CN102035222A - 一种dc/dc变换器的控制系统及控制方法 - Google Patents

一种dc/dc变换器的控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种DC/DC变换器的控制系统，所述控制系统与用于监测动力电池组的电池管理器电连接，所述控制系统包括DC/DC变换器和用于控制DC/DC变换器的控制器，所述控制器分别与所述电池管理器和所述DC/DC变换器电连接，所述控制器包括检测单元、判断单元和控制单元；所述检测单元用于在接收到电池管理器的充电信号时，检测所述DC/DC变换器的输出电流大小并发送给判断单元；所述判断单元用于根据检测单元发出的信息进行判断；所述控制单元用于根据判断单元的判断结果以控制DC/DC变换器进行关断或启动。该控制系统能有效地提高动力电池组充电效率。

Description

一种DC/DC变换器的控制系统及控制方法
技术领域
本发明属于汽车充电领域，尤其涉及一种DC/DC变换器的控制系统及控制方法。
背景技术
目前，在能源日益短缺的时期，电动车以及混合动力车的出现无疑对缓解能源危机起到一定的积极作用。混合动力车和电动车的能量来源是车上的动力电池组和启动电池，动力电池组通过DC/DC变换器给车用电器供电，在整车启动后，电池管理器控制DC/DC变换器上电，使DC/DC变换器一直处于工作状态，但是在车载充电器给动力电池组充电时，DC/DC变换器一直处于工作状态，动力电池组在充电的同时通过DC/DC变换器给车用电器一直供电，即动力电池组在充电的同时还要放电，从而降低动力电池组的充电效率。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的动力电池组在充电的同时还要放电，降低动力电池组的充电效率的问题，提供一种能有效提高动力电池组充电效率的DC/DC变换器的控制系统以及DC/DC变换器的控制方法。
一种DC/DC变换器的控制系统，所述控制系统与用于监测动力电池组的电池管理器电连接，所述控制系统包括DC/DC变换器和用于控制DC/DC变换器的控制器，所述控制器分别与所述电池管理器和所述DC/DC变换器电连接，所述控制器包括检测单元、判断单元和控制单元；
所述检测单元用于在接收到电池管理器的充电信号时，检测所述DC/DC变换器的输出电流大小并发送给判断单元；
所述判断单元用于接收检测单元发出的信息并对检测单元发出的信息与判断单元的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元用于根据判断单元的判断结果以控制DC/DC变换器关断或启动。
一种DC/DC变换器的控制方法，包括以下步骤：
当接收到电池管理器的充电信号时，检测单元检测所述DC/DC变换器的输出电流大小并发送给判断单元；
所述判断单元接收检测单元发出的信息并并对检测单元发出的信息与判断单元的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元根据判断单元的判断结果以控制DC/DC变换器进行关断或启动。
本发明DC/DC变换器的控制系统及控制方法对DC/DC变换器进行主动控制，在动力电池组充电时，通过DC/DC变换器输出电流大小来作为判断条件，控制DC/DC变换器进行关断，在必要的时候才启动DC/DC变换器，从而相对于现有技术在整个充电时间内一直启动DC/DC变换器，能够有效的提高动力电池组的充电效率。
附图说明
图1是本发明DC/DC变换器的控制系统的结构框图；
图2是本发明DC/DC变换器的控制方法的第一实施例的流程图；
图3是本发明DC/DC变换器的控制方法的第二实施例的流程图；
图4是本发明DC/DC变换器的控制方法的第三实施例的流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种DC/DC变换器的控制系统，所述控制系统与用于监测动力电池组的电池管理器3电连接，所述控制系统包括DC/DC变换器1(可简称为DC/DC)和用于控制DC/DC变换器1的控制器2，所述控制器2分别与所述电池管理器3和所述DC/DC变换器1电连接，所述控制器2包括检测单元21、判断单元22和控制单元23。
所述检测单元21用于在接收到电池管理器的充电信号时，检测所述DC/DC变换器1的输出电流大小并发送给判断单元22；
所述判断单元22用于接收检测单元21发出的信息并根据检测单元21发出的信息与判断单元22的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元23用于根据判断单元22的判断结果以控制DC/DC变换器1关断或启动。
进一步，所述控制系统与启动电池5电连接，所述启动电池5分别所述控制器的检测单元21和所述DC/DC变换器1电连接，所述检测单元21还用于检测启动电池5的电压大小。当所述控制单元23控制DC/DC变换器1关断后，通过启动电池5给车用电器供电，充分利用启动电池5的电能，但是长时间的使用启动电池5，容易造成启动电池5因亏电而损坏，因此检测启动电池5的电压作为DC/DC变换器1关断后的启动信号，以防止启动电池5的损坏。
进一步，所述检测单元21还用于检测电池管理器3发送的动力电池组的总电流。动力电池组的总电流即动力电池组的充电电流与放电电流的差值。由于当动力电池组的总电流过小时，继续开启DC/DC变换器1，容易造成动力电池组因亏电而损坏。
所述控制系统的实施例中，所述控制器为PIC18F248芯片。
本发明还提供一种DC/DC变换器的控制方法，包括以下步骤：
当接收到电池管理器3的充电信号时，检测单元21检测所述DC/DC变换器1的输出电流大小并发送给判断单元22；
所述判断单元22接收检测单元21发出的信息并与判断单元22的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元23根据判断单元22的判断结果以控制DC/DC变换器1进行关断或启动。
如图2所示，本发明控制方法的第一实施例，包括以下步骤：
步骤s01，判断电池管理器3是否发出充电信号，如果电池管理器3没有发出充电信号时，返回步骤s01；
步骤s02，如果电池管理器3发出充电信号，判断DC/DC变换器1的输出电流是否大于设定值I1，如果DC/DC变换器1的输出电流大于设定值I1，返回步骤s02；
步骤s03，如果DC/DC变换器1的输出电流等于或小于设定值I1，控制单元23控制DC/DC变换器1关断。
进一步，由于所述控制单元23控制DC/DC变换器1关断后，通过启动电池给车用电器供电，能充分利用启动电池5的电能，但是长时间的使用启动电池5，容易造成启动电池5因亏电而损坏，为了防止长期使用启动电池5而造成启动电池5的损坏，因此检测启动电池5的电压，作为DC/DC变换器1关断后的启动信号。如图3所示，本发明控制方法的第二实施例在上述第一实施例的基础上，还包括以下步骤：
步骤s04，判断启动电池5的电压是否大于设定值U1，如果启动电池的电压大于设定值U1，则返回步骤s04；
步骤s05，如果启动电池的电压等于或小于设定值U1，控制单元23控制DC/DC变换器启动，接着返回步骤s02。
对于步骤s02，进一步来说，当所述DC/DC变换器1的输出电流等于或小于设定值I1时，控制单元23开始计时，计时大于设定值T1后再控制所述DC/DC变换器1关断，设定值T1为30秒到90秒之间，优选为60秒，以避免采样电路出现故障而频繁控制DC/DC变换器1关断使DC/DC变换器损坏。所述DC/DC变换器1的输出电流为DC/DC变换器1给车用电器供电的电流和给启动电池充电的电流之和，当如果DC/DC变换器1的输出电流小于设定值I1，说明没有给启动电池充电，启动电池已经充满，可以断开DC/DC变换器1。所述设定值I1的范围为2A到5A。
对于上述步骤s05，启动电池的电压的设定值U1优选为启动电池满电状态时电压值的三分之二。
进一步，由于当动力电池组的总电流过小时，继续开启DC/DC变换器1，容易造成动力电池组因亏电而损坏，动力电池组的总电流即动力电池组的充电电流与放电电流，因此如图4所示，所述控制方法的第三实施例为在上述第二实施例的基础上中增加了对动力电池组的保护功能，还包括以下步骤：
步骤s011，如果电池管理器3发出充电信号，判断动力电池组的总电流是否大于设定值I2，如果动力电池组的总电流大于设定值I2，返回步骤s011；
步骤s012，如果动力电池组的总电流等于或小于设定值I2，控制单元23控制DC/DC变换器关断；
步骤s013，判断动力电池组的总电流大于设定值I3，如果动力电池组的总电流等于或小于设定值I3，则返回步骤s013；
步骤s014，如果动力电池组的总电流大于设定值I3，控制单元23控制DC/DC变换器1启动，DC/DC变换器1可以进入间歇性启动模式，即进入上述步骤s02。
对于步骤s011和步骤s013，进一步来说，所述设定值I2的范围为0A到0.5A，所述设定值I3的范围为4A到6A。
本发明DC/DC变换器的控制系统及控制方法对DC/DC变换器1进行主动控制，在动力电池组充电时，通过DC/DC变换器1的输出电流大小来作为判断条件，控制DC/DC变换器1进行关断，在必要的时候才启动DC/DC变换器1，从而相对于现有技术在整个充电时间内一直启动DC/DC变换器，能够有效的提高动力电池组的充电效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种DC/DC变换器的控制系统，所述控制系统与用于监测动力电池组的电池管理器电连接，特征在于：所述控制系统包括DC/DC变换器和用于控制DC/DC变换器的控制器，所述控制器分别与所述电池管理器和所述DC/DC变换器电连接，所述控制器包括检测单元、判断单元和控制单元；
所述检测单元用于在接收到电池管理器的充电信号时，检测所述DC/DC变换器的输出电流大小并发送给判断单元；
所述判断单元用于接收检测单元发出的信息并对检测单元发出的信息与判断单元的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元用于根据判断单元的判断结果以控制DC/DC变换器进行关断或启动。
2.如权利要求1所述的DC/DC变换器的控制系统，其特征在于：所述控制系统与启动电池电连接，所述启动电池分别与所述控制器的检测单元和所述DC/DC变换器电连接，所述检测单元还用于检测启动电池的电压大小。
3.如权利要求2所述的DC/DC变换器的控制系统，其特征在于：所述检测单元还用于检测电池管理器发送的动力电池组的总电流。
4.如权利要求1所述的DC/DC变换器的控制系统，其特征在于：所述控制器为PIC18F248芯片。
5.一种DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
当接收到电池管理器的充电信号时，检测单元检测所述DC/DC变换器的输出电流大小并发送给判断单元；
所述判断单元接收检测单元发出的信息并对检测单元发出的信息与判断单元的内部设定值进行比较判断；
所述控制单元根据判断单元的判断结果以控制DC/DC变换器进行关断或启动。
6.如权利要求5所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤s01，判断电池管理器是否发出充电信号，如果电池管理器没有发出充电信号时，返回步骤s01；
步骤s02，如果电池管理器发出充电信号，判断DC/DC变换器的输出电流是否大于设定值I1，如果DC/DC变换器的输出电流大于设定值I1，返回步骤s02；
步骤s03，如果DC/DC变换器的输出电流等于或小于设定值I1，控制单元控制DC/DC变换器关断。
7.如权利要求6所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：当控制单元控制DC/DC变换器关断后，还包括以下步骤：
步骤s04，判断启动电池的电压是否大于设定值U1，如果启动电池的电压大于设定值U1时，返回步骤s04；
步骤s05，如果启动电池的电压等于或小于设定值U1，控制单元控制DC/DC变换器启动，返回步骤s02。
8.如权利要求7所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
步骤s011，如果电池管理器发出充电信号，判断动力电池组的总电流是否大于设定值I2，如果动力电池组的总电流大于设定值I2，返回步骤s011；
步骤s012，如果动力电池组的总电流等于或小于设定值I2，控制单元23控制DC/DC变换器关断；
步骤s013，判断动力电池组的总电流大于设定值I3，如果动力电池组的总电流等于或小于设定值I3，返回步骤s013；
步骤s014，如果动力电池组的总电流大于设定值I3，控制单元控制DC/DC变换器启动，接着进入步骤s02。
9.如权利要求6所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：所述设定值I1的范围为2A到5A。
10.如权利要求7所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：所述设定值U1为启动电池满电状态时电压值的三分之二。
11.如权利要求8所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：所述设定值I2的范围为0A到0.5A，所述设定值I3的范围为4A到6A。
12.如权利要求6-11任意一项所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：
步骤s03中还包括以下步骤：如果DC/DC变换器的输出电流等于或小于设定值I1时，控制单元开始计时，计时大于设定值T1，控制单元再控制所述DC/DC变换器关断。
13.如权利要求12所述的DC/DC变换器的控制方法，其特征在于：所述时间T1为30秒到90秒之间。
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