本實用新型屬于電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電動汽車輔助動力控制器集成系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電動汽車輔助動力系統(tǒng)中油泵電機控制器、氣泵電機控制器分別是兩個獨立的控制器,每個控制器主要由控制板、驅(qū)動板、高壓電源線束、低壓電源、信號線束和高壓配電組成。
現(xiàn)有的輔助動力控制器存在以下缺點:1、體積大,功率密度低;2、線束較多,工藝復(fù)雜,導(dǎo)致可靠性較差;3、采用的器件較多,成本較高;4、在高壓電源回路上沒有保險絲,高壓、低壓電源輸入不具有防反接保護,安全性較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種電動汽車輔助動力控制器集成系統(tǒng),采用一塊單板的方式,集成高壓配電、油泵電機控制器和氣泵電機控制器于一體,滿足電動汽車輔助動力系統(tǒng)高功率密度,高可靠性,高安全性,低成本的要求。
本實用新型提供了如下的技術(shù)方案:
一種電動汽車輔助動力控制器集成系統(tǒng),包括相互連接的高壓配電系統(tǒng)、油泵控制器和氣泵控制器,所述高壓配電系統(tǒng)包括主接觸器、預(yù)充回路和若干保險絲,所述預(yù)充回路并聯(lián)在所述主接觸器兩端,所述主接觸器連接所述保險絲,所述保險絲分別連接所述油泵控制器和所述氣泵控制器;
所述油泵控制器包括第一風(fēng)扇、CPU、第一驅(qū)動檢測電路和第一IGBT模塊,所述氣泵控制器包括第二風(fēng)扇、第二驅(qū)動檢測電路和第二IGBT模塊,所述CPU分別連接所述第一風(fēng)扇、所述第二風(fēng)扇、所述第一驅(qū)動檢測電路、所述第二驅(qū)動檢測電路和所述主接觸器,所述第一驅(qū)動檢測電路與所述第一IGBT模塊相互連接,所述第一IGBT模塊分別連接所述保險絲和所述第二IGBT模塊,所述第二驅(qū)動檢測電路與所述第二IGBT模塊相互連接,所述第二IGBT模塊連接所述保險絲;
還包括一PCB板,所述預(yù)充回路、所述保險絲、所述CPU、所述第一驅(qū)動檢測電路、所述第一IGBT模塊、所述第二驅(qū)動檢測電路和所述第二IGBT模塊設(shè)在所述PCB板上。
優(yōu)選的,所述PCB板上還設(shè)有第一風(fēng)扇接口、第二風(fēng)扇接口、主接觸器接口、車載DCDC變換器和信號端子,所述第一風(fēng)扇通過所述第一風(fēng)扇接口與所述CPU連接,所述第二風(fēng)扇通過所述第二風(fēng)扇接口與所述CPU連接,所述主接觸器通過所述主接觸器接口與所述CPU連接,所述車載DCDC變換器通過所述保險絲與所述主接觸器連接,所述信號端子與所述CPU連接,外接整車為系統(tǒng)提供的24V低壓電源、信號,使系統(tǒng)首先進入初始狀態(tài),內(nèi)部信號自檢。
優(yōu)選的,所述預(yù)充回路包括依次串聯(lián)的預(yù)充接觸器K1、二極管D1和電阻R1,所述預(yù)充接觸器K1連接所述主接觸器的一端,所述電阻R1連接所述主接觸器的另一端,系統(tǒng)收到整車上電指令后,CPU首先閉合預(yù)充接觸器K1,高壓電經(jīng)過預(yù)充回路上電緩沖,檢測主接觸器兩端電壓差較小時,再閉合主接觸器。
優(yōu)選的,所述保險絲包括保險絲F1、保險絲F2和保險絲F3,所述保險絲F1分別連接所述主接觸器和所述第一IGBT模塊,所述保險絲F2分別連接所述主接觸器和所述第二IGBT模塊,所述保險絲F3分別連接所述主接觸器和所述車載DCDC變換器,任何一部分發(fā)生短路或有大電流時,相應(yīng)的保險絲及時熔斷,防止故障擴大,達到防護目的。
優(yōu)選的,所述保險絲采用PCB焊接的卡扣式保險絲,直接通過PCB布線,實現(xiàn)保險絲與主接觸器、油泵控制器、氣泵控制器、車載DCDC變換器的連接,減少了器件之間的連接線纜,并且便于保險線的更換。
優(yōu)選的,所述第一IGBT模塊包括相互并聯(lián)的6管封裝的IGBT模塊和電容C1,所述6管封裝的IGBT模塊的交流輸出端分別外接油泵電機三相輸入端,所述電容C1的一端連接所述保險絲F1,另一端連接所述第二IGBT模塊。
優(yōu)選的,所述第二IGBT模塊包括相互并聯(lián)的6管封裝的IGBT模塊和電容C2,所述6管封裝的IGBT模塊的交流輸出端分別外接氣泵電機三相輸入端,所述電容C2的一端連接所述保險絲F2,另一端連接所述第一IGBT模塊。
本實用新型的有益效果是:采用主接觸器、預(yù)充回路和保險絲組成的高壓配電策略,具有高壓防反接保護、防止主接觸器粘連保護、防止嚴重故障擴大保護功能;油泵電機控制器、氣泵電機控制器共用一個CPU控制,兩個控制器集成為一體,共用部分器件,降低成本,減少部件之間的連接線束,裝配工藝簡潔,提高了可靠性;油泵電機控制器、氣泵電機控制器的高壓輸入端分別有F1、F2保險絲做保護,高壓部分是相對獨立供電,起到良好的故障保護功能,提供了各個部件的安全性;整個系統(tǒng)內(nèi)部只有一個集成單板,高度集成了高壓配電、油泵電機控制器、氣泵電機控制器,減少各個部件之間的連接線束,極大降低了系統(tǒng)的裝配工藝難度,提供了系統(tǒng)的可靠性。
附圖說明
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型,并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,一種電動汽車輔助動力控制器集成系統(tǒng),包括相互連接的高壓配電系統(tǒng)、油泵控制器和氣泵控制器,高壓配電系統(tǒng)包括主接觸器、預(yù)充回路和三路保險絲。預(yù)充回路包括依次串聯(lián)的預(yù)充接觸器K1、二極管D1和電阻R1,預(yù)充接觸器K1連接主接觸器的一端,電阻R1連接主接觸器的另一端,整車為系統(tǒng)提供24V低壓電源,系統(tǒng)首先進入初始狀態(tài),內(nèi)部信號自檢,接觸器K1、主接觸器處于斷開狀態(tài),系統(tǒng)內(nèi)部處于未上高壓狀態(tài);系統(tǒng)收到整車上電指令后,CPU首先閉合K1,高壓電經(jīng)過預(yù)充回路上電緩沖,檢測主接觸器兩端電壓差較小時,再閉合主接觸器。如果外部高壓電源正負接反,D1不能導(dǎo)通,即不能進行上電緩沖,防止輸入接反損壞系統(tǒng)內(nèi)部器件,實現(xiàn)了防反接的保護功能。上電預(yù)充回路通過電阻R1限制電流與的大小,避免直接閉合主接觸器發(fā)生大電流沖擊而粘連主接觸器的問題,同時也防止外部電池大電流放電的作用。
如圖1所示,高壓電經(jīng)過主接觸器,連接到保險絲F1、保險絲F2和保險絲F3,分別通過F1、F2和F3為油泵控制器、氣泵控制器和車載DCDC變換器提供高壓電源。如果油泵控制器、氣泵控制器、車載DCDC任何一部分發(fā)生短路或有大電流時,相應(yīng)的保險絲及時熔斷,即切斷該部分的高壓輸入,防止油泵控制器、氣泵控制器、車載DCDC任何一部分發(fā)生故障而影響其他部分正常工作,即防止故障進一步擴大,達到了安全防護的目的。保險絲采用PCB焊接的卡扣式,直接通過PCB布線,實現(xiàn)保險絲與主接觸器、油泵控制器、氣泵控制器、車載DCDC的連接,減少了之間的連接線纜;保險絲安裝在卡扣式保險絲做上,方便保險線的更換。
如圖1所示,油泵控制器包括第一風(fēng)扇、CPU、第一驅(qū)動檢測電路和第一IGBT模塊,氣泵控制器包括第二風(fēng)扇、第二驅(qū)動檢測電路和第二IGBT模塊,CPU分別連接第一風(fēng)扇、第二風(fēng)扇、第一驅(qū)動檢測電路、第二驅(qū)動檢測電路和主接觸器,第一驅(qū)動檢測電路與第一IGBT模塊相互連接,第一IGBT模塊分別連接保險絲和第二IGBT模塊,第二驅(qū)動檢測電路與第二IGBT模塊相互連接,第二IGBT模塊連接保險絲;第一IGBT模塊包括相互并聯(lián)的6管封裝的IGBT模塊和電容C1,6管封裝的IGBT模塊的交流輸出端分別外接油泵電機三相輸入端,電容C1的一端連接保險絲F1,另一端連接第二IGBT模塊。第二IGBT模塊包括相互并聯(lián)的6管封裝的IGBT模塊和電容C2,6管封裝的IGBT模塊的交流輸出端分別外接氣泵電機三相輸入端,電容C2的一端連接保險絲F2,另一端連接第一IGBT模塊。采用一個CPU芯片同時發(fā)出兩組6路PWM波,分別控制第一IGBT模塊和第二IGBT模塊的開關(guān),從而實現(xiàn)兩個電機控制器分別控制油泵電機、氣泵電機的運行;通過部分器件共用,減少器件數(shù)量,降低物料成本。油泵電機控制器、氣泵電機控制器具有異步電機和永磁同步電機的控制算法,即可以控制異步電機運行,也可以控制永磁同步電機運行。
如圖1所示,一種電動汽車輔助動力控制器集成系統(tǒng)還包括一PCB板,預(yù)充回路、保險絲、CPU、第一驅(qū)動檢測電路、第一IGBT模塊、第二驅(qū)動檢測電路和第二IGBT模塊設(shè)在PCB板上。PCB板上還設(shè)有第一風(fēng)扇接口、第二風(fēng)扇接口、主接觸器接口、車載DCDC變換器和信號端子,第一風(fēng)扇通過第一風(fēng)扇接口與CPU連接,第二風(fēng)扇通過第二風(fēng)扇接口與CPU連接,主接觸器通過主接觸器接口與CPU連接,車載DCDC變換器通過保險絲與主接觸器連接,信號端子與CPU連接。這兩種控制器做在一塊集成單板上,形成一個整體,減少了部件之間的連接線纜,縮小了單板體積。集成單板是一塊完整的PCBA板,集成了上述高壓配電、油泵電機控制器、氣泵電機控制器,各部件之間的電源線纜、信號線纜在PCB上走銅皮的方式連接,減少各部件之間的線纜,接插件,裝配工藝簡潔,結(jié)構(gòu)緊湊,體積下,成本低。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。