CV800二合一驱动器在新能源汽车空调上的应用研究

彭红超，郭文明

（郑州新基业汽车电子有限公司，河南 郑州 450000）

新能源汽车6~7米大巴空调一般直接采用内置驱动模块的压缩机 （例如海立压缩机），而8~12米大巴汽车空调采用的是变频器驱动压缩机方案。

内置驱动器的压缩机自带驱动模块，不用另外购置变频器来驱动压缩机。电机一般是永磁同步电机，体积小、效率高、能效比高。缺点是压缩机排量不大，由于转速高，排气叶片断裂的风险加大，大功率驱动板目前市场上尚不成熟。变频器驱动压缩机方案非常成熟可靠，压缩机采用的是交流电机，排气量大，故障率低，运行可靠。缺点是体积大、重。而CV800二合一驱动器不但自带变频器和DCDC，而且体积小，便于安装，在新能源空调中长大巴领域弥补了这一短板。

1 CV800

1.1 概述

CV800二合一驱动器 （图1）包含1个变频器以及1个双路可调压输出的DCDC电源，可以实现有刷风机以及无刷风机的控制。

1.2 技术规格

技术规格分为两部分：变频器和DCDC，具体见表1和表2。

图1 CV800二合一驱动器

表1 变频器

表2 DCDC

1.3 CV800与空调控制器连接示意图 （图2）

图2 CV800与空调控制器连接示意图

2 CAN总线电路设计

CAN总线电路主要由CAN控制器、CAN收发器和外围电路组成 （图3）。CAN控制器一般集成在MCU芯片中，主要完成ISO 11898-1中数据链路层定义的内容，CAN收发器主要完成CAN协议和总线电压之间的转换功能，外围电路主要功能是提高EMC性能和一些线路保护的设计。

图3 CAN总线外围电路图

2.1 建议的外围电路

外围电路的设计会影响ECU的EMC性能，本部分参考了J1939-11中的建议电路，并增加了一些电路保护功能，示意图见图4。

图4 建议的外围电路

主要外围电路的功能如下。

1）共模电感。可以抑制共模干扰，提高电磁兼容性。线圈电感的典型值约为51μH。如果没有安装共模电感，则其位置也应该保留，可通过“零欧电阻”来实现旁路。

2）终端电阻。HVAC不含总线终端电阻，但需要预留终端电阻的位置，CAN线间的阻值要求10~100kΩ之间。

3）EMC电容。为了改善EMC特性，可以安装EMC电容。在设计PCB需要预留该器件的安装位置，要求C2和C3的数值相同，并且参数差值不超过10%，且标称值建议为47pF。

4）静电过压保护。静电释放保护和过压保护器件有助于保护ECU不受静电放电 （ESD）事件的破坏。PCB设计时应预留D1和D2的安装位置，推荐任一总线的ECU模块的静电释放保护电压大于等16kV。

2.2 CAN总线接口原理图 （图5）

图5 CAN总线接口原理图

2.3 CAN协议报文格式 （表3）

表3 CAN协议报文格式

3 整机调试

1）空调运行数据分析 （表4）

2）整机运行波形图 （图6）

表4 空调运行数据分析

图6 正弦波为压缩机实际工作电流波形图1A／0.1V

4 结语

CV800二合一大巴空调驱动器包含一个变频器以及一个双路可调压输出的DC／DC电源，可以实现有刷风机以及无刷风机的控制，满足IP65防护等级。 实验证明，该驱动器经济、实用、安全、可靠，适用于各种新能源空调大巴，在汽车电子行业有很好的应用前景。