一种用于控制DC-DC转换器的方法

摘要

本发明提供了一种用于控制DC‑DC转换器的方法，所述DC‑DC转换器(6)应用于插电式混合动力汽车，该方法结合高压系统状态、DC‑DC故障状态、电池SOC(％)、高压系统可放电功率，以及DC‑DC消耗功率来判定DC‑DC工作状态，在整车系统处于不同的状态(插电充电模式、非插电充电模式)的情况下，动力系统控制单元控制命令DC‑DC转换器输出不同等级的低压电压值。本发明提供的方法利用的参数较少，逻辑简单，能够使程序算法更加简便。另外，针对充电机不同的工作状态，控制DC‑DC转换器输出不同等级的低压电压值，能够使电能得到更合理的利用，减少能源浪费。

权利要求

1.一种用于控制DC-DC转换器的方法，所述DC-DC转换器(6)应用于插电式混合动力汽车，其特征在于，该方法包括：当动力系统控制单元(1)检测或计算得到以下四个非工作条件中的任意一个时，所述DC-DC转换器(6)输出0V电压，所述四个非工作条件为，高压系统未激活、DC-DC转换器(6)有故障、电池SOC小于SOC第一设置值，以及高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值小于第一阈值；

所述高压系统可放电功率等于电池最大持续放电功率、电机系统放电功率和车载充电机充电功率相加的和值，所述DC-DC消耗功率等于DC-DC低压侧电压乘以DC-DC低压侧电流，再除以所述DC-DC转换器(6)的工作效率的商值；

当动力系统控制单元(1)检测和计算得到以下四个工作条件中的全部时，检测整车系统是否处于插电充电状态，如果是，则所述DC-DC转换器(6)输出第一电压值，如果否，则所述DC-DC转换器(6)输出第二电压值，所述第二电压值大于所述第一电压值；

所述四个工作条件为，高压系统激活、DC-DC转换器(6)无故障、电池SOC不小于SOC第二设置值，以及所述高压系统可放电功率减去所述DC-DC消耗功率的差值不小于第二阈值，所述SOC第二设置值大于所述SOC第一设置值，所述第二阈值大于所述第一阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为600瓦～650瓦。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二阈值为850瓦～900瓦。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SOC第一设置值为17％～19％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述SOC第二设置值为20％～25％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电压值为12.5V～13.5V。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二电压值为14.5V～15V。

说明书

一种用于控制DC-DC转换器的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及插电式混合动力汽车技术领域，特别是涉及一种用于控制DC-DC转换器的方法。

背景技术

[0002] 随着可再生资源的枯竭，为了降低能耗、减少污染，节能型插电式混合动力汽车等新能源汽车的设计与开发越来越受到世界各大汽车制造企业的关注。

[0003] DC-DC转换器作为节能型新能源汽车中的核心部件之一，其主要功能是将动力电池的直流高压转换成低压直流电压，为12V蓄电池和低压用电部件供电。

[0004] 目前，DC-DC转换器的控制方法在中混动力汽车中应用得较为成熟，但是，由于中混动力汽车需要根据整车系统运行模式，综合诸多参数和条件，如温度、电流、电压，以及故障诊断等，来最终控制DC-DC转换器工作，因此使得控制DC-DC转换器的方法较为繁琐，而且，由于中混动力系统中没有充电机控制器，其DC-DC转换器的控制方法不能直接应用于插电式混合动力汽车。

[0005] 综上所述，如何提供一种DC-DC转换器的控制方法，以适用于插电式混合动力汽车，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明提供了一种用于控制DC-DC转换器的方法，所述DC-DC转换器应用于插电式混合动力汽车，该方法能够使控制程序具有更加简便的算法，且能够控制DC-DC转换器根据实际需要来提供不同等级的低压电压。

[0007] 为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种用于控制DC-DC转换器的方法，所述DC-DC转换器应用于插电式混合动力汽车，该方法包括：

[0009] 当动力系统控制单元检测或计算得到以下四个非工作条件中的任意一个时，所述DC-DC转换器输出0V电压，所述四个非工作条件为，高压系统未激活、DC-DC转换器有故障、电池SOC小于SOC第一设置值，以及高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值小于第一阈值；

[0010] 所述高压系统可放电功率等于电池最大持续放电功率、电机系统放电功率和车载充电机充电功率相加的和值，所述DC-DC消耗功率等于DC-DC低压侧电压乘以DC-DC低压侧电流，再除以所述DC-DC转换器的工作效率的商值；

[0011] 当动力系统控制单元检测和计算得到以下四个工作条件中的全部时，检测整车系统是否处于插电充电状态，如果是，则所述DC-DC转换器输出第一电压值，如果否，则所述DC-DC转换器输出第二电压值，所述第二电压值大于所述第一电压值；

[0012] 所述四个工作条件为，高压系统激活、DC-DC转换器无故障、电池SOC不小于SOC第二设置值，以及所述高压系统可放电功率减去所述DC-DC消耗功率的差值不小于第二阈值，所述SOC第二设置值大于所述SOC第一设置值，所述第二阈值大于所述第一阈值。

[0013] 优选地，在上述方法中，所述第一阈值为600瓦～650瓦。

[0014] 优选地，在上述方法中，所述第二阈值为850瓦～900瓦。

[0015] 优选地，在上述方法中，所述SOC第一设置值为17％～19％。

[0016] 优选地，在上述方法中，所述SOC第二设置值为20％～25％。

[0017] 优选地，在上述方法中，所述第一电压值为12.5V～13.5V。

[0018] 优选地，在上述方法中，所述第二电压值为14.5V～15V。

[0019] 根据上述技术方案可知，本发明提供的用于控制DC-DC转换器的方法中，结合高压系统状态、DC-DC故障状态、电池SOC(％)、高压系统可放电功率，以及DC-DC消耗功率来判定DC-DC工作状态，在整车系统处于不同的状态(插电充电模式、非插电充电模式)的情况下，动力系统控制单元(简称PCU)控制命令DC-DC转换器输出不同等级的低压电压值。由此可见，本发明提供的方法利用的参数较少，逻辑简单，能够使程序算法更加简便，而且，考虑了充电机控制器(插电充电模式判断)，因此能够适用于插电式混合动力汽车。另外，针对充电机不同的工作状态，控制DC-DC转换器输出不同等级的低压电压值，能够使电能得到更合理的利用，减少能源浪费。

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0021] 图1是本发明实施例提供的一种用于DC-DC转换器的控制系统的示意图；

[0022] 图2是本发明实施例提供的一种用于控制DC-DC转换器的方法的流程图。

[0023] 图中标记为：

[0024] 1、动力系统控制单元；2、电池控制器；3、动力电池；4、车载充电机；5、电机控制器；6、DC-DC转换器；7、CAN线；8、高压线束；9、硬线。

具体实施方式

[0025] 为了便于理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

[0026] 参见图1，为本发明实施例提供的一种用于DC-DC转换器的控制系统的示意图，动力系统控制单元1、电池控制器2、车载充电机4、电机控制器5，以及DC-DC转换器通过CAN线7构成CAN通信网络，可以交互采集或传输控制命令信号等；

[0027] 动力电池3、车载充电机4、电机控制器5，以及DC-DC转换器通过高压线束8组成高压回路；

[0028] 电池控制器2通过硬线9与动力电池3相连，可以采集动力电池3的相关信号，硬线9是模拟信号输入/输出的导线。

[0029] 本发明提供了一种用于控制DC-DC转换器的方法，DC-DC转换器6应用于插电式混合动力汽车，该方法包括：

[0030] (1)当动力系统控制单元1检测或计算得到以下四个非工作条件中的任意一个时，DC-DC转换器6输出0V电压。

[0031] 四个非工作条件为：

[0032] a.高压系统未激活；

[0033] b.DC-DC转换器6有故障；

[0034] c.电池SOC小于SOC第一设置值；以及

[0035] d.高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值小于第一阈值。

[0036] (2)当动力系统控制单元1检测和计算得到以下四个工作条件中的全部时，检测整车系统是否处于插电充电状态，如果是，则DC-DC转换器6输出第一电压值，如果否，则DC-DC转换器6输出第二电压值，第二电压值大于第一电压值。

[0037] 四个工作条件为：

[0038] e.高压系统激活；

[0039] f.DC-DC转换器6无故障；

[0040] g.电池SOC不小于SOC第二设置值；以及

[0041] h.高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值不小于第二阈值，SOC第二设置值大于SOC第一设置值，第二阈值大于第一阈值。

[0042] 其中，高压系统可放电功率等于电池最大持续放电功率、电机系统放电功率和车载充电机充电功率相加的和值；

[0043] DC-DC消耗功率等于DC-DC低压侧电压乘以DC-DC低压侧电流，再除以DC-DC转换器6的工作效率的商值。

[0044] 在实际应用中，第一阈值可以为600瓦～650瓦，第二阈值可以为850瓦～900瓦；SOC第一设置值可以为17％～19％，SOC第二设置值可以为20％～25％；第一电压值可以为
12.5V～13.5V，第二电压值可以为14.5V～15V。

[0045] 参见图2，为本发明实施例提供的一种用于控制DC-DC转换器的方法的流程图，具体流程包括：

[0046] S1，计算电池最大持续放电功率、电机系统放电功率和车载充电机充电功率，并相加得到高压系统可放电功率。

[0047] 电机实际直流电压乘以电机实际直流电流得到电机系统放电功率；

[0048] 充电机实时充电电压乘以充电机实时充电电流得到充电机充电功率。

[0049] S2，计算DC-DC消耗功率。

[0050] S3，判断高压系统状态；判断DC-DC故障状态；判断电池SOC(％)；比较判断高压系统可放电功率与DC-DC消耗功率。

[0051] 高压系统状态包括初始化、高压正常和高压故障，其中，初始化和高压正常为激活状态，高压故障为未激活状态；

[0052] 电池SOC是指电池剩余电量百分比，“判断电池SOC”是指，判断该百分比是否小于SOC第一设置值，如17％，或者，判断该百分比是否不小于SOC第二设置值，如20％。

[0053] “比较判断高压系统可放电功率与DC-DC消耗功率”是指，计算高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值，然后判断该差值是否小于第一阈值，如600瓦，或者，判断该差值是否不小于第二阈值，如850瓦。

[0054] 如果高压系统状态为未激活状态或DC-DC处于故障状态或电池SOC小于17％或高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值小于600瓦，则进入步骤S4；

[0055] 如果高压系统状态为激活状态且DC-DC处于无故障状态且电池SOC不小于20％且高压系统可放电功率减去DC-DC消耗功率的差值不小于850瓦，则进入步骤S5。

[0056] S4，动力系统控制单元判定DC-DC处于非工作模式，并发出控制命令，使DC-DC转换器输出0V。

[0057] S5，动力系统控制单元判定DC-DC处于工作模式，并判断整车系统模式。

[0058] “判断整车系统模式”是指判断整车系统是否处于插电充电模式。

[0059] 如果整车系统处于插电充电模式，则进入步骤S6；

[0060] 如果整车系统处于非插电充电模式，则进入步骤S7。

[0061] S6，动力系统控制单元发出控制命令，使DC-DC转换器输出12.5V。

[0062] S7，动力系统控制单元发出控制命令，使DC-DC转换器输出14.5V。

[0063] 本发明提供的用于控制DC-DC转换器的方法中，结合高压系统状态、DC-DC故障状态、电池SOC(％)、高压系统可放电功率，以及DC-DC消耗功率来判定DC-DC工作状态，在整车系统处于不同的状态(插电充电模式、非插电充电模式)的情况下，动力系统控制单元(简称PCU)控制命令DC-DC转换器输出不同等级的低压电压值。由此可见，本发明提供的方法利用的参数较少，逻辑简单，能够使程序算法更加简便，而且，考虑了充电机控制器(插电充电模式判断)，因此能够适用于插电式混合动力汽车。另外，针对充电机不同的工作状态，控制DC-DC转换器输出不同等级的低压电压值，能够使电能得到更合理的利用，减少能源浪费。

[0064] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。