CN104228819B - 一种汽车48v系统的dcdc控制系统及方法 - Google Patents

一种汽车48v系统的dcdc控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车48V系统的DCDC控制系统及方法，包括以下步骤：ECU初始化默认控制参数；DCDC进入待机模式等待控制指令；ECU与BRS电机通过LIN总线通信，监测BRS电机状态；如果BRS电机正常发电，进入控制逻辑判断；DCDC接收ECU指令，切换为48V‑12V降压工作模式；如果BRS电机未工作或是未发电，则ECU通过LIN总线与48V锂电池通信，判断48V锂电池的当前电量是否满足要求，进而确定DCDC是否进入降压工作模式。本发明将48V电压等级稳定地转换为12V电压等级，为整车12V电器负载提供电能，并能够确保48V电器系统的运行安全、可靠。

Description

一种汽车48V系统的DCDC控制系统及方法
技术领域
本发明属于48V系统汽车电器控制技术，具体涉及一种汽车48V系统的DCDC控制系统及方法。
背景技术
随着电子电器技术的发展以及现代汽车对油耗、效能、环保的更高要求，48V系统（即：48V电气系统）即将为汽车产业带来变革，与传统12V系统相比，48V系统可以有效地改善电机的效率，在发动机启停技术的应用上，较以往基础启停系统更加广泛，具有更好的用户体验，同时48V系统较12V系统而言能够更佳有效地回收汽车的刹车制动能量，在更好为日新月异的汽车用电器提供能量的同时提高了10%左右的节油率，48V技术将成为市场发展的趋势。DCDC作为48V系统不可或缺的组成部分，能将48V电机或者48V锂电池输出的电能转换为12V，同时，提供纯净的电流向12V负载电器供电。现有车载DCDC均针对基础怠速起停，仅能在起动时短时间稳压，功能单一，不能满足未来48V系统的应用，需要重新制定一种DCDC的控制方法，以满足48V系统的功能逻辑，实现48V到12V的供电保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车48V系统的DCDC控制系统及方法，将48V电压等级稳定地转换为12V电压等级，为整车12V电器负载提供电能，并能确保48V电器系统的运行安全、可靠。
本发明所述的一种汽车48V系统的DCDC控制系统，包括ECU、BRS电机、DCDC、12V电器负载、12V蓄电池、48V锂电池和48V电器负载；
所述ECU通过CAN总线与DCDC连接，ECU通过LIN总线分别与BRS电机、48V锂电池连接，48V锂电池通过供电线分别与BRS电机和DCDC连接，48V电器负载通过供电线分别与BRS电机和48V锂电池连接，12V电器负载和12V蓄电池通过供电线分别与DCDC连接；
当ECU监测到BRS电机处于正常发电状态时，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将BRS电机输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载和12V蓄电池；
当ECU监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU控制BRS电机停止发电，BRS电机由发电模式切换为待机模式；同时，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将48V锂电池输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载和12V蓄电池，若48V锂电池的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机保持发电模式，其中，BRS电机在发电模式下输出电压为48V；
当ECU监测到发动机处于停机状态时，若48V锂电池的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将48V锂电池输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载和12V蓄电池，若48V锂电池的当前电量小于第二预设阀值，ECU控制DCDC工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换；
所述第一预设阀值小于第二预设阀值。
本发明所述的一种汽车48V系统的DCDC控制方法，包括以下步骤：
步骤1、ECU（即电子控制单元）初始化默认控制参数；
步骤2、DCDC（即将48V电能转换为12V电能的直流转换器）进入待机模式等待控制指令；
步骤3、ECU通过LIN总线分别与BRS电机、48V锂电池进行通信，ECU通过CAN总线与DCDC进行通信。
当ECU监测到BRS电机处于正常发电状态时，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将BRS电机输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载和12V蓄电池；
当ECU监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU控制BRS电机停止发电，BRS电机由发电模式切换为待机模式，同时，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将48V锂电池输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载和12V蓄电池，若48V锂电池的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机保持发电模式，其中，BRS电机在发电模式下输出电压为48V。
当ECU监测到发动机处于停机状态时，若48V锂电池的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU控制DCDC 工作在降压模式，将48V锂电池输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载和12V蓄电池，若48V锂电池的当前电量小于第二预设阀值，ECU控制DCDC工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换；
所述第一预设阀值小于第二预设阀值。
本发明所述的汽车48V系统的DCDC控制方法的优点：能够将BRS电机以及48V锂电池输出的48V电压等级稳定地转换为12V电压等级，其逻辑功能更适合48V电气系统，为整车12V电器负载及12V蓄电池提供电能，并能够确保48V电器系统的运行安全、可靠。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的汽车48V系统的DCDC控制系统，包括ECU1、BRS电机2、DCDC3、12V电器负载4、12V蓄电池5、48V锂电池6和48V电器负载7；所述ECU1通过CAN总线8与DCDC3连接，ECU1通过LIN总线9分别与BRS电机2、48V锂电池6连接，48V锂电池6通过供电线10分别与BRS电机2和DCDC3连接，48V电器负载7通过供电线10分别与BRS电机2和48V锂电池6连接，12V电器负载4和12V蓄电池5通过供电线10分别与DCDC3连接。ECU1用于接收整车状态信息，监测BRS电机2的工作状态以及48V锂电池6的电量情况。当ECU1监测到BRS电机2处于正常发电状态时，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将BRS电机2输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5。当ECU1监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池6的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU1控制BRS电机2停止发电，BRS电机2由发电模式切换为待机模式；同时，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将48V锂电池6输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5，若48V锂电池6的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机2保持发电模式，其中，BRS电机2在发电模式下输出电压为48V。当ECU1监测到发动机处于停机状态时，若48V锂电池6的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将48V锂电池6输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5，若48V锂电池6的当前电量小于第二预设阀值，ECU1控制DCDC3工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换。所述第一预设阀值小于第二预设阀值。
如图2所示的一种汽车48V系统的DCDC3控制方法，包括以下步骤：
步骤1、ECU1初始化默认控制参数。
步骤2、DCDC3进入待机模式等待控制指令。
步骤3、ECU1通过LIN总线9分别与BRS电机2、48V锂电池6进行通信，ECU1通过CAN总线8与DCDC3进行通信。
当ECU1监测到BRS电机2处于正常发电状态时，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将BRS电机2输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5。
当ECU1监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池6的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU1控制BRS电机2停止发电（当整车处于加速状态时，需要发动机提供更多的动力，而BRS电机2发电也需发动机提供动力，因此，为了满足整车加速所需的动力，需减少发动机输入给BRS电机2的动力。），BRS电机2由发电模式切换为待机模式，即BRS电机2处于工作但未发电状态，同时，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将48V锂电池6输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5，若48V锂电池6的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机2保持发电模式，其中，BRS电机2在发电模式下输出电压为48V。
当ECU1监测到发动机处于停机状态时（此时，BRS电机2处于未工作状态），若48V锂电池6的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU1控制DCDC3 工作在降压模式，将48V锂电池6输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载4和12V蓄电池5，若48V锂电池6的当前电量小于第二预设阀值，ECU1控制DCDC3工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换；避免48V锂电池过放电，影响48V锂电池的寿命或损坏。
本发明所述的汽车48V系统的DCDC3控制方法中，所述第一预设阀值小于第二预设阀值，第一预设阀值和第二预设阀值是根据不同车型的实际需求确定的。比如，某一车型的第一预设阀值为60% SOC，第二预设阀值为75% SOC。

Claims (2)

1.一种汽车48V系统的DCDC控制系统，其特征在于：包括ECU（1）、BRS电机（2）、DCDC（3）、12V电器负载（4）、12V蓄电池（5）、48V锂电池（6）和48V电器负载（7）；
所述ECU（1）通过CAN总线（8）与DCDC（3）连接，ECU（1）通过LIN总线（9）分别与BRS电机（2）、48V锂电池（6）连接，48V锂电池（6）通过供电线（10）分别与BRS电机（2）和DCDC（3）连接，48V电器负载（7）通过供电线（10）分别与BRS电机（2）和48V锂电池（6）连接，12V电器负载（4）和12V蓄电池（5）通过供电线（10）分别与DCDC（3）连接；
当ECU（1）监测到BRS电机（2）处于正常发电状态时，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将BRS电机（2）输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5）；
当ECU（1）监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池（6）的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU（1）控制BRS电机（2）停止发电，BRS电机（2）由发电模式切换为待机模式；同时，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将48V锂电池（6）输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5），若48V锂电池（6）的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机（2）保持发电模式，其中，BRS电机（2）在发电模式下输出电压为48V；
当ECU（1）监测到发动机处于停机状态时，若48V锂电池（6）的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将48V锂电池（6）输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5），若48V锂电池（6）的当前电量小于第二预设阀值，ECU（1）控制DCDC（3）工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换；
所述第一预设阀值小于第二预设阀值。
2.一种汽车48V系统的DCDC控制方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的汽车48V系统的DCDC控制系统，包括以下步骤：
步骤1、ECU（1）初始化默认控制参数；
步骤2、DCDC（3）进入待机模式等待控制指令；
步骤3、ECU（1）通过LIN总线（9）分别与BRS电机（2）、48V锂电池（6）进行通信，ECU（1）通过CAN总线（8）与DCDC（3）进行通信；
当ECU（1）监测到BRS电机（2）处于正常发电状态时，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将BRS电机（2）输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5）；
当ECU（1）监测到整车处于加速状态时，若48V锂电池（6）的当前电量大于等于第一预设阀值，ECU（1）控制BRS电机（2）停止发电，BRS电机（2）由发电模式切换为待机模式；同时，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将48V锂电池（6）输出的48V电能转换为12V电能，并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5），若48V锂电池（6）的当前电量小于第一预设阀值，则BRS电机（2）保持发电模式，其中，BRS电机（2）在发电模式下输出电压为48V；
当ECU（1）监测到发动机处于停机状态时，若48V锂电池（6）的当前电量大于等于第二预设阀值，ECU（1）控制DCDC（3） 工作在降压模式，将48V锂电池（6）输出的48V电能转换为12V电能并输出给12V电器负载（4）和12V蓄电池（5），若48V锂电池（6）的当前电量小于第二预设阀值，ECU（1）控制DCDC（3）工作在待机模式，即断开48V电能向12V电能转换；
所述第一预设阀值小于第二预设阀值。
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