CN113824087B - 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车 - Google Patents

一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车 Download PDF

Info

Publication number
CN113824087B
CN113824087B CN202010558871.0A CN202010558871A CN113824087B CN 113824087 B CN113824087 B CN 113824087B CN 202010558871 A CN202010558871 A CN 202010558871A CN 113824087 B CN113824087 B CN 113824087B
Authority
CN
China
Prior art keywords
direct current
current converter
voltage
converter
module
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.)
Active
Application number
CN202010558871.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113824087A (zh
Inventor
孟江涛
刘立志
苏伟
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.)
Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Original Assignee
Beijing Electric Vehicle Co 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 Beijing Electric Vehicle Co Ltd filed Critical Beijing Electric Vehicle Co Ltd
Priority to CN202010558871.0A priority Critical patent/CN113824087B/zh
Publication of CN113824087A publication Critical patent/CN113824087A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113824087B publication Critical patent/CN113824087B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527—Voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明提供一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车，车载电源的过压保护电路包括：直流变换器模组，直流变换器模组的输入端与高压动力电池连接，输出端与低压蓄电池连接；直流变换器模组包括至少两个直流变换器，所述直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接；控制器，在直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭。本方案通过传递使能信号，保证发生过压故障时可关闭发生故障的直流变换器，使得其他直流变换器继续正常工作，从而消除过压故障。

Description

一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车。
背景技术
车载直流变换器DC/DC的主要功能是将电动汽车高压动力电池电压转换为14V低压，给14V低压蓄电池充电，同时为整车低压控制系统供电。
随着整车安全要求的提高，目前DC/DC并联冗余设计逐步被大家接受，比如一个2.5kW的DC/DC模块可以由两个1.3kW的小功率DC/DC模块代替。如图1所示，DC/DC1与DC/DC2并联接入高压动力电池与14V低压蓄电池之间，当DC/DC1过压保护失效导致14V蓄电池电压过压时，实际上DC/DC2无法检测出此情况是由于自身过压还是DC/DC1过压导致的，所以DC/DC1和DC/DC2会同时保护，起不到预期的冗余增强安全性的效果。
发明内容
本发明实施例提供一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车，用以解决现有冗余设计的电路中安全等级较低的问题。
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，提供了一种车载电源的过压保护电路，包括高压动力电池和低压蓄电池，还包括：
直流变换器模组，所述直流变换器模组的输入端与所述高压动力电池连接，输出端与所述低压蓄电池连接；
其中，所述直流变换器模组包括至少两个直流变换器，所述直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接；
控制器，在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭。
可选地，所述直流变换器模组包括第一直流变换器和第二直流变换器；所述第一直流变换器的第一端和所述第二直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述第一直流变换器的第二端和所述第二直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接；
其中，所述第一直流变换器和所述第二直流变换器通过硬线连接传递使能信号。
可选地，所述第一直流变换器与所述第二直流变换器通过第一硬线和第二硬线连线；
其中，所述第一直流变换器通过所述第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，所述第二直流变换器通过所述第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号。
可选地，所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过所述第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过所述第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
依据本发明的另一个方面，提供了一种直流变换器的控制方法，应用于如上所述的车载电源的过压保护电路，所述方法包括：
检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器和第二直流变换器。
可选地，所述根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭，包括：
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
依据本发明的另一个方面，提供了一种直流变换器的控制装置，应用于如上所述的车载电源的过压保护电路，所述控制装置包括：
电压检测模块，用于检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
控制调整模块，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器和第二直流变换器。
可选地，所述控制调整模块包括：
第一控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
第二控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
依据本发明的另一个方面，提供了一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的控制方法。
依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车，包括如上所述的车载电源的过压保护电路。
本发明的有益效果是：
上述方案，通过增加硬线传递使能信号，可以保证冗余设计的电路中其中一个DC/DC发生过压故障，且过压保护失效时，立即关闭发生故障的DC/DC，使得其他DC/DC可以继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车继续正常行驶，有效提高了整车的功能安全等级。
附图说明
图1表示本发明现有技术中的DC/DC并联冗余设计电路示意图；
图2表示本发明实施例提供的直流变换器内部电压环路示意图；
图3表示本发明实施例提供的车载电源的过压保护电路示意图；
图4表示本发明实施例提供的直流变换器的控制流程图；
图5表示本发明实施例提供的直流变换器的控制方法示意图；
图6表示本发明实施例提供的直流变换器的控制装置示意图。
附图标记说明：
DC/DC1-第一直流变换器；DC/DC2-第二直流变换器；61-电压检测模块；62-控制调整模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有冗余设计的电路中安全等级较低的问题，提供一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车。
如图3-4所示，本发明其中一实施例提供一种车载电源的过压保护电路，包括高压动力电池和低压蓄电池，还包括：
直流变换器模组，所述直流变换器模组的输入端与所述高压动力电池连接，输出端与所述低压蓄电池连接；
其中，所述直流变换器模组包括至少两个直流变换器，所述直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接。
可选地，可选地，所述直流变换器模组包括第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2；所述第一直流变换器DC/DC1的第一端和所述第二直流变换器DC/DC2的第一端与所述直流变换器模组的第一端连接，所述第一直流变换器DC/DC1的第二端和所述第二直流变换器DC/DC2的第二端与所述直流变换器模组的第二端连接；
其中，所述第一直流变换器DC/DC1与所述第二直流变换器DC/DC2通过硬线连接传递使能信号。
具体的，如图3所示，根据本发明其中一实施例，所述低压蓄电池为14V蓄电池，所述第一直流变换器DC/DC1与所述第二直流变换器DC/DC2通过第一硬线和第二硬线连线；其中，所述第一直流变换器DC/DC1通过所述第一硬线向所述第二直流变换器DC/DC2输出第一使能信号，所述第二直流变换器DC/DC2通过所述第二硬线向所述第一直流变换器DC/DC1输出第二使能信号。
需要说明的是，如图3所示，根据本发明其中一实施例，可以在所述第一直流变换器DC/DC1与第二直流变换器DC/DC2冗余并联的设计中，设置两个硬线使能信号。其中，第一使能信号用于控制第二直流变换器DC/DC2关闭，第二使能信号用于控制第一直流变换器DC/DC1关闭。也就是说，第一直流变换器DC/DC1可以通过所述第一硬线向所述第二直流变换器DC/DC2输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器DC/DC2关闭；第二直流变换器DC/DC2可以通过所述第二硬线向所述第一直流变换器DC/DC2输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器DC/DC1关闭。
在DC/DC并联工作时，第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2的能量只能单向流动，即电流只能从高压动力电池流向14V蓄电池，且第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2都具备恒压工作模式，其输出电压均为14V。其中，每个DC/DC都有各自电压环路，以保证稳压输出，其模型如图2所示。而现有DC/DC冗余设计的电路如图1所示，若发生第一直流变换器DC/DC1电压环路失效的情况，会导致所述第一直流变换器DC/DC1的PWM占空比变成最大，进而导致14V低压蓄电池电压的输入电压达到16V甚至更大，以至发生过压现象。此时，所述第二直流变换器DC/DC2的电压环路就会自动调节使得所述第二直流变换器DC/DC2的PWM占空比变为0，也就是说，此时14V蓄电池所有的电流都由所述第一直流变换器DC/DC1提供，而所述第二直流变换器DC/DC2的输出电流为0，即所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0。
可以看出，通过检测所述直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压，可以得知是否发生过压现象；在检测得知发生过压现象时，通过检测所述第一直流变换器DC/DC1的第二端和所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流，可以确定是哪个DC/DC导致的过压现象；然后根据电流检测结果，控制输出使能信号，关闭发生故障的DC/DC，从而保证另一个DC/DC能正常工作，保证整车的正常运行。
需要说明的是，本发明其中一实施例提供的所述车载电源的过压保护电路还包括控制器，所述控制器用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过所述使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭。
更详细的说，所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器DC/DC1的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器DC/DC1通过所述第一硬线向所述第二直流变换器DC/DC2输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器DC/DC2关闭；
所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器DC/DC2通过所述第二硬线向所述第一直流变换器DC/DC1输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器DC/DC1关闭。
具体的，所述车载电源的过压保护电路的保护策略按如图4所示的流程图执行，在电动汽车行驶过程中，所述第一直流变换器DC/DC1和所述第二直流变换器DC/DC2并联工作，若所述第一直流变换器DC/DC1发生过压故障，且过压保护失效，所述第二直流变换器DC/DC2可以立即关闭所述第一直流变换器DC/DC1，而所述第二直流变换器DC/DC2继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车可以继续行驶，保证整车具备较高的功能安全等级。
本发明实施例中，通过增加硬线传递使能信号，可以保证冗余设计的电路中其中一个DC/DC发生过压故障，且过压保护失效时，立即关闭发生故障的DC/DC，使得另一个DC/DC可以继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车继续正常行驶，有效提高了整车的功能安全等级。
如图5所示，本发明实施例还提供一种直流变换器的控制方法，应用于如上所述的车载电源的过压保护电路，所述方法包括：
S51：检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
S52：在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过所述使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2。
具体的，所述根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过所述使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭，包括：
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器DC/DC1的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器DC/DC1通过第一硬线向所述第二直流变换器DC/DC2输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器DC/DC2关闭；
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器DC/DC2通过第二硬线向所述第一直流变换器DC/DC1输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器DC/DC1关闭。
需要说明的是，根据本发明其中一实施例，在DC/DC并联工作时，第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2的能量只能单向流动，即电流只能从高压动力电池流向14V蓄电池，且第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2都具备恒压工作模式，其输出电压均为14V。其中，每个DC/DC都有各自电压环路，以保证稳压输出。现有DC/DC冗余设计的电路中，如图1所示，若发生第一直流变换器DC/DC1电压环路失效的情况，会导致所述第一直流变换器DC/DC1的PWM占空比变成最大，进而导致14V低压蓄电池电压的输入电压达到16V甚至更大，以至发生过压现象。此时，所述第二直流变换器DC/DC2的电压环路就会自动调节使得所述第二直流变换器DC/DC2的PWM占空比变为0，也就是说，此时14V蓄电池所有的电流都由所述第一直流变换器DC/DC1提供，而所述第二直流变换器DC/DC2的输出电流为0，即所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0。
因此，通过检测所述直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压，可以得知是否发生过压现象；在检测得知发生过压现象时，通过检测所述第一直流变换器DC/DC1的第二端和所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流，可以确定是哪个DC/DC导致的过压现象；然后根据电流检测结果，控制输出使能信号，关闭发生故障的DC/DC，从而保证另一个DC/DC能正常工作，保证整车的正常运行。
具体的，所述车载电源的过压保护电路的保护策略按如图4所示的流程图执行：
S41：输出电压检测，即检测所述直流变换器模组的输出端的电压。
S42：是否过压；即判断所述直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压。是，则执行S43；否，则执行S47。
S43：输出电流检测，即检测所述第一直流变换器DC/DC1的第二端和所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流。
S44：输出电流是否为0；即判断S43中检测到的电流是否是0。是，则执行S45；否，则执行S46。
S45：关闭另一个DC/DC输出；即控制第二端的电流为0的DC/DC输出使能信号，关闭另一个DC/DC输出。
S46：关闭输出；即第二端的电流不为0的DC/DC关闭输出，即发生故障的DC/DC接收使能信号，关闭输出。
S47：结束。
在电动汽车行驶过程中，通过以上策略，所述第一直流变换器DC/DC1和所述第二直流变换器DC/DC2并联工作，若所述第一直流变换器DC/DC1发生过压故障，且过压保护失效，所述第二直流变换器DC/DC2可以立即关闭所述第一直流变换器DC/DC1，而所述第二直流变换器DC/DC2继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车可以继续行驶，保证整车具备较高的功能安全等级。
本发明实施例中，通过增加硬线传递使能信号，可以保证冗余设计的电路中其中一个DC/DC发生过压故障，且过压保护失效时，立即关闭发生故障的DC/DC，使得另一个DC/DC可以继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车继续正常行驶，有效提高了整车的功能安全等级。
如图6所示，本发明实施例还提供一种直流变换器的控制装置，应用于如上所述的车载电源的过压保护电路，所述控制装置包括：
电压检测模块61，用于检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
控制调整模块62，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过所述使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2。
可选地，所述控制调整模块包括：
第一控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器DC/DC1的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器DC/DC1通过第一硬线向所述第二直流变换器DC/DC2输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器DC/DC2关闭；
第二控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器DC/DC2通过第二硬线向所述第一直流变换器DC/DC1输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器DC/DC1关闭。
需要说明的是，根据本发明其中一实施例，在DC/DC并联工作时，第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2的能量只能单向流动，即电流只能从高压动力电池流向14V蓄电池，且第一直流变换器DC/DC1和第二直流变换器DC/DC2都具备恒压工作模式，其输出电压均为14V。其中，每个DC/DC都有各自电压环路，以保证稳压输出。现有DC/DC冗余设计的电路中，如图1所示，若发生第一直流变换器DC/DC1电压环路失效的情况，会导致所述第一直流变换器DC/DC1的PWM占空比变成最大，进而导致14V低压蓄电池电压的输入电压达到16V甚至更大，以至发生过压现象。此时，所述第二直流变换器DC/DC2的电压环路就会自动调节使得所述第二直流变换器DC/DC2的PWM占空比变为0，也就是说，此时14V蓄电池所有的电流都由所述第一直流变换器DC/DC1提供，而所述第二直流变换器DC/DC2的输出电流为0，即所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流为0。
因此，通过检测所述直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压，可以得知是否发生过压现象；在检测得知发生过压现象时，通过检测所述第一直流变换器DC/DC1的第二端和所述第二直流变换器DC/DC2的第二端的电流，可以确定是哪个DC/DC导致的过压现象；然后根据电流检测结果，控制输出使能信号，关闭发生故障的DC/DC，从而保证另一个DC/DC能正常工作，保证整车的正常运行。
具体的，所述车载电源的过压保护电路的保护策略按如图4所示的流程图执行，在电动汽车行驶过程中，所述第一直流变换器DC/DC1和所述第二直流变换器DC/DC2并联工作，若所述第一直流变换器DC/DC1发生过压故障，且过压保护失效，所述第二直流变换器DC/DC2可以立即关闭所述第一直流变换器DC/DC1，而所述第二直流变换器DC/DC2继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车可以继续行驶，保证整车具备较高的功能安全等级。
本发明实施例中，通过增加硬线传递使能信号，可以保证冗余设计的电路中其中一个DC/DC发生过压故障，且过压保护失效时，立即关闭发生故障的DC/DC，使得另一个DC/DC可以继续正常工作，从而消除低压蓄电池过压故障，使整车继续正常行驶，有效提高了整车的功能安全等级。
本发明实施例还提供一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如上所述的控制方法。
本发明实施例还提供一种汽车，包括如上所述的车载电源的过压保护电路。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种车载电源的过压保护电路，包括高压动力电池和低压蓄电池，其特征在于，还包括：
直流变换器模组，所述直流变换器模组的输入端与所述高压动力电池连接，输出端与所述低压蓄电池连接；
其中，所述直流变换器模组包括至少两个直流变换器，所述直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接；
控制器，在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
所述直流变换器模组包括第一直流变换器和第二直流变换器；所述第一直流变换器的第一端和所述第二直流变换器的第一端与所述直流变换器模组的输入端连接，所述第一直流变换器的第二端和所述第二直流变换器的第二端与所述直流变换器模组的输出端连接；
其中，所述第一直流变换器和所述第二直流变换器通过硬线连接传递使能信号；
所述第一直流变换器与所述第二直流变换器通过第一硬线和第二硬线连线；
其中，所述第一直流变换器通过所述第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，所述第二直流变换器通过所述第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号；
所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过所述第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
所述控制器在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过所述第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
2.一种直流变换器的控制方法，应用于如权利要求1所述的车载电源的过压保护电路，其特征在于，所述方法包括：
检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器和第二直流变换器。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭，包括：
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
4.一种直流变换器的控制装置，应用于如权利要求1所述的车载电源的过压保护电路，其特征在于，所述控制装置包括：
电压检测模块，用于检测所述车载电源的过压保护电路的直流变换器模组的输出端的电压是否大于预设电压；
控制调整模块，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，根据所述直流变换器的第二端的电流检测结果，通过使能信号控制第二端的电流不为0的所述直流变换器关闭；
其中，所述直流变换器模组至少包括第一直流变换器和第二直流变换器。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述控制调整模块包括：
第一控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第一直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第一直流变换器通过第一硬线向所述第二直流变换器输出第一使能信号，控制所述第二直流变换器关闭；
第二控制单元，用于在所述直流变换器模组的输出端的电压大于预设电压时，且检测到所述第二直流变换器的第二端的电流为0时，控制所述第二直流变换器通过第二硬线向所述第一直流变换器输出第二使能信号，控制所述第一直流变换器关闭。
6.一种控制器，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求2至3任一项所述的控制方法。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1所述的车载电源的过压保护电路。
CN202010558871.0A 2020-06-18 2020-06-18 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车 Active CN113824087B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010558871.0A CN113824087B (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010558871.0A CN113824087B (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113824087A CN113824087A (zh) 2021-12-21
CN113824087B true CN113824087B (zh) 2024-01-23

Family

ID=78911682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010558871.0A Active CN113824087B (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113824087B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4215403A1 (en) * 2022-01-21 2023-07-26 Volvo Car Corporation Converter system and method for transferring electric power
CN116039383B (zh) * 2023-03-29 2023-06-23 长安新能源南京研究院有限公司 车载充电机故障快速保护系统、方法及车辆

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202068323U (zh) * 2011-06-02 2011-12-07 襄阳群龙汽车部件股份有限公司 车载式汽车动力电源高压直流dc/dc变换器
KR20140044017A (ko) * 2012-10-04 2014-04-14 현대모비스 주식회사 동기형 저전압 직류직류 컨버터
CN203859694U (zh) * 2014-05-30 2014-10-01 山西众鑫电子有限公司 一种矿用防爆兼本安型直流稳压电源
WO2016015329A1 (zh) * 2014-08-01 2016-02-04 冷再兴 一种dc-ac双向功率变换器拓扑结构
CN105814771A (zh) * 2014-05-30 2016-07-27 富士电机株式会社 充电器
CN108322056A (zh) * 2018-03-23 2018-07-24 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化高压直流变换装置及其控制方法
CN208386420U (zh) * 2018-03-23 2019-01-15 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化高压直流变换装置
CN109861532A (zh) * 2019-03-01 2019-06-07 中国第一汽车股份有限公司 一种dc/dc变换器及基于其的整车控制方法
CN110247375A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 珠海格力电器股份有限公司 一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路及控制方法
CN110877607A (zh) * 2019-11-26 2020-03-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车自发电跛行系统及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202068323U (zh) * 2011-06-02 2011-12-07 襄阳群龙汽车部件股份有限公司 车载式汽车动力电源高压直流dc/dc变换器
KR20140044017A (ko) * 2012-10-04 2014-04-14 현대모비스 주식회사 동기형 저전압 직류직류 컨버터
CN203859694U (zh) * 2014-05-30 2014-10-01 山西众鑫电子有限公司 一种矿用防爆兼本安型直流稳压电源
CN105814771A (zh) * 2014-05-30 2016-07-27 富士电机株式会社 充电器
WO2016015329A1 (zh) * 2014-08-01 2016-02-04 冷再兴 一种dc-ac双向功率变换器拓扑结构
CN108322056A (zh) * 2018-03-23 2018-07-24 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化高压直流变换装置及其控制方法
CN208386420U (zh) * 2018-03-23 2019-01-15 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化高压直流变换装置
CN109861532A (zh) * 2019-03-01 2019-06-07 中国第一汽车股份有限公司 一种dc/dc变换器及基于其的整车控制方法
CN110247375A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 珠海格力电器股份有限公司 一种用于新能源汽车dc-dc过流保护的控制电路及控制方法
CN110877607A (zh) * 2019-11-26 2020-03-13 重庆长安汽车股份有限公司 一种混合动力汽车自发电跛行系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113824087A (zh) 2021-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10800360B2 (en) Electric power system of vehicle with quick discharge of a high-voltage condenser
US10787136B2 (en) Electric power system for controlling pre-charge of vehicle
US20150097501A1 (en) Electric vehicle power conversion system
CN113824087B (zh) 一种车载电源的过压保护电路、方法、控制器及汽车
JP5699944B2 (ja) 放電コントローラ及び電気自動車
US9083267B2 (en) Electric motor vehicle
US7459801B2 (en) Control apparatus for selectively controlling output current and output voltage of electric generator
US6885173B2 (en) Method and system for diagnosing an arm-shot of a bi-directional DC/DC converter
JP6378267B2 (ja) 車両
US20130099559A1 (en) Power Supply System
US11188107B2 (en) In-vehicle power control system
KR101714243B1 (ko) 친환경 차량의 전류센서 진단 장치 및 그 방법
CN104467060A (zh) 电池充电系统及方法
KR20200124033A (ko) 솔라셀을 포함하는 차량 시스템 및 그 제어 방법
CN109398093B (zh) 一种电子散热风扇的控制方法、系统、装置及纯电动车辆
KR102699015B1 (ko) 차량용 저전압 직류 컨버터 제어 시스템 및 방법
EP2701136A1 (en) Vehicle-use collision detection device
US20240262245A1 (en) Vehicle Control Method and Apparatus, and Vehicle
CN107891755A (zh) 用于使高压总线放电的方法和装置
US20030030415A1 (en) Electric charge control device and load driving device using the same
CN114771326A (zh) 一种交直流兼容的充电控制方法、装置、车载终端及系统
JP5134838B2 (ja) 車両用電源装置
JP4678697B2 (ja) ハイブリッド電源車両及びその第１電力装置側での断線時制御方法
EP3460976A1 (en) Control system for controlling dc-dc voltage converter circuit
CN114928238A (zh) 一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车

Legal Events

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