CN109515208A - 一种新能源汽车集成式电控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种新能源汽车集成式电控系统，包括中心控制系统、电机控制系统和电池管理系统，所述电池管理系统与电机控制系统连接，且电机控制系统与驱动电机连接，所述中心控制系统与电机控制系统连接，所述中心控制系统包括信号采集模块、中央处理模块和协调通信模块，所述信号采集模块的信号采集输入端用于采集踏板、仪表、挡位、车速的数据信息；本发明通过中心控制系统中的协调通信模块与电机控制系统中的指令接收模块无线连接，通过中心控制系统中的协调通信模块与电池管理系统中的均衡管理模块无线连接，三个系统之间通过协调通信模块接收指令，相互协调，集成性高，优化电控系统实际运作效率。

Description

一种新能源汽车集成式电控系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车集成式电控系统。
背景技术
新能源汽车一般是由电控系统驱动的汽车，新能源汽车由电能驱动，无排放，不会污染环境，在燃油逐渐枯寂的今天，新能源汽车取代传动的燃油汽车是时代发展的必然趋势，相对燃油汽车而言，新能源汽车的品质差异取决于电控系统的性能，其价值高低也取决于电控系统的品质。
现有的新能源汽车电控系统一般采用多个系统模块之间分立运行，相互之间缺乏协调性，造成电控系统实际运作效率低，且现有的新能源汽车的电机控制系统在对驱动电机的控制过程中，由于电控系统的工况相对复杂，难以将控制指令精确实行，又存在一定的延迟性，造成汽车的控制难以得心应手，同时，现有的新能源汽车的驱动电机在运行时会因为副扭矩而产生交流电，这部分能源一般都浪费掉，难以回收利用，因此，本发明提出一种新能源汽车集成式电控系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明中心控制系统中的协调通信模块与电机控制系统中的指令接收模块无线连接，通过中心控制系统中的协调通信模块与电池管理系统中的均衡管理模块无线连接，三个系统之间通过协调通信模块接收指令，相互协调，集成性高，优化电控系统实际运作效率，且本发明的电机控制系统在对驱动电机的控制过程中，通过指令接收模块内的精度调控模块和高速响应模块，利用数据指令分析程序和指令强制执行程序，对电机驱动模块传达快速并精确的指令，从而控制驱动电机运作，使新能源汽车的操控得心应手。
为了解决上述问题，本发明提出一种新能源汽车集成式电控系统，包括中心控制系统、电机控制系统和电池管理系统，所述电池管理系统与电机控制系统连接，且电机控制系统与驱动电机连接，所述中心控制系统与电机控制系统无线连接，所述中心控制系统包括信号采集模块、中央处理模块和协调通信模块，所述信号采集模块的信号采集输入端用于采集踏板、仪表、挡位、车速的数据信息，且信号采集模块的信号输出端与中央处理模块无线连接，所述中央处理模块对信号作出判断，给出指令于协调通信模块；
所述电机控制系统包括指令接收模块和电机驱动模块和能量回收模块，所述指令接收模块与协调通信模块无线连接，所述指令接收模块包括精度调控模块和高速响应模块，所述精度调控模块和高速相应模块内设有数据指令分析程序，并配有指令强制执行程序，所述指令接收模块与电机驱动模块连接，所述电机驱动模块包括控制电路模块和功率变换器，所述电机控制系统通过电机驱动模块连接驱动电机，且驱动电机连接能量回收模块的输入端；
所述电池管理系统包括动力电池组、充电模块和电池保护模块，所述动力电池组与电机驱动模块电性连接，所述能量回收模块的输出端与充电模块连接，所述充电模块包括恒压恒流模块，变压模块和整流电路模块，所述电池保护模块包括电池物理参数实时检测模块、在线诊断与报警模块、充放电与预充控制模块、均衡管理模块和热管理模块，所述均衡管理模块与协调通信模块连接。
进一步改进在于：所述中央处理模块包括处理器和指令输出模块，所述指令输出模块输出的指令包括车速控制指令，档位控制指令，空挡休眠指令和故障保护指令。
进一步改进在于：所述能量回收模块连接充电模块后，与动力电池组形成一个完整的电路回路，所述能量回收模块将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流，然后通过充电模块回充给动力电池组。
进一步改进在于：所述控制电路模块包括脉宽调制斩波控制电路、矢量控制电路和直接转矩控制电路，所述控制电路模块依据不同驱动电机的类型启用不同的控制电路。
进一步改进在于：所述变压模块内包括逆变器，所述逆变器内包括IGBT、电容和PCB控制驱动板，所述逆变器支持高电压，相应的电压充电流较大，功率较大，且同样电流充电时，充电功率比例放大，充电时间缩短。
进一步改进在于：所述在线诊断与报警模块包括电流保护电路、电压传感器、报警器和电路断路器，在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个值达到汽车电控系统的安全阀值时报警器发出警报，所述在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个数值超过汽车电控系统的安全阀值时，对应的电路断路器自动断路。
进一步改进在于：所述均衡管理模块包括协调信号接收模块和电能控制模块，所述均衡管理模块通过协调信号接收模块与协调通信模块无线连接，且协调信号接收模块接收协调指令后，将指令转换为实际操作要求传输给电能控制模块，均衡控制电池管理系统中电能释放效率与频率。
本发明的有益效果为：本发明通过中心控制系统中的协调通信模块与电机控制系统中的指令接收模块无线连接，通过中心控制系统中的协调通信模块与电池管理系统中的均衡管理模块无线连接，三个系统之间通过协调通信模块接收指令，相互协调，集成性高，优化电控系统实际运作效率，且本发明的电机控制系统在对驱动电机的控制过程中，通过指令接收模块内的精度调控模块和高速响应模块，利用数据指令分析程序和指令强制执行程序，对电机驱动模块传达快速并精确的指令，从而控制驱动电机运作，使新能源汽车的操控得心应手，同时，本发明通过能量回收模块将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流，然后传输给充电模块，通过充电模块回充给动力电池组，避免浪费，使这部分能源回收利用，环保可持续，另外，本发明通过电池保护模块内对个模块对动力电池组实施监控和保护，及时扼制故障并报警，安全性更高。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1所示，本实施例提出了一种新能源汽车集成式电控系统，包括中心控制系统、电机控制系统和电池管理系统，所述电池管理系统与电机控制系统连接，且电机控制系统与驱动电机连接，所述中心控制系统与电机控制系统无线连接，所述中心控制系统包括信号采集模块、中央处理模块和协调通信模块，所述信号采集模块的信号采集输入端用于采集踏板、仪表、挡位、车速的数据信息，且信号采集模块的信号输出端与中央处理模块无线连接，所述中央处理模块对信号作出判断，给出指令于协调通信模块；
所述电机控制系统包括指令接收模块和电机驱动模块和能量回收模块，所述指令接收模块与协调通信模块无线连接，所述指令接收模块包括精度调控模块和高速响应模块，所述精度调控模块和高速相应模块内设有数据指令分析程序，并配有指令强制执行程序，所述指令接收模块与电机驱动模块连接，所述电机驱动模块包括控制电路模块和功率变换器，所述电机控制系统通过电机驱动模块连接驱动电机，且驱动电机连接能量回收模块的输入端；
所述电池管理系统包括动力电池组、充电模块和电池保护模块，所述动力电池组与电机驱动模块电性连接，所述能量回收模块的输出端与充电模块连接，所述充电模块包括恒压恒流模块，变压模块和整流电路模块，所述电池保护模块包括电池物理参数实时检测模块、在线诊断与报警模块、充放电与预充控制模块、均衡管理模块和热管理模块，所述均衡管理模块与协调通信模块连接。
所述中央处理模块包括处理器和指令输出模块，所述指令输出模块输出的指令包括车速控制指令，档位控制指令，空挡休眠指令和故障保护指令。
所述能量回收模块连接充电模块后，与动力电池组形成一个完整的电路回路，所述能量回收模块将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流，然后通过充电模块回充给动力电池组。
所述控制电路模块包括脉宽调制斩波控制电路、矢量控制电路和直接转矩控制电路，所述控制电路模块依据不同驱动电机的类型启用不同的控制电路。
所述变压模块内包括逆变器，所述逆变器内包括IGBT、电容和PCB控制驱动板，所述逆变器支持高电压，相应的电压充电流较大，功率较大，且同样电流充电时，充电功率比例放大，充电时间缩短。
所述在线诊断与报警模块包括电流保护电路、电压传感器、报警器和电路断路器，在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个值达到汽车电控系统的安全阀值时报警器发出警报，所述在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个数值超过汽车电控系统的安全阀值时，对应的电路断路器自动断路。
所述均衡管理模块包括协调信号接收模块和电能控制模块，所述均衡管理模块通过协调信号接收模块与协调通信模块无线连接，且协调信号接收模块接收协调指令后，将指令转换为实际操作要求传输给电能控制模块，均衡控制电池管理系统中电能释放效率与频率。
本发明通过中心控制系统中的协调通信模块与电机控制系统中的指令接收模块无线连接，通过中心控制系统中的协调通信模块与电池管理系统中的均衡管理模块无线连接，三个系统之间通过协调通信模块接收指令，相互协调，集成性高，优化电控系统实际运作效率，且本发明的电机控制系统在对驱动电机的控制过程中，通过指令接收模块内的精度调控模块和高速响应模块，利用数据指令分析程序和指令强制执行程序，对电机驱动模块传达快速并精确的指令，从而控制驱动电机运作，使新能源汽车的操控得心应手，同时，本发明通过能量回收模块将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流，然后传输给充电模块，通过充电模块回充给动力电池组，避免浪费，使这部分能源回收利用，环保可持续，另外，本发明通过电池保护模块内对个模块对动力电池组实施监控和保护，及时扼制故障并报警，安全性更高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：包括中心控制系统、电机控制系统和电池管理系统，所述电池管理系统与电机控制系统连接，且电机控制系统与驱动电机连接，所述中心控制系统与电机控制系统无线连接，所述中心控制系统包括信号采集模块、中央处理模块和协调通信模块，所述信号采集模块的信号采集输入端用于采集踏板、仪表、挡位、车速的数据信息，且信号采集模块的信号输出端与中央处理模块无线连接，所述中央处理模块对信号作出判断，给出指令于协调通信模块；
所述电机控制系统包括指令接收模块和电机驱动模块和能量回收模块，所述指令接收模块与协调通信模块无线连接，所述指令接收模块包括精度调控模块和高速响应模块，所述精度调控模块和高速相应模块内设有数据指令分析程序，并配有指令强制执行程序，所述指令接收模块与电机驱动模块连接，所述电机驱动模块包括控制电路模块和功率变换器，所述电机控制系统通过电机驱动模块连接驱动电机，且驱动电机连接能量回收模块的输入端；
所述电池管理系统包括动力电池组、充电模块和电池保护模块，所述动力电池组与电机驱动模块电性连接，所述能量回收模块的输出端与充电模块连接，所述充电模块包括恒压恒流模块，变压模块和整流电路模块，所述电池保护模块包括电池物理参数实时检测模块、在线诊断与报警模块、充放电与预充控制模块、均衡管理模块和热管理模块，所述均衡管理模块与协调通信模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述中央处理模块包括处理器和指令输出模块，所述指令输出模块输出的指令包括车速控制指令，档位控制指令，空挡休眠指令和故障保护指令。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述能量回收模块连接充电模块后，与动力电池组形成一个完整的电路回路，所述能量回收模块将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流，然后通过充电模块回充给动力电池组。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述控制电路模块包括脉宽调制斩波控制电路、矢量控制电路和直接转矩控制电路，所述控制电路模块依据不同驱动电机的类型启用不同的控制电路。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述变压模块内包括逆变器，所述逆变器内包括IGBT、电容和PCB控制驱动板，所述逆变器支持高电压，相应的电压充电流较大，功率较大，且同样电流充电时，充电功率比例放大，充电时间缩短。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述在线诊断与报警模块包括电流保护电路、电压传感器、报警器和电路断路器，在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个值达到汽车电控系统的安全阀值时报警器发出警报，所述在线诊断与报警采集的电路中漏电值、电流值、和电压值数据中任意一个数值超过汽车电控系统的安全阀值时，对应的电路断路器自动断路。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车集成式电控系统，其特征在于：所述均衡管理模块包括协调信号接收模块和电能控制模块，所述均衡管理模块通过协调信号接收模块与协调通信模块无线连接，且协调信号接收模块接收协调指令后，将指令转换为实际操作要求传输给电能控制模块，均衡控制电池管理系统中电能释放效率与频率。
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