CN109130858A - 一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路及汽车,该电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,包括:第一开关单元、第二开关单元、直流/直流变换电路、微处理器、低压蓄电池、供电电路以及控制电路;高压电源通过第一开关单元和第二开关单元与直流/直流变换电路连接;控制电路的输入端与高压电源的正极连接,输出端分别与第一开关单元的控制端、第二开关单元的控制端连接;控制电路工作于第一状态时,控制第一开关单元和第二开关单元闭合;控制电路工作于第二状态时,控制第一开关单元和第二开关单元断开,避免了低压蓄电池电压过低,导致整车无法正常启动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及直流/直流变换器启动领域,特别涉及一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路及汽车。
背景技术
目前电动汽车上,主要依靠铅酸蓄电池(位于电池包外部)为电池包内部的低压用电器件(如电池管理系统、继电器、传感器等)供电。
在车辆启动过程中需要蓄电池为电池管理系统进行供电,然后通过电池管理系统控制动力电池与直流/直流变换电路之间的开关器件进行闭合,从而使得车辆高压供电,整车启动成功。
然而在蓄电池电压较低时,将无法达到电池包内部电池管理系统的工作电压,致使电池管理系统无法正常工作,使得动力电池与直流/直流变换电路之间形成断路,最终导致整车无法正常启动。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路及汽车,用以解决现有技术中位于电池包外部的蓄电池电压过低,导致整车无法正常启动的问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
依据本发明的一个方面,提供了一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,包括:第一开关单元、第二开关单元、直流/直流变换电路、微处理器、低压蓄电池、供电电路以及控制电路;
其中,所述第一开关单元的一端与高压电源的正极连接,另一端与所述直流/直流变换电路的正向输入端连接;
所述第二开关单元的一端与所述高压电源的负极连接,另一端与所述直流/直流变换电路的负向输入端连接;
所述微处理器和所述低压蓄电池分别与所述直流/直流变换电路连接;
所述控制电路的输入端与所述高压电源的正极连接,输出端分别与所述第一开关单元的控制端、所述第二开关单元的控制端以及所述供电电路的正向输入端连接;
所述供电电路的负向输入端与所述高压电源的负极连接,输出端与所述微处理器连接;
所述控制电路工作于第一状态时,控制所述第一开关单元和所述第二开关单元闭合,所述供电电路与所述高压电源为导通状态;
所述控制电路工作于第二状态时,控制所述第一开关单元和所述第二开关单元断开,所述供电电路与所述高压电源为断路状态。
进一步地,所述控制电路包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管、第二金属氧化物半导体场效应晶体管、第三开关单元、第四开关单元、微控制单元、电压检测模块以及电源变换模块;
其中所述电压检测模块的一端与所述高压电源的正极连接,另一端与所述微控制单元连接;
所述电源变换模块的一端与所述高压电源的正极连接,另一端分别与所述微控制单元、所述第三开关单元的第一端、所述第四开关单元的控制端、所述第一开关单元的控制端以及所述第二开关单元的控制端连接;
所述第三开关单元的第二端与所述微控制单元连接;
所述第四开关单元的输入端与所述高压电源的正极连接、输出端与所述供电电路的正向输入端连接;
所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极与所述微控制单元连接、源极接地、漏极与所述第四开关单元的控制端连接;
所述第二金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极与所述微控制单元连接、源极接地、漏极分别与所述第一开关单元的控制端以及所述第二开关单元的控制端连接。
进一步地,所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第四开关单元均为继电器。
进一步地,所述第三开关单元为继电器或者机械开关。
进一步地,所述控制电路包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管、第三开关单元、第四开关单元、微控制单元、电压检测模块、电源变换模块以及电池管理系统;
其中所述电压检测模块的一端与所述高压电源的正极连接,另一端与所述微控制单元连接;
所述电源变换模块的一端与所述高压电源的正极连接,另一端分别与所述微控制单元、所述第三开关单元的第一端以及所述第四开关单元的控制端连接;
所述第三开关单元的第二端与所述微控制单元连接;
所述第四开关单元的输入端与所述高压电源的正极连接、输出端分别与所述供电电路的正向输入端、所述电池管理系统连接;
所述电池管理系统还分别与所述第一开关单元的控制端以及所述第二开关单元的控制端连接;
所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极与所述微控制单元连接、源极接地、漏极与所述第四开关单元的控制端连接。
进一步地,所述电池管理系统还与所述高压电源连接。
进一步地,所述直流/直流变换电路的输出端还与多个工作电压为12伏特的低压电气件连接。
进一步地,所述控制电路包括:第五开关单元,所述第五开关单元的第一端与所述高压电源的正极连接,第二端分别与所述第一开关单元的控制端、所述第二开关单元的控制端以及所述供电电路的正向输入端连接。
进一步地,所述控制电路包括:第六开关单元和电池管理系统,第六开关单元的第一端与所述高压电源的正极连接,第二端分别与所述电池管理系统以及所述供电电路的正向输入端连接;所述电池管理系统分别与所述第一开关单元的控制端以及所述第二开关单元的控制端连接。
依据本发明的又一个方面,提供了一种汽车,包括:如上所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路。
本发明的有益效果是:
上述技术方案,通过控制电路,对高压电源与直流/直流变换电路之间的连接状态进行控制,实现高压电源与直流/直流变换电路的导通或者断开,并且该控制电路与高压电源连接,由高压电源对控制电路进行供电,避免了现有技术中位于电池包外部的蓄电池电压过低,导致无法控制高压电源与直流/直流变换电路的导通或者断开,造成整车无法正常启动的问题。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路示意图之一;
图2表示本发明实施例提供的控制电路示意图之一;
图3表示本发明实施例提供的控制电路示意图之二;
图4表示本发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路示意图之二;
图5表示本发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路示意图之三。
附图标记说明:
11、直流/直流变换电路;12、微处理器;13、低压蓄电池;14、供电电路;15、控制电路;151、微控制单元;152、电压检测模块;153、电源变换模块;16、高压电源;K1、第一开关单元;K2、第二开关单元;K3、第三开关单元;K4、第四开关单元;K5、第五开关单元;K6、第六开关单元;Q1、第一金属氧化物半导体场效应晶体管;Q2、第二金属氧化物半导体场效应晶体管。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示,本发明实施例提供了一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,包括:
第一开关单元K1、第二开关单元K2、直流/直流变换电路11、微处理器12、低压蓄电池13、供电电路14以及控制电路15;
其中,第一开关单元K1的一端与高压电源16的正极连接,另一端与直流/直流变换电路11的正向输入端连接;
第二开关单元K2的一端与高压电源16的负极连接,另一端与直流/直流变换电路11的负向输入端连接;
微处理器12和低压蓄电池13分别与直流/直流变换电路11连接;
控制电路15的输入端与高压电源16的正极连接,输出端分别与第一开关单元K1的控制端、第二开关单元K2的控制端以及供电电路14的正向输入端连接;
供电电路14的负向输入端与高压电源16的负极连接,输出端与微处理器12连接;
控制电路15工作于第一状态时,控制第一开关单元K1和第二开关单元K2闭合,供电电路14与高压电源16为导通状态;
控制电路15工作于第二状态时,控制第一开关单元K1和第二开关单元K2断开,供电电路14与高压电源16为断路状态。
应当说明的是,高压电源16用于提供车辆行驶或启动所需要的高压电,例如该高压电源16可以为动力电池。直流/直流变换电路11用于将高压电源16输出的较高的电压转换为较低的电压,该较低的电压可以为13.5伏特左右,例如12伏特;微处理器12用于调整直流/直流变换电路11输出电压的电压值,供电电路14用于为微处理器12供电,当供电电路14与高压电源16导通时,则供电电路14开始对微处理器12供电,从而将直流/直流变换电路11输出的电压值降低至低压范围,并对低压蓄电池13进行供电,直流/直流变换电路11的输出端还与多个工作电压为12伏特的低压电气件连接,从而对低压电气件进行供电,避免过度消耗低压蓄电池13的电量。
本发明实施例中,通过控制电路15对高压电源16与直流/直流变换电路11之间的连接状态进行控制,实现高压电源16与直流/直流变换电路11的导通或者断开,并且该控制电路15与高压电源16连接,由高压电源16对控制电路15进行供电,避免了现有技术中位于电池包外部的蓄电池电压过低,导致无法控制高压电源16与直流/直流变换电路11的导通或者断开,造成整车无法正常启动的问题。
如图2所示,为本发明实施例提供的控制电路15示意图之一,在上述发明实施例的基础上,本发明实施例中,控制电路15包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2、第三开关单元K3、第四开关单元K4、微控制单元151、电压检测模块152以及电源变换模块153;
其中电压检测模块152的一端与高压电源16的正极连接,另一端与微控制单元151连接;
电源变换模块153的一端与高压电源16的正极连接,另一端分别与微控制单元151、第三开关单元K3的第一端、第四开关单元K4的控制端、第一开关单元K1的控制端以及第二开关单元K2的控制端连接;
第三开关单元K3的第二端与微控制单元151连接;
第四开关单元K4的输入端与高压电源16的正极连接、输出端与供电电路14的正向输入端连接;
第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的栅极与微控制单元151连接、源极接地、漏极与第四开关单元K4的控制端连接;
第二金属氧化物半导体场效应晶体管Q2的栅极与微控制单元151连接、源极接地、漏极分别与第一开关单元K1的控制端以及第二开关单元K2的控制端连接。
应当说明的是,通过电压检测模块152对高压电源16的电压进行检测,并结合电源变换模块153和微控制单元151,使得控制电路15具备低压、过压等处理能力。当然还可以将微处理器12设置为微控制单元151,使得微处理器12与微控制单元151为同一设备,较佳的,第一开关单元K1、第二开关单元K2以及第四开关单元K4均为继电器。第三开关单元K3为继电器或者机械开关。
如图3所示,为本发明实施例提供的控制电路15示意图之二,在上述各发明实施例的基础上,本发明实施例中,控制电路15包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1、第三开关单元K3、第四开关单元K4、微控制单元151、电压检测模块152、电源变换模块153以及电池管理系统154;
其中电压检测模块152的一端与高压电源16的正极连接,另一端与微控制单元151连接;
电源变换模块153的一端与高压电源16的正极连接,另一端分别与微控制单元151、第三开关单元K3的第一端以及第四开关单元K4的控制端连接;
第三开关单元K3的第二端与微控制单元151连接;
第四开关单元K4的输入端与高压电源16的正极连接、输出端分别与供电电路14的正向输入端、电池管理系统154连接;
电池管理系统154还分别与第一开关单元K1的控制端以及第二开关单元K2的控制端连接;
第一金属氧化物半导体场效应晶体管Q1的栅极与微控制单元151连接、源极接地、漏极与第四开关单元K4的控制端连接。
应当说明的是,通过电压检测模块152对高压电源16的电压进行检测,并结合电源变换模块153和微控制单元151,使得控制电路15具备低压、过压等处理能力。较佳的,电池管理系统154还与高压电源16连接。
如图4所示,为本发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路示意图之二,在上述各发明实施例的基础上,本发明实施例中,控制电路15包括:第五开关单元K5,第五开关单元K5的第一端与高压电源的正极连接,第二端分别与第一开关单元K1的控制端、第二开关单元K2的控制端以及供电电路14的正向输入端连接。
应当说明的是,第五开关单元K5为机械开关,手动闭合第五开关单元K5,则第一开关单元K1和第二开关单元K2中的线圈通电,使得第一开关单元K1和第二开关单元K2均闭合。
如图5所示,为本发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路示意图之三,在上述各发明实施例的基础上,本发明实施例中,控制电路15包括:第六开关单元K6和电池管理系统154,第六开关单元K6的第一端与高压电源的正极连接,第二端分别与电池管理系统154以及供电电路14的正向输入端连接;电池管理系统154分别与第一开关单元K1的控制端以及第二开关单元K2的控制端连接。
应当说明的是,第六开关单元K6为机械开关,手动闭合第六开关单元K6,则电池管理系统154检测到一高电平信号,控制第一开关单元K1和第二开关单元K2均闭合。当然电池管理系统154还可以与高压电源直接连接,用于检测高压电源中的电压状态、电流状态以及电量状态。
依据本发明的又一个方面,提供了一种汽车,包括上述各发明实施例提供的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路。
本发明实施例中,通过控制电路对高压电源与直流/直流变换电路之间的连接状态进行控制,实现高压电源与直流/直流变换电路的导通或者断开,并且该控制电路与高压电源连接,由高压电源对控制电路进行供电,避免了现有技术中位于电池包外部的蓄电池电压过低,导致无法控制高压电源与直流/直流变换电路的导通或者断开,造成整车无法正常启动的问题。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,包括:第一开关单元(K1)、第二开关单元(K2)、直流/直流变换电路(11)、微处理器(12)、低压蓄电池(13)、供电电路(14)以及控制电路(15);
其中,所述第一开关单元(K1)的一端与高压电源(16)的正极连接,另一端与所述直流/直流变换电路(11)的正向输入端连接;
所述第二开关单元(K2)的一端与所述高压电源(16)的负极连接,另一端与所述直流/直流变换电路(11)的负向输入端连接;
所述微处理器(12)和所述低压蓄电池(13)分别与所述直流/直流变换电路(11)连接;
所述控制电路(15)的输入端与所述高压电源(16)的正极连接,输出端分别与所述第一开关单元(K1)的控制端、所述第二开关单元(K2)的控制端以及所述供电电路(14)的正向输入端连接;
所述供电电路(14)的负向输入端与所述高压电源(16)的负极连接,输出端与所述微处理器(12)连接;
所述控制电路(15)工作于第一状态时,控制所述第一开关单元(K1)和所述第二开关单元(K2)闭合,所述供电电路(14)与所述高压电源(16)为导通状态;
所述控制电路(15)工作于第二状态时,控制所述第一开关单元(K1)和所述第二开关单元(K2)断开,所述供电电路(14)与所述高压电源(16)为断路状态。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述控制电路(15)包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管(Q1)、第二金属氧化物半导体场效应晶体管(Q2)、第三开关单元(K3)、第四开关单元(K4)、微控制单元(151)、电压检测模块(152)以及电源变换模块(153);
其中所述电压检测模块(152)的一端与所述高压电源(16)的正极连接,另一端与所述微控制单元(151)连接;
所述电源变换模块(153)的一端与所述高压电源(16)的正极连接,另一端分别与所述微控制单元(151)、所述第三开关单元(K3)的第一端、所述第四开关单元(K4)的控制端、所述第一开关单元(K1)的控制端以及所述第二开关单元(K2)的控制端连接;
所述第三开关单元(K3)的第二端与所述微控制单元(151)连接;
所述第四开关单元(K4)的输入端与所述高压电源(16)的正极连接、输出端与所述供电电路(14)的正向输入端连接;
所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管(Q1)的栅极与所述微控制单元(151)连接、源极接地、漏极与所述第四开关单元(K4)的控制端连接;
所述第二金属氧化物半导体场效应晶体管(Q2)的栅极与所述微控制单元(151)连接、源极接地、漏极分别与所述第一开关单元(K1)的控制端以及所述第二开关单元(K2)的控制端连接。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述第一开关单元(K1)、所述第二开关单元(K2)以及所述第四开关单元(K4)均为继电器。
4.根据权利要求2所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述第三开关单元(K3)为继电器或者机械开关。
5.根据权利要求1所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述控制电路(15)包括:
第一金属氧化物半导体场效应晶体管(Q1)、第三开关单元(K3)、第四开关单元(K4)、微控制单元(151)、电压检测模块(152)、电源变换模块(153)以及电池管理系统(154);
其中所述电压检测模块(152)的一端与所述高压电源(16)的正极连接,另一端与所述微控制单元(151)连接;
所述电源变换模块(153)的一端与所述高压电源(16)的正极连接,另一端分别与所述微控制单元(151)、所述第三开关单元(K3)的第一端以及所述第四开关单元(K4)的控制端连接;
所述第三开关单元(K3)的第二端与所述微控制单元(151)连接;
所述第四开关单元(K4)的输入端与所述高压电源(16)的正极连接、输出端分别与所述供电电路(14)的正向输入端、所述电池管理系统(154)连接;
所述电池管理系统(154)还分别与所述第一开关单元(K1)的控制端以及所述第二开关单元(K2)的控制端连接;
所述第一金属氧化物半导体场效应晶体管(Q1)的栅极与所述微控制单元(151)连接、源极接地、漏极与所述第四开关单元(K4)的控制端连接。
6.根据权利要求5所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述电池管理系统(154)还与所述高压电源(16)连接。
7.根据权利要求1所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述直流/直流变换电路(11)的输出端还与多个工作电压为12伏特的低压电气件连接。
8.根据权利要求1所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述控制电路(15)包括:第五开关单元(K5),所述第五开关单元(K5)的第一端与所述高压电源的正极连接,第二端分别与所述第一开关单元(K1)的控制端、所述第二开关单元(K2)的控制端以及所述供电电路(14)的正向输入端连接。
9.根据权利要求1所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路,其特征在于,所述控制电路(15)包括:第六开关单元(K6)和电池管理系统(154),第六开关单元(K6)的第一端与所述高压电源的正极连接,第二端分别与所述电池管理系统(154)以及所述供电电路(14)的正向输入端连接;所述电池管理系统(154)分别与所述第一开关单元(K1)的控制端以及所述第二开关单元(K2)的控制端连接。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的电动汽车的直流/直流变换器启动控制电路。
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