12V/24V と高電圧電動 AC コンプレッサー: アプリケーション、配線、および電源のチェック

12V/24V と高電圧電動 A/C コンプレッサーの違いは何ですか?

12 ボルトまたは 24 ボルトの電動 A/C コンプレッサーは、通常、低電圧電気システムから大量の電流を消費し、パーキングクーラー、寝台車、小型モバイル機器、補助 HVAC、またはその他の容量が限られた用途に選択されることがよくあります。高電圧コンプレッサーは通常、ハイブリッド、バッテリー電気または燃料電池車両の熱システムに組み込まれ、インバーター駆動のブラシレス モーターを使用し、キャビン、バッテリー、パワー エレクトロニクス、またはいくつかの回路を冷却します。

電圧クラスは、電源、導体サイズ、保護、制御、安全性、およびおそらくデューティ サイクルを変更しますが、互換性は確立されません。公称電圧が同じ 2 台のコンプレッサーでも、排気量、速度範囲、冷媒、潤滑剤、コントローラー、CAN または LIN メッセージ、取り付け、ポート、冷却戦略、検証済みの動作範囲が異なる場合があります。車両またはシステムの仕様から始めて、完全なアセンブリを確認します。購入者はElecduraを使用できます 電動 A/C コンプレッサーの範囲は 、これらの分野が合意された後の調達ルートとしてのみ提供されます。

電圧ラベルは 1 つの電気境界を識別します。実際のアプリケーションは、コンプレッサーのアーキテクチャ、インターフェイス、および承認された動作マップによって決まります。

アーキテクチャの比較

12V および 24V 電動コンプレッサーが使用される場所

低電圧電動コンプレッサーを使用すると、エンジン駆動のベルトコンプレッサーが使用できない場合やエンジンが停止している場合でも冷却が可能になります。一般的なプロジェクトには、トラックの寝台車や駐車場の空調、農業用および建設用の運転台、資材運搬装置、特殊車両、船舶用または定置式のキャビン、補助冷却ループなどが含まれます。正確な製品は、その環境、冷媒回路、および動作義務に関して承認される必要があります。

サンデンの現在の電動コンプレッサーのパンフレットには、高電圧モデルと並んでニッチ用途向けの名前付き 24 V モデルが含まれています。公表されている電圧範囲、排気量、速度、冷却性能、通信およびオイル情報は、その特定の製品に属します。これらは、信頼できる低電圧仕様が多次元であることを実証しています。これらは、「24 V」として宣伝されているコンプレッサーの一般的な仕様ではありません。

低電圧が非常に大きな電流を意味する理由

電気入力電力は、損失前の電圧と電流の積です。したがって、12 または 24 V でキロワットを供給するには、高電圧バスから同様の電力を供給するよりもはるかに多くの電流が必要になります。設置には、短く太い導体、低抵抗の終端、適切なコンタクタまたはスイッチング、調整されたヒューズ、制御された突入電流、および連続動作をサポートできる充電システムが必要になる場合があります。

市販のワット数を公称電圧だけで割ってケーブルのサイズを決定しないでください。コンプレッサー メーカーの最大連続電流、過渡/突入動作、許容電圧降下、導体温度定格、配線、周囲温度、結束、コネクタ定格、および保護装置の要件を使用してください。オルタネーター、DC/DC コンバーター、またはバッテリーを、最悪のアイドル状態およびヒートソーク状態で検証します。

12V と 24V を交換可能なものとして扱わないでください

12 V モーター/コントローラーは 24 V 電源によって破壊される可能性があります。 24 V コンプレッサーは始動しなかったり、過熱したり、12 V で不適切な出力を生成したりする可能性があります。また、公称ラベルには動作範囲が隠されています。定義された 24 V システムを中心に設計されたユニットは、充電条件をカバーする公表されたウィンドウを許容する可能性がありますが、そのウィンドウを確立しているのはデータシートだけです。

極性、接地戦略、連続電流とピーク電流、コネクタのキーイング、イネーブルロジック、制御信号レベル、通信および保護動作を確認します。ワイヤーの色やコネクタの外観から電圧を推測しないでください。コンプレッサーに内部不足電圧、過電圧、過電流、温度および失速保護が備わっているかどうか、および各障害がどのように報告されるかを確認します。

高電圧電動コンプレッサーの仕組み

高電圧コンプレッサーは通常、スクロール機構、密閉ブラシレスモーター、インバーターを組み合わせています。インバーターは車両の HV DC を制御された多相モーター電力に変換し、熱需要に合わせて速度を変化させます。 MAHLE と DENSO の技術資料では、このアーキテクチャと、内燃機関を稼働させずに冷却を提供するその機能について説明しています。

コンプレッサーは、ヒートポンプ回路およびバッテリー調整戦略に参加する場合があります。車両コントローラーは、バッテリーの状態、冷媒圧力、エバポレーターの温度、モーター/インバーターの温度、充電状態、または騒音目標に応じて速度を制限できます。機械的に類似したコンプレッサーでも、互換性のないソフトウェアやネットワーク メッセージがあれば、正しく動作しない可能性があります。

高電圧には別の安全境界が必要

資格のある許可された担当者のみが、高電圧コンプレッサーの取り外しやテストを行うことができます。車両の正確な手順により、シャットダウン、サービスの切断、コンデンサの待機時間、ロックアウト/タグアウト、PPE、テストポイント、およびライブ/デッド/ライブ検証が制御されます。オレンジ色のコネクタは警告であり、完全な手順ではありません。

取り外した HV コンプレッサーに即席の電源を供給したり、電源端子を何気なく調べたり、統合されたインバーター電子機器を介してメガオーム計を適用したりしないでください。コンポーネントの絶縁テストは、認可されている場合、指定された絶縁、機器、電圧、極性、期間、および合格限界を必要とします。従来の低電圧コンプレッサーの設置方法は、HV 回路には適用されません。

低電圧システムには大電流の配線規律が必要です。 HV システムには、制御された非通電、インターロック、および有資格者の要件が追加されます。

電源コネクタと制御コネクタはさまざまな機能を果たします

多くの電動コンプレッサーには、電源コネクタと別個の低電圧制御コネクタがあります。 HV ユニットでは、電源コネクタは危険な DC を伝送し、制御コネクタはウェイク、インターロック、CAN、LIN、またはその他の信号を伝送する可能性があります。 24 V ユニットでは、独立した高電源スタッドまたはピンが小さなコマンド コネクタの横にある場合があります。

両方のコネクタ本体とその背後にある電気的定義を一致させます。物理的に適合するプラグのピン割り当てやネットワーク終端が異なる場合があります。承認されたコネクタの図面、嵌合部品番号、端子とシールの仕様、圧着要件、ピン配列、シールドまたはツイストペアの要件、およびハーネス検証計画を要求します。

CAN、LIN、PWM、アナログ制御は世界共通言語ではない

「CAN 制御」はプラグアンドプレイを意味するものではありません。アービトレーション識別子、バイト順序、スケーリング、ローリング カウンタ、チェックサム、ウェイク/スリープ動作、コマンド レート、診断メッセージ、障害状態は異なる場合があります。 LIN には独自のスケジュールとノード構成があります。 PWM 周波数、デューティ解釈、電気レベルも変化する可能性があります。

正確なコンプレッサー用に提供されるインターフェース制御文書または検証済みのコントローラー/ハーネスを入手してください。通信の切断、センサーの故障、過圧、冷媒流量の低下、過熱、ローターの停止に対する安全な動作を定義します。モーターを回転させるベンチデモンストレーションは、コンプレッサーが完全な熱システムと安全に調整できることを証明するものではありません。

冷却能力は排気量だけでは比較できない

回転ごとの変位は役に立ちますが、出力は速度、吸入/吐出条件、過熱、過冷却、冷媒、モーター/インバーターの効率、および制御限界によって異なります。異なる条件からの 1 つのピーク kW 値を比較するのではなく、同じテスト ポイントで公開されたマップを比較します。

新しいシステムの場合、熱エンジニアは、周囲温度、太陽光負荷、占有率、バッテリー充電、車両速度、凝縮器の空気流量全体にわたるキャビンとコンポーネントの負荷を計算する必要があります。承認された冷媒充填量でのプルダウン時間、連続容量、COP または消費電力、低速制御、音、振動、および保護を確認します。

冷媒とポートのマッチング

冷媒、吸入および吐出継手のタイプ、サイズ、シール方法、ポートのクロック、および許容されるホース荷重を記録します。 R134a と R1234yf の互換性は、電気ドライブのラベルからは推測できません。ホース継手、サービス機器、ラベル、および規制要件は、設計された冷媒回路に従う必要があります。

ポートの位置は、ホースの取り回し、オイルの戻り、振動、クリアランスに影響します。コンプレッサーに特定の取付姿勢や許容角度が必要かどうかを確認してください。スペースに適合するコンパクトなユニットでも、許容できないホースの曲がり、サービスアクセス、または液体の戻りのリスクが存在する可能性があります。

油の化学は管理された仕様です

デンソーは、冷媒とオイルの混合物がモーターと接触するため、ND オイル 11 は適用可能な電動スクロール コンプレッサーにとって絶縁性の高い POE 潤滑剤であると述べています。間違ったオイルを使用すると絶縁が低下し、電気モーターが損傷する可能性があると警告しています。その証拠は、ND オイル 11、POE、または単一のオイルが万能であることを確立するものではありません。

サンデンは、1 つの低電圧電動モデル用に名前付き PAG オイルを発行していますが、これは同じルールを強化しています。つまり、電動ということは自動的に 1 つのオイル化学を意味するわけではありません。製品、粘度、数量、バランス手順については、正確なコンプレッサーと車両の仕様を使用してください。サービス機器、染料、インジェクターの汚染を管理します。共有機械では互換性のないオイルを移送する可能性があります。

取り付けおよび環境認定

設置面積、ボルトパターン、アイソレータ、質量、重心、許容方向、ブラケットの剛性を比較します。取り付けシステムは、ハウジングの歪みや冷媒パイプの疲労を引き起こすことなく、道路やオフハイウェイの振動に耐える必要があります。コネクタと通気口での侵入保護と、許容される粉塵、飛沫、塩分、泥、洗浄および浸漬への曝露を確認します。

温度定格は、フード下のヒートソーク、冬期始動、連続的なモーター/インバーターの熱、および冷媒冷却の利用可能性をカバーする必要があります。アプリケーションに適した振動、熱サイクル、腐食、EMC、電気的過渡現象、耐久性の検証をリクエストしてください。乗用車用コンプレッサーは、自動的に採掘キャブや船舶デッキに適合するものではありません。

コンプレッサーとコンデンサーおよび電源を調整する

コンプレッサーは熱遮断と独立して選択することはできません。低電圧パーキングクーラーは、ルーフコンデンサーのサイズ、ファンの空気の流れ、利用可能なバッテリーのエネルギーによって制限される場合があります。高電圧車両では、コンデンサーの空気流量、冷却水の温度、またはバッテリー電力が制限されると、コンプレッサーの速度が低下することがあります。コンプレッサーの排気量を過剰に指定しても、コンデンサーのサイズが小さすぎたり、空気流が遮断されたりする問題は解決せず、サイクル、騒音、電流、または吐出圧力が増加する可能性があります。

凝縮器アプローチ温度、設置されたコア全体の空気の流れ、ファン制御、再循環リスク、車両速度の利点を定義します。水冷インバーターまたは統合熱システムの場合は、冷却回路、ポンプ流量、熱交換器の容量、および許容温度も文書化してください。コンポーネントのみの容量主張を受け入れるのではなく、ホットソーク、アイドル、低バッテリ状態、および充電条件でシステム全体を検証します。

エンジン停止時の冷却に使用されるエネルギーの推定

12/24 V スリーパーまたは補助システムの場合は、予備制限、コンプレッサーとファンの入力、変換損失、デューティ サイクル、および周囲負荷を考慮して、使用可能なバッテリー エネルギーを計算します。カタログのピーク冷却数値は、平均電力消費量や夜間の稼働時間と同じではありません。バッテリー管理または低電圧カットオフにより、始動機能と安全機能が維持される必要があります。

EV の場合、コンプレッサーの出力は、推進力、車室内の暖房、バッテリーの調整、および充電損失と競合します。車両のエネルギー管理戦略では、冷却を意図的に減らす場合があります。購入者は、1 つの実験室ポイントからの一定の実行時間や範囲への影響を約束するのではなく、動作マップと制御の優先順位を要求する必要があります。

ハーネス、保護、サービスの切断を計画する

ハーネス図面では、導体材料とゲージ、ヒューズまたはブレーカー、コンタクタ、該当する場合はプリチャージ、サービス切断、接地またはリターンパス、シールド、張力緩和、摩耗保護、およびコネクタのシーリングを定義する必要があります。ハーネスが過熱する前に保護装置が障害を解決できるように、電源とケーブルの耐久性を備えた短絡保護を調整します。

保守性は重要です。技術者は、アクセス可能な切断、明確なラベル、保護されたテスト ポイント、および交換用の端子を必要とします。低電圧ではヒューズが解けていないバッテリー導体は安全ではなく、高電圧では追加のインターロックとアクセス制御が必要になります。承認された部品表にハーネスとコントローラーの部品番号を含めて、交換用コンプレッサーが即席のケーブルで取り付けられないようにしてください。

調達RFQに何を入力するか

大量購入の前にサンプルを検証する

ラベル、図面の改訂、コネクタ、端子、シール、ポート、輸送用キャップ、マウント、およびオイル/充電情報を検査します。サンプルの重さを量って測定し、パッケージを保管し、シリアルまたはバッチの ID を写真に撮ります。絶縁および HV インターロック機能は、承認された方法でのみ確認してください。

ユニットを生産用の配線、コントローラー、凝縮器、蒸発器、膨張装置、冷媒充填と統合します。コールド スタート、ヒート ソーク、プルダウン、定常負荷、極端な電圧、通信損失、再起動、障害回復、振動、ノイズをテストします。短時間の無負荷スピンテストでは、冷凍性能や車両の安全性を検証できません。

受信とサンプルの検証では、ラベルに印刷された電圧だけでなく、電気的、通信、機械的、冷媒の完全なアイデンティティを比較します。

入荷検査とバッチ管理

写真、質量、寸法、コネクタ キーイング、ポート キャップ、ラベル フィールド、ファームウェア/ハードウェア リビジョン (利用可能な場合)、およびパッケージを含むゴールデン サンプル レコードを作成します。すべての出荷品の正体、損傷、腐食、汚染、未承認の変更を検査します。取り付けるまではポートにキャップを付けたままにしてください。

工場、モーター、インバーター、パワー半導体、巻線、スクロールセット、ベアリング、オイル、コネクタ、ファームウェア、試験方法、またはサブサプライヤーを変更する場合は、事前にサプライヤーに通知する必要があります。たとえ鋳物や外部ラベルが変わっていないように見えても、制御ボードやソフトウェアをサイレントに変更すると、検証済みの車両統合が損なわれる可能性があります。

一般的な不一致とその症状

• 間違った電圧範囲: 始動しない、保護トリップ、過熱、または即時の電子的損傷。

• 過小な低電圧配線: 電圧降下、コネクタの発熱、リセット、容量の低下。

• 間違ったネットワーク プロトコル: コンプレッサーがスリープ状態のままか、正しく実行されないか、通信 DTC が設定されています。

• 間違ったオイル: 潤滑不良、HV 絶縁の損失、またはシステムの汚染。

• 間違った冷媒または充填ベース: 容量不足、圧力異常、または熱損傷。

• 間違ったポート/マウント: ホースの応力、漏れ、振動、クリアランス、またはオイル戻りの問題。

• 比類のないサーマルマップ: ベンチの動作は許容範囲内ですが、キャビンまたはバッテリーの冷却が不十分です。

よくある質問

24V 電動コンプレッサーは高電圧コンプレッサーの代わりに使用できますか?

直接の代替としてではありません。別の電源、保護、配線、制御統合、システム検証が必要であり、必要な熱負荷を提供できない可能性があります。

高電圧コンプレッサーはすべてオレンジ色のコネクターユニットですか?

一般にオレンジ色は HV 回路を示しますが、外観によって電圧範囲、ピン配列、プロトコル、互換性が定義されるわけではありません。管理された仕様を使用してください。

すべての電動コンプレッサーには POE オイルが必要ですか?

いいえ、正確なコンプレッサー/車両オイル仕様を使用してください。該当する一部の HV コンプレッサーは絶縁 POE/PVE 製品を使用していますが、名前付きの低電圧設計では別のオイルが指定されている場合があります。

コンプレッサーは公称電圧を印加してテストできますか?

いいえ。通信、冷却、冷媒/オイルの循環、安全インターロックが必要な場合があります。不用意に通電すると、ユニットが損傷したり、オペレータが怪我をしたりする可能性があります。

48Vは低電圧ですか、それとも高電圧ですか?

規制および製造業者の分類は異なります。すべての製品に単純なラベルを強制するのではなく、正確な動作範囲、安全規則、システム アーキテクチャを制御するものとして扱います。

最初に要求する調達文書は何ですか?

正確な部品の管理製品データシートとインターフェース図面を要求し、それを車両/システム要件および検証計画と比較します。

部品番号の前に電気アーキテクチャを選択してください

検証済みの低電圧システム、デューティ サイクル、および充電電源が必要な冷却をサポートしている場合は、12/24 V 電動コンプレッサーを使用してください。 HV コンプレッサーは、電力、通信、オイル絶縁、車両の安全性を制御する認定されたハイブリッド/EV 熱アーキテクチャ内でのみ使用してください。どちらのカテゴリーも本質的には普遍的なアップグレードではありません。

リピートボリュームプロジェクトの場合は、アプリケーション、電圧および電流エンベロープ、熱負荷、冷媒/オイル、制御インターフェース、コネクタ、マウント、ポート、検証計画、および年間需要を Elecdura に送信します。 電動コンプレッサープロジェクトお問い合わせページ。電圧と価格だけではなく、完全な統合証拠、EOL テスト、変更管理、保証サポートに関してサプライヤーを比較します。