电动车用低压直流逆变器的电流检测装置及其检测方法
【专利摘要】本发明提供一种电动车用低压直流逆变器的电流检测装置及其检测方法，具体而言，该电流检测装置包括从高压电池接收电源转换为低压的低压直流逆变器(LDC)；安排在主变压器前端，改变主变压器输入端电流值的变流器(CT)；接收变流器输出侧的电流，计算主变压器输出端电流值的计算部。本发明不使用高价的电流传感器，也可以检测低压直流逆变器的输出电流。
【专利说明】电动车用低压直流逆变器的电流检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车用低压直流逆变器的电流检测装置，具体而言，不使用电流传感器，也可以检测低压直流逆变器输出端电流的电动车用低压直流逆变器电流检测装置。
【背景技术】
[0002]通常来讲，汽车的电气装置有发动机电气装置(启动装置、点火装置、充电装置)和车灯装置。但是，最近汽车的电子控制技术进一步发展，包括底盘电气装置在内的大部分系统都逐步实现电气电子化。
[0003]安装在汽车的车灯、音响、空调、加热器等各种车载电子产品在停车时，通过电池供电，行驶时由发电机供电。此时，通常采用的电源电压有14V系电源系统的发电容量。
[0004]最近，随着信息技术产业的发展，为了提高汽车的便利性，各种新技术都应用到汽车上，且还将继续开发可以最大限度利用目前汽车系统的新技术。
[0005]众所周之，混合动力车(HEV)或燃料电池车、燃料电池混合动力车等电动车都安装有，负责12V电池(辅助电池)充电以及给12V车载电子设备供电的低压DC-DC逆变器(Low Voltage DC-DC Converter, LDC)。
[0006]一般的汽油汽车中起到发电机作用的低压DC-DC逆变器降低主电池(通常144V以上的高压电池)的高压供应12V的电压，并将主电池或驱动马达再生能源的高压(DC)转换成12V(DC)，充电辅助电池(12V电池)或给车载电子设备供电。
[0007]传统的低压DC-DC逆变器为了监控电流，在低压DC-DC逆变器的输出端安装电流传感器测量电流值。通过电流传感器感应到的电流值通过传感电路输入到微机，输入到微机的电流信号通过传感电路读取成电压，并经过软件处理后折算成实际的电流值。
[0008]这种传统方式需要采用高价的电流传感器，造成生产单价上涨。
【发明内容】
[0009]技术课题
为了解决上述的技术问题，本发明旨在于提供，不使用高价的电流传感器，可以计算低压直流逆变器输出电流的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置。
[0010]技术方案
为了实现本发明的目的提供，将高压电池的电源转变成低压的低压直流逆变器(LDC)；安排在低压直流逆变器的主变压器前端，改变上述主变压器输入端电流值的变流器(CT)；接收变流器输出侧的电流，计算主变压器输出端电流值的计算部包括在内的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置。
[0011]上述计算部还可以包括，接收变流器的输出侧电流，输出为电压值的传感电路；从传感电路接收电压值，计算主变压器输出端电流值的微机。上述计算部还可以包括，通过软件从传感电路输入的电压信号转换成可以改变成数码值的直流形态的平滑电路。
[0012]上述微机在主变压器输入端产生过电流时，可以切断主变压器的电源输出。[0013]为了实现本发明目的，本发明提供的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法包括，利用变流器降低低压直流逆变器的主变压器输入侧电流的阶段；将上述变流器的输出侧电流输入到包括传感电阻的传感电路，转换为传感电压值的阶段；利用上述传感电压值计算主变压器输出侧电流值的阶段。
[0014]上述电动车用低压直流逆变器的电流检测方法在变换成传感电压值的阶段以后，还可以包括将传感电压值输入到平滑电路去除涟漪(ripple)的阶段。
[0015]有益效果
按照本发明的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置，不使用高价的电流传感器，也可以检测低压直流逆变器的输出电流。
[0016]并且，低压直流逆变器的输入端有过电流时，切断低压直流逆变器的输出，可以防止系统损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置电路图； 图2为本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法顺序图。
[0018]附图标记说明
I:电动车用低压直流逆变器的电流检测装置；
10:高压电池；100:主变压器；
200:变流器；300:计算部；
310:传感电路；320:平滑电路；
330:微机。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图详细介绍本发明的【具体实施方式】。首先，给各个图纸的构成要素标符号时，即使出现在不同的附图上，对于相同的构成要素要都标上了相同的符号。并且，下面将介绍本发明的【具体实施方式】，但是本发明的技术要旨不会限定于此，本发明所属【技术领域】的从业人员可以在基础上进行各种变形。
[0020]图1为本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置电路图。
[0021]图1只是为了明确理解本发明的概念，只标出了主要的特征部位，所以图解会有各种不同的变形，没有必要利用图纸上显示的特定形状限定本发明范围。
[0022]如图1所示，本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置I包括，连接高压电池10后转换为低压的低压直流逆变器(LDC，Low Voltage Converter)；安排在低压直流逆变器主变压器100前端，改变主变压器100输入端电流值的变流器(200，CT, Current Transformer);接收变流器200的输出侧电流,计算主变压器100输出端电流值的计算部300。
[0023]低压直流逆变器将高压电池10的高压转换成低压，提供给车载电子设备。电压降低是通过主变压器100完成。
[0024]变流器200连接到低压直流逆变器的主变压器100输入端，降低主变压器100输入端的电流值。本实施方式中，变流器200以100:1的圈比，I A的电流通过变流器200转变为0.0l A。
[0025]计算部300包括，接收变流器200输出侧电流，输出为电压值的传感电路310和将从传感电路310输入的电压信号转换成通过软件可转换为数码值形态的直流形态的平滑电路320，以及从传感电路310接收电压值，计算主变压器100输出端电流值的微机330。
[0026]传感电路310接收通过变流器200降低的电流，输出为电压值。传感电路310包括传感电阻，将输入到传感电路310的电流值转换为传感电阻的电压值输出。
[0027]平滑电路320去除传感电路310输出的电压值在整流后的直流中所含的交流成分，转换为可以通过软件转换为数码值的纯直流值。换句话说，平滑电路320去除输入值中所含的涟漪(ripple)成分，输出整流值。
[0028]微机330通过软件逻辑从平滑电路320输入的电压值中，计算主变压器100的输出侧电流值。
[0029]微机330中执行的计算过程如下。
[0030]首先，利用传感电路310输出的电压值，运算变流器200的输出电流值。
[0031]I (变流器200输出电流)=V (传感电压)/ R (传感电阻)
其次，从变流器200的输出电流值计算变流器200的输入电流值。
[0032]I (变流器200输入电流)=K变流器200输出电流)X变流器200圈比 变流器200的输入电流值为主变压器100的输入电流值，所以反映主变压器100的圈
t匕，可以从变流器200的输入电流值，求得主变压器100输出侧的电流值。
[0033]I (主变压器100输出电流)=I (变流器200输入电流)XNl (输入圈数)/N2(输出圈数)
在此，NI和N2分别代表主变压器100输入侧的圈数以及输出侧的圈数。
[0034]另外，微机330判断上述过程中计算的主变压器100输入侧的电流值达到一定值以上时，切断主变压器100的电源输出。
[0035]由此，可以防止动作异常造成的过电流损伤系统。
[0036]下面介绍这种结构的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置I的作用。
[0037]低压直流逆变器的主变压器100上通电后，主变压器100输入端的电流，输入到连接在主变压器100输入端的变流器200输入端，通过变流器200降低的电流值通过变流器200的输出端输出。
[0038]变流器200输出端的电流通过传感电路310转换为传感电压值，传感电压值通过平滑电路320整流成数码处理信号。
[0039]经过整流的传感电压值通过微机330的计算逻辑，依次计算成变流器200输出侧电流值、变流器200输入侧电流值、主变压器100输出侧电压值。
[0040]由此，主变压器100输出侧的电压值，即，可以计算低压直流逆变器的输出侧电压值。
[0041]并且，微机330计算的变流器200输入侧电流值超过一定值以上时，即，判断为过电流时，微机330会通过低压直流逆变器的控制部，切断低压直流逆变器的输出。
[0042]如上所述，按照本发明的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置1，不使用高价的电流传感器，也可以检测低压直流逆变器的电流。并且，低压直流逆变器的输入端产生过电流时，切断低压直流逆变器的输出，防止系统受损。[0043]另外，下面结合附图详细说明本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法。与本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置I中介绍的内容相同的，在此省略。
[0044]图2为本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法顺序图。
[0045]如图2所示，本发明一个实施方式的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法包括，通过变流器200降低低压直流逆变器的主变压器100输入侧电流的阶段(步骤S100)；将变流器200的输出侧电流输入到包括传感电阻的传感电路310，转换成传感电压值的阶段(步骤S200);将传感电压值输入到平滑电路320去除涟漪(ripple)的阶段(步骤S300);利用传感电压值计算主变压器100输出侧电流值的阶段(步骤S400)。
[0046]通过变流器200降低主变压器100输入侧电流的阶段(步骤S100)，在低压直流逆变器的主变压器100输入端连接变流器200，输入主变压器100输入侧的电流。通过变流器200降低主变压器100输入侧的电流值。降低电流值，更容易检测电流值，减少损失的电量。
[0047]将变流器200的输出侧电流转换为传感电压值的阶段(步骤S200)，通过包括传感电阻的传感电路310，将变流器200输出侧的电流值转换为传感电阻的电压值。
[0048]将传感电压值输入到平滑电路320去除涟漪(ripple)的阶段(步骤S300)，微机330去除传感电压值的交流噪波成分，以便通过软件逻辑容易转换成数码信号。
[0049]在利用传感电压值计算主变压器100输出侧电流值的阶段(步骤S400)，从传感电压值计算变流器200输出侧的电流值，从变流器200输出侧电流值，计算变流器200输入侧的电流值，从变流器200输入侧的电流值(主变压器100输入侧电流值)，计算主变压器100的输出侧电流值。
[0050]如上所述，采用本发明的电动车用低压直流逆变器电流检测方法，可以不使用高价的电流传感器，也可以检测低压直流逆变器的输出电流。
[0051]以上的说明只是本发明技术思想的例示性描述。在本发明所属的【技术领域】掌握一般知识的从业人员，在不超出本发明本质特性的范围内都可以进行各种修改、变更和置换。因此，本发明中采用的实施方式以及附图都是以说明为目的，并不用来限定本发明的技术思想范围。本发明的保护范围以权利要求为准，在同等范围内的所有技术思想，都应理解为属于本发明权利范围。
【权利要求】
1.一种电动车用低压直流逆变器的电流检测装置，其特征在于，包括: 从高压电池接收电源转换为低压的低压直流逆变器；安排在低压直流逆变器的主变压器前端，改变主变压器输入端电流值的变流器；接收变流器输出侧的电流，计算主变压器输出端电流值的计算部。
2.根据权利要求1所述的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置，其特征在于， 上述计算部包括，接收变流器输出侧的电流输出为电压值的传感电路； 接收传感电路的电压值，计算主变压器输出端电流值的微机。
3.根据权利要求2所述的电动车用低压直流逆变器电流检测装置，其特征在于， 上述计算部还包括平滑电路，以便将从传感电路输入的电压信号转换为可通过软件转换为数码值的直流形态。
4.根据权利要求2所述的电动车用低压直流逆变器的电流检测装置，其特征在于， 在主变压器输入端产生过电流时，上述微机将切断主变压器电源输出。
5.一种电动车用低压直流逆变器的电流检测方法，其特征在于，包括: 通过变流器降低低压直流逆变器的主变压器输入侧电流的阶段； 将变流器的输出侧电流输入到包括传感电阻的传感电路，转换为传感电压值的阶段； 利用传感电压值计算主变压器输出侧电流值的阶段。
6.根据权利要求5所述的电动车用低压直流逆变器的电流检测方法，其特征在于， 转换成传感电压值的阶段后， 还可以包括，将传感电压值输入到平滑电路去除涟漪的阶段。
【文档编号】G01R19/00GK103901251SQ201310035007
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2012年12月26日
【发明者】金范烈 申请人:现代摩比斯株式会社