[发明专利]一种混合动力汽车车载双向直流变换装置

说明书

本发明涉及一种混合动力汽车车载双向直流变换装置，其包括多相双向功率变换单元、逻辑处理单元、核心控制单元和信号检测单元；多相双向功率变换单元是由两个或两个以上的功率单元组成，其一端电连接负载，另一端电连接逻辑处理单元；逻辑处理单元电连接核心控制单元；核心控制单元电连接信号检测单元；信号检测单元连接负载。本发明能实现车载高压电源向低压电源的功率转换和实现车载电源能量的双向流动，能够满足车载高压电源和低压电源系统的需要，实现能量的双向流动的自适应控制，可以显著提高车载高压锂电池的使用寿命和效率。

技术领域

本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车车载双向直流变换装置。

背景技术

汽车工业的不断发展造成石油需求的急剧增加和日益严重的环境污染，研究和开发清洁、高效和智能的交通车辆成为必然的选择，而电动汽车以车载电池为动力或者采用油电混合的供电方式，极大的降低了排放。

电动汽车电能动力系统动态性能差，不支持能量的双向流动的特点使得其作为动力源完全独立的车辆行驶提供动力还不完善。因此多能源匹配构成动力系统成为目前可行的方案，然而各种辅助能量装置的电气特性往往特性上有很大的差异，双向直流变换器使得各种能量装置构成的混合动力系统能够稳定的、可靠的和高效的工作，是电动汽车动力系统的重要部件，是构成能量双向流动和实现能量有效管理和改善动力性能等不可缺少的关键环节。

目前，各种电动汽车所使用的DC-DC变换器存在着自身损耗较大，能量转换效率低等问题，而且大多数方案没有考虑到高压电池和低压电池同时的使用效率和寿命，因此设计出符合高压电池输出特性和满足低压电池与电器的双向直流变换器不断可以改善电池的输出特性，还可以更加有效的保护高压电池和提高电池的寿命和效率。

基于以上原因，本发明为混合动力汽车的车载双向直流变换装置，能够能量的双向流动，保证高低压电器设备可靠有效的工作，特别是能够高压电池大功率输出的需要，提高电池的寿命和效率，改善电动汽车的启动特性和加速特性。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种能实现车载高压电源向低压电源的功率转换和实现车载电源能量的双向流动，能够满足车载高压电源和低压电源系统的需要，实现能量的双向流动的自适应控制，可以显著提高车载高压锂电池的使用寿命和效率的混合动力汽车车载双向直流变换装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的混合动力汽车车载双向直流变换装置，其包括多相双向功率变换单元、逻辑处理单元、核心控制单元和信号检测单元；所述多相双向功率变换单元是由两个或两个以上的功率单元组成，其一端电连接负载，另一端电连接逻辑处理单元；所述逻辑处理单元电连接所述核心控制单元，其根据负载的轻重并接收由所述核心控制单元发出的控制逻辑信号，以判断多少组功率单元为负载提供能量；所述核心控制单元电连接所述信号检测单元，其通过对所述信号检测单元的信号进行判断和分析，判断系统应该投入的所述功率单元的组数，并发出移相控制的逻辑信号；所述信号检测单元连接负载，其用于检测所述功率单元的温度、电池电压及双向的电流信号，并将检测到的信号通过CAN总线将该双向直流变换装置的电参数发送给整车控制系统。

所述混合动力汽车车载双向直流变换装置，其中：每个所述功率单元均包括第一EMI单元、第一防反接单元、电流可逆DC单元、第二防反接单元、第二EMI单元、驱动单元及控制与保护单元；所述第一EMI单元一端双向电连接其中一节电池，另一端双向电连接所述第一防反接单元；所述第一防反接单元一端双向电连接所述电流可逆DC单元；所述电流可逆DC单元一端双向电连接所述第二防反接单元；所述第二防反接单元一端双向电连接所述第二EMI单元；所述第二EMI单元一端双向电连接另一节电池；所述驱动单元一端电连接所述电流可逆DC单元，另一端电连接所述控制与保护单元；所述控制与保护单元两端分别电连接于所述第一、第二EMI单元。