直流-直流转换器、车辆及混合动力系统的控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种直流

【技术实现步骤摘要】
直流
‑
直流转换器、车辆及混合动力系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车的动力系统
，特别涉及一种直流
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直流转换器、混合动力系统、车辆及混合动力系统的控制方法。

技术介绍

[0002]电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的交通工具。由于对环境影响相对传统汽车较小，是目前比较推荐的车型。电动汽车分为：纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)。目前，纯电动汽车受限于充电设施不完善，不能得到普遍的应用。混合动力汽车由电池和燃料两种能源相互补充，共同提供交通工具动力，在节能减排的行业趋势下，由于其使用的燃料能够得到及时补充而具备更佳的灵活性，因此，48V混合动力系统因具备车辆集成简单，性价比高的优势，已逐步在国内外车型上应用。
[0003]目前，48V混合动力系统主要包括48V电池(动力电池)、48V启动电机、12V电池(辅助电池)和12V启动电机。其中，48V电池用于为48V启动电机供电，从而使48V启动电机启动发动机，然后，发动机通过皮带带动发电机给12V电池充电，从而使12V电池为12V的车载负载进行供电。
[0004]然而，现有技术中的48V的动力电池均为单一的锂电池，出于成本控制的考虑，其容量多在8Ah到10Ah之间。但锂电池在低温下(
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10～
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35℃)的放电能力存在大幅度下降的情况，即在低温下(
‑
10～
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35℃)环境下，出于保护电池电芯的角度，电池的继电器开关无法闭合或者48V电池出现故障会强制断开其继电器开关，此时，由于发电机自身稳压控制效果不佳的特性，导致48V电网电压波动，如电压波动超过部件的过压/欠压范围，即便锂电池的电容量足够，其瞬时输出电流仍不足以支撑48V启动电机启动发动机，从而造成48V混合动力系统无法正常工作，导致车辆亏电或车辆部件损坏的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种直流
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直流转换器、混合动力系统、车辆及混合动力系统的控制方法，以解决由于混合动力系统中的高压电池在不正常的工况下无法接入到混合动力系统中，从而导致混合动力系统无法稳定运行的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种直流
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直流变换器，用于根据车辆的系统控制器控制，在所述车辆的高压电池正常时进入正常模式或者在所述高压电池不正常时进入降额模式，所述直流
‑
直流变换器包括：
[0007]诊断功能模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，对所述高压电池所在的高压电气网络进行电压诊断，且当从所述正常模式进入到所述降额模式时，能将所述电压诊断的阈值适应性放宽；
[0008]功率限制模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，对所述直流
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直流变换器的输出功率进行限制，且当从所述正常模式进入到所述降额模式时，能适应性降低所述
直流
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直流变换器的输出功率限制条件；
[0009]闭环控制模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，根据所述系统控制器下发的电压指令控制所述直流
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直流变换器的输出电压，以为所述车辆的低压电池所在的低压电气网络供电，且当从所述正常模式进入到所述降额模式后，针对所述低压电气网络的负载变化，能降低对所述电压指令的响应速度，以使得所述低压电气网络的负载变化主要由所述低压电池承受。
[0010]可选的，所述功率限制模块还可以用于在从所述正常模式进入到所述降额模式时，对所述直流
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直流变换器的输出电流进行控制。
[0011]可选的，所述诊断功能模块进行所述电压诊断时，在所述正常模式下，判定所述高压电气网络的正常工作电压范围为36V～52V，在所述降额模式下，判定所述高压电气网络的正常工作电压范围9V～58V。
[0012]可选的，所述高压电池不正常的工况可以包括所述高压电池的环境温度低于温度阈值的低温工况、所述高压电池出现故障无法正常工作的故障工况以及所述高压电池未接入所述高压电气网络的无动力电池接入工况中的至少一种。
[0013]基于如上所述的直流
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直流变换器，本专利技术还提供了一种混合动力系统，包括系统控制器、高压电池、低压电池、发动机、发电机和如上所述的直流
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直流变换器。
[0014]可选的，所述高压电池可以为48V电池，所述低压电池可以为12V电池，所述发电机的工作电压为48V。
[0015]基于如上所述的混合动力系统，本专利技术还提供了一种混合动力系统的控制方法，所述混合动力系统包括系统控制器、具有高压电池和直流
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直流变换器的高压电气网络以及具有低压电池的低压电气网络，所述直流
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直流变换器还连接所述低压电气网络，所述控制方法包括：
[0016]所述系统控制器判断所述高压电池是否正常；
[0017]若否，则所述混合动力系统正常工作，所述系统控制器控制所述直流
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直流转换器工作在正常模式；
[0018]若是，则所述混合动力系统进入系统电压控制模式，所述系统控制器控制所述直流
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直流转换器进入降额模式，在所述降额模式下，所述直流
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直流转换器将用于对所述高压电气网络进行电压诊断的条件适应性放宽，并适应性降低输出功率，以及，针对所述低压电气网络的负载变化，降低对所述系统控制器的电压指令的响应速度，以调整用于给所述低压电气网络供电的输出电压，并使得所述低压电气网络的负载变化主要由所述低压电池承受。
[0019]可选的，所述混合动力系统还可以包括连接所述高压电池的发电机，所述系统控制器控制所述直流
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直流转换器进入降额模式的步骤可以包括：
[0020]所述系统控制器控制所述直流
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直流转换器对所述高压电气网络进行升压充电，直至所述高压电气网络的电压稳定；
[0021]所述系统控制器控制所述发电机的励磁电路开始工作且随后进入自由滑行模式，同时控制所述系统控制器控制所述直流
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直流转换器进入降额模式，以为所述低压电气网络供电。
[0022]可选的，所述高压电池不正常的工况可以包括所述动力电池的环境温度低于温度
阈值的低温工况、所述动力电池出现故障无法正常工作的故障工况以及所述动力电池未接入所述高压电气网络的无动力电池接入工况中的至少一种。
[0023]此外，本专利技术还提供了一种车辆，包括：如上所述的混合动力系统，或者，具有一种采用如上所述的混合动力系统的控制方法的混合动力系统。
[0024]与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有如下有益效果之一：
[0025]在本专利技术提供的直流
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直流转换器中，其将现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流
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直流变换器，其特征在于，用于根据车辆的系统控制器控制，在所述车辆的高压电池正常时进入正常模式或者在所述高压电池不正常时进入降额模式，所述直流
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直流变换器包括：诊断功能模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，对所述高压电池所在的高压电气网络进行电压诊断，且当从所述正常模式进入到所述降额模式时，能将所述电压诊断的阈值适应性放宽；功率限制模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，对所述直流
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直流变换器的输出功率进行限制，且当从所述正常模式进入到所述降额模式时，能适应性降低所述直流
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直流变换器的输出功率限制条件；闭环控制模块，用于在所述正常模式或者所述降额模式下，根据所述系统控制器下发的电压指令控制所述直流
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直流变换器的输出电压，以为所述车辆的低压电池所在的低压电气网络供电，且当从所述正常模式进入到所述降额模式后，针对所述低压电气网络的负载变化，能降低对所述电压指令的响应速度，以使得所述低压电气网络的负载变化主要由所述低压电池承受。2.如权利要求1所述的直流
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直流变换器，其特征在于，所述功率限制模块还用于在从所述正常模式进入到所述降额模式时，对所述直流
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直流变换器的输出电流进行控制。3.如权利要求1所述的直流
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直流变换器，其特征在于，所述诊断功能模块进行所述电压诊断时，在所述正常模式下，判定所述高压电气网络的正常工作电压范围为36V～52V，在所述降额模式下，判定所述高压电气网络的正常工作电压范围为9V～58V。4.如权利要求1所述的直流
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直流变换器，其特征在于，所述高压电池不正常的工况包括所述高压电池的环境温度低于温度阈值的低温工况、所述高压电池出现故障无法正常工作的故障工况以及所述高压电池未接入所述高压电气网络的无动力电池接入工况中的至少一种。5.一种混合动力系统，其特征在于，包括系统控制器、高压电池、低压电池、发动机、发电机和如权利要求1至4中任一项所述的直流
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直流变换器。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明强，何海，廖忠义，付航，张光耀，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：