CN113915114A - 一种电动压缩机的保护方法及保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动压缩机的保护方法及保护系统，保护方法包括：采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。本发明通过在压缩机的正常控制上采用积分对冲策略可以很好的避免电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护这两种故障的发生，让电动压缩机稳定的工作。

Description

一种电动压缩机的保护方法及保护系统

技术领域

本发明涉及压缩机控制保护领域，更具体地，涉及一种电动压缩机的保护方法及保护系统。

背景技术

新能源汽车都使用的是电动压缩机，电动压缩机的特性决定了其比较脆弱，容易出故障，压缩机厂家对其保护做得非常多。而出现保护会导致乘员舱制冷和电池制冷功能直接丧失，特别在恶劣环境下更是容易出现保护导致用户的抱怨。

现有方向都是在在压缩机端进行处理，选型更大性能的压缩机，增加压缩机各方面的特性来保障不去触发单体的保护。

从对压缩机的控制策略上来实现避免压缩机发生自保护，压缩机的保护主要集中在过扭矩保护及过温度保护，当压缩机排气侧压力过高时，容易发生扭矩保护，当压缩机吸气温度过高时，容易发生温度保护。

常用策略为通过降低压缩机转速来降低高压来避免扭矩保护，但是降低转速过多会导致低压侧温度升高，从而触发过温保护。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种电动压缩机的保护方法及保护系统，能够保证电动压缩机的稳定运转。

根据本发明的第一方面，提供了一种电动压缩机的保护方法，包括：采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；所述积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，所述采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，包括：根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

可选的，所述电动压缩机的转速的表达式为：电动压缩机的转速＝Forward+ΔT*Kp+∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’；其中，Forward为前馈部分，ΔT*Kp为比例部分，∑ΔT*Ki为温度控制积分部分，∑Δp*Ki’为高压限制积分部分；Forward表示前馈值，用于温度发生跃变时的快速响应；ΔT表示蒸发器实际温度与目标温度之间的差值；ΔP表示电动压缩机排气压力的保护压力与实际压力之间的差值；Kp表示比例部分的系数，Ki表示应对温度积分部分的系数，Ki’表示应对压力积分部分的系数。

可选的，所述前馈值Forward根据蒸发器的进风温度和目标温度所确定。

可选的，所述压力积分部分的系数Ki’根据电动压缩机排气压力的实际压力采用阶梯式的方式递增。

可选的，所述压力积分部分的系数Ki’根据电动压缩机排气压力的实际压力采用阶梯式的方式递增，包括：当电动压缩机排气压力的实际压力为22bar时，所述压力积分部分的系数Ki’为0；当实际压力为23bar时，Ki’为10；当实际压力为24bar时，Ki’为20；当实际压力为25bar时，Ki’为30；当实际压力为26bar时，Ki’为40；所述电动压缩机排气压力的保护压力为29bar。

可选的，所述电动压缩机的排气压力的正常压力范围在23bar-26bar。

根据本发明的第二方面，提供一种电动压缩机的保护系统，包括控制模块；控制模块，用于采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

可选的，控制模块，用于：根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

本发明提供的一种电动压缩机的保护方法及保护系统，通过在压缩机的正常控制上采用积分对冲策略可以很好的避免电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护这两种故障的发生，让电动压缩机稳定的工作。

附图说明

图1为本发明提供的一种电动压缩机的保护方法流程图；

图2为本发明提供的电动压缩机的保护系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明提供的一种电动压缩机的保护方法流程图，如图1所示，方法包括：采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

可以理解的是，针对现有常用的对电动压缩机的保护策略通过降低压缩机转速来降低高压来避免扭矩保护，但是降低转速过多会导致低压侧温度升高，从而触发过温保护的缺陷，通过分析，本发明实施例在压缩机正常控制上采用积分对冲策略可以很好的避免过扭矩保护和过温度保护这两种故障的发生，让压缩机稳定的工作。

具体的，积分对冲策略是指在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内，从而使得电动压缩机能够稳定运行。

在一种可能的实施例方式中，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，包括：根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

可以理解的是，在本发明实施例中，积分对冲策略来调节控制电动压缩机的转速，具体为，根据电动机蒸发器的实际温度和目标温度，以及电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，这些因素，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

其中，电动压缩机的转速的表达式为：电动压缩机转速＝前馈部分+比例部分+控制温度积分部分-高压限制积分部分，在电动压缩机正常的控制上增加负向的高压限制积分，来对温度控制积分产生对冲，保障压缩机的排气压力维持在一个正常的压力下。

将其变换成公式表达式为：

电动压缩机的转速＝Forward+ΔT*Kp+∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’；

其中，Forward为前馈部分，ΔT*Kp为比例部分，∑ΔT*Ki为温度控制积分部分，∑Δp*Ki’为高压限制积分部分；

Forward表示前馈值，用于温度发生跃变时的快速响应；ΔT表示蒸发器实际温度与目标温度之间的差值；ΔP表示电动压缩机排气压力的保护压力与实际压力之间的差值；Kp表示比例部分的系数，Ki表示应对温度积分部分的系数，Ki’表示应对压力积分部分的系数。

其中，前馈值Forward根据蒸发器的进风温度和目标温度所确定。

可以理解的是，电动压缩机的转速与蒸发器的实际温度和电动压缩机排气压力的实际压力均相关，也就是说，蒸发器的实际温度和电动压缩机排气压力的实际压力会影响电动压缩机的转速，电动压缩机的转速也会影响蒸发器的实际温度和电动压缩机排气压力的实际压力，那么，通过上述对电动压缩机转速的控制方法是一个闭环控制方法。

当∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’>0时，说明电动压缩机排气压力的实际压力已经偏高，使用压力部分的积分来对冲温度部分的积分。

当∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’＝0时，实现压力积分与温度积分的对冲，使整个系统达到一个相对的稳态，即使蒸发器温度没有达到目标温度，也不会继续提升转速。

当∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’<0时，此时压力的积分部分超过温度的积分部分，说明电动压缩机压力的危险等级已经高于温度的控制，降低转速直至对冲达到系统的相对稳态。

在一种可能的实施例方式中，压力积分部分的系数Ki’根据电动压缩机排气压力的实际压力采用阶梯式的方式递增。

比如，当电动压缩机排气压力的实际压力为22bar时，压力积分部分的系数Ki’为0；当实际压力为23bar时，Ki’为10；当实际压力为24bar时，Ki’为20；当实际压力为25bar时，Ki’为30；当实际压力为26bar时，Ki’为40；电动压缩机排气压力的保护压力为29bar。

这样由于控制温度的正向积分和高压限制的负向积分产生了对冲，最终回事电动压缩机的排气压力控制维持在23bar到26bar之间形成一个平衡，这样既不会出现过扭矩保护也不会出现过温保护，保证电动压缩机运行在稳定的状态。

参见图2，提供了本发明的一种电动压缩机的保护系统，保护系统主要包括控制模块21，该控制模块21主要用于采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

其中，控制模块21，用于采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，包括：根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

可以理解的是，本发明提供的一种电动压缩机的保护系统与前述各实施例提供的电动压缩机的保护方法相对应，电动压缩机的保护系统的相关技术特征可参考电动压缩机的保护方法的相关技术特征，在此不再赘述。

本发明实施例提供的一种电动压缩机的保护方法及保护系统，通过在压缩机的正常控制上采用积分对冲策略可以很好的避免电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护这两种故障的发生，让电动压缩机稳定的工作。

另外，本发明方案在整车层面对压缩机的选型不需要特别高的性能要求，对压缩机的保护更加合理，降低压缩机的故障率，发生保护后重新启动段时间内，整车处理热失控的状态，该策略有效避免该情况的发生。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种电动压缩机的保护方法，其特征在于，包括：

采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；

所述积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，包括：

根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

3.根据权利要求2所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述电动压缩机的转速的表达式为：

电动压缩机的转速＝Forward+ΔT*Kp+∑ΔT*Ki-∑Δp*Ki’；

其中，Forward为前馈部分，ΔT*Kp为比例部分，∑ΔT*Ki为温度控制积分部分，∑Δp*Ki’为高压限制积分部分；

Forward表示前馈值，用于温度发生跃变时的快速响应；

ΔT表示蒸发器实际温度与目标温度之间的差值；

ΔP表示电动压缩机排气压力的保护压力与实际压力之间的差值；

Kp表示比例部分的系数，Ki表示应对温度积分部分的系数，Ki’表示应对压力积分部分的系数。

4.根据权利要求3所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述前馈值Forward根据蒸发器的进风温度和目标温度所确定。

5.根据权利要求3所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述压力积分部分的系数Ki’根据电动压缩机排气压力的实际压力采用阶梯式的方式递增。

6.根据权利要求5所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述压力积分部分的系数Ki’根据电动压缩机排气压力的实际压力采用阶梯式的方式递增，包括：

当电动压缩机排气压力的实际压力为22bar时，所述压力积分部分的系数Ki’为0；当实际压力为23bar时，Ki’为10；当实际压力为24bar时，Ki’为20；当实际压力为25bar时，Ki’为30；当实际压力为26bar时，Ki’为40；

所述电动压缩机排气压力的保护压力为29bar。

7.根据权利要求1所述的电动压缩机的保护方法，其特征在于，所述电动压缩机的排气压力的正常压力范围在23bar-26bar。

8.一种电动压缩机的保护系统，其特征在于，包括控制模块；

所述控制模块，用于采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制，对电动压缩机的过扭矩保护和过温度保护进行平衡，其中，当电动压缩机排气侧压力过高时，发生过扭矩保护；当电动压缩机吸气温度过高时，发生过温度保护；

所述积分对冲策略为在电动压缩机的正常控制上，增加负向的高压限制积分，对温度控制积分产生对冲，使得电动压缩机的排气压力维持在正常的压力范围内。

9.根据权利要求8所述的电动压缩机的保护系统，其特征在于，所述控制模块，用于：

根据蒸发器实际温度、目标温度、电动压缩机排气压力的实际压力和保护压力，采用积分对冲策略对电动压缩机的转速进行控制。

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