[发明专利]电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法，该装置采用多相交错并联降压升压调节技术，满足宽电压输入及宽电压输出的调节，模块化控制结构设计，可控制充电能量的输出、降低输出纹波并提高功率和效率。本装置输出电压、电流均可控，具有电流、电压、温度、功率保护及驱动短路保护等保护功能；增加预启动限流模块、充电预启动与泄放保护模块、硬件过流保护模块和故障信号处理模块，有效增强了本装置的安全可靠性。本装置纹波小，转换效率高，成本低，结构简单，启动电流小，安全可靠性高，既可用于电动汽车大功率直流充电机/桩的DCDC电力变换，也可用于其它功率电源设备，适合在各种电力电子领域使用。

主权项

1.一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，包括预启动限流模块(110)、多相交错并联降压升压调节模块(120)、充电预启动与泄放保护模块(130)、带上电保护的IGBT驱动模块(140)、硬件过流保护模块(150)、A/D采样模块(160)、PWM模块(170)、故障信号处理模块(180)、均流计算及控制模块(190)、逻辑控制模块(200)、相位交错延时控制模块(210)、双路加法器模块(220)、比例积分运算模块(230)和双路比较器模块(240)，其中：多相交错并联降压升压调节模块(120)的输入端通过预启动限流模块(110)与整流后的直流电输入相连，输出端通过充电预启动与泄放保护模块(130)与蓄电池相连；A/D采样模块(160)与多相交错并联降压升压调节模块(120)相连，获取多相交错并联降压升压调节模块(120)的电压检测值和电流检测值；并将采样输出值分别发送给均流计算及控制模块(190)和硬件过流保护模块(150)，硬件过流保护模块(150)的输出端与故障信号处理模块(180)的输入端相连，故障信号处理模块(180)的输出端分别与PWM模块(170)和逻辑控制模块(200)相连；均流计算及控制模块(190)的输出端分别与逻辑控制模块(200)和双路加法器模块(220)相连；逻辑控制模块(200)的CAN端口与车载BMS系统相连，逻辑控制模块(200)的输出端分别与故障处理模块(180)、均流计算及控制模块(190)和双路比较器模块(240)的输入端相连；双路比较器模块(240)、比例积分运算模块(230)、双路加法器模块(220)、相位交错延时控制模块(210)和PWM模块(170)的输出端、输入端依次相连，PWM模块(170)的输出端通过带上电保护的IGBT驱动模块(140)与多相交错并联降压升压调节模块(120)相连，带上电保护的IGBT驱动模块(140)的输出端还与故障信号处理模块(180)的输入端相连；基于CAN总线和MODBUS485的逻辑控制模块(200)能够独立实时监控该DCDC变换装置的电压、电流、功率和温度信息，当出现过压、欠压、过流、过载、过温及硬件短路情况时，能及时拉高信号，关闭PWM模块(170)的输出，进而关断四路功率开关管，并通过显示与报警装置发出警报及显示故障信息；逻辑控制模块(200)根据温度情况由第四继电器控制散热装置的运行，并能根据检测到的信息和由CAN总线与电动汽车车载BMS系统交互的信息通过第一继电器、第二继电器、第三继电器控制主电路动作，使该装置正常充电；逻辑控制模块(200)通过CAN总线与车载BMS系统不断的进行信息交互，监控充电电池的需求及状态，进行实时诊断，并能根据需求进行恒流限压和恒压限流的工作模式的自动切换。