CN102983599A - 车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法 - Google Patents

车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明是涉及车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法，所述低电压直流转换器连接于高电压电池上，其特征在于，包括：与电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)联动，并收集车辆信息的信息收集阶段；所述收集到的车辆信息中，所述高电压电池的SOC（State Of Charge）值超过预先设定好的SOC基准值时，将从所述高电压电池输入的高电压转换为低电压并提供给车辆电场负荷的第一控制阶段；以及所述SOC值不超过所述SOC基准值时，将从安装在车辆上的低电压电池输入的低电压转换为高电压并给所述高电压电池进行充电的第二控制阶段；根据如上所述，本发明不仅能执行从高电压到低电压的电力控制，还能执行从低电压到高电压的电力控制，因此，在高电压电池耗尽或SOC不足时，可以从低电压供给源的低电压电池给高电压电池进行充电。

Description

车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法
技术领域
本发明是涉及车辆用低电压直流转换器，更详细说是涉及一种，与高电压电池相连接，将高电压直流电压转换为低电压直流电压并提供给车辆电场负荷的车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法。
背景技术
以往的车辆用低电压直流转换器（LDC，Low Voltage DC-DCconverter），通过从高电压到低电压的单方向电力控制方法，向电场负荷供给电源。因此，以往的车辆用低电压直流转换器（LDC），从低电压到高电压方向的电力控制是受到限制的。
由于如上述的限制，以往的车辆用低电压直流转换器在高电压电池耗尽或SOC(State OfCharge)不足时，因为无法利用为了启动车辆的像低电压电池的其他低电压供给源，因此，存在不能启动车辆的局限。
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明的目的在于提供一种车辆用低电压直流转换器及其电力控制方法，即能执行从高电压到低电压的电力控制，还能执行从低电压到高电压的电力控制，从而可以在高电压电池耗尽或SOC（State Of Charge）不足时，从低电压供给源的低电压电池给高电压电池进行充电。
（解决技术问题的方法）
为了达成所述目的，根据本发明一方面的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，包括：一阶MOSFET（金氧半场效晶体管）部，将从高电压电池输入到输入端的直流电压转换为交流电压并输出到输出端，或将输入到输出端的交流电压进行整流并输出到输入端；二阶MOSFET部，将输入到输入端的交流电压进行整流并输出到输出端，或将从车辆的低电压供给源输入在输出端的直流电压转换为交流电压并输出到输入端；变压器，其一阶处与所述一阶MOSFET部的输出端相连接，二阶处与所述2阶MOSFET部的输入端相连接；以及控制器，控制所述一阶MOSFET部及二阶MOSFET部，将从外部收集到的车辆信息中的所述高电压电池的SOC（State Of Charge）值与预先设定好的SOC基准值进行比较，当所述SOC值超出所述SOC基准值时，所述高电压电池的电压会转换并通过所述变压器整流，提供给车辆的电场负荷，当所述SOC值不超过所述SOC基准值时，所述低电压供给源的电压会转换并通过所述变压器整流，输送到所述高电压电池。
所述一阶MOSFET部根据所述控制器的控制，执行将从所述高电压电池输入到输入端的直流电压转换为交流电压并输出的第一DA动作，或执行将输入到输出端的交流电压进行整流并输出到输入端的第一整流动作；所述二阶MOSFET部根据所述控制器的控制，执行将输入到输入端的交流电压进行整流的第二整流动作，或执行将从所述低电压电池输入到输出端的直流电压转换为交流电压并输出到输入端的第二DA动作；所述控制器可以具备，所述SOC值超过所述SOC基准值时，控制所述一阶MOSFET部执行所述第一DA动作及所述二阶MOSFET部执行所述第二整流动作的第一控制模块与，所述SOC值不超过所述SOC基准值时，控制所述二阶MOSFET部执行所述第二DA动作及所述一阶MOSFET部执行所述第一整流动作的第二控制模块。
所述第二控制模块从联动的ECU（Electronic Control Unit）接收到高电压充电命令信号时被激活。此外，所述第二控制模块在接收所述高电压充电命令信号后，在激活自身的动作之前，向所述ECU发送增压（boost）提示信号，并确认所述ECU是否收到。
所述第二控制模块可以具备限制所述高电压电池充电时间的充电用计时器。
所述低电压供给源可以为安装在车辆上的低电压电池。
一方面，为了达成所述目的，根据本发明另一方面的连接在高电压电池上的车辆用低电压直流转换器的电力控制方法，其特征在于，包括：与车辆的ECU联动，并收集车辆信息的信息收集阶段；所述收集的车辆信息中，所述高电压电池的SOC值超过预先设定好的SOC基准值时，从所述高电压电池输入的高电压转换为低电压并提供给车辆电场负荷的第一控制阶段；以及所述SOC值不超过所述SOC基准值时，将从安装在车辆上的低电压电池输入的低电压转换为高电压并给所述高电压电池充电的第二控制阶段；所述SOC基准值可以为20%。
（发明的效果）
如上所述，根据本发明的车辆用低电压直流转换器不仅可以执行从高电压到低电压的电力控制，还可以执行从低电压到高电压的电力控制，因此在高电压电池耗尽或SOC（State Of Charge）不足时，可以从低电压供给源的低电压电池给高电压电池进行充电。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的车辆用低电压直流转换器的电路图。
图2是根据本发明的一实施例的车辆用低电压直流转换器的控制流程图。
（附图标记说明）
1：车辆用低电压直流转换器 10：一阶MOSFET部
20：二阶MOSFET部          30：变压器
40：控制器                42：信息收集模块
44：第一控制模块          46：第二控制模块
具体实施方式
下面参照附图对根据本发明一实施例的车辆用低电压直流转换器进行说明。
参照图1，车辆用低电压直流转换器1由一阶MOSFET部10、二阶MOSFET部20、变压器30、控制器40构成。
一阶MOSFET部10，根据控制器40的控制，在两种模式中选择执行一项。即，一阶MOSFET部10通过外部的控制，可以执行将从所述高电压电池输入到输入端的直流电压转换为交流电压并输出到输出端的第一DA动作，或将输入到输出端的交流电压进行整流并输出到输入端的第一整流动作。
二阶MOSFET部20通过外部的控制，可以执行将输入到输入端的交流电压进行整流的第二整流动作，或将从车辆低电压供给源输入到输出端的直流电压转换为交流电压并输出到输入端的第二DA动作。
如图1所示，变压器30的一阶处与一阶MOSFET部10的输出端相连接，二阶处与二阶MOSFET部20的输出端相连接。
如图1所示，控制器40可以具备信息收集模块42、第一控制模块44、第二控制模块46。
信息收集模块42与负责车辆整体控制的ECU（Electronic Control Unit）联动，收集与高电压电池SOC值相似的车辆信息。
第一控制模块44，以减压模式对根据本实施例的车辆用低电压直流转换器1的动作进行控制。第一控制模块44，在为了将从高电压电池（HB）输入的直流电压转换为低电压直流电压而收集的车辆信息中，高电压电池（HB）的SOC（State Of Charge）值超过预先设定好的SOC基准值时，控制一阶MOSFET部10执行第一DA动作、二阶MOSFET部20执行第二整流动作。此处，SOC基准值可以设定为20%。
第二控制模块46，以推动模式对根据本实施例的车辆用低电压直流转换器的动作进行控制。第二控制模块46，为了将从车辆的低电压供给源输入的低电压直流电压转换为高电压直流电压并给高电压电池（HB）进行充电，SOC值不超过预先设定好的SOC基准值时，控制二阶MOSFET部20执行第二DA动作、一阶MOSFET部10执行第一整流动作。
第二控制模块46从ECU接收到高电压充电命令信号时，被激活。第二控制模块46在接收到所述高电压充电命令信号后，在激活自身的动作之前，会向ECU发送提示自身执行动作的增压（boost）提示信号，并可以通过所述ECU确认收信是否完成。
此外，所述第二控制模块46具备充电用计时器，来限制高电压电池（HB）的充电时间。
连接于二阶MOSFET部20的输出端的低电压供给源可以为安装在普通车辆上的低电压电池（LB）。
下面参照图2，对根据本发明实施例的车辆用低电压直流转换器1的动作进行说明。根据本实施例的动作以控制器40为中心进行说明。
首先，控制器40判断用于启动的驱动电源是否为正常S204。例如，判断驱动电源是否在8V~16.5V范围内。驱动电源正常时，控制器40在收集到的车辆信息中，判断SOC值是否超过预先设定好的SOC基准值S206。在此，SOC基准值可以设定为20%。
其次，安置在一阶MOSFET部10输入端的熔线为正常时S210，控制器40执行将从高电压电池（HB）输入的高电压转换为低电压并提供给车辆电场负荷的减压模式S214。
一方面，通过S206阶段的判断结果为收集的车辆信息中SOC值不超过预先设定好的SOC基准值时，控制器40判断是否可以从车辆的ECU接收高电压充电命令信号S220。判断结果为可以从ECU接收高电压充电命令信号时，控制器40早执行增压模式前，确认发送到上位控制器ECU的增压提示信号是否被ECU接收S222。
S222的判断结果为增压提示信号确认被ECU接收到时，控制器40将从安装在车辆上的低电压电池（LB）输入的低电压转换为高电压并给高电压电池（HB）进行充电S224。
如上所述，根据本发明的一实施例的车辆用低电压直流转换器1不仅可以执行从高电压到低电压的电力控制，还可以执行从低电压到高电压的电力控制，因此，在高电压电池耗尽或SOC不足时，可以从低电压供给源的低电压电池给高电压电池进行充电。
此外，根据本实施例的车辆用低电压直流转换器1不仅能适用于普通车辆上，还能适用于混合动力汽车及电动车上。

Claims (9)

1.一种车辆用低电压直流转换器，其特征在于，包括：
一阶MOSFET（金氧半场效晶体管）部，将从高电压电池输入到输入端的直流电压转换为交流电压并输出到输出端，或将输入到输出端的交流电压进行整流并输出到输入端；
二阶MOSFET部，将输入到输入端的交流电压进行整流并输出到输出端，或将从车辆的低电压供给源输入在输出端的直流电压转换为交流电压并输出到输入端；
变压器，其一阶处与所述一阶MOSFET部的输出端相连接，二阶处与所述2阶MOSFET部的输入端相连接；以及
控制器，控制所述一阶MOSFET部及二阶MOSFET部，将从外部收集到的车辆信息中的所述高电压电池的SOC（State Of Charge）值与预先设定好的SOC基准值进行比较，当所述SOC值超出所述SOC基准值时，所述高电压电池的电压会转换并通过所述变压器整流，提供给车辆的电场负荷，当所述SOC值不超过所述SOC基准值时，所述低电压供给源的电压会转换并通过所述变压器整流，输送到所述高电压电池。
2.根据权利要求1所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述一阶MOSFET部根据所述控制器的控制，执行将从所述高电压电池输入到输入端的直流电压转换为交流电压并输出的第一DA动作，或执行将输入到输出端的交流电压进行整流并输出到输入端的第一整流动作；
所述二阶MOSFET部根据所述控制器的控制，执行将输入到输入端的交流电压进行整流的第二整流动作，或执行将从所述低电压电池输入到输出端的直流电压转换为交流电压并输出到输入端的第二DA动作；
所述控制器具备，所述SOC值超过所述SOC基准值时，控制所述一阶MOSFET部执行所述第一DA动作及所述二阶MOSFET部执行所述第二整流动作的第一控制模块与，所述SOC值不超过所述SOC基准值时，控制所述二阶MOSFET部执行所述第二DA动作及所述一阶MOSFET部执行所述第一整流动作的第二控制模块。 
3.根据权利要求2所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述第二控制模块从联动的ECU（Electronic Control Unit）接收到高电压充电命令信号时，被激活。
4.根据权利要求3所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述第二控制模块在接收到所述高电压充电命令信号后，在自身的动作被激活之前，向所述ECU发送提示自身执行动作的增压（boost）提示信号，并确认所述ECU是否接收完成。
5.根据权利要求2所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述第二控制模块具备充电用计时器，为了限制所述高电压电池的充电时间。
6.根据权利要求1所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述低电压供给源为安装在车辆上的低电压电池。
7.根据权利要求1所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于，
所述SOC基准值为20%。
8.一种车辆用低电压直流转换器的电力控制方法，所述低电压直流转换器连接于高电压电池上，其特征在于，包括：
与车辆的ECU联动，并收集车辆信息的信息收集阶段；
所述收集的车辆信息中，所述高电压电池的SOC值超过预先设定好的SOC基准值时，将从所述高电压电池输入的高电压转换为低电压并提供给车辆电场负荷的第一控制阶段；以及
所述SOC值不超过所述SOC基准值时，将从安装在车辆上的低电压电池输入的低电压转换为高电压并给所述高电压电池进行充电的第二控制阶段。
9.根据权利要求1所述的车辆用低电压直流转换器，其特征在于：
所述SOC基准值为20%。 
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