一种车载电源管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种车载电源管理系统，通过控制模块中的调制电路接收并对车载电源管理系统的高电压给定值或者第二比较器的输出信号进行调制后，生成高电压调制给定值或者高电流调制给定值，输出至高压移相全桥变换器模块的控制端，控制其为高压动力蓄电池供电；通过调制电路接收并对第三比较器或者第四比较器的输出信号进行调制后，生成低电压调制给定值或者低电流调制给定值，输出至低压移相全桥变换器模块的控制端，控制其为常规蓄电池供电；仅采用一个控制模块，即实现了对于高压动力蓄电池和常规蓄电池的供电控制，相比现有技术减小了设备体积、节约了物料成本、减少了使用的元器件，进而减少了系统的复杂性和不稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种车载电源管理系统。
技术介绍
随着环境污染的日益加剧和石油能源的减少，新能源汽车受到人们的密切关注，尤其是插电式混合动力汽车(PHEV)和纯电动汽车。插电式混合动力电动汽车的动力来源有两种，一个是传统的以汽油或柴油为能量来源的发动机；另一个是以电池和电能为能量来源的电动机。插电式混合动力电动汽车的整车控制器(HCU)根据驾驶员的需求，发动机的状态，电池组的状态等信息，通过相应的算法来分配两种动力源的输出比例，使得发动机工作在最高效的区间，以达到燃油经济性的目标。对于插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车而言，最重要的两个部件，分别是车载充电机(On Board Charger，OBC)单元和DCDC转换器。OBC单元的功能是将单相交流220V电压转换为直流200～400V的电压，为插电式混合动力电动汽车的高压动力电池充电。DCDC转换器主要用来将200～400V的高压电池电能转换为12V的低压，为12V的低压蓄电池充电，其功率等级一般为2.2KW，输出电流额定值为150A。现有技术中的OBC单元和DCDC转换器，分别采用两个电子控制模块(OBC控制模块和DCDC控制模块)对OBC功率模块和DCDC功率模块进行控制，如图1所示。而采用两个电子控制模块，不仅增加了OBC单元和DCDC转换器的体积，而且增加了物料成本，同时使用的元器件越多，整个系统出现问题的概率就越大，因此也增加了系统的复杂性和不稳定性。即现有技术的缺点在于：设备体积大，成本高，系统复杂且不稳定。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种车载电源管理系统，以解决现有技术设备体积大，成本高，系统复杂且不稳定的问题。一种车载电源管理系统，应用于插电式混合动力电动汽车或者纯电动汽车，包括：控制模块和分别与所述控制模块相连的功率因数模块、高压移相全桥变换器模块及低压移相全桥变换器模块；其中，所述控制模块包括：接收并对最大输入电流和所述功率因数模块的输入电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第一比较器；所述第一比较器的第一输入端与所述功率因数模块的输入端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电流给定值和所述第一比较器的输出信号进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第二比较器；所述第二比较器的第一输入端与所述第一比较器的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电压给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电压进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第三比较器；所述第三比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电流给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第四比较器；所述第四比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电压给定值或者所述第二比较器的输出信号进行调制后，生成高电压调制给定值或者高电流调制给定值，接收并对所述第三比较器的输出信号或者所述第四比较器的输出信号进行调制后，生成低电压调制给定值或者低电流调制给定值的调制电路；所述调制电路的第一输入端与所述第二比较器的输出端相连；所述调制电路的第三输入端与所述第三比较器的输出端相连；所述调制电路的第四输入端与所述第四比较器的输出端相连；所述调制电路的输出端分别与所述高压移相全桥变换器模块及所述低压移相全桥变换器模块的控制端相连。优选的，所述第一比较器的第二输入端与充电设备相连。优选的，所述第二比较器的第二输入端、所述第三比较器的第二输入端、所述第四比较器的第二输入端及所述调制电路的第二输入端分别与整车控制器相连。优选的，所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器及所述第四比较器集成在单片机中。优选的，所述功率因数模块包括：输入端接收交流输入电的功率因数矫正单元；所述功率因数矫正单元的输入端为所述功率因数模块的输入端；储能电容；所述储能电容并联于所述功率因数矫正单元的输出端之间，所述储能电容的两端为所述功率因数模块的输出端；功率因数矫正控制器；所述功率因数矫正控制器的输入端，分别采集所述功率因数矫正单元的输入电压和输入电流以及输出电压，且分别与所述功率因数矫正单元的输入端和所述储能电容的两端相连；所述功率因数矫正控制器的输出端，输出第一控制信号至所述功率因数矫正单元的控制端；所述第一控制信号为：根据所述功率因数矫正单元的输入电压和输入电流以及输出电压生成的，且用于控制所述功率因数矫正单元通过所述交流输入电进行充电、或者控制所述功率因数矫正单元放电至所述储能电容。优选的，所述高压移相全桥变换器模块包括：输入端与所述功率因数模块的输出端相连的高压转换器；所述高压转换器的输入端为所述高压移相全桥变换器模块的输入端；所述高压转换器的输出端，输出可调电压，且为所述高压移相全桥变换器模块的输出端；所述可调电压为根据第二控制信号，对所述高压直流电进行变换和隔离而生成的；采集所述高压转换器的输出电压、接收所述控制模块输出的高电压调制给定值、生成并输出高压反馈电压的高压反馈电压电路；所述高压反馈电压电路的第一输入端与所述高压转换器的输出端相连；所述高压反馈电压电路第二输入端为所述高压移相全桥变换器模块的一个控制端；采集所述高压转换器的输出电流、接收所述控制模块输出的高电流调制给定值、生成并输出高压反馈电流的高压反馈电流电路；所述高压反馈电流电路的第一输入端与所述高压转换器的输出端相连；所述高压反馈电流电路中的第二输入端为所述高压移相全桥变换器模块的另一个控制端；高压控制器；所述高压控制器的一个输入端接收所述高压反馈电压、且与所述高压反馈电压电路的输出端相连，所述高压控制器的另一输入端接收所述高压反馈电流、且与所述高压反馈电流电路的输出端相连，所述高压控
制器的输出端输出所述第二控制信号、且与所述高压转换器的控制端相连，所述第二控制信号为根据所述高压反馈电压或者所述高压反馈电流生成的。优选的，所述低压移相全桥变换器模块包括：输入端与所述高压移相全桥变换器模块的输出端相连的DCDC转换器；所述DCDC转换器的输入端为所述低压移相全桥变换器模块的输入端；所述DCDC转换器的输出端输出所述低电压、且为所述低压移相全桥变换器模块的输出端，所述低电压为根据第三控制信号，对所述可调电压进行转换而生成的；采集所述DCDC转换器的输出电压、接收所述控制模块输出的低电压调制给定值、生成并输出低压反馈电压的低压反馈电压电路；所述低压反馈电压电路的第一输入端与所述DCDC转换器的输出端相连；所述低压反馈电压电路的第二输入端为所述低压移相全桥变换器模块的一个控制端；采集所述DCDC转换器的输出电压、接收所述控制模块输出的低电流调制给定值、输出恒定电流的恒定电源；所述恒定电源的第一输入端与所述DCDC转换器的输出端相连；所述恒定电源的第二输入端为所述低压移相全桥变换器模块的另一个控制端；采集所述DCDC转换器的输出电流、接收所述恒定电源输出的恒定电流、生成并输出低压反馈电流的低压反馈电流电路；所述低压反馈电流电路的第一输入端与所述DCDC转换器的输出端相连；所述低压反馈电流电路的第二输入端与所述恒定电源的输出端相连；DCDC控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载电源管理系统，其特征在于，应用于插电式混合动力电动汽车或者纯电动汽车，包括：控制模块和分别与所述控制模块相连的功率因数模块、高压移相全桥变换器模块及低压移相全桥变换器模块；其中，所述控制模块包括：接收并对最大输入电流和所述功率因数模块的输入电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第一比较器；所述第一比较器的第一输入端与所述功率因数模块的输入端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电流给定值和所述第一比较器的输出信号进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第二比较器；所述第二比较器的第一输入端与所述第一比较器的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电压给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电压进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第三比较器；所述第三比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电流给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第四比较器；所述第四比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电压给定值或者所述第二比较器的输出信号进行调制后，生成高电压调制给定值或者高电流调制给定值，接收并对所述第三比较器的输出信号或者所述第四比较器的输出信号进行调制后，生成低电压调制给定值或者低电流调制给定值的调制电路；所述调制电路的第一输入端与所述第二比较器的输出端相连；所述调制电路的第三输入端与所述第三比较器的输出端相连；所述调制电路的第四输入端与所述第四比较器的输出端相连；所述调制电路的输出端分别与所述高压移相全桥变换器模块及所述低压移相全桥变换器模块的控制端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种车载电源管理系统，其特征在于，应用于插电式混合动力电动汽车或者纯电动汽车，包括：控制模块和分别与所述控制模块相连的功率因数模块、高压移相全桥变换器模块及低压移相全桥变换器模块；其中，所述控制模块包括：接收并对最大输入电流和所述功率因数模块的输入电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第一比较器；所述第一比较器的第一输入端与所述功率因数模块的输入端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电流给定值和所述第一比较器的输出信号进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第二比较器；所述第二比较器的第一输入端与所述第一比较器的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电压给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电压进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第三比较器；所述第三比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的低电流给定值和所述低压移相全桥变换器模块的输出电流进行比例积分调节后，再取最小值进行输出的第四比较器；所述第四比较器的第一输入端与所述低压移相全桥变换器模块的输出端相连；接收并对所述车载电源管理系统的高电压给定值或者所述第二比较器的输出信号进行调制后，生成高电压调制给定值或者高电流调制给定值，接收并对所述第三比较器的输出信号或者所述第四比较器的输出信号进行调制后，生成低电压调制给定值或者低电流调制给定值的调制电路；所述调制电路的第一输入端与所述第二比较器的输出端相连；所述调制电路的第三输入端与所述第三比较器的输出端相连；所述调制电路的第四输入端与所述第四比较器的输出端相连；所述调制电路的输出端分别与所述高压移相全桥变换器模块及所述低压移相全桥变换器模块的控制端相连。2.根据权利要求1所述的车载电源管理系统，其特征在于，所述第一比较器的第二输入端与充电设备相连。3.根据权利要求1所述的车载电源管理系统，其特征在于，所述第二比较器的第二输入端、所述第三比较器的第二输入端、所述第四比较器的第二输入端及所述调制电路的第二输入端分别与整车控制器相连。4.根据权利要求1所述的车载电源管理系统，其特征在于，所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器及所述第四比较器集成在单片机中。5.根据权利要求1所述的车载电源管理系统，其特征在于，所述功率因数模块包括：输入端接收交流输入电的功率因数矫正单元；所述功率因数矫正单元的输入端为所述功率因数模块的输入端；储能电容；所述储能电容并联于所述功率因数矫正单元的输出端之间，所述储能电容的两端为所述功率因数模块的输出端；功率因数矫正控制器；所述功率因数矫正控制器的输入端，分别采集所述功率因数矫正单元的输入电压和输入电流以及输出电压，且分别与所述功率因数矫正单元的输入端和所述储能电容的两端相连；所述功率因数矫正控制器的输出端，输出第一控制信号至所述功率因数矫正单元的控制端；所述第一控制信号为：根据所述功率因数矫正单元的输入电压和输入电流以及输出电压生成的，且用于控制所述功率因数矫正单元通过所述交流输入电进...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵翔，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11