一種汽車48v系統(tǒng)的dcdc控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制系統(tǒng)及方法，包括以下步驟：ECU初始化默認(rèn)控制參數(shù)；DCDC進(jìn)入待機(jī)模式等待控制指令；ECU與BRS電機(jī)通過(guò)LIN總線通信，監(jiān)測(cè)BRS電機(jī)狀態(tài)；如果BRS電機(jī)正常發(fā)電，進(jìn)入控制邏輯判斷；DCDC接收ECU指令，切換為48V-12V降壓工作模式；如果BRS電機(jī)未工作或是未發(fā)電，則ECU通過(guò)LIN總線與48V鋰電池通信，判斷48V鋰電池的當(dāng)前電量是否滿足要求，進(jìn)而確定DCDC是否進(jìn)入降壓工作模式。本發(fā)明將48V電壓等級(jí)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為12V電壓等級(jí)，為整車12V電器負(fù)載提供電能，并能夠確保48V電器系統(tǒng)的運(yùn)行安全、可靠。
【專利說(shuō)明】一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于48V系統(tǒng)汽車電器控制技術(shù)，具體涉及一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子電器技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代汽車對(duì)油耗、效能、環(huán)保的更高要求，48V系統(tǒng)(即:48V電氣系統(tǒng))即將為汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)變革，與傳統(tǒng)12V系統(tǒng)相比，48V系統(tǒng)可以有效地改善電機(jī)的效率，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)的應(yīng)用上，較以往基礎(chǔ)啟停系統(tǒng)更加廣泛，具有更好的用戶體驗(yàn)，同時(shí)48V系統(tǒng)較12V系統(tǒng)而言能夠更佳有效地回收汽車的剎車制動(dòng)能量，在更好為日新月異的汽車用電器提供能量的同時(shí)提高了 10%左右的節(jié)油率，48V技術(shù)將成為市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。DCDC作為48V系統(tǒng)不可或缺的組成部分，能將48V電機(jī)或者48V鋰電池輸出的電能轉(zhuǎn)換為12V，同時(shí)，提供純凈的電流向12V負(fù)載電器供電。現(xiàn)有車載DCDC均針對(duì)基礎(chǔ)怠速起停，僅能在起動(dòng)時(shí)短時(shí)間穩(wěn)壓，功能單一，不能滿足未來(lái)48V系統(tǒng)的應(yīng)用，需要重新制定一種D⑶C的控制方法，以滿足48V系統(tǒng)的功能邏輯，實(shí)現(xiàn)48V到12V的供電保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制系統(tǒng)及方法，將48V電壓等級(jí)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為12V電壓等級(jí)，為整車12V電器負(fù)載提供電能，并能確保48V電器系統(tǒng)的運(yùn)行安全、可靠。
[0004]本發(fā)明所述的一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制系統(tǒng)，包括E⑶、BRS電機(jī)、D⑶C、12V電器負(fù)載、12V蓄電池、48V鋰電池和48V電器負(fù)載；
所述E⑶通過(guò)CAN總線與D⑶C連接，E⑶通過(guò)LIN總線分別與BRS電機(jī)、48V鋰電池連接，48V鋰電池分別通過(guò)供電線與BRS電機(jī)和D⑶C連接，48V電器負(fù)載分別通過(guò)供電線與BRS電機(jī)和48V鋰電池連接，12V電器負(fù)載和12V蓄電池分別通過(guò)供電線與D⑶C連接；
當(dāng)E⑶監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶控制D⑶C工作在降壓模式，將BRS電機(jī)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池；
當(dāng)ECU監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制BRS電機(jī)停止發(fā)電，BRS電機(jī)由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式；同時(shí)，E⑶控制ECDC工作在降壓模式，將48V鋰電池輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池，若48V鋰電池的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V ；
當(dāng)ECU監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制D⑶C工作在降壓模式，將48V鋰電池輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池，若48V鋰電池的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制EOC工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換；
所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值。
[0005]本發(fā)明所述的一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制方法，包括以下步驟:
步驟1、ECU (即電子控制單元)初始化默認(rèn)控制參數(shù)；
步驟2、DCDC (即將48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能的直流轉(zhuǎn)換器)進(jìn)入待機(jī)模式等待控制指令；
步驟3、E⑶通過(guò)LIN總線分別與BRS電機(jī)、48V鋰電池進(jìn)行通信，E⑶通過(guò)CAN總線與D⑶C進(jìn)行通信。
[0006]當(dāng)E⑶監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶控制D⑶C工作在降壓模式，將BRS電機(jī)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池；
當(dāng)ECU監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制BRS電機(jī)停止發(fā)電，BRS電機(jī)由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式，同時(shí)，E⑶控制ECDC工作在降壓模式，將48V鋰電池輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池，若48V鋰電池的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V。
[0007]當(dāng)E⑶監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制D⑶C工作在降壓模式，將48V鋰電池輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載和12V蓄電池，若48V鋰電池的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶控制DCDC工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換；
所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值。
[0008]本發(fā)明所述的汽車48V系統(tǒng)的D⑶C控制方法的優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)RS電機(jī)以及48V鋰電池輸出的48V電壓等級(jí)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換為12V電壓等級(jí)，其邏輯功能更適合48V電氣系統(tǒng)，為整車12V電器負(fù)載及12V蓄電池提供電能，并能夠確保48V電器系統(tǒng)的運(yùn)行安全、可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的控制流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1所示的汽車48V系統(tǒng)的D⑶C控制系統(tǒng)，包括E⑶1、BRS電機(jī)2、D⑶C3、12V電器負(fù)載4、12V蓄電池5、48V鋰電池6和48V電器負(fù)載7 ;所述E⑶I通過(guò)CAN總線8與D⑶C3連接，E⑶I通過(guò)LIN總線9分別與BRS電機(jī)2、48V鋰電池6連接，48V鋰電池6分別通過(guò)供電線10與BRS電機(jī)2和D⑶C3連接，48V電器負(fù)載7分別通過(guò)供電線10與BRS電機(jī)2和48V鋰電池6連接，12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5分別通過(guò)供電線10與D⑶C3連接。E⑶I用于接收整車狀態(tài)信息，監(jiān)測(cè)BRS電機(jī)2的工作狀態(tài)以及48V鋰電池6的電量情況。當(dāng)E⑶I監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)2處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶I控制D⑶C3工作在降壓模式，將BRS電機(jī)2輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5。當(dāng)ECUl監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，E⑶I控制BRS電機(jī)2停止發(fā)電，BRS電機(jī)2由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式；同時(shí)，E⑶I控制D⑶C3工作在降壓模式，將48V鋰電池6輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)2保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)2在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V。當(dāng)ECUl監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，ECUl控制D⑶C3工作在降壓模式，將48V鋰電池6輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶I控制D⑶C3工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換。所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值。
[0012]如圖2所示的一種汽車48V系統(tǒng)的D⑶C3控制方法，包括以下步驟:
步驟UECUl初始化默認(rèn)控制參數(shù)。
[0013]步驟2、D⑶C3進(jìn)入待機(jī)模式等待控制指令。
[0014]步驟3、E⑶I通過(guò)LIN總線9分別與BRS電機(jī)2、48V鋰電池6進(jìn)行通信，E⑶I通過(guò)CAN總線8與D⑶C3進(jìn)行通信。
[0015]當(dāng)E⑶I監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)2處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶I控制D⑶C3工作在降壓模式，將BRS電機(jī)2輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5。
[0016]當(dāng)E⑶I監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，ECUl控制BRS電機(jī)2停止發(fā)電(當(dāng)整車處于加速狀態(tài)時(shí)，需要發(fā)動(dòng)機(jī)提供更多的動(dòng)力，而BRS電機(jī)2發(fā)電也需發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，因此，為了滿足整車加速所需的動(dòng)力，需減少發(fā)動(dòng)機(jī)輸入給BRS電機(jī)2的動(dòng)力。)，BRS電機(jī)2由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式，即BRS電機(jī)2處于工作但未發(fā)電狀態(tài)，同時(shí)，E⑶I控制D⑶C3工作在降壓模式，將48V鋰電池6輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)2保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)2在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V。
[0017]當(dāng)E⑶I監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)(此時(shí)，BRS電機(jī)2處于未工作狀態(tài))，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶I控制D⑶C3工作在降壓模式，將48V鋰電池6輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載4和12V蓄電池5，若48V鋰電池6的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶I控制D⑶C3工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換；避免48V鋰電池過(guò)放電，影響48V鋰電池的壽命或損壞。
[0018]本發(fā)明所述的汽車48V系統(tǒng)的DCDC3控制方法中，所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值，第一預(yù)設(shè)閥值和第二預(yù)設(shè)閥值是根據(jù)不同車型的實(shí)際需求確定的。比如，某一車型的第一預(yù)設(shè)閥值為60% S0C，第二預(yù)設(shè)閥值為75% SOC0
【權(quán)利要求】
1.一種汽車48V系統(tǒng)的ECDC控制系統(tǒng)，其特征在于:包括E⑶(1)、BRS電機(jī)(2)、D⑶C(3)、12V電器負(fù)載(4)、12V蓄電池(5)、48V鋰電池(6)和48V電器負(fù)載(7)； 所述ECU (I)通過(guò)CAN總線(8)與DCDC (3)連接，ECU (I)通過(guò)LIN總線(9)分別與BRS電機(jī)(2 )、48V鋰電池(6 )連接，48V鋰電池(6 )分別通過(guò)供電線(10 )與BRS電機(jī)(2 )和D⑶C (3)連接，48V電器負(fù)載(7)分別通過(guò)供電線(10)與BRS電機(jī)(2)和48V鋰電池(6)連接，12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)分別通過(guò)供電線(10)與D⑶C (3)連接； 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)(2)處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將BRS電機(jī)(2)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)； 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制BRS電機(jī)(2)停止發(fā)電，BRS電機(jī)(2)由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式；同時(shí)，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將48V鋰電池(6)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)(2)保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)(2)在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V ； 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將48V鋰電池(6)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制D⑶C (3)工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換； 所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值。
2.一種汽車48V系統(tǒng)的DCDC控制方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述的汽車48V系統(tǒng)的Drac控制系統(tǒng)，包括以下步驟: 步驟1、E⑶(I)初始化默認(rèn)控制參數(shù)； 步驟2、D⑶C (3)進(jìn)入待機(jī)模式等待控制指令； 步驟3, ECU (I)通過(guò)LIN總線(9 )分別與BRS電機(jī)⑵、48V鋰電池(6 )進(jìn)行通信，ECU(I)通過(guò)CAN總線(8)與DCDC (3)進(jìn)行通信; 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到BRS電機(jī)(2)處于正常發(fā)電狀態(tài)時(shí)，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將BRS電機(jī)(2)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)； 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到整車處于加速狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量大于等于第一預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制BRS電機(jī)(2)停止發(fā)電，BRS電機(jī)(2)由默認(rèn)工作狀態(tài)切換為待機(jī)模式；同時(shí)，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將48V鋰電池(6)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能，并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量小于第一預(yù)設(shè)閥值，則BRS電機(jī)(2)保持默認(rèn)工作狀態(tài)，其中，BRS電機(jī)(2)在默認(rèn)電量發(fā)電模式下輸出電壓為48V ； 當(dāng)E⑶(I)監(jiān)測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量大于等于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制ECDC (3)工作在降壓模式，將48V鋰電池(6)輸出的48V電能轉(zhuǎn)換為12V電能并輸出給12V電器負(fù)載(4)和12V蓄電池(5)，若48V鋰電池(6)的當(dāng)前電量小于第二預(yù)設(shè)閥值，E⑶(I)控制D⑶C (3)工作在待機(jī)模式，即斷開48V電能向12V電能轉(zhuǎn)換； 所述第一預(yù)設(shè)閥值小于第二預(yù)設(shè)閥值。
【文檔編號(hào)】B60L15/20GK104228819SQ201410520608
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】楊諾, 吳存學(xué), 干能強(qiáng), 游洪毅, 藍(lán)建華 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司