CN106452078A - 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法 - Google Patents

一种dc/dc变换器恒流模式控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106452078A
CN106452078A CN201610918726.2A CN201610918726A CN106452078A CN 106452078 A CN106452078 A CN 106452078A CN 201610918726 A CN201610918726 A CN 201610918726A CN 106452078 A CN106452078 A CN 106452078A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
output
changer
voltage
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610918726.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106452078B (zh
Inventor
陈东
李�真
张明森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAIC Motor Corp Ltd
Original Assignee
SAIC Motor Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Motor Corp Ltd filed Critical SAIC Motor Corp Ltd
Priority to CN201610918726.2A priority Critical patent/CN106452078B/zh
Publication of CN106452078A publication Critical patent/CN106452078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106452078B publication Critical patent/CN106452078B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种汽车电器的DC/DC变换器技术，尤其涉及一种DC/DC变换器恒流模式控制方法。一种DC/DC变换器恒流模式控制方法，在低压输出端前装有电流采样电路，通过输出电流采样信号将输出电流值输入主控制器，主控制器通过比较输出电流与额定电流，当输出电流高于额定电流时，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的开闭，进行调整转换电流，进入恒流模式，DC/DC变换器按照恒定的额定电流输出；当输出电流小于额定电流时，DC/DC变换器按输出电流进行输出。并在恒流模式下，恒流切换时间小于过流保护延迟时间，使恒流先行切换，从而保护DC/DC变换器元器件不受大电流的影响而损坏，保证整车极限情况下不断电。本发明能解决整车电流过大时，造成DC/DC变换器关断的问题。

Description

一种DC/DC变换器恒流模式控制方法
技术领域
本发明涉及一种汽车电器的DC/DC变换器技术，尤其涉及一种DC/DC变换器恒流模式控制方法。
背景技术
DC/DC变换器为将直流转换为直流的变换器，以下简称为DC/DC。目前汽车电器行业内的DC/DC变换器为恒压模式，虽存在电压平稳的优点，但是当整车出现的负载电流大于额定输出时，恒压模式的DC/DC变换器将关闭输出。如果按照这种模式设计，变换器的功率选型需要覆盖整车出现的最大的电流，功率选型大，不利于整车的成本。如果DC/DC变换器采用恒流模式控制方法，可以只需考虑整车运行的平均电流，不去考虑出现的峰值电流，当负载出现的一些电流波峰值大于恒流电流时，DC/DC变换器恒流输出，多余电流需求由蓄电池补充，当负载电流小于恒流电流时，DC/DC变换器按负载电流输出并给蓄电池补充电量，整车低压达到动态平衡。
但是，恒流模式DC/DC变换器额定电流较恒压模式DC/DC变换器小，整车会经常出现一些电流波峰大于额定电流的情况，如果DC/DC变换器在进入恒流模式之前进入了过流保护，过流保护为关断输出，整车存在断电的风险，一旦断电则车辆将停止运行，严重影响车辆的运行安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DC/DC变换器恒流模式控制方法，该方法能解决整车电流过大时，造成DC/DC变换器关断的问题。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种DC/DC变换器恒流模式控制方法，整车高压直流电输入给DC/DC变换器，DC/DC变换器内的滤波电路对高压输入直流电进行滤波，再进入一级升压电路，将电压升压到一个稳定的高压，然后通过全桥电路进行将直流电变为交流电，通过变压器，将高压交流电变为低压交流电，再通过同步整流器将低压交流电整流为低压直流电，再经输出滤波电路后低压输出，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的通断；
在低压输出端前装有电流采样电路，通过输出电流采样信号将输出电流值输入主控制器，主控制器通过比较输出电流与额定电流，当输出电流高于额定电流时，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的开闭，进行调整转换电流，进入恒流模式，DC/DC变换器按照恒定的额定电流输出；当输出电流小于额定电流时，DC/DC变换器按输出电流进行输出。
当输出电流高于额定电流时，设置恒流切换时间为X毫秒，过流保护延迟时间为Y毫秒，并且Y大于X，使恒流先行切换。
所述恒流切换时间X，取X=1，过流保护延迟时间Y，取Y=20。
所述电流采样电路为：电流传感器输出的两个电压信号输入给电流采样芯片进行差分计算，采样芯片输出信号经过负载电阻后，再经过由芯片组成的放大电路进行信号放大，放大之后的信号输出给主控制器。
本发明DC/DC变换器恒流模式控制方法通过改进DC/DC变换器内的现有的电流采样电路，在整车负载电流高于额定电流时，DC/DC变换器进入恒流模式，按照恒定的额定电流输出；并在该恒流模式下，恒流切换时间小于过流保护延迟时间，使恒流先行切换，从而保护DC/DC变换器元器件不受大电流的影响而损坏，保证整车极限情况下不断电。
本发明改进了DC/DC变换器的控制逻辑，当DC/DC变换器输出电流大于额定值时，不进行关断，而是经过反馈控制让DC/DC变换器进行恒流输出，从而保证DC/DC变换器能持续工作。
本发明相对于现有技术，其有益效果是：
1）解决整车电流超过DC/DC变换器输出能力时，造成DC/DC变换器关断，从而使整车断电问题；
2）能优化DC/DC变换器功率选型，降低选型的功率，降低成本。
附图说明
图1为本发明DC/DC变换器恒流模式控制方法示意图；
图2 为恒流输出控制流程图；
图3为电流采样电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1和图2，一种DC/DC变换器恒流模式控制方法，整车高压直流电输入给DC/DC变换器，DC/DC变换器内的滤波电路对高压输入直流电进行滤波，再进入一级升压电路，将电压升压到一个稳定的高压，然后通过全桥电路进行将直流电变为交流电，通过变压器，将高压交流电变为低压交流电，再通过同步整流器将低压交流电整流为低压直流电，再经输出滤波电路后低压输出，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的通断；
在低压输出端前装有电流采样电路，通过输出电流采样信号将输出电流值输入主控制器，主控制器通过比较输出电流与额定电流，当输出电流（即整车负载电流）高于额定电流时，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的开闭，进行调整转换电流，进入恒流模式，DC/DC变换器按照恒定的额定电流输出；当输出电流小于额定电流时，DC/DC变换器按输出电流进行输出。
DC/DC变换器入恒流模式时间的确定：为保护DC/DC变换器元器件不受大电流的影响而损坏，DC/DC变换器需进行过流保护设计，过流保护为关断输出。因此当输出电流（即负载电流）大于DC/DC变换器额定电流时，需要先进入恒流模式，如果在进入恒流过程中时间过长会先达到过流保护，过流保护时间受限于元器件承受能力，时间为定值，因此需提升进入恒流模式的时间。因此，本发明DC/DC变换器恒流模式控制方法为：当输出电流高于额定电流时，设置恒流切换时间为X毫秒，过流保护延迟时间为Y毫秒，并且Y大于X，使恒流先行切换。具体来说，进入恒流的时间X取1ms，过流保护时间Y为20ms，能保证当低压输出电流出现超过额定电流时，DC/DC变换器快速入恒流模式。
DC/DC变换器进入恒流模式的时间改进方法，是通过改进电流采样电路来实现的，参见图3。所述电流采样电路为：电流传感器输出的两个电压信号输入给电流采样芯片进行差分计算，采样芯片输出信号经过负载电阻后，再经过由芯片组成的放大电路进行信号放大，放大之后的信号输出给主控制器。具体来说，所述电流采样电路为：电流传感器二个信号LV_CURR和LV+接入电流采样芯片IC207的脚4和脚5进行差分计算，本实施例的DC/DC变换器采用的电流传感器为电流环，其输出为二个电压信号。电流采样芯片IC207脚5接直流电源5V且并接电容C300一端，电容C300另一端接地，电流采样芯片IC207脚2接地，电流采样芯片IC207脚1输出信号，电阻R320一端并接电流采样芯片IC207脚1和电阻R321，电阻R320另一端接地，电阻R321另一端接芯片IC203脚3，电阻R322一端接芯片IC203脚3，电阻R322另一端接地；芯片IC203脚2并接电阻R323和电阻R324，电阻R323另一端接地，电阻R324另一端接芯片IC203脚1后输出信号。
本发明的所述电流采样电路是在现有的常见采样电路上改进而来的。现有的采样电路是在电阻R322与芯片IC203脚3之间有一个电容接到地，该电容为滤波电容。本发明的电流采样电路删除了该滤波电容，从而提高了采样速率，进而能将进入恒流模式的时间减少至1ms。经试验验证，去除滤波电容后的样件在整车路试试验中没有出现问题。
本发明DC/DC变换器恒流模式控制方法的工作过程是：参见图1和图2，
整车钥匙上电，即KL15为高电平时，DC/DC主控制器（以下简称主控制器）被唤醒，整车检测到互锁回路正常，整车通过整车CAN网络CAN bus给主控制器发送开机报文，DC/DC变换器开始工作。
主控制器控制5V电源模块将蓄电池正输入的12V转换为5V，并为主控制器供电；蓄电池正为整车常电，为DC/DC变换器提供低压电源。整车高压电经高压互锁模块检测后，整车高压电输入给DC/DC变换器。高压互锁模块：低压插接件有两个PIN脚与高压插接件两个PIN脚串联，接入整车低压互锁回路，检测高压插接件状态。整车高压电输入经过滤波电路对高压输入电压进行滤波，经过滤波电路之后，主控制器控制偏置电源模块工作，将一部分高压电转换为低压12V，接入5V电源模块，一路高压通过高压采样电路将高压电压输入主控制器，一路高压进入一级升压电路，主控制器控制升压控制电路，将电压升压到一个稳定的高压。然后高压到达全桥电路，主控制器再通过转换控制器控制全桥电路的通断，将高压直流转换为高压交流，全桥电路由MOSFET组成的桥式电路。高压交流电通过变压器转换为低压交流电，进入整流电路，转换控制器控制整流电路，将低压交流电转换为低压直流电；低压直流电通过输出滤波电路滤掉干扰信号，进入低压输出端；在低压输出前，接有电流采样电路和电压采样，通过电流采样信号将输出电流值输入主控制器；主控制器通过比较输出电流与额定电流，当输出的电流高于额定电流时，主控制通过转换控制器控制全桥电路的开闭，进行调整转换电流，进入恒流模式，让DC/DC变换器恒定在额定电流输出，当输出电流小于额定电流时，DC/DC变换器按输出电流进行输出。控制逻辑参见图2。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种DC/DC变换器恒流模式控制方法，整车高压直流电输入给DC/DC变换器，DC/DC变换器内的滤波电路对高压输入直流电进行滤波，再进入一级升压电路，将电压升压到一个稳定的高压，然后通过全桥电路进行将直流电变为交流电，通过变压器，将高压交流电变为低压交流电，再通过同步整流器将低压交流电整流为低压直流电，再经输出滤波电路后低压输出，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的通断；其特征是：
在低压输出端前装有电流采样电路，通过输出电流采样信号将输出电流值输入主控制器，主控制器通过比较输出电流与额定电流，当输出电流高于额定电流时，主控制器通过转换控制器控制全桥电路的开闭，进行调整转换电流，进入恒流模式，DC/DC变换器按照恒定的额定电流输出；当输出电流小于额定电流时，DC/DC变换器按输出电流进行输出。
2.根据权利要求1所述的DC/DC变换器恒流模式控制方法，其特征是：当输出电流高于额定电流时，设置恒流切换时间为X毫秒，过流保护延迟时间为Y毫秒，并且Y大于X，使恒流先行切换。
3.根据权利要求2所述的DC/DC变换器恒流模式控制方法，其特征是：所述恒流切换时间X，取X=1，过流保护延迟时间Y，取Y=20。
4.根据权利要求2所述的DC/DC变换器恒流模式控制方法，其特征是：所述电流采样电路为：电流传感器输出的两个电压信号输入给电流采样芯片进行差分计算，采样芯片输出信号经过负载电阻后，再经过由芯片组成的放大电路进行信号放大，放大之后的信号输出给主控制器。
5.根据权利要求4所述的DC/DC变换器恒流模式控制方法，其特征是：所述电流采样电路为：电流传感器二个信号LV_CURR和LV+接入电流采样芯片IC207的脚4和脚5进行差分计算，电流采样芯片IC207脚5接直流电源5V且并接电容C300一端，电容C300另一端接地，电流采样芯片IC207脚2接地，电流采样芯片IC207脚1输出信号，电阻R320一端并接电流采样芯片IC207脚1和电阻R321，电阻R320另一端接地，电阻R321另一端接芯片IC203脚3，电阻R322一端接芯片IC203脚3，电阻R322另一端接地；芯片IC203脚2并接电阻R323和电阻R324，电阻R323另一端接地，电阻R324另一端接芯片IC203脚1后输出信号。
CN201610918726.2A 2016-10-21 2016-10-21 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法 Active CN106452078B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610918726.2A CN106452078B (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610918726.2A CN106452078B (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106452078A true CN106452078A (zh) 2017-02-22
CN106452078B CN106452078B (zh) 2019-04-23

Family

ID=58176573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610918726.2A Active CN106452078B (zh) 2016-10-21 2016-10-21 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106452078B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237047A (ja) * 2000-02-22 2001-08-31 Canon Inc ヒータ駆動装置及び画像形成装置
US6633471B1 (en) * 1999-04-22 2003-10-14 Frank Ko Overcurrent protection circuit, electric leakage protection circuit for an electric apparatus
CN1852115A (zh) * 2005-09-30 2006-10-25 华为技术有限公司 一种供电控制方法及装置
CN201556964U (zh) * 2009-10-21 2010-08-18 哈尔滨理工大学 离网式小型风力发电控制递变器
CN203337807U (zh) * 2013-07-22 2013-12-11 四川长虹欣锐科技有限公司 实现开机抑制恒流电源过压锁定保护功能电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6633471B1 (en) * 1999-04-22 2003-10-14 Frank Ko Overcurrent protection circuit, electric leakage protection circuit for an electric apparatus
JP2001237047A (ja) * 2000-02-22 2001-08-31 Canon Inc ヒータ駆動装置及び画像形成装置
CN1852115A (zh) * 2005-09-30 2006-10-25 华为技术有限公司 一种供电控制方法及装置
CN201556964U (zh) * 2009-10-21 2010-08-18 哈尔滨理工大学 离网式小型风力发电控制递变器
CN203337807U (zh) * 2013-07-22 2013-12-11 四川长虹欣锐科技有限公司 实现开机抑制恒流电源过压锁定保护功能电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN106452078B (zh) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204557082U (zh) 纯电动汽车整车控制器供电唤醒系统及其供电唤醒电路
CN105790398A (zh) 一种电动大巴半车载快速充电方法及其充电装置
CN103022965A (zh) 电动汽车电驱动控制器中12v电压监控电路
CN104730441A (zh) 晶闸管故障检测装置
CN211107009U (zh) 集成高压dc-dc的车载充电机
CN206850517U (zh) 并联开关型双输入不间断稳压开关电源
CN107820467B (zh) 一种车载充电机以及车载充电系统
CN111660871A (zh) 一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法
CN203368043U (zh) 基于电池梯次利用的微网储能系统
CN103487707B (zh) 车载三相交流供电智能监控单元
CN203705598U (zh) 晶闸管故障检测装置
CN203301376U (zh) 车载直流转换总成
CN205709258U (zh) 电梯备电管理与控制系统
CN110194071B (zh) 一种电动车用的大功率充电装置的供电方法
CN107994667A (zh) 一种超级电容动态充放电控制方法和装置
CN204681247U (zh) 电动汽车电机控制器的预充电装置
CN207251190U (zh) 一种车载逆变电源的空载节能装置
CN106452078A (zh) 一种dc/dc变换器恒流模式控制方法
CN206416866U (zh) 移动式充电储能系统
CN109904911A (zh) 一种电动汽车双向充电车载充电机
CN112810506B (zh) 一种列车供电系统及方法
CN111890984A (zh) 电动汽车电压转换控制系统
CN204118844U (zh) 一种用于电梯的超级电容器电路
CN220323511U (zh) 一种接地检测装置
CN203326883U (zh) 具有电压缓冲功能的电动汽车用电气保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant