汽车电动水泵保护策略研究
摘 要：本文介绍了汽车电动水泵（以下简称电动水泵）的各种保护策略，对策略的原理及作用进行了浅析并做了简要概述。本文介绍的保护策略可以广泛地应用于电动水泵设计开发。
关键词：汽车;电动水泵;保护策略
1 前言
随着国家汽车污染物排放标准的提高，各车企积极应对国家节能减排政策，传统燃油汽车发动机逐步优化升级;同时国家持续对新能源汽车给予政策上的扶持，新能源汽车发展势头迅猛。无论是燃油汽车还是新能源汽车，汽车电动水泵作为汽车冷却系统的主要部件和动力来源，保障汽车各发热部件在正常的温度下工作，发挥着不可替代的作用。
电动水泵的保护策略不仅可以对自身的零部件起到保护作用，而且能够实时反映其工作状态。因此，合理的保护策略对电动水泵的运行及可靠性具有重要意义。
2 保护策略
电动水泵的保护策略主要包括反接保护、空载保护、堵转保护、过压保护、欠压保护、过流保护、相间短路保护、过温保护及心跳等。
2.1 反接保护
反接保护是防反接保护的简称，即电动水泵的输入电源正极与电源负极反接时触发的电路保护。反接会出现大电流将电动水泵控制器和电机击穿，损坏水泵。
反接保护一般由硬件电路实现。方案一是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护。其原理图如图1所示。该方案存在压降和功耗过大的问题，因此应用的局限性较大。
方案二是利用MOS的开关特性，控制电路的导通和断开来实现防反接保护。其原理图如图2所示。目前功率MOS的内阻已经能够做到毫欧级的，解决了二极管方案存在的压降和功耗过大的问题。因此应用较为广泛。
2.2 空载保护
空载保护即电动水泵负载为空或负载过小时触发的电路保护。
电动水泵在空载运行时，一般是没有冷却液或者冷却介质极少，电机所受负荷很小，因此转速很高，由于轴承与转子轴之间没有冷却液的润滑和冷却液体的降温，会导致轴承和转子轴摩擦损伤，降低转动部件的寿命和可靠性，严重情况下会出现卡死，使电动水泵出现不可逆的损坏。另外，空载说明电动水泵在空转，没有输送冷却液，冷却液无法循环，整车其它需要冷却的零部件发热却无法排出热量，会出现严重温升导致故障。
空载故障保护策略的原理是对转速和电流同时进行采样判断，当水泵转速大于某一阈值，同时电流小于某一阈值时，判断水泵为空载状态。具体的阈值需要根据水泵自身的特性及整车环境实际测试综合判断来设计。当电...
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