電動(dòng)壓縮機(jī)的工作原理是什么?
電動(dòng)壓縮機(jī)的工作原理是將低溫低壓的氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑,推動(dòng)制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。
常見的電動(dòng)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)有活塞式和渦旋式。以渦旋式為例,包括一個(gè)定渦盤和一個(gè)動(dòng)渦盤,相位角相差 180°安裝。定渦盤固定,動(dòng)渦盤由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng),動(dòng)渦盤不能自轉(zhuǎn),只能公轉(zhuǎn)。氣體從定渦盤外圍吸入,隨著動(dòng)渦盤公轉(zhuǎn),動(dòng)、定渦盤之間形成體積逐漸縮小的腔,制冷劑被逐步壓縮,最后從定渦盤中心孔排出。
電動(dòng)壓縮機(jī)工作部件通常有渦輪動(dòng)盤和渦輪靜盤。比如比亞迪 E6 采用的電動(dòng)渦流式壓縮機(jī),其吸氣口設(shè)在固定渦旋輪外側(cè),曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)使氣體由邊緣吸入并封閉在月牙形容積內(nèi),隨著接觸線沿渦旋面向中心推進(jìn),容積縮小而壓縮氣體,高壓氣體通過固定渦旋盤上的軸向中心孔排出。在曲軸每一轉(zhuǎn)中,都形成新的吸氣容積,不斷重復(fù)上述過程。
工作過程中,電動(dòng)壓縮機(jī)從高壓蓄電池獲得電能。比如螺旋型壓縮機(jī),內(nèi)盤由三相交流同步電動(dòng)機(jī)通過軸驅(qū)動(dòng)偏心旋轉(zhuǎn),通過外盤上的開口吸入低溫低壓制冷劑,向中部移動(dòng)并偏心旋轉(zhuǎn)壓縮、變熱,以氣態(tài)方式釋放,經(jīng)機(jī)油分離器流至制冷劑循環(huán)回路接口,再到冷凝器釋放熱量,流經(jīng)車內(nèi)蒸發(fā)器制冷。其電能由高壓蓄電池經(jīng)過交流整流器,將直流電壓變換成三相交流電壓提供。
電動(dòng)壓縮機(jī)控制器硬件部分分為高壓供電、低壓控制及高低壓互鎖回路。高壓供電包括高壓接插件、濾波電路及 IGBT,濾波電路濾除母線電壓異常波動(dòng),吸收壓縮機(jī)自身紋波電壓,IGBT 通過通斷導(dǎo)通高壓電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。低壓控制包括低壓接插件、濾波電路、DCDC 轉(zhuǎn)換器、通信回路、采樣電路及 ECU,ECU 接收和采集信號(hào)判定壓縮機(jī)啟動(dòng)狀態(tài),監(jiān)控工作狀態(tài),異常時(shí)停止運(yùn)行并反饋故障。高低壓互鎖回路防止接插件未接或接觸不良漏電。
軟件保護(hù)策略包括 LIN/CAN 通信保護(hù)、溫度保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)及低溫預(yù)熱。通信保護(hù)在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)停止工作,恢復(fù)正常后再工作。過溫保護(hù)在檢測(cè)到 IGBT 溫度過高或過低時(shí)報(bào)故障停機(jī),溫度恢復(fù)后再響應(yīng)。過流保護(hù)避免電器元件損壞,相電流和壓縮機(jī)負(fù)載有關(guān),還與溫度關(guān)聯(lián)保護(hù)。過壓保護(hù)分為高低壓保護(hù),有軟件和硬件結(jié)合保護(hù),防止高壓傳感器失效會(huì)布置兩個(gè)傳感器比較差值。
整車通過 LIN/CAN 通信驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),發(fā)送轉(zhuǎn)速需求、允許功率及使能信號(hào),壓縮機(jī)響應(yīng)工作并反饋?zhàn)陨頎顟B(tài)。