[发明专利]电动汽车双回路电源切换装置、控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车双回路电源切换装置、控制系统及控制方法。

背景技术

电动汽车上的电池系统一般有高压电池组和低压电池组，高压电池组电压通常有几百伏，低压电池组常见的电压有12伏和24伏；通常助力转向电机用电来自高压电池组，当高压电池组输出突然切断，助力转向电机立即停止工作，转向系统瞬间失去助力，将给行车安全带来巨大隐患。

目前，当高压电池组供电输出出现异常时，能将低压电池组经过升压转换后给电动汽车的某些重要负载设备提供短暂供电，使这些重要负载设备能继续运行一段时间，行车安全得到大大提高。常用的备用供电系统中，如果备用供电需要电力电子变换的情况下，那么备用供电单元都会采用闭环控制的方式；正常情况下备用供电单元处在待机转态，在主供电突然失效的情况下，备用供电单元由几乎空载的待机状态立即转换为接近满载的功率输出状态，这对备用供电单元的闭环控制技术提出了很高的要求。如果控制的不好会导致瞬时电压跌落较多，甚至出现供电中断，影响了后级重要负载设备供电的连续性。

为了提高电力电子变换的效率，目前很多采用了谐振变换的技术。在备用供电系统中，变换器是由几乎空载的待机状态立即转换为接近满载的功率输出状态，同时根据后级重要负载设备负载的不同会工作在不同的功率情况下，如果采用传统闭环控制的话，电力电子变换其很难工作在最佳谐振状态，影响了转换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种既加快升压转换单元的功率输出相应时间，又可以使得电力电子变换器工作在完全谐振状态，同时辅助相应的控制流程，使得电动汽车后级重要负载设备供电更加可靠的电动汽车双回路电源切换装置、控制系统及控制方法。

本发明的一技术解决方案是：一种电动汽车双回路电源切换装置，包括高压供电电路和低压转换供电电路，所述低压转换供电电路包括低压电池组、可调升压电路和整流电路，所述可调升压电路的输入端与输出端分别连接所述低压电池组和整流电路的输入端，所述升压可调电路将所述低压电池组的低压电转换成高压电，再经过所述整流电路整流后输出。

本发明的另一技术解决方案是：一种电动汽车双回路电源切换控制系统，包括高压电池组、低压电池组、升压转换单元、控制处理单元及输出切换单元；所述高压电池组经所述输出切换单元与负载设备连接；所述低压电池组依次经所述升压转换单元、输出切换单元与负载设备连接；所述控制处理单元经信号线连接所述升压转换单元与输出切换单元，且所述控制处理单元控制所述升压转换单元与输出切换单元。

作为优选：所述负载设备包括助力转向驱动系统、刹车气泵驱动系统。

作为优选：所述控制处理单元控制双回路电源的输出通路：所述高压电池组供电正常时，所述控制处理单元控制电源输出为高压电池组，控制系统采用闭环模式控制升压转换单元输出电压；所述高压电池组供电异常时，所述控制处理单元控制电源输出切换为低压电池组的低压电经升压转换单元转换成的高压电，控制系统采用开环模式控制升压转换单元输出电压。

本发明的再一技术解决方案是：一种电动汽车双回路电源切换控制方法，包括以下步骤：

S1：正常运行时，高压电池组供电，控制系统处于待机状态，采用闭环模式控制升压转换单元输出电压；

S2：判断高压电池组是否异常；

S3：若否，高压电池组继续供电，采用闭环模式控制升压转换单元输出电压，控制系统处于待机状态；若是，低压电池组经升压转换单元转换为高压电供电，控制系统切换为功率输出状态，采用开环模式控制升压转换单元输出电压；

S4：判断是否运行到限定工作时间；

S5：若是，高压电池组和低压电池组均停止供电，负载设备停机；若否，再次判断高压电池组是否异常，并循环，直至运行到限定工作时间停机。

作为优选：所述闭环模式的控制方式是通过不断调节开关占空比或不断调节开关频率来驱动升压转换单元，使升压转换单元的输出电压保持设定值的控制方式；所述开环模式的控制方式是以固定开关占空比和固定开关频率来驱动升压转换单元，使升压转换单元的输出电压随低压电池组的电压降低而降低的控制方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果：