CN104670038B - 一种电动汽车用集成式动力总成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车用集成式动力总成系统。其特征在于所述的电机控制器、充电机和DC‑DC模块集成于同一箱体内，共用同一散热装置；电机控制器、充电机共用一套逻辑控制电路，通过检测充电状态，分别控制电机控制器和充电机；逻辑控制电路包括驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元和电信号检测单元，DC‑DC模块通过驱动电路连接DC‑DC控制单元，驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元、电信号检测单元和DC‑DC控制单元均通过CAN总线连接整车控制器。本发明将原有器件各自的内部供电电路、I/O电路、通讯电路进行分别整合，形成公用的电路，并使电路模块化，通过数据总线相连通，提高了系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车用集成式动力总成系统。
背景技术
电机控制器（MC）、充电机和DC-DC模块均独立封装，需独立的动力电输入和进行散热，动力线束需具备较高的防护性，而一般电动汽车的电机控制器（MC）、充电机和DC-DC模块都是独立的，这就造成线束也独立分布，且要配合高价的接插件，每个部分都要安装独立的散热装置；电机控制器和DC-DC模块在车辆行驶中发热，充电机仅在停车充电时发热，DC-DC模块在充电机运行时，发热量小，这样就造成了散热装置利用率低且占用空间大，导致电动汽车成本增加。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车用集成式动力总成系统的技术方案。
所述的一种电动汽车用集成式动力总成系统，该动力总成系统与高压动力电池相配合，动力总成系统包括电机控制器、充电机和DC-DC模块，高压动力电池与动力总成系统内的电机控制器、充电机和DC-DC模块分别相连，电机控制器外接驱动电机，充电机外接充电枪，DC-DC模块外接整车低压系统，其特征在于所述的电机控制器、充电机和DC-DC模块集成于同一箱体内，共用同一散热装置；电机控制器、充电机共用一套逻辑控制电路，通过检测充电状态，分别控制电机控制器和充电机；所述的逻辑控制电路包括驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元和电信号检测单元，DC-DC模块通过驱动电路连接DC-DC控制单元，驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元、电信号检测单元和DC-DC控制单元均通过CAN总线连接整车控制器。
所述的一种电动汽车用集成式动力总成系统，其特征在于所述的散热装置为散热格栅板或水冷散热板。
所述的电动汽车用集成式动力总成系统的控制方法，其特征在于所述的控制方法如下：
电机/充电机控制单元通过I/O单元检测充电枪的充电状态，充电枪内置回路电阻，如充电枪插入，则充电枪内置回路接通，I/O单元检测电路通过内部逻辑判断，使电机/充电机控制单元处于充电机控制模式，此时充电机控制信号处于锁定状态，启用充电机CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用电机控制器的CAN通讯；充电机开始运作，通过CAN通讯接口与高压动力电池的电池管理系统实现通讯，结合充电所需电参数和电池管理系统的控制指令，控制充电机实现可控的电流充电；
如充电枪未插入，则充电枪内置回路断开，I/O单元检测电路处于高阻状态，则使电机/充电机控制单元处于电机工作模式，此时电机控制信号锁定，启用电机控制器CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用充电机CAN通讯，结合电机控制所需参数，根据CAN通讯的扭矩或速度指令，控制驱动电机输出相应扭矩或转速。
所述的电动汽车用集成式动力总成系统的控制方法，其特征在于所述的充电所需电参数包括交流电压、直流电压和直流电流。
所述的电动汽车用集成式动力总成系统的控制方法，其特征在于所述的电机控制所需参数包括电机转子位置、电机温度和电机相电流。
本发明的有益效果：
1.将电机控制器、充电机和DC-DC模块以及对应的逻辑电路及功率电路集成在同一箱体，箱体内部不存在动力接插件及对外的防护问题，仅用成型铜排连接即可，成本大幅降低；
2.利用电机控制器和充电机同一时间仅有一个工作的特点，通过检测充电状态，使二者使用同一逻辑控制电路，大大简化了安装结构；
3.电机控制器和充电机同一时间仅有一个工作，可以将电机控制器、充电机和DC-DC模块使用同一散热装置（散热格栅或水冷散热板），可使散热装置尺寸减小30%以上，节省成本40%以上。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步说明：
一种电动汽车用集成式动力总成系统，该动力总成系统与高压动力电池相配合，动力总成系统包括电机控制器、充电机和DC-DC模块，高压动力电池与动力总成系统内的电机控制器、充电机和DC-DC模块分别相连，电机控制器外接驱动电机，充电机外接充电枪，DC-DC模块外接整车低压系统；其中，电机控制器、充电机和DC-DC模块集成于同一箱体内，共用同一散热装置，散热装置为散热格栅板或水冷散热板；电机控制器、充电机共用一套逻辑控制电路，通过检测充电状态，分别控制电机控制器和充电机；逻辑控制电路包括驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元和电信号检测单元，DC-DC模块通过驱动电路连接DC-DC控制单元，驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元、电信号检测单元和DC-DC控制单元均通过CAN总线连接整车控制器。
对该电动汽车用集成式动力总成系统的控制方法如下：
电机/充电机控制单元通过I/O单元检测充电枪的充电状态，充电枪内置回路电阻，如充电枪插入，则充电枪内置回路接通，I/O单元检测电路通过内部逻辑判断，使电机/充电机控制单元处于充电机控制模式，此时充电机控制信号处于锁定状态，启用充电机CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用电机控制器的CAN通讯；充电机开始运作，通过CAN通讯接口与高压动力电池的电池管理系统实现通讯，结合充电所需电参数（包括交流电压、直流电压和直流电流）和电池管理系统的控制指令，控制充电机实现可控的电流充电；
如充电枪未插入，则充电枪内置回路断开，I/O单元检测电路处于高阻状态，则使电机/充电机控制单元处于电机工作模式，此时电机控制信号锁定，启用电机控制器CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用充电机CAN通讯，结合电机控制所需参数（包括电机转子位置、电机温度和电机相电流），根据CAN通讯的扭矩或速度指令，控制驱动电机输出相应扭矩或转速。
充电机仅在车辆停车充电时工作，同时产生热量，而此时电机控制器处于停机状态，不发热。本发明利用此特点大幅减小散热装置尺寸，利于整车空间布置，将各发热功率器件集成在同一装置内，利于统一进行EMC/EMI设计，利于统一进行防护，可大幅减少成本；各逻辑控制电路实现集成化，可有效提高电路稳定性。
本发明将原有器件（电机控制器、充电机、DC-DC模块）各自的内部供电电路、I/O电路、通讯电路进行分别整合，形成公用的电路，并使电路模块化，通过数据总线相连通，提高了系统稳定性。
Claims (4)
1.一种电动汽车用集成式动力总成系统，该动力总成系统与高压动力电池相配合，动力总成系统包括电机控制器、充电机和DC-DC模块，高压动力电池与动力总成系统内的电机控制器、充电机和DC-DC模块分别相连，电机控制器外接驱动电机，充电机外接充电枪，DC-DC模块外接整车低压系统；所述的电机控制器、充电机和DC-DC模块集成于同一箱体内，共用同一散热装置；电机控制器、充电机共用一套逻辑控制电路，通过检测充电状态，分别控制电机控制器和充电机；所述的逻辑控制电路包括驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元和电信号检测单元，DC-DC模块通过驱动电路连接DC-DC控制单元，驱动电路、I/O控制单元、电机/充电机控制单元、电信号检测单元和DC-DC控制单元均通过CAN总线连接整车控制器，其特征在于所述动力总成系统的控制方法如下：
电机/充电机控制单元通过I/O单元检测充电枪的充电状态，充电枪内置回路电阻，如充电枪插入，则充电枪内置回路接通，I/O单元检测电路通过内部逻辑判断，使电机/充电机控制单元处于充电机控制模式，此时充电机控制信号处于锁定状态，启用充电机CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用电机控制器的CAN通讯；充电机开始运作，通过CAN通讯接口与高压动力电池的电池管理系统实现通讯，结合充电所需电参数和电池管理系统的控制指令，控制充电机实现可控的电流充电；
如充电枪未插入，则充电枪内置回路断开，I/O单元检测电路处于高阻状态，则使电机/充电机控制单元处于电机工作模式，此时电机控制信号锁定，启用电机控制器CAN通讯，接收整车控制器的指令，禁用充电机CAN通讯，结合电机控制所需参数，根据CAN通讯的扭矩或速度指令，控制驱动电机输出相应扭矩或转速。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式动力总成系统，其特征在于所述的散热装置为散热格栅板或水冷散热板。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式动力总成系统，其特征在于所述的充电所需电参数包括交流电压、直流电压和直流电流。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车用集成式动力总成系统，其特征在于所述的电机控制所需参数包括电机转子位置、电机温度和电机相电流。
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