CN211924440U - 应用于空调压缩机的双控制*** - Google Patents

Abstract

本实用新型应用于空调压缩机的双控制***通过添加与DSP控制模块互相通讯的保护模块，从而保护模块分担DSP控制模块的部分功能，当保护模块接收到采集模块电压高于设定值、电流大于设定值或温度高于设定值的信息的时候，保护模块控制控制模块第一时间断开，切断高压直流输入端与功率模块之间的连接，并通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号，从而停止驱动空调压缩机，直至采集模块采集到低于设定值的信息的时候，保护模块发送信号至控制模块上，使得高压直流输入端与功率模块之间导通，恢复空调压缩机工作，从而进行双核保护，有效降低单核DSP控制数据量；启动后有效提高了对空调压缩机故障保护的实时性和正确性。

Description

应用于空调压缩机的双控制***

技术领域

本实用新型涉及一种空调压缩机的双控制***。

背景技术

电动汽车由于其节能、环保而成为新能源汽车理想的选择。电动汽车采用纯电力供应，对汽车电动空调压缩机控制器而言，所使用的电压普遍为几百伏高压直流电源，压缩机电流普遍为安培级大电流，压缩机功率电路普遍为IGBT/IPM功率器件长时间使用发热量大，因此需要对电动空调压缩机控制器进行过压、过流，过温保护，目前传统的单核DSP控制存在弊端，如处理过压、过流、过温保护任务时，由于单核DSP本身的***资源被压缩机控制任务抢占，会导致保护程序无法及时响应，造成空调压缩机***过流、过压、过温故障，严重时会对电路和压缩机造成损坏，因此依靠单核DSP控制空调压缩机***存在一定的局限，并不能安全、可靠地对空调压缩机功率电路进行保护。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在解决现有技术中电动空调压缩机主要依靠单核 DSP处理过压过流导致相应不能及时的问题，本技术方案提供种一种双控制保护***。

为实现上述目的，本技术方案如下：

应用于空调压缩机的双控制***，包括保护模块、DSP控制模块、采集模块、控制模块以及功率模块，所述DSP控制模块分别与所述功率模块以及所述采集模块连接，所述DSP控制模块还与所述保护模块连接，所述保护模块通过控制模块与所述功率模块连接，所述保护模块还与所述采集模块连接，其中：

DSP控制模块：用于接收外部的启/停信号以及采集模块的采集信号，以驱动功率模块工作，并且与保护模块通信；

保护模块：用于接收DSP控制模块以及采集模块的采集信号，以驱动功率模块工作；

控制模块：用于接收保护模块信号，以导通功率模块与高压直流输入端之间；

功率模块：接收DSP控制模块或保护模块，以驱动空调压缩机工作；

采集模块：用于采集母线电压、母线电流以及温度并发送至DSP控制模块或保护模块上。

为实现双控制功能，本实用新型应用于空调压缩机的双控制***通过添加与DSP控制模块互相通讯的保护模块，从而保护模块分担DSP控制模块的部分功能，当保护模块接收到采集模块电压高于设定值、电流大于设定值或温度高于设定值的信息的时候，保护模块控制控制模块第一时间断开，切断高压直流输入端与功率模块之间的连接，并通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号，从而停止驱动空调压缩机，直至采集模块采集到低于设定值的信息的时候，保护模块发送信号至控制模块上，使得高压直流输入端与功率模块之间导通，恢复空调压缩机工作，从而进行双核保护，有效降低单核DSP 控制数据量；启动后有效提高了对空调压缩机故障保护的实时性和正确性。

为使得保护模块与DSP模块之间通讯，所述保护模块与所述DSP控制模块之间通过SCI串行接口协议通信。

为使得保护模块获取电压信息，所述采集模块包括设于功率模块上用于将母线电压信息反馈至保护模块或DSP控制模块上的过压采集模块。

为使得保护模块获取电流信息，所述采集模块还包括设于功率模块上用于将母线电流信息反馈至保护模块或DSP控制模块上的过流采集模块。

为使得保护模块获取温度信息，所述采集模块还包括用于将母线温度信息反馈至保护模块或DSP控制模块上的温度采集模块。

为使得保护模块获取电机三相电流信息，所述采集模块还包括设于空调压缩机上用于检测电机三相电流并反馈至保护模块或DSP控制模块上的三相电流采集模块。

为使得DSP控制模块获取启/停信号，所述DSP控制模块上还设有采用CAN 通讯协议与外部通讯的通讯单元。

为使得适应电源等级，所述控制模块为继电器、MOS管或三极管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图一。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当本实用新型实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅是起区分之用。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1所示，本实用新型提供应用于空调压缩机的双控制***，包括保护模块20、DSP控制模块21、采集模块、控制模块13以及功率模块11，所述 DSP控制模块21分别与所述功率模块11以及所述采集模块连接，所述DSP控制模块21还与所述保护模块20连接，所述保护模块20通过控制模块13与所述功率模块11连接，所述保护模块20还与所述采集模块连接，其中：

DSP控制模块21：用于接收外部的启/停信号以及采集模块的采集信号，以驱动功率模块11工作，并且与保护模块20通信；

保护模块20：用于接收DSP控制模块21以及采集模块的采集信号，以驱动功率模块11工作；

控制模块13：用于接收保护模块20信号，以导通功率模块11与高压直流输入端40之间；

功率模块11：接收DSP控制模块21或保护模块20，以驱动空调压缩机80 工作；

采集模块：用于采集母线电压、母线电流以及温度并发送至DSP控制模块 21上。

为实现双控制功能，本实用新型应用于空调压缩机的双控制***通过添加与DSP控制模块互相通讯的保护模块，从而保护模块分担DSP控制模块的部分功能，当保护模块接收到采集模块电压高于设定值、电流大于设定值或温度高于设定值的信息的时候，保护模块控制控制模块第一时间断开，切断高压直流输入端与功率模块之间的连接，并通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号，从而停止驱动空调压缩机，直至采集模块采集到低于设定值的信息的时候，保护模块发送信号至控制模块上，使得高压直流输入端与功率模块之间导通，恢复空调压缩机工作，从而进行双核保护，有效降低单核DSP 控制数据量；启动后有效提高了对空调压缩机故障保护的实时性和正确性。

优选的，功率模块采用IGBT模块AIKW30N60CT，IGBT模块接受DSP控制模块输出的六路PWM信号完成电压的逆变，供给电动空调压缩机三相绕组，实现电动压缩机的变频控制。

为使得保护模块与DSP模块之间通讯，所述保护模块20与所述DSP控制模块21之间通过SCI串行接口协议通信，该通讯方式只需要一条线，降低了生产的成本。

为使得保护模块获取电压信息以及电流信息，所述采集模块包括设于功率模块11上用于将母线电压信息反馈至保护模块20上的过压采集模块14，过压采集模块14与过流采集模块23将母线采集的电压信号与电流信号发送至保护模块进行分析，若母线电压或母线电流高于最高限制电压或电流时，保护模块首先控制控制模块第一时间断开，切断高压直流输入端与功率模块的连接，通过SCI串口通讯通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号；若母线电压或电流在最高限制电压或电流内且数据出现波动或在工作范围意外时，保护模块保持控制模块连接，并通过SCI串口通讯通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号，实现双CPU控制保护。

优选的，过流采集模块的运算放大器为MC33274、比较器为半导体的 LM2903，电流信号经运算放大器放大后与比较器比较，比较信号送至保护模块，保护模块电流信号分析、处理以判断母线电流是否在最高限制电流以内，并通过SCI串口通讯通知DSP控制模块控制压缩机运转或保护。

为使得保护模块获取温度信息，所述采集模块还包括贴于母线上用于将母线温度信息反馈至保护模块20或DSP控制模块21上的温度采集模块25，温度采集模块为温度传感器，温度传感器将控制器内部温度信号转变为阻值信号，经电路转变为电压信号后送至保护模块，保护模块通过SCI串行通讯向DSP控制模块传递温度数据，DSP控制模块根据控制器内部温度改变占空比，控制压缩机降速运行或是直接停机保护。

为使得保护模块获取电机三相电流信息，所述采集模块还包括设于空调压缩机80上用于检测电机三相电流并反馈至保护模块20或DSP控制模块21上的三相电流采集模块24，检测电机三相电流信息，防止损坏。

为使得DSP控制模块获取启/停信号，所述DSP控制模块21上还设有采用CAN通讯协议与外部通讯的通讯单元22，所述通讯单元与整车的通讯方式采用CAN通信模式，CAN模块采用TJA1040，当空调ECU接收到启/停信号开启命令后，通过输出高电平给压缩机控制器发送开始工作信号，控制空调压缩机变频工作。空调压缩机控制器可经过CAN通信对压缩机转速、运行状态以及故障原因等上报，完成控制器与整车的双向通讯。

为使得适应电源等级，所述控制模块13为继电器，所选用的继电器开关可根据控制电源的电压等级进行相应选择，也可以通过倍压电路对控制电压进行升压处理来达到控制继电器开关13的目的。

优选的，辅助电源12的电源芯片采用LT3746，可将控制电源输入端50输入的控制电源转变为功率模块11所需的+15V，以及过压采集模块14、过流采集模块23、DSP控制模块21、保护模块20、通讯单元22、温度采集模块25所需的+5V、+3.3V的直流电源。高压直流输入端40与控制电源输入端50取自不同的电源输入起到隔离的作用，保证在直流高压输入源出现故障时，辅助电源 12、保护模块20、继电器开关13、过压采集模块14、过流采集模块23、DSP 控制模块21、通讯单元22、温度采集模块25部分的可靠运行，提高空调压缩机控制器的可靠性。

优选的，所述保护模块实施方式为MCU，型号为DSP28035，其PWM引脚分别与温度传感器、过压采集模块以及过流采集模块连接以获取温度、电压以及电流信息，进行处理。

本实用新型有以下优点：

本实用新型应用于空调压缩机的双控制***通过添加与DSP控制模块互相通讯的保护模块，从而保护模块分担DSP控制模块的部分功能，当保护模块接收到采集模块电压高于设定值、电流大于设定值或温度高于设定值的信息的时候，保护模块控制控制模块第一时间断开，切断高压直流输入端与功率模块之间的连接，并通知DSP控制模块停止向功率模块发送驱动信号，从而停止驱动空调压缩机，直至采集模块采集到低于设定值的信息的时候，保护模块发送信号至控制模块上，使得高压直流输入端与功率模块之间导通，恢复空调压缩机工作，从而进行双核保护，有效降低单核DSP控制数据量；启动后有效提高了对空调压缩机故障保护的实时性和正确性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：包括保护模块(20)、DSP控制模块(21)、采集模块、控制模块(13)以及功率模块(11)，所述DSP控制模块(21)分别与所述功率模块(11)以及所述采集模块连接，所述DSP控制模块(21)还与所述保护模块(20)连接，所述保护模块(20)通过控制模块(13)与所述功率模块(11)连接，所述保护模块(20)还与所述采集模块连接，其中：

DSP控制模块(21)：用于接收外部的启/停信号以及采集模块的采集信号，以驱动功率模块(11)工作，并且与保护模块(20)通信；

保护模块(20)：用于接收DSP控制模块(21)以及采集模块的采集信号，以间接驱动功率模块(11)工作；

控制模块(13)：用于接收保护模块(20)信号，以导通功率模块(11)与高压直流输入端(40)之间；

功率模块(11)：接收DSP控制模块(21)或保护模块(20)信号，以驱动空调压缩机(80)工作；

采集模块：用于采集母线电压、母线电流以及温度并发送至DSP控制模块(21)或保护模块(20)上。

2.根据权利要求1所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述保护模块(20)与所述DSP控制模块(21)之间通过SCI串行接口协议通信。

3.根据权利要求2所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述采集模块包括设于功率模块(11)上用于将母线电压信息反馈至保护模块(20)或DSP控制模块(21)上的过压采集模块(14)。

4.根据权利要求3所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述采集模块还包括设于功率模块(11)上用于将母线电流信息反馈至保护模块(20)或DSP控制模块(21)上的过流采集模块(23)。

5.根据权利要求4所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述采集模块还包括用于将母线温度信息反馈至保护模块(20)或DSP控制模块(21)上的温度采集模块(25)。

6.根据权利要求5所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述采集模块还包括设于空调压缩机(80)上用于检测电机三相电流并反馈至保护模块(20)或DSP控制模块(21)上的三相电流采集模块(24)。

7.根据权利要求1所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述DSP控制模块(21)上还设有采用CAN通讯协议与外部通讯的通讯单元(22)。

8.根据权利要求7所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述控制模块(13)为继电器、MOS管或三极管。

9.根据权利要求1所述的应用于空调压缩机的双控制***，其特征在于：所述保护模块为MCU。

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