[發(fā)明專利]一種氫燃料電池DC-DC變換器裝置的電流控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011427904.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN112600421B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石畫;張盛明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市藍(lán)德汽車電源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 深圳市查策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44527
• 代理人: 曾令安

1.一種氫燃料電池DC-DC變換器裝置的電流控制方法，所述氫燃料電池DC-DC變換器裝置包括：第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、支路電流采集模塊、儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊、第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、DSP控制模塊、支路電流比計(jì)算模塊、隔離開關(guān)管驅(qū)動(dòng)模塊、輔助電源模塊和高速CAN通訊模塊，輸電線束接入第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊內(nèi)，第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊經(jīng)濾波電容C1與支路電流采集模塊輸入端電性連接，支路電流采集模塊輸出端與儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊輸入端電性連接，儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊輸出端經(jīng)濾波電容C2與第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊輸入端電性連接，第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊輸出端接出輸電線束，輔助電源模塊輸出端和儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊中的高精度溫度傳感器模塊輸出端均與DSP控制器模塊輸入端電性連接，支路電流采集模塊、第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊和第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊均與DSP控制器模塊輸入端電性連接，DSP控制器模塊輸出端經(jīng)隔離開關(guān)管驅(qū)動(dòng)模塊與儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊輸入端電性連接；支路電流比計(jì)算模塊、高速CAN通信模塊與DSP控制器模塊雙向電性連接，高速CAN通訊模塊還與整車的主控單元電性連接，所述輸電線束包括正極輸電線束和負(fù)極輸電線束，正極輸電線束依次經(jīng)過第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、支路電流采集模塊、儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊和第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊并輸出，負(fù)極輸電線束依次經(jīng)過第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊和第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊并輸出，所述濾波電容C1一端與第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、支路電流采集模塊之間的正極輸電線束電性連接，所述濾波電容C1的另一端與第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊、儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊之間的負(fù)極輸電線束電性連接并接地，所述濾波電容C2一端與儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊、第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊之間的正極輸電線束電性連接，所述濾波電容C2的另一端與儲(chǔ)能元件及功率隔離開關(guān)管模塊、第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊之間的負(fù)極輸電線束電性連接并接地，所述儲(chǔ)能元件及功率開關(guān)模塊包括多條功率開關(guān)支路，功率開關(guān)支路的一端與第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊輸入端的正極輸電線束電性連接，功率開關(guān)支路的另一端與第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊輸入端的負(fù)極輸電線束以及第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊輸出端的負(fù)極輸電線束電性連接，每個(gè)功率開關(guān)支路上串聯(lián)有兩個(gè)隔離開關(guān)管Q，隔離開關(guān)管Q的漏極設(shè)置在靠近正極輸電線束的一端，隔離開關(guān)管Q的源極設(shè)置在靠近負(fù)極輸電線束的一端，每個(gè)功率開關(guān)支路的兩個(gè)隔離開關(guān)管Q之間連接有電感支路，電感支路上串聯(lián)有一個(gè)電感L，電感支路與支路電流采集模塊電性連接，其特征在于，所述變換器裝置的電流控制方法包含以下步驟：

(1)支路電流比計(jì)算模塊通過DSP控制器模塊獲取各相支路實(shí)時(shí)溫度值，進(jìn)行濾波處理后，得到各相支路實(shí)時(shí)溫度值T₁、T₂、...、T_n，其中，n為支路相數(shù)總和，n為正整數(shù)；

(2)令T＝T₁+T₂+...+T_n，

則計(jì)算得到各相支路實(shí)時(shí)電流比為

其中，α為溫度補(bǔ)償系數(shù)，取值范圍為0.01≤α≤0.05，此時(shí)，支路電流比計(jì)算模塊將計(jì)算得到的支路實(shí)時(shí)電流比傳輸至DSP控制器模塊；

(3)DSP控制器模塊通過第一電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊獲取實(shí)時(shí)輸入電流值I_in，通過第二電壓電流采樣及短路監(jiān)測(cè)模塊獲取實(shí)時(shí)輸出端電壓值U_out，通過高速CAN通訊模塊獲取整車實(shí)時(shí)需求輸入電流值I_set，通過支路電流采集模塊獲取各支路實(shí)時(shí)電流值I₁、I₂、…、I_n；

(4)DSP控制器模塊比較實(shí)時(shí)輸入電流值I_in和整車實(shí)時(shí)需求輸入電流值I_set的大小，比較實(shí)時(shí)輸出端電壓值U_out和最大限定輸出電壓值U_m的大小，若I_in≠I_set，則通過隔離開關(guān)管Q驅(qū)動(dòng)模塊逐漸調(diào)整各相支路PWM脈沖信號(hào)占空比大小，同時(shí)保證各相支路實(shí)時(shí)電流比為步驟(2)中計(jì)算得到的電流比，直至I_in＝I_set，調(diào)整過程中，若出現(xiàn)輸出端電壓值U_out大于最大限定輸出電壓值U_m，即U_out＞U_m，則調(diào)整各相支路PWM脈沖信號(hào)占空比大小，直至U_out＝U_m，此時(shí)，停止調(diào)整各相支路PWM脈沖信號(hào)占空比大小。