CN106314314A - 电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动卡车底盘的电气与控制集成系统及方法，系统包括车载低压用电设备、车载高压用电设备、高/低压电源线束、通信控制线束、管路系统、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，该系统有一置于驾驶室下方的装配支架总成，该装配支架总成将上述所有电器部件和辅助系统集成封装，其中低压配电盒通过低压电源线束连接车载低压用电设备，电源分配盒通过高压电源线束连接车载高压用电设备，通信控制线束两端连接需进行通信控制的部件，包括车辆控制器分别与车载低压用电设备、车载高压用电设备之间的连接。采用该种系统的汽车，可以节省底盘空间，便于进行零部件的改装、维护和保养，在生产上简化了整车厂的装配工艺，方便生产，降低技术和安全风险。

Description

电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法

技术领域

本发明涉及电动卡车领域，尤其涉及电动卡车底盘的集成装配领域，具体是指一种电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法。

背景技术

电动车辆的电气部件及其辅助系统在车辆上的合理布局一直是整车设计的核心设计内容，也存在较多的技术争论，这一点在乘用车上显得尤为严格和重要。在空间稍微宽敞的电动卡车底盘上，电气部件及其辅助系统的合理布局没有因为空间的增大而变得容易，主要原因是部件和线束体积的增大。在电动卡车底盘上，动力系统布局和电池布局基本没有太多争论点，原因是使用需求决定了电驱动系统和电池总成的大小和位置。而各种高低压用电设备、高压电气和线束、辅助系统等在车辆上的合理布置和安装成为此类型车辆的整车布局技术的关键。

目前国内电动卡车底盘的电气部件和辅助系统在车辆上布局方案的基本模式是：主要电气部件和辅助系统布置于驾驶室下方原发动机所占的空间，其它部件(主要是电动气泵、低压铅酸电池、真空系统、电动转向油泵等)布置在后悬两侧车架外，多余的部件也有布置在中间车架内侧的，通常是配合电驱系统后移而缩短为单根传动轴驱动来实现。部件的安装方式通常是单件安装，即每个部件都需要工人在产线上单独安装，然后线束、管路、油路等后续安装。这种方式所带来的问题有：产线上的安装工位和耗费工时多，效率低；下线前的最后调试和验证需要耗费较多的时间而影响产线流动，需要将其脱离产线单独检测再下线；对现场软、硬件测试技术要求高，需要专业测试工人和设备；故障排除难度大，没有充足的专业知识和经验很难在短时间内找到故障点；装配和调试时，高压系统安全注意事项多，需要专业电工进行电气连接和线束处理，与传统生产节奏相对过快的要求不符；影响最终用户上装的改装需要，并且给后期部件的改装、维护、保养等带来较大困难。

根据传统卡车底盘的布局和技术特点，要想尽量规避不合理的电气部件和辅助系统在车辆布局上所产生的的劣势影响，充分集成并小型化电气系统成为电动卡车底盘整车开发技术的重点。发明一种电动卡车底盘的电气和控制集成系统，将所有除电驱系统和电池系统以外的高、低压电气和辅助系统包含其中，系统化成为一个完整的电气和控制系统总成，做到一体化装配、一体化测试。整个系统由系统集成供应商处理，发货至整车厂时已是合格的总成系统，这样可以大大简化整车厂的装配工艺，方便生产，也能降低产线单件安装、调试带来的技术和安全风险，同时也方便传统改装车的改装，不用过多顾忌电气系统和辅助系统带来的改装不便。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种能够将除电驱系统和电池系统以外的高低电气和辅助系统包含在其中的、充分集成化、小型化的电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法。

为了实现上述目的，本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法如下：

该电动卡车底盘的电气和控制集成系统，包括车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、管路系统、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，其主要特点是，所述的电气和控制集成系统有一置于驾驶室下方装配空间、尺寸与该装配空间相匹配的装配支架总成，该装配支架总成将所述的管路系统、车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器集成封装，所述的低压配电盒通过所述的低压电源线束连接所述的车载低压用电设备和车辆控制器，所述的电源分配盒通过所述的高压电源线束连接所述的车载高压用电设备，所述的车辆控制器通过所述的通讯控制线束分别与所述的车载低压用电、车载高压用电设备、低压配电盒和电源分配盒连接，通过所述的通信控制线束连接需进行通信控制的部件。

较佳地，所述的装配支架总成由钣金结构器件构成，包括一零配件支架，该零配件支架将所述的装配支架总成空间划分成上下两层，其中上层空间用于装配空气压缩机、绝缘检测仪、空气压缩机控制器、变速箱控制器、膨胀水壶、所述的低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，下层空间用于装配转向助力油泵、DC/DC变换器、电机控制器、转向泵控制器、充电插座、散热器、风扇、水泵、铅酸电池和空调压缩机，且充电插座17设置于面向车头方向时装配支架总成的左侧中部，接地开关19设置于装配支架总成远离车头方向的一侧中部。

较佳地。所述的装配支架总成的上方与左右两侧均设置有防护盖，所述的防护盖的大小与该装配支架总成的尺寸相匹配，且该装配支架总成上方的防护盖与所述的装配空间相匹配。

更佳地，所述的装配支架总成左右两侧局部支架上固定有吊环螺钉。

较佳地，所述的低压电源线束包括低压连接线，所述的高压电源线束包括高压连接线，所述的通信控制线束包括通讯信号线。

较佳地，所述的车载低压用电设备包括所述的变速箱控制器、风扇、接地开关、膨胀水壶、水泵、铅酸电池和车辆控制器，其中，所述的变速箱控制器一端通过所述的通讯信号线和低压连接线分别与所述的车辆控制器相连，该变速控制器的另一端通过所述的通讯信号线和所述的低压连接线与所述的装配支架总成系统外的变速箱相连接，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线和所述的低压连接线分别与所述的风扇、水泵和膨胀水壶连接，所述的膨胀水壶的另一端则通过所述的管路系统与所述的水泵相连接，所述的铅酸电池一端通过所述的低压连接线连接在所述的低压配电盒与DC/DC变换器之间的低压连接线上，所述的铅酸电池另一端则通过所述的低压连接线与所述的接地开关相连，该接地开关的另一端通过所述的低压连接线与所述的系统接地单元连接。

较佳地，所述的车载高压用电设备包括所述的空气压缩机、空气压缩机控制器、绝缘检测仪、空调压缩机、转向助力油泵、充电插座、DC/DC变换器、电机控制器和转向泵控制器，其中所述的DC/DC变换器一端通过所述的低压连接线与所述的低压配电盒相连接，另一端则通过所述的高压连接线与所述的电源分配盒连接，该电源分配盒通过所述的高压连接线分别与所述的电机控制器、所述的转向泵控制器、所述的空气压缩机控制器、所述的空调压缩机、所述的绝缘检测仪和所述的充电插座连接，其中所述的转向泵控制器另一端通过所述的高压连接线连接所述的转向助力油泵，而所述的空气压缩机控制器另一端也通过所述的高压连接线连接所述的空气压缩机。

较佳地，所述的真空罐、转向助力油泵、空气压缩机、空调压缩机和电机控制器有延伸至所述的装配支架总成外的管道接口，所述的系统接地单元、低压配电盒、变速箱控制器、电源分配盒和车辆控制器有延伸至所述的装配支架总成外的低压连接线接口，所述的电源分配盒和电机控制器有延伸至所述的装配支架总成外的高压连接线接口，所述的低压配电盒、变速箱控制器、电机控制器和车辆控制器有延伸至所述的装配支架总成外的通讯信号线接口。

较佳地，所述的车辆控制器与所述的绝缘检测仪通过所述的通讯信号线连接。

较佳地，所述的管路系统包括真空气管、高压气管和水冷管道，所述的水冷管道均为成型管，并通过水冷管道连接所述的水泵和电机控制器，且该电机控制器另一端通过所述的水冷管道连接所述的电机，该电机控制器两端通过所述的水冷管道并联了所述的DC/DC变换器，所述的电机另一端通过所述的水冷管道与所述的散热器相连，所述的散热器和所述的水泵间连接所述的水冷管道，并从所述的水冷管路中间连接一支路水冷管路通向所述的膨胀水壶。

较佳地，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线连接多路信息的输入输出接口对其进行扫描控制、信息处理，并将处理所得信息通过所述的通讯信号线传送给仪表，多路信号的输入输出接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器、电机旋变信号，也包括CAN线设备。

较佳地，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒发送控制指令。

较佳地，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线给所述的电源分配盒发送控制指令。

该针对上述系统进行初始化启动和关闭控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)电动卡车点火启动，将点火钥匙置于ACC档和ON档，低压电路开始工作；

(2)将点火钥匙置于START档，所述的车辆控制器启动，接收车辆行驶准备信息，并通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒与电源分配盒发送控制指令，控制所述的低压配电盒与电源分配盒分别给所述的车载低压用电设备和所述的车载高压用电设备供电；

(3)所述的电动卡车熄火时，将点火钥匙置于OFF档，所述的电动卡车系统下电进程完成前，所述的低压配电盒通过延时继电器给所述的车辆控制器供电。

较佳地，所述的步骤(1)中车辆控制器启动后，还包括以下步骤：

所述的车辆控制器启动所述的绝缘检测仪，通过该绝缘检测仪检测绝缘故障，在所述的绝缘检测仪发出警报的情况下，所述的车辆控制器拒绝所有的高压设备的工作指令，且所述的车辆控制器扫描多路信号的输入输出接口，多路信号的接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器和电机旋变信号，也包括CAN线设备，并将扫描所得信息进行处理后传送至相应仪表。

较佳地，所述的步骤(2)中的车辆行驶准备信息包括气压信号、真空罐压力信号、档位、手刹、油门和车速信号、动力电池信息、电机控制器的准备信息、所述的电机控制器和DC/DC变换器的温度信息、膨胀水壶的液位传感器信号、驾驶室风机开关信息、空调开关信息与驾驶室温度信息，根据处理后的信息控制各部件工作。

由于采用了该发明中的电动卡车底盘的电气与控制集成系统及相应的控制方法，由于其中将电动汽车中除电驱系统和电池系统以外的所有车载高、低压用电设备以及辅助系统用一装配支架总成封装起来，规避不合理的电气部件和辅助系统在车辆布局上所产生的劣势影响，充分集成并小型化电气系统，将系统化为一个完整的电气和控制系统总成，做到一体化装配、一体化测试，整个系统由系统集成供应商处理，到达整车厂使已经是合格的总成系统，大大简化了整车厂的装配工艺，方便生产，也能降低产线单件安装、调试带来的技术、安全风险和人工成本，同时也方便后期对电动汽车的改装，不用过多顾忌电气系统和辅助系统带来的改装不便，方便电动汽车的维护保养。

附图说明

图1为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的整体结构前向示意图。

图2为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的整体结构后向示意图。

图3为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的整体结构侧向示意图。

图4为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的整体拓扑示意图。

图5为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的装配支架总成示意图。

图6为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的吊环螺钉示意图。

图7为本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统的冷却水路原理图。

附图标记

1 空气压缩机

2 低压配电盒

3 变速箱控制器

4 风扇

5 车辆控制器

6 空气压缩机控制器

7 绝缘检测仪

8 电源分配盒

9 接地(搭铁)开关

10 装配支架总成

11 膨胀水壶

12 空调压缩机

13 转向助力油泵

14 散热器

15 水泵

16 铅酸电池

17 充电插座

18 DC/DC变换器

19 电机控制器

20 转向泵控制器

21 防护罩

22 真空罐

23 真空泵

具体实施方式

为了能够更清楚的描述本发明的技术内容，下面结合具体实例来进行进一步的描述。

本发明的电动卡车底盘的电气与控制集成系统，包括车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、管路系统、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，其主要特点是，所述的电气和控制集成系统有一置于驾驶室下方装配空间、尺寸与该装配空间相匹配的装配支架总成，该装配支架总成将所述的管路系统、车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器集成封装，所述的低压配电盒通过所述的低压电源线束连接所述的车载低压用电设备和车辆控制器，所述的电源分配盒通过所述的高压电源线束连接所述的车载高压用电设备，所述的车辆控制器通过所述的通讯控制线束分别与所述的车载低压用电、车载高压用电设备、低压配电盒和电源分配盒连接，通过所述的通信控制线束连接需进行通信控制的部件，如图4所示(图4中的符号标记意义如下：高压连接线低压连接线通讯信号线_____；各型管路交叉连接点●；高压设备(粗方框)低压设备(细方框))。

在一种较佳的实施方式中，所述的装配支架总成10由钣金结构器件构成，包括一零配件支架，该零配件支架将所述的装配支架总成10空间划分成上下两层，其中上层空间用于装配空气压缩机1、绝缘检测仪7、空气压缩机控制器6、变速箱控制器3、膨胀水壶11、所述的低压配电盒2、电源分配盒8和车辆控制器5，下层空间用于装配转向助力油泵13、DC/DC变换器18、电机控制器19、转向泵控制器20、散热器14、风扇4、水泵15、铅酸电池16和空调压缩机12，且充电插座17设置于面向车头方向时装配支架总成10的左侧中部，接地开关19设置于装配支架10总成远离车头方向的一侧中部，具体见图1、图2和图3。且所述的装配支架总成10的上方与左右两侧均设置有防护盖，防护盖的大小与该装配支架总成10的尺寸相匹配，且该装配支架总成10上方的防护盖与所述的装配空间上表面相匹配，左右两侧的局部支架上固定有吊环螺钉。所述的低压电源线包括低压连接线，所述的高压电源线束包括高压连接线，所述的通信控制线束包括通讯信号线。所述的车辆控制器5与所述的绝缘检测仪7通过所述的通讯信号线连接。所述的管路系统包括真空气管、高压气管和水冷管道，所述的水冷管道均为成型管，并通过水冷管道连接所述的水泵15和电机控制器19，且该电机控制器19另一端通过所述的水冷管道连接所述的电机，该电机控制器19两端通过水冷管道并联DC/DC变换器18，所述的电机另一端通过所述的水冷管道与所述的散热器14相连，所述的散热器14和所述的水泵15间连接所述的水冷管道，并从所述的水冷管路中间连接一支路水冷管路通向所述的膨胀水壶11，具体见图7。且所述的真空罐22、转向助力油泵13、空气压缩机1、空调压缩机12和电机控制器19有延伸至所述的装配支架总成外10的管道接口，系统接地单元、低压配电盒2、变速箱控制器3、电源分配盒8和车辆控制器5有延伸至装配支架总成外10的低压连接线接口，所述的电源分配盒8和电机控制器19有延伸至所述的装配支架总成外10的高压连接线接口，所述的低压配电盒2、变速箱控制器3、电机控制器19和车辆控制器5有延伸至所述的装配支架总成外10的通讯信号线接口，具体见图4。所述的车辆控制器5通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒2和电源分配盒8发送控制指令。

在一种较佳的实施方式中，所述的车载低压用电设备包括所述的变速箱控制器3、风扇4、接地开关9、膨胀水壶11、水泵15、铅酸电池16和车辆控制器5，其中，所述的变速箱控制器3一端通过所述的通讯信号线和低压连接线分别与所述的车辆控制器5相连，该变速控制器3的另一端通过所述的通讯信号线和所述的低压连接线与所述的装配支架总成10系统外的变速箱相连接，所述的车辆控制器5通过所述的低压连接线与所述的通信连接线分别与风扇4、水泵15和膨胀水壶11连接，该膨胀水壶11的另一端则通过所述的管路系统与水泵15相连接，所述的铅酸电池16一端通过低压连接线连接在所述的低压配电盒2与DC/DC变换器18之间的低压连接线上，所述的铅酸电池16另一端则通过所述的低压连接线与接地开关9相连，该接地开关9的另一端则通过低压连接线与所述的系统接地单元连接，而所述的车载高压用电设备包括所述的空气压缩机1、空气压缩机控制器6、绝缘检测仪7、空调压缩机12、转向助力油泵13、充电插座17、DC/DC变换器18、电机控制器19和转向泵控制器20，其中所述的DC/DC变换器18一端通过所述的低压连接线与所述的低压配电盒2相连接，另一端则通过所述的高压连接线与所述的电源分配盒8连接，该电源分配盒8通过所述的高压连接线分别与所述的电机控制器19、转向泵控制器20、空气压缩机控制器6、空调压缩机12、绝缘检测仪7和充电插座17连接，其中所述的转向泵控制器20另一端通过所述的高压连接线连接所述的转向助力油泵13，而所述的空气压缩机控制器6另一端也通过所述的高压连接线连接所述的空气压缩机1，具体见图4。

在一种较佳的实施方式中，所述的车辆控制器通过通讯信号线连接多路信息的输入输出接口对其进行扫描控制、信息处理，并将处理所得信息通过所述的通讯信号线传送给仪表，多路信号的输入输出接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器、电机旋变信号，也包括CAN线设备。

该电动卡车底盘的电气与控制集成系统进行初始化启动和关闭控制的方法，包括以下步骤：

(1)电动汽车点火启动，将点火钥匙置于ACC档和ON档，车辆控制器5启动，低压电路开始工作所述的车辆控制器5启动所述的绝缘检测仪7，通过该绝缘检测仪7检测绝缘故障，在所述的绝缘检测仪7发出警报的情况下，所述的车辆控制器5拒绝所有的高压设备的工作指令，且所述的车辆控制器5扫描多路信号的输入输出接口，多路信号的接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器和电机旋变信号，也包括CAN线设备，并将扫描所得信息进行处理后传送至相应仪表；

(2)将点火钥匙置于START档，所述的车辆控制器5接收车辆准备信息，并通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒2与电源分配盒8发送控制指令，控制所述的低压配电盒2与电源分配盒8分别给所述的车载低压用电设备和所述的车载高压用电设备供电，车辆行驶准备信息包括气压信号、真空罐压力信号、档位、手刹、油门和车速信号、动力电池信息、电机控制器19的准备信息、所述的电机控制器19和DC/DC变换器18的温度信息、膨胀水壶11的液位传感器信号、驾驶室风机开关信息、空调开关信息与驾驶室温度信息，根据处理后的信息控制各部件工作；

(3)所述的电动卡车熄火时，将点火钥匙置于OFF档，所述的电动汽车系统下电进程完成前，所述的低压配电盒2通过延时继电器给所述的车辆控制器5供电。

在实际应用过程中，所述的电动卡车底盘的电气与控制集成系统包括：

(1)紧凑型的装配支架总成10，该装配支架总成10由一系列钣金结构件组成，包含以下特点：有一装车总成支架10，可安装于驾驶室下方的主车架上；有各种零部件装配支架；装车总成支架10上方和左右两侧都配备防护盖，用于装配支架总成10的防护；有吊环螺钉，用于系统吊装运输和装车；所述的装配支架总成10的尺寸不超过根据其装配空间所定的尺寸限值。

(2)管路系统，包括真空气管、高压气管和水冷设备的连接水管，水冷系统采用串、并混合冷却方式，冷却液并联分配流量由管径和水阻决定，设计通过电机控制器19的冷却液流量分配比例不低于70％，且水管均采用成型管，根据优化设计的管路走向直接连接到部件。膨胀水壶11和散热器14属于管路系统的必要组成。

(3)高压用电设备，根据所述的系统的技术性能进行选择匹配：空气压缩机1、空气压缩机控制器6、绝缘检测仪7、空调压缩机12、转向助力油泵13、充电插座17、DC/DC变换器18、电机控制器19、转向泵控制器20。

(4)高压电源线束。

(5)低压用电设备，根据所提系统的技术性能进行选择匹配：变速箱控制器3、风扇4、接地(搭铁)开关9、膨胀水壶11、水泵15、铅酸电池16。

(6)低压电源线束。

(7)系统控制部件：低压配电盒2、车辆控制器5、电源分配盒8。其中：

车辆控制器5：属于车辆逻辑控制部件，包含具有多路接口的硬件和管理软件，用于整个系统的统一控制，控制权的层级最高，除具备功能逻辑控制能力外，最重要的是具备故障判定和处理能力；

低压配电盒2：为系统内、外的各种继电器、传感器、低压用电设备提供低压电源，具备电源分配和支路保护能力，同时具备逻辑电源控制能力；

电源分配盒8：为系统内、外高压用电设备提供高压直流电源，具备电源分配和支路保护能力，内部设置高压控制单元，用于监控、保护高压继电器和高压输入输出电路，具备供故障信息提供能力。

(8)通讯控制线束

控制系统工作原理如下：

系统点火起动，车辆控制器5开始工作，控制高、低压配电单元工作，从而控制高、低压用电设备工作，其中车辆控制器5控制权限最高，控制部件包括：低压配电盒2及其所控部件、电源分配盒8、高压用电部件和其它系统外围部件。

具体步骤如下：

1)点火钥匙置ACC挡和ON挡，低压电路开关闭合，车辆控制器5供电启动，处于工作状态。此时车辆控制器5刷新扫描具备定义的信号端口，并将处理后的信息发送至仪表，信息内容是描述电气和控制集成系统内、外各部件的工作状态或参数。同时，车辆控制器5会启动绝缘检测仪7，并有条件地启动一部分设备，比如DC/DC变换器18。当绝缘检测仪7发出绝缘报警后，车辆控制器5会拒绝所有高压设备的工作指令。

2)点火钥匙置START挡，车辆控制器5接收到车辆行驶准备信息，开始处理相关传感器信息并控制系统部件工作：

接收气压信号，控制压缩机工作或停止；

接收真空罐压力信号，控制真空泵23工作或停止；

接收挡位信号和车速信号，控制变速箱控制器3的工作状态；

接收挡位信号、手刹信号、车速信号，控制转向助力油泵13的工作状态；

接收油门信号、制动信号、气压信号、挡位信号、动力电池信息、电机控制器19的准备信息，控制电机控制器19的工作状态；

接收电机控制器19和DC/DC变换器18的温度信息，控制水泵15和风扇4的工作状态；

接收膨胀水壶11的液位传感器信号，发出冷却系统缺液报警，限制相关水冷设备(电机控制器19、DC/DC变换器18)的工作状态；

接收驾驶室风机开关信息、空调开关信息、驾驶室温度信息，控制空调压缩机12的工作状态。

3)点火钥匙关闭，置OFF挡，低压配电盒1中的延时继电器会保持通路，继续为车辆控制器5供电，车辆控制器5不会立即停止工作，而是处于下电控制逻辑，按照控制策略逐次关闭相关设备，直至完成系统下电进程。

4)车辆充电时，当国标充电枪插入充电插座后，低压配电盒中2的充电继电器激活控制系统电源，车辆控制器5启动，控制状态同点火钥匙置ON挡。此时车辆控制器5主要是接收系统外部的动力电池信息来控制低压配电盒2和电源分配盒8中的充电相关电路及继电器的状态。

采用该发明中的电动卡车底盘的电气与控制集成系统，由于其中将电动汽车中除电驱系统和电池系统以外的所有车载高、低压用电设备以及辅助系统用一装配支架总成封装起来，规避不合理的电气部件和辅助系统在车辆布局上所产生的劣势影响，充分集成并小型化电气系统，将系统化为一个完整的电气和控制系统总成，做到一体化装配、一体化测试，整个系统由系统集成供应商处理，到达整车厂使已经是合格的总成系统，大大简化了整车厂的装配工艺，方便生产，也能降低产线单件安装、调试带来的技术、安全风险和人工成本，同时也方便后期对电动汽车的改装，不用过多顾忌电气系统和辅助系统带来的改装不便，方便电动汽车的维护保养。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (16)

1.一种电动卡车底盘的电气和控制集成系统，包括车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、管路系统、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，其特征在于，所述的电气和控制集成系统有一置于驾驶室下方装配空间、尺寸与该装配空间相匹配的装配支架总成，该装配支架总成将所述的管路系统、车载低压用电设备、车载高压用电设备、低压电源线束、高压电源线束、通信控制线束、低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器集成封装，所述的低压配电盒通过所述的低压电源线束连接所述的车载低压用电设备和车辆控制器，所述的电源分配盒通过所述的高压电源线束连接所述的车载高压用电设备，所述的车辆控制器通过所述的通讯控制线束分别与所述的车载低压用电、车载高压用电设备、低压配电盒和电源分配盒连接，通过所述的通信控制线束连接需进行通信控制的部件。

2.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气与控制集成系统，其特征在于，所述的装配支架总成由钣金结构器件构成，包括一零配件支架，该零配件支架将所述的装配支架总成空间划分成上下两层，其中上层空间用于装配空气压缩机、绝缘检测仪、空气压缩机控制器、变速箱控制器、膨胀水壶、所述的低压配电盒、电源分配盒和车辆控制器，下层空间用于装配转向助力油泵、DC/DC变换器、电机控制器、转向泵控制器、充电插座、散热器、风扇、水泵、铅酸电池和空调压缩机，且充电插座设置于面向车头方向时装配支架总成的左侧中部，接地开关设置于装配支架总成远离车头方向的一侧中部。

3.根据权利要求2所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的装配支架总成的上方与左右两侧均设置有防护盖，所述的防护盖的大小与该装配支架总成的尺寸相匹配，且该装配支架总成上方的防护盖与所述的装配空间相匹配。

4.根据权利要求2所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的装配支架总成左右两侧的局部支架上固定有吊环螺钉。

5.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的低压电源线束包括低压连接线，所述的高压电源线束包括高压连接线，所述的通信控制线束包括通讯信号线。

6.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车载低压用电设备包括所述的变速箱控制器、风扇、接地开关、膨胀水壶、水泵、铅酸电池和车辆控制器，其中，所述的变速箱控制器一端通过所述的通讯信号线和所述的低压连接线分别与所述的车辆控制器相连，该变速控制器的另一端通过所述的通讯信号线和所述的低压连接线与所述的装配支架总成系统外的变速箱相连接，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线和低压连接线分别与所述风扇、水泵和膨胀水壶连接，所述的膨胀水壶的另一端则通过所述的管路系统与所述的水泵相连接，所述的铅酸电池一端通过所述的低压连接线连接在所述的低压配电盒与DC/DC变换器之间的低压连接线上，该铅酸电池另一端则通过所述的低压连接线与所述的接地开关相连，该接地开关的另一端通过所述的低压连接线与系统接地单元连接。

7.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车载高压用电设备包括所述的空气压缩机、空气压缩机控制器、绝缘检测仪、空调压缩机、转向助力油泵、充电插座、DC/DC变换器、电机控制器和转向泵控制器，其中所述的DC/DC变换器一端通过所述的低压连接线与所述的低压配电盒相连接，另一端则通过所述的高压连接线与所述的电源分配盒连接，该电源分配盒通过所述的高压连接线分别与所述的电机控制器、转向泵控制器、空气压缩机控制器、空调压缩机控制器、空调压缩机、绝缘检测仪和充电插座连接，其中所述的转向泵控制器另一端通过所述的高压连接线连接所述的转向助力油泵，所述的空气压缩机控制器另一端也通过所述的高压连接线连接所述的空气压缩机。

8.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的真空罐、转向助力油泵、空气压缩机、空调压缩机和电机控制器有延伸至所述的装配支架总成外的管路接口，所述的系统接地单元、低压配电盒、变速箱控制器、电源分配盒和车辆控制器有延伸至所述的装配支架总成外的低压连接线接口，所述的电源分配盒和电机控制器有延伸至所述的装配支架总成外的高压连接线接口，所述的低压配电盒、变速箱控制器、电机控制器和车辆控制器有延伸至所述的装配支架总成外的通讯信号线接口。

9.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车辆控制器与所述的绝缘检测仪通过所述的通讯信号线连接。

10.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的管路系统包括水冷管道、真空气管和高压气管，所述的水冷管道均为成型管，且通过所述的水冷管道连接所述的水泵和电机控制器，且该电机控制器另一端通过所述的水冷管道连接所述的电机，该电机控制器两端通过所述的水冷管道并联了所述的DC/DC变换器，所述的电机另一端通过所述的水冷管道与所述的散热器相连，所述的散热器和所述的水泵间通过所述的水冷管道连接，并从所述的水冷管路中间连接一支路水冷管路通向所述的膨胀水壶。

11.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线连接多路信息的输入输出接口对其进行扫描控制、信息处理，并将处理所得信息通过所述的通讯信号线传送给仪表，多路信号的输入输出接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器、电机旋变信号，也包括CAN线设备。

12.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒发送控制指令。

13.根据权利要求1所述的电动卡车底盘的电气和控制集成系统，其特征在于，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线给所述的电源分配盒发送控制指令。

14.一种针对权利要求1至13中任一项所述的系统进行初始化启动和关闭控制的方法，该系统包括绝缘检测仪、通讯信号线、低压连接线和高压连接线，所述的车辆控制器通过所述的通讯信号线分别与所述的电源分配盒、低压配电盒和绝缘检测仪连接，且该绝缘检测仪还通过所述的低压连接线、高压连接线和通讯信号线与所述的电源分配盒连接，而所述的绝缘检测仪也通过所述的通讯信号线与所述的车辆控制器相连接，所述的低压配电盒与所述的电源分配盒之间通过所述的低压连接线相连，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)电动卡车点火启动，将点火钥匙置于ACC档和ON档，所述的车辆控制器启动，低压电路开始工作；

(2)将点火钥匙置于START档，所述的车辆控制器接收车辆行驶准备信息，并通过所述的通讯信号线给所述的低压配电盒与电源分配盒发送控制指令，控制所述的低压配电盒与电源分配盒分别给所述的车载低压用电设备和所述的车载高压用电设备供电；

(3)所述的电动卡车熄火时，将点火钥匙置于OFF档，所述的电动卡车系统下电进程完成前，所述的低压配电盒通过延时继电器给所述的车辆控制器供电。

15.根据权利要求14所述的系统进行初始化启动和关闭控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中车辆控制器启动后，还包括以下步骤：

所述的车辆控制器启动所述的绝缘检测仪，通过该绝缘检测仪检测绝缘故障，在所述的绝缘检测仪发出警报的情况下，所述的车辆控制器拒绝所有的高压设备的工作指令，以及

所述的车辆控制器扫描多路信号的输入输出接口，多路信号的接口包括油门、制动踏板、换挡器、仪表、气压传感器、真空压力传感器、制动开关、冷却液位开关、车速传感器、档位传感器、离合位置传感器、温度传感器和电机旋变信号，也包括CAN线设备，并将扫描所得信息进行处理后传送至相应仪表。

16.根据权利要求14所述的系统进行初始化启动和关闭控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的车辆行驶准备信息包括气压信号、真空罐压力信号、档位、手刹、油门和车速信号、动力电池信息、电机控制器的准备信息、所述的电机控制器和DC/DC变换器的温度信息、膨胀水壶的液位传感器信号、驾驶室风机开关信息、空调开关信息与驾驶室温度信息，根据处理后的信息控制各部件工作。