一种用于新能源汽车DC-DC过流保护的控制电路及控制方法与流程

本发明涉及过流保护技术领域，特别是涉及一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路及控制方法。

背景技术：

随着新能源技术的高速发展，电动汽车也得到了大力发展。dc-dc在电动汽车中充当着电池和发动机之间的重要桥梁，dc-dc不仅可以对电池实施充放电控制，还能对母线电压起着稳压的作用。因此，当新能源汽车dc-dc出现过流故障时，过流保护必须快速且可靠地做出响应，避免对电池、发动机以及dc-dc造成损坏。尤其对于燃料电池，过流故障若不能及时做出保护响应，将会对电堆造成不可逆转的损坏。

常用的过流保护措施如公开专利cn205453103u所述，先通过反馈电路将过流信号送至控制器，控制器处理过流信号后再停止发出控制dc-dc开关管的驱动信号，此过程需经历过流信号的反馈时间，再经历控制器软件处理过流信号的运算时间。所以，总体的响应时间相对较长，存在可优化的空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路及控制方法，该用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路在软件过流保护的基础上添加了一路纯硬件过流保护的通道，此通道加快了过流保护的响应时间，软件过流保护响应稍慢于硬件过流保护，作为第二重保险，从而更加可靠地对dc-dc的过流故障做出保护。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路，用于控制dc-dc电源模块的开关器件，其特征在于：包括母线电流采集电路、比较电路和决策电路，

母线电流采集电路：用于实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号供比较电路做比较，

比较电路：用于接收该电压信号，与基准电压做比较后输出比较结果至决策电路，

决策电路：用于接收该比较结果并根据该比较结果令主控制芯片的pwm使能信号端输出使能信号或者输出不使能信号。

本发明还提供一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：利用母线电流采集电路实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号，

步骤二：利用比较电路判断该电压信号是否超出基准值，

步骤三：如果该电压信号的电压值超出基准值则通过决策电路将主控制芯片的pwm使能信号改为不使能，如果未超出基准值则通过决策电路维持主控制芯片的使能信号做使能处理。

本发明的有益效果：本发明利用母线电流采集电路实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号，用比较电路判断该电压信号是否超出基准值，如果该电压信号的电压值超出基准值则通过决策电路将主控制芯片的pwm使能信号改为不使能，如果未超出基准值则通过决策电路维持主控制芯片的使能信号做使能处理，主控制芯片的pwm使能信号用于控制pwm电压转换芯片是否使能，pwm电压转换芯片输出使能信号至dc-dc电源模块的开关器件，则则该开关器件按照主控制芯片下发的pwm信号进行开关动作，pwm电压转换芯片输出不使能信号至dc-dc电源模块的开关器件，则保持开关器件断开，即，本发明的用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路可用于dc-dc电源模块的过流保护，而硬件电路的反应速度比新能源汽车dc-dc电源模块固有的软件方式过流保护要快，因此，当发生过流时，硬件过流保护电路先于软件过流保护起作用，以加快过流保护的反应时间，软件过流保护响应稍慢于硬件过流保护，作为第二重保险，从而更加可靠地对dc-dc电源模块的过流故障做出保护。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路的示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本发明的一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路，用于控制dc-dc电源模块的开关器件，包括母线电流采集电路、比较电路和决策电路，

母线电流采集电路：用于实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号供比较电路做比较，

比较电路：用于接收该电压信号，与基准电压做比较后输出比较结果至决策电路，

决策电路：用于接收该比较结果并根据该比较结果令主控制芯片的pwm使能信号端输出使能信号或者输出不使能信号。

以上控制电路的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：利用母线电流采集电路实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号，

步骤二：利用比较电路判断该电压信号是否超出基准值，

步骤三：如果该电压信号的电压值超出基准值则通过决策电路将主控制芯片的pwm使能信号改为不使能，如果未超出基准值则通过决策电路维持主控制芯片的使能信号做使能处理。

本发明利用母线电流采集电路实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转换成电压信号，用比较电路判断该电压信号是否超出基准值，如果该电压信号的电压值超出基准值则通过决策电路将主控制芯片的pwm使能信号改为不使能，如果未超出基准值则通过决策电路维持主控制芯片的使能信号做使能处理，主控制芯片的pwm使能信号用于控制pwm电压转换芯片是否使能，pwm电压转换芯片输出使能信号至dc-dc电源模块的开关器件，则则该开关器件按照主控制芯片下发的pwm信号进行开关动作，pwm电压转换芯片输出不使能信号至dc-dc电源模块的开关器件，则保持开关器件断开，即，本发明的用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路可用于dc-dc电源模块的过流保护，而硬件电路的反应速度比新能源汽车dc-dc电源模块固有的软件方式过流保护要快，因此，当发生过流时，硬件过流保护电路先于软件过流保护起作用，以加快过流保护的反应时间，软件过流保护响应稍慢于硬件过流保护，作为第二重保险，从而更加可靠地对dc-dc电源模块的过流故障做出保护。

实施例。

本实施例的一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路，用于控制dc-dc电源模块的开关器件，如图1所示，包括电流传感器、比较器和与门电路，电流传感器的输入端与主控制芯片的母线电流采集端电连接，电流传感器的输出端与比较器的负输入端电连接，比较器的正输入端接基准电压，比较器的输出端接与门电路的一个输入端，主控制芯片的pwm使能信号输出端接与门电路的另一个输入端，与门电路的输出端与pwm电压转换芯片的输入端电连接，pwm电压转换芯片的输出端与dc-dc电源模块的开关器件的受控端电连接。

电流传感器：用于实时采集dc-dc电源模块的输入母线电流并转化为电压信号，并将该

电压信号送至比较器的一个输入端，

比较器：用于将所述电压信号和比较器另一个输入端的基准电压做比较，并将比较结果输出至决策电路，

电流传感器环套在直流母线上，电流传感器的一个输出端与比较器的一个输入端电连接，比较器的另一个输入端接基准电压，电流传感器的另一个输出端与主控制芯片的adc采样端口连接。

本实施例的用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路非常简单，成本低，电路稳定性好。

本发明的工作原理如下：

当新能源汽车的dc-dc电源模块发生过流故障时，由于增加了本发明的硬件过流保护电路，dc-dc电源模块将通过软件和硬件两个途径同时中断主控制芯片发出的pwm信号，从而使新能源汽车dc-dc电源模块内的开关器件处于截止状态（即关断状态），实现过流保护功能。

电流传感器实时采集输入母线电流并转化为电压信号，此电压信号送至比较器的反向端，比较器的正向端为过流参考值电压（即基准电压）。即，输入母线电流处于正常状态时，电流传感器采集的信号电压低于过流参考值电压，比较器输出高电平。输入母线电流出现过流时，电流传感器采集的信号电压高于过流参考值电压，比较器输出低电平。

比较器输出信号和主控芯片的pwm使能信号一同接入与门电路的输入引脚。与门电路的输出与pwm电源转换芯片的使能引脚相连。其中，pwm电压转换芯片的使能引脚为高电平使能，低电平无pwm输出，且该芯片的pwm输出信号直接用于控制dc-dc电源模块的igbt开关器件的门级。因此，只要与门输出低电平便可中断pwm信号与igbt栅级的关联。

新能源汽车dc-dc电源模块正常工作时，电流传感器采集到的输入母线电流转换出来的电压信号低于过流的过流参考值电压，比较器的输出和主控制芯片的pwm使能信号皆为高电平，进而pwm电压转换芯片使能，新能源汽车dc-dc电源模块的igbt开关器件按照pwm信号正常进行开关动作。当新能源汽车dc-dc电源模块出现过流故障时，因电流传感器转换出来的电压信号高于过流的过流参考值电压，硬件电路中的比较器立即输出低电平，与门也随之输出低电平，使得pwm电压转换芯片不使能，pwm信号中断，无法传至igbt的栅级，此过程全部由硬件实现，响应速度比较快。过流故障出现时，软件的过流保护也同步开始动作，主控制芯片将pwm的使能信号下拉至低电平，同时停止pwm信号的发出。虽然软件保护响应时间相对慢于硬件保护，但是软件保护从根本上消除pwm信号的输出，可为过流保护提供多一层保障，进而，硬件过流保护和软件过流保护的双重作用，可达到对过流故障的快速响应以及提高过流保护的可靠性。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。