純電動汽車及其集成控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及純電動汽車及其集成控制裝置，集成控制裝置包括集中布置的整車控制器、預(yù)充電路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，所述整車控制器通訊連接所述集成控制器；本發(fā)明將不同單獨(dú)控制器有效的集為一體，高壓配電采用銅排連接，不同控制器共用硬件資源，節(jié)約了大量的資源，大幅度的降低成本；減少整車外部線束的布置，有效提高整車空間利用率；采用水冷，減少了獨(dú)立式控制器分散化的風(fēng)冷裝置，減少了控制器體積。
【專利說明】純電動汽車及其集成控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種純電動汽車及其集成控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能環(huán)保和減少汽車污染是各國政府迫切要解決的重大問題，新能源汽車節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，為解決該問題提供了有效方案。新能源汽車通過不斷改善電池技術(shù)、電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、智能電附件集成技術(shù)得到了迅速發(fā)展。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有新能源純電動車主要的動力及附件總成和控制器包括:高壓配電柜、電機(jī)控制器、DCDC、空壓機(jī)控制器和助力轉(zhuǎn)向控制器等，其中高壓配電是收到整車控制器的上電使能指令后，將電池的電壓分配給電機(jī)控制器、電附件控制器、電除霜、電加熱和電空調(diào)等高壓設(shè)備，完成上電。如果收到整車控制器下電指令后，切斷高壓配電柜里的不同接觸器，完成斷電。電機(jī)控制器主要監(jiān)控電機(jī)狀態(tài)和整車需求的扭矩，將動力電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電。DCDC主要負(fù)責(zé)將高壓電轉(zhuǎn)化給24V低壓電，與蓄電池并聯(lián)給整車低壓系統(tǒng)供電。轉(zhuǎn)向控制器主要根據(jù)司機(jī)的轉(zhuǎn)向力的需求，將直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電，驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機(jī)?？諌簷C(jī)控制器也是將直流高壓轉(zhuǎn)化為三相交流電，驅(qū)動空壓機(jī)電機(jī)。VCU整車控制器是整車其他控制器的上位機(jī)，是整車控制器的協(xié)調(diào)者，監(jiān)控整車信息，根據(jù)司機(jī)的需求控制協(xié)調(diào)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足整車電附件和動力系統(tǒng)需求。
[0004]現(xiàn)有新能源純電動車的主要控制器是每個控制器都是單獨(dú)控制對應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從高壓配電的角度出發(fā)，現(xiàn)有的技術(shù)是將電池高壓分配給不同獨(dú)立控制器，需要大量復(fù)雜的高線線束布置，增加整車布置高壓線束的難度，將控制器集成起來，就避免這些問題，減低高壓線束帶來的成本，方便整車布置。其次，現(xiàn)有獨(dú)立的控制器之間通過can通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，采用分布式的網(wǎng)絡(luò)控制方式成本高，可靠性和安全性差，集成控制器將不同控制器集成為一體，采用集中控制，充分有效的利用資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種純電動汽車及其集成控制裝置，以解決現(xiàn)有獨(dú)立配置的控制器占用空間資源且安全性、可靠性差的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的純電動汽車的集成控制裝置技術(shù)方案如下:包括集中布置的整車控制器、預(yù)充電路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，所述整車控制器通訊連接所述集成控制器。
[0007]還包括充電支路，高壓直流接口通過充電支路連接供電接口，該充電接口還供電輸入連接有充電插座充電接口。
[0008]所述高壓直流接口與所述集成控制器、供電接口之間的高壓電氣連接采用銅排相連。
[0009]所述高壓直流接口與預(yù)充電路、充電支路之間設(shè)有快斷器。[0010]還包括用于裝置散熱的水冷裝置。
[0011 ] 所述集成控制器為一個芯片。
[0012]本發(fā)明的純電動汽車包括電機(jī)、電附件，還包括集成控制裝置，該集成控制裝置包括集中布置的整車控制器、預(yù)充電路、充電支路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，通過充電支路連接供電接口，該充電接口的還供電輸入連接有充電插座充電接口，所述整車控制器通訊連接所述集成控制器。
[0013]所述高壓直流接口與所述集成控制器、充電接口之間的高壓電氣連接采用銅排相連。
[0014]所述高壓直流接口與預(yù)充電路、充電支路之間設(shè)有快斷器。
[0015]所述集成控制裝置還包括用于裝置散熱的水冷裝置。
[0016]本發(fā)明的純電動汽車及其集成控制裝置，將整車控制器、預(yù)充電路、充電支路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器集中布置，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017](I)將不同單獨(dú)控制器有效的集為一體，集成控制器更加集成化，結(jié)構(gòu)更加緊湊；降低了控制器的成本，節(jié)約了大量的資源；單獨(dú)的控制器之間高壓連接采用大量的高壓線束，不同控制器之間低壓信號連接要采用低壓線束，單獨(dú)控制器必須有單獨(dú)的電路板和外設(shè)資源，這些都造成大量的資源浪費(fèi)，將高壓配電、電機(jī)控制器、電附件控制器和整車控制器集成一體，高壓配電采用銅排連接，不同控制器共用硬件資源，節(jié)約了大量的資源，大幅度的降低成本。
[0018](2)裝置簡單可靠，信息傳輸效率更高。電機(jī)控制器、電附件控制器和其他附件的高壓分配采用銅排連接，相比高壓線束連接更加可靠，效率更高。電機(jī)控制器和電附件控制器集為一體，與整車控制器的通信變得更加簡單快捷可靠，效率也更高。同時采用水冷方式散熱，相比分布式控制器的風(fēng)扇冷卻更加高效。
[0019](3)體積更小，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約空間。減少整車外部線束的布置，有效提高整車空間利用率；采用水冷，減少了獨(dú)立式控制器分散化的風(fēng)冷裝置，減少了控制器體積。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有純電動車主要的動力及附件總成和控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明集成控制裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]純電動汽車包括電機(jī)、電附件、電空調(diào)、電加熱裝置、電除霜裝置和集成控制裝置，如圖2所示，集成控制裝置包括集中布置的整車控制器VCU、預(yù)充電路、附件配電支路、用于裝置散熱的水冷裝置和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，通過附件充電支路連接附件直接連接空調(diào)、電加熱、電空調(diào)對應(yīng)的接觸器(KM3、KM4和KM5)，KM3、KM4和KM5是由整車控制器控制，當(dāng)整車控制器發(fā)送吸合命令時，電空調(diào)、電加熱、電空調(diào)對應(yīng)的接觸器(KM3、KM4和KM5)吸合，實現(xiàn)電空調(diào)、電加熱和電除霜供電。充電時，充電接觸器(KM6 )的接觸器由充電插座控制，充電插座與集成控制器的充電接口連接后，充電接觸器(KM6)吸合，并且充電接觸器(KM6)與集成控制器預(yù)充電路接觸器(KMl)軟件上是互鎖的，當(dāng)充電接觸器(KM6)吸合后，預(yù)充電路接觸器(KM1、KM2)斷開；實現(xiàn)充電操作。整車控制器VCU通過CAN總線通訊連接集成控制器，實現(xiàn)集成控制器的數(shù)據(jù)采集和控制命令的發(fā)布。高壓直流接口與集成控制器、充電接口之間的高壓電氣連接采用銅排相連。高壓直流接口與預(yù)充電路、充電支路之間設(shè)有快斷器。預(yù)充電路是由預(yù)充接觸器KM2串接預(yù)充電阻Rl構(gòu)成的串聯(lián)支路并上接觸器KMl構(gòu)成的，充電支路是由接觸器KMl串接熔斷器FUl構(gòu)成的。
[0023]如圖2所示，本集成控制裝置是將高壓配電、整車控制器、電機(jī)控制器和電附件控制器集為一體，整車控制器VCU主要對整車進(jìn)行集中控制，監(jiān)控整車所有零部件的狀態(tài)，接收司機(jī)所給的加速踏板和制動踏板信號，通過判斷和計算，輸出部件狀態(tài)和整車需求扭矩，需要大量的外部接口資源，整車控制器單獨(dú)的處理器和電路板。
[0024]隨著處理器技術(shù)不斷革新，處理器的外設(shè)資源能滿足電機(jī)控制器和電附件控制器(DCDC、空壓機(jī)控制器和轉(zhuǎn)向控制器)需求，驅(qū)動電機(jī)控制器和電附件控制器采用同一個微處理器，將電機(jī)控制器和電附件控制器(DCDC/轉(zhuǎn)向控制器/空壓機(jī)控制器)有機(jī)的結(jié)合起來。采用新型32bit數(shù)字處理器作為集成控制器的芯片，該芯片具有較快的處理速度和較強(qiáng)的計算能力，該處理器有足夠的模擬I/O、數(shù)字I/0、PWM接口和CAN通信接口滿足整車控制器、電機(jī)控制器和電附件控制器需求。集成控制器的芯片所需電壓較低，一般為3V或5V，24V蓄電池所供24V電經(jīng)過集成控制器內(nèi)部的供電變壓器轉(zhuǎn)化為需要的電壓。
[0025]集成控制裝置將高壓配件、電機(jī)控制器、電附件控制器(D⑶C，空壓機(jī)控制器，助力轉(zhuǎn)向控制器)、快斷器集為一體，最大限度有效利用資源，提高動力系統(tǒng)效率，減低控制器成本，最大限度的集成化，完成更多的功能。
【權(quán)利要求】
1.純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:包括集中布置的整車控制器、預(yù)充電路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，所述整車控制器通訊連接所述集成控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:還包括充電支路，高壓直流接口通過充電支路連接供電接口，該充電接口還供電輸入連接有充電插座充電接□。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:所述高壓直流接口與所述集成控制器、供電接口之間的高壓電氣連接采用銅排相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:所述高壓直流接口與預(yù)充電路、充電支路之間設(shè)有快斷器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:還包括用于裝置散熱的水冷裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的純電動汽車的集成控制裝置，其特征在于:所述集成控制器為一個芯片。
7.純電動汽車，包括電機(jī)、電附件，其特征在于:還包括集成控制裝置，該集成控制裝置包括集中布置的整車控制器、預(yù)充電路、充電支路和用于電機(jī)、電附件控制的集成控制器，集成控制裝置上設(shè)置有用于集成控制器分別與電機(jī)、電附件連接的電機(jī)接口、電附件接口，高壓直流接口通過預(yù)充電路連接集成控制器，通過充電支路連接供電接口，該充電接口的還供電輸入連接有充電插座充電接口，所述整車控制器通訊連接所述集成控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的純電動汽車，其特征在于:所述高壓直流接口與所述集成控制器、充電接口之間的高壓電氣連接采用銅排相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的純電動汽車，其特征在于:所述高壓直流接口與預(yù)充電路、充電支路之間設(shè)有快斷器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項所述的純電動汽車，其特征在于:所述集成控制裝置還包括用于裝置散熱的水冷裝置。
【文檔編號】B60R16/02GK103661167SQ201310581624
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】韓光輝, 鄭維, 楊泗鵬, 陳星 , 王浩, 靳超, 張廣利, 喬理想, 岳建, 丁計飛, 段喜偉, 楊桃桃, 陳永剛, 劉朝輝, 張冬 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司