CN108155802B - 电动汽车及其dc-dc变换器和dc-dc变换器的控制方法 - Google Patents

电动汽车及其dc-dc变换器和dc-dc变换器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车及其DC‑DC变换器和DC‑DC变换器的控制方法，其中，控制方法包括以下步骤：在DC‑DC变换器每次工作时，获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取DC‑DC变换器工作过程中每个工作循环内以第三方式控制H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm；判断TC与TD之间的关系；根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC‑DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并根据Ti和Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，从而能够使得H桥中的第一至第四开关管的发热相对平衡，提高H桥中开关管的工作寿命。

Description

电动汽车及其DC-DC变换器和DC-DC变换器的控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种DC-DC变换器的控制方法、一种DC-DC变换器以及一种电动汽车。
背景技术
DC-DC变换器一直是电力电子领域重要的组成部分，伴随着电动汽车商业化的发展，DC-DC变换器也已成为电动汽车上重要零部件之一。DC-DC变换器的拓扑结构有很多，在中大型功率领域，全桥PWM变换器是使用最多的一种拓扑。
其中，全桥PWM变换器的控制方式有很多，而相关技术中大多采用移相调制的控制方式和下管调制的控制方式。然而，采用移相调制的控制方式时，超前臂容易实现软开关，而滞后臂不易实现软开关，从而滞后臂比超前臂发热严重；采用下管调制的控制方式时，上管容易实现软开关，而下管不易实现软开关，从而下管比上管发热严重。
因此，以上两种控制方式均会导致开关管发热严重问题，影响开关管的工作寿命。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种DC-DC变换器的控制方法，能够使得H桥中的第一至第四开关管的发热相对平衡，提高H桥中开关管的工作寿命。
本发明的第二个目的在于提出一种DC-DC变换器。本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种DC-DC变换器的控制方法，所述DC-DC变换器包括H桥，所述H桥包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述控制方法包括以下步骤：在所述DC-DC变换器每次进行工作时，获取以第三方式控制所述H桥的总时间TC和以第四方式控制所述H桥的总时间TD，并获取所述DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以所述第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以所述第四方式控制所述H桥的设置时间Tm，其中，以所述第三方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；以所述第四方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；判断所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系；根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式，并根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，以对所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。
根据本发明实施例的DC-DC变换器的控制方法，在DC-DC变换器每次工作时，获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以第三方式控制H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm，然后判断总时间TC与总时间TD之间的关系，最后根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并在DC-DC变换器的工作过程中根据Ti和Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而可延长DC-DC变换器的生命周期。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种DC-DC变换器，包括：H桥，所述H桥包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；控制模块，所述控制模块用于在所述DC-DC变换器每次进行工作时获取以第三方式控制所述H桥的总时间TC和以第四方式控制所述H桥的总时间TD，并获取所述DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以所述第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以所述第四方式控制所述H桥的设置时间Tm，以及通过判断所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系以选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式，并根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，以对所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，其中，以所述第三方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；以所述第四方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制。
根据本发明实施例的DC-DC变换器，在每次进行工作时，通过控制模块获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取工作过程中每个工作循环内以第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm，然后通过判断总时间TC与总时间TD之间的关系以选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并在DC-DC变换器的工作过程中根据Ti和Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而延长了生命周期。
此外，本发明的实施例还提出了一种电动汽车，其包括上述的DC-DC变换器。
本发明实施例的电动汽车，在上述的DC-DC变换器每次工作时，能够实现对H桥中的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而延长了DC-DC变换器的生命周期。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的DC-DC变换器的电路示意图；
图2为根据本发明实施例的DC-DC变换器的控制方法的流程图；
图3为根据本发明一个实施例的采用第三方式对H桥进行控制时的四个开关管的驱动波形示意图；
图4为根据本发明一个实施例的采用第四方式对H桥进行控制时的四个开关管的驱动波形示意图；
图5为根据本发明一个具体实施例的DC-DC变换器的控制方法的流程图；
图6为根据本发明实施例的电动汽车的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述本发明实施例提出的DC-DC变换器的控制方法、DC-DC变换器以及具有该DC-DC变换器的电动汽车。
如图1所示，根据本发明一个实施例的DC-DC变换器包括H桥，H桥可包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4。其中，第一开关管Q1与第二开关管Q2之间具有第一节点A，第三开关管Q3与第四开关管Q4之间具有第二节点B。
并且，如图1所示，该DC-DC变换器还包括变压器、第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2和第二电容C2、第五开关管Q5、第六开关管Q6，第一电感L1的一端与第一节点A相连，第一电感L1的另一端与第一电容C1的一端相连，第一电容C1的另一端与变压器的初级绕组的一端相连，变压器的初级绕组的另一端与第二节点B相连。变压器的次级绕组分别连接第五开关管Q5和第六开关管Q6，第二电感L2和第二电容C2连接在DC-DC变换器的输出端。
在本发明的实施例中，如图2所示，上述的DC-DC变换器的控制方法包括以下步骤：
S1，在DC-DC变换器每次进行工作时，获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以第三方式控制H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm。
其中，以所述第三方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；以所述第四方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；
根据本发明的一个实施例，以所述第三方式控制所述H桥时，输出至第一开关管Q1的控制信号与输出至第三开关管Q3的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至第二开关管Q2和第四开关管Q4的控制信号的下降沿进行PWM控制。
具体地，第一开关管Q1的驱动波形、第二开关管Q2的驱动波形、第三开关管Q3的驱动波形、第四开关管Q4的驱动波形以及H桥的两个桥臂之间的电压UAB波形如图3所示。从图3可以得出，H桥的四个开关管中Q1、Q3的控制信号互补且为固定50％占空比，Q2、Q4的下降沿按PWM规律进行调制，并且是通过调节下管的驱动电压下降沿来调节输出电压。
并且，以所述第四方式控制所述H桥时，输出至第二开关管Q2的控制信号与输出至第四开关管Q4的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至第一开关管Q1和第三开关管Q3的控制信号的下降沿进行PWM控制。
具体地，第一开关管Q1的驱动波形、第二开关管Q2的驱动波形、第三开关管Q3的驱动波形、第四开关管Q4的驱动波形以及H桥的两个桥臂之间的电压UAB波形如图4所示。从图4可以得出，H桥的四个开关管中Q2、Q4的控制信号互补且为固定50％占空比，Q1、Q3的下降沿按PWM规律进行调制，并且是通过调节下管的驱动电压下降沿来调节输出电压。
S2，判断总时间TC与总时间TD之间的关系。
S3，根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并根据设置时间Ti和设置时间Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。
其中，需要说明的是，在DC-DC变换器的工作过程中，如果仅采用第三方式C对H桥进行控制，由于谐振放电阶段只能利用初级侧谐振电感，因此作为下管的开关管Q2、Q4很难实现软开关即零电压开关，从而开关管Q2、Q4的开关损耗大，导致过热。
同样地，在DC-DC变换器的工作过程中，如果仅采用第四方式D对H桥进行控制，由于谐振放电阶段只能利用初级侧谐振电感，因此作为下管的开关管Q1、Q3很难实现软开关即零电压开关，从而开关管Q1、Q3的开关损耗大，导致过热。
因此，在本发明的实施例中，采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作时，记录采用第三方式C对H桥进行控制的时间，从而可得到以第三方式控制H桥的总时间TC，然后进行存储；采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作时，记录采用第四方式D对H桥进行控制的时间，从而可得到以第四方式控制H桥的总时间TD，然后进行存储。然后在DC-DC变换器每次启动时，判断总时间TC与总时间TD之间的关系，最后根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式。
具体地，根据本发明的一个实施例，根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式时，其中，当所述总时间TC大于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第四方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；当所述总时间TC小于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；当所述总时间TC等于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式或所述第四方式以根据Ti和Tm对所述H桥进行交替控制。
其中，所述根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，包括：当采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti时，采用所述第四方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm；或者当采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm时，采用所述第三方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti。
也就是说，在DC-DC变换器工作之前，从存储区域获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，再设置Ti和Tm，然后对总时间TC和总时间TD进行判断，根据判断结果来确定是先采用第三方式来控制H桥还是先采用第四方式来控制H桥，即从存储区域获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并对总时间TC与总时间TD之间的关系进行判断的目的是确认DC-DC变换器启动时先选择的对H桥控制的方式。例如，如果获取到的TC＝20分钟、TD＝18分钟，则DC-DC变换器在本次工作时先选择第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器启动工作，并在2分钟后切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，再切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，然后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。而如果获取到的TC＝18分钟、TD＝20分钟，则DC-DC变换器在本次工作时先选择第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器启动工作，并在2分钟后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，然后切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。
当然，在获取到的总时间TC等于总时间TD时，在DC-DC变换器启动时可直接先采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，然后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。或者，在获取到的总时间TC等于总时间TD时，在DC-DC变换器启动时也可直接先采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，如此完成一个工作循环，并按照这样的工作循环反复进行，直至DC-DC变换器停止工作。
其中，每个工作循环内选择好方式之后就按照固定方式即第三方式或第四方式控制H桥，切换方式时记录总时间，例如，当先采用第三方式控制H桥时，切换方式时记录的以第三方式控制H桥的总时间为DC-DC变换器本次工作开始时从存储区域获取的以第三方式控制H桥的总时间加上DC-DC变换器本次工作循环内记录的以第三方式控制H桥的时间。
在本发明的一个实施例中，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti可等于以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm，这样可以保证以第三方式和第四方式交替控制H桥时保证第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4发热相对平衡。
当然，可以理解的是，在本发明的其他实施例中，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti与以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm也可以不相等。
需要说明的是，在本发明的实施例中，不管是以第三方式来控制H桥，还是以第四方式来控制H桥，DC-DC变换器采用的都是下管调制的控制方式。其中，采用下管调制的控制方式时，上管的两个开关管是按50％占空比轮流开通，并没有死区时间，通过调节下管的两个开关管驱动电压的下降沿，实现输出电压的调节。
并且，在下管调制的控制方式中，上管的两个开关管容易实现软开关即零电压开关，对应于移相调制的控制方式中的超前桥臂，而下管的两个开关管对应于移相调制的控制方式中的滞后桥臂，很难实现零电压开关。
本发明的实施例中，在整个生命周期中DC-DC变换器启动工作过程中，通过将第一至第四开关管交替作为上管和下管即Q1、Q3和Q2、Q4轮流做上管、下管，使温度应力在H桥四个开关管中等效均匀分布，从而使得每个开关管的发热相对平衡，实现整体的热平衡，延长DC-DC变换器的使用寿命。
具体而言，根据本发明的一个实施例，如图5所示，上述的DC-DC变换器的控制方法包括以下步骤：
S501，工作开始，即DC-DC变换器开始启动工作。
S502，读取以第三方式C控制H桥的总时间TC和以第四方式D控制H桥的总时间TD。
S503，设置Ti和Tm。
S504，判断TC是否大于TD。如果是，执行步骤S505；如果否，执行步骤S506。
S505，选择第四方式D对H桥进行控制，直至TC＝TD，然后执行步骤S508。
S506，判断TC是否小于TD。如果是，执行步骤S507；如果否，执行步骤S508或S509。
S507，选择第三方式C对H桥进行控制，直至TC＝TD，然后执行步骤S509。
S508，采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，并在工作过程中判断本次工作是否结束，如果是，结束流程，如果否，返回继续判断。
S509，采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，并在工作过程中判断本次工作是否结束，如果是，结束流程，如果否，返回继续判断。
S510，判断采用第三方式C控制H桥的时间是否达到Ti。如果是，执行步骤S509；如果否，返回步骤S508。
S511，判断采用第四方式D控制H桥的时间是否达到Tm。如果是，返回执行步骤S508；如果否，返回步骤S509。
综上所述，本发明实施例的DC-DC变换器的控制方法，可以使DC-DC变换器在每次工作过程中保证第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管发热相对平衡，无需增加额外的元器件，降低成本，并提高DC-DC变换器的工作寿命。
根据本发明实施例的DC-DC变换器的控制方法，在DC-DC变换器每次工作时，获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以第三方式控制H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm，然后判断总时间TC与总时间TD之间的关系，最后根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并在DC-DC变换器的工作过程中根据Ti和Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而可延长DC-DC变换器的生命周期。
如图1所示，根据本发明实施例的DC-DC变换器包括H桥和控制模块100例如MCU(Micro Control Unit，微控制器)。其中，H桥包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4，第一开关管Q1与第二开关管Q2之间具有第一节点A，第三开关管Q3与第四开关管Q4之间具有第二节点B。控制模块100用于在所述DC-DC变换器每次进行工作时获取以第三方式控制所述H桥的总时间TC和以第四方式控制所述H桥的总时间TD，并获取所述DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以所述第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以所述第四方式控制所述H桥的设置时间Tm，以及通过判断所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系以选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式，并根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，以对所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，其中，以所述第三方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；以所述第四方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制。
在本发明的实施例中，控制模块100采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作时，记录采用第三方式C对H桥进行控制的时间，从而可得到以第三方式控制H桥的总时间TC，然后进行存储；控制模块采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作时，记录采用第四方式D对H桥进行控制的时间，从而可得到以第四方式控制H桥的总时间TD，然后进行存储。然后在DC-DC变换器每次启动工作时，控制模块判断总时间TC与总时间TD之间的关系，并根据总时间TC与总时间TD之间的关系选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式。
具体地，根据本发明的一个实施例，所述控制模块根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式时，其中，当所述总时间TC大于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第四方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；当所述总时间TC小于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；当所述总时间TC等于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式或所述第四方式以根据Ti和Tm对所述H桥进行交替控制。
并且，所述控制模块根据设置时间Ti和设置时间Tm对所述H桥进行交替控制时，其中，当采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti时，采用所述第四方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm；或者当采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm时，采用所述第三方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti。
也就是说，在DC-DC变换器工作之前，控制模块从存储区域获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，再设置Ti和Tm，然后对总时间TC和总时间TD进行判断，根据判断结果来确定是先采用第三方式来控制H桥还是先采用第二控制方式来控制H桥，即从存储区域获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并对总时间TC与总时间TD之间的关系进行判断的目的是确认DC-DC变换器启动时先选择的对H桥控制的方式。例如，如果获取到的TC＝20分钟、TD＝18分钟，则DC-DC变换器在本次工作时先选择第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器启动工作，并在2分钟后切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，再切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，然后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。而如果获取到的TC＝18分钟、TD＝20分钟，则DC-DC变换器在本次工作时先选择第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器启动工作，并在2分钟后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，然后切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。
当然，在获取到的总时间TC等于总时间TD时，在DC-DC变换器启动时可直接先采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，如此完成一个工作循环(即一个工作循环时间＝Ti+Tm)，再切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，然后切换到采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，……，如此反复进行，实现对H桥进行交替控制，从而实现对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制。或者，在获取到的总时间TC等于总时间TD时，在DC-DC变换器启动时也可直接先采用第四方式D对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第四方式D对H桥进行控制的时间达到Tm，切换到采用第三方式C对H桥进行控制以使DC-DC变换器进行工作，直至采用第三方式C对H桥进行控制的时间达到Ti，如此完成一个工作循环，并按照这样的工作循环反复进行，直至DC-DC变换器停止工作。
其中，每个工作循环内选择好方式之后就按照固定方式即第三方式或第四方式控制H桥，切换方式时记录总时间，例如，当先采用第三方式控制H桥时，切换方式时记录的以第三方式控制H桥的总时间为DC-DC变换器本次工作开始时从存储区域获取的以第三方式控制H桥的总时间加上DC-DC变换器本次工作循环内记录的以第三方式控制H桥的时间。
根据本发明的一个实施例，以所述第三方式控制所述H桥时，所述控制模块输出至所述第一开关管的控制信号与输出至所述第三开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第二开关管和所述第四开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制。
并且，以所述第四方式控制所述H桥时，所述控制模块输出至所述第二开关管的控制信号与输出至所述第四开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第一开关管和所述第三开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制。
在本发明的实施例中，如图1所示，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4均为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，当然，在本发明的其他实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4也可以为MOS管。
优选地，根据本发明的一个实施例，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti可等于以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm，这样可以保证以第三方式和第四方式交替控制H桥时保证第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4发热相对平衡。
当然，可以理解的是，在本发明的其他实施例中，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti与以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm也可以不相等。
根据本发明实施例的DC-DC变换器，在每次进行工作时，通过控制模块获取以第三方式控制H桥的总时间TC和以第四方式控制H桥的总时间TD，并获取工作过程中每个工作循环内以第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以第四方式控制H桥的设置时间Tm，然后通过判断总时间TC与总时间TD之间的关系以选择DC-DC变换器启动时对H桥进行控制的方式，并在DC-DC变换器的工作过程中根据Ti和Tm对H桥进行交替控制，以对第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而延长了生命周期。
此外，如图6所示，本发明的实施例还提出了一种电动汽车10，其包括上述的DC-DC变换器20。
本发明实施例的电动汽车，在上述的DC-DC变换器每次工作时，能够实现对H桥中的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，使得每个开关管的发热相对平衡，在不增加成本的情况下，提高H桥中开关管的工作寿命，从而延长了DC-DC变换器的生命周期。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，所述DC-DC变换器包括H桥，所述H桥包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述控制方法包括以下步骤：
在所述DC-DC变换器每次进行工作时，获取以第三方式控制所述H桥的总时间TC和以第四方式控制所述H桥的总时间TD，并获取所述DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以所述第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以所述第四方式控制所述H桥的设置时间Tm，其中，以所述第三方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；以所述第四方式控制所述H桥时，将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；
判断所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系；
根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式，并根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，以对所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制；
根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式时，其中，
当所述总时间TC大于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第四方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；
当所述总时间TC小于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；
当所述总时间TC等于所述总时间TD时，在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式或所述第四方式以根据Ti和Tm对所述H桥进行交替控制。
2.如权利要求1所述的DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，其中，
以所述第三方式控制所述H桥时，输出至所述第一开关管的控制信号与输出至所述第三开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第二开关管和所述第四开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制；
以所述第四方式控制所述H桥时，输出至所述第二开关管的控制信号与输出至所述第四开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第一开关管和所述第三开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制。
3.如权利要求1所述的DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，包括：
当采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti时，采用所述第四方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm；或者
当采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm时，采用所述第三方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti。
4.如权利要求1-3中任一项所述的DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti等于以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm。
5.一种DC-DC变换器，其特征在于，包括：
H桥，所述H桥包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；
控制模块，所述控制模块用于在所述DC-DC变换器每次进行工作时获取以第三方式控制所述H桥的总时间TC和以第四方式控制所述H桥的总时间TD，并获取所述DC-DC变换器的工作过程中每个工作循环内以所述第三方式控制所述H桥的设置时间Ti和以所述第四方式控制所述H桥的设置时间Tm，以及通过判断所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系以选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式，并根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制，以对所述第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管进行温度均衡控制，其中，
以所述第三方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为上管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为下管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；
以所述第四方式控制所述H桥时，所述控制模块将所述第一开关管和所述第三开关管作为下管以及将所述第二开关管和所述第四开关管作为上管，并采用下管调制的控制方式对所述第一开关管至所述第四开关管进行控制；
所述控制模块根据所述总时间TC与所述总时间TD之间的关系选择所述DC-DC变换器启动时对所述H桥进行控制的方式时，其中，
当所述总时间TC大于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第四方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；
当所述总时间TC小于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式对所述H桥进行控制，直至所述总时间TC等于所述总时间TD；
当所述总时间TC等于所述总时间TD时，所述控制模块在所述DC-DC变换器启动时选择所述第三方式或所述第四方式以根据Ti和Tm对所述H桥进行交替控制。
6.如权利要求5所述的DC-DC变换器，其特征在于，其中，
以所述第三方式控制所述H桥时，所述控制模块输出至所述第一开关管的控制信号与输出至所述第三开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第二开关管和所述第四开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制；
以所述第四方式控制所述H桥时，所述控制模块输出至所述第二开关管的控制信号与输出至所述第四开关管的控制信号互补且为固定占空比，并对输出至所述第一开关管和所述第三开关管的控制信号的下降沿进行PWM控制。
7.如权利要求5所述的DC-DC变换器，其特征在于，所述控制模块根据所述设置时间Ti和所述设置时间Tm对所述H桥进行交替控制时，其中，
当采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti时，所述控制模块采用所述第四方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm；或者
当采用所述第四方式控制所述H桥的时间达到Tm时，所述控制模块采用所述第三方式对所述H桥进行控制，直至采用所述第三方式控制所述H桥的时间达到Ti。
8.如权利要求5-7中任一项所述的DC-DC变换器，其特征在于，以所述第三方式对所述H桥进行控制的设置时间Ti等于以所述第四方式对所述H桥进行控制的设置时间Tm。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求5-8中任一项所述的DC-DC变换器。
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