用于控制双向DC-DC转换器的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了转换器控制装置和控制转换器的方法。公开了一种用于控制在车辆中使用的直流（DC）-DC转换器的装置和方法。所述装置包括开关控制单元，其检查输入单元和输出单元之间的电压差，并且依照根据电压差的转换器的运行模式来控制形成于转换器中的至少一个开关的操作；以及转换器，其基于从开关控制单元施加的控制信号来控制至少一个开关的操作以允许电流从输入单元流动至输出单元。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于控制在车辆中使用的直流（DC）-DC转换器的装置和方法。 
技术介绍
由于燃油税的快速增长，已经发布了提高燃料效率的汽车，例如，其中内置有怠速停止和开动（在下文中，被称为ISG）系统的汽车。 ISG系统不是车辆的一般起动电动机，而是起动机和交流发电机的整体式电动机，其在发动机正在运转的同时作为交流发电机运行。如上所述，ISG系统可以分成整体型和可分离型，在整体型中交流发电机和起动机形成为单一体，而在可分离型中交流发电机和起动机彼此分离。然而，它们的结构和操作是类似的。因此，因为ISG系统可以轻松地应用于发动机式汽车，其需求已经增长。 图1A和1B是分别示出包括ISG系统的车辆的一般起动机的结构图。 在图1A中，起动机包括输入单元11和输出单元15以及多个开关12和14，和用于输入单元11和输出单元15的导通的电感器13，在输入单元11和输出单元15中发生电流的流动。 当从输入单元11至输出单元发生电流流动时，输入单元11可以执行输入脉动去除功能。另外，第一开关单元部件12的多个开关12a和12b可以作为用于降压模式运行的开关而被驱动，并且第二开关部件14的多个开关14a和14b和电感器13可以执行用于升压模式运行的开关功能。 反之，当从输出单元15至输入单元11发生电流流动时，第二开关部件14的多个开关14a和14b可以作为用于降压模式运行的开关而被驱动。在这种情况下，第一开关部件的多个开关12a和12b和电感器13可以执行用于升压模式运行的开关功能。 另外，在图1B的情况下，类似于图1A，当从输入单元21至输出单元25发生电流流动时，第一开关部件22的多个开关22a至22f执行用于降压模式运行的开关功能。另外，第二开关部件23的多个开关23a至23f可以执 行用于升压模式运行的开关功能。 反之，当从输出单元25至输入单元21发生电流流动时，第二开关部件23的多个开关23a至23f可以作为用于降压模式运行的开关而被驱动。另外，电感器24的多个电感器24a至24c和第一开关部件22的多个开关22a至22f可以执行用于升压模式运行的开关功能。 如上所述的包括ISG系统的车辆的起动机会具有局限性，例如，由多个开关和电感器的配置所造成的发热和高的传导损耗。在这样的转换器的情况下，不提供具有高容量的转换器，并可能用这样一种方法来使用串联结构：其中可能出现控制装置的结构复杂性。 
技术实现思路
实施例提供了用于控制直流（DC）-DC转换器的装置和方法，从而相对于在怠速停止和开动（ISG）系统中所形成的转换器来说，简化了结构布置并减少了由容量所引起的发热现象。 在一个实施例中，转换器控制装置包括开关控制单元，其检查输入单元和输出单元之间的电压差，并且依照根据电压差的转换器的运行模式来控制形成于转换器中的至少一个开关的操作；以及转换器，其基于从开关控制单元施加的控制信号来控制至少一个开关的操作以允许电流从输入单元流动至输出单元。 在另一个实施例中，用于控制转换器的方法包括检查输入单元和输出单元之间的电压差和根据电压差来判定转换器的运行模式。 附图说明图1A和图1B是分别图示出包括ISG系统的车辆的一般起动机的结构图； 图2是图示出根据实施例的包括ISG系统的车辆的起动机的结构框图；以及 图3是图示出根据实施例的根据输入输出电压状态的起动机的运行模式的流程图。 具体实施方式本公开和权利要求中使用的术语和词语不会被理解为限制于一般的含义或字典的含义。一方面，专利技术人可以适当地定义术语的概念以便于以最好的方式来描述实施例，术语可以理解为适合于实施例的技术构思的含义和概念。 因此，在本说明书中公开的实施例和在附图中示出的结构都仅仅是最示例性的实施例，其并不代表本实施例的整个技术构思。应当理解地是，因此可替换的各种等效方案及其变形示例可能此刻存在于本申请中。 在下文中，将参考附图详细描述一些实施例。 图2是图示出根据实施例的包括ISG系统的车辆的起动机的结构框图。 起动机可以包括输入单元10、直流（DC）-DC转换器100、输出单元20和开关控制单元200。 例如，输入单元10可以是能量存储设备，其用来存储和输出能量，例如，超级电容器UC、锂电池以及铅（Pb）和吸附式玻璃纤维隔板（AGM）电池。 输入单元10和输出单元20可以是根据电流流动的方向可移动的。 DC-DC转换器100可以包括：电感器部件110，其包括一个或多个电感器111、112和113；和开关部件120，其包括一个或多个开关121、122、123、124、125和126。 开关部件120的开关121、122、123、124、125和126可以被配置为这样一种形状：其中一个臂被并联连接且并联连接的臂的数量不受限制。在本实施例中，将描述这样一种结构：其中包括两个开关的三个臂被并联连接。 开关可以是绝缘垫双极晶体管（IGBT）或金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。通过电感器110供应的电力可以被连接至分别形成一个臂的开关121和开关122、开关123和开关124以及开关125和开关126的中心点，电感器110是三相电感器。 另外，分别由两个开关形成的开关部件120的一个或多个臂121和122、123和124以及125和126，都可以并联连接。 转换器100可以测量输入单元10和输出单元20的输入电压和输出电压，且可以根据输入电压值和输出电压值在降压模式、旁通模式以及升压模式中的其中一个模式下运行。根据开关控制单元200的控制信号，当开关控制信号被输入时，也就是说，开关控制信号被接通时，各个开关121、122、123、124、125和126作为开关设备运行，而当开关信号被关断时，各个开关121、122、123、124、125和126作为二极管运行。 包括一个或多个电感器111、112和113的电感器部件110以及包括一个或多个开关121、122、123、124、125、126的开关部件120执行开关操作以允许转换器100根据输入单元10和输出单元20之间的电压差在一定模式下运行，从而增加或减小输入电压。 开关控制单元200可以检查输入单元10和输出单元20之间的电压差，并且可以分别控制开关部件120的开关信号。开关信号可以根据输入单元10和输出单元20之间的电压差来判定转换器100的运行模式。 参照图2和图3，将详细地描述根据输入电压和输出电压之差的转换器100的运行。 图3是图示出根据实施例的根据输入输出电压状态的起动机的运行模式的流程图。 参考图2和图3，开关控制单元200检查输入单元10和输出单元20的电压值（S310）。 开关控制单元200可以根据输入单元10和输出单元20之间电压差来判定转换器100的运行模式S230。转换器100的运行模式S230可以是降压模式S231、旁通模式S322和升压模式S323中的一个模式。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转换器控制装置，包括：开关控制单元，其检查输入单元和输出单元之间的电压差，并且依照根据所述电压差的所述转换器的运行模式来控制形成于转换器中的至少一个开关的操作；以及所述转换器，其基于从所述开关控制单元施加的控制信号来控制所述至少一个开关的操作以允许电流从所述输入单元流动至所述输出单元。

【技术特征摘要】
2012.10.30 KR 10-2012-01216171.一种转换器控制装置，包括：
开关控制单元，其检查输入单元和输出单元之间的电压差，并且依照根
据所述电压差的所述转换器的运行模式来控制形成于转换器中的至少一个开
关的操作；以及
所述转换器，其基于从所述开关控制单元施加的控制信号来控制所述至
少一个开关的操作以允许电流从所述输入单元流动至所述输出单元。
2.根据权利要求1所述的转换器控制装置，其中，所述转换器包括：
开关部件，其由至少一个臂形成；以及
至少一个电感器，其与所述臂的中心点串联连接，
其中，所述开关部件由至少一个臂形成，所述臂包括多个串联连接的开
关，所述至少一个臂被并联连接。
3.根据权利要求2所述的转换器控制装置，其中，当所述输入单元和所
述输出单元之间的电压差为正时，所述开关控制单元控制所述至少一个臂的
开关被关断以作为二极管运行。
4.根据权利要求3所述的转换器控制装置，其中，当所述输入单元和所
述输出单元之间的电压差为0时，所述开关控制单元控制所述转换器在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世亨，全凡守，金雄会，金亨泽，金英珉，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR