本發(fā)明涉及電源控制,尤其涉及一種電源控制系統(tǒng)、方法、車輛及介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著車輛中智能座艙的發(fā)展,由于座艙的功能需求越來越多,硬件平臺(tái)的升級(jí)也隨之而來,其中,直流轉(zhuǎn)換器(dc/dc)為車輛的動(dòng)力系統(tǒng)和各種輔助設(shè)備供電,在能量轉(zhuǎn)換、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)等方面起到關(guān)鍵作用。直流轉(zhuǎn)換器所面臨的挑戰(zhàn)包括效率問題、體積和重量問題、電磁干擾等等。
2、在效率方面,力求提高轉(zhuǎn)換器的效率,以減少能源損耗,延長電池壽命,提高車輛的續(xù)航里程。在不同負(fù)載情況下,高效的表現(xiàn)也不同,在車輛中的負(fù)載處于重載時(shí),電源3.3v的電流達(dá)到32a以上,效率需要達(dá)到90%以上。輕載情況下,電源3.3v的穩(wěn)態(tài)電流30ma以下,效率需要達(dá)到85%以上。由此可見,重載高效和輕載高效都需要滿足??紤]到電源性能、穩(wěn)定性、響應(yīng)度及emc性能,通常車輛中的直流轉(zhuǎn)化器為多相直流轉(zhuǎn)換器。在重載情況下,通過多相直流轉(zhuǎn)換器的多相輸出達(dá)到高效率,該多相輸出基于開關(guān)時(shí)鐘的偏移實(shí)現(xiàn)。然而,在輕載情況下,多相輸出效率較低,無法滿足輕載高效率的需求。
3、綜上,亟需一種兼顧重載高效和輕載高效的直流轉(zhuǎn)換器的電源控制系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種電源控制系統(tǒng)、方法、車輛及介質(zhì),旨在有效解決上述技術(shù)問題。
2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提供一種電源控制系統(tǒng),包括:
3、直流轉(zhuǎn)換器,所述直流轉(zhuǎn)換器包括第一模式以及第二模式,所述直流轉(zhuǎn)換器在所述第一模式或者所述第二模式下向電源負(fù)載供應(yīng)電量,且所述直流轉(zhuǎn)換器在所述第一模式下向電源負(fù)載供應(yīng)的電量大于在所述第二模式下向電源負(fù)載供應(yīng)的電量,所述直流轉(zhuǎn)換器包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器,其中,所述至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器中一轉(zhuǎn)換器被配置為主轉(zhuǎn)換器,其余被配置為次轉(zhuǎn)換器;
4、控制模塊,與所述直流轉(zhuǎn)換器連接,被配置為根據(jù)電源負(fù)載的功耗數(shù)據(jù)以及直流轉(zhuǎn)換器的電流數(shù)據(jù),控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換來控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng)。
5、進(jìn)一步地,所述第一模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中的所有轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且均被配置為fpwm模式;
6、所述第二模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中主轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且被配置為低功耗模式,次轉(zhuǎn)換器被配置為相位禁用狀態(tài)。
7、進(jìn)一步地,系統(tǒng)還包括:
8、電流監(jiān)測模塊,一端與所述控制模塊耦接,另一端與所述直流轉(zhuǎn)換器耦接,被配置為監(jiān)測所述直流轉(zhuǎn)換器的電流數(shù)據(jù);
9、電壓監(jiān)測模塊,一端與所述控制模塊耦接,另一端與所述電流監(jiān)測模塊耦接,被配置為在所述控制模塊控制所述直流轉(zhuǎn)換器在完成第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換之后監(jiān)測所述直流轉(zhuǎn)換器的電壓數(shù)據(jù)。
10、進(jìn)一步地,所述直流轉(zhuǎn)換器還包括過渡模式,所述過渡模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中主轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且被配置為fpwm模式,次轉(zhuǎn)換器被配置為相位禁用狀態(tài)。
11、進(jìn)一步地,所述直流轉(zhuǎn)換器包括四相位直流-直流轉(zhuǎn)換器。
12、進(jìn)一步地,在所述系統(tǒng)上電時(shí),所述直流轉(zhuǎn)換器被配置為第一模式。
13、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明還提供一種電源控制方法,包括:
14、控制模塊收集電源負(fù)載的功耗數(shù)據(jù)以及直流轉(zhuǎn)換器的電流數(shù)據(jù),并基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換以控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng);
15、其中,所述直流轉(zhuǎn)換器在所述第一模式下向電源負(fù)載供應(yīng)的電量大于在所述第二模式下向電源負(fù)載供應(yīng)的電量,所述直流轉(zhuǎn)換器包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器,其中,所述至少兩個(gè)轉(zhuǎn)換器中一轉(zhuǎn)換器被配置為主轉(zhuǎn)換器,其余被配置為次轉(zhuǎn)換器。
16、進(jìn)一步地,所述第一模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中的所有轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且均被配置為fpwm模式;
17、所述第二模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中主轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且被配置為低功耗模式,次轉(zhuǎn)換器被配置為相位禁用狀態(tài)。
18、進(jìn)一步地,所述基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換以控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng)的步驟,包括:
19、在所述功耗數(shù)據(jù)表征為低功耗且所述電流數(shù)據(jù)中的電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值的情況下,所述控制模塊將多相位直流-直流轉(zhuǎn)換器中的次轉(zhuǎn)換器從相位激活狀態(tài)切換至相位禁用狀態(tài),將所述主轉(zhuǎn)換器從fpwm模式切換至低功耗模式;
20、在所述功耗數(shù)據(jù)表征為非低功耗且所述電流數(shù)據(jù)中的電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值的情況下,所述控制模塊將所述次轉(zhuǎn)換器從相位禁用狀態(tài)切換至相位激活狀態(tài),將所述主轉(zhuǎn)換器從低功耗模式切換至fpwm模式。
21、進(jìn)一步地,所述直流轉(zhuǎn)換器還包括過渡模式,所述過渡模式為所述直流轉(zhuǎn)換器中主轉(zhuǎn)換器被配置為相位激活狀態(tài)且被配置為fpwm模式,次轉(zhuǎn)換器被配置為相位禁用狀態(tài);
22、所述基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換以控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng)的步驟,包括:
23、基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第一模式轉(zhuǎn)換至所述過渡模式,并從所述過渡模式轉(zhuǎn)換至第二模式;或者從第二模式轉(zhuǎn)換至過渡模式,并從所述過渡模式轉(zhuǎn)換至所述第一模式。
24、進(jìn)一步地,所述基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換以控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng)的步驟,包括:
25、所述控制模塊根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)判斷電流值是否小于等于預(yù)設(shè)電流閾值;
26、在所述電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值且所述功耗數(shù)據(jù)表征為低功耗時(shí),控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第一模式轉(zhuǎn)換至第二模式;
27、或者,在所述電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值且所述功耗數(shù)據(jù)表征為非低功耗時(shí),控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第二模式轉(zhuǎn)換至第一模式。
28、進(jìn)一步地,所述在所述電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值且所述功耗數(shù)據(jù)表征為低功耗時(shí),控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第一模式轉(zhuǎn)換至第二模式的步驟,包括:
29、在所述功耗數(shù)據(jù)表征為低功耗時(shí),所述控制模塊向所述電源負(fù)載發(fā)送低功耗模式進(jìn)入指令;
30、所述電源負(fù)載響應(yīng)于所述低功耗模式進(jìn)入指令進(jìn)入低功耗模式,并向所述控制模塊發(fā)送反饋信息;
31、所述控制模塊根據(jù)所述電流數(shù)據(jù)判斷電流值是否小于等于預(yù)設(shè)電流閾值,并在所述電流值小于等于預(yù)設(shè)電流閾值且獲取反饋信息時(shí),控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第一模式轉(zhuǎn)換至第二模式。
32、進(jìn)一步地,在所述控制所述直流轉(zhuǎn)換器從第二模式轉(zhuǎn)換至第一模式的步驟之后,方法還包括:
33、所述控制模塊生成低功耗模式退出指令并發(fā)送至所述電源負(fù)載,所述電源負(fù)載響應(yīng)于所述低功耗模式退出指令退出低功耗模式。
34、進(jìn)一步地,在所述基于收集的所述功耗數(shù)據(jù)以及電流數(shù)據(jù)控制所述直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式之間的轉(zhuǎn)換以控制對所述電源負(fù)載的電量供應(yīng)的步驟之后,方法還包括:
35、所述控制模塊根據(jù)直流轉(zhuǎn)換器的電壓數(shù)據(jù)確定所述直流轉(zhuǎn)換器的電壓在模式轉(zhuǎn)換后是否穩(wěn)定,在確定所述直流轉(zhuǎn)換器的電壓不穩(wěn)定時(shí),將所述直流轉(zhuǎn)換器中的所有轉(zhuǎn)換器配置為相位禁用狀態(tài)。
36、根據(jù)本發(fā)明的第三方面,本發(fā)明還提供一種車輛,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的電源控制方法的步驟。
37、根據(jù)本發(fā)明的第四方面,本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì),所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有多條指令,所述指令適于由處理器加載以執(zhí)行如上述的電源控制方法的步驟。
38、通過本發(fā)明中的上述實(shí)施例中的一個(gè)實(shí)施例或多個(gè)實(shí)施例,至少可以實(shí)現(xiàn)如下技術(shù)效果:通過控制模塊對直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行第一模式與第二模式的切換來實(shí)現(xiàn)重載和輕載下的高效率能量轉(zhuǎn)換,并不需要增設(shè)輔助電源,成本低,且模式切換過程中的穩(wěn)定性更高。