[发明专利]一种高鲁棒性DC/DC转换器

权利要求书

1.一种高鲁棒性DC/DC转换器，包括：MCU控制器、预充电控制模块、IGBT驱动板、IGBT和功率电路；所述IGBT驱动板上设置IGBT的驱动电路；其特征在于：

所述预充电控制模块包括：预充继电器K1、预充继电器K2和预充电阻R1；所述DC/DC转换器的主继电器为主继电器K3；

所述MCU控制器的一个控制端口与预充继电器K1的控制端相连；

所述预充继电器K1的执行端设置在低压电池与预充继电器K2的控制端之间；

所述预充电阻R1和预充继电器K2的执行端串联后与主继电器K3的执行端并联，然后整体设置在DC/DC转换器的高压输入和高压输出之间；

所述低压电池同时通过RC延迟电路后与主继电器K3控制端相连，所述RC延迟电路包括电阻R2和电容C1，其中电阻R2与主继电器K3控制端串联，电容C1与主继电器K3控制端并联；预充继电器K2控制端的后端与电容C1相连。

2.如权利要求1所述的高鲁棒性DC/DC转换器，其特征在于：预充开始时，所述MCU控制器向所述预充继电器K1控制端下发吸合信号，控制预充继电器K1执行端吸合；

若此时外部手动开关处于闭合状态，所述预充继电器K2通电吸合，电容C1开始充电，当所述电容C1电压升高至所述主继电器K3的开启电压后，所述主继电器K3吸合。

3.如权利要求1所述的高鲁棒性DC/DC转换器，其特征在于：所述DC/DC转换器的输入极性保护、输入欠压保护、输入过压保护、输出过压保护、输出过流保护、过温保护采用软件保护；输出过压保护和输出限流保护采用硬件保护，由过压保护电路和限流保护电路实现；

通过所述MCU控制器进行软件保护信号的采集，包括：输入电压值、输出电压值、输出电流值和设置的温度采集点的温度值；

同时所述MCU控制器用于接收外部开关机指令，以控制DC/DC转换器开关机；所述DC/DC转换器开机后，若MCU控制器在没有收到关机指令的状态下DC/DC转换器关机，则所述MCU控制器在设定时间后自启动。

4.如权利要求1或2或3所述的高鲁棒性DC/DC转换器，其特征在于：在所述低压电池与预充继电器K1的执行端之间设置有外部手动开关，当外部手动开关断开后，切断所述DC/DC转换器的高压输入。

5.如权利要求4所述的高鲁棒性DC/DC转换器，其特征在于：所述预充继电器K2控制端与预充继电器K1执行端之间设置一个测试点，用于检测预充继电器K1是否吸合以及判断外部手动开关是否处于接通状态；

所述测试点的测试信号反馈给所述MCU控制器。

6.如权利要求1所述的高鲁棒性DC/DC转换器，其特征在于：所述DC/DC转换器的控制逻辑为：

当低压电池给所述MCU控制器供电后，所述MCU控制器进入如下循环：

步骤一：信息采集：MCU控制器首先进行输入电压值、输出电压值、输出电流值和温度值的采集，并对采集的数据进行滤波处理；

步骤二：欠压保护：

所述MCU控制器首先依据采集的输入电压值进行输入欠压判断，如果输入无欠压故障，清除对应的故障标志，直接进入步骤三；如果输入电压值小于欠压设定值，则断开预充继电器K1，停止对IGBT的驱动，并置欠压故障标志为1，进入步骤三；如果输入电压超过了设定欠压点，则清除欠压故障标志，再进入步骤三；

步骤三：输入过压、输出过压或输出过流故障检测：

所述MCU控制器依据采集的输入电压值、输出电压值和输出电流值分别进行输入过压、输出过压和输出过流判断，如果无这些故障，清除对应的故障标志，直接进入步骤四；如果有输入过压、输出过压或输出过流故障，则停止对IGBT的驱动，并置对应的故障标志为1，进入步骤四；如果输入过压、输出过压或输出过流检测恢复正常，则清除对应的故障标志，再进入步骤四；

步骤四：过温保护：

所述MCU控制器依据采集的温度值进行过温判断，如果温度小于设定温度，清除该故障标志，直接进入步骤五；如果有过温故障，则停止对IGBT的驱动，并置过温故障标志为1，进入步骤五；如果温度检测恢复正常，则清除该故障标志，再进入步骤五；

步骤五：定时开机/开关机控制：

检测外部开关机指令，如果有开/关机指令，则根据外部开关机指令动作；

若MCU控制器在没有收到关机指令的状态下DC/DC转换器关机，则延时设定时间，延时结束若MCU控制器还未收到开机指令，则所述MCU控制器控制设备自启动，即所述MCU控制器向所述预充电控制模块下发预充电指令，电容C1预充电完成后，主继电器K3吸合，驱动IGBT，DC/DC转换器开始工作；

DC/DC转换器正常工作中，若输出电压小于设定电压值并且输出电流小于设定值，则认为DC/DC转换器触发硬件保护或者异常关机，断开主继电器K3并停止对IGBT的驱动，异常关机次数自加1，等待进行定时自动启动程序；否则进入下一个循环；

如果异常关机次数大于设定次数，则不再动作，表明DC/DC转换器无法继续工作，故障状态不被清除。