專利名稱：一種車載低壓dcdc轉換器啟動時的充電保護方法
一種車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法技術領域
本發明屬于汽車電子領域，涉及一種車輛充電裝置的充電方法，尤其涉及一種適 用于燃料電池汽車、純電動和混合動力車輛的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法。
背景技術：
車載低壓DCDC轉換器是燃料電池汽車、純電動和混合動力車輛關鍵設備之一，主 要為各個控制器以及低壓設備提供穩定的低壓電源，包括ECU，助力轉向，剎車控制，低壓散 熱風扇，低壓水泵等等，對整個車輛系統的穩定起著至關重要的作用。車載低壓Drac轉換 器輸入端為動力電池，輸出端接低壓蓄電池。低壓蓄電池一般為鉛酸電池，車輛高壓啟動 后，車載低壓DCDC轉換器啟動，由于低壓蓄電池本身的特性，無保護時，輸出電流比較大， 對DCDC轉換器本身和蓄電池都有較大的負面影響。發明內容
為了解決上述問題，本發明提出了一種車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護 方法，本發明的技術方案如下
一種車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，將DCDC變換器的輸出電壓設 定值在初始電壓的基礎上逐步加載，直到DCDC轉換器的輸出電壓達到目標輸出電壓。
所述DCDC變換器輸出電壓設定值的初始值為低壓蓄電池的初始電壓值。
所述方法還包括當DCDC轉換器輸出電流大于或者等于電流限定值時，對DCDC轉 換器電壓進行限制。
所述電流限定值為DCDC轉換器輸出電流值最大允許值的一半。
所述對DCDC轉換器電壓進行限制包括將DCDC轉換器的輸出電壓設定值設定為計 算得出的DCDC轉換器輸出電壓的反饋設定值。
所述計算DCDC轉換器輸出電壓反饋設定值的方法為PID算法。
所述DCDC轉換器的輸出電流等于DCDC轉換器的輸出電壓與低壓蓄電池的當前電 壓之差與低壓蓄電池內阻的比值。
本發明通過逐步加載的方法控制DCDC轉換器在開啟時的電壓加載過程，同時對 DCDC轉換器的輸出電流進行監視，避免其超過電流限定值，并通過限制電壓來限制電流。該 方法不僅保證了 DCDC轉換器在開啟時輸出電壓的穩定快速上升，同時通過對每一步電壓 的控制限制了電流，保護了 DCDC轉換器和低壓蓄電池免受沖擊。


圖1本發明實施例中車載DCDC轉換器啟動時的充電保護方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例進一步闡述本發明的技術方案。
一般的車載低壓Drac轉換器啟動保護方法是通過限流來保護Drac轉換器和蓄電池，本發明則是通過限制電壓的方法來達到限流的目的。
本發明通過在低壓DCDC轉換器啟動時的低壓蓄電池的初始電壓的基礎上，每隔一定時間將低壓DCDC轉換器的輸出電壓加載一定的步長，直至DCDC轉換器輸出電壓達到目標值。同時，在加載的過程中進行電流監控，對DCDC轉換器的輸出電流進行保護。
將本發明的思想應用到實際車輛上，得到圖1所示的本發明實施例中車載低壓 DCDC轉換器啟動時的充電保護方法的流程圖。在實施該控制方法的車輛上，設有各種電壓傳感器和電流傳感器。根據圖1所示的流程圖得到的實現本發明加載方法的步驟如下
(101)開始。
(102)設定DCDC轉換器的輸出電壓加載步長Λ U，設定DCDC轉換器輸出電壓目標值U，設定DCDC轉換器輸出電流限定值1_，檢測低壓蓄電池初始電壓U。，計算反饋電壓設定值Ufdb，之后進入步驟(103)。
(103)判斷DCDC轉換器變換器的使能信號是否為1，如果是，則進入步驟(104)； 如果不是，則返回步驟(102)。
(104)將低壓蓄電池的初始電壓U0的值賦給輸出電壓Usrt，進入步驟(105)。
(105)將步驟(104)中的DCDC轉換器輸出電壓設定值Uset加上電壓加載的步長 Δ U后，得到新的D⑶C轉換器輸出電壓設定值Usrt，進入步驟(106)。
(106)判斷當前DCDC轉換器的輸出電流Iwt是否大于等于DCDC轉換器輸出電流限定值Imax，如果否則入步驟(107)，如果是則進入步驟(108)。
(107)將D⑶C轉換器輸出電壓目標值U賦給Ufdbo
(108)取DCDC轉換器輸出電壓設定值Uset和反饋電壓值Ufdb中較小的值賦給電壓設定值Uset。進入步驟(109)。
(109)判斷D⑶C輸出電壓設定值Uset是否大于等于目標電壓值U，如果是，則進入步驟(110);如果不是則返回步驟(105)。
(110)將目標電壓U的值賦給D⑶C轉換器輸出電壓設定值Useto
(111)程序結束。
根據圖1中的控制方法，步驟(102)設定低壓DCDC轉換器啟動后其輸出電壓加載過程中電壓加載的步長△ U，選取該值的基本原則是使得其輸出電流不大于DCDC轉換器輸出電流最大允許值的一半，DCDC轉換器的輸出電流可以通過DCDC電壓設定值減去低壓蓄電池電壓之差除以低壓蓄電池的內阻得到。輸出電流限定值Imax為DCDC轉換器輸出電流最大允許值的一半，以給出一定的保護裕量。輸出電壓反饋設定值Ufdb為利用PID算法計算得出的下一時刻DCDC轉換器輸出電壓的反饋值。
步驟(103)中D⑶C轉換器使能信號為I時，說明D⑶C轉換器啟動所需的條件均已滿足，從而可以安全地啟動D⑶C轉換器。
步驟(104)將低壓蓄電池的初始電壓U0設置為DCDC轉換器輸出電壓設定值的起點，使得DCDC轉換器的輸出電壓從低壓蓄電池的初始電壓開始加載。
步驟(105)體現了該發明的主要思想，即對Drac轉換器的輸出電壓以AU為步長逐步加載，保證其穩步上升到達目標值。
步驟(106)為在DCDC轉換器輸出電壓加載的同時，對其輸出電流進行監視，利用 PID算法計算DCDC轉換器的輸出電流Iwt，通過與Imax的比較，使其不至于超出該電流限定 值，從而保護DCDC轉換器和低壓蓄電池不受沖擊。
步驟(107)中將DCDC轉換器輸出電壓的目標值賦給Ufdb,以使得在步驟(108)中 %的值大于Uset的值，步驟(108) Usrt的取值為D⑶C變換器輸出電壓設定值，從而在D⑶C 變換器輸出電流小于電流保護值時，DCDC變換器輸出電壓能夠以AU為步長逐步加載；而 在DCDC變換器輸出電流大于或者等于輸出電流限定值時，DCDC輸出電壓設定值會在當前 的Uset和Ufdb中取較小的一個值，此時Ufdb較小，因此D⑶C輸出電壓設定值會取Ufdb的值， 如此一來，如果DCDC輸出電流持續大于或者等于輸出電流限定值，則DCDC輸出電壓設定值 都不會隨其加載步長電壓而變化而是始終取Ufdb的值，從而不僅實現了 DCDC輸出電壓的逐 步加載，而且通過電壓保護達到了電流保護的目的。
該實施例中，將低壓蓄電池的初始電壓作為DCDC輸出電壓設定值的初始值，在此 基礎上對D⑶C以AU為步長進行逐步加載。同時在電壓加載的過程中實時監控ECDC轉換 器的輸出電流1_，在Itjut大于或者等于輸出電流限定值Imax時，設定DCDC轉換器的輸出電 壓為Uset和Ufdb中較小的一個，即Ufdb的值，從而限制了 DCDC轉換器的輸出電壓值，也就限 制了電流，達到了保護DCDC轉換器和蓄電池的作用。
傳統的方法通過限流控制來控制DCDC轉換器的啟動，在低壓蓄電池電壓很低時， 極易導致蓄電池電流過大而對DCDC轉換器和蓄電池造成沖擊。該發明采取電壓加載的方 法，實現了 DCDC轉換器啟動時輸出電壓最大限度的線性上升，在保證加載速度的同時增強 了 DCDC轉換器啟動的穩定性。同時在加載的過程中對電流進行監控，使得在蓄電池電壓偏 低時可以通過限制電壓來限制電流，從而有效地保護了 D⑶C轉換器和蓄電池。
上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用本發 明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例， 本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發 明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述充電保護方法為將DCDC變換器的輸出電壓設定值在初始電壓的基礎上逐步加載，直到DCDC轉換器的輸出電壓達到目標輸出電壓。
2.根據權利要求1所示的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述DCDC變換器輸出電壓設定值的初始值為低壓蓄電池的初始電壓值。
3.根據權利要求1所示的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述方法還包括當DCDC轉換器輸出電流大于或者等于電流限定值時，對DCDC轉換器電壓進行限制。
4.根據權利要求3所述的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述電流限定值為DCDC轉換器輸出電流值最大允許值的一半。
5.根據權利要求3所示的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述對DCDC轉換器電壓進行限制包括將DCDC轉換器的輸出電壓設定值設定為計算得出的DCDC轉換器輸出電壓的反饋設定值。
6.根據權利要求5所示的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述計算DCDC轉換器輸出電壓反饋設定值的方法為PID算法。
7.根據權利要求3所示的車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法，其特征在于所述DCDC轉換器的輸出電流等于DCDC轉換器的輸出電壓與低壓蓄電池的當前電壓之差與低壓蓄電池內阻的比值。
全文摘要
該發明屬于汽車電子技術領域，涉及一種車載低壓DCDC轉換器啟動時的充電保護方法。該方法在低壓DCDC轉換器啟動后，控制其輸出電壓以初始電壓為起點，按照一定的步長每隔一定的時間進行加載。同時，在電壓加載的過程中，也對DCDC轉換器的輸出電流進行實時監控，在其輸出電流達到電流保護值時對電壓進行限制。該方法實現DCDC轉換器輸出電壓的穩步上升，保證了啟動的穩定性；同時在電流允許的范圍內對DCDC轉換器輸出電壓實現了最大限度的線性上升，保證了速度和安全。這種方法通過限制電壓來限制電流，保護了低壓DCDC轉換器和低壓蓄電池免受沖擊。
文檔編號H02M1/36GK103051168SQ20121058470
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者黃玉, 曹校洪, 魏凌修, 陳超 申請人:常州龍馳新能源汽車技術有限公司