加热电路控制方法、装置、车载充电系统及汽车与流程

未命名 10-08 阅读:75 评论:0


1.本技术涉及车辆热管理技术领域,尤其涉及一种加热电路控制方法、装置、车载充电系统及汽车。


背景技术:

2.电动汽车的加热功能,主要用于高压动力电池的加热和座舱加热。高压动力电池加热的目的,是为了在寒冷的环境下,将电池升高到合适温度,以达到最佳性能;而座舱加热的目的,是为了提高乘员舒适度。
3.通常使用热泵加热、电驱加热或ptc(positive temperature coefficient,正的温度系数)元件加热的方式,以实现加热效果,其中,该ptc元件的加热速度快,且在低温环境下的加热效果佳,ptc元件加热的应用较为广泛。
4.相关技术中一般通过简单地控制开关器件的开闭来控制ptc元件工作,但该控制方式中ptc元件的工作功率通常无法灵活调整,导致在一些需要快速加热的场景中无法满足需求,比如在寒冷的环境下,需要快速将电池升高到合适温度以使电动汽车能够达到最佳性能的场景,因此,相关技术中的ptc元件加热控制方式存在应用场景局限的问题。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术提供一种加热电路控制方法、装置、车载充电系统及汽车,旨在解决相关技术中的ptc元件加热控制方式存在应用场景局限的问题。
6.为实现上述目的,本技术还提供一种加热电路控制方法,其特征在于,应用于车载充电系统,所述车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,所述车载充电电路包括依次电性连接的pfc变换器和dcdc变换器,所述加热电路设置在所述pfc变换器和所述dcdc变换器之间的母线上,所述方法包括:
7.接收目标信号,所述目标信号用于指示对所述加热电路的加热功率进行调整;
8.获取所述车载充电电路的电路工作模式;
9.根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率。
10.示例性的,所述加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,所述方法包括:
11.获取所述开关单元的开关工作模式,所述开关工作模式包括常闭模式;
12.所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率的步骤,包括:
13.若所述开关工作模式为所述常闭模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热单元的加热功率。
14.示例性的,所述电路工作模式包括充电模式和放电模式,所述若所述开关工作模
式为所述常闭模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:
15.若所述开关工作模式为所述常闭模式,且所述电路工作模式为所述充电模式,则根据所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压;若所述开关工作模式为所述常闭模式,且所述电路工作模式为所述放电模式,则根据所述目标信号,调整所述dcdc变换器的输出电压。
16.示例性的,所述开关工作模式包括斩波模式,所述方法还包括:
17.若所述开关工作模式为所述斩波模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压,或调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压。
18.示例性的,所述电路工作模式包括充电模式和放电模式,所述若所述开关工作模式为所述斩波模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压,或调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:
19.若所述开关工作模式为所述斩波模式,且所述电路工作模式为所述充电模式,则根据所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压;若所述开关工作模式为所述斩波模式,且所述电路工作模式为放电模式,则根据所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压。
20.示例性的,所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率的步骤之前,所述方法还包括:
21.在所述加热电路处于启动阶段时,根据所述电路工作模式,降低所述pfc变换器或所述dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于预设标准值;
22.在所述加热电路从所述启动阶段进入到工作阶段时,根据所述电路工作模式,恢复所述pfc变换器或所述dcdc变换器的输出电压至其降低前的大小。
23.示例性的,所述方法还包括:
24.在所述加热电路处于所述启动阶段时,分别获取在不同所述电路工作模式中的所述加热电路的电流值;
25.所述根据所述电路工作模式,降低所述pfc变换器或所述dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于预设标准值的步骤,包括:
26.在所述电路工作模式为充电模式,且所述加热电路的电流值大于所述预设标准值时,降低所述pfc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于所述预设标准值;
27.在所述电路工作模式为放电模式时,且所述加热电路的电流值大于所述预设标准值时,降低所述dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于所述预设标准值。
28.示例性的,所述在所述加热电路处于所述启动阶段时,分别获取在不同所述电路工作模式中的所述加热电路的电流值的步骤,包括:
29.在所述加热电路处于所述启动阶段,且所述电路工作模式为所述充电模式时,获
取所述车载充电电路的第一输入功率、所述车载充电电路的第一输出功率、所述pfc变换器的第一pfc变换效率、所述dcdc变换器的第一dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第一母线电压值;
30.根据所述第一输入功率、所述第一输出功率、所述第一pfc变换效率、所述第一dcdc变换效率和所述第一母线电压值,计算在所述充电模式中所述加热电路的电流值;
31.或者,在所述加热电路处于所述启动阶段、所述电路工作模式为所述放电模式、且所述放电模式为逆变放电模式时,获取所述车载充电电路的第二输入功率、所述车载充电电路的第二输出功率、所述pfc变换器的第二pfc变换效率、所述dcdc变换器的第二dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第二母线电压值;
32.根据所述第二输入功率、所述第二输出功率、所述第二pfc变换效率、所述第二dcdc变换效率和所述第二母线电压值,计算在所述逆变放电模式中所述加热电路的电流值;
33.或者,在所述加热电路处于所述启动阶段、所述电路工作模式为所述放电模式、且所述放电模式为内部放电模式时,获取所述车载充电电路的第三输入功率、所述dcdc变换器的第三dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第三母线电压值;
34.根据所述第三输入功率、所述第三dcdc变换效率和所述第三母线电压值,计算在所述内部放电模式中所述加热电路的电流值。
35.示例性的,所述加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压的步骤之后,所述方法包括:
36.分别确定不同所述电路工作模式中的所述车载充电电路的电路功耗值或所述车载充电电路的输入电流值,所述电路功耗值由所述车载充电电路的输入功率和输出功率确定;
37.在所述电路工作模式为充电模式时,若所述电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定所述加热单元存在开路故障,若所述车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,则确定所述加热单元存在短路故障;
38.在所述电路工作模式为放电模式时,若所述电路功耗值小于所述预设加热单元功耗值,则确定所述加热单元存在开路故障,若所述车载充电电路的输入电流值大于所述预设电流阈值,则确定所述加热单元存在短路故障;
39.若所述加热单元存在开路故障或短路故障,则对应切断用于控制所述加热单元的所述开关单元。
40.示例性的,为实现上述目的,本技术还提供一种加热电路控制装置,应用于车载充电系统,所述车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,所述车载充电电路包括依次电性连接的pfc变换器和dcdc变换器,所述加热电路设置在所述pfc变换器和所述dcdc变换器之间的母线上,所述加热电路控制装置包括:
41.接收模块,用于接收目标信号,所述目标信号用于指示对所述加热电路的加热功率进行调整;
42.获取模块,用于获取所述车载充电电路的电路工作模式;
43.调整模块,用于根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输
出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率。
44.示例性的,为实现上述目的,本技术还提供一种车载充电系统,所述车载充电系统包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的加热电路控制程序,所述加热电路控制程序配置为实现如上所述的加热电路控制方法的步骤。
45.示例性的,为实现上述目的,本技术还提供一种汽车,所述汽车包括所述车载充电系统。
46.相关技术中,通过简单地控制开关器件的开闭来控制ptc元件工作,但该控制方式中ptc元件的工作功率通常无法灵活调整,导致在一些需要快速加热的场景中无法满足需求,与之相比,在本技术中,通过接收目标信号,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整;并获取车载充电电路的电路工作模式;从而根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率,也就是说,在接收到用于调整加热电路的加热功率的目标信号时,获取当前车载充电电路的电路工作模式,在车载充电电路处于不同电路工作模式时,根据目标信号,对应调整pfc变换器的输出电压或对dcdc变换器的输出电压,从而可以调整加热电路的加热功率,实现对加热电路的加热功率灵活控制的效果,因而使得该加热电路在车载充电电路的不同电路工作模式下适用于不同的应用场景。
附图说明
47.图1为本技术加热电路控制方法第一实施例的流程示意图;
48.图2为本技术车载充电系统的第一拓扑结构示意图;
49.图3为本技术车载充电系统的第二拓扑结构示意图;
50.图4为本技术不同电路工作模式下车载充电电路和加热电路的功率流向示意图;
51.图5为本技术加热电路控制方法第二实施例的流程示意图;
52.图6为本技术加热电路控制方法第三实施例的流程示意图;
53.图7为本技术在未使用降压启动策略时ptc的阻值和流经ptc的电流峰值变化关系示意图;
54.图8为本技术在使用降压启动策略时流经ptc的电流峰值变化示意图;
55.图9为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。
56.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
57.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
58.本技术提供一种加热电路控制方法,参照图1,图1为本技术加热电路控制方法第一实施例的流程示意图。
59.本技术实施例提供了加热电路控制方法的实施例,需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。为了便于描述,以下省略执行主体描述加热电路控制方法的各个步骤,应用于车载充电系统,车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,车载充电电路包括依次电性连接的pfc(power factor correction,功率因数校正)变换器和dcdc变换器,加热电路设置在pfc变
换器和dcdc变换器之间的母线上,方法包括:
60.步骤s110:接收目标信号,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整;
61.示例性的,参照图2,图2为本技术车载充电系统的第一拓扑结构示意图,根据图2可知,该车载充电系统包括依次电性连接的交流输入端、车载充电电路和高压动力电池,以及连接在车载充电电路的pfc变换器和dcdc变换器之间的母线上的加热电路,以及用于控制车载充电电路和加热电路的控制电路:
62.其中,该车载充电系统的交流输入端用于接入交流电源,以在车载充电电路处于充电模式时,交流电源通过车载充电电路为高压动力电池进行充电,或在车载充电电路处于放电模式时,高压动力电池通过车载充电电路为交流电源进行反向充电;车载充电电路的dcdc变换器为hvdcdc变换器(高压dcdc变换器,以下简称为dcdc变换器)。
63.其中,加热电路包括:依次电性连接的开关单元s1和加热单元,该加热单元可为ptc单元,具体为ptc电阻模块(以下简称为ptc);
64.根据图2可知,该加热电路设置在pfc变换器和hvdcdc变换器之间的母线上,并由交流电源或高压动力电池供电,且该加热电路与车载充电电路共用控制电路。
65.其中,控制电路包括mcu(micro controller unit,微控制单元)、对外通信控制电路、ptc开关驱动电路和采样电路。
66.其中,采样电路用于采样交流电源输入侧的ac(alternating current,交流电)电压和ac电流,以及用于采样pfc变换器和dcdc变换器之间的母线电压,以及用于采样高压动力电池输出侧的hvdc(high voltage direct current,高压直流电)电压和hvdc电流。
67.其中,ptc开关驱动电路用于控制开关单元s1的通断状态。
68.其中,该对外通信控制电路用于接收目标信号(对外信号),并将该目标信号传递至mcu,mcu接收到该目标信号后对加热电路的加热功率进行调整。
69.其中,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整,其指示内容可包括加热电路工作时所需产生的温度指标、产生该温度所需的时间指标等,例如,目标信号指示的内容为在一段时间内达到一定温度,该一段时间可为实际需求的任意时长,例如,一分钟、十分钟等,该一定温度可为实际需求的任意温度,20
°
、50
°
等;或者该目标信号指示的内容可以包含对加热电路的加热功率进行调整的具体加热功率数值。
70.其中,mcu还用于对pfc变换器和hvdcdc变换器进行驱动控制。
71.参考图2和图3,在图2的第一拓扑结构示意图的基础上,还可在pfc变换器和hvdcdc变换器之间的母线上设置有多个相互并联的加热电路,该多个加热电路由交流电源或高压动力电池供电,并通过同一个ptc开关驱动电路进行控制,从而实现对多个加热电路的功率统一控制,解决了相关技术中每个加热电路对应需要单独一个ptc开关驱动电路进行控制而导致成本高的问题,具体拓扑结构参照图3。
72.其中,任一加热电路均与pfc变换器和hvdcdc变换器之间的母线电连接,从而输入到加热电路中的电压值,可直接通过pfc变换器和hvdcdc变换器进行控制,相较于相关技术中需要额外增加一个控制电路来控制加热电路的ptc工作的方式,本技术的加热电路复用用于控制车载充电电路工作的控制电路,仅需要增加开关单元s1和一个ptc开关驱动电路,省去了额外的用来控制加热电路的控制电路,从而节省了成本和电路占用的空间。
73.在上述车载充电系统中,可由该系统接收来自外部的目标信号,从而可根据该目
标信号所指示的对加热电路的加热功率进行调整的内容,对加热电路的加热功率进行调整。
74.步骤s120:获取车载充电电路的电路工作模式。
75.根据图2可知,车载充电电路分别与交流输入端和高压动力电池电性连接,其中,交流电源和高压动力电池均可作为加热电路的供电源。
76.由于车载充电电路的供电源不同,车载充电电路中的电压走向存在区别会产生不同的电路工作模式,因此,在调整加热电路的加热功率时,需考虑当前车载充电电路的电路工作模式。
77.示例性地,在将交流输入端接入交流电源,并将该交流电源作为车载充电电路的输入电源时,该车载充电电路的电路工作模式为充电模式,在由高压动力电池作为车载充电电路的输入电源时,该车载充电电路的电路工作模式为放电模式。
78.其中,在车载充电电路处于充电模式时,交流电源通过车载充电电路为高压动力电池进行充电。
79.其中,在车载充电电路处于放电模式时,高压动力电池通过车载充电电路为交流电源进行反向充电,该反向充电过程包括将高压动力电池中所存储的电能释放至车载充电电路或释放至加热电路中,即在放电模式中包括逆变放电和内部放电。
80.综上,获取车载充电电路的电路工作模式时,需要判断当前车载充电电路的充、放电模式,以及进一步地对当前放电模式进行判断,确定其具体的放电情况。
81.其中,可通过检测交流电源、高压动力电池的工作方式,或者,通过检测交流电源侧、高压动力电池侧的电压或电流情况,从而确定当前车载充电电路的电路工作模式。
82.步骤s130:根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率。
83.电路工作模式包括充电模式和放电模式,其中,放电模式还包括逆变放电模式和内部放电模式。
84.上述充电模式、逆变放电模式和内部放电模式的功率流向可参考图4中三种电路工作模式的简化示意图。
85.其中,在车载充电电路处于充电模式时,车载充电电路的输入电压由交流电源提供。
86.其中,在车载充电电路处于逆变放电模式或内部放电模式时,车载充电电路的输入电压均由高压动力电池提供,在逆变放电模式中,pfc变换器和dcdc变换器反向工作,高压动力电池通过dcdc变换器和pfc变换器向加热电路和交流电源进行供电,在内部放电模式中,pfc变换器不工作,dcdc变换器反向工作,高压动力电池通过dcdc变换器向加热电路进行供电。
87.为控制加热电路中的电压大小,而该加热电路的输入电压与pfc变换器和dcdc变换器之间的母线上的母线电压相等,则需要根据电路工作模式和目标信号,对应选择pfc变换器或选择dcdc变换器进行调整,并调整其对应的输出电压,以改变pfc变换器和dcdc变换器之间的母线上的母线电压。
88.相关技术中,通过简单地控制开关器件的开闭来控制ptc元件工作,但该控制方式中ptc元件的工作功率通常无法灵活调整,导致对于一些需要快速加热的场景中无法满足
需求,与之相比,在本技术中,通过接收目标信号,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整;并获取车载充电电路的电路工作模式;从而根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率,也就是说,在接收到用于指示加热电路控制装置调整加热电路的加热功率的目标信号时,获取当前车载充电电路的电路工作模式,在车载充电电路处于不同电路工作模式时,根据目标信号,对应调整pfc变换器的输出电压或对dcdc变换器的输出电压,从而可以调整加热电路的加热功率,实现对加热电路的加热功率灵活控制的效果,因而使得该加热电路在车载充电电路的不同电路工作模式下适用于不同的应用场景。
89.示例性的,参照图5,图5是本技术加热电路控制方法第二实施例的流程示意图,基于上述本技术加热电路控制方法第一实施例,提出第二实施例,加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,方法还包括:
90.步骤s210:获取开关单元的开关工作模式,开关工作模式包括常闭模式;
91.开关单元的开关工作模式包括常闭模式,该常闭模式为开关单元闭合并且状态保持不变。
92.其中,由于开关单元具有多种不同开关工作模式,不同开关工作模式下控制加热电路的通断的时长存在差异,从而产生对加热电路进行控制时的差异。
93.其中,开关单元的开关工作模式中的常闭模式仅起到接通加热电路的效果,不会影响加热单元的加热效率和加热效果,此时则无法依靠控制开关单元的方式,调整加热电路的加热功率,此时加热电路的加热功率仅与pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压相关,因此,在常闭模式中,仅能通过调整pfc变换器的输出电压或调整dcdc变换器的输出电压,从而调整加热单元的加热功率,以实现调整加热电路的加热功率的效果。
94.综上,需要针对不同的开关工作模式和电路工作模式,调整不同变换器的输出电压,以实现控制加热电路的加热功率。
95.步骤s221:若开关工作模式为常闭模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热单元的加热功率。
96.当前根据车载充电电路所处的电路工作模式,以及目标信号对加热电路中的加热单元的加热功率进行控制时,需要根据电路工作模式的不同,对应调整pfc变换器或对应调整dcdc变换器。
97.其中,由于开关单元可能具有多种开关工作模式,不同开关工作模式对应不同调整加热单元的加热功率的方式,因此,在调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压之前,需要先对开关单元的开关工作模式进行判断,若开关单元处于常闭模式,则根据电路工作模式和目标信号,对应调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,从而调整加热单元的加热功率,以实现调整加热单元的加热功率的效果。
98.示例性的,电路工作模式包括充电模式和放电模式,若开关工作模式为常闭模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:
99.步骤a:若开关工作模式为常闭模式,且电路工作模式为充电模式,则根据目标信号,调整pfc变换器的输出电压。
100.在开关单元处于常闭模式,且车载充电电路处于充电模式时,当前车载充电电路
的输入电源为交流电源,加热电路的输入电压由交流电源提供,且加热电路的输入端连接在pfc变换器的正向输出端,因此,此时需要根据目标信号的内容调整pfc变换器的输出电压,从而调整加热单元的工作电压,从而实现调整加热电路的加热功率的效果。需要说明的是,本技术所述的正向是指在高压动力电池充电时,在车载充电电路中能量从左向右传递的方向。
101.步骤b:若开关工作模式为常闭模式,且电路工作模式为放电模式,则根据目标信号,调整dcdc变换器的输出电压。
102.在开关单元处于常闭模式,且车载充电电路处于放电模式时,当前车载充电电路的输入电源为高压动力电池,加热电路的输入电压由高压动力电池提供,且加热电路的输入端连接在dcdc变换器的反向输出端,因此,此时需要根据目标信号的内容调整dcdc变换器的输出电压,从而调整加热单元的工作电压,从而实现控制加热电路的加热功率的效果。需要说明的是,本技术所述的反向是指在高压动力电池放电时,在车载充电电路中能量从右向左传递的方向。
103.因此,在开关单元处于常闭模式时,根据电路工作模式和目标信号,对应调整pfc变换器的输出电压或调整dcdc变换器的输出电压即可。
104.示例性的,开关工作模式包括斩波模式,该方法还包括:
105.步骤s222:若开关工作模式为斩波模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压,或调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压。
106.开关单元的开关工作模式还包括斩波模式,该斩波模式为开关单元可在周期内对开闭状态进行切换的工作模式,通过调整用于控制开关单元的控制信号在周期内的占空比的大小,从而控制开关单元的通断时长占比。
107.因此,开关单元处于斩波模式会对加热电路中的加热单元的发热效果产生实质影响,例如,用于控制开关单元的控制信号的占空比较大时,加热电路的电流通流时长较长,从而增加加热单元的发热效率,反之,占空比较小时,加热电路的电流通流时长较短,从而降低加热单元的发热效率,因此,在斩波模式中,可通过调整控制信号的占空比的方式,从而调整加热单元的工作电压的发热效率,从而实现调整加热电路的加热功率的效果。
108.在开关单元处于斩波模式时,可结合斩波模式和电路工作模式,调整变换器的输出电压和/或开关单元的控制信号的占空比,从而调整加热单元的工作电压的发热效率,以实现调整加热单元的加热功率的效果。
109.也就是说,在开关单元处于斩波模式时,可根据电路工作模式和目标信号,单独调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,也可根据目标信号,单独调整开关单元的控制信号的占空比,同样可根据电路工作模式和目标信号,同时调整变换器的输出电压和开关单元的控制信号的占空比。
110.示例性的,电路工作模式包括充电模式和放电模式,若开关工作模式为斩波模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压,或调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:
111.步骤c:若开关工作模式为斩波模式,且电路工作模式为充电模式,则根据目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压。
112.在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于充电模式时,可根据目标信号调整开关单元的控制信号的占空比,控制pfc变换器的输出电压保持不变,以此调整开关单元所处的加热电路的导通时长,进而改变该加热电路的输出功率。
113.此外,在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于充电模式时,可根据目标信号控制开关单元的控制信号的占空比保持不变,通过控制pfc变换器的输出电压的大小,进而改变该加热电路的输出功率。
114.此外,在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于充电模式时,若通过单独调整开关单元的控制信号的占空比或单独调整pfc变换器的输出电压均无法使得加热电路实现目标信号所指示的加热效果时,可根据目标信号同时调整开关单元的控制信号的占空比和pfc变换器的输出电压。
115.步骤d:若开关工作模式为斩波模式,且电路工作模式为放电模式,则根据目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压。
116.在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于放电模式时,可根据目标信号调整开关单元的控制信号的占空比,控制dcdc变换器的输出电压保持不变,以此调整开关单元所处的加热电路的导通时长,进而改变该加热电路的输出功率。
117.此外,在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于放电模式时,可根据目标信号控制开关单元的控制信号的占空比保持不变,通过控制dcdc变换器的输出电压的大小,进而改变该加热电路的输出功率。
118.此外,在开关单元处于斩波模式,且车载充电电路处于放电模式时,若通过单独调整开关单元的控制信号的占空比或单独调整dcdc变换器的输出电压均无法使得加热电路实现目标信号所指示的加热效果时,可根据目标信号同时调整开关单元的控制信号和dcdc变换器的输出电压。
119.综上,在调整加热单元的加热功率时,需要根据开关工作模式、电路工作模式和目标信号,对应调整pfc变换器的输出电压和/或开关单元的控制信号的占空比;或者,调整dcdc变换器的输出电压和/或开关单元的控制信号的占空比。
120.其中,在车载充电电路处于充电模式、开关单元处于常闭模式时,可以控制pfc变换器的输出电压。
121.其中,在车载充电电路处于充电模式、开关单元处于斩波模式时,可以控制pfc变换器的输出电压和/或开关单元的控制信号的占空比。
122.其中,在车载充电电路处于放电模式、开关单元处于常闭模式时,可以控制dcdc变换器的输出电压。
123.其中,在车载充电电路处于放电模式、开关单元处于斩波模式时,可以控制dcdc变换器的输出电压和/或开关单元的控制信号的占空比。
124.在本实施例中,获取开关单元的开关工作模式,开关工作模式包括常闭模式和斩波模式;若开关工作模式为常闭模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热单元的加热功率;若开关工作模式为所述斩波模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压,或调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压,也就是说,根据开关工作模式的不同,在开关单元处于常闭模式或处于斩波模式下,分别选择
不同的控制方式,以开关工作模式和电路工作模式配合控制的方式,根据目标信号,对应调整开关单元的控制信号的占空比或变换器的输出电压,从而实现利用控制开关单元的方式,提高对加热电路的加热功率的控制的效果,提高其控制效率。
125.示例性的,参照图6,图6是本技术加热电路控制方法第三实施例的流程示意图,基于上述本技术加热电路控制方法第一实施例和第二实施例,提出第三实施例,方法还包括:
126.步骤s310:在加热电路处于启动阶段时,根据电路工作模式,降低pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值。
127.需要说明的是,在加热电路导通后,加热单元处于工作模式,加热单元会随着时间推移不断积累热量,而由于加热单元(以ptc为例)的自身特性,其阻值会随着温度的升高先降低后升高,若保持加热单元两端的电压值不变,则在加热单元的阻值最小处,产生加热电路的最大的电流值,即电流峰值,且该电流峰值远大于加热单元处于工作模式时电流的平均值。
128.其中,在加热电路中通常使用开关管作为加热电路的开关单元的组成元件,例如,在本技术中所使用的开关管为igbt(insulated gate bipolar transistor,绝缘栅双极晶体管),而开关管的选取需要根据加热电路中的电流峰值而定。
129.此外,在本技术中还可使用其他开关管,具体不再此作具体限定。
130.综上,根据加热单元的阻值变化特性,在加热电路启动阶段内存在较大的电流峰值,因此,需要选取通流能力较大的开关管,该通流能力指的是开关管允许通过的最大电流峰值,为了避免开关管损坏,选取的开关管的最大电流峰值需要大于加热电路内的电流峰值,即需要大于如图7所示ptc的电流变化曲线的最大电流值,而实际上加热电路在使用时的电流的平均值远小于电流峰值,此时,对应加热电路内的电流峰值所选取的开关管的通流能力是大于加热电路的电流的平均值,因此,若选取通流能力大的开关管,则不仅造成了资源浪费,而且电路成本高。
131.为避免上述的资源浪费且成本高的情况,并根据ptc的阻值变化特性,本技术设计一种加热电路的降压启动策略,在加热电路闭合导通的前期,即在加热电路处于启动阶段(在加热单元随温度开始逐步升高,且经历加热单元阻值最小的阶段为启动阶段)时,根据电路工作模式,通过降低pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,来控制接入加热电路的输入电压的大小,从而可控制流经加热单元的电流的大小,该策略的具体效果可参照图8。
132.其中,该降压启动策略的控制目的在于降低在加热电路的启动阶段中的加热电路内的电流峰值,而在输入至加热电路的电压值不变的情况下,加热电路内的电流仅受到加热单元自身阻值变化的影响,因此,为降低加热电路内的电流峰值,需采用降低输入至加热电路的电压值的方式,以实现控制加热电路内的电流峰值的效果,并可实时计算加热电路内的电流值,以配合电流值变化的情况,动态调整输入至加热电路的电压值,从而保证该电流值一直处于小于等于预设启动阈值的状态。
133.其中,在调整加热电路的电压值时,该电压值不能低于加热单元的最低工作电压,从而需要综合加热单元的最低工作电压和加热单元的最低阻值,计算出加热电路内最大的电流值,该最大的电流值可作为选取通流能力最小的开关管的标准值。
134.因此,通过该降压启动策略,可选取通流能力较小的开关管,保证加热电路中的开关单元的最大允许通流值大于等于加热电路在启动阶段的电流峰值小于等于加热电路中
的开关单元的最大电流峰值即可,从而避免出现上述提及的资源浪费且开关管的使用成本高的情况。
135.综上,上述加热电路的降压启动策略即为在加热电路处于启动阶段时,根据电路工作模式,降低pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值。
136.其中,预设标准值为对应电流的各项标准,例如,电流值标准,电流值标准可以根据开关管的最大峰值电流选取。
137.示例性的,方法还包括:
138.步骤e:在加热电路处于启动阶段时,分别获取在不同电路工作模式中的加热电路的电流值。
139.在加热电路处于启动阶段时,为能够精准、实时降低车载充电电路输入至加热电路的电压值,需要实时获取不同电路工作模式中加热电路对应的电流值,因此,本技术通过车载充电电路中所设置的电流、电压采样电路进行车载充电电路输入和输出的电流、电压采样,从而计算出加热电压的功率损耗,从而计算出加热电路中的电流值,从而无需另外增加相关设备对加热电路的电流、电压进行采样,降低了电路搭建的成本。
140.示例性的,在加热电路处于启动阶段时,分别获取在不同电路工作模式中的加热电路的电流值的步骤,包括:
141.步骤f:在加热电路处于启动阶段,且电路工作模式为充电模式时,获取车载充电电路的第一输入功率、车载充电电路的第一输出功率、pfc变换器的第一pfc变换效率、dcdc变换器的第一dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第一母线电压值。
142.步骤g:根据第一输入功率、第一输出功率、第一pfc变换效率、第一dcdc变换效率和第一母线电压值,计算在充电模式中加热电路的电流值。
143.在加热电路处于启动阶段,且车载充电电路处于充电模式时,当前车载充电电路的输入端连接交流电源,输出端连接高压动力电池,dcdc变换器和pfc变换器正向工作,此时,第一输入功率为pfc变换器的正向输入端的输入功率,第一输出功率为dcdc变换器的正向输出端的输出功率,因为加热电路设置在pfc变换器和dcdc变换器之间的母线上,因此第一母线电压值与加热电路的输入电压相等,加热电路的电流值计算公式如下:
[0144][0145]
其中,p
in_pfc
是根据在pfc变换器的正向输入端采样到的ac输入电压和ac输入电流计算得到的车载充电电路的第一输入功率;
[0146]
p
out_bat
是根据在dcdc变换器的正向输出端采样到的hvdc输出电压和hvdc输出电流计算得到的第一输出功率;
[0147]
η
pfc
是此时pfc变换器的第一pfc变换效率;
[0148]
η
hvdcdc
是此时dcdc变换器的第一dcdc变换效率;
[0149]vbus
为pfc变换器与dcdc变换器之间的母线上的第一母线电压值。
[0150]
通过上述公式可以计算出在充电模式中加热电路的实时输入电流值,即流经加热单元的实时电流值。
[0151]
步骤h:或者,在加热电路处于启动阶段、电路工作模式为放电模式、且放电模式为逆变放电模式时,获取车载充电电路的第二输入功率、车载充电电路的第二输出功率、pfc变换器的第二pfc变换效率、dcdc变换器的第二dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第二母线电压值。
[0152]
步骤i:根据第二输入功率、第二输出功率、第二pfc变换效率、第二dcdc变换效率和第二母线电压值,计算在逆变放电模式中加热电路的电流值。
[0153]
在加热电路处于启动阶段、车载充电电路处于放电模式、且该放电模式为逆变放电模式时,当前车载充电电路的输入端连接高压动力电池,输出端连接交流电源或其他负载,此时高压动力电池通过逆变放电向交流电源或其他负载供电,并同时向加热电路供电,dcdc变换器和pfc变换器反向工作,此时,第二输入功率为dcdc变换器的反向输入端的输入功率,第二输出功率为pfc变换器的反向输出端的输出功率,第二母线电压值与加热电路的输入电压相等,加热电路的电流值计算公式如下:
[0154][0155]
其中,p
in_bat
是根据在dcdc变换器的反向输入端采样到的hvdc输入电压和hvdc输入电流计算得到的第二输入功率;
[0156]
p
out_pfc
是根据在pfc变换器的反向输出端采样到的ac输出电压和ac输出电流计算得到的第二输出功率;
[0157]
η
pfc
是此时pfc变换器的第二pfc变换效率;
[0158]
η
hvdcdc
是此时dcdc变换器的第二变换效率;
[0159]vbus
为第二母线电压值。
[0160]
步骤j:或者,在加热电路处于启动阶段、电路工作模式为放电模式、且放电模式为内部放电模式时,获取车载充电电路的第三输入功率、dcdc变换器的第三dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第三母线电压值。
[0161]
步骤k:根据第三输入功率、第三dcdc变换效率和第三母线电压值,计算在内部放电模式中加热电路的电流值。
[0162]
在加热电路处于启动阶段、车载充电电路处于放电模式、且该放电模式为内部放电模式时,当前车载充电电路的输入端连接高压动力电池,当前车载充电电路中仅为加热电路保持运行,pfc变换器不工作,高压动力电池仅为加热电路供电,此时,加热电路的电流值计算公式如下:
[0163][0164]
其中,p
in_bat
是根据在dcdc变换器的反向输入端采样到的hvdc输入电压和hvdc输入电流计算得到的第三输入功率;
[0165]
η
hvdcdc
是此时dcdc变换器的第三hvdcdc变换效率;
[0166]vbus
为第三母线电压值。
[0167]
示例性地,在加热电路处于启动阶段时,根据电路工作模式,降低pfc变换器或
dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值的步骤,包括:
[0168]
步骤l:在电路工作模式为充电模式,且加热电路的电流值大于预设标准值时,降低pfc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值。
[0169]
在车载充电电路处于充电模式,且加热电路的电流值大于预设标准值时,通过上述充电模式对应的公式可以计算得到加热电路的电流值,需要对加热单元进行降压启动,而此时pfc变换器正向工作,且pfc变换器的正向输入端连接交流电源,交流电源通过pfc变换器为加热电路供电,因此,在充电模式下,降低pfc变换器的正向输出电压,进而减小加热电路的输入电压,从而实现控制加热电路的电流值小于等于预设标准值的效果。
[0170]
步骤o:在电路工作模式为放电模式时,且加热电路的电流值大于预设标准值时,降低dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值。
[0171]
在车载充电电路处于放电模式,且加热电路的电流值大于预设标准值时,根据车载充电电路具有上述两种放电模式,并通过上述不同放电模式对应的公式可以计算得到在不同放电模式中加热电路的电流值,需要对加热单元进行降压启动,而此时dcdc变换器反向工作,且dcdc变换器的反向输入端连接高压动力电池,高压动力电池通过dcdc变换器向加热电路供电,因此,在放电模式下,降低dcdc变换器的反向输出电压,进而减小加热电路的输入电压,从而实现控制加热电路的电流值小于等于预设标准值的效果。
[0172]
此外,在加热电路的降压启动过程中,降低pfc变换器的正向输出电压或降低dcdc变换器的反向输出电压时,均为动态控制,具体可参照图8中的ptc两端电压的变化曲线。
[0173]
步骤s320:在加热电路从启动阶段进入到工作阶段时,根据电路工作模式,恢复pfc变换器或dcdc变换器的输出电压至其降低前的大小。
[0174]
在通过上述降压启动控制策略,降低加热电路在启动阶段的输入电压值后,并随着时间推移,加热单元的温度不断升高,此时其电阻值不断升高,从而使得在加热电路的电压值不变的情况下,加热电路中的电流值会逐渐减小,影响加热单元的发热效率,此时,该加热电路从启动阶段进入到工作阶段,为了提高加热单元的发热效率,需要将加热电路的降低后的输入电压值恢复至其降低前的大小,此时可通过恢复在充电模式中的pfc变换器的正向输出电压或放电模式中的dcdc变换器的反向输出电压至其降低前的大小,并可在将加热电路的输入电压值大小恢复后,根据电路工作模式和目标信号,对加热电路的加热功率进行控制。
[0175]
其中,在恢复变换器的输出电压至其降低前的大小,以及根据电路工作模式和目标信号调整输出电压时,均需要根据车载充电电路的电路工作模式,对应调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,对应调整过程与上述阐述过程一致,在此不再赘述。
[0176]
在本实施例中,在加热电路处于启动阶段时,根据电路工作模式,对应降低pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值;在加热电路从启动阶段进入到工作阶段时,根据电路工作模式,对应恢复pfc变换器或dcdc变换器的输出电压至其降低前的大小,并根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率;即通过加热电路的降压启动策略,根据不同电路工作模式,对应控制pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,从而降低加热电路内的电流峰值,进而使得可选取通流能力小的开关管,继而降低使用加热电路时的使用成本。
[0177]
示例性的,基于上述本技术加热电路控制方法第一实施例、第二实施例和第三实施例,提出第四实施例,加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,方法还包括:
[0178]
步骤m:分别确定不同电路工作模式中的车载充电电路的电路功耗值或车载充电电路的输入电流值,电路功耗值由车载充电电路的输入功率和输出功率确定。
[0179]
为了保护加热电路,需要检测加热电路是否存在异常,可以通过确定,车载充电电路的电路功耗值或车载充电电路的输入电流值来确定加热电路是否异常,电路功耗值就是在车载充电电路存在电流导通时的电路内功率的损耗情况,该电路功耗值由车载充电电路的输入功率和输出功率确定,本技术中,该电路功耗值为车载充电电路的输入功率和输出功率之间的差值。
[0180]
示例性的,先确定出车载充电电路的电路工作模式,并根据不同的电路工作模式,确定电路内的输出功率和输入功率,进而计算输入功率和输出功率的差值,得到电路功耗值。车载充电电路的不同电路工作模式,对应的输出功率和输入功率不同,例如,车载充电电路处于充电模式时,pfc变换器和dcdc变换器正向工作,车载充电电路的输入功率为pfc变换器的正向输入端的输入功率,车载充电电路的输出功率为dcdc变换器的正向输出端的输出功率;车载充电电路处于放电模式时,pfc变换器和dcdc变换器反向工作,车载充电电路的输入功率为dcdc变换器的反向输入端的输入功率,车载充电电路的输出功率为pfc变换器的反向输出端的输出功率。
[0181]
其中,输入功率和输出功率可由对应输入端和输出端采样到的电流值、电压值计算得到。
[0182]
此外,在获取相应的电路功耗值外,还可获取车载充电电路的输入电流值,根据该输入电流值的大小,可确定车载充电电路是否存在故障。
[0183]
步骤n:在电路工作模式为充电模式时,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热单元存在开路故障,若车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,则确定加热单元存在短路故障。
[0184]
示例性的,在车载充电电路处于充电模式时,交流电源作为输入电源为车载充电电路提供输入功率,该输入功率为pfc变换器的正向输入端的输入功率,可通过对pfc变换器的正向输入端进行ac电流采样和ac电压采样所对应得到的电压和电流计算得到,高压动力电池连接车载充电电路的正向输出端接收车载充电电路内的输入功率,该输出功率为dcdc变换器的正向输出端的输出功率,可通过对dcdc变换器的正向输出端进行hvdc电流采样和hvdc电压采样所对应得到的电压和电流计算得到。
[0185]
其中,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热电路的加热单元存在开路故障,电路功耗值为车载充电电路的输入功率和输出功率之间的差值,例如,若车载充电电路处于充电模式,且加热电路的加热单元存在开路故障,则加热电路不消耗能量,此时dcdc变换器的正向输出端的输出功率升高,电路功耗值对应降低,因此可以通过判断当前电路功耗值是否小于预设加热单元功耗值,以确定加热电路的加热单元是否存在开路故障。
[0186]
若车载充电电路的输入电流大于预设电流阈值,则确定加热电路存在短路故障,例如,若车载充电电路处于充电模式,且加热电路的加热单元存在短路故障,则加热电路的电流值会异常升高,对应的pfc变换器的正向输出端的输出电流也会异常升高,从而导致
pfc变换器的正向输入端的输入电流异常升高,通过对pfc变换器的正向输入端进行ac电流采样,在pfc变换器的输入电流大于预设电流阈值,确定加热电路的加热单元存在短路故障。
[0187]
步骤o:在电路工作模式为放电模式时,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热单元存在开路故障,若车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,则确定加热单元存在短路故障。
[0188]
放电模式包括逆变放电模式和内部放电模式。
[0189]
示例性的,在车载充电电路处于逆变放电模式时,dcdc变换器和pfc变换器反向工作,此时车载充电电路的输入端为dcdc变换器的反向输入端,车载充电电路的输出端为pfc变换器的反向输出端,pfc变换器的反向输出端连接交流电源或负载,高压动力电池通过pfc变换器的反向输出端向交流电源或负载供电提供输出功率,高压动力电池通过dcdc变换器的反向输入端提供输入功率,该输出功率可通过对pfc变换器的反向输出端进行ac电流采样和ac电压采样所对应得到的电压和电流计算得到,高压动力电池作为输入电源为车载充电电路提供输入功率,该输入功率可通过对dcdc变换器的反向输入端进行hvdc电流采样和hvdc电压采样所对应得到的电压和电流计算得到。
[0190]
其中,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热电路存在开路故障,例如,若加热电路的加热单元存在开路故障,加热电路不消耗能量,此时pfc变换器的反向输出端的输出功率升高,则电路功耗值减小,在电路功耗值小于预设加热单元功耗值时,确定加热电路的加热单元存在开路故障。
[0191]
示例性的,在车载充电电路处于内部放电模式时,此时pfc变换器不工作,高压动力电池作为输入电源为加热电路提供输入功率,该输入功率可通过对dcdc变换器的反向输入端进行hvdc电流采样和hvdc电压采样所对应得到的电压和电流计算得到。
[0192]
其中,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热电路的加热单元存在开路故障,例如,若加热电路的加热单元存在开路故障,加热电路不消耗能量,因为高压动力电池只为加热电路供电,此时dcdc变换器的反向输入端的输入功率降低,则电路功耗值降低,故在电路功耗值小于预设加热单元功耗值时,确定加热电路的加热单元存在开路故障。
[0193]
示例性的,在车载充电电路处于放电模式时,dcdc变换器反向工作,若加热电路的加热单元存在短路故障,则加热电路的电流值会异常升高,dcdc变换器的反向输出端的输出电流也会异常升高,从而导致dcdc变换器的反向输入端的输入电流异常升高,通过对dcdc变换器的反向输入端进行hvdc电流采样,在dcdc变换器的输入电流大于预设电流阈值,确定加热电路的加热单元存在短路故障。
[0194]
步骤p:若加热单元存在开路故障或短路故障,则对应切断用于控制加热单元的加热电路的开关单元。
[0195]
在车载充电电路处于充电模式时,若加热电路的加热单元处于短路状态,则pfc变换器的正向输入端处的输入电流会异常升高,可以通过对pfc变换器的正向输入端进行ac电流采样,以此发现故障,并对应切断用于控制加热单元的加热电路的开关单元。
[0196]
在车载充电电路处于逆变放电模式或内部放电模式时,若加热电路的加热单元处于短路状态,则dcdc变换器的反向输入端的输入电流会异常升高,可以通过对dcdc变换器
的反向输入端进行hvdc电流采样,以此发现故障,并对应切断用于控制加热单元的加热电路的开关单元。
[0197]
在车载充电电路处于充电模式、逆变放电模式或内部放电模式时,若加热电路的加热单元处于开路状态,则车载充电电路的功耗值存在问题(具体为加热单元在车载充电电路中的功耗值存在问题),此时需要对应切断用于控制加热单元的加热电路的开关单元。
[0198]
此外,根据上述实施例中,在车载充电电路中拓展连接多个加热电路时,也可按照上述判断标准,对多个加热电路进行故障检测和判断。
[0199]
另外,在通过上述方式确定多个加热电路中的加热单元存在开路故障时,为精准确定具体是哪一个加热电路的加热单元存在开路故障,需逐一切断每一个加热电路所对应的开关单元,若切断某一个加热电路的开关单元时车载充电电路的电路功耗值保持不变,则确定该加热电路的加热单元存在开路故障,对应切断该加热电路的开关单元以保护加热电路。
[0200]
在本实施例中,根据车载充电电路的当前电路工作模式,选取对应的方法确定当前加热电路的加热单元是否存在开路故障或短路故障,从而便于在使用加热电路且加热单元存在开路故障或短路故障时,控制对应开关单元断开,实现对加热电路进行保护,以避免在加热电路处于开路或断路的情况下,仍然保持开关单元处于导通的状态而导致加热单元损坏,另外,上述故障判断方式可以复用车载充电电路的电流/电压采样电路,仅通过该电流/电压采样电路对车载充电电路的输入端和输出端进行电流、电压采样,即可实现对加热电路的故障检测,从而避免了为实现加热电路的故障检测而需要额外增加电流/电压采样电路对加热电路进行电流、电压采样,因而降低了使用成本。
[0201]
此外,本技术还提供一种加热电路控制装置,应用于车载充电系统,车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,车载充电电路包括依次电性连接的pfc变换器和dcdc变换器,加热电路设置在pfc变换器和dcdc变换器之间的母线上,加热电路控制装置包括:
[0202]
接收模块,用于接收目标信号,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整;
[0203]
获取模块,用于获取车载充电电路的电路工作模式;
[0204]
调整模块,用于根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率。
[0205]
示例性的,加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,获取模块包括第一获取子模块;
[0206]
第一获取子模块,用于获取开关单元的开关工作模式,开关工作模式包括常闭模式;
[0207]
调整模块包括:
[0208]
第一调整子模块,用于若开关工作模式为常闭模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整pfc变换器的输出电压或dcdc变换器的输出电压,以调整加热单元的加热功率。
[0209]
示例性的,电路工作模式包括充电模式和放电模式,第一调整子模块包括:
[0210]
第一调整单元,用于若开关工作模式为常闭模式,且电路工作模式为充电模式,则根据目标信号,调整pfc变换器的输出电压;
[0211]
第二调整单元,用于若开关工作模式为常闭模式,且电路工作模式为放电模式,则
根据目标信号,调整dcdc变换器的输出电压。
[0212]
示例性的,开关工作模式包括斩波模式,调整模块还包括:
[0213]
第二调整子模块,用于若开关工作模式为斩波模式,则根据电路工作模式和目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压,或调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压。
[0214]
示例性的,电路工作模式包括充电模式和放电模式,第二调整子模块包括:
[0215]
第三调整单元,用于若开关工作模式为斩波模式,且电路工作模式为充电模式,则根据目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或pfc变换器的输出电压;
[0216]
第四调整单元,用于若开关工作模式为斩波模式,且电路工作模式为放电模式,则根据目标信号,调整开关单元的控制信号的占空比和/或dcdc变换器的输出电压。
[0217]
示例性的,调整模块还包括第三调整子模块;
[0218]
第三调整子模块,用于在加热电路处于启动阶段时,根据电路工作模式,降低pfc变换器或dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值;在加热电路从启动阶段进入到工作阶段时,根据电路工作模式,恢复pfc变换器或dcdc变换器的输出电压至其降低前的大小。
[0219]
示例性的,获取模块还包括第二获取子模块,第三调整子模块包括第五调整单元和第六调整单元;
[0220]
第二获取子模块,用于在加热电路处于启动阶段时,分别获取在不同电路工作模式中的加热电路的电流值;
[0221]
第五调整单元,用于在电路工作模式为充电模式,且加热电路的电流值大于预设标准值时,降低pfc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值;
[0222]
第六调整单元,用于在电路工作模式为放电模式时,且加热电路的电流值大于预设标准值时,降低dcdc变换器的输出电压,以控制加热电路的电流值小于等于预设标准值。
[0223]
示例性的,第二获取子模块包括:
[0224]
第一获取单元,用于在加热电路处于启动阶段,且电路工作模式为充电模式时,获取车载充电电路的第一输入功率、车载充电电路的第一输出功率、pfc变换器的第一pfc变换效率、dcdc变换器的第一dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第一母线电压值;
[0225]
第一计算单元,用于根据第一输入功率、第一输出功率、第一pfc变换效率、第一dcdc变换效率和第一母线电压值,计算在充电模式中加热电路的电流值;
[0226]
第二获取单元,用于或者,在加热电路处于启动阶段、电路工作模式为放电模式、且放电模式为逆变放电模式时,获取车载充电电路的第二输入功率、车载充电电路的第二输出功率、pfc变换器的第二pfc变换效率、dcdc变换器的第二dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第二母线电压值;
[0227]
第二计算单元,用于根据第二输入功率、第二输出功率、第二pfc变换效率、第二dcdc变换效率和第二母线电压值,计算在逆变放电模式中加热电路的电流值;
[0228]
第三获取单元,用于或者,在加热电路处于启动阶段、电路工作模式为放电模式、且放电模式为内部放电模式时,获取车载充电电路的第三输入功率、dcdc变换器的第三dcdc变换效率,以及pfc变换器与dcdc变换器之间的第三母线电压值;
[0229]
第三计算单元,用于根据第三输入功率、第三dcdc变换效率和第三母线电压值,计算在内部放电模式中加热电路的电流值。
[0230]
示例性的,加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,获取模块还包括第三获取子模块,装置还包括判断模块和控制模块;
[0231]
第三获取子模块,用于分别确定不同电路工作模式中的车载充电电路的电路功耗值或车载充电电路的输入电流值,电路功耗值由车载充电电路的输入功率和输出功率确定;
[0232]
判断模块,用于在电路工作模式为充电模式时,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热电路的加热单元存在开路故障,若车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,则确定加热单元存在短路故障;在电路工作模式为放电模式时,若电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定加热单元存在开路故障,若车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,则确定加热单元存在短路故障;
[0233]
控制模块,用于若加热单元存在开路故障或短路故障,则对应切断用于控制加热单元的加热电路的开关单元。
[0234]
本技术加热电路控制装置具体实施方式与上述加热电路控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
[0235]
此外,本技术还提供一种车载充电系统,该车载充电系统包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的加热电路控制程序。如图9所示,图9是本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。
[0236]
示例性的,图9即可为车载充电系统的硬件运行环境的结构示意图。
[0237]
如图9所示,该车载充电系统可以包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904,其中,处理器901、通信接口902和存储器903通过通信总线904完成相互间的通信,存储器903,用于存放计算机程序;处理器901,用于执行存储器903上所存放的程序时,实现加热电路控制方法的步骤。
[0238]
上述车载充电系统提到的通信总线904可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。该通信总线904可以分为地址总线、数据总线和控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0239]
通信接口902用于上述车载充电系统与其他设备之间的通信。
[0240]
存储器903可以包括随机存取存储器(random acess memory,rmd),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory,nm),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器903还可以是至少一个位于远离前述处理器901的存储装置。
[0241]
上述的处理器901可以是通用处理器,包括中央处理器(central processing unit,cpu)、网络处理器(network processor,np)等;还可以是数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application spfcific integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0242]
本技术车载充电系统具体实施方式与上述加热电路控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
[0243]
此外,本技术还提供一种汽车,该汽车包括上述的车载充电系统。该汽车还包括高压动力电池和连接端子,车载充电系统通过连接端子与外部交流电源连接,通过控制车载充电系统实现对高压动力电池进行充放电的功能。
[0244]
本技术汽车具体实施方式与上述加热电路控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
[0245]
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0246]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0247]
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
[0248]
以上仅为本技术的优选实施例,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征:
1.一种加热电路控制方法,其特征在于,应用于车载充电系统,所述车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,所述车载充电电路包括依次电性连接的pfc变换器和dcdc变换器,所述加热电路设置在所述pfc变换器和所述dcdc变换器之间的母线上,所述方法包括:接收目标信号,所述目标信号用于指示对所述加热电路的加热功率进行调整;获取所述车载充电电路的电路工作模式;根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率。2.如权利要求1所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,所述方法包括:获取所述开关单元的开关工作模式,所述开关工作模式包括常闭模式;所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率的步骤,包括:若所述开关工作模式为所述常闭模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热单元的加热功率。3.如权利要求2所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述电路工作模式包括充电模式和放电模式,所述若所述开关工作模式为所述常闭模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:若所述开关工作模式为所述常闭模式,且所述电路工作模式为所述充电模式,则根据所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压;若所述开关工作模式为所述常闭模式,且所述电路工作模式为所述放电模式,则根据所述目标信号,调整所述dcdc变换器的输出电压。4.如权利要求2所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述开关工作模式包括斩波模式,所述方法还包括:若所述开关工作模式为所述斩波模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压,或调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压。5.如权利要求4所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述电路工作模式包括充电模式和放电模式,所述若所述开关工作模式为所述斩波模式,则根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压,或调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压的步骤,包括:若所述开关工作模式为所述斩波模式,且所述电路工作模式为所述充电模式,则根据所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述pfc变换器的输出电压;若所述开关工作模式为所述斩波模式,且所述电路工作模式为放电模式,则根据所述目标信号,调整所述开关单元的控制信号的占空比和/或所述dcdc变换器的输出电压。6.如权利要求1所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率的步骤之前,所述方法还包括:在所述加热电路处于启动阶段时,根据所述电路工作模式,降低所述pfc变换器或所述
dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于预设标准值;在所述加热电路从所述启动阶段进入到工作阶段时,根据所述电路工作模式,恢复所述pfc变换器或所述dcdc变换器的输出电压至其降低前的大小。7.如权利要求6所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述方法还包括:在所述加热电路处于所述启动阶段时,分别获取在不同所述电路工作模式中的所述加热电路的电流值;所述根据所述电路工作模式,降低所述pfc变换器或所述dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于预设标准值的步骤,包括:在所述电路工作模式为充电模式,且所述加热电路的电流值大于所述预设标准值时,降低所述pfc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于所述预设标准值;在所述电路工作模式为放电模式时,且所述加热电路的电流值大于所述预设标准值时,降低所述dcdc变换器的输出电压,以控制所述加热电路的电流值小于等于所述预设标准值。8.如权利要求7所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述在所述加热电路处于所述启动阶段时,分别获取在不同所述电路工作模式中的所述加热电路的电流值的步骤,包括:在所述加热电路处于所述启动阶段,且所述电路工作模式为所述充电模式时,获取所述车载充电电路的第一输入功率、所述车载充电电路的第一输出功率、所述pfc变换器的第一pfc变换效率、所述dcdc变换器的第一dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第一母线电压值;根据所述第一输入功率、所述第一输出功率、所述第一pfc变换效率、所述第一dcdc变换效率和所述第一母线电压值,计算在所述充电模式中所述加热电路的电流值;或者,在所述加热电路处于所述启动阶段、所述电路工作模式为所述放电模式、且所述放电模式为逆变放电模式时,获取所述车载充电电路的第二输入功率、所述车载充电电路的第二输出功率、所述pfc变换器的第二pfc变换效率、所述dcdc变换器的第二dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第二母线电压值;根据所述第二输入功率、所述第二输出功率、所述第二pfc变换效率、所述第二dcdc变换效率和所述第二母线电压值,计算在所述逆变放电模式中所述加热电路的电流值;或者,在所述加热电路处于所述启动阶段、所述电路工作模式为所述放电模式、且所述放电模式为内部放电模式时,获取所述车载充电电路的第三输入功率、所述dcdc变换器的第三dcdc变换效率,以及所述pfc变换器与所述dcdc变换器之间的第三母线电压值;根据所述第三输入功率、所述第三dcdc变换效率和所述第三母线电压值,计算在所述内部放电模式中所述加热电路的电流值。9.如权利要求1所述的加热电路控制方法,其特征在于,所述加热电路包括依次电性连接的开关单元和加热单元,所述根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压的步骤之后,所述方法包括:分别确定不同所述电路工作模式中的所述车载充电电路的电路功耗值或所述车载充电电路的输入电流值,所述电路功耗值由所述车载充电电路的输入功率和输出功率确定;在所述电路工作模式为充电模式时,若所述电路功耗值小于预设加热单元功耗值,则确定所述加热单元存在开路故障,若所述车载充电电路的输入电流值大于预设电流阈值,
则确定所述加热单元存在短路故障;在所述电路工作模式为放电模式时,若所述电路功耗值小于所述预设加热单元功耗值,则确定所述加热单元存在开路故障,若所述车载充电电路的输入电流值大于所述预设电流阈值,则确定所述加热单元存在短路故障;若所述加热单元存在开路故障或短路故障,则对应切断用于控制所述加热单元的所述开关单元。10.一种加热电路控制装置,其特征在于,应用于车载充电系统,所述车载充电系统包括车载充电电路和加热电路,所述车载充电电路包括依次电性连接的pfc变换器和dcdc变换器,所述加热电路设置在所述pfc变换器和所述dcdc变换器之间的母线上,所述加热电路控制装置包括:接收模块,用于接收目标信号,所述目标信号用于指示对所述加热电路的加热功率进行调整;获取模块,用于获取所述车载充电电路的电路工作模式;调整模块,用于根据所述电路工作模式和所述目标信号,调整所述pfc变换器的输出电压或所述dcdc变换器的输出电压,以调整所述加热电路的加热功率。11.一种车载充电系统,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的加热电路控制程序,所述加热电路控制程序配置为实现如权利要求1至9中任一项所述的加热电路控制方法的步骤。12.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求11所述的车载充电系统。

技术总结
本申请公开了一种加热电路控制方法、装置、车载充电系统及汽车,该加热电路控制方法包括步骤:接收目标信号,目标信号用于指示对加热电路的加热功率进行调整;获取车载充电电路的电路工作模式;根据电路工作模式和目标信号,调整PFC变换器的输出电压或DCDC变换器的输出电压,以调整加热电路的加热功率。本申请实现了接收目标信号,并获取车载充电电路的电路工作模式,根据该电路工作模式和目标信号,调整PFC变换器的输出电压或DCDC变换器的输出电压,从而实现对PTC元件所处的加热电路的加热功率的动态控制,以使得其迎合不同的应用场景。景。景。


技术研发人员:郭尧
受保护的技术使用者:汇川新能源汽车技术(深圳)有限公司
技术研发日:2023.06.30
技术公布日:2023/10/5
版权声明

本文仅代表作者观点,不代表航家之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)

航空之家 https://www.aerohome.com.cn/

飞机超市 https://mall.aerohome.com.cn/

航空资讯 https://news.aerohome.com.cn/

分享:

扫一扫在手机阅读、分享本文

相关推荐