一种有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路的制作方法

本实用新型涉及压缩机电元器件技术领域，具体来说是一种有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路。

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背景技术：
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现在的新能源电动车都匹配有变频空调，由于供电一般是发电机、电池或是超级电容提供的直流供电，所以没有采用大容量电容来作为直流储能环节。

参见图1，压缩机厂家为了提升集成度和性能，将压缩机的电机和变频驱动器封装成一个模块，仅在逆变器输入端装有很小容量的直流支撑电容，构成变频压缩一体机。有些用户在实际使用过程中是直接通过接触器接入车上的直流电源，这样有可能由于接通瞬间变频压缩一体机内的支撑电容的充电电流过大而使得线路保险丝熔断。

参见图2，有些用户在实际使用过程中也会加入限制接入冲击电流的浪涌抑制电路,这样的电路单元可以抑制充电瞬间的冲击电流，但也存在以下几个缺点：

1)当继电器触点K粘连时，变频压缩机无法从直流电源系统脱离，整个负载电流通过限流电阻R，使得限流电阻R因过载而烧毁。

2)由于车辆运行过程中的振动和冲击造成触点瞬间弹跳，这样整个功率也是加在限流电阻R上，限流电阻R同样因过载而烧毁。

因此，需要设计一种新型的预充电调节电路及其方法。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路，有效防止接通瞬间变频压缩机内的支撑电容的充电电流过大，并且解决了车辆运行过程中的振动和冲击以及继电器触点粘连对电路的影响。

为了实现上述目的，设计一种有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路，包括CPU采样控制电路和主继电器J2与辅助继电器J1及电子元件，其特征在于电源输入信号线Pi端上连接辅助继电器J1和主继电器J2常开触点，在辅助继电器J1的另一触点上接有电阻R，电阻R另一端与主继电器J2的另一触点和电容C一端与信号输出端Po相连，电容C另一端连接零线信号输入端N至零线信号输出端n，CPU采样控制电路的输入电压采样信号线连接电源输入信号线Pi端，CPU采样控制电路的控制开关信号线分别连接辅助继电器J1和主继电器J2常开触点信号线，CPU采样控制电路的电流采样信号线连接零线信号N的CT端，CPU采样控制电路的输出电压采样信号线连接电源信号输出端Po上，所述的CPU采样控制电路的信号输入端分别设有启动信号和启动信号输入工作，当启动信号有效时，预充电调节电路执行给母线支撑电容充电；所述的CPU采样控制电路信号输出端上设有输出准备就绪信号READY，指示预充电完成，变频压缩机可以启动，所述的CPU采样控制电路的信号输出端设有CAN通讯接口，用以连接外部的监控系统，所述的CPU采样控制电路还设有外部电源输入端，用以预检主继电器J2和辅助继电器J1是否粘连。

本实用新型与现有技术相比，组合结构简单可行，其优点在于：

1.预充单元有辅助继电器和主继电器2个继电器，当2个继电器都关断时，能使后级设备完全从电网脱离；

2.通过外接电源可以实现预充部分的预检，从而确保继电器触点粘连时高压直流输入不能接入；

3.在车辆运行过程中，振动和冲击会使得继电器的触点发生弹跳，对于本设计辅助继电器触点的弹跳对系统没有影响，当主继电器触点弹跳时会使得功率回路发生开路，负载瞬间从供电回路断开而停机，但不会引起预充单元的问题；

4.附加的母线支撑电容可以使得给后级负载设备的供电更加的平稳，从而可以补偿较长的线路引起的损耗和抑制长线引起的震荡；

5.既能通过硬件电路的继电器触点，也能通过CAN通讯接口用软件将预充单元的相关状态和报警信息送出，软硬件的结合增强了可靠性。

[附图说明]

图1是背景技术中现有变频压缩机的电路结构示意图；

图2是背景技术中加入浪涌抑制电路的变频压缩机电路结构示意图；

图3是本实用新型有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路的示意图；

图4是本实用新型有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路的工作时序示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种电路及方法的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。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。

参见图3，所述的一种有关车载电空调变频压缩机的预充电调节电路，包括CPU采样控制电路和主继电器J2与辅助继电器J1及电子元件，电源输入信号线Pi端上连接辅助继电器J1和主继电器J2常开触点，在辅助继电器J1的另一触点上接有电阻R，电阻R另一端与主继电器J2的另一触点和电容C一端与信号输出端Po相连，电容C另一端连接零线信号输入端N至零线信号输出端n，CPU采样控制电路的输入电压采样信号线连接电源输入信号线Pi端，CPU采样控制电路的控制开关信号线分别连接辅助继电器J1和主继电器J2常开触点信号线，CPU采样控制电路的电流采样信号线连接零线信号N的CT端，CPU采样控制电路的输出电压采样信号线连接电源信号输出端Po上，所述的CPU采样控制电路的信号输入端分别设有启动信号和启动信号输入工作，当启动信号有效时，预充电调节电路执行给母线支撑电容充电；所述的CPU采样控制电路信号输出端上设有输出准备就绪信号READY，指示预充电完成，变频压缩机可以启动，所述的CPU采样控制电路的信号输出端设有CAN通讯接口，用以连接外部的监控系统，所述的CPU采样控制电路还设有外部电源输入端，用以预检主继电器J2是否粘连，所述的CPU采样控制电路能采用ADC0809型号。

实施例1

参见图4，所述的一种有关车载空调变频压缩机的预充电调节电路的运行时序具体如下：

a.在T0时刻，预充单元的启动信号START到来，辅助继电器J1吸合，输入高压电源通过限流电阻R给母线支撑电容C充电,支撑电容C上面电压逐步上升；

b.到了T1时刻，母线支撑电容上的电压与输入电压的差值已经小到设定的范围，表示母线支撑电容C的电压已经建立，这时合上主继电器J2.由于输入电压与支撑电容上的电压压差很小，在J2合上瞬间的冲击电流很小，当主继电器合上后维持一段时间到T2,这时释放辅助继电器J1,同时CPU采样控制电路送出准备就绪的信号REDAY,即控制输出的常开触点闭合，告知外部的变频压缩机可以启动工作，预充单元完成了上电过程；

c.在T2-T3这段时间负载正常工作，其中的电流为负载的工作电流；

d.在T3时刻，预充单元接到停机信号，即启动信号START去除，这时预充单元立刻将输出准备就绪信号READY去除，即预充单元立刻通知后级的变频压缩机要立刻执行关机动作；

e.从T3时刻起，控制电路检测电流信号，到T4时刻电流减小到接近0，表示后级的变频压缩机已经完成了停机动作，即表明后级的负载已经撤除，这时主继电器J2释放，预充单元回到了最初始的状态。

实施例2：CPU采样控制电路接收的输入/输出信号

输入信号:

START为起动信号，用高电平表示起动信号有效，低电平表示起动信号撤除。当起动信号有效时，预充单元开始执行给母线支撑电容充电的工作。

控制电路采集电源输入端的输入电压A及母线支撑电容处的输出电压B，当这两点的电压接近时表示对支撑电容C的充电基本完成。

本发明创造使用霍尔电流传感器检测总的电流，并以此作为相关报警及控制的依据。

输出信号：

READY为输出准备就绪信号，这就是一个继电器触点信号输出，高电平表示触点闭合，即指示预充电过程已经完成，用于告知后级的变频压缩机可以起动了。另外还有一个CAN通讯接口电路能连接到外部总的监控系统，能通过CAN将预充电单元电路的工作状态，电流大小以及故障状态等信息传送出去。

实施例3

本发明创造具有有效的电路损坏预警功能，能实现对电路及设备的保护。

a.继电器触点粘连

当接上电源后，在没有起动信号START的时候，控制电路仍能够检测到电流信号，则说明继电器有可能已经粘连；

外部24V供电主要是用来预先检测预充部分的主继电器是否粘连，通过外部电路能确保高压供电在触点粘连的情况下不能接入系统；

b.限流电阻R损坏

当起动信号START有效时，控制电路检测不到电流信号，则有可能充电限流电阻已经损坏。