אסטרטגיית הגנה על תוכנה עבור מדחסים חשמליים המשמשים בכלי רכב חשמליים
אסטרטגיות ההגנה של מדחסים חשמליים מוצגות על סמך מצבי הכשל הנפוצים של מדחסים חשמליים. מטרת כל אסטרטגיות ההגנה היא להגן על המדחס על ידי הפחתת כוח הפעולה או כיבוי בזמן כאשר המדחס פועל בצורה לא תקינה, ולהגן על המדחס מפני נזק חמור יותר. אסטרטגיות ההגנה של מדחסים חשמליים כוללות בעיקר הגנת תקשורת LIN/CAN, הגנת טמפרטורה, הגנה מפני זרם יתר, הגנה מפני מתח יתר וחימום מוקדם בטמפרטורה נמוכה.
1. הגנת תקשורת LIN/CAN
הגנת תקשורת LIN/CAN פירושה שכאשר יש שגיאת סיביות, שגיאת PID, שגיאת אין תגובה, שגיאת מסגרת, שגיאת אוטובוס פיזי וכו' בתקשורת בין המדחס לרכב, כאשר ה-ECU המדחס מזהה שגיאה כלשהי למשך יותר מ- זמן מסוים, המדחס הפסיק לעבוד מיד. כאשר התקשורת חוזרת לקדמותה, המדחס חוזר לפעולה רגילה.
2. הגנה מפני טמפרטורת יתר
הגנת טמפרטורת יתר פירושה שכאשר בקר המדחס מזהה שערך טמפרטורת ה-IGBT גבוה מדי או נמוך מדי (חורג מערך הטמפרטורה שנקבע), הבקר מדווח מיידית על תקלת טמפרטורת IGBT, והמדחס נכבה בתגובה. כאשר הטמפרטורה חוזרת מתחת לטמפרטורה שנקבעה וזמן הכיבוי גדול מהזמן שנקבע, המדחס יגיב שוב לדרישת הרכב. מטרת הגנה זו היא למנוע נזק ל-IGBT הנגרם כתוצאה מפעולה מעבר לטווח הטמפרטורות שלו. על מנת להימנע מכשל של חיישן הטמפרטורה בזיהוי טמפרטורת ה-IGBT, שני חיישני טמפרטורה ממוקמים בדרך כלל בתוך הבקר בו-זמנית. ה-ECU משתמש בערך חיישן הטמפרטורה הגבוה הנמדד כטמפרטורה הניתנת לשיפוט. במקביל, ערכי הטמפרטורה של שני חיישני הטמפרטורה יושוו בזמן אמת. כאשר הפרש הערך המוחלט בין השניים חורג מהטמפרטורה שנקבעה, המדחס ידווח על תקלת רציונליות חיישן טמפרטורה.
3. הגנה מפני זרם יתר
מטרת הגנת זרם יתר היא למנוע פגיעה ברכיבים החשמליים הפנימיים של המדחס עקב זרם יתר. הגנת זרם יתר כוללת הגנת זרם אפיק וזרם פאזה. הגנת זרם האוטובוס מתייחסת להגבלת זרם הכניסה לערך מסוים. כאשר הוא חורג מהערך שנקבע, המדחס יפסיק. הגנת זרם פאזה היא למנוע פגיעה ב-IGBT. עבור מדחסים חשמליים, זרם הפאזה קשור ישירות לעומס המדחס. ככל שהעומס גדול יותר, כך זרם הפאזה גדול יותר, כך שזרם הפאזה יכול לשמש גם כפרמטר להגנת עומס יתר. יחד עם זאת, על מנת להגן טוב יותר על ה-IGBT ולמנוע ממנו לעבוד תחת זרם גבוה וטמפרטורה גבוהה לאורך זמן, הגנת זרם הפאזה תהיה משויכת להגנת הטמפרטורה. כאשר טמפרטורת ה-IGBT נמוכה, מגבלת הטמפרטורה הנוכחית של הפאזה אינה משתנה. כאשר טמפרטורת ה-IGBT בערכים גבוהים יותר, מגבלת זרם הפאזה יורדת באופן ליניארי עם טמפרטורת ה-IGBT עד להגנת טמפרטורת יתר של IGBT.
4. הגנת מתח יתר
הגנת מתח יתר מתייחסת להגנה שבה המתח חורג מטווח העבודה ומגביל את מהירות המדחס או נכבה. הגנת מתח יתר מחולקת להגנה על מתח גבוה והגנה על מתח נמוך. הגנת מתח נמוך מחולקת להגנה על מתח 12 וולט והגנה על מתח נהיגה של 15 וולט. הגנת מתח גבוה היא למנוע מהרכיבים הפנימיים של הבקר להתקלקל עקב מתח כניסה מוגזם. יחד עם זאת, כאשר מתח הכניסה נמוך מדי, לא ניתן לעמוד בדרישות ההספק של המדחס, והמדחס פועל בהספק מוגבל. מתח הטעינה של ערימות הטעינה הקיימות כיום בשוק אינו יציב, ויש מתחים גבוהים מיידיים. לכן, הגנת מתח יתר של המדחס כוללת בדרך כלל הגנת תוכנה והגנה על חומרה. הגנת תוכנה מגנה על מתח גבוה מיידי ברמת ms, בעוד שהגנת חומרה יכולה לזהות אותנו ברמת מתח גבוה מיידי, השילוב של הגנת תוכנה וחומרה יכול להגן ביעילות על המדחס מפני התמוטטות IGBT הנגרמת על ידי מתח גבוה. על מנת למנוע כשל בחיישן הלחץ הגבוה, שני חיישני לחץ גבוה מסודרים בדרך כלל בתוך הבקר. בקר המדחס ישווה באופן קבוע את ההבדל בין שני חיישני הלחץ הגבוה. כאשר ההפרש חורג מהערך שנקבע, המדחס יפסיק לפעול. כאשר הבקר מזהה שמתח האוטובוס במתח גבוה משתנה מאוד, למשל, כאשר הוא מזהה שההפרש בין שני ערכי מתח חורג מהערך שנקבע בתוך תקופת דגימה, המדחס יפעל בהספק מופחת. כאשר תנודת המתח תחזור לערך הגבול, המדחס יחדש את פעולת מהירות היעד.
