專利名稱：新能源汽車用dc-dc智能控制模塊及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)換器及其控制方法。
背景技術(shù)：
在電動汽車中需要將主電池系統(tǒng)的高電壓轉(zhuǎn)換成13. 8V低電壓給低壓系統(tǒng)蓄電 池充電，傳統(tǒng)的DC-DC轉(zhuǎn)換模塊，主要由逆變電路，高頻變壓器、高頻整流電路及穩(wěn)壓電路 組成，通過硬件電路對整個電壓轉(zhuǎn)換的過程進(jìn)行控制，將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換成另一種直 流電壓輸出，完全由硬件電路組成的DC-DC轉(zhuǎn)換只有打開和關(guān)閉兩種工作狀態(tài)，不能對 DC-DC轉(zhuǎn)換進(jìn)行調(diào)節(jié)，在電動汽車上會有很多時間不需要DC-DC轉(zhuǎn)換工作，從而增加了電源 損耗，同時長時間的工作狀態(tài)也降低了 DC-DC轉(zhuǎn)換器的可靠性和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)換器及其控 制方法以達(dá)到對DC-DC轉(zhuǎn)換的過程進(jìn)行智能監(jiān)控和保護(hù)的目的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)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(shè)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(qū)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(zhuǎn)換成高頻脈沖輸出，經(jīng)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(jù)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(jìn)行判斷，根據(jù)判斷值對逆變控制電路發(fā)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(qū)動電路對逆 變電路進(jìn)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(shè)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(qū)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(zhuǎn)換器，對DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流和電壓進(jìn)行限 制，采集DC-DC轉(zhuǎn)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(jù)采集的輸出電流與設(shè)定的額定輸出電流進(jìn)行比較，根 據(jù)比較結(jié)果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進(jìn)行溫度比較，小于額定輸出電流的進(jìn) 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(jù)溫度比較的結(jié)果選擇控制輸出電流，使溫度保持穩(wěn)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(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換 器，并且將輸出電壓與額定電壓進(jìn)行比較；E)電壓負(fù)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(guān)閉的情況下，輸出電壓小于額定電壓時，開啟DC-DC轉(zhuǎn)換器并且進(jìn)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(guān)閉DC-DC控制器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點通過智能控制模塊對DC-DC轉(zhuǎn)換的過程 進(jìn)行智能監(jiān)控和保護(hù)，提高了 DC轉(zhuǎn)換的效率，增強了產(chǎn)品的可靠性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明；圖1為本發(fā)明原理框圖；圖2為本發(fā)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、E⑶控制器，8、逆變驅(qū)動電路，9、輔助電源，10、分流器。
具體實施例方式如圖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(shè)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(qū)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(zhuǎn)換成高頻脈沖輸出，經(jīng)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(jù)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(jìn)行判斷，根據(jù)判斷值對逆變控制電路發(fā)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(qū)動電路對逆 變電路進(jìn)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(shè)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E⑶控制器7，逆變控制電路6，逆 變驅(qū)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(zhuǎn)換器，對DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流和電壓進(jìn)行限 制，采集DC-DC轉(zhuǎn)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(jù)采集的輸出電流與設(shè)定的額定輸出電流進(jìn)行比較，根
4據(jù)比較結(jié)果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進(jìn)行溫度比較，小于額定輸出電流的進(jìn) 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(jù)溫度比較的結(jié)果選擇控制輸出電流，使溫度保持穩(wěn)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(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換 器，并且將輸出電壓與額定電壓進(jìn)行比較；E)電壓負(fù)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(guān)閉的情況下，輸出電壓小于額定電壓時，開啟DC-DC轉(zhuǎn)換器并且進(jìn)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(guān)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(zhuǎn)換電路，流程進(jìn)入步驟102 ；在步驟102，測量DC-DC轉(zhuǎn)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(jìn)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(shè)定的最小工作電流，判斷 結(jié)果為否，流程進(jìn)入步驟104 ；判讀結(jié)果為是，流程進(jìn)入步驟111 ；在步驟104，flag = 0，進(jìn)入步驟105 ；在步驟105，判斷溫度是否大于或者等于105°，判斷結(jié)果為否，流程進(jìn)入步驟 107，判斷結(jié)果為是，進(jìn)入步驟106 ；在步驟106，關(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換器；在步驟107，判斷溫度是否大于100°，判斷結(jié)果為否，流程進(jìn)入步驟109，判斷結(jié) 果為是，進(jìn)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(shè)定的最大工作 電流，判斷結(jié)果為否，返回流程102 ；判斷結(jié)果為是，進(jìn)入步驟110 ；在步驟110，限流至設(shè)定的額定電流，返回步驟102 ；在步驟111，判斷是否flag = = 1，判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟112，判斷結(jié)果為是，進(jìn) 入步驟114 ；在步驟112，關(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換器，檢測輸出電壓；進(jìn)入步驟113 ；在步驟113，判斷輸出電壓是否大于13. 6V，判斷結(jié)果為否，進(jìn)入步驟114，判斷結(jié) 果為是，返回步驟102;在步驟114，開DC-DC，限流最大，f Iag-I，進(jìn)入步驟115 ；在步驟115，測量輸出電壓，進(jìn)入步驟116 ；在步驟116，判斷輸出電壓是否大于13. 8V，判斷結(jié)果為否，返回步驟102，判斷結(jié) 果為是，返回步驟117;在步驟117，關(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)lag-Ο，返回步驟102。ECU控制器7根據(jù)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(shè)定在ECU控制器7內(nèi)的最小電流，最大電流，電壓和溫度進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷 值對逆變控制電路6發(fā)出控制信號；逆變控制電路6通過逆變驅(qū)動電路8對逆變電路2進(jìn)行控制，改變逆變電路2的輸出，對DC-DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行保護(hù)，提高了轉(zhuǎn)換的效率，增強了產(chǎn)品 的可靠性。 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述 方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn) 直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)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(shè)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(qū)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(zhuǎn)換成高頻脈沖輸出，經(jīng)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(jù)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(jìn)行判斷，根據(jù)判斷值對逆變控制電路發(fā)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(qū)動電路對逆變電路進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)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(shè)有分流器(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)換器，其特征在于權(quán)利所 述的直流輸出模塊⑶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(qū)動電路⑶連接。
4.一種DC-DC智能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器，對DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流和電壓進(jìn)行限制，采 集DC-DC轉(zhuǎn)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(jù)采集的輸出電流與設(shè)定的額定輸出電流進(jìn)行比較，根據(jù)比 較結(jié)果大于額定輸出電流且不超過最大電流時進(jìn)行溫度比較，小于額定輸出電流的進(jìn)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(jù)溫度比較的結(jié)果選擇控制輸出電流，使溫度保持穩(wěn)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(guān)閉DC-DC轉(zhuǎn)換器，并 且將輸出電壓與額定電壓進(jìn)行比較；E)電壓負(fù)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(guān) 閉的情況下，輸出電壓小于額定電壓時，開啟DC-DC轉(zhuǎn)換器并且進(jìn)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(guān)閉DC-DC控制器。
全文摘要
一種新能源汽車用DC-DC智能轉(zhuǎn)換器及其控制方法，ECU控制器根據(jù)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(shè)定在ECU控制器內(nèi)的最小電流，最大電流，電壓和溫度進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷值對逆變控制電路發(fā)出控制信號；逆變控制電路通過逆變驅(qū)動電路對逆變電路進(jìn)行控制，改變逆變電路的輸出，通過智能控制模塊對DC-DC轉(zhuǎn)換的過程進(jìn)行智能監(jiān)控和保護(hù)，提高了DC轉(zhuǎn)換的效率，增強了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號H02M3/24GK101882873SQ20101014015
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者宋滿星, 張?zhí)於? 楊振軍 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