CN114928238A - 一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车 - Google Patents

一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车，系统包括：与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管与蓄电池电连接；所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管与蓄电池电连接；所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；控制器，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。本发明的方案可以防止其中一个DC/DC失效时，导致整个低压电路失效的问题，具备高级别的安全等级。

Description

一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，还涉及一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车。
背景技术
车载DC/DC(在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置)电源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，但现有技术中的DC/DC并联冗余设计方案中，若有其中的DC/DC的相关电路短路时，会造成整个低压电路失效，DC/DC并联冗余设计起不到冗余的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车载直流电源的控制系统、方法及汽车，可以防止其中一个DC/DC失效时，导致整个低压电路失效的问题，具备高级别的安全等级。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种车载直流电源的控制系统，包括：
与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；
所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管与蓄电池电连接；
所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管与蓄电池电连接；
所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；
控制器，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。
可选的，所述蓄电池的电压为第一目标电压。
可选的，确定所述第一晶体管失效，包括：
将所述第二DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第一晶体管断开，若所述第一DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第一晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
可选的，确定所述第二晶体管失效，包括：
将所述第一DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第二晶体管断开，若所述第二DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第二晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
可选的，所述第一DC/DC转换器的第一输出端与所述第一晶体管的输入端电连接，所述第一晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第一电容。
可选的，所述第二DC/DC转换器的第一输出端与所述第二晶体管的输入端电连接，所述第二晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第二电容。
本发明的实施例还提供一种车载直流电源的控制方法，应用于如上所述的车载直流电源的控制系统，所述方法包括：
确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；
确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。
可选的，确定所述第一晶体管失效，包括：
将所述第二DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第一晶体管断开，若所述第一DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第一晶体管失效，所述第二目标电压大于第一目标电压，所述蓄电池的电压为所述第一目标电压。
可选的，确定所述第二晶体管失效，包括：
将所述第一DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第二晶体管断开，若所述第二DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第二晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
本发明的实施例还提供一种汽车，包括：动力电池，还包括如上所述的车载直流电源的控制系统。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，通过与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管与蓄电池电连接；所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管与蓄电池电连接；所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；控制器，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作；从而可以防止其中一个DC/DC失效时，导致整个低压电路失效的问题，具备高级别的安全等级。
附图说明
图1是本发明的车载直流电源的控制系统的电路结构示意图；
图2是本发明的车载直流电源的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种车载直流电源的控制系统，
与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；这里，动力电池为汽车的高压动力电池；
所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管Q1与蓄电池电连接；这里，蓄电池是汽车的低压蓄电池；
所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管Q2与蓄电池电连接；
所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；具体的，第一DC/DC转换器的第一输入端与高压动力电池的正极电连接，第一DC/DC转换器的第二输入端与高压动力电池的负极电连接；第二DC/DC转换器的第一输入端与高压动力电池的正极电连接，第二DC/DC转换器的第二输入端与高压动力电池的负极电连接；
控制器(图中未示出)，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。这里，控制器可以是电池管理系统BMS中的控制模块，也可以是单独的一个控制器。
该实施例，通过与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管与蓄电池电连接；所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管与蓄电池电连接；所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；控制器，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作；从而可以防止其中一个DC/DC失效时，导致整个低压电路失效的问题，具备高级别的安全等级。
本发明的一可选的实施例中，所述蓄电池的电压为第一目标电压。这里，该第一目标电压优选可以是14V电压；用于为汽车的低压系统提供电源。
本发明的一可选的实施例中，上述控制器确定所述第一晶体管失效，可以具体包括：
将所述第二DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第一晶体管断开，若所述第一DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第一晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。这里，第二目标电压可以是例如15V，但不限于是15V，只要大于第一目标电压即可。当然在一些特殊的情况下，也可以采用第二目标电压小于第一目标电压，来判断第一晶体管是否失效。
本发明的一可选的实施例中，上述控制器确定所述第二晶体管失效，具体可以包括：
将所述第一DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第二晶体管断开，若所述第二DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第二晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。这里，第二目标电压可以是例如15V，但不限于是15V，只要大于第一目标电压即可。当然在一些特殊的情况下，也可以采用第二目标电压小于第一目标电压，来判断第一晶体管是否失效。
本发明的一可选的实施例中，所述第一DC/DC转换器的第一输出端与所述第一晶体管的输入端电连接，所述第一晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第一电容C1。
本发明的一可选的实施例中，所述第二DC/DC转换器的第一输出端与所述第二晶体管的输入端电连接，所述第二晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第二电容C2。
本发明的上述实施例中，在第一DC/DC转换器(DC/DC1)，第二DC/DC转换器(DC/DC2)并联设计中，当两个DC/DC同时工作时，输出电压14V，如果把DC/DC1的输出电压调高到15V，蓄电池也会被充电到15V，由于并联到一起，DC/DC2输出端会被钳位到15V；
如果此时断开Q2，DC/DC实际设定值是14V，所以如果Q2没有失效，B点电压应该是14V，如果是15V，说明Q2短路，为了防止DC/DC2内部再短路失效，DC/DC2应该停止工作，关机保护，流程图如图(2)所示；
相同原理，Q1的诊断与Q2相同，如果此时断开Q1，DC/DC实际设定值是14V，所以如果Q1没有失效，A点电压应该是14V，如果是15V，说明Q1短路，为了防止DC/DC1内部再短路失效，DC/DC1应该停止工作，关机保护。
本发明的上述实施例所述的方法，假如在电动汽车行驶中，DC/DC1和DC/DC2的并联工作，根据图(2)的诊断策略，实时诊断Q1和Q2，当诊断到Q1失效后，DC/DC1停止工作，当诊断到Q2失效后，DC/DC2停止工作，这样可以防止Q1或Q2在短路失效下，DC/DC继续工作带来的潜在短路失效导致整车低压供电系统短路，具备高级别的功能安全等级。
以上所述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技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载直流电源的控制系统，其特征在于，包括：
与动力电池电连接的第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器；
所述第一DC/DC转换器通过第一晶体管与蓄电池电连接；
所述第二DC/DC转换器通过第二晶体管与蓄电池电连接；
所述第一DC/DC转换器与第二DC/DC转换器并联；
控制器，与所述第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第一晶体管、第二晶体管电连接，用于确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。
2.根据权利要求1所述的车载直流电源的控制系统，其特征在于，所述蓄电池的电压为第一目标电压。
3.根据权利要求2所述的车载直流电源的控制系统，其特征在于，确定所述第一晶体管失效，包括：
将所述第二DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第一晶体管断开，若所述第一DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第一晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
4.根据权利要求2所述的车载直流电源的控制系统，其特征在于，确定所述第二晶体管失效，包括：
将所述第一DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第二晶体管断开，若所述第二DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第二晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
5.根据权利要求1所述的车载直流电源的控制系统，其特征在于，
所述第一DC/DC转换器的第一输出端与所述第一晶体管的输入端电连接，所述第一晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第一DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第一电容。
6.根据权利要求1所述的车载直流电源的控制系统，其特征在于，
所述第二DC/DC转换器的第一输出端与所述第二晶体管的输入端电连接，所述第二晶体管的输出端与所述蓄电池的正极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第二输出端与所述蓄电池的负极电连接；
所述第二DC/DC转换器的第一输出端和第二输出端之间还电连接第二电容。
7.一种车载直流电源的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的车载直流电源的控制系统，所述方法包括：
确定所述第一晶体管失效后，控制所述第一DC/DC转换器停止工作；
确定所述第二晶体管失效后，控制所述第二DC/DC转换器停止工作。
8.根据权利要求7所述的车载直流电源的控制方法，其特征在于，确定所述第一晶体管失效，包括：
将所述第二DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第一晶体管断开，若所述第一DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第一晶体管失效，所述第二目标电压大于第一目标电压，所述蓄电池的电压为所述第一目标电压。
9.根据权利要求8所述的车载直流电源的控制方法，其特征在于，确定所述第二晶体管失效，包括：
将所述第一DC/DC转换器的输出电压调节到第二目标电压时，控制第二晶体管断开，若所述第二DC/DC转换器的输出电压为第二目标电压，确定所述第二晶体管失效，所述第二目标电压大于所述第一目标电压。
10.一种汽车，其特征在于，包括：动力电池，还包括如权利要求1至6任一项所述的车载直流电源的控制系统。
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