CN118144508A - 一种电动压缩机的启动方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动压缩机的启动方法、系统及车辆,涉及车辆技术领域。本发明所述启动方法包括:获取功率模块温度;根据所述功率模块温度确定启动模式;在相应的所述启动模式下,根据启动次数确定启动电流;当电动压缩机启动失败时,根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警。本发明根据功率模块温度确定启动模式,通过区分启动模式,可以使得电动压缩机感知真实的工况,有效地区分了夏季与冬季的区别,另外根据启动次数确定启动电流,可以在电动压缩机小负载时,以较小的电流启动电动压缩机,长期以来对电动压缩机的动静盘及电机有保护的作用,使其有更好的耐久性,且不会导致启动过流故障,因而能够实现电动压缩机的安全稳定启动。

Description

一种电动压缩机的启动方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体而言,涉及一种电动压缩机的启动方法、系统及车辆。
背景技术
电动压缩机作为空调系统最重要的零部件之一,同时也是电动汽车较为核心的零部件,其稳定性、寿命和耐久直接影响到空调系统和电动汽车的运行,因此需要采取有效的启动策略来控制电动压缩机。
现有电动压缩机的启动策略会在电动压缩机存在冷媒液体或者油液的情况下由于负载过重发生电流过载无法启动的问题,导致启动过流故障,而为了解决过流故障,选择增加启动电流值会导致启动噪声较大,影响电机和电动压缩机的寿命。
发明内容
本发明解决的问题是如何实现电动压缩机的安全稳定启动。
为解决上述问题,本发明提供一种电动压缩机的启动方法、系统及车辆。
第一方面,本发明提供一种电动压缩机的启动方法,包括:
获取功率模块温度;
根据所述功率模块温度确定启动模式;
在相应的所述启动模式下,根据启动次数确定启动电流;
当电动压缩机启动失败时,根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警。
可选地,所述根据所述功率模块温度确定启动模式包括:
当所述功率模块温度大于或等于预设温度阈值时,判定所述启动模式为第一启动模式;
当所述功率模块温度小于所述预设温度阈值时,判定所述启动模式为第二启动模式。
可选地,所述根据启动次数确定启动电流包括:
当所述启动次数小于或等于预设次数阈值时,根据最大允许启动电流和预设比例设定所述启动电流;
当所述启动次数大于所述预设次数阈值时,根据所述最大允许启动电流设定所述启动电流。
可选地,所述根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警包括:
当所述启动模式为所述第一启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值且启动失败,进行所述故障报警;
当所述启动模式为所述第二启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值,则在启动时进行所述故障处理。
可选地,所述在启动时进行所述故障处理包括:
在启动时控制所述电动压缩机进入排液模式,按照预设转速和运行时长控制所述电动压缩机的电机运行以进行排液。
可选地,所述在启动时进行所述故障处理还包括:
若在所述排液模式下出现预设事件,则进行所述故障报警。
可选地,所述预设事件包括:当所述电机按照所述预设转速运行时对应的需求电流大于所述最大允许启动电流和/或所述电机失步。
可选地,所述电动压缩机的启动方法还包括:当所述启动次数小于或等于所述预设次数阈值且启动失败时,间隔预设时长后再次启动,所述启动次数加一。
第二方面,本发明提供一种电动压缩机的启动系统,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上电动压缩机的启动方法。
第三方面,本发明提供一种车辆,包括上述电动压缩机的启动系统。
本发明根据功率模块温度确定启动模式,通过区分启动模式,可以使得电动压缩机感知真实的工况,有效地区分了高温工况(例如夏季工况)与低温工况(例如冬季工况)的区别,另外根据启动次数确定启动电流,可以在电动压缩机小负载时,以较小的电流启动电动压缩机,例如在电动压缩机首次启动时以较小的电流启动电动压缩机,如果无法启动再以较大的电流启动电动压缩机,长期以来对电动压缩机的动静盘及电机有保护的作用,使其有更好的耐久性,且不会导致启动过流故障,因而能够实现电动压缩机的安全稳定启动。
附图说明
图1为本发明实施例的电动压缩机的启动方法的流程示意图;
图2为本发明实施例的电动压缩机的启动方法的具体实例图;
图3为本发明实施例的车辆中电子设备的系统结构示意图。
具体实施方式
现有车型中电动压缩机启动时均采用常规启动方式,一种采用开环切闭环的拖拽方式启动,另一种通过对电机的高频注入,找到转速位置和速度,再精确地对电动压缩机实施启动;以第一种拖拽方式启动为例,通常会给电动压缩机一个固定的启动电流,使得较大的电流注入到电机内,使电机给主轴产生较大的扭矩,从而将电动压缩机启动,采用固定的启动电流可能由于电流过载无法启动,而增加启动电流值会导致启动噪声较大,影响电机和电动压缩机的寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示,本发明实施例提供一种电动压缩机的启动方法,包括:
获取功率模块温度。
具体地,首先获取功率模块温度,功率模块包括IGBT(绝缘栅双极晶体管,Insulate-Gate Bipolar Transistor)和碳化硅、氮化镓类功率开关等,可以通过安装温度传感器直接测量功率模块温度,或者通过功率模块内置的温度传感器进行测量,或者在功率模块安装热敏电阻,通过测量电阻值的变化来推断温度,或者将功率模块与驱动电路集成,通过驱动电路的输出,可以获取功率模块的温度信息。
根据所述功率模块温度确定启动模式。
具体地,不同的功率模块温度对应不同的启动模式,在收到启动信号后,根据功率模块温度确定对应的启动模式。例如功率模块温度大于或等于15℃时,启动模式为夏天模式,功率模块温度小于15℃时,启动模式为冬天模式;通过区分启动模式,可以使得电动压缩机感知真实的工况,有效地区分了夏季与冬季的区别。
在相应的所述启动模式下,根据启动次数确定启动电流。
具体地,接着根据启动次数确定启动电流,例如首次启动时,启动电流设定为最大允许启动电流的60%,若首次启动失败,判断为此时负载较大,下一次启动时启动电流设定为最大允许启动电流的100%,从而有效保护电动压缩机电机的寿命,即电动压缩机在小负载时,可以以较小的电流启动,长期以来对电动压缩机的动静盘及电机有保护的作用,使其有更好的耐久性。
其中,启动次数采用被动计数方式,即在启动失败再次启动时,启动次数加一,例如首次启动时启动次数为一,首次启动失败再次启动时,启动次数为二。
当电动压缩机启动失败时,根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警。
具体地,当电动压缩机启动失败时,不同的启动模式采取对应的故障处理或故障报警方式,例如在夏天模式下,若再次启动失败,则进行故障报警,而在冬天模式下,若再次启动失败,则可以采取排液等方式进行故障处理,故障无法处理时再进行故障报警。
其中,电动压缩机的相关运行原理如下:整车控制器当接收到控制面板的指令后,将运行指令发送电动压缩机。当电动压缩机启动时,电动压缩机内部MCU强行给电机一个较大的电流,即开环电流。通过这个开环电流,电机会给电动压缩机动静盘较大的扭矩进行初期压缩。当动静盘被拖动起来后,电动压缩机控制器内部进行开环切闭环的过程,即速度环开始参与计算,此时将根据电动压缩机的负载需求提供电流。当电动压缩机持续运行过程中,整车端的多个传感器,如压力,温度传感器等,对电动压缩机进行实时的状态监控。
可选地,所述根据所述功率模块温度确定启动模式包括:
当所述功率模块温度大于或等于预设温度阈值时,判定所述启动模式为第一启动模式。
具体地,结合图2所示,当功率模块温度大于或等于预设温度阈值(例如15℃)时,判定启动模式为第一启动模式,也称夏天模式。
当所述功率模块温度小于所述预设温度阈值时,判定所述启动模式为第二启动模式。
具体地,结合图2所示,当功率模块温度小于预设温度阈值(例如15℃)时,判定启动模式为第二启动模式,也称冬天模式。
可选地,所述根据启动次数确定启动电流包括:
当所述启动次数小于或等于预设次数阈值时,根据最大允许启动电流和预设比例设定所述启动电流。
具体地,结合图2所示,当启动次数小于或等于预设次数阈值(例如一次)时,即电动压缩机首次启动时,启动电流设定为最大允许启动电流的60%(预设比例)。
其中,首次启动指的是电动压缩机长期停机后的首次启动,即整车上电的第一次启动,如果整车下电,再次上电,还是首次启动,但是如果整车不下电,只关空调,再次启动空调就不是首次启动;“长期”可以定义为1-2小时。
当所述启动次数大于所述预设次数阈值时,根据所述最大允许启动电流设定所述启动电流。
具体地,结合图2所示,当启动次数大于预设次数阈值(例如一次)时,即电动压缩机非首次启动时,启动电流设定为最大允许启动电流的100%。
可选地,所述根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警包括:
当所述启动模式为所述第一启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值且启动失败,进行所述故障报警。
具体地,结合图2所示,当启动模式为第一启动模式(夏天模式)时,若电动压缩机再次启动失败,进行故障报警。
当所述启动模式为所述第二启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值,则在启动时进行所述故障处理。
具体地,结合图2所示,当启动模式为第二启动模式(冬天模式)时,若电动压缩机再次启动,则在启动时进行故障处理,即排液模式进行排液。
可选地,所述在启动时进行所述故障处理包括:
在启动时控制所述电动压缩机进入排液模式,按照预设转速和运行时长控制所述电动压缩机的电机运行以进行排液。
具体地,若电动压缩机首次启动失败,则判定为电动压缩机内部带液,当电动压缩机再次启动时,启动电流设定为最大允许启动电流的100%,同时进入排液模式,按照预设转速(例如300rpm)和运行时长(例如2s)控制电机运行以进行排液。
其中,排液模式包括:
(1)湿式排液:在湿式排液模式下,液体冷媒从压缩机中排出,并直接返回到蒸发器,这样做是为了保持压缩机冷却,防止其过热;湿式排液通常用于循环比较小的系统,以确保压缩机能够有效地工作。
(2)干式排液:在干式排液模式下,液体冷媒从压缩机中排出后,通过一个液体分离器,将其中的液体分离出来,而将气体冷媒送回蒸发器。这样可以确保只有气体冷媒进入压缩机,提高系统的效率和性能;这种模式通常用于大型制冷系统。
可选地,所述在启动时进行所述故障处理还包括:
若在所述排液模式下出现预设事件,则进行所述故障报警。
具体地,结合图2所示,若在排液模式下出现预设事件,说明电机按照300rpm和最大电流都没办法运行,此时进行故障报警。
可选地,所述预设事件包括:当所述电机按照所述预设转速运行时对应的需求电流大于所述最大允许启动电流和/或所述电机失步。
具体地,预设事件包括:
(1)电机按照300rpm运行时对应的需求电流超过了最大允许启动电流,此时不需要再强行排液;
(2)电机失步。
其中,电机失步的原因可以包括:
(1)电源问题:不稳定的电源或电压波动可能导致电机失步。
(2)负载突变:突然的负载变化可能使电机无法适应新的工作条件,导致失步。
(3)控制系统问题:控制系统的故障或不良调节可能影响电机的同步性。
(4)机械问题:如轴承故障、机械阻力等,也可能导致电机失步。
当预设事件出现时,判定电动压缩机内部卡滞或故障,此时进行故障报警。
可选地,所述电动压缩机的启动方法还包括:当所述启动次数小于或等于所述预设次数阈值且启动失败时,间隔预设时长后再次启动,所述启动次数加一。
具体地,结合图2所示,当电动压缩机首次启动时,若启动失败,不上报故障,延时预设时长(例如3s)后再次启动。
本发明另一实施例提供一种电动压缩机的启动系统,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如上电动压缩机的启动方法。
本发明另一实施例提供一种车辆,包括上述电动压缩机的启动系统。
本发明另一实施例提供一种电子设备,可视为上述电动压缩机的启动系统。结合图3所示,电子设备包括中央处理单元(CPU)301,其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中,还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。在一些实施例中,以下部件连接至I/O接口305:包括键盘、鼠标等的输入部分306;包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分307;包括硬盘等的存储部分308;以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311,诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等,根据需要安装在驱动器310上,以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。特别地,根据本发明的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本发明的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在机器可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装,和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时,执行本发明的电子设备中限定的上述功能。
虽然本发明披露如上,但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动压缩机的启动方法,其特征在于,包括:
获取功率模块温度;
根据所述功率模块温度确定启动模式;
在相应的所述启动模式下,根据启动次数确定启动电流;
当电动压缩机启动失败时,根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警。
2.根据权利要求1所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述根据所述功率模块温度确定启动模式包括:
当所述功率模块温度大于或等于预设温度阈值时,判定所述启动模式为第一启动模式;
当所述功率模块温度小于所述预设温度阈值时,判定所述启动模式为第二启动模式。
3.根据权利要求2所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述根据启动次数确定启动电流包括:
当所述启动次数小于或等于预设次数阈值时,根据最大允许启动电流和预设比例设定所述启动电流;
当所述启动次数大于所述预设次数阈值时,根据所述最大允许启动电流设定所述启动电流。
4.根据权利要求3所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述根据所述启动模式进行故障处理和/或故障报警包括:
当所述启动模式为所述第一启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值且启动失败,进行所述故障报警;
当所述启动模式为所述第二启动模式时,若所述启动次数大于所述预设次数阈值,则在启动时进行所述故障处理。
5.根据权利要求4所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述在启动时进行所述故障处理包括:
在启动时控制所述电动压缩机进入排液模式,按照预设转速和运行时长控制所述电动压缩机的电机运行以进行排液。
6.根据权利要求5所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述在启动时进行所述故障处理还包括:
若在所述排液模式下出现预设事件,则进行所述故障报警。
7.根据权利要求6所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,所述预设事件包括:
当所述电机按照所述预设转速运行时对应的需求电流大于所述最大允许启动电流和/或所述电机失步。
8.根据权利要求3所述的电动压缩机的启动方法,其特征在于,还包括:
当所述启动次数小于或等于所述预设次数阈值且启动失败时,间隔预设时长后再次启动,所述启动次数加一。
9.一种电动压缩机的启动系统,其特征在于,包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器,所述计算机程序被所述处理器读取并运行时,实现如权利要求1至8任一项所述的电动压缩机的启动方法。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9所述的电动压缩机的启动系统。
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