一种DC/DC变换器、输出反接检测方法及装置与流程

一种dc/dc变换器、输出反接检测方法及装置
技术领域
1.本发明实施例涉及dc/dc变换器技术，尤其涉及一种dc/dc变换器、输出反接检测方法及装置。


背景技术：

2.随着我国电动车产销量连年增长、保有量不断增大，售后维修的任务也逐渐繁重。其中，dc/dc变换器是将动力电池的高压直流电变换为低压直流电为12v系统供电的关键部件，在dc/dc变换器不工作的时候长时间使用车载娱乐系统或车辆运行时dc/dc变换器故障等情况均会导致12v蓄电池亏电。
3.在12v蓄电池亏电时，需要将外部12v电源正负极搭接故障车辆蓄电池正负极后启动故障车辆，让dc/dc变换器重新工作给12v蓄电池充电。由于人员操作不熟练或光线不好等多种因素可能会导致外部12v电源正负反接，车辆的12v蓄电池设有防反接功能，可以在反接时保护12v蓄电池不被损坏。但是，dc/dc变换器一般无防反接保护，当外部12v电源正负反接时会导致dc/dc变换器内部功率器件损伤，甚至造成短路烧毁等故障；并且当外部12v电源正负反接时，dc/dc变换器无防反接保护，dc/dc变换器内部没有电信号，进而导致输出反接过程无法被探测及记录，对售后维修工作造成了极大的困扰。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种dc/dc变换器、输出反接检测方法及装置，可以在外部电源正负反接时避免dc/dc变换器被损坏并及时检测和记录反接故障。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种dc/dc变换器输出反接检测方法，所述dc/dc变换器包括主控单元、输出端和低压供电端，该方法包括：
6.获取所述dc/dc变换器的正极输出端的电压信号；
7.根据获取的所述电压信号，确定所述dc/dc变换器的输出反接检测结果；
8.基于所述输出反接检测结果，控制所述dc/dc变换器的开启或关闭。
9.可选的，所述dc/dc变换器还包括总线接口端；在获取所述dc/dc变换器的正极输出端的电压信号之前，包括：
10.通过所述总线接口端获取由车辆控制器发送的报文信息；其中，所述报文信息包括所述dc/dc变换器的开启指令。
11.可选的，在获取所述dc/dc变换器的正极输出端的电压信号之前，包括：
12.所述dc/dc变换器的低压供电端上电。
13.可选的，根据获取的所述电压信号，确定所述dc/dc变换器的输出反接检测结果，包括：
14.判断获取的所述电压信号是否小于零；
15.若所述电压信号小于零，则确定所述dc/dc变换器的输出端反接；
16.若所述电压信号大于等于零，则确定所述dc/dc变换器的输出端连接正常。
17.可选的，基于所述输出反接检测结果，控制所述dc/dc变换器的开启或关闭，包括：
18.若所述dc/dc变换器的输出端反接，则控制所述dc/dc变换器停止工作；
19.若所述dc/dc变换器的输出端连接正常，则控制所述dc/dc变换器正常工作。
20.可选的，基于所述输出反接检测结果，控制所述dc/dc变换器的开启或关闭，包括：
21.若所述dc/dc变换器的输出端反接，则控制所述dc/dc变换器停止工作，并存储所述dc/dc变换器的输出端反接的信息；
22.返回执行判断获取的所述电压信号是否小于零的步骤。
23.第二方面，本发明实施例还提供了一种dc/dc变换器输出反接检测装置，该装置包括：
24.电压获取模块，用于获取所述dc/dc变换器的正极输出端的电压信号；
25.结果分析模块，用于根据获取的所述电压信号，确定所述dc/dc变换器的输出反接检测结果；
26.控制模块，用于基于所述输出反接检测结果，控制所述dc/dc变换器的开启或关闭。
27.第三方面，本发明实施例还提供了一种dc/dc变换器，包括：主控单元、隔离功率变换单元、电压采样单元、高压输入端、输出端和低压供电端；
28.所述主控单元分别与所述隔离功率变换单元、所述电压采样单元和低压供电端连接；所述隔离功率变换单元与所述高压输入端和所述输出端连接；
29.所述输出端包括正极输出端和负极输出端，所述正极输出端与所述电压采样单元连接；所述电压采样单元与所述低压供电端连接；
30.其中，所述主控单元实现如本发明实施例所述的dc/dc变换器输出反接检测方法。
31.可选的，还包括：正负电压供电单元；
32.所述正负电压供电单元的输入端与所述低压供电端连接，所述主控单元和所述电压采样单元均与所述正负电压供电单元的输出端连接；
33.所述正负电压供电单元用于接收所述低压供电端提供的电信号，并给所述主控单元和所述电压采样单元供电。
34.可选的，还包括：收发器单元和总线接口端；
35.所述收发器单元分别与所述主控单元、所述正负电压供电单元和所述总线接口端连接；
36.所述正负电压供电单元还用于给所述收发器单元供电；所述总线接口端和所述主控单元的报文信息经所述收发器单元进行交互。
37.本发明实施例提供一种dc/dc变换器输出反接检测方法，通过获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号，判断dc/dc变换器的输出端连接状态，根据dc/dc变换器的输出端连接状态控制dc/dc变换器的开启或关闭，可以在dc/dc变换器的输出端反接时，及时检测出dc/dc变换器的输出端反接并控制dc/dc变换器停止工作，防止外部低压电源损坏dc/dc变换器内部功率器件，可避免dc/dc变换器在误操作时被损坏。
附图说明
38.图1是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图；
39.图2是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图；
40.图3是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图；
41.图4是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器输出反接检测装置的结构框图；
42.图5是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器的系统框图；
43.图6是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器的系统框图；
44.图7是本发明实施例提供的一种正负电压供电单元的电路结构示意图。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
46.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
47.本发明实施例提供一种dc/dc变换器输出反接检测方法，图1是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图，本实施例可适用于dc/dc变换器输出反接检测，该方法可以由dc/dc变换器输出反接检测装置来执行，该装置可由软件和/或硬件来实现。如图1所示，该方法包括：
48.s110、获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号。
49.其中，dc/dc变换器是转变输入电压并有效输出固定电压的电压变换器。dc/dc变换器包括输入端和输出端，dc/dc变换器将输入端的电压转换为输出端稳定的电压，其中，输出端包括正极输出端和负极输出端；dc/dc变换器包括低压供电端，dc/dc变换器的低压供电端连接低压电源，给dc/dc变换器供电，使得dc/dc变换器可以进行电压转换，低压供电端的电压一般为12v；dc/dc变换器还包括主控单元，主控单元可以控制dc/dc变换器正常工作，将输入端的电压转换为输出端稳定的电压。
50.s120、根据获取的电压信号，确定dc/dc变换器的输出反接检测结果。
51.具体的，由dc/dc变换器的正极输出端的电压信号可以判断dc/dc变换器的输出端是否反接，得到检测结果。其中，输出反接检测结果包括dc/dc变换器的输出端反接和dc/dc变换器的输出端连接正常。
52.s130、基于输出反接检测结果，控制dc/dc变换器的开启或关闭。
53.具体的，当输出反接检测结果为dc/dc变换器的输出端反接时，控制dc/dc变换器关闭，即控制dc/dc变换器停止工作，dc/dc变换器不再将输入端的电压转换为输出端稳定的电压；当输出反接检测结果为dc/dc变换器的输出端连接正常时，控制dc/dc变换器开启，即控制dc/dc变换器正常工作。
54.示例性的，dc/dc变换器可以将电动汽车中的动力电池组的高压电(一般为380v-400v)转变为低压电(一般为11v-13v)为电动汽车内部的各模块电路供电，同时还可以为电动汽车的低压蓄电池供电，dc/dc变换器的正极输出端与低压蓄电池的正极连接，dc/dc变
换器的负极输出端与低压蓄电池的负极或者车身地连接；dc/dc变换器也需要用电，dc/dc变换器的用电需求由低压蓄电池提供。当dc/dc变换器故障或者不启用dc/dc变换器并长时间使用车载娱乐系统时造成低压蓄电池亏电时，需要使用外部低压电源与dc/dc变换器的输出端连接(即与低压蓄电池连接)，若外部低压电源与dc/dc变换器的输出端反接，可通过获取的dc/dc变换器的正极输出端的电压信号判断dc/dc变换器的输出端连接状态，若dc/dc变换器的输出端反接，则控制dc/dc变换器停止工作，防止外部低压电源损坏dc/dc变换器内部功率器件；若dc/dc变换器的输出端连接正常，则控制dc/dc变换器正常工作。
55.本发明实施例提供一种dc/dc变换器输出反接检测方法，通过获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号，判断dc/dc变换器的输出端连接状态，根据dc/dc变换器的输出端连接状态控制dc/dc变换器的开启或关闭，可以在dc/dc变换器的输出端反接时，及时检测出dc/dc变换器的输出端反接并控制dc/dc变换器停止工作，防止外部低压电源损坏dc/dc变换器内部功率器件，可避免dc/dc变换器在误操作时被损坏。
56.可选的，dc/dc变换器还包括总线接口端；在获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号之前，包括通过所述总线接口端获取由车辆控制器发送的报文信息。其中，报文信息包括dc/dc变换器的开启指令。
57.示例性的，总线接口端通过车辆总线与车辆控制器连接，车辆总线可以传输报文信息。在车辆控制器接收到操作人员发出的车辆行驶的指令后，车辆控制器发出开启dc/dc变换器的开启指令，然后dc/dc变换器输出反接检测装置获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号，判断dc/dc变换器的输出端连接状态，控制dc/dc变换器的开启或关闭。
58.需要说明的是，在确定dc/dc变换器的输出端连接正常之前，dc/dc变换器是不进行电压变换的，但是dc/dc变换器的内部可进行dc/dc变换器输出反接检测。当检测到dc/dc变换器的输出端连接正常时，dc/dc变换器开始正常工作，将输入端的电压转换为输出端稳定的电压；当dc/dc变换器的输出端反接时，dc/dc变换器不进行开始正常工作的流程，即不进行电压变换，但dc/dc变换器的内部仍可继续进行dc/dc变换器输出反接检测，dc/dc变换器的输出端反接不影响dc/dc变换器输出反接检测。
59.可选的，在获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号之前，包括dc/dc变换器的低压供电端上电。
60.具体的，低压供电端上电，低压供电端的电信号可提供给dc/dc变换器输出反接检测装置，dc/dc变换器输出反接检测装置通电后可进行dc/dc变换器输出反接检测。
61.可选的，图2是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图。如图2所示，该方法包括：
62.s210、获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号。
63.s220、判断获取的电压信号是否小于零。若是，执行s230；若否，执行s250。
64.s230、确定dc/dc变换器的输出端反接。
65.s240、控制dc/dc变换器停止工作。
66.s250、确定dc/dc变换器的输出端连接正常。
67.s260、控制dc/dc变换器正常工作。
68.示例性的，当dc/dc变换器的正极输出端的电压信号小于零时，则可以确定dc/dc变换器的输出端反接，此时，控制dc/dc变换器内部的工作电路保持断开状态，dc/dc变换器
内部的功率器件可以拒绝接收外部电源的电信号，可以保护dc/dc变换器不被损坏；当dc/dc变换器的正极输出端的电压信号大于等于零时，则可以确定dc/dc变换器的输出端连接正常，此时，可以控制dc/dc变换器内部的工作电路由断开状态变为导通状态，dc/dc变换器可以正常工作，将输入端的电压转换为输出端稳定的电压。
69.可选的，图3是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器输出反接检测方法的流程图。如图3所示，该方法包括：
70.s310、获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号。
71.s320、判断获取的电压信号是否小于零。若是，执行s330；若否，执行s350。
72.s330、确定dc/dc变换器的输出端反接；
73.s340、控制dc/dc变换器停止工作，并存储dc/dc变换器的输出端反接的信息。返回执行s320。
74.示例性的，当确定dc/dc变换器的输出端反接时，控制dc/dc变换器内部的工作电路保持断开状态，dc/dc变换器内部的功率器件可以拒绝接收外部电源的电信号，可以保护dc/dc变换器不被损坏；同时，存储dc/dc变换器的输出端反接的信息，和/或及时上传dc/dc变换器的输出端反接的信息，在dc/dc变换器不工作时操作人员可以及时得知dc/dc变换器不工作的原因。在存储和/或上传dc/dc变换器的输出端反接的信息之后，返回判断获取的电压信号是否小于零的步骤，操作人员发现知dc/dc变换器不工作的原因后，将dc/dc变换器的输出端正接，此时dc/dc变换器的正极输出端的电压信号大于零，确定dc/dc变换器的输出端连接正常，控制dc/dc变换器正常工作，无需再重新启动dc/dc变换器输出反接检测装置，检测效率高。
75.本发明实施例，通过获取dc/dc变换器的正极输出端的电压信号，判断dc/dc变换器的输出端连接状态，根据dc/dc变换器的输出端连接状态控制dc/dc变换器的开启或关闭，可以在dc/dc变换器的输出端反接时，及时检测出dc/dc变换器的输出端反接并控制dc/dc变换器停止工作，防止外部低压电源损坏dc/dc变换器内部功率器件，可保护dc/dc变换器在误操作时不被损坏；并且在dc/dc变换器的输出端反接时，存储dc/dc变换器的输出端反接的信息可以令操作人员在dc/dc变换器不工作时可以快速定位在dc/dc变换器的故障原因，对于售后维修、问题定位等工作给予了极大的帮助。
76.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种dc/dc变换器输出反接检测装置，图4是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器输出反接检测装置的结构框图，该装置可由软件和/或硬件实现，一般集成在移动终端中。如图4所示，该装置可以包括：
77.电压获取模块410，用于获取所述dc/dc变换器的正极输出端的电压信号；
78.结果分析模块420，用于根据获取的所述电压信号，确定所述dc/dc变换器的输出反接检测结果；
79.控制模块430，用于基于所述输出反接检测结果，控制所述dc/dc变换器的开启或关闭。
80.本发明实施例提供一种dc/dc变换器输出反接检测装置，可避免dc/dc变换器在误操作时被损坏；并且可以令操作人员在dc/dc变换器不工作时可以快速定位在dc/dc变换器的故障原因，对于售后维修、问题定位等工作给予了极大的帮助。
81.当然，本发明实施例所提供的一种dc/dc变换器输出反接检测装置，其包括的模块
不限于如上所述的dc/dc变换器输出反接检测装置的模块，还可以包括本发明任意实施例所提供的种dc/dc变换器输出反接检测方法中的相关装置结构。
82.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种dc/dc变换器，图5是本发明实施例提供的一种dc/dc变换器的系统框图。如图5所示，dc/dc变换器500包括主控单元510、隔离功率变换单元520、电压采样单元530、高压输入端501、输出端502和低压供电端503，输出端502包括正极输出端5021和负极输出端5022。其中，主控单元510可实现本发明实施例任意的dc/dc变换器输出反接检测方法。
83.继续参考图5，主控单元510分别与隔离功率变换单元520、电压采样单元530和低压供电端503连接；隔离功率变换单元520与高压输入端501和输出端502连接。具体的，主控单元510的第一输入端与低压供电端503相连，低压供电端503还与电压采样单元530相连，低压供电端503向主控单元510和电压采样单元530提供电信号；主控单元510的第一输出端与隔离功率变换单元520相连，主控单元510向隔离功率变换单元520输出控制信号；主控单元510的第二输入端与电压采样单元530相连，电压采样单元530与正极输出端5021相连，电压采样单元530可采集正极输出端5021的电压信号，并将采集到的电压信号传输给主控单元510。
84.示例性的，高压输入端501可电动汽车的与动力电池相连，dc/dc变换器500可将动力电池输入的高压电转换为低压电，由输出端502输出。输出端502可与电动汽车的蓄电池相连，由输出端502输出的低压电可提供给蓄电池充电。低压供电端503可与蓄电池相连，蓄电池中的低压电可提供给dc/dc变换器500中的主控单元510和电压采样单元530。需要说明的是，低压供电端503并不限定只与蓄电池相连，当蓄电池亏电或者故障时，低压供电端50也可以与其他低压电源相连以保证dc/dc变换器500的用电需求。
85.本发明实施例，通过在dc/dc变换器中设置有主控单元、隔离功率变换单元、电压采样单元、高压输入端、输出端和低压供电端，可以将高压输入端的高压电转换为输出端的低压电，并且电压采样单元可以采集dc/dc变换器的正极输出端的电压信号，主控单元可以根据电压采样单元采集的正极输出端的电压信号判断输出端的连接状态，并根据输出端的连接状态控制隔离功率变换单元的工作与否，主控单元还可以记录并上传输出端的状态信息，令操作人员在dc/dc变换器不工作时可以快速定位在dc/dc变换器的故障原因，对于售后维修、问题定位等工作给予了极大的帮助。
86.可选的，图6是本发明实施例提供的又一种dc/dc变换器的系统框图。如图6所示，dc/dc变换器500还包括正负电压供电单元540，正负电压供电单元540的输入端与低压供电端503连接，主控单元510和电压采样单元530均与正负电压供电单元540的输出端连接。正负电压供电单元540用于接收低压供电端503提供的电信号，并给主控单元510和电压采样单元530供电。
87.具体的，低压供电端503的电信号经正负电压供电单元540后提供给主控单元510和电压采样单元530。当低压供电端503的电信号为正时，正负电压供电单元540可向主控单元510和电压采样单元530提供正的电信号；当低压供电端503的电信号为负时，正负电压供电单元540可将低压供电端503的电信号转变为正的电信号，仍可向主控单元510和电压采样单元530提供正的电信号。
88.示例性的，输出端502与蓄电池相连，低压供电端503也与蓄电池相连，当dc/dc变
换器500故障或者蓄电池亏电时，将外部低压电源与dc/dc变换器500的输出端502相连(即与低压蓄电池连接)，若外部低压电源与dc/dc变换器的输出端反接，此时低压供电端503也反接，低压供电端503提供的电信号为负，通过在dc/dc变换器500中设置正负电压供电单元540，正负电压供电单元540总是输出正的电信号，在外部低压电源与dc/dc变换器500的输出端502反接时，仍可保证dc/dc变换器500的用电需求，在低压供电端口反接时仍可检测dc/dc变换器500的输出端502的连接状态。
89.可选的，图7是本发明实施例提供的一种正负电压供电单元的电路结构示意图。如图7所示，正负电压供电单元包括单相桥式整流电路，正负电压供电单元还包括输入端541和输出端542，输入端541与低压供电端503连接，输出端542与主控单元510和电压采样单元530连接，无论输入端541的电信号为正还是为负，输出端542的电信号均为正。需要说明的是，正负电压供电单元的电路结构并不仅限于单相桥式整流电路，还可以包括其他元器件，能实现同样的功能即可。
90.继续参考图6，dc/dc变换器500还包括收发器单元550和总线接口端504。收发器单元550分别与主控单元510、正负电压供电单元540和总线接口端504连接；正负电压供电单元540还用于给收发器单元550供电；总线接口端505和主控单元510的报文信息经收发器单元550进行交互。
91.示例性的，汽车的车辆控制器可下发dc/dc变换器500的开启指令的报文信息，该报文信息经车辆总线传输到总线接口端504，dc/dc变换器500内部设置有收发器单元550，可接收并解析总线接口端504的报文信息，然后传递给主控单元510；主控单元510存储的信息可以经收发器单元550转换成报文信息，经总线接口端504输出，然后车辆总线传输到汽车的车辆控制器或者显示器等设备中。
92.应该理解的是，图示dc/dc变换器500仅仅是一个范例，并且dc/dc变换器500可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
93.本发明实施例提供的dc/dc变换器，可保护dc/dc变换器在误操作时不被损坏；并且可以令操作人员在dc/dc变换器不工作时可以快速定位在dc/dc变换器的故障原因，对于售后维修、问题定位等工作给予了极大的帮助。
94.上述实施例中提供的dc/dc变换器输出反接检测装置、dc/dc变换器可执行本发明任意实施例所提供的dc/dc变换器输出反接检测方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的dc/dc变换器输出反接检测方法。
95.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。