CN106114265A - 一种电动汽车大功率直流充电机/桩dcdc变换装置及控制方法 - Google Patents

一种电动汽车大功率直流充电机/桩dcdc变换装置及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法，该装置采用多相交错并联降压升压调节技术，满足宽电压输入及宽电压输出的调节，模块化控制结构设计，可控制充电能量的输出、降低输出纹波并提高功率和效率。本装置输出电压、电流均可控，具有电流、电压、温度、功率保护及驱动短路保护等保护功能；增加预启动限流模块、充电预启动与泄放保护模块、硬件过流保护模块和故障信号处理模块，有效增强了本装置的安全可靠性。本装置纹波小，转换效率高，成本低，结构简单，启动电流小，安全可靠性高，既可用于电动汽车大功率直流充电机/桩的DCDC电力变换，也可用于其它功率电源设备，适合在各种电力电子领域使用。

Description

一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制 方法
技术领域
本发明涉及电动汽车大功率直流充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法。
背景技术
随着世界经济的不断发展，汽车总量不断攀升，不可再生能源的不断减少，能源危机和环境污染这两大问题日益突出。推动新能源及新能源汽车快速发展已经成为当务之急。
目前，电能作为石油资源最好的代替能源，清洁环保，节能高效，除了常规的燃煤发电之外，还可以充分利用太阳能能、风能、潮汐能和生物能等来得到，为能源缺乏和环境污染问题提供了一个非常好的解决方案。
然而高效率、低成本、简单方便、安全可靠的大功率一体化直流充电桩对新能源汽车的快速发展具有关键作用。
充电桩的发展直接关系到整个新能源纯电动汽车的发展，电力设施缺乏，充电设备复杂，可靠性差，功率效率低下都制约着新能源纯电动汽车的普及与发展。目前市场上大部分采用多个小功率模块并联的大功率充电设备，主要具有以下缺陷：
1)转换效率低。大功率电源属于强电产品，电流大、功率器件发热量大，如果并联模块过多，容易增加多余电路损耗，并增加散热装置压力，额外的散热装置也将进一步增加损耗，严重影响整体转换效率，浪费能源。
2)体积庞大结构复杂。目前已有的大功率充电桩采用多个小功率模块并联来实现，而采用多个小模块并联的装置通常需要占用很大空间，且结构复杂，限制了充电桩安装的简便性，影响了其应用推广。
3)成本高、安全稳定性差。多个模块需要成倍数增加设备成本以及配套的散热设备成本，并且模块越多，控制及保护结构越复杂，稳定性越差，安装难度增加，难于一体化，不稳定因素也因此增多；大功率电源电流大、电压高，因此对功率器件的要求都很高，如未采用安全保护电路和软件控制方法设计，在使用过程中产生的大电流容易烧坏功率模块的元器件，严重时甚至会对电动汽车造成损坏。
尽管大功率电源装置随着电子科技的进步已有了长足的发展，但随着新能源新设备的出现，仍有不少问题需进一步研究解决，随着新能源电动汽车的需求越来越高，简单高效，安全可靠，稳定低成本的适用于电动汽车大功率直流充电机/桩的DCDC变换装置及控制方法急需研究开发。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中转换率低、结构复杂，且安全稳定性差的缺陷，提供一种体积小，成本低，结构简单，高效率高功率的，运行可靠性高的，输出可控的适应于电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，包括预启动限流模块、多相交错并联降压升压调节模块、充电预启动与泄放保护模块、带上电保护的IGBT驱动模块、硬件过流保护模块、A/D采样模块、PWM模块、故障信号处理模块、均流计算及控制模块、逻辑控制模块、相位交错延时控制模块、双路加法器模块、比例积分运算模块和双路比较器模块，其中：
多相交错并联降压升压调节模块的输入端通过预启动限流模块与整流后的直流电输入相连，输出端通过充电预启动与泄放保护模块与蓄电池相连；
A/D采样模块与多相交错并联降压升压调节模块相连，获取多相交错并联降压升压调节模块的电压检测值和电流检测值；并将采样输出值分别发送给均流计算及控制模块和硬件过流保护模块，硬件过流保护模块的输出端与故障信号处理模块的输入端相连，故障信号处理模块的输出端分别与PWM模块和逻辑控制模块相连；均流计算及控制模块的输出端分别与逻辑控制模块和双路加法器模块相连；
逻辑控制模块的CAN端口与车载BMS***相连，逻辑控制模块的输出端分别与故障处理模块、均流计算及控制模块和双路比较器模块的输入端相连；
双路比较器模块、比例积分运算模块、双路加法器模块、相位交错延时控制模块和PWM模块的输出端、输入端依次相连，PWM模块的输出端通过带上电保护的IGBT驱动模块与多相交错并联降压升压调节模块相连，带上电保护的IGBT驱动模块的输出端还与故障信号处理模块的输入端相连。
进一步地，本发明的多相交错并联降压升压调节模块为一相或多相，包括多路并联的单相降压升压电路。
进一步地，本发明的多相交错并联降压升压调节模块的正向输入端与第一单相降压升压电路的正向输入端和第二单相降压升压电路的正向输入端相连接，多相交错并联降压升压调节模块的负向输入端与第一单相降压升压电路的负向输入端和第二单相降压升压电路的负向输入端相连接；
第一单相降压升压电路的正向输入端通过第一功率开关管、第一电感、第二电流检测电路和第三二极管与输出电容正向输出端相连接，第二单相降压升压电路的输入端通过第二功率开关管、第二电感、第四二极管与输出电容正向输出端相连接；第一单相降压升压电路的负向输入端与输出电容的负向输出端相连，且通过第一二极管与第一电感的前端相连接；第二单相降压升压电路的负向输入端与输出电容负向输出端相连，且通过第二二极管与第二电感的前端相连接，输出电容正向输出端与多相交错并联降压升压调节模块正向输出端相连接，输出电容负向输出端与多相交错并联降压升压调节模块负向输出端相连接；
多相交错并联降压升压调节模块还包括第一温度检测电路和第二温度检测电路，分别将采集到的第一功率开关管和第二功率开关管的温度值发送给逻辑控制模块；逻辑控制模块的输出端还与4个继电器相连，进而控制预启动限流模块、充电预启动与泄放保护模块和散热装置；逻辑控制模块的输出端还与显示与报警装置相连。
进一步地，本发明的故障信号处理模块输入端分别接收到带上电保护的IGBT驱动模块、硬件过流保护模块的信号后，经第一或门产生输出信号F，输出信号F一路通过故障信号处理模块输出给逻辑控制模块，一路与故障信号处理模块输入端接收到的来自逻辑控制模块输出端的信号一起经过第二或门产生输出值E，输出值E与故障信号处理模块接收到的来自逻辑控制模块的信号一起经过第三或门产生输出值输出值通过故障处理模块输出给PWM模块的输入端。
进一步地，本发明的基于CAN总线和MODBUS485的逻辑控制模块能够独立实时监控该DCDC变换装置的电压、电流、功率和温度信息，当出现过压、欠压、过流、过载、过温及硬件短路等情况时，能及时拉高信号，关闭PWM模块的输出，进而关断四路功率开关管，并通过显示与报警装置发出警报及显示故障信息；逻辑控制模块根据温度情况由第四继电器控制散热装置的运行，并能根据检测到的信息和由CAN总线与电动汽车车载BMS***交互的信息通过第一继电器、第二继电器、第三继电器控制主电路动作，使该装置正常充电；逻辑控制模块通过CAN总线与车载BMS***不断的进行信息交互，监控充电电池的需求及状态，进行实时诊断，并能根据需求进行恒流限压和恒压限流的工作模式的自动切换.
本发明提供一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换控制方法，包括以下步骤：
S1、对装置进行弱电初始化，三相整流模块通过预启动限流模块的电容进行小电流预充电，使电容两端电压达到设定值，逻辑控制模块获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的值进行上电故障及异常检测，若出现故障或异常，则故障信号处理模块对故障进行处理；若无故障和异常，逻辑控制模块通过CAN总线向车载BMS***发送交互请求；
S2、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***要求的工作模式，若为恒压限流模式，进入步骤S3；若为恒流限压模式，进入步骤S4；若为充电结束，进入步骤S5；
S3、以恒压限流模式工作：逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒压充电电压值，多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，经过双路比较器模块、比例积分运算模块、双路加法器模块的计算和调节，输出满足设定值的电压和电流，充电完毕后进入步骤S5；
S4、以恒流限压模式工作：逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒流充电电流值，多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，经过双路比较器模块、比例积分运算模块、双路加法器模块的计算和调节，输出满足设定值的电压和电流，充电完毕后进入步骤S5；
S5、充电结束。
进一步地，本发明的步骤S1的具体方法为：
步骤S100、本装置进行弱电初始化；
步骤S110、三相整流模块通过预启动限流模块电容Cin小电流预充电；
步骤S120、检测电容Cin两端电压Uin是否达到设定值500V，若未达到返回步骤S110,达到后进行步骤S130；
步骤S130、逻辑控制模块通过第一继电器控制预启动限流模块中主开关闭合继续给电容Cin充电；
步骤S140、逻辑控制模块获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的值进行上电故障检测并由显示装置显示；
步骤S150、若有故障转到步骤S530，若无故障进行步骤S160；
步骤S160、判断充电枪与车辆枪座是否完全连接，若没有完全连接则转入步骤S530,若完全连接则进入步骤S170；
步骤S170、判断车载蓄电池电压Uout是否在正常电压范围内，若不正常转入步骤S530，若正常进入步骤S180；
步骤S180、逻辑控制模块通过第二继电器控制充电预启动与泄放保护模块中主电路输出开关闭合；
步骤S190、逻辑控制模块通过CAN总线向车载BMS***发送交互请求。
进一步地，本发明的步骤S3的具体方法为：
步骤S300、以恒压限流模式工作；
步骤S310、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒压充电电压值；
步骤S320、判断给定恒压充电电压值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤330；
步骤330、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤340、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电压值uo(k)和逻辑控制模块输出的参考电压值uref并作比较运算得到△eu(k)；
步骤350、比例积分运算模块获取△eu(k)并计算得出△e(k)；
步骤360、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S370、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S380、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S390、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S391；
步骤S391、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S340；
步骤S392、判断输出电流是否降到设定值，如果降到设定值10A则转入步骤S560,否则进入步骤S510；
步骤S393、判断输出电流Iout是否升至设定值105A，若达到设定值则转入步骤S440，以100A进行恒流充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
进一步地，本发明的步骤S4的具体方法为：
步骤S400、以恒流限压模式工作；
步骤S410、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒流充电电流值；
步骤S420、判断给定恒压充电电流值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤430；
步骤430、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤440、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电流值io(k)和逻辑控制模块输出的参考电流值iref并作比较运算得到△ei(k)；
步骤450、比例积分运算模块获取△ei(k)并计算得出△e(k)；
步骤460、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S470、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S480、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S490、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S491；
步骤S491、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S440；
步骤S492、判断输出电压Uout是否升至设定值596V，若达到设定值则转入步骤S340，以596V进行恒压充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
进一步地，本发明的步骤S5的具体方法为：
步骤S500、逻辑控制模块是否接收到车载BMS***结束充电指令，若接收到该指令则转入步骤S520，否则转入步骤S510；
步骤S510、逻辑控制模块通过获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的信息不断的进行过压、欠压、过流、过温、过载及短路等故障检测并由显示装置显示；
步骤S520、判断工作过程中是否有故障发生，若无故障发生则转入步骤S200进行循环工作，若有故障发生则转入步骤S530；
步骤S530、故障信号处理模块产生故障信号高电平送给PWM模块封锁PWM模块的输出，并通过带上电保护的IGBT驱动模块保持输出IGBT关断信号；
步骤S540、逻辑控制模块通过获取故障信号处理模块的反馈信号F判断是否为硬件短路故障，若不是则转入步骤S140,等待故障消失，若是硬件短路故障则进入步骤S550；
步骤S550、逻辑控制模块通过显示与报警装置发出故障警报并显示故障信息；
步骤S560、主电路开关管关闭，逻辑控制模块通过第三继电器控制主电路输出开关断开，通过第二继电器接通泄放电路泄除电路剩余电量，泄放完毕后断开泄放电路；
步骤S570、充电结束，等待重启。
本发明产生的有益效果是：本发明的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置及控制方法，通过采用多相交错并联降压升压调节模块，突破了传统的采用多个小功率模块并联才能实现电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC电力变换的结构限制，采用单模块主电路设计和模块化控制结构的设计，使设备体积小，成本低，组装方便，易于实现一体化；采用多相交错并联技术，可控制充电能量的输出、降低输出纹波并提高功率和效率；采用降压升压级联电路，满足宽电压输入及宽电压输出的调节；输入侧和输出侧分别增加预启动限流模块、充电预启动与泄放保护模块，增强了启动和充电工作过程的稳定性；采用多重保护机制，使本装置在收到外部干扰时能安全可靠运行；采用CAN总线和ModBus485的逻辑控制及信息通讯，实现充电工作过程重要数据信息的整体监控，使充电智能化；采用软启动控制、均流控制和增量式PI控制算法，增加了本装置工作的精确性与稳定性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的装置电路连接示意图；
图2是本发明实施例的故障信号处理模块电路连接示意图；
图3是本发明实施例的方法流程图；
图中，110-预启动限流模块、120-多相交错并联降压升压调节模块、130-充电预启动与泄放保护模块、140-带上电保护的IGBT驱动模块、150-硬件过流保护模块、160-A/D采样模块、170-PWM模块、180-故障信号处理模块、190-均流计算及控制模块、200-逻辑控制模块、210-相位交错延时控制模块、220-双路加法器模块、230-比例积分运算模块、240-双路比较器模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，采用交错并联降压升压调节技术，模块化控制结构设计，可控制充电能量的输出，装置主体结构包括预启动限流模块110、多相交错并联降压升压调节模块120、充电预启动与泄放保护模块130、带上电保护的IGBT驱动模块140、硬件过流保护模块150、A/D采样模块160、PWM模块170、故障信号处理模块180、均流计算及控制模块190、逻辑控制模块200、相位交错延时控制模块210、双路加法器模块220、比例积分运算模块230和双路比较器模块240。
在本实施例中，该装置主电路采用两相交错并联降压升压调节电路，输出功率可达66KW，输出电压Uout范围为300～750V(额定600V)可控,输出电流Iout范围为0～110A可控，电感L1、L2取值为0.4mH，电容Cout为1000uF耐压800V，Rin为1kΩ100W，Cin为4000uF耐压800V，充电预启动与泄放保护模块(130)中的保险装置200A。
电网三相交流电经过三相整流模块得到直流电，整流输出正极(+)与预启动限流模块110输入端Di相连接，整流输出负极(-)与整流输出电容Cin的一端Cin-相连接，预启动限流模块110输出端Do与整流输出电容Cin的一端Cin+相连接，整流输出电容Cin的Cin+端通过电流检测1与多相交错并联降压升压调节模块120输入端的Ubi+相连接，整流输出电容Cin的Cin-端与多相交错并联降压升压调节模块120的输入端Ubi-端相连接，多相交错并联降压升压调节模块120输出端Ubo+通过电流检测4与充电预启动与泄放保护模块130的输入端Fi+相连接，多相交错并联降压升压调节模块120输出端Ubo-与充电预启动与泄放保护模块130的输出端Fi-相连接，充电预启动与泄放保护模块130输出端Fo+与车载蓄电池正极(+)相连接，充电预启动与泄放保护模块130输出端Fo-与车载蓄电池负极(-)相连接，经整流后得到的直流电能通过多相交错并联降压升压调节模块120变换调节后，输出电压、电流均可控的直流电能。
电压检测值Uin、Uout和电流检测值Iin、IL1、Iout分别与A/D采样模块160输入端Uin、Uout、Iin、IL1、Iout相连接，A/D采样模块160的输出采样值Ui(k)、Uo(k)、Ii(k)、I1(k)、Io(k)通过输出端O_7、O_10、O_8、O_9、O_11与均流计算及控制模块190的输入端I_17、I_20、I_18、I_19、I_21相连接；均流计算及控制模块190的输出值△el(k)通过输出端O_14与双路加法器模块220的输入端I_36和通过一个反相器与双路加法器模块220的输入端I_37相连接，均流计算及控制模块190输出值i2(k)、i1(k)、i(k)、ui(k)通过输出端O_15、O_16、O_17、O_20分别与逻辑控制模块200的输入端I_31、I_30、I_29、I_26相连接，均流计算及控制模块190的输出值io(k)、uo(k)通过输出端O_18、O_19分别与逻辑控制模块220输入端I_28、I_27和双路比较器模块240输入端I_41、I_43相连接；功率开关管(IGBT)VT1、VT2的温度值t1通过温度检测T1、T2与逻辑控制模块200输入端I_25相连接，功率开关管(IGBT)VT3、VT4的温度值t2通过温度检测T3、T4与逻辑控制模块200输入端I_24相连接，逻辑控制模块200的输出值d1、d2、d3、d4通过输出端O_23、O_24、O_25、O_28分别与继电器1、继电器2、继电器3、继电器4相连接，并进而控制预启动限流模块110、充电预启动与泄放保护模块130和散热装置，逻辑控制模块200的输出端O_26、O_27与显示与报警装置相连接，逻辑控制模块200的CAN端与车载BMS***相连，逻辑控制模块200的输出值OT通过输出端O_29、O_30分别与故障处理模块180输入端I_16、I_15相连接，逻辑控制模块200的输出值K通过输出端O_22与均流计算及控制模块190输入端I_22和相位交错延时控制模块210输入端I_35相连接，逻辑控制模块200的输出值N通过输出端O_21与均流计算及控制模块190输入端I_23相连接，逻辑控制模块200的输出值iref、uref通过输出端O_31、O_32与双路比较器模块240的输入端I_42、I_44相连接；双路比较器模块240的两路输出值△ei(k)、△eu(k)通过输出端O_40、O_41与比例积分运算模块230输入端I_39、I_40相连接，比例积分运算模块230输出值△e(k)通过输出端O_39与双路加法器模块220输入端I_38相连接，双路加法器模块220两路输出值△e1(k)、△e2(k)通过输出端O_37、O_38与相位交错延时控制模块210的输入端I_33、I_34相连接，相位交错延时控制模块210的输出值△p1、△p2、△p3、△p4通过输出端O_33、O_34、O_35、O_36与PWM模块170的输入端I_9、I_10、I_11、I_12相连接，PWM模块170四路输出值pwm1、pwm2、pwm3、pwm4通过输出端P1、P2、P3、P4与带上电保护的IGBT驱动模块140输入端I_1、I_2、I_3、I_4相连接，带上电保护的IGBT驱动模块140输出值g1、g2、g3、g4通过输出端G1、G2、G3、G4分别与四个功率开关管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4控制端相连接，带上电保护的IGBT驱动模块140输出值CS通过输出端O_1与故障信号处理模块180的输入端I_13相连接。
A/D采样模块160的输出值ia、ib、ic、id通过输出端O_3、O_4、O_5、O_6与硬件过流保护模块150的输入端I_5、I_6、I_7、I_8相连接，硬件过流保护模块150输出过流信号OC通过输出端O_2与故障信号处理模块180输入端I_14相连接，故障信号处理模块180输出值F通过输出端O_12、O_13分别与PWM模块170输入端逻辑控制模块200输入端I_32相连接。
多相交错并联降压升压调节模块120由多路单相降压升压电路并联组成，多相交错并联降压升压调节模块120的输入端Ubi+与单相降压升压电路b1的输入端bi1+和单相降压升压电路b2的输入端bi2+相连接，多相交错并联降压升压调节模块120的输入端Ubi-与单相降压升压电路b1的输入端bi1-和单相降压升压电路b2的输入端bi2-相连接，单相降压升压电路b1输入端bi1+通过功率开关管(IGBT)VT1、电感L1、电流检测2和二极管D3与输出电容Cout一端Cout+端相连接，单相降压升压电路b2的输入端bi2+通过功率开关管(IGBT)VT2、电感L2、二极管D4与输出电容Cout一端Cout+端相连接，单相降压升压电路b1的输入端bi1-与输出电容Cout的一端Cout-端和通过二极管D1与电感L1的前端相连接，单相降压升压电路b2的输入端bi2-与输出电容Cout一端Cout-端和通过二极管D2与电感L2的前端相连接，输出电容Cout的Cout+端与多相交错并联降压升压调节模块120输出端Ubo+相连接，输出电容Cout的Cout-端与多相交错并联降压升压调节模块120输出端Ubo-相连接。
如图2所示，故障信号处理模块180输入端I_13、I_14分别接收到带上电保护的IGBT驱动模块140的CS信号、硬件过流保护模块150的OC信号后，经或门C1产生输出信号F，信号F一路通过故障信号处理模块180的输出端O_13输出给逻辑控制模块200输入端I_32，一路与故障信号处理模块180输入端I_15接收到的来自逻辑控制模块200输出端O_30的OT信号一起经过或门C2产生输出值E，信号E与故障信号处理模块180的输入端I_16接收到的来自逻辑控制模块200输出端O_29的信号一起经过或门C3产生输出值 通过故障处理模块180输出端O_12输出给PWM模块170的输入端
基于CAN总线和MODBUS485的逻辑控制模块200能够独立实时监控该DCDC变换装置的电压、电流、功率和温度等信息，当出现过压、欠压、过流、过载、过温及硬件短路等情况时，能及时拉高信号，关闭PWM模块170的输出，进而关断四路功率开关管(IGBT)，并通过显示与报警装置发出警报及显示故障信息；逻辑控制模块200可根据温度情况由继电器4控制散热装置的运行，并能根据检测到的信息和由CAN总线与电动汽车车载BMS***交互的信息通过继电器1、继电器2、继电器3控制主电路动作，使该装置正常充电；逻辑控制模块200通过CAN总线与车载BMS***不断的进行信息交互，监控充电电池的需求及状态，进行实时诊断，并能根据需求进行恒流限压和恒压限流等工作模式的自动切换，保证该装置充电的安全正常运行。
本装置电容Cin电压设定值为500V，输出过压值为620V，前级为带PFC三相可控整流时输入过压值为680V，欠压值为620V；前级为三相不可控整流是输入过压值为600V，欠压值为520V；输出过流值为120A，过载值为72kw,过温值为65℃，硬件过流保护阀值设定为200A，恒流转恒压设定电压值和恒压充电给定值为596V，恒流转恒压设定电流值为105A，恒流充电给定值为100A，恒压充电时判断车载蓄电池充满的电流设定值为10A。
本实例的控制方法为：该装置启动前预启动限流模块110中的主开关断开，四个功率开关管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4保持关断，三相整流模块通过预启动限流模块110给整流输出电容Cin小电流缓慢充电；当整流输出电容Cin电压达到设定值时，逻辑控制模块200通过继电器1控制预启动限流模块110主开关关闭继续给整流输出电容Cin充电。
与此同时，A/D采样模块160和温度检测装置通过传感器不断检测主电路电流、电压和温度值，送到各相关模块进行运算调节、故障诊断和状态监控；一方面，硬件过流保护模块150获取ia、ib、ic、id等电流值与自身设定的过流阀值进行比较，任何一路电流值超过阀值都会产生硬件过流信号，即拉高OC，高电平OC信号通过故障信号处理模块180中的串级或门C1、C2、C3输出高电平信号F、高电平封锁PWM模块170的输出，高电平F反馈给逻辑控制模块200进行软件控制二次保护；温度检测T1、T2和温度检测T3、T4不断监控四个功率开关管(IGBT)VT1、VT2和VT3、VT4的温度，分别将VT1和VT2两管的最高温度t1、VT3和VT4两管的最高温度t2送给逻辑控制模块200与温度限定值进行比较判断，若过温，逻辑控制模块200将产生OT过温信号发出警报和故障显示并拉高和OT信号通过故障信号处理模块180得到高电平信号将封锁PWM模块170的输出；同样，带上电保护的IGBT驱动模块140因短路故障产生的CS信号也将传送到故障信号处理模块180，得到高电平信号封锁PWM模块170的输出；总而言之，CS、OC、OT和任何一个变为高电平都会在故障信号处理模块180中得到高电平高电平信号，及时的关闭PWM模块170的输出，多方面的故障诊断确保该装置的安全可靠运行；
另一方面，均流计算及控制模块190从A/D采样模块160中获得Ui(k)、Ii(k)、I1(k)、Uo(k)和Io(k)等电流电压值，经过滤波处理及相关运算得到ui(k)、i(k)、i1(k)、uo(k)、io(k)、i2(k)和均流补偿值△el(k)，并通过反相器得到-△el(k)。
逻辑控制模块200通过获取均流计算及控制模块190、故障信号处理模块180及温度检测T1、T2和温度检测T3、T4所反馈的数据信息进行初始上电故障检测并显示；当检测到故障时，故障信号处理模块180发出故障信号给PWM模块170关闭其输出，再通过带上电保护的IGBT驱动模块140输出IGBT关断信号维持开关管(IGBT)VT1、VT2、VT3、VT4的关断；同时故障信号处理模块180反馈故障信号F给逻辑控制模块200，逻辑控制模块200通过显示与报警装置发出警报和显示故障信息，并且拉高实现二次关断，达到双重保护的作用；当检测无故障时，在该装置主电路与车载蓄电池连接正常的情况下，通过电压检测Uout检测车载蓄电池两端电压Uout是否正常，若不正常该装置输出保持关闭，如若车载蓄电池两端电压正常，逻辑控制模块200通过继电器3控制充电预启动与泄放保护模块130闭合主电路输出开关，并通过CAN总线向车载BMS***发出交互请求，在交互中断或不正常的情况下将重新发送交互请求；正常交互过程中，逻辑控制模块200与车载BMS之间不断的进行重要数据信息的交流，使该装置安全可靠的进行充电工作；逻辑控制模块200不断的通过CAN总线获取车载BMS***的充电需求，实现恒压限流充电模式、恒流限压充电模式或结束充电之间的自动控制。
在恒流限压模式下，逻辑控制模块200通过CAN总线获取车载BMS***给定的车载蓄电池需求充电电流目标值并判断该值是否合理，若该充电电流目标值不合理便予以丢弃直到获取合理值，逻辑控制模块200将获取到的合理充电电流目标值作为电流参考值iref，双路比较器模块240分别从逻辑控制模块200、均流计算及控制模块190获取iref、io(k)并进行比较运算得到△ei(k)，双路比较器模块240将△ei(k)送入比例积分运算模块230计算得到PI输出值△e(k)，双路加法器模块220获取△e(k)、△el(k)、-△el(k)，△e(k)分别与均流补偿值△el(k)、-△el(k)经加法器运算后得到占空比调节量△e1(k)、△e2(k)，△e1(k)、△e2(k)通过相位交错延时控制模块210通过延时控制产生△p1、△p2、△p3和△p4，其中△p1与△p2、△p3与△p4相位交错延时180度；PWM模块170根据△p1、△p2、△p3、△p4产生pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波信号，并通过带上电保护的IGBT驱动模块140得到标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作。在恒流充电过程中当输出电压Uout上升到设定电压限值时，便会自动转换到恒压工作模式，以设定的恒定电压进行充电。
在恒压限流模式下，逻辑控制模块200通过CAN总线获取车载BMS***给定的车载蓄电池需求充电电压目标值并判断该值是否合理，若该充电电压目标值不合理便予以丢弃直到获取合理值，逻辑控制模块200将获取到的合理充电电压目标值作为电压参考值uref，双路比较器模块240分别从逻辑控制模块200、均流计算及控制模块190获取uref、uo(k)并进行比较运算得到△eu(k)，双路比较器模块(240)将△eu(k)送入比例积分运算模块230计算得到PI输出值△e(k)，双路加法器模块220获取△e(k)、△el(k)、-△el(k)，△e(k)分别与均流补偿值△el(k)、-△el(k)经加法器运算后得到占空比调节量△e1(k)、△e2(k)，△e1(k)、△e2(k)通过相位交错延时控制模块210通过延时控制产生△p1、△p2、△p3和△p4，其中△p1与△p2、△p3与△p4相位交错延时180度；PWM模块170根据△p1、△p2、△p3、△p4产生pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波信号，并通过带上电保护的IGBT驱动模块140得到标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作。在恒压充电过程中当输出电流Iout上升到设定电电流限值时，便会自动转换到恒流工作模式，以设定的恒定电流进行充电。
当输出电流值在恒压工作模式下降低到给定值，本装置会判定车载蓄电池电量即将充满，从而关断主电路开关管，逻辑控制模块200通过继电器2和继电器3控制充电预启动与泄放保护模块130动作，关闭主电路输出开关并接通泄放电路泄放掉电路剩余电量，确保安全结束充电。该装置在电路故障或收到车载BMS***结束充电指令时，同样也将做出以上相关动作，安全结束充电并报警显示。
由于该装置的多相交错并联降压升压调节模块120可在降压或升压方式工作，故能应用于较大范围输入电压及宽输出电压的场合；初始启动时该装置将工作在降压方式进行软启动，即多相交错并联降压升压调节模块120的驱动信号占空比在当前控制值的基础上定步长的缓慢增加或减少，当输出电压太低不能满足需求时本装置将切换到升压工作方式，使输出电压达到需求值；
降压工作方式时，也即VT1和VT2等管进行开关调节，VT3和VT4等管保持关断，多相交错并联降压升压调节模块120构成多相交错并联降压调节电路；此时，在降压升压工作方式控制信号K的作用下，均流计算及控制模块190中均流补偿值△el(k)为降压工作方式下运算后的值；相位交错延时控制模块210中△p1、△p2、△p3、△p4对应为降压工作方式下的信号，△p2信号滞后△p1信号180度并都进行开关调节，而△p3和△p4保持低电平状态；经过PWM模块170和带上电保护的IGBT驱动模块140得到标准的g1、g2、g3和g4驱动信号，其中g1和g2为占空比开关调节信号，g3和g4维持低电平关断信号。
升压工作方式时，也即VT3和VT4等管进行开关调节，VT1和VT2等管保持开通，此时多相交错并联降压升压调节模块120构成多相交错并联升压调节电路；在降压升压工作方式控制信号K的作用下，均流计算及控制模块190中均流补偿值△el(k)为升压工作方式下运算后的值；相位交错延时控制模块210中的△p1、△p2、△p3、△p4为对应的升压工作方式下的信号，其中△p1、△p2保持高电平状态，△p3信号滞后△p4信号180度并都进行开关调节；后经过PWM模块170和带上电保护的IGBT驱动模块140得到标准的g1、g2、g3和g4驱动信号，其中g3和g4为占空比开关调节信号，g1和g2维持高电平直通信号。
在本实施例中，充电多少及充电方式由本装置根据车载BMS***发送来的需求及蓄电池的荷电状态来决定，本实施例中既可以采用电压控制模式进行恒压限流充电，也可采用电流控制模式恒流限压充电。采用软启动算法同时控制多相交错降压升压调节模块120的多路单相电路，在开机启动和控制模式改变时，多相交错并联降压升压调节模块120的驱动信号在当前控制值的基础上缓慢增加或减少，该变换装置的能量输出缓慢变化，抑制电压、电流的突变。逻辑控制模块200和显示与报警装置能实时诊断和监控欠压、过压、过流、过温以及传感器安装失灵症状，当该装置出现故障时，自动进行输出保护，并显示相应的故障代码和发出警报。
如图3所示，本发明实施例的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置的具体控制步骤包括：
步骤S100、本装置进行弱电初始化；
步骤S110、三相整流模块通过预启动限流模块电容Cin小电流预充电；
步骤S120、检测电容Cin两端电压Uin是否达到设定值500V，若未达到返回步骤S110,达到后进行步骤S130；
步骤S130、逻辑控制模块通过第一继电器控制预启动限流模块中主开关闭合继续给电容Cin充电；
步骤S140、逻辑控制模块获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的值进行上电故障检测并由显示装置显示；
步骤S150、若有故障转到步骤S530，若无故障进行步骤S160；
步骤S160、判断充电枪与车辆枪座是否完全连接，若没有完全连接则转入步骤S530,若完全连接则进入步骤S170；
步骤S170、判断车载蓄电池电压Uout是否在正常电压范围内，若不正常转入步骤S530，若正常进入步骤S180；
步骤S180、逻辑控制模块通过第二继电器控制充电预启动与泄放保护模块中主电路输出开关闭合；
步骤S190、逻辑控制模块通过CAN总线向车载BMS***发送交互请求。
步骤S200、判断交互是否正常，若不正常转入步骤S190，若正常进入步骤S210；
步骤S210、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***要求的工作模式：恒压限流模式、恒流限压模式和充电结束分别进入步骤S300、S400和S500；
恒压限流模式：
步骤S300、以恒压限流模式工作；
步骤S310、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒压充电电压值；
步骤S320、判断给定恒压充电电压值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤330；
步骤330、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤340、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电压值uo(k)和逻辑控制模块输出的参考电压值uref并作比较运算得到△eu(k)；
步骤350、比例积分运算模块获取△eu(k)并计算得出△e(k)；
步骤360、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S370、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S380、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S390、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S391；
步骤S391、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S340；
步骤S392、判断输出电流是否降到设定值，如果降到设定值10A则转入步骤S560,否则进入步骤S510；
步骤S393、判断输出电流Iout是否升至设定值105A，若达到设定值则转入步骤S440，以100A进行恒流充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
恒流限压模式：
步骤S400、以恒流限压模式工作；
步骤S410、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒流充电电流值；
步骤S420、判断给定恒压充电电流值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤430；
步骤430、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤440、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电流值io(k)和逻辑控制模块输出的参考电流值iref并作比较运算得到△ei(k)；
步骤450、比例积分运算模块获取△ei(k)并计算得出△e(k)；
步骤460、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S470、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S480、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S490、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S491；
步骤S491、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S440；
步骤S492、判断输出电压Uout是否升至设定值596V，若达到设定值则转入步骤S340，以596V进行恒压充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
结束充电：
步骤S500、逻辑控制模块是否接收到车载BMS***结束充电指令，若接收到该指令则转入步骤S520，否则转入步骤S510；
步骤S510、逻辑控制模块通过获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的信息不断的进行过压、欠压、过流、过温、过载及短路等故障检测并由显示装置显示；
步骤S520、判断工作过程中是否有故障发生，若无故障发生则转入步骤S200进行循环工作，若有故障发生则转入步骤S530；
步骤S530、故障信号处理模块产生故障信号高电平S送给PWM模块封锁PWM模块的输出，并通过带上电保护的IGBT驱动模块保持输出IGBT关断信号；
步骤S540、逻辑控制模块通过获取故障信号处理模块的反馈信号F判断是否为硬件短路故障，若不是则转入步骤S140,等待故障消失，若是硬件短路故障则进入步骤S550；
步骤S550、逻辑控制模块通过显示与报警装置发出故障警报并显示故障信息；
步骤S560、主电路开关管关闭，逻辑控制模块通过第三继电器控制主电路输出开关断开，通过第二继电器接通泄放电路泄除电路剩余电量，泄放完毕后断开泄放电路；
步骤S570、充电结束，等待重启。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，包括预启动限流模块(110)、多相交错并联降压升压调节模块(120)、充电预启动与泄放保护模块(130)、带上电保护的IGBT驱动模块(140)、硬件过流保护模块(150)、A/D采样模块(160)、PWM模块(170)、故障信号处理模块(180)、均流计算及控制模块(190)、逻辑控制模块(200)、相位交错延时控制模块(210)、双路加法器模块(220)、比例积分运算模块(230)和双路比较器模块(240)，其中：
多相交错并联降压升压调节模块(120)的输入端通过预启动限流模块(110)与整流后的直流电输入相连，输出端通过充电预启动与泄放保护模块(130)与蓄电池相连；
A/D采样模块(160)与多相交错并联降压升压调节模块(120)相连，获取多相交错并联降压升压调节模块(120)的电压检测值和电流检测值；并将采样输出值分别发送给均流计算及控制模块(190)和硬件过流保护模块(150)，硬件过流保护模块(150)的输出端与故障信号处理模块(180)的输入端相连，故障信号处理模块(180)的输出端分别与PWM模块(170)和逻辑控制模块(200)相连；均流计算及控制模块(190)的输出端分别与逻辑控制模块(200)和双路加法器模块(220)相连；
逻辑控制模块(200)的CAN端口与车载BMS***相连，逻辑控制模块(200)的输出端分别与故障处理模块(180)、均流计算及控制模块(190)和双路比较器模块(240)的输入端相连；
双路比较器模块(240)、比例积分运算模块(230)、双路加法器模块(220)、相位交错延时控制模块(210)和PWM模块(170)的输出端、输入端依次相连，PWM模块(170)的输出端通过带上电保护的IGBT驱动模块(140)与多相交错并联降压升压调节模块(120)相连，带上电保护的IGBT驱动模块(140)的输出端还与故障信号处理模块(180)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，多相交错并联降压升压调节模块(120)为一相或多相，包括多路并联的单相降压升压电路。
3.根据权利要求2所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，多相交错并联降压升压调节模块(120)的正向输入端与第一单相降压升压电路的正向输入端和第二单相降压升压电路的正向输入端相连接，多相交错并联降压升压调节模块(120)的负向输入端与第一单相降压升压电路的负向输入端和第二单相降压升压电路的负向输入端相连接；
第一单相降压升压电路的正向输入端通过第一功率开关管、第一电感、第二电流检测电路和第三二极管与输出电容正向输出端相连接，第二单相降压升压电路的输入端通过第二功率开关管、第二电感、第四二极管与输出电容正向输出端相连接；第一单相降压升压电路的负向输入端与输出电容的负向输出端相连，且通过第一二极管与第一电感的前端相连接；第二单相降压升压电路的负向输入端与输出电容负向输出端相连，且通过第二二极管与第二电感的前端相连接，输出电容正向输出端与多相交错并联降压升压调节模块(120)正向输出端相连接，输出电容负向输出端与多相交错并联降压升压调节模块(120)负向输出端相连接；
多相交错并联降压升压调节模块(120)还包括第一温度检测电路和第二温度检测电路，分别将采集到的第一功率开关管和第二功率开关管的温度值发送给逻辑控制模块(200)；逻辑控制模块(200)的输出端还与4个继电器相连，进而控制预启动限流模块(110)、充电预启动与泄放保护模块(130)和散热装置；逻辑控制模块(200)的输出端还与显示与报警装置相连。
4.根据权利要求1所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，故障信号处理模块(180)输入端分别接收到带上电保护的IGBT驱动模块(140)、硬件过流保护模块(150)的信号后，经第一或门产生输出信号F，输出信号F一路通过故障信号处理模块(180)输出给逻辑控制模块(200)，一路与故障信号处理模块(180)输入端接收到的来自逻辑控制模块(200)输出端的信号一起经过第二或门产生输出值E，输出值E与故障信号处理模块(180)接收到的来自逻辑控制模块(200)的信号一起经过第三或门产生输出值输出值通过故障处理模块(180)输出给PWM模块(170)的输入端。
5.根据权利要求1所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置，其特征在于，基于CAN总线和MODBUS485的逻辑控制模块(200)能够独立实时监控该DCDC变换装置的电压、电流、功率和温度信息，当出现过压、欠压、过流、过载、过温及硬件短路等情况时，能及时拉高信号，关闭PWM模块(170)的输出，进而关断四路功率开关管，并通过显示与报警装置发出警报及显示故障信息；逻辑控制模块(200)根据温度情况由第四继电器控制散热装置的运行，并能根据检测到的信息和由CAN总线与电动汽车车载BMS***交互的信息通过第一继电器、第二继电器、第三继电器控制主电路动作，使该装置正常充电；逻辑控制模块(200)通过CAN总线与车载BMS***不断的进行信息交互，监控充电电池的需求及状态，进行实时诊断，并能根据需求进行恒流限压和恒压限流的工作模式的自动切换。
6.一种权利要求1的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对装置进行弱电初始化，三相整流模块通过预启动限流模块的电容进行小电流预充电，使电容两端电压达到设定值，逻辑控制模块获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的值进行上电故障及异常检测，若出现故障或异常，则故障信号处理模块对故障进行处理；若无故障和异常，逻辑控制模块通过CAN总线向车载BMS***发送交互请求；
S2、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***要求的工作模式，若为恒压限流模式，进入步骤S3；若为恒流限压模式，进入步骤S4；若为充电结束，进入步骤S5；
S3、以恒压限流模式工作：逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒压充电电压值，多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，经过双路比较器模块、比例积分运算模块、双路加法器模块的计算和调节，输出满足设定值的电压和电流，充电完毕后进入步骤S5；
S4、以恒流限压模式工作：逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒流充电电流值，多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，经过双路比较器模块、比例积分运算模块、双路加法器模块的计算和调节，输出满足设定值的电压和电流，充电完毕后进入步骤S5；
S5、充电结束。
7.根据权利要求6所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换控制方法，其特征在于，步骤S1的具体方法为：
步骤S100、本装置进行弱电初始化；
步骤S110、三相整流模块通过预启动限流模块电容Cin小电流预充电；
步骤S120、检测电容Cin两端电压Uin是否达到设定值500V，若未达到返回步骤S110,达到后进行步骤S130；
步骤S130、逻辑控制模块通过第一继电器控制预启动限流模块中主开关闭合继续给电容Cin充电；
步骤S140、逻辑控制模块获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的值进行上电故障检测并由显示装置显示；
步骤S150、若有故障转到步骤S530，若无故障进行步骤S160；
步骤S160、判断充电枪与车辆枪座是否完全连接，若没有完全连接则转入步骤S530,若完全连接则进入步骤S170；
步骤S170、判断车载蓄电池电压Uout是否在正常电压范围内，若不正常转入步骤S530，若正常进入步骤S180；
步骤S180、逻辑控制模块通过第二继电器控制充电预启动与泄放保护模块中主电路输出开关闭合；
步骤S190、逻辑控制模块通过CAN总线向车载BMS***发送交互请求。
8.根据权利要求7所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换控制方法，其特征在于，步骤S3的具体方法为：
步骤S300、以恒压限流模式工作；
步骤S310、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒压充电电压值；
步骤S320、判断给定恒压充电电压值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤330；
步骤330、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤340、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电压值uo(k)和逻辑控制模块输出的参考电压值uref并作比较运算得到△eu(k)；
步骤350、比例积分运算模块获取△eu(k)并计算得出△e(k)；
步骤360、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S370、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S380、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S390、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S391；
步骤S391、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S340；
步骤S392、判断输出电流是否降到设定值，如果降到设定值10A则转入步骤S560,否则进入步骤S510；
步骤S393、判断输出电流Iout是否升至设定值105A，若达到设定值则转入步骤S440，以100A进行恒流充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
9.根据权利要求8所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换控制方法，其特征在于，步骤S4的具体方法为：
步骤S400、以恒流限压模式工作；
步骤S410、逻辑控制模块通过CAN总线获取车载BMS***给定恒流充电电流值；
步骤S420、判断给定恒压充电电流值是否合理，若不合理转入步骤S210，若合理进入步骤430；
步骤430、多相交错并联降压升压调节模块以降压调节方式进行软启动并首先以降压调节方式工作，即VT1、VT2占空比调节，VT3、VT4保持关断状态；
步骤440、双路比较器模块获取均流计算及控制模块输出的电流值io(k)和逻辑控制模块输出的参考电流值iref并作比较运算得到△ei(k)；
步骤450、比例积分运算模块获取△ei(k)并计算得出△e(k)；
步骤460、双路加法器模块获取△e(k)和均流计算及控制模块输出的均流补偿信号△el(k)和其反相值-△el(k)，经加法计算得到△e1(k)、△e2(k)；
步骤S470、相位交错延时控制模块获取△e1(k)、△e2(k)通过延时控制得出△P1、△P2、△P3和△P4；
步骤S480、PWM模块获取△P1、△P2、△P3、△P4四路信号输出pwm1、pwm2、pwm3、pwm4四路PWM波，并通过带上电保护的IGBT驱动模块得到四路标准的驱动信号g1、g2、g3、g4分别控制VT1、VT2、VT3、VT4四个IGBT开关管工作；
步骤S490、判断降压工作方式下输出电压值是否满足需求，若满足进入步骤S510，若不满足进入步骤S491；
步骤S491、多相交错并联降压升压调节模块以升压调节方式工作，VT1、VT2直通，VT3、VT4占空比调节，并转入步骤S440；
步骤S492、判断输出电压Uout是否升至设定值596V，若达到设定值则转入步骤S340，以596V进行恒压充电，若没达到设定值则进入步骤S510。
10.根据权利要求9所述的电动汽车大功率直流充电机/桩DCDC变换控制方法，其特征在于，步骤S5的具体方法为：
步骤S500、逻辑控制模块是否接收到车载BMS***结束充电指令，若接收到该指令则转入步骤S520，否则转入步骤S510；
步骤S510、逻辑控制模块通过获取均流计算及控制模块、故障信号处理模块和温度检测装置所反馈的信息不断的进行过压、欠压、过流、过温、过载及短路等故障检测并由显示装置显示；
步骤S520、判断工作过程中是否有故障发生，若无故障发生则转入步骤S200进行循环工作，若有故障发生则转入步骤S530；
步骤S530、故障信号处理模块产生故障信号高电平S送给PWM模块封锁PWM模块的输出，并通过带上电保护的IGBT驱动模块保持输出IGBT关断信号；
步骤S540、逻辑控制模块通过获取故障信号处理模块的反馈信号F判断是否为硬件短路故障，若不是则转入步骤S140,等待故障消失，若是硬件短路故障则进入步骤S550；
步骤S550、逻辑控制模块通过显示与报警装置发出故障警报并显示故障信息；
步骤S560、主电路开关管关闭，逻辑控制模块通过第三继电器控制主电路输出开关断开，通过第二继电器接通泄放电路泄除电路剩余电量，泄放完毕后断开泄放电路；
步骤S570、充电结束，等待重启。
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