[发明专利]混合动力车用大功率48V到12V直流电源转换器

说明书

本发明公开了一种大功率、高可靠性、小体积的48V/12V DC‑DC转换器。它包括降压模块和电子开关模块两个核心模块，所述的降压模块包括Block1、Block2和Block3三个电路模块，每个电路模块包含两个Buck/Boost降压/升压单元，每个单元使用一个独立的H桥驱动器驱动相应MOS管，降压模块还包括一个故障检测电路，数字信号处理器DSP；降压模块还设有供电单元PSU1；电子开关模块包括三路电子开关和另一个故障检测电路，MCU处理器；每路电子开关由两个MOS管电路组成，每路电子开关对应有一个独立的驱动器，每个驱动器的输入端均连接到MCU处理器；降压模块还设有内部供电单元PSU2；所述的电子开关模块中还包含用于与其它电子控制单元进行通信CAN总线接口。

技术领域

本发明涉及一种汽车电子零件，具体是指一种混合动力车用大功率48V到12V直流电源转换器。

背景技术

目前，在汽车混合动力技术中，带有48V电动机/发动机及电池的混合动力车开始普及。该类型汽车具有良好的油电混合性能，具体表现在以下几个方面。

首先，电动机/发动机工作电压为48V，比较原有12V系统有明显提高。这样，可以提高电动机/发动机的工作效率，减少原有12V系统的线路损耗，同时降低车身重量。其次，由于电动机/发动机工作电压为48V，对人体而言在安全电压范围内，相比工作于高压（300V以上）的混合动力车或纯电动汽车，具有更好的安全性。最后，根据相关的一些汽车油耗测试数据报告，该类型混合动力汽车的节能效果在15%左右，具有明显的节能效果。

当汽车加速需要瞬时功率输出时，可以由汽油发动机和48V电动机共同提供输出动力；当汽车刹车或滑行时，可以由48V发电机回收能量并储存在48V电池中。一般而言，将发电机/电动机集成为一体设计，便于装配和降低成本。随着48V系统的混合动力车不断投放市场，必将为汽车的节能减排以及实施更高的汽车排放法规，起到极大的推动作用。

在48V系统的混合动力车中，存在48V和12V两种电源，汽车在运行过程中，这两种电源需要相互传输能量。48V系统发电机产生的48V直流电源，需要降压转换成12V电源，以供给12V汽车电器使用，例如动力系统、转向系统、车身系统等等。

本专利申请的发明人通过实践发现，现有技术中的电源转换器存在输出功率小，散热效果差，存在短路风险，可靠性低，体积大的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种大功率、高可靠性、小体积，完全可以满足48V系统混合动力汽车的功率转换要求的混合动力车用大功率48V到12V直流电源转换器。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种混合动力车用大功率48V到12V直流电源转换器，其特征在于：它包括降压模块和电子开关模块，所述的降压模块包括Block1、Block2和Block3三个电路模块，每个电路模块包含两个Buck/Boost降压/升压单元，总共六个Buck/Boost降压/升压单元电路通过六相交织模式相连，且相邻两相的相位差为60°；同时针对六个Buck/Boost降压/升压单元电路，使用六个独立的H桥驱动器驱动相应MOS管，H桥驱动器输入端连接到数字信号处理器DSP；所述的降压模块还包括用于检测Buck/Boost降压/升压单元电路的故障信息的第一故障检测电路，第一故障检测电路发现故障后首先进行硬件故障保护，同时提供故障信息给数字信号处理器DSP；DSP处理器通过I2C接口或SPI接口连接有MCU处理器；降压模块还设有仅为该模块自身供电的内部供电单元PSU1。