CN101966841B - 一种电动汽车的dc/dc转换系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种安全、可靠、有效的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，该DC/DC转换系统包括进行高低压转换的DC/DC转换模块，DC/DC转换模块通过一个控制模块与整车控制器相连，控制模块内包括检测高、低压电池状态的电池状态检测单元、检测DC/DC转换模块状态的数据采集单元和控制DC/DC转换模块工作的逻辑控制单元。上述DC/DC转换系统内置有电池状态检测单元、数据采集单元和逻辑控制单元，可以根据电池状态，向整车控制器反馈是否需要充电以及DC/DC转换模块的状态信息，从而实现对电池的实时充电控制，使DC/DC转换模块不必一直工作，延长了DC/DC转换系统的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于汽车电源控制系统技术领域，特别涉及到电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法。
背景技术
随着汽车产业的发展，混合动力汽车、插电式汽车、纯电动汽车等清洁能源汽车越来越受到人们的重视，已经成为汽车发展的方向。上述清洁能源汽车的核心部件主要包括：电池及其管理系统、电机及其管理系统、整车控制系统、以及高低压转换系统。
高低压转换系统，即DC/DC转换系统作为清洁能源汽车主要部件之一，目前主要是通过线束接收整车指令，执行操作，反馈故障，主要依据高压电池状态，使DC/DC变换器一直处于工作状态，其优点是控制操作简单，缺点是对电池状态检测不够，致使充电方式对电池的寿命影响较大，DC/DC变换器一直工作，会使其寿命受到影响，同时也不能及时地将电池状态传输至整车控制器，造成整车控制器对电池的误判断，对整车安全造成隐患。
发明内容
本发明的目的是提出一种安全、可靠、有效的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，以延长混合动力汽车、插电式汽车、纯电动汽车等清洁能源汽车的DC/DC转换系统的使用寿命。
本发明的电动汽车的DC/DC转换系统包括进行高低压转换的DC/DC转换模块，所述DC/DC转换模块通过一个控制模块与整车控制器相连，所述控制模块内包括检测高、低压电池状态的电池状态检测单元、检测DC/DC转换模块状态的数据采集单元和控制DC/DC转换模块工作的逻辑控制单元。
为方便通讯，所述控制模块包括CAN总线接口单元，控制模块通过CAN总线与整车控制器相连。
上述电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法包括如下步骤：
控制模块检测高、低压电池状态，并将高、低压电池状态信息发送给整车控制器；控制模块检测DC/DC转换模块状态，并将DC/DC转换模块的状态信息发送给整车控制器；整车控制器采集整车的负载状态信息，并根据整车负载信息及接收到的高、低压电池状态信息和DC/DC转换模块的状态信息来设置DC/DC转换模块的工作状态，并通过控制模块内的逻辑控制单元来控制DC/DC转换模块的工作。
具体来说：
控制模块的电池状态检测单元检测高压电池的电压、电流、温度信息和低压电池的电压、电流、温度信息，并将上述信息发送给逻辑控制单元，逻辑控制单元根据该信息计算出高压电池和低压电池的SOC值，并将高、低压电池状态信息和高、低压电池的SOC值一起发送给整车控制器。
控制模块的数据采集单元采集DC/DC转换模块的温度、高压输入电压、高压输入电流、低压输出电压、低压输出电流信号，并将上述信息发送给逻辑控制单元，逻辑控制单元根据该信息计算出DC/DC转换模块是否有过温、输入过压、欠压、过流情况，并将该情况发送给整车控制器。
整车控制器根据收到的信息及所采集的整车的负载状态信息来设置DC/DC转换模块是否需要工作及其工作模式，然后将所设置的DC/DC转换模块工作状态信息发送给控制模块，控制模块的逻辑控制单元根据DC/DC转换模块的状态信息判断是否要执行整车控制器的命令，当DC/DC转换模块能够满足工作需求时，逻辑控制单元控制DC/DC转换模块按照整车控制器的命令进行高低压转换，否则逻辑控制单元将DC/DC转换模块的状态信息反馈给整车控制器，并向整车控制器发出故障报警。
控制模块通过CAN总线与整车控制器通讯。
本发明的电动汽车的DC/DC转换系统内置有电池状态检测单元、数据采集单元和逻辑控制单元，可以根据电池状态，向整车控制器反馈是否需要充电以及DC/DC转换模块的状态信息，从而实现对电池的实时充电控制，使DC/DC转换模块不必一直工作，延长了DC/DC转换系统的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的电动汽车的DC/DC转换系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1所示：本实施例的电动汽车的DC/DC转换系统包括进行高低压转换的DC/DC转换模块1，DC/DC转换模块1通过控制模块2与整车控制器3相连，控制模块2内 包括检测高、低压电池状态的电池状态检测单元21、检测DC/DC转换模块状态的数据采集单元22、控制DC/DC转换模块工作的逻辑控制单元23和用于与整车控制器3通讯的CAN总线接口单元24，DC/DC转换模块1将高压电池4的高压转换成低压电池6所适合的低压，高压电池4与高压负载5相连，低压电池6与低压负载7相连。
上述电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法包括如下步骤：
控制模块2检测高、低压电池状态，并将高、低压电池状态信息发送给整车控制器3；控制模块2检测DC/DC转换模块状态，并将DC/DC转换模块的状态信息发送给整车控制器3；整车控制器3采集整车的负载状态信息，并根据整车负载信息及接收到的高、低压电池状态信息和DC/DC转换模块的状态信息来设置DC/DC转换模块1的工作状态，并通过控制模块2内的逻辑控制单元23来控制DC/DC转换模块1的工作。
具体来说：
控制模块的电池状态检测单元21检测高压电池4的电压、电流、温度信息和低压电池6的电压、电流、温度信息，并将上述信息发送给逻辑控制单元23，逻辑控制单元23根据该信息计算出高压电池4和低压电池6的SOC值，并将高、低压电池状态信息和高、低压电池的SOC值一起发送给整车控制器3；
控制模块的数据采集单元22采集DC/DC转换模块1的温度、高压输入电压、高压输入电流、低压输出电压、低压输出电流信号，并将上述信息发送给逻辑控制单元23，逻辑控制单元23根据该信息计算出DC/DC转换模块1是否有过温、输入过压、欠压、过流情况，并将该情况发送给整车控制器3。
整车控制器3根据收到的信息及所采集的整车的负载状态信息来设置DC/DC转换模块1是否需要工作及其工作模式，然后将所设置的DC/DC转换模块1工作状态信息发送给控制模块2，控制模块的逻辑控制单元23根据DC/DC转换模块1的状态信息判断是否要执行整车控制器3的命令，当DC/DC转换模块1能够满足工作需求时，逻辑控制单元23控制DC/DC转换模块1按照整车控制器3的命令进行高低压转换，否则逻辑控制单元23将DC/DC转换模块1的状态信息反馈给整车控制器3，并向整车控制器3发出故障报警。
举例来说，控制模块的逻辑控制单元23接收到整车控制器3的使能信号后，首先采集DC/DC转换模块1的状态，若无过温、输入过压、欠压、过流等情况，则根据 检测到的低压电池6状态信息(电压、电流、温度)，选择低压电池6充电模式，若低压电池6的电压大于18V，则表示DC/DC转换模块1输出故障，向整车控制器3报警，控制DC/DC转换模块1不工作；若低压电池6的电压介于14.5V至18V之间，则表示目前低压电池6电量充足，无需充电，因此不理会整车控制器3的命令，控制DC/DC转换模块1不工作；若低压电池6电压在11V至14.5V之间，则按恒压模式对低压电池6进行充电(恒压阈值由整车控制器3设置)，此时DC/DC转换模块1为最大功率输出；若低压电池6电压介于5V至11V之间，则按恒流模式对低压电池6进行充电(恒流阈值由整车控制器3设置)，若低压电池6电压低于5V，则表示短路或电池损坏，向整车控制器3报警，控制DC/DC转换模块1不工作。
Claims (5)
1.一种电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，该DC/DC转换系统包括进行高低压转换的DC/DC转换模块，所述DC/DC转换模块通过一个控制模块与整车控制器相连，所述控制模块内包括检测高、低压电池状态的电池状态检测单元、检测DC/DC转换模块状态的数据采集单元和控制DC/DC转换模块工作的逻辑控制单元；其控制方法的特征在于包括如下步骤：控制模块检测高、低压电池状态，并将高、低压电池状态信息发送给整车控制器；控制模块检测DC/DC转换模块状态，并将DC/DC转换模块的状态信息发送给整车控制器；整车控制器采集整车的负载状态信息，并根据整车负载信息及接收到的高、低压电池状态信息和DC/DC转换模块的状态信息来设置DC/DC转换模块的工作状态，并通过控制模块内的逻辑控制单元来控制DC/DC转换模块的工作。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，其特征在于控制模块的电池状态检测单元检测高压电池的电压、电流、温度信息和低压电池的电压、电流、温度信息，并将上述信息发送给逻辑控制单元，逻辑控制单元根据该信息计算出高压电池和低压电池的SOC值，并将高、低压电池状态信息和高、低压电池的SOC值一起发送给整车控制器。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，其特征在于控制模块的数据采集单元采集DC/DC转换模块的温度、高压输入电压、高压输入电流、低压输出电压、低压输出电流信号，并将上述信息发送给逻辑控制单元，逻辑控制单元根据该信息计算出DC/DC转换模块是否有过温、输入过压、欠压、过流情况，并将该情况发送给整车控制器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，其特征在于整车控制器根据收到的信息及所采集的整车的负载状态信息来设置DC/DC转换模块是否需要工作及其工作模式，然后将所设置的DC/DC转换模块工作状态信息发送给控制模块，控制模块的逻辑控制单元根据DC/DC转换模块的状态信息判断是否要执行整车控制器的命令，当DC/DC转换模块能够满足工作需求时，逻辑控制单元控制DC/DC转换模块按照整车控制器的命令进行高低压转换，否则逻辑控制单元将DC/DC转换模块的状态信息反馈给整车控制器，并向整车控制器发出故障报警。
5.根据权利要求1～4中任一权利要求所述的电动汽车的DC/DC转换系统的控制方法，其特征在于控制模块通过CAN总线与整车控制器通讯。
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