[发明专利]一种PTC复用为DCDC的电动汽车电力转换系统

说明书

本发明公开了一种PTC复用为DCDC的电动汽车电力转换系统，包括依次连接的OBC模块、直流母线、高压电池包、控制器，所述直流母线通过DCDC模块连接低压蓄电池，所述直流母线连接PTC复用模块；所述PTC复用模块接收直流母线上的电能，用于对高压电池包加热；所述PTC复用模块在DCDC模块失效时，构建直流母线与低压蓄电池的电能传输通道；DCDC备件的输入和PTC的输入都是电池的高压端，由同一块MCU或者DSP控制，低压电路共用同一套低压系统，和整车的通信由同一个CAN电路完成；此备件是在原来的PTC电路设计上增加一部分电路和开关器件进行电力转换，可以大幅度减少整车成本；此专利的设计要点是把本来单独做出来的DCDC备件和PTC模块做到同一部件中，以大幅度减少成本。

技术领域

本发明涉及电动汽车电力系统，尤其涉及一种PTC复用为DCDC的电动汽车电力转换系统。

背景技术

参看图1所示，电动汽车的一般有OBC部件、DCDC部件，或者OBC部件和DCDC部件集成在一个部件中的二合一产品。参看图2示出的整车主要模块连接示意图，对于OBC功能，整车在使用充电时是处于静止状态，它的失效不容易对驾驶员造成伤害，而DCDC部件工作在整车行驶中，一旦出现问题，整车低压用电设备会迅速耗光蓄电池的能量，车辆会限制行驶速度，或者蓄电池亏电，汽车无法工作，如果在高速行驶状态中，是非常危险的状态，所以DCDC的失效危害性远远大于其他电力转换设备。出于功能安全的考虑，想要做到安全等级D，就要做一个备份的DCDC，在原有DCDC失效时能代替失效部件进行工作。

PTC部件作为电动汽车的一个负载部件，其主要的拓扑如图3所示，一般由2到3组开关器件和加热部件串联组成。用于汽车处于低温时加热电池包，一般在整车运行时是不用工作的。而且相比于OBC部件和DCDC部件来说，加热的功能并不是很常用。PTC的电路结构一般是一个开关器件串联一个加热片，并联在电池包上，整车通过控制开关器件的占空比来控制流过加热片的平均电流来控制发热功率。PTC的发热功率P=（DU）2/R，其中P是PTC的加热功率，U是电池包或者OBC的输出电压，D是IGBT的占空比，R是加热片的等效电阻。PTC部件还需要CAN通信功能，要受整车控制，低压控制电源来自于KL30，高压线束连接在电池高压端。PTC可以看到作为一个简单的加热负载，和电力电子转换装置有一定的相似性。

参看图4，现有技术中DCDC部件要做到功能安全等级D，就要备份一个独立于原DCDC部件的备用DCDC，需要额外的壳体、高压线束、辅助电路、开关器件、安装空间等等，等于要增加额外的一套DCDC成本，这对于成本来说是不利的。

如果把DCDC备件做到PTC中，就可以节省成本和线束，对整车部件的安装也有好处。

因此，如何设计一种将DCDC备件做到PTC中的电动汽车的电力转换系统是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种PTC复用为DCDC的电动汽车电力转换系统。

本发明采用的技术方案是设计一种PTC复用为DCDC的电动汽车电力转换系统，其包括依次连接的OBC模块、直流母线、高压电池包、控制器，所述直流母线通过DCDC模块连接低压蓄电池，所述直流母线连接PTC复用模块；所述PTC复用模块接收直流母线上的电能，用于对高压电池包加热；所述PTC复用模块在DCDC模块失效时，构建直流母线与低压蓄电池的电能传输通道。