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新能源汽車用DCDC智能控制模塊及其控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201010140157.6

申請日:

2010.03.31

公開號:

CN101882873B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更號牌文件類型代碼:1602號牌文件序號:101736160841IPC(主分類):H02M 3/24專利號:ZL2010101401576變更事項:專利權人變更前:蕪湖莫森泰克汽車科技有限公司變更后:蕪湖莫森泰克汽車科技股份有限公司變更事項:地址變更前:241009 安徽省蕪湖市經濟技術開發區鳳鳴湖路98號變更后:241009 安徽省蕪湖市經濟技術開發區鳳鳴湖路變更事項:專利權人變更前:奇瑞汽車股份有限公司變更后:奇瑞汽車股份有限公司|||授權|||著錄事項變更IPC(主分類):H02M 3/24變更事項:發明人變更前:楊振軍 宋滿星 張天鄂變更后:周玉成 程永海 汪義文 杜中發 朱平|||實質審查的生效IPC(主分類):H02M 3/24申請日:20100331|||公開
IPC分類號: H02M3/24 主分類號: H02M3/24
申請人: 蕪湖莫森泰克汽車科技有限公司; 奇瑞汽車股份有限公司
發明人: 周玉成; 程永海; 汪義文; 杜中發; 朱平
地址: 241009 安徽省蕪湖市經濟技術開發區鳳鳴湖路98號
優先權:
專利代理機構: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107 代理人: 蔣光恩
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201010140157.6

授權公告號:

|||101882873B|||||||||

法律狀態公告日:

2016.07.27|||2015.01.07|||2014.12.31|||2013.01.09|||2010.11.10

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||授權|||著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器及其控制方法,ECU控制器根據采集的高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值信號,與設定在ECU控制器內的最小電流,最大電流,電壓和溫度進行判斷,根據判斷值對逆變控制電路發出控制信號;逆變控制電路通過逆變驅動電路對逆變電路進行控制,改變逆變電路的輸出,通過智能控制模塊對DC-DC轉換的過程進行智能監控和保護,提高了DC轉換的效率,增強了產品的可靠性。

權利要求書

1.一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器,包括輸入電源(1),逆變電路(2),高頻整流濾波電路(4),其特征在于:所述的輸入電源(1)通過逆變電路(2)、高頻整流濾波電路(4)與直流輸出模塊(3)連接,所述的逆變電路(2)的逆變功率管上設有溫度傳感器,所述的溫度傳感器通過采樣電路(5)與ECU控制器(7)連接,所述的高頻輸出濾波電路(4)通過采樣電路(5)與ECU控制器(7)連接,所述的ECU控制器(7)通過逆變控制電路(6)、逆變驅動電路(8)與逆變電路(2)連接;所述的逆變電路,用于將輸入電源輸入的高壓直流電轉換成高頻脈沖輸出,經過高頻變壓器將輸入電壓降壓輸出,通過高頻整流濾波電路輸出直流電;所述的采樣電路,用于采集高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值信號,并將采集到的信號送到ECU控制器;所述的ECU控制器,用于根據采集的高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值,進行判斷,根據判斷值對逆變控制電路發出控制信號;所述的逆變控制電路,用于接收EUC控制器的控制信號,通過逆變驅動電路對逆變電路進行控制。2.根據權利要求1所述的一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器,其特征在于:所述的直流輸出模塊(3)輸入端與高頻整流濾波電路(4)的輸出端之間設有分流器(10)。3.根據權利要求1所述的一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器,其特征在于:權利所述的直流輸出模塊(3)通過輔助電源(9)分別與ECU控制器(7),逆變控制電路(6),逆變驅動電路(8)連接。4.一種DC-DC智能轉換器的控制方法,該方法包括以下步驟:A)啟動步驟,用于啟動DC-DC轉換器,對DC-DC轉換器的輸出電流和電壓進行限制,采集DC-DC轉換器分流器的輸出電流,直流輸出電壓和逆變功率管的溫度值;B)電流比較步驟,用于根據采集的輸出電流與設定的額定輸出電流進行比較,根據比較結果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進行溫度比較,小于額定輸出電流的進行電壓比較;C)溫度比較步驟,用于在輸出電流大于額定輸出電流的情況下,對溫度檢測和比較,根據溫度比較的結果選擇控制輸出電流,使溫度保持穩定;D)電壓選擇步驟,用于在輸出電流小于額定輸出電流的情況下,關閉DC-DC轉換器,并且將輸出電壓與額定電壓進行比較;E)電壓負反饋步驟,用于電壓選擇步驟中在輸入電力小于額定電流和DC-DC變換器關閉的情況下,輸出電壓小于額定電壓時,開啟DC-DC轉換器并且進行最大限流,將輸出電壓與額定電壓比較,輸出電壓大于額定電壓,關閉DC-DC控制器。

說明書

新能源汽車用DC-DC智能控制模塊及其控制方法

技術領域

本發明涉及一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器及其控制方法。

背景技術

在電動汽車中需要將主電池系統的高電壓轉換成13.8V低電壓給低壓系統蓄電池充電,傳統的DC-DC轉換模塊,主要由逆變電路,高頻變壓器、高頻整流電路及穩壓電路組成,通過硬件電路對整個電壓轉換的過程進行控制,將輸入的直流電壓轉換成另一種直流電壓輸出,完全由硬件電路組成的DC-DC轉換只有打開和關閉兩種工作狀態,不能對DC-DC轉換進行調節,在電動汽車上會有很多時間不需要DC-DC轉換工作,從而增加了電源損耗,同時長時間的工作狀態也降低了DC-DC轉換器的可靠性和使用壽命。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種新能源汽車用DC-DC智能轉換器及其控制方法以達到對DC-DC轉換的過程進行智能監控和保護的目的。

為了解決上述技術問題,本發明的技術方案是,一種新能源汽車用DC-DC智能控制模塊,包括輸入電源,逆變電路,高頻整流濾波電路,所述的輸入電源通過逆變電路、高頻整流濾波電路與直流輸出模塊連接,所述的逆變電路的逆變功率管上設有溫度傳感器,所述的溫度傳感器通過采樣電路與ECU控制器連接,所述的高頻輸出濾波電路通過采樣電路與ECU控制器連接,所述的ECU控制器通過逆變控制電路、逆變驅動電路與逆變電路連接;

所述的逆變電路,用于將高壓直流轉換成高頻脈沖輸出,經過高頻變壓器將輸入電壓降壓輸出,通過高頻整流濾波電路輸出直流電;

所述的采樣電路,用于采集高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值信號,并將采集到的信號送到ECU控制器;

所述的ECU控制器,用于根據采集的高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值,進行判斷,根據判斷值對逆變控制電路發出控制信號;

所述的逆變控制電路,用于接收EUC控制器的控制信號,通過逆變驅動電路對逆變電路進行控制。

所述的直流輸出模塊輸入端與高頻整流濾波電路的輸出端之間設有分流器。

所述的直流輸出模塊通過輔助電源分別與ECU控制器,逆變控制電路,逆變驅動電路連接。

一種DC-DC智能控制模塊的控制方法,該方法包括以下步驟:

A)啟動步驟,用于啟動DC-DC轉換器,對DC-DC轉換器的輸出電流和電壓進行限制,采集DC-DC轉換器分流器的輸出電流,直流輸出電壓和逆變功率管的溫度值;

B)電流比較步驟,用于根據采集的輸出電流與設定的額定輸出電流進行比較,根據比較結果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進行溫度比較,小于額定輸出電流的進行電壓比較;

C)溫度比較步驟,用于在輸出電流大于額定輸出電流的情況下,對溫度檢測和比較,根據溫度比較的結果選擇控制輸出電流,使溫度保持穩定;

D)電壓選擇步驟,用于在輸出電流小于額定輸出電流的情況下,關閉DC-DC轉換器,并且將輸出電壓與額定電壓進行比較;

E)電壓負反饋步驟,用于電壓選擇步驟中在輸入電力小于額定電流和DC-DC變換器關閉的情況下,輸出電壓小于額定電壓時,開啟DC-DC轉換器并且進行最大限流,將輸出電壓與額定電壓比較,輸出電壓大于額定電壓,關閉DC-DC控制器。

本發明與現有技術相比具有以下的優點:通過智能控制模塊對DC-DC轉換的過程進行智能監控和保護,提高了DC轉換的效率,增強了產品的可靠性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細說明;

圖1為本發明原理框圖;

圖2為本發明控制模塊流程圖;

在圖1中,1、輸入電源,2、逆變電路,3、直流輸出模塊,4、高頻濾波整流電路,5、采樣電路,6、逆變控制電路,7、ECU控制器,8、逆變驅動電路,9、輔助電源,10、分流器。

具體實施方式

如圖1所示,一種新能源汽車用DC-DC智能控制模塊,包括輸入電源1,逆變電路2,高頻整流濾波電路4,所述的輸入電源1通過逆變電路2、高頻整流濾波電路4與直流輸出模塊3連接,所述的逆變電路2的逆變功率管上設有溫度傳感器,所述的溫度傳感器通過采樣電路5與ECU控制器7連接,所述的高頻輸出濾波電路4通過采樣電路5與ECU控制器7連接,所述的ECU控制器7通過逆變控制電路6、逆變驅動電路8與逆變電路2連接;

所述的逆變電路,用于將高壓直路轉換成高頻脈沖輸出,經過高頻變壓器將輸入電壓降壓輸出,通過高頻整流濾波電路輸出直流電;

所述的采樣電路,用于采集高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值,并將采集到的信號送到ECU控制器;

所述的ECU控制器,用于根據采集的高頻整流濾波電路輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值,進行判斷,根據判斷值對逆變控制電路發出控制信號;

所述的逆變控制電路,用于接收EUC控制器的控制信號,通過逆變驅動電路對逆變電路進行控制。

所述的直流輸出模塊3輸入端與高頻整流濾波電路4的輸出端之間設有分流器10。

所述的直流輸出模塊3通過輔助電源9分別與ECU控制器7,逆變控制電路6,逆變驅動電路8連接。

一種DC-DC智能控制模塊的控制方法,該方法包括以下步驟:

A)啟動步驟,用于啟動DC-DC轉換器,對DC-DC轉換器的輸出電流和電壓進行限制,采集DC-DC轉換器分流器的輸出電流,直流輸出電壓和逆變功率管的溫度值;

B)電流比較步驟,用于根據采集的輸出電流與設定的額定輸出電流進行比較,根據比較結果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進行溫度比較,小于額定輸出電流的進行電壓比較;

C)溫度比較步驟,用于在輸出電流大于額定輸出電流的情況下,對溫度檢測和比較,根據溫度比較的結果選擇控制輸出電流,使溫度保持穩定;

D)電壓選擇步驟,用于在輸出電流小于額定輸出電流的情況下,關閉DC-DC轉換器,并且將輸出電壓與額定電壓進行比較;

E)電壓負反饋步驟,用于電壓選擇步驟中在輸入電力小于額定電流和DC-DC變換器關閉的情況下,輸出電壓小于額定電壓時,開啟DC-DC轉換器并且進行最大限流,將輸出電壓與額定電壓比較,輸出電壓大于額定電壓,關閉DC-DC控制器。

如圖2控制模塊的流程圖;流程大致包括以下幾個步驟;

在步驟100,流程開始;

在步驟101,開啟DC-DC轉換電路,流程進入步驟102;

在步驟102,測量DC-DC轉換電路中的高頻整流濾波電路的輸出電壓、電流和逆變功率管的溫度,流程進入步驟103;

在步驟103,判斷高頻濾波整流電路輸出電流是否小于設定的最小工作電流,判斷結果為否,流程進入步驟104;判讀結果為是,流程進入步驟111;

在步驟104,flag=0,進入步驟105;

在步驟105,判斷溫度是否大于或者等于105°,判斷結果為否,流程進入步驟107,判斷結果為是,進入步驟106;

在步驟106,關閉DC-DC轉換器;

在步驟107,判斷溫度是否大于100°,判斷結果為否,流程進入步驟109,判斷結果為是,進入步驟108;

在步驟108,高頻濾波整流電路輸出電流減小10%;返回步驟102;

在步驟109,判斷高頻濾波整流電路輸出電流是否大于或者等于設定的最大工作電流,判斷結果為否,返回流程102;判斷結果為是,進入步驟110;

在步驟110,限流至設定的額定電流,返回步驟102;

在步驟111,判斷是否flag==1,判斷結果為否,進入步驟112,判斷結果為是,進入步驟114;

在步驟112,關閉DC-DC轉換器,檢測輸出電壓;進入步驟113;

在步驟113,判斷輸出電壓是否大于13.6V,判斷結果為否,進入步驟114,判斷結果為是,返回步驟102;

在步驟114,開DC-DC,限流最大,flag-1,進入步驟115;

在步驟115,測量輸出電壓,進入步驟116;

在步驟116,判斷輸出電壓是否大于13.8V,判斷結果為否,返回步驟102,判斷結果為是,返回步驟117;

在步驟117,關閉DC-DC轉換器,Flag-0,返回步驟102。

ECU控制器7根據采集的高頻整流濾波電路4輸出的電流、電壓和逆變功率管的溫度值信號,與設定在ECU控制器7內的最小電流,最大電流,電壓和溫度進行判斷,根據判斷值對逆變控制電路6發出控制信號;逆變控制電路6通過逆變驅動電路8對逆變電路2進行控制,改變逆變電路2的輸出,對DC-DC轉換器進行保護,提高了轉換的效率,增強了產品的可靠性。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述,顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制,只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進,或未經改進直接應用于其它場合的,均在本實用新型的保護范圍之內。

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新能源 汽車 DCDC 智能 控制 模塊 及其 方法
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