專利名稱：直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法及輸出電壓控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器，尤其涉及直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法以及輸出電壓控制方法。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)境的不斷惡化和能源的緊缺，減少大氣污染和對石油能源依賴成為各國越來越關(guān)注的問題。為了減少環(huán)境污染，緩解能源壓力，研究節(jié)能、環(huán)保的汽車成為各國發(fā)展汽車工業(yè)一種必然的趨勢。目前，研究和生產(chǎn)混合動力汽車已經(jīng)成為各國汽車行業(yè)的首選?；旌蟿恿ζ囀菍㈦姍C(jī)和發(fā)動機(jī)結(jié)合在一起，可以實現(xiàn)電機(jī)啟動、再生制動、怠速停機(jī)、智能充電、電機(jī)助力、電動爬行等混合功能，其具有降低油耗、增加續(xù)駛里程、技術(shù)成熟度比較高等優(yōu)點。通常地，混合動力車包括兩個電能存儲包高壓動力電池和低壓電池。高壓動力電池通常是在混動車再生制動時，將車輛動能轉(zhuǎn)化成的電能儲存起來；低壓電池則用來給車載低壓負(fù)載供電。為了提高高壓動力電池的能量利用率，降低汽車燃油的消耗，混合動力車一般會在高壓動力電池網(wǎng)絡(luò)和低壓電池網(wǎng)絡(luò)之間采用一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器(DC-DC Converter)0圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的混合動力汽車中與直流高低壓轉(zhuǎn)換器相關(guān)的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，BSG(Belt-driven Startar Generator，帶驅(qū)動啟動發(fā)電機(jī))電機(jī)可以將多余的動能轉(zhuǎn)換為電能，該電能經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換后，以直流高壓的形式儲存于高壓動力電池中，直流高低壓轉(zhuǎn)換器從高壓動力電池或逆變器中輸入高壓直流，然后以相對低壓的形式輸出給低壓電池或負(fù)載，該輸出的電壓要求與低壓電池相匹配、以給低壓電池供電。同時，HCU(整車控制器)通過CAN總線與直流高低壓轉(zhuǎn)換器連接，并能控制直流高低壓轉(zhuǎn)換器，例如，控制直流高低壓轉(zhuǎn)換器的打開或者閉合狀態(tài)，調(diào)控直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(Set Point)等。然而，傳統(tǒng)的直流高低壓轉(zhuǎn)換器的控制方法中，直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制 (也即打開或者閉合狀態(tài)的控制)未考慮相關(guān)輸入?yún)?shù)、高壓動力電池自身的條件狀態(tài)等因素，因此有可能會對高壓動力電池造成損壞(例如過放電)；直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制中，未考慮檢測信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的工作模式、低壓電池自身的條件狀態(tài)等因素，因此有可能會對直流高低壓轉(zhuǎn)換器和低壓電池造成損壞(例如過充)。有鑒于此，有必要提出一種相對智能化的直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法以及輸出電壓控制方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，在滿足低壓負(fù)載的用電需求情況下，控制直流高低電壓轉(zhuǎn)換器以保護(hù)高壓動力電池和低壓電池。為解決以上技術(shù)問題，按照本發(fā)明的一方面，提供一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法。包括(1)判斷是否滿足第一條件，如果滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)，如果不滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能禁止?fàn)顟B(tài)；以及(2)在所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)的情況下，繼續(xù)判斷是否滿足第二條件、第三條件和第四條件，如果第二條件、第三條件和第四條件中的任意一個不滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能禁止?fàn)顟B(tài)，如果第二條件、第三條件和第四條件中的所有條件都能滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器繼續(xù)置于使能狀態(tài)；其中，所述第一條件為車輛上電信號置位、車輛起動完成信號置位，混動系統(tǒng)使能信號置位、整車混動狀態(tài)信號置位和高壓動力電池連接信號置位；所述第二條件為所述高壓動力電池的實際放電功率小于或等于其可放電功率；所述第三條件為所述高壓動力電池為非放電狀態(tài)或者其荷電狀態(tài)大于最低閾值；所述第四條件為所述高壓動力電池的可放電功率和荷電狀態(tài)分別大于其第一閾值。按照本發(fā)明提供的使能控制方法的一個實施例，所述最低閾值的范圍基本為1%。按照本發(fā)明提供的使能控制方法的一個實施例，所述高壓動力電池的可放電功率的第一閾值基本為2 %到4%，所述高壓動力電池的荷電狀態(tài)的第一閾值基本為2 %到4%。按照本發(fā)明提供的使能控制方法的一個實施例，所述第一條件由整車控制器接收。較佳地，通過整車控制器控制，以使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)或者使能禁止?fàn)顟B(tài)。按照本發(fā)明的又一方面，提供一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法，所述輸出電壓用于對低壓電池充電，該方法包括在所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于使能狀態(tài)時，判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于起動前模式，設(shè)定所述輸出電壓為0 ；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于起動后模式，設(shè)定所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于故障模式，強(qiáng)制使所述輸出電壓為恒定電壓值以保護(hù)所述低壓電池安全；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于正常工作模式，進(jìn)一步判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于熱模式、正常溫度模式或冷模式，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述熱模式，設(shè)定所述輸出電壓小于第一電壓值以保護(hù)所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述正常溫度模式，基于所述低壓電池的荷電狀態(tài)、設(shè)置所述輸出電壓，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述冷模式，設(shè)定所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓。按照本發(fā)明提供的輸出電壓控制方法的較佳實施例，其中，所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓時，所述輸出電壓基本為所述低壓電池的額定電壓的116%至 125%。具體地，所述低壓電池的額定電壓為12伏，所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓時，所述輸出電壓約為14伏至15伏。按照本發(fā)明提供的輸出電壓控制方法的較佳實施例，其中，所述第一電壓值基本為所述低壓電池的額定電壓的116%。具體地，所述低壓電池的額定電壓為12伏，所述第一電壓值為14伏。按照本發(fā)明提供的輸出電壓控制方法的又一較佳實施例，其中，所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述正常溫度模式時，在所述荷電狀態(tài)小于或等于第一閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高而抬高；在所述荷電狀態(tài)大于或等于第二閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高而降低；在所述荷電狀態(tài)大于第一閾值點并小于第二閾值點時，所述輸出電壓基本恒定。優(yōu)選地，所述第一閾值點在30 % -40 %的范圍內(nèi)選擇，所述第二閾值點在 60% -70%的范圍內(nèi)選擇。其中，在所述荷電狀態(tài)小于或等于所述第一閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高以拋物線、直線或階梯形式抬高；在所述荷電狀態(tài)大于或等于所述第二閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高以拋物線、直線或階梯形式降低。按照本發(fā)明提供的輸出電壓控制方法，其中，通過整車控制器控制并判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式。所述整車控制器接收檢測信號以進(jìn)行所述工作模式的判斷，所述檢測信號包括直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電流信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的溫度信號、低壓電池的電流信號、發(fā)動機(jī)的水溫信號、環(huán)境溫度信號、整車混動狀態(tài)信號、電機(jī)起動輔助信號、高壓動力電池荷電狀態(tài)信號、高壓動力電池的可放電功率信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的功率信號、車輛上電信號以及車輛起動完成信號。本發(fā)明的技術(shù)效果是，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用以上所述使能控制方法和輸出電壓控制方法時，能對高壓動力電池形成良好的過放電保護(hù)，并能對低壓電池形成良好的過充保護(hù)，同時結(jié)合自身條件選擇不同輸出電壓，實現(xiàn)對低壓電池智能充電同時節(jié)約能耗，并對直流高低電壓轉(zhuǎn)換器形成良好保護(hù)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的混合動力汽車中與直流高低壓轉(zhuǎn)換器相關(guān)的電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是按照本發(fā)明實施例所提供的直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法流程示意圖；圖3是按照本發(fā)明實施例所提供的直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法流程示意圖；圖4是處于正常溫度模式時荷電狀態(tài)與輸出電壓的曲線示意圖。
具體實施方式
下面介紹的是本發(fā)明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發(fā)明的基本了解。并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實現(xiàn)方式。因此，以下具體實施方式
以及附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。在該發(fā)明提供的控制方法用于直流高低壓轉(zhuǎn)換器中(例如圖1所示的直流高低壓轉(zhuǎn)換器中)，直流高低壓轉(zhuǎn)換器可以將高壓動力電池的高壓直流轉(zhuǎn)換為低壓直流、以滿足低壓電池和低壓負(fù)載(例如低壓用電器)的供電要求。本發(fā)明的方法可以用來判斷直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于使能狀態(tài)并進(jìn)一步設(shè)定直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(或者又稱為電壓輸出電壓(Set Point))。需要說明的是，這里所說的輸出電壓設(shè)定在某個點(或某個值) 并不是絕對固定于某一個點(或某個值)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，輸出電壓可以在低壓電池匹配所允許的公差范圍內(nèi)(例如0.5%的公差范圍內(nèi))、在某個點(或值)附近振蕩輸出ο圖2所示為按照本發(fā)明實施例所提供的直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法流程示意圖。在該實施例中，僅對直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法作具體說明，關(guān)于直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的其它控制過程在此不一一作描述，但是，圖2所示實施例的使能控制方法可結(jié)合應(yīng)用于其它控制方法中。具體地，使能控制方法包括以下方法過程。步驟S10，判斷是否滿足條件1，條件1是指車輛上電信號置位、車輛起動完成信號置位，混動系統(tǒng)使能信號置位、整車混動狀態(tài)信號置位和高壓動力電池連接信號置位。在該步驟中，HCU首先接收條件1所包括的相關(guān)信號，這些信號(車輛上電信號、車輛起動完成信號、混動系統(tǒng)使能信號、整車混動狀態(tài)信號、高壓動力電池連接信號等)可以通過信號采集裝置采集然后傳輸。HCU然后判斷條件1是否滿足，也即指車輛上電信號、車輛起動完成信號，混動系統(tǒng)使能信號、整車混動狀態(tài)信號和高壓動力電池連接信號是否都已經(jīng)置位，如果判斷為“是”，則進(jìn)入步驟S20，如果判斷為“否”，則進(jìn)入步驟S42，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能禁止?fàn)顟B(tài)，也即打開狀態(tài)，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器不工作。進(jìn)一步，步驟S20，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能狀態(tài)。此時，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器閉合狀態(tài)，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器可正常工作。進(jìn)一步，在直流高低電壓轉(zhuǎn)換器正常工作過程中，步驟S31，判斷是否滿足條件2， 在該實施例中，條件2是指高壓動力電池的實際放電功率小于或等于其可放電功率。實際放電功率可以通過高壓電池高壓母線電流和電壓信號得出。如果高壓動力電池的實際放電功率大于高壓動力電池的可放電功率，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器繼續(xù)工作時將會導(dǎo)致高壓動力電池?fù)p壞，此時條件2不滿足，則進(jìn)入步驟S42，通過HCU控制，使直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能禁止?fàn)顟B(tài)；否則，進(jìn)入步驟S32，進(jìn)一步進(jìn)行判斷。進(jìn)一步，步驟S32，判斷是否滿足條件3，在該實施例中，條件3是指高壓動力電池為非放電狀態(tài)并且其荷電狀態(tài)低于最低閾值。這里的最低閾值是約為1%，也即當(dāng)高壓動力電池的荷電狀態(tài)過低時(小于最低閾值)，為防止高壓動力電池由于過放電而嚴(yán)重?fù)p壞，控制直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能禁止?fàn)顟B(tài)，也即進(jìn)入步驟S42。否則，進(jìn)入步驟S33，進(jìn)一步進(jìn)行判斷。進(jìn)一步，步驟S33，判斷是否滿足條件4，在該實施例中，條件4是指高壓動力電池的可放電功率和荷電狀態(tài)分別大于其第一閾值。通常地，高壓動力電池具有第一閾值的可放電功率以及荷電狀態(tài)的第一閾值，這是高壓動力電池工作的極值保護(hù)條件，必須同時滿足，如果當(dāng)前高壓動力電池的可放電功率以及荷電狀態(tài)不能同時大于該極值條件，將會對高壓動力電池造成損壞，因此，這也是在直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的工作過程中所應(yīng)該避免的。 在實施例中，當(dāng)前高壓動力電池的可放電功率和荷電狀態(tài)同樣可以通過信號采集裝置采集，然后在HCU中進(jìn)行判斷。通常地，高壓動力電池的可放電功率的第一閾值基本為2%到 4%，高壓動力電池的荷電狀態(tài)的第一閾值基本為2%到4%。如果不滿足條件4，意味者當(dāng)前高壓動力電池的可放電功率以及荷電狀態(tài)太低，控制直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能禁止?fàn)顟B(tài)，也即進(jìn)入步驟S42。進(jìn)一步，如果滿足條件4滿足，則進(jìn)入步驟S41，也即直流高低電壓轉(zhuǎn)換器繼續(xù)處于使能狀態(tài)。至此，高壓動力電池的使能控制方法過程結(jié)束，以上方法過程可以循環(huán)進(jìn)行，從而可以根據(jù)對高壓動力電池的相關(guān)條件狀況(例如車輛上電信號、車輛起動完成信號、混動系統(tǒng)使能信號、整車混動狀態(tài)信號、高壓動力電池連接信號、高壓動力電池功率信號、高壓動力電池荷電狀態(tài)信號等)的動態(tài)監(jiān)控，動態(tài)地控制直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的使能狀態(tài)。需要說明的是，以上步驟S31、S32、S33是按順序依次判斷實現(xiàn)，但是，在其它實施例中，步驟S31、S32、S33的執(zhí)行順序不是限制性的，例如，還可以以步驟S33、S32、S31的順序來實現(xiàn)；只有在條件2、條件3、條件4同時滿足時，才會使直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)；如果任意一條件不滿足，直流高低電壓轉(zhuǎn)換器將置于使能禁止?fàn)顟B(tài)。另外，以上使能控制過程可以由HCU發(fā)出控制信號至直流高低電壓轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。具體地，低壓電池一般為額定電壓為12伏左右的低壓電池。如果直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能狀態(tài)，進(jìn)一步需要控制其輸出電壓。本發(fā)明進(jìn)一步提供直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法，在該發(fā)明中，根據(jù)直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式，設(shè)定輸出電壓。圖3所示為按照本發(fā)明實施例所提供的直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法流程示意圖。在該實施例中，僅對直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法作具體說明， 關(guān)于直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的其它控制過程在此不作一一描述，但是，圖3所示實施例的使能控制方法可結(jié)合應(yīng)用于其它控制方法中。具體地，輸出電壓控制方法包括以下方法過程。步驟S310，判斷直流高低電壓轉(zhuǎn)換器是否處于起動前模式；如果判斷為“是”，低壓電池不需要充電，因此進(jìn)入步驟S311，設(shè)定直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為0，此時等效于直流高低電壓轉(zhuǎn)換器處于使能禁止?fàn)顟B(tài)。進(jìn)一步，步驟S320，進(jìn)一步判斷直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于起動后模式；如果判斷為“是”，因為起動過程中對低壓電池的損耗比較大，需要盡快對低壓電池進(jìn)行充電以補充低壓電池的能量；為此，設(shè)定輸出電壓大于低壓電池的額定電壓，也即進(jìn)入步驟S321，從而可以加快對低壓電池的充電速度。在該實施例中，輸出電壓較佳地在低壓電池的額定電壓的116%至125%的范圍內(nèi)選擇，例如，通常低壓電池的額定電壓為12伏，可以設(shè)定輸出電壓為約14至15伏對低壓電池進(jìn)行充電。在此過程中，也不可以選擇過高的輸出電壓，以免對低壓電池造成過充。進(jìn)一步，步驟S330，判斷直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于故障模式；在該步驟中，故障模式主要是指圖1所示的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障時，例如系統(tǒng)通信出現(xiàn)問題時。通常地，其也稱為默認(rèn)模式。也即在出現(xiàn)故障時，直流高低壓轉(zhuǎn)換器以默認(rèn)模式來控制輸出電壓。如果判斷為 “是”，則進(jìn)入步驟S331，強(qiáng)制使輸出電壓為恒定電壓值，恒定電壓值的選取以能夠保護(hù)低壓電池安全為準(zhǔn)則，例如，低壓電池的額定電壓為12伏時，恒定電壓值在約為13-15伏范圍內(nèi)選擇，例如14伏。如果判斷為“否”，則表示直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于正常工作模式。進(jìn)一步進(jìn)入步驟SMI、S342或S343。進(jìn)一步，選擇地執(zhí)行步驟S341、S342或S343，以判斷直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于熱模式、冷模式和正常溫度模式中的某一個中。在此根據(jù)所采集的直流高低壓轉(zhuǎn)換器的溫度信號判斷直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的模式，在該實施例中，如果直流高低壓轉(zhuǎn)換器的溫度過高(例如大于90°C)，則表示處于熱模式中；如果直流高低壓轉(zhuǎn)換器的溫度低于某一溫度(例如小于80°C )并且發(fā)動機(jī)水溫相對較低(例如低于60°C )、環(huán)境溫度相對較低(例如低于15°C)時，則表示處于冷模式中；否則，處于除熱模式和冷模式之外的正常溫度模式中。熱模式、冷模式和正常溫度模式分別對應(yīng)具體定義的溫度參數(shù)不受本發(fā)明實施例限制。當(dāng)步驟S341判斷為“是”時，進(jìn)入步驟S351，設(shè)定輸出電壓在某一電壓值以下，該電壓值的選取以保護(hù)直流高低壓轉(zhuǎn)換器為目的，較佳地，該電壓值可以約為低壓電池的額定電壓的116%。例如，低壓電池的額定電壓為12V時，設(shè)定輸出電壓在14V以下。這樣可以防止直流高低壓轉(zhuǎn)換器溫度過高，有利于保護(hù)直流高低壓轉(zhuǎn)換器，并有利于保護(hù)低壓電池。當(dāng)步驟S342判斷為“是”時，進(jìn)入步驟S352，基于所述低壓電池的荷電狀態(tài)、設(shè)置所述輸出電壓。結(jié)合荷電狀態(tài)來設(shè)置輸出電壓可以在滿足負(fù)載用電需求的情況下，盡可能地降低輸出電壓(也即低壓電池的充電電壓)，有利于節(jié)省能耗，并且輸出電壓能與低壓電池良好匹配。較佳地，可以以圖4所示實施例的荷電狀態(tài)-輸出電壓關(guān)系曲線來調(diào)節(jié)輸出電壓，后面將結(jié)合圖4進(jìn)行詳細(xì)說明。當(dāng)步驟S343判斷為“是”時，進(jìn)入步驟S353，設(shè)定所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓。因此，可以提供充電電壓，加速對低壓電池的充電，并增加發(fā)熱量。在該實施例中，輸出電壓較佳地在低壓電池的額定電壓的116%至125%的范圍內(nèi)選擇，例如，通常低壓電池的額定電壓為12伏，可以設(shè)定輸出電壓為約14至15伏對低壓電池進(jìn)行充電。在此過程中，也不可以選擇過高的輸出電壓，以免對低壓電池造成過充。至此，輸出電壓控制方法過程結(jié)束，以上方法過程可以循環(huán)進(jìn)行，從而可以根據(jù)對低壓電池和直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的相關(guān)條件狀況的動態(tài)監(jiān)控，動態(tài)地控制直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。需要說明的是，以上的模式判斷過程中，主要是通過HCU實現(xiàn)，HCU接收一些檢測信號，該檢測信號主要包括直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電流信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的溫度信號、低壓電池的電流信號、發(fā)動機(jī)的水溫信號、環(huán)境溫度信號、整車混動狀態(tài)信號、電機(jī)起動輔助信號、高壓動力電池荷電狀態(tài)信號、高壓動力電池的可放電功率信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的功率信號、車輛上電信號、車輛起動完成信號等。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)以上檢測信號來制定模式判斷規(guī)則并實現(xiàn)模式判斷。通過以上輸出電壓控制方法過程，可以明顯看出，低壓電池可以避免過充，低壓電池和直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的損壞可能性相對降低，并且能耗也可以大大降低。圖4所示為處于正常溫度模式時荷電狀態(tài)與輸出電壓的曲線示意圖。在該實施例中，按照圖中所述曲線進(jìn)行輸出電壓控制。其中，橫坐標(biāo)表示低壓電池的荷電狀態(tài)，縱坐標(biāo)表示直流高低壓電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，輸出電壓以伏為單元。在該實施例中，曲線50表示輸出電壓和荷電狀的關(guān)系示意圖，如圖4所示，基于低壓電池的荷電狀態(tài)的變化，在荷電狀態(tài)小于或等于第一閾值點時，隨著荷電狀態(tài)的升高，高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓不斷抬高 (如曲線50a所示)；在荷電狀態(tài)大于或等于第二閾值點時，隨著荷電狀態(tài)的升高，高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓不斷降低(如曲線50c所示)；在荷電狀態(tài)大于第一閾值點并小于第二閾值點時，隨著荷電狀態(tài)的變化，高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓基本恒定在某一值(如曲線50b所示)。在該實施例中，在荷電狀態(tài)小于或等于第一閾值點時，表示荷電狀態(tài)相對較低，為加強(qiáng)對低壓電池的保護(hù)，因此不斷抬高輸出電壓，具體地，第一閾值點可以在30% -40%的范圍內(nèi)選擇。在荷電狀態(tài)大于或等于第二閾值點時，表示荷電狀態(tài)相對較高，為防止過充現(xiàn)象發(fā)生，因此不斷降低輸出電壓，具體地，第二閾值點可以在60% -70%的范圍內(nèi)選擇。在輸出電壓的控制過程中，具體地，以12伏低壓電池為例，結(jié)合圖1所示，12伏低壓電池的相關(guān)信息(電流、電壓、荷電狀態(tài)等)可被采集傳遞至HCU，HCU根據(jù)所傳遞的荷電狀態(tài)信號、基于圖4所示的曲線關(guān)系來計算直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，該輸出電壓信號通過CAN總線傳輸至直流高低壓轉(zhuǎn)換器，從而在第一閾值點之前，實現(xiàn)隨著低壓電池的荷電狀態(tài)的不斷升高(或降低)而抬高(或降低)直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，在第二閾值點之后，實現(xiàn)隨著低壓電池的荷電狀態(tài)的不斷升高(或降低)而降低(或抬高)直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓。需要說明的是，圖4所示實施例中，曲線50a和50c僅以拋物線或近似拋物線的形式示出了變化關(guān)系，但是曲線50a和50c的具體形式這不是限制性的。例如，30a和30b分別可以為直線形式、階梯形式等等來實現(xiàn)曲線50a和50c所表示的變化關(guān)系。在此不再一一列舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)輸出電壓和荷電狀態(tài)的具體關(guān)系要求來具體設(shè)置曲線變化形式。以上例子主要說明了直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法及輸出電壓控制方法，盡管只對其中一些本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實施。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器的使能控制方法。其特征在于，(1)判斷是否滿足第一條件，如果滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)，如果不滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能禁止?fàn)顟B(tài)；以及(2)在所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)的情況下，繼續(xù)判斷是否滿足第二條件、 第三條件和第四條件，如果第二條件、第三條件和第四條件中的任意一個不滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能禁止?fàn)顟B(tài)，如果第二條件、第三條件和第四條件中的所有條件都能滿足，使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器繼續(xù)置于使能狀態(tài)；其中，所述第一條件為車輛上電信號置位、車輛起動完成信號置位，混動系統(tǒng)使能信號置位、整車混動狀態(tài)信號置位和高壓動力電池連接信號置位；所述第二條件為所述高壓動力電池的實際放電功率小于或等于其可放電功率；所述第三條件為所述高壓動力電池為非放電狀態(tài)或者其荷電狀態(tài)大于最低閾值；所述第四條件為所述高壓動力電池的可放電功率和荷電狀態(tài)分別大于其第一閾值。
2.如權(quán)利要求1所述的使能控制方法，其特征在于，所述最低閾值的范圍基本為1%。
3.如權(quán)利要求1所述的使能控制方法，其特征在于，所述高壓動力電池的可放電功率的第一閾值基本為2 %到4 %，所述高壓動力電池的荷電狀態(tài)的第一閾值基本為2 %到4 %。
4.如權(quán)利要求1所述的使能控制方法，其特征在于，所述第一條件由整車控制器接收。
5.如權(quán)利要求1所述的使能控制方法，其特征在于，通過整車控制器控制，以使所述直流高低電壓轉(zhuǎn)換器置于使能狀態(tài)或者使能禁止?fàn)顟B(tài)。
6.一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓控制方法，所述輸出電壓用于對低壓電池充電， 其特征在于，在所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于使能狀態(tài)時，判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于起動前模式，設(shè)定所述輸出電壓為0 ；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于起動后模式，設(shè)定所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于故障模式，強(qiáng)制使所述輸出電壓為恒定電壓值以保護(hù)所述低壓電池安全；如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于正常工作模式，進(jìn)一步判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器是否處于熱模式、正常溫度模式或冷模式，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述熱模式，設(shè)定所述輸出電壓小于第一電壓值以保護(hù)所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述正常溫度模式，基于所述低壓電池的荷電狀態(tài)、 設(shè)置所述輸出電壓，如果所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述冷模式，設(shè)定所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓。
7.如權(quán)利要求6所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓時，所述輸出電壓基本為所述低壓電池的額定電壓的116%至125%。
8.如權(quán)利要求7所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述低壓電池的額定電壓為 12伏，所述輸出電壓大于所述低壓電池的額定電壓時，所述輸出電壓約為14伏至15伏。
9.如權(quán)利要求6所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述第一電壓值基本為所述低壓電池的額定電壓的116%。
10.如權(quán)利要求9所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述低壓電池的額定電壓為 12伏，所述第一電壓值為14伏。
11.如權(quán)利要求6或7或9所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器處于所述正常溫度模式時，在所述荷電狀態(tài)小于或等于第一閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高而抬高；在所述荷電狀態(tài)大于或等于第二閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高而降低；在所述荷電狀態(tài)大于第一閾值點并小于第二閾值點時，所述輸出電壓基本恒定。
12.如權(quán)利要求11所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述第一閾值點在 30% -40%的范圍內(nèi)選擇，所述第二閾值點在60% -70%的范圍內(nèi)選擇。
13.如權(quán)利要求11所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，在所述荷電狀態(tài)小于或等于所述第一閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高以拋物線、直線或階梯形式抬尚。
14.如權(quán)利要求11所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，在所述荷電狀態(tài)大于或等于所述第二閾值點時，所述輸出電壓隨著所述荷電狀態(tài)的升高以拋物線、直線或階梯形式降低。
15.如權(quán)利要求6所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，通過整車控制器控制并判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式。
16.如權(quán)利要求15所述的輸出電壓控制方法，其特征在于，所述整車控制器接收檢測信號以進(jìn)行所述工作模式的判斷，所述檢測信號包括直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電流信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的溫度信號、低壓電池的電流信號、發(fā)動機(jī)的水溫信號、環(huán)境溫度信號、整車混動狀態(tài)信號、電機(jī)起動輔助信號、高壓動力電池荷電狀態(tài)信號、高壓動力電池的可放電功率信號、直流高低電壓轉(zhuǎn)換器的功率信號、 車輛上電信號以及車輛起動完成信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種直流高低壓轉(zhuǎn)換器(DC-DC Converter)的使能控制方法及輸出電壓控制方法，屬于混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域。該使能控制方法中，通過判斷是否滿足某些條件而決定是否是使直流高低壓轉(zhuǎn)換器打開或閉合，以實現(xiàn)對高壓動力電池的保護(hù)。該電壓輸出控制方法中，通過判斷所述直流高低壓轉(zhuǎn)換器所處的工作模式來設(shè)定輸出電壓，具有智能化、低能耗的特點，并且能對低壓電池、直流高低壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行保護(hù)。
文檔編號H02M3/00GK102545573SQ20101062060
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者馮旭云, 孔令安, 孟濤, 張君鴻, 方地委, 趙沂 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司