一种双向DC-DC转换器的模式控制方法

摘要

本发明的目的是提出一种应用于新能源汽车动力系统的双向DC-DC转换器的模式控制方法，以更好地发挥双向DC-DC转换器的作用，提高动力系统的性能。本发明的双向DC-DC转换器的模式控制方法如下：该双向DC-DC转换器与整车管理系统、电机控制器通讯连接，且双向DC-DC转换器的电源接口端子分别与高压电池、电机控制器的电源端相连，以实现高压电池与电机控制器之间的电能传输；关键在于所述整车管理系统在向电机控制器发出命令，以控制驱动电机的工作的同时，将该命令发送至双向DC-DC转换器，通过对整车状态的监测，实时地切换模式来控制双向DC-DC转换器的工作状态，使得动力系统的可靠性更高。

说明书

技术领域

 本发明涉及一种新能源汽车技术领域，具体涉及到新能源汽车中的双向DC-DC转换器的模式控制方法。

背景技术

双向DC-DC转换器是新能源汽车动力系统的重要组成部分，它可以在输入端电压波动的情况下稳定输出端的电压，在正向升压情况下，由于抬升了电压，可以减小电机损耗，而其反向降压可实现整车制动时的能量回收。双向DC-DC转换器的基本性能及控制效果直接影响了整车的性能指标。因此，一套合理的和行之有效的控制方法就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种应用于新能源汽车动力系统的双向DC-DC转换器的模式控制方法，以更好地发挥双向DC-DC转换器的作用，提高动力系统的性能。

本发明的双向DC-DC转换器的模式控制方法如下：该双向DC-DC转换器与整车管理系统、电机控制器通讯连接，且双向DC-DC转换器的电源接口端子（即双向DC-DC转换器的直流输入端、直流输出端）分别与高压电池、电机控制器的电源端相连，以实现高压电池与电机控制器之间的电能传输；关键在于所述整车管理系统在向电机控制器发出命令，以控制驱动电机的工作的同时，将该命令发送至双向DC-DC转换器，当驱动电机控制器控制电机驱动时，双向DC-DC转换器进入正向升压模式，将高压电池的电压提升到电机控制器所需的电压等级，供给电机控制器；当驱动电机控制器控制电机进行辅助制动时，双向DC-DC转换器进入反向降压模式，将电机控制器发电产生的电压降到相应的电压等级给动力电池充电；当驱动电机控制器控制电机处于空闲时，双向DC-DC转换器进入空闲模式；双向DC-DC转换器实时地对其自身的工作状态进行监测，当监测到双向DC-DC转换器出现故障时，双向DC-DC转换器进入到故障模式，且只能通过给双向DC-DC转换器重新上电才能清除故障模式而进入其它工作模式。

进一步地，所述双向DC-DC转换器进入到故障模式后，通过整车管理系统发出报警信号，以提醒驾乘人员及时修复故障。

进一步地，所述双向DC-DC转换器与整车管理系统、电机控制器通过CAN总线通讯连接，以方便将双向DC-DC转换器的信息与其他设备共享。

具体来说，所述双向DC-DC转换器在出现过流、过压、过温的故障后，进入到故障模式。

过流故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器周期性读取其电源接口端子的电流，一旦检测到电源接口端子的电流值超过允许的最大电流值，便将相应的电流过流故障位置位，并对相应的电流过流故障累加器的计数值进行加计数；当电源接口端子的电流值下降到允许的范围内后，将相应的电流过流故障位清零，并对相应的电流过流故障累加器的计数值进行减计数；当电流过流故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

过压故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器周期性读取其电源接口端子的电压，一旦检测到电源接口端子的电压值超过允许的最大电压值，便将相应的电压过压故障位置位，并对相应的电压过压故障累加器的计数值进行加计数；当电源接口端子的电压值下降到允许的范围内后，将相应的电压过压故障位清零，并对相应的电压过压故障累加器的计数值进行减计数；当电压过压故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

过温故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器在其上下桥臂功率管设有温度传感器，双向DC-DC转换器周期性读取温度传感器的温度，一旦检测到温度传感器的温度值超过允许的最大温度值，便将相应的功率管过温故障位置位，并对相应的功率管过温故障累加器的计数值进行加计数；当温度传感器的温度值下降到允许的范围内后，将相应的功率管过温故障位清零，并对相应的功率管过温故障累加器的计数值进行减计数；当功率管过温故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

本发明的双向DC-DC转换器的模式控制方法用不同的工作模式来区分正向升压和反向降压的工作状态，通过对整车状态的监测，实时地切换模式来控制双向DC-DC转换器的工作状态，使得动力系统的可靠性更高。

附图说明

图1是新能源汽车动力系统框图。

图2是双向DC-DC转换器的模式转换图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例的双向DC-DC转换器与整车管理系统、电机控制器通过CAN总线通讯连接，且双向DC-DC转换器的电源接口端子（即双向DC-DC转换器的直流输入端、直流输出端）分别与高压电池、电机控制器的电源端相连，以实现高压电池与电机控制器之间的电能传输。

如图2所示，整车管理系统在向电机控制器发出命令，以控制驱动电机的工作的同时，将该命令发送至双向DC-DC转换器，当驱动电机控制器控制电机驱动时，双向DC-DC转换器进入正向升压模式，将高压电池的电压提升到电机控制器所需的电压等级，供给电机控制器；当驱动电机控制器控制电机进行辅助制动时，双向DC-DC转换器进入反向降压模式，将电机控制器发电产生的电压降到相应的电压等级给动力电池充电；当驱动电机控制器控制电机处于空闲时，双向DC-DC转换器进入空闲模式，不进行电压转换；双向DC-DC转换器实时地对其自身的工作状态进行监测，当监测到双向DC-DC转换器出现故障时，双向DC-DC转换器进入到故障模式，且只能通过给双向DC-DC转换器重新上电才能清除故障模式而进入其它工作模式。

进一步地，所述双向DC-DC转换器进入到故障模式后，通过整车管理系统发出报警信号，以提醒驾乘人员及时修复故障。

进一步地，所述双向DC-DC转换器与整车管理系统、电机控制器通过CAN总线通讯连接，以方便将双向DC-DC转换器的信息与其他设备共享。

具体来说，所述双向DC-DC转换器在出现过流、过压、过温的故障后，进入到故障模式。

过流故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器周期性读取其电源接口端子的电流，一旦检测到电源接口端子的电流值超过允许的最大电流值，便将相应的电流过流故障位置位，并对相应的电流过流故障累加器的计数值进行加计数；当电源接口端子的电流值下降到允许的范围内后，将相应的电流过流故障位清零，并对相应的电流过流故障累加器的计数值进行减计数；当电流过流故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

过压故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器周期性读取其电源接口端子的电压，一旦检测到电源接口端子的电压值超过允许的最大电压值，便将相应的电压过压故障位置位，并对相应的电压过压故障累加器的计数值进行加计数；当电源接口端子的电压值下降到允许的范围内后，将相应的电压过压故障位清零，并对相应的电压过压故障累加器的计数值进行减计数；当电压过压故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

过温故障检测方法如下：所述双向DC-DC转换器在其上下桥臂功率管设有温度传感器，双向DC-DC转换器周期性读取温度传感器的温度，一旦检测到温度传感器的温度值超过允许的最大温度值，便将相应的功率管过温故障位置位，并对相应的功率管过温故障累加器的计数值进行加计数；当温度传感器的温度值下降到允许的范围内后，将相应的功率管过温故障位清零，并对相应的功率管过温故障累加器的计数值进行减计数；当功率管过温故障累加器的计数值达到设定限值时，双向DC-DC转换器进入故障模式。

由图2可以看出，上述空闲模式、正向升压模式、反向降压模式三种正常的工作模式之间可以互相切换，一旦双向DC-DC转换器发生故障后进入故障模式，便不能切换到其他三种模式，只能通过给双向DC-DC转换器重新上电来清除故障模式，进入正常工作模式。