增程器及电路保护方法技术

一种电路保护方法包括：操作增程器使其处于正常模式，其中所述增程器包括至少一个具有输入端和输出端的直流-直流变换器和至少一个耦合在所述输入端和输出端之间的旁路装置，所述操作的步骤包括通过所述直流-直流变换器将所述输入端的输入电压转换成所述输出端的输出电压，所述输出电压大于临界电压；及当所述输出电压小于所述临界电压时，操作所述増程器使其处于安全模式，包括用所述旁路装置来旁路所述直流-直流变换器；其中，所述临界电压小于或等于所述输入电压。本发明专利技术的具体实施例进一步涉及一种增程器。

【技术实现步骤摘要】
增程器及电路保护方法
本专利技术公开的实施方式涉及增程器及电路保护方法。
技术介绍
增程器(Range-Extender)是为了增加电动车行驶里程而加装在电动车上的一个附加储能部件。在采用升压直流转换器的增程器中，正常工作状态下，增程器的输出电压大于输入电压，通过比例积分调节器进行闭环控制使输出电压稳定。然而，在负载突然增大的情况下，如:电动车的加速过程，输出电压会骤然减小，此时比例积分调节器会使增程器中的位于能量传输路径上的开关装置始终导通,以期拉升输出电压。这样一来，该能量传递路径上的电感两端出现正电压，导致流经该电感和该开关装置的电流快速增大，当电流增大超过该开关装置所能承受的最大电流时，会导致该开关装置损坏。在一些现有技术中，通过设置过电流保护装置的方法来避免这一问题，当电流增大到一预设值时，过电流保护装置将被触发，从而关断增程器的总开关，继而使电气负载停机，这将大大影响电气负载的正常使用，特别对于电动汽车来说，这将非常不利于用户的行车安全。因此，有必要提供一种新的增程器及电路保护方法，以解决如上所述的至少一个问题。
技术实现思路
一种电路保护方法包括操作增程器使其处于正常模式，其中所述增程器包括至少一个具有输入端和输出端的直流-直流变换器和至少一个耦合在所述输入端和输出端之间的旁路装置。所述操作增程器使其处于正常模式的步骤包括通过所述直流-直流变换器将所述输入端的输入电压转换成所述输出端的输出电压，所述输出电压大于临界电压。所述方法还包括当所述输出电压小于所述临界电压时，操作所述増程器使其处于安全模式，包括用所述旁路装置来旁路所述直流-直流变换器。其中，所述临界电压小于或等于所述输入电压。一种增程器包括至少一个具有输入端和输出端的直流-直流变换器、至少一个耦合在所述输入端和所述输出端之间的旁路装置和控制器。所述控制器用于在正常模式下控制所述直流-直流变换器将所述输入端的输入电压转换成所述输出端的输出电压，所述输出电压大于临界电压。所述控制器还用于在所述输出电压小于所述临界电压的安全模式下使所述直流-直流变换器被所述旁路装置旁路。其中，所述临界电压小于或等于所述输入电压。一种增程器包括第一直流-直流变换器、第二直流-直流变换器、第一旁路装置、第二旁路装置和控制器。所述第一直流-直流变换器具有第一输入端和第一输出端。所述第二直流-直流变换器具有第二输入端和第二输出端，其中所述第二输出端与所述第一直流-直流变换器的第一输出端耦合。所述第一旁路装置耦合于所述第一输入端和所述第一输出端之间。所述第二旁路装置耦合于所述第二输入端和所述第二输出端之间。所述控制器用于在正常模式下控制所述第一、第二直流-直流变换器分别将所述第一输入端的第一输入电压和所述第二输入端的第二输入电压转换成大于临界电压的输出电压，及在所述输出电压小于所述临界电压的安全模式下，使第一、第二直流-直流变换器中具有较高输入电压的直流-直流变换器被相应的旁路装置旁路。其中，所述临界电压小于或等于所述第一、第二输入电压中较高的一个。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：图1为根据本专利技术的一具体实施方式的增程器的示意图；图2为根据本专利技术的另一具体实施方式的增程器的示意图；图3为根据本专利技术的一具体实施方式的电路保护方法的流程示意图；及图4为根据本专利技术的另一具体实施方式的电路保护方法的流程示意图。具体实施方式为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本专利技术所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本专利技术的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本专利技术的披露。除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本专利技术的实施例一方面涉及一种可以应用于电动车辆的增程器，例如：应用于纯电动车中。该增程器能够在负载突然增大的情况下正常工作，保证电气负载的持续稳定运行。增程器包括至少一个直流-直流变换器、至少一个与该直流-直流变换器并联的旁路装置和用于控制该直流-直流变换器和该旁路装置的控制器。参见图1，在图1所示的实施例中，增程器10耦合在第一能量存储装置20和电气负载30之间，第一能量存储装置20可经由增程器10向电气负载30提供能量。增程器10包括第一直流-直流变换器11、与第一直流-直流变换器11并联的第一旁路装置13、第二直流-直流变换器12、与第二直流-直流变换器12并联的第二旁路装置14、第二能量存储装置15和控制器18。第一直流-直流变换器11具有第一输入端101和第一输出端103，第一旁路装置13耦合在第一输入端101和第一输出端103之间。在图1所示的实施例中，第一输入端101与第一能量存储装置20耦合，第一直流-直流变换器11可经由第一输入端101接收来自第一能量存储装置20的第一输入电压Vi1；第一输出端103与电气负载30耦合，第一直流-直流变换器11可经由第一输出端103向电气负载30提供输出电压Vo。第一能量存储装置20可能包括高能量电池(铅酸电池等)、超级电容、发电机、燃料电池、光伏逆变电源或它们的组合等。第二直流-直流变换器12具有第二输入端102和第二输出端104，第二旁路装置14耦合在第二输入端102和第二输出端104之间。第二输入端102与第二能量存储装置15耦合，第二直流-直流变换器12可经由第二输入端102接收来自第二能量存储装置15的第二输入电压Vi2。第二输出端104与第一输出端103耦合，同时也与电气负载30耦合，第二直流-直流变换器12可经由第二输出端103向电气负载30提供输出电压Vo。第二能量存储装置15可能包括超级电容。第一直流-直流变换器11、第二直流-直流变换器12可能为升压变换器或工作在升压模式的降压-升压变换器。第一直流-直流变换器11和第一旁路装置13组成第一转换单元，第二直流-直流变换器12和第二旁路装置14组成第二转换单元。在一些实施例中，控制器18可分别对第一转换单元和第二转换单元进行独立的控制，因而可适用于第一能量存储装置20或第二能量存储装置15单独向电气负载30提供能量的情况。下面以控制器18对第一转换单元的控制为例进行说明，控制器18对第二转换单元的控制与之类似。正常模式下，控制器18控制第一直流-直流变换器11将第一输入端101的第一输入电压Vi1转换成第一输出端103的输出电压Vo，该输出电压Vo大于临界电压，该临界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路保护方法，包括：操作增程器使其处于正常模式，其中所述增程器包括至少一个具有输入端和输出端的直流‑直流变换器和至少一个耦合在所述输入端和输出端之间的旁路装置，所述操作的步骤包括通过所述直流‑直流变换器将所述输入端的输入电压转换成所述输出端的输出电压，所述输出电压大于临界电压；及当所述输出电压小于所述临界电压时，操作所述増程器使其处于安全模式，包括用所述旁路装置来旁路所述直流‑直流变换器；其中，所述临界电压小于或等于所述输入电压。

【技术特征摘要】
1.一种电路保护方法，包括：操作增程器使其处于正常模式，其中所述增程器包括至少一个具有输入端和输出端的直流-直流变换器和至少一个耦合在所述输入端和输出端之间的旁路装置，所述操作的步骤包括通过所述直流-直流变换器将所述输入端的输入电压转换成所述输出端的输出电压，所述输出电压大于临界电压；及当所述输出电压小于所述临界电压时，操作所述増程器使其处于安全模式，包括用所述旁路装置来旁路所述直流-直流变换器；其中，所述临界电压小于或等于所述输入电压。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述旁路装置包括旁路开关，所述操作增程器使其处于正常模式的步骤包括断开所述旁路开关，所述操作増程器使其处于安全模式的步骤包括闭合所述旁路开关。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述旁路装置包括二极管，所述二极管具有与所述输入端耦合的正极和与所述输出端耦合的负极。4.所述权利要求3所述的方法，其中，所述二极管具有导通压降，所述临界电压大致等于所述输入电压与所述导通压降的差值。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述直流-直流变换器包括：电感以及跨接于所述输出端之间的互相串联的第一开关装置和第二开关装置，所述电感具有耦合在所述第一、第二开关装置之间的第一端和与所述直流-直流变换器的输入端耦合的第二端。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述直流-直流变换器耦合在能量存储装置和电气负载之间，其中所述操作增程器使其处于正常模式的步骤包括将能量从所述能量存储装置经由所述电感和所述第一开关装置向所述电气负载传输，所述操作增程器使其处于安全模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US