CN103879364B - 用于保护直流－直流转换器的整车控制方法 - Google Patents

用于保护直流－直流转换器的整车控制方法 Download PDF

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Abstract

<b>本发明公开了一种用于保护直流－直流转换器的整车控制方法，所述直流－直流转换器与蓄电池相连并向用电器进行供电以便启动所述用电器，包括：检测所述蓄电池的端电压；以及根据所检测到的蓄电池的端电压，相应地设定所述直流－直流转换器的供电电压，使得通过所述直流－直流转换器的电流处于合适的范围。本发明还分别提供了实施上述整车控制方法的整车控制器和电源管理模块。</b>

Description

用于保护直流－直流转换器的整车控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种用于保护直流－直流转换器的整车控制方法。
背景技术
在车辆实际使用过程中，由于长时间搁置、停车熄火后用电器未关闭、频繁启动或连续用电、发电机工作不正常、电路短路等原因，可能造成蓄电池亏电。
根据现有的整车控制方式，电源管理模块会采用一种恒定电压启动的方式来保证整车用电器在此恒定电压启动。但是，由于蓄电池亏电（即电压过低），会导致在启动瞬间直流－直流转换器的当前电压与电源管理模块所设定的设定电压相差过大。由于内阻较小，直流－直流转换器容易出现超调和过流，从而导致直流－直流转换器报出故障，使其不正常工作。同时由于蓄电池电压过低而引起传感器检测不准或引起很多传感器初始化故障，会导致直流－直流转换器将这种情况记录到故障内存中，使得维修麻烦并降低客户满意度。
发明内容
为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于保护直流－直流转换器的整车控制方法，所述直流－直流转换器与蓄电池相连并向用电器进行供电以便启动所述用电器。所述整车控制方法包括：检测所述蓄电池的端电压；以及根据所检测到的蓄电池的端电压，相应地设定所述直流－直流转换器的供电电压，使得通过所述直流－直流转换器的电流处于合适的范围。
在上述整车控制方法中，当检测到所述蓄电池的端电压处于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围U1至U2内时，设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来启动所述用电器。
在上述整车控制方法中，所述恒定的供电电压为13.2V。
在上述整车控制方法中，当检测到所述蓄电池的端电压高于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow，但低于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围的下限U1时，设定所述直流－直流转换器的供电电压使得其以恒定的供电电流来启动所述用电器。
在上述整车控制方法中，在所述用电器启动后，设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来提供给所述用电器。
在上述整车控制方法中，当检测到所述蓄电池的端电压低于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow时，提示用户电压过低无法启动。
在上述整车控制方法中，当检测到所述蓄电池的端电压低于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow时，所述直流－直流转换器屏蔽来自整车控制器的模式设定请求和电压设定请求，并且屏蔽因电压过低而产生的电压电流传感器误报的故障。
根据本发明的另一个方面，还提供了实施上述整车控制方法的整车控制器和电源管理模块。
附图说明
在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，本领域技术人员将会更清楚地了解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解的是：这些附图仅仅用于配合具体实施方式说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。
图1是根据本发明的一个实施例、用于保护直流－直流转换器的整车控制方法的示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于保护直流－直流转换器的整车控制方法，所述直流－直流转换器与蓄电池相连并向用电器进行供电以便启动所述用电器。所述整车控制方法包括：检测所述蓄电池的端电压；以及根据所检测到的蓄电池的端电压，相应地设定所述直流－直流转换器的供电电压，使得通过所述直流－直流转换器的电流处于合适的范围。与现有技术相比，该整车控制方法根据检测后的蓄电池的端电压大小来最终设定直流－直流转换器的供电电压。这种整车控制方法由于在低压启动用电器时没有采用固定的供电电压，能够有效地保护直流－直流转换器。
在上述整车控制方法中，当检测到所述蓄电池的端电压处于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围U1至U2内时，设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来启动所述用电器。优选地，这个恒定的供电电压设定为13.2V，使得能够满足绝大多数的用电需求。当检测到所述蓄电池的端电压高于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow，但低于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围的下限U1时，设定所述直流－直流转换器的供电电压使得其以恒定的供电电流来启动所述用电器。在所述用电器启动后，可转而设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来提供给所述用电器。当检测到所述蓄电池的端电压低于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow时，提示用户电压过低无法启动。
本领域技术人员理解，上述整车控制方法可在电动汽车的电源管理模块或整车控制器中实施。又或者，上述整车控制方法中的不同步骤可分别由不同的模块或控制器来实施。
图1示出了根据本发明的一个实施例的整车控制方法。首先，电源管理模块（即PMU）检测蓄电池温度、电压、电流等相关信息。该电源管理模块还通过CAN（ControllerAreaNetwork，控制器局域网络）总线获取整车运行状态。通过获取的蓄电池相关信息以及整车运行状态，该电源管理模块计算蓄电池的状态。随后，通过计算出的蓄电池的状态，电源管理模块向整车控制器（即VCU）设定供电电压。在接收到电源管理模块所设定的供电电压后，整车控制器向直流－直流转换器（即DC/DC）发送模式设定请求和电压设定请求。
在上述整车控制方法中，各模块分别具有不同的作用。电源管理模块根据整车的运行状态以及整车用电器的电流进行电压设定，以维持蓄电池的寿命。整车控制器将各控制器协调起来，完成整车电压的设定和DCDC模式的请求。直流－直流转换器作为执行器件，响应整车控制器的指令同时监控其低压和高压的传感器来保证工作的安全。
设计上，直流－直流转换器的正常工作可调电压是U1-U2，最低工作电压不应该低于Ulow。同时器件可承受的最大电流由直流－直流转换器的MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）决定。一般电动车的低压功率等级大致在1.8Kw左右，所以可以假定直流－直流转换器的最大电流为150A。
当蓄电池端电压在U1-U2启动时，电源管理模块检测到当前的电压，由于电压还不是太低，由压差引起的电流还在可控制范围，此时为了保证其他用电器完整的功能，在上电启动瞬间，可以用一个恒定的电压启动，一般可采用13.2V这个电压来作为启动电压。当蓄电池端电压在Ulow-U1启动时，电源管理模块的低压电压传感器检测到电压馈电，此时电源管理模块根据策略，调整恒流充电的电流阀值，以确保最大电流在直流－直流转换器可承受的范围内。电压慢慢上升后，设定电压可根据恒流值做相应的调整，以确保整个上电过程中，直流－直流转换器不会出现超调或者过流。待端电压建立后，低压用电器起来后，此恒流的模式可以被打破，以满足低压整个用电的需求。当蓄电池电压低于Ulow时，理论上继电器还可以闭合。此时，电源管理模块检测到电压值，迅速上报整车控制器告知电压过低。例如，当整车控制器收到crank信号时，同时收到电源管理模块的电压值，可判定此次上电可能存在问题，所以整车控制器不发出主继电器闭合的指令，同时也不发出buck指令，然后在仪表用文字显示电压过低，无法启动，请充电。这样可以避免因极低电压启动导致直流－直流转换器工作不正常而导致车辆器件损坏。
对于直流－直流转换器来说，在检测到低压电压时，同时收到电源管理模块的电压过低时，可判定此时高压和低压端的电压电流传感器由于参考电平不正常而无法正常工作。这时，直流－直流转换器可屏蔽来自整车控制器的模式设定请求和电压设定请求。同时上报其低压电压过低的总故障。直流－直流转换器还可屏蔽因电压过低而产生的低压端，boost端，高压端的电压电流传感器误报的故障，以免引起客户不必要的抱怨。
经过试验证明，当采用上述整车控制方式后，在低压启动时，直流－直流转换器的电流可控制在软件和硬件设定的范围内，不会导致过流。同时，直流－直流转换器的传感器故障以及直流－直流转换器的buck模式不合理的故障也不会记录到故障内存中。这可以避免4S维修麻烦，并大大提高车辆可靠性和客户满意度。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种用于保护直流－直流转换器的整车控制方法，所述直流－直流转换器与蓄电池相连并向用电器进行供电以便启动所述用电器，包括：
检测所述蓄电池的端电压、状态和电流；以及
至少根据所检测到的蓄电池的端电压、状态和电流，相应地设定所述直流－直流转换器的供电电压，使得通过所述直流－直流转换器的电流处于合适的范围。
2.如权利要求1所述的整车控制方法，其中，当检测到所述蓄电池的端电压处于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围U1至U2内时，设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来启动所述用电器。
3.如权利要求2所述的整车控制方法，其中，所述恒定的供电电压为13.2V。
4.如权利要求1所述的整车控制方法，其中，当检测到所述蓄电池的端电压高于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow，但低于所述直流－直流转换器的正常工作电压范围的下限U1时，设定所述直流－直流转换器的供电电压使得其以恒定的供电电流来启动所述用电器。
5.如权利要求4所述的整车控制方法，其中，在所述用电器启动后，设定所述直流－直流转换器以恒定的供电电压来提供给所述用电器。
6.如权利要求1所述的整车控制方法，其中，当检测到所述蓄电池的端电压低于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow时，提示用户电压过低无法启动。
7.如权利要求1所述的整车控制方法，其中，当检测到所述蓄电池的端电压低于所述直流－直流转换器的最低工作电压Ulow时，所述直流－直流转换器屏蔽来自整车控制器的模式设定请求和电压设定请求，并且屏蔽因电压过低而产生的电压电流传感器误报的故障。
8.一种实施如权利要求1至7中任一项权利要求所述的整车控制方法的整车控制器。
9.一种实施如权利要求1至7中任一项权利要求所述的整车控制方法的电源管理模块。
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