| 专利名称： | 一种电动汽车、DC/DC转换器及其控制系统 | ||
| 专利名称(英文)： | An electric automobile, DC/DC converter and its control system | ||
| 专利号： | CN201610235708.4 | 申请时间： | 20160415 |
| 公开号： | CN105720655A | 公开时间： | 20160629 |
| 申请人： | 力帆实业（集团）股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 400037 重庆市北碚区蔡家岗镇同兴工业园凤栖路16号 | ||
| 发明人： | 冯杰; 刘和平; 孙春明; 梁雄林; 焦志刚 | ||
| 分类号： | H02J7/00; B60R16/033 | 主分类号： | H02J7/00 |
| 代理机构： | 北京信远达知识产权代理事务所(普通合伙) 11304 | 代理人： | 魏晓波 |
| 摘要： | 本申请公开了一种电动汽车、DC/DC转换器及其控制系统，其中，所述DC/DC转换器控制系统包括：第一分压单元、第二分压单元、电压比较单元和控制单元；当代表所述低压供电电池电量的参考电压小于基准电压时，所述控制单元控制所述DC/DC转换控制器在预设时间内工作，既利用电动汽车的动力电池在预设时间内为低压供电电池充电，实现了只要所述电动汽车的动力电池有电就可以保证所述低压供电电池的电量能够满足所述电动汽车的启动需求，从而降低了当电动汽车放置一定时间后，电动汽车的常电零部件将所述低压供电电池的电量消耗至较低水平，而使得所述电动汽车无法启动的可能。 | ||
| 摘要(英文)： | This application discloses an electric automobile, DC/DC converter and its control system, wherein the stated DC/DC converter control system includes : voltage dividing unit 1st, 2nd voltage dividing unit, voltage comparing unit and a control unit; when the representative of the low-voltage power supply of electricity of the battery when the reference voltage is less than the reference voltage, the control unit controlling the conversion controller DC/DC work within the preset time, the power of the electric automobile battery is in a preset period of time for the low-voltage power supply battery charging, the power of the electric automobile as long as the battery is on the low-voltage power supply can be guaranteed quantity of a battery of the electric vehicle can be started to meet the demand, thereby reducing the when the electric automobile is placed after a certain time, normally of the electric automobile the electric parts and the power consumption of the battery low-voltage power supply to a relatively low level, so the electric vehicle fails to start possible. | ||
1.一种DC/DC转换器控制系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括： 动力电池、低压供电电池和DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的电压输入 端与所述动力电池的正负极连接，所述DC/DC转换器内部的DC/DC转换控 制器工作时控制所述动力电池为所述低压供电电池充电，其特征在于，所述 DC/DC转换器控制系统包括：第一分压单元、第二分压单元、电压比较单元 和控制单元；其中， 所述第一分压单元、电压比较单元和控制单元各自的电压输入端与所述 低压供电电池连接，用于接收所述低压供电电池提供的驱动电压； 所述第一分压单元的信号输出端与所述电压比较单元的第一信号输入端 连接，用于为所述电压比较单元提供基准电压； 所述第二分压单元的信号输入端与所述低压供电电池的正极连接，其信 号输出端与所述电压比较单元的第二信号输入端连接，用于为所述电压比较 单元提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比； 所述电压比较单元的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，用 于比较所述基准电压和参考电压的大小，当所述参考电压小于所述基准电压 时，向所述控制单元发送第一使能信号； 所述控制单元用于在接收到所述第一使能信号后，在预设时间内向所述 DC/DC转换控制器持续发送第二使能信号，以驱使所述DC/DC转换控制器工 作。
2.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述DC/DC 转换器控制系统还包括：常闭继电器； 所述常闭继电器的输入线圈的一端接于所述DC/DC转换控制器与控制单 元的连接节点，另一端接地； 所述常闭继电器的动断触点的一端接于所述第一分压单元、第二分压单 元及电压比较单元的连接节点，另一端与所述低压供电电池正极连接。
3.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述第 一分压单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；其中， 所述第一电阻的一端与低压供电电池连接，另一端同时与所述第二电阻 的第一端和第三电阻的第一端连接； 所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述电压比较单 元的第一信号输入端连接； 所述稳压二极管的一端接于所述第三电阻与电压比较单元的连接节点， 另一端接地。
4.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述第 二分压单元包括第四电阻和第五电阻；其中， 所述第四电阻的一端与所述低压供电电池的正极连接，作为所述第二分 压单元的信号输入端，另一端与所述第五电阻的一端连接； 所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻和第五电阻的连接节点与所 述电压比较单元的第二信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述电 压比较单元为电压比较器。
6.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述控 制单元为单片机或微处理器。
7.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述预 设时间的取值范围为1min-180min，包括端点值。
8.一种DC/DC转换器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-7任一 项所述的DC/DC转换器控制系统。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-7任一项所 述的DC/DC转换器控制系统。
1.一种DC/DC转换器控制系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括： 动力电池、低压供电电池和DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的电压输入 端与所述动力电池的正负极连接，所述DC/DC转换器内部的DC/DC转换控 制器工作时控制所述动力电池为所述低压供电电池充电，其特征在于，所述 DC/DC转换器控制系统包括：第一分压单元、第二分压单元、电压比较单元 和控制单元；其中， 所述第一分压单元、电压比较单元和控制单元各自的电压输入端与所述 低压供电电池连接，用于接收所述低压供电电池提供的驱动电压； 所述第一分压单元的信号输出端与所述电压比较单元的第一信号输入端 连接，用于为所述电压比较单元提供基准电压； 所述第二分压单元的信号输入端与所述低压供电电池的正极连接，其信 号输出端与所述电压比较单元的第二信号输入端连接，用于为所述电压比较 单元提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比； 所述电压比较单元的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，用 于比较所述基准电压和参考电压的大小，当所述参考电压小于所述基准电压 时，向所述控制单元发送第一使能信号； 所述控制单元用于在接收到所述第一使能信号后，在预设时间内向所述 DC/DC转换控制器持续发送第二使能信号，以驱使所述DC/DC转换控制器工 作。
2.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述DC/DC 转换器控制系统还包括：常闭继电器； 所述常闭继电器的输入线圈的一端接于所述DC/DC转换控制器与控制单 元的连接节点，另一端接地； 所述常闭继电器的动断触点的一端接于所述第一分压单元、第二分压单 元及电压比较单元的连接节点，另一端与所述低压供电电池正极连接。
3.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述第 一分压单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；其中， 所述第一电阻的一端与低压供电电池连接，另一端同时与所述第二电阻 的第一端和第三电阻的第一端连接； 所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述电压比较单 元的第一信号输入端连接； 所述稳压二极管的一端接于所述第三电阻与电压比较单元的连接节点， 另一端接地。
4.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述第 二分压单元包括第四电阻和第五电阻；其中， 所述第四电阻的一端与所述低压供电电池的正极连接，作为所述第二分 压单元的信号输入端，另一端与所述第五电阻的一端连接； 所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻和第五电阻的连接节点与所 述电压比较单元的第二信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述电 压比较单元为电压比较器。
6.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述控 制单元为单片机或微处理器。
7.根据权利要求1所述DC/DC转换器控制系统，其特征在于，所述预 设时间的取值范围为1min-180min，包括端点值。
8.一种DC/DC转换器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-7任一 项所述的DC/DC转换器控制系统。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-7任一项所 述的DC/DC转换器控制系统。
翻译：技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域，更具体地说，涉及一种电动汽车、 DC/DC转换器及其控制系统。
背景技术
近年来，随着机动车辆的普及，机动车辆的尾气排放对环境造成了很大 影响，雾霾成为了许多城市常见的天气现象，而雾霾会对人们的身体健康状 况产生非常不利的影响。因此开发更加节能、环保的机动车辆已经成为社会 各界的共识。在这种趋势下，电动汽车以较低的废气排放成为取代传统汽车 的选择。
电动汽车的能源系统通常包括动力电池、低压供电电池及DC/DC转换器； 其中，所述低压供电电池在当电动汽车处于非启动状态时，为其内部的常电 零部件(例如组合仪表、整车控制器、动力电池控制器和远程控制系统等) 提供工作电源；当所述电动汽车处于启动状态时，所述DC/DC转换器内部的 DC/DC转换控制器开始工作，控制与所述DC/DC转换器连接的动力电池为所 述低压供电电池充电，以保证所述低压供电电池的电量充足。
但是当所述电动汽车放置一定时间后，电动汽车的常电零部件可能会将 所述低压供电电池的电量消耗至一个较低的水平，使得所述电动汽车无法启 动，影响用户的使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车、DC/DC转换器及其 控制系统，以实现降低当电动汽车放置一定时间后，电动汽车的常电零部件 将所述低压供电电池的电量消耗至较低水平，而使得所述电动汽车无法启动 的可能的目的。
为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种DC/DC转换器控制系统，应用于电动汽车，所述电动汽车包括：动 力电池、低压供电电池和DC/DC转换器，所述DC/DC转换器的电压输入端 与所述动力电池的正负极连接，所述DC/DC转换器内部的DC/DC转换控制 器工作时控制所述动力电池为所述低压供电电池充电，所述DC/DC转换器控 制系统包括：第一分压单元、第二分压单元、电压比较单元和控制单元；其 中，
所述第一分压单元、电压比较单元和控制单元各自的电压输入端与所述 低压供电电池连接，用于接收所述低压供电电池提供的驱动电压；
所述第一分压单元的信号输出端与所述电压比较单元的第一信号输入端 连接，用于为所述电压比较单元提供基准电压；
所述第二分压单元的信号输入端与所述低压供电电池的正极连接，其信 号输出端与所述电压比较单元的第二信号输入端连接，用于为所述电压比较 单元提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比；
所述电压比较单元的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，用 于比较所述基准电压和参考电压的大小，当所述参考电压小于所述基准电压 时，向所述控制单元发送第一使能信号；
所述控制单元用于在接收到所述第一使能信号后，在预设时间内向所述 DC/DC转换控制器持续发送第二使能信号，以驱使所述DC/DC转换控制器工 作。
优选的，所述DC/DC转换器控制系统还包括：常闭继电器；
所述常闭继电器的输入线圈的一端接于所述DC/DC转换控制器与控制单 元的连接节点，另一端接地；
所述常闭继电器的动断触点的一端接于所述第一分压单元、第二分压单 元及电压比较单元的连接节点，另一端与所述低压供电电池正极连接。
优选的，所述第一分压单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压 二极管；其中，
所述第一电阻的一端与低压供电电池连接，另一端同时与所述第二电阻 的第一端和第三电阻的第一端连接；
所述第二电阻的第二端接地，所述第三电阻的第二端与所述电压比较单 元的第一信号输入端连接；
所述稳压二极管的一端接于所述第三电阻与电压比较单元的连接节点， 另一端接地。
优选的，所述第二分压单元包括第四电阻和第五电阻；其中，
所述第四电阻的一端与所述低压供电电池的正极连接，作为所述第二分 压单元的信号输入端，另一端与所述第五电阻的一端连接；
所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻和第五电阻的连接节点与所 述电压比较单元的第二信号输入端连接。
优选的，所述电压比较单元为电压比较器。
优选的，所述控制单元为单片机或微处理器。
优选的，所述预设时间的取值范围为1min-180min，包括端点值。
一种DC/DC转换器，包括至少一个如上述任一实施例所述的DC/DC转 换器控制系统。
一种电动汽车，包括至少一个如上述任一实施例所述的DC/DC转换器控 制系统。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种电动汽车、DC/DC 转换器及其控制系统；其中，所述DC/DC转换器控制系统通过所述第一分压 单元为所述电压比较单元提供基准电压，并通过所述第二分压单元为所述电 压比较单元提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比； 所述电压比较单元对所述参考电压和基准电压进行比较，当所述参考电压小 于所述基准电压时，向所述控制单元发送第一使能信号；所述控制单元接收 到所述第一使能信号后，在预设时间内向所述DC/DC转换控制器持续发送第 二使能信号，以驱使所述DC/DC转换控制器工作，为所述低压供电电池充电。 通过上述流程可以发现，当代表所述低压供电电池电量的参考电压小于基准 电压时，所述控制单元控制所述DC/DC转换控制器在预设时间内工作，既利 用电动汽车的动力电池在预设时间内为低压供电电池充电，实现了只要所述 电动汽车的动力电池有电就可以保证所述低压供电电池的电量能够满足所述 电动汽车的启动需求，从而降低了当电动汽车放置一定时间后，电动汽车的 常电零部件将所述低压供电电池的电量消耗至较低水平，而使得所述电动汽 车无法启动的可能。
附图说明
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。
图1为本申请的一个实施例提供的一种DC/DC转换器控制系统的结构示 意图；
图2为本申请的一个优选实施例提供的一种DC/DC转换器控制系统的结 构示意图；
图3为本申请的一个具体实施例提供的一种DC/DC转换器控制系统的结 构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种DC/DC转换器控制系统，应用于电动汽车，所 述电动汽车包括：动力电池、低压供电电池和DC/DC转换器，所述DC/DC转 换器的电压输入端与所述动力电池的正负极连接，所述DC/DC转换器内部的 DC/DC转换控制器工作时控制所述动力电池为所述低压供电电池充电，如图1 所示，所述DC/DC转换器控制系统包括：第一分压单元100、第二分压单元200、 电压比较单元300和控制单元400；其中，
所述第一分压单元100、电压比较单元300和控制单元400各自的电压输入 端与所述低压供电电池连接，用于接收所述低压供电电池提供的驱动电压；
所述第一分压单元100的信号输出端与所述电压比较单元300的第一信号 输入端连接，其接地端接地，用于为所述电压比较单元300提供基准电压；
所述第二分压单元200的信号输入端与所述低压供电电池的正极连接，其 信号输出端与所述电压比较单元300的第二信号输入端连接，其接地端接地， 用于为所述电压比较单元300提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电 池的电压成正比；
所述电压比较单元300的信号输出端与所述控制单元400的信号输入端连 接，用于比较所述基准电压和参考电压的大小，当所述参考电压小于所述基 准电压时，向所述控制单元400发送第一使能信号；
所述控制单元400的接地端接地，用于在接收到所述第一使能信号后，在 预设时间内向所述DC/DC转换控制器持续发送第二使能信号，以驱使所述 DC/DC转换器工作。
需要说明的是，在本实施例中，所述基准电压大于所述电动汽车启动时 所需要的电压；所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比，代表所述 低压供电电池的可用电量的大小。当所述参考电压小于所述基准电压时，可 以认为所述低压供电电池的电量不足，此时所述电压比较单元300向所述控制 单元400发送第一使能信号；所述控制单元400接收到所述第一使能信号后， 在预设时间内向所述DC/DC转换控制器持续发送第二使能信号，以驱使所述 DC/DC转换控制器工作，既利用所述动力电池为所述低压供电电池充电。具 有所述DC/DC转换器控制系统的电动汽车只要其动力电池有电，就可以保证 所述低压供电电池的电量可以满足电动汽车的启动需要，从而降低了当电动 汽车放置一定时间后，电动汽车的常电零部件将所述低压供电电池的电量消 耗至较低水平，而使得所述电动汽车无法启动的可能。
还需要说明的是，在本申请的一个实施例中，所述第一使能信号和第二 使能信号分别为幅值大于10V的高电平信号。在本申请的一个实施例中，所述 第一使能信号为幅值取值为12V的高电平信号。在本申请的另一个实施例中， 所述第二使能信号为幅值取值为12V的高电平信号。但本申请对所述第一使能 信号和第二使能信号幅值的具体取值并不做限定，具体视实际情况而定。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述 DC/DC转换器控制系统还包括：常闭继电器J；
所述常闭继电器J的输入线圈J1的一端接于所述DC/DC转换控制器与控制 单元400的连接节点，另一端接地；
所述常闭继电器J的动断触点J2的一端接于所述第一分压单元100、第二分 压单元200及电压比较单元300的连接节点，另一端与所述低压供电电池正极 连接。
需要说明的是，所述常闭继电器J在其输入线圈J1中未通过电流时，其动 断触点J2闭合；当所述常闭继电器J的输入线圈J1中通过电流时，其动断触点 J2断开。在本实施例中，当所述DC/DC转换控制器工作时，所述常闭继电器J 的输入线圈J1过电，其动断触点J2断开，所述电压比较器停止工作，以避免所 述DC/DC转换控制器在工作时较大电流对所述DC/DC转换器控制系统造成损 坏。
还需要说明的是，在本申请的一个优选实施例中，所述常闭继电器J的输 入线圈J1并联一个二极管，所述二极管的正极接地，负极接于所述DC/DC转 换控制器与控制单元400之间。在本实施例中，所述二极管的作用是避免当所 述电动汽车处于启动状态时，所述DC/DC转换控制器输出的电流流经所述 DC/DC转换器控制系统内部，避免因此对所述DC/DC转换器控制系统造成损 坏的可能。
在上述实施例的基础上，本申请的另一个实施例提供了一种第一分压单 元100和第二分压单元200的具体构成，如图3所示，
所述第一分压单元100包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和 稳压二极管D；其中，
所述第一电阻R1的一端与低压供电电池连接，另一端同时与所述第二电 阻R2的第一端和第三电阻R3连接的第一端；
所述第二电阻R2的第二端接地，所述第三电阻R3的第二端与所述电压 比较单元300的第一信号输入端连接；
所述稳压二极管D的一端接于所述第三电阻R3与电压比较单元300的连 接节点，另一端接地。
所述第二分压单元200包括第四电阻R4和第五电阻R5；其中，
所述第四电阻R4的一端与所述低压供电电池的正极连接，作为所述第二 分压单元200的信号输入端，另一端与所述第五电阻R5的一端连接；
所述第五电阻R5的另一端接地，所述第四电阻R4和第五电阻R5的连 接节点与所述电压比较单元300的第二信号输入端连接。
需要说明的是，在本实施例中，所述参考电压为：
公式(1)中，U(y)表示所述参考电压，R41表示所述第四电阻R4的阻 值，R51表示所述第五电阻R5的阻值。
在本实施例中，所述基准电压为：
公式(2)中，U(b)表示所述基准电压，U(L)表示所述低压供电电 池的最低工作电压，其值大于所述电动汽车启动时所需要的电压。
通过上述公式可以发现，所述基准电压为一个固定不变的值，在得到所 述基准电压的数值后，通过选择合适的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻 R3的阻值以及所述稳压二极管D的参数，将所述第二分压单元200向所述电压 比较单元300输入的基准电压值稳定在一个固定的数值，保证所述DC/DC转换 器控制系统的正常运行。
在上述实施例的基础上，在本申请的再一个实施例中，所述控制单元400 为单片机或微处理器。本申请对所述控制单元400所采用的具体器件类型并不 做限定，具体视实际情况而定。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，所述预设时间 的取值范围为1min-180min，包括端点值。
需要说明的是，在本申请的一个实施例中，所述预设时间为15min。在本 申请的另一个实施例中，所述预设时间为10min。本申请对此并不做限定，具 体视所述低压供电电池与所述供电电池的具体参数而定。
相应的，本申请实施例还提供了一种DC/DC转换器，所述DC/DC转换器 包括至少一个如上述实施例所述的DC/DC转换器控制系统。
相应的，本申请实施例还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括至少 一个如上述实施例所述的DC/DC转换器控制系统。
综上所述，本发明实施例提供了一种电动汽车、DC/DC转换器及其控制 系统；其中，所述DC/DC转换器控制系统通过所述第一分压单元100为所述电 压比较单元300提供基准电压，并通过所述第二分压单元200为所述电压比较 单元300提供参考电压，所述参考电压与所述低压供电电池的电压成正比；所 述电压比较单元300对所述参考电压和基准电压进行比较，当所述参考电压小 于所述基准电压时，向所述控制单元400发送第一使能信号；所述控制单元400 接收到所述第一使能信号后，在预设时间内向所述DC/DC转换控制器持续发 送第二使能信号，以驱使所述DC/DC转换控制器工作，为所述低压供电电池 充电。通过上述流程可以发现，当代表所述低压供电电池电量的参考电压小 于基准电压时，所述控制单元400控制所述DC/DC转换控制器在预设时间内工 作，既利用电动汽车的动力电池在预设时间内为低压供电电池充电，实现了 只要所述电动汽车的动力电池有电就可以保证所述低压供电电池的电量能够 满足所述电动汽车的启动需求，从而降低了当电动汽车放置一定时间后，电 动汽车的常电零部件将所述低压供电电池的电量消耗至较低水平，而使得所 述电动汽车无法启动的可能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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。对这些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这些实施例， 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。
