专利名称：新能源汽车用dc-dc智能控制模块及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种新能源汽车用DC-DC智能转换器及其控制方法。
背景技术：
在电动汽车中需要将主电池系统的高电压转换成13. 8V低电压给低压系统蓄电 池充电，传统的DC-DC转换模块，主要由逆变电路，高频变压器、高频整流电路及稳压电路 组成，通过硬件电路对整个电压转换的过程进行控制，将输入的直流电压转换成另一种直 流电压输出，完全由硬件电路组成的DC-DC转换只有打开和关闭两种工作状态，不能对 DC-DC转换进行调节，在电动汽车上会有很多时间不需要DC-DC转换工作，从而增加了电源 损耗，同时长时间的工作状态也降低了 DC-DC转换器的可靠性和使用寿命。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种新能源汽车用DC-DC智能转换器及其控 制方法以达到对DC-DC转换的过程进行智能监控和保护的目的。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种新能源汽车用DC-DC智能控 制模块，包括输入电源，逆变电路，高频整流滤波电路，所述的输入电源通过逆变电路、高频 整流滤波电路与直流输出模块连接，所述的逆变电路的逆变功率管上设有温度传感器，所 述的温度传感器通过采样电路与ECU控制器连接，所述的高频输出滤波电路通过采样电路 与ECU控制器连接，所述的ECU控制器通过逆变控制电路、逆变驱动电路与逆变电路连接；所述的逆变电路，用于将高压直流转换成高频脉冲输出，经过高频变压器将输入 电压降压输出，通过高频整流滤波电路输出直流电；所述的采样电路，用于采集高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变功率管的 温度值信号，并将采集到的信号送到ECU控制器；所述的ECU控制器，用于根据采集的高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变 功率管的温度值，进行判断，根据判断值对逆变控制电路发出控制信号；所述的逆变控制电路，用于接收EUC控制器的控制信号，通过逆变驱动电路对逆 变电路进行控制。所述的直流输出模块输入端与高频整流滤波电路的输出端之间设有分流器。所述的直流输出模块通过辅助电源分别与ECU控制器，逆变控制电路，逆变驱动 电路连接。一种DC-DC智能控制模块的控制方法，该方法包括以下步骤A)启动步骤，用于启动DC-DC转换器，对DC-DC转换器的输出电流和电压进行限 制，采集DC-DC转换器分流器的输出电流，直流输出电压和逆变功率管的温度值；B)电流比较步骤，用于根据采集的输出电流与设定的额定输出电流进行比较，根 据比较结果大于额定输出电流且不超过最大电流时进行温度比较，小于额定输出电流的进 行电压比较；
C)温度比较步骤，用于在输出电流大于额定输出电流的情况下，对温度检测和比 较，根据温度比较的结果选择控制输出电流，使温度保持稳定；D)电压选择步骤，用于在输出电流小于额定输出电流的情况下，关闭DC-DC转换 器，并且将输出电压与额定电压进行比较；E)电压负反馈步骤，用于电压选择步骤中在输入电力小于额定电流和DC-DC变换 器关闭的情况下，输出电压小于额定电压时，开启DC-DC转换器并且进行最大限流，将输出 电压与额定电压比较，输出电压大于额定电压，关闭DC-DC控制器。本发明与现有技术相比具有以下的优点通过智能控制模块对DC-DC转换的过程 进行智能监控和保护，提高了 DC转换的效率，增强了产品的可靠性。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明；图1为本发明原理框图；图2为本发明控制模块流程图；在图1中，1、输入电源，2、逆变电路，3、直流输出模块，4、高频滤波整流电路，5、采 样电路，6、逆变控制电路，7、E⑶控制器，8、逆变驱动电路，9、辅助电源，10、分流器。
具体实施例方式如图1所示，一种新能源汽车用DC-DC智能控制模块，包括输入电源1，逆变电路 2，高频整流滤波电路4，所述的输入电源1通过逆变电路2、高频整流滤波电路4与直流输 出模块3连接，所述的逆变电路2的逆变功率管上设有温度传感器，所述的温度传感器通过 采样电路5与ECU控制器7连接，所述的高频输出滤波电路4通过采样电路5与ECU控制 器7连接，所述的ECU控制器7通过逆变控制电路6、逆变驱动电路8与逆变电路2连接；所述的逆变电路，用于将高压直路转换成高频脉冲输出，经过高频变压器将输入 电压降压输出，通过高频整流滤波电路输出直流电；所述的采样电路，用于采集高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变功率管的 温度值，并将采集到的信号送到ECU控制器；所述的ECU控制器，用于根据采集的高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变 功率管的温度值，进行判断，根据判断值对逆变控制电路发出控制信号；所述的逆变控制电路，用于接收EUC控制器的控制信号，通过逆变驱动电路对逆 变电路进行控制。所述的直流输出模块3输入端与高频整流滤波电路4的输出端之间设有分流器 10。所述的直流输出模块3通过辅助电源9分别与E⑶控制器7，逆变控制电路6，逆 变驱动电路8连接。一种DC-DC智能控制模块的控制方法，该方法包括以下步骤A)启动步骤，用于启动DC-DC转换器，对DC-DC转换器的输出电流和电压进行限 制，采集DC-DC转换器分流器的输出电流，直流输出电压和逆变功率管的温度值；B)电流比较步骤，用于根据采集的输出电流与设定的额定输出电流进行比较，根
4据比较结果大于额定输出电流且不超过最大电流时进行温度比较，小于额定输出电流的进 行电压比较；C)温度比较步骤，用于在输出电流大于额定输出电流的情况下，对温度检测和比 较，根据温度比较的结果选择控制输出电流，使温度保持稳定；D)电压选择步骤，用于在输出电流小于额定输出电流的情况下，关闭DC-DC转换 器，并且将输出电压与额定电压进行比较；E)电压负反馈步骤，用于电压选择步骤中在输入电力小于额定电流和DC-DC变换 器关闭的情况下，输出电压小于额定电压时，开启DC-DC转换器并且进行最大限流，将输出 电压与额定电压比较，输出电压大于额定电压，关闭DC-DC控制器。如图2控制模块的流程图；流程大致包括以下几个步骤；在步骤100，流程开始；在步骤101，开启DC-DC转换电路，流程进入步骤102 ；在步骤102，测量DC-DC转换电路中的高频整流滤波电路的输出电压、电流和逆变 功率管的温度，流程进入步骤103 ；在步骤103，判断高频滤波整流电路输出电流是否小于设定的最小工作电流，判断 结果为否，流程进入步骤104 ；判读结果为是，流程进入步骤111 ；在步骤104，flag = 0，进入步骤105 ；在步骤105，判断温度是否大于或者等于105°，判断结果为否，流程进入步骤 107，判断结果为是，进入步骤106 ；在步骤106，关闭DC-DC转换器；在步骤107，判断温度是否大于100°，判断结果为否，流程进入步骤109，判断结 果为是，进入步骤108 ；在步骤108，高频滤波整流电路输出电流减小10% ；返回步骤102 ；在步骤109，判断高频滤波整流电路输出电流是否大于或者等于设定的最大工作 电流，判断结果为否，返回流程102 ；判断结果为是，进入步骤110 ；在步骤110，限流至设定的额定电流，返回步骤102 ；在步骤111，判断是否flag = = 1，判断结果为否，进入步骤112，判断结果为是，进 入步骤114 ；在步骤112，关闭DC-DC转换器，检测输出电压；进入步骤113 ；在步骤113，判断输出电压是否大于13. 6V，判断结果为否，进入步骤114，判断结 果为是，返回步骤102;在步骤114，开DC-DC，限流最大，f Iag-I，进入步骤115 ；在步骤115，测量输出电压，进入步骤116 ；在步骤116，判断输出电压是否大于13. 8V，判断结果为否，返回步骤102，判断结 果为是，返回步骤117;在步骤117，关闭DC-DC转换器，Flag-Ο，返回步骤102。ECU控制器7根据采集的高频整流滤波电路4输出的电流、电压和逆变功率管的温 度值信号，与设定在ECU控制器7内的最小电流，最大电流，电压和温度进行判断，根据判断 值对逆变控制电路6发出控制信号；逆变控制电路6通过逆变驱动电路8对逆变电路2进行控制，改变逆变电路2的输出，对DC-DC转换器进行保护，提高了转换的效率，增强了产品 的可靠性。 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述 方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进 直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求
一种新能源汽车用DC-DC智能转换器，包括输入电源(1)，逆变电路(2)，高频整流滤波电路(4)，其特征在于所述的输入电源(1)通过逆变电路(2)、高频整流滤波电路(4)与直流输出模块(3)连接，所述的逆变电路(2)的逆变功率管上设有温度传感器，所述的温度传感器通过采样电路(5)与ECU控制器(7)连接，所述的高频输出滤波电路(4)通过采样电路(5)与ECU控制器(7)连接，所述的ECU控制器(7)通过逆变控制电路(6)、逆变驱动电路(8)与逆变电路(2)连接；所述的逆变电路，用于将输入电源输入的高压直流电转换成高频脉冲输出，经过高频变压器将输入电压降压输出，通过高频整流滤波电路输出直流电；所述的采样电路，用于采集高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变功率管的温度值信号，并将采集到的信号送到ECU控制器；所述的ECU控制器，用于根据采集的高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变功率管的温度值，进行判断，根据判断值对逆变控制电路发出控制信号；所述的逆变控制电路，用于接收EUC控制器的控制信号，通过逆变驱动电路对逆变电路进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用DC-DC智能转换器，其特征在于所述的 直流输出模块(3)输入端与高频整流滤波电路(4)的输出端之间设有分流器(10)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用DC-DC智能转换器，其特征在于权利所 述的直流输出模块⑶通过辅助电源(9)分别与ECU控制器(7)，逆变控制电路(6)，逆变 驱动电路⑶连接。
4.一种DC-DC智能转换器的控制方法，该方法包括以下步骤A)启动步骤，用于启动DC-DC转换器，对DC-DC转换器的输出电流和电压进行限制，采 集DC-DC转换器分流器的输出电流，直流输出电压和逆变功率管的温度值；B)电流比较步骤，用于根据采集的输出电流与设定的额定输出电流进行比较，根据比 较结果大于额定输出电流且不超过最大电流时进行温度比较，小于额定输出电流的进行电 压比较；C)温度比较步骤，用于在输出电流大于额定输出电流的情况下，对温度检测和比较，根 据温度比较的结果选择控制输出电流，使温度保持稳定；D)电压选择步骤，用于在输出电流小于额定输出电流的情况下，关闭DC-DC转换器，并 且将输出电压与额定电压进行比较；E)电压负反馈步骤，用于电压选择步骤中在输入电力小于额定电流和DC-DC变换器关 闭的情况下，输出电压小于额定电压时，开启DC-DC转换器并且进行最大限流，将输出电压 与额定电压比较，输出电压大于额定电压，关闭DC-DC控制器。
全文摘要
一种新能源汽车用DC-DC智能转换器及其控制方法，ECU控制器根据采集的高频整流滤波电路输出的电流、电压和逆变功率管的温度值信号，与设定在ECU控制器内的最小电流，最大电流，电压和温度进行判断，根据判断值对逆变控制电路发出控制信号；逆变控制电路通过逆变驱动电路对逆变电路进行控制，改变逆变电路的输出，通过智能控制模块对DC-DC转换的过程进行智能监控和保护，提高了DC转换的效率，增强了产品的可靠性。
文档编号H02M3/24GK101882873SQ20101014015
公开日2010年11月10日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者宋满星, 张天鄂, 杨振军 申请人:芜湖莫森泰克汽车科技有限公司;奇瑞汽车股份有限公司