[發(fā)明專利]一種雙向DC/DC控制系統(tǒng)及其工作方法

有效

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• 申請日: 2010-05-31
• 公開（公告）號: CN102263503A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 郭光喜;梁樹林;張建華
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02J15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種DC/DC控制系統(tǒng)及其工作方法，尤其涉及一種電動車上的雙向DC/DC控制系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術

眾所周知，電動汽車是通過電機作為車輛的動力源來驅動車輛行駛的，而作為為電機提供電能的儲能裝置(動力電池)，也成為電動汽車不可或缺的一部分，兩者之間的通訊及能量傳遞系統(tǒng)決定了儲能裝置是否能夠為電機提供一個符合要求的工作電壓及工作電流；同時，電動汽車在制動或者下坡的時候，電機能夠回收車輪的動能，從而將車輪的動能轉化為電能為儲能裝置充電，實現(xiàn)能量的回饋。

通過以上所述，在電動汽車的儲能裝置和電機之間需要建立一套雙向DC/DC控制系統(tǒng)，對儲能裝置及電機之間的能量傳遞進行有效控制，既能夠滿足電機的工作要求，同時又能在電動車進行制動或者下坡時實現(xiàn)對車輛多余能量的回饋利用。

傳統(tǒng)的電動車上的雙向DC/DC控制系統(tǒng)包括一個Boost-Buck電路，該電路設置在儲能裝置和電機的驅動器之間，所述Boost-Buck電路與一個DPS控制器連接，具體為：該電路中包括兩個開關管和一個電感，其中兩個開關管的控制端與DPS控制器連接，該DPS控制器可以發(fā)出兩路PWM控制波來控制兩個開關管的工作狀態(tài)，通過兩個開關管的互補導通來實現(xiàn)儲能裝置為電機供電及電機回收制動能量為儲能裝置充電兩個控制過程，即當控制其中一個開關管閉合、另一個開關管斷開時，儲能裝置為電機供電；反之則是電機為儲能裝置供電。所述電路中還設置有電流傳感器來檢測電路中的電流，當此Boost-Buck電路工作在輕載狀態(tài)時，電感中的電流會出現(xiàn)斷續(xù)狀態(tài)，即會出現(xiàn)在儲能裝置為電機供電時，電路中的電流會是從儲能裝置流向電機，這種倒流現(xiàn)象會影響原有控制器對電路的控制，這種情況下DSP控制器所發(fā)出的PWM控制波的占空比就會發(fā)生變化，從而對電機的工作電壓帶來影響，使得儲能裝置不能夠為電機提供一個滿足要求的工作電壓，影響儲能裝置與電機之間的能量傳輸效率，并且降低了電機的工作性能。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術中儲能裝置與具有能量回饋的工作單元之間的能量傳輸效率低，工作單元的工作性能差的問題，提供一種雙向DC/DC控制系統(tǒng)來有效控制儲能裝置與工作單元之間的能量流動，有效提高工作單元的工作性能。

一種雙向DC/DC控制系統(tǒng)，所述DC/DC控制系統(tǒng)包括與一儲能裝置及一具有能量回饋功能的工作單元相連接的轉換電路，所述轉換電路包括兩條支路，其中第一條支路用于連接儲能裝置的正極與工作單元并且在該支路上沿儲能裝置到工作單元的方向上依次串接有電感L1、第二開關管Q2，第二條支路用于連接儲能裝置的負極與工作單元；

所述轉換電路還包括分別并接在第一支路和第二支路之間第一開關管Q1、第一電容C1及第二電容C2，所述第一開關管Q1與第一支路的連接點位于電感L1與第二開關管Q2之間，所述第一電容C1與第一支路的連接點位于電感L1用于連接儲能裝置的一端，所述第二電容C2與第一支路的連接點位于第二開關管Q2用于連接工作單元的一端；

所述DC/DC控制系統(tǒng)還包括邏輯電路及控制單元，

控制單元，用于與儲能裝置及工作單元進行通訊，并發(fā)出控制信號CTR、第一控制波信號PWM1及第二控制波信號PWM2給所述邏輯電路；

所述邏輯電路，用于檢測轉換電路中的電流IL，并根據(jù)所述電流IL、控制信號CTR、第一控制波信號PWM1及第二控制波信號PWM2輸出用于控制第一開關管Q1的第三控制波信號PWM11、用于控制第二開關管Q2的第四控制波信號PWM22以控制轉換電路的工作。

本發(fā)明還提供一種上述雙向DC/DC控制系統(tǒng)的工作方法，其中，控制單元與儲能裝置及工作單元進行通訊并發(fā)送控制信號CTR、第一控制波信號PWM1及第二控制波信號PWM2給所述邏輯電路；

所述邏輯電路檢測轉換電路中的電流IL，并根據(jù)所述電流IL、控制信號CTR、第一控制波信號PWM1及第二控制波信號PWM2輸出用于控制第一開關管Q1的第三控制波信號PWM11、用于控制第二開關管Q2的第四控制波信號PWM22以控制轉換電路的工作。

以上技術方案中，通過在雙向DC/DC控制系統(tǒng)中設置一邏輯電路，通過邏輯電路將控制單元輸出的控制波信號進行分析處理后輸出另一組控制開關管工作的控制波信號，克服了傳統(tǒng)的簡單用兩個開關管互補導通控制而引起能量逆流帶來的控制紊亂、控制不精確、能量傳遞效率低的問題，能夠有效對其中的變換電路進行控制，有效提高了控制儲能裝置與工作單元之間的能量流動，并有效提高了工作單元的工作性能。

附圖說明