CN117656872A - 一种整车系统架构及整车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种整车系统架构及整车，所述整车系统架构包括：域控制器模块、电池模块、多功能模块、驱动模块以及驱动控制单元；所述整车从前至后划分为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域；所述域控制器模块中不含驱动控制单元；所述驱动控制单元用于控制所述驱动模块；其中：所述多功能模块布置在整车的所述第一区域内；所述电池模块布置在所述整车的第三区域的中部；所述域控制器模块布置在所述第三区域的前部；所述第二区域和/或所述第四区域中设置有所述驱动模块；对应地，所述第一区域和/或所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元；本发明提供的方案具有减少布局线束及便于EMC设计的优点。

Description

一种整车系统架构及整车

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种整车系统架构及整车

背景技术

电动汽车行业在前期制造过程中，各零件单独布置，随着技术的发展，各零部件逐渐趋于集成，包括将高压零件集成为多合一，将多个控制器集成为域控制器。当前部分公司开始布局多合一控制器与动力电池包的集成，将MCU与PDU、BDU、OBC等集成在动力电池包的同一区域，这会导致在实际生产中，布局的高压线束、低压线束、通讯线束及水管的总长度增加，同时这样布局只能实现后驱方案，同时前后驱方案不兼容，若需要实现前驱方案需要将MCU取出，再将动力电池包调转180度进行布置，并且这样的设计不利于做EMC设计。

发明内容

本发明提供一种整车系统架构及整车，以实现兼容后驱系统方案、前驱系统方案及四驱系统方案，同时可以减少布局线束的长度及便于系统架构的EMC设计。

根据本发明的第一方面，提供了一种整车系统架构，包括域控制器模块、电池模块、多功能模块、驱动模块以及驱动控制单元；所述整车从前至后划分为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域；所述多功能模块包括低压供电装置、热管理单元、CAN总线；所述电池模块包括电池组；所述域控制器模块中不含驱动控制单元；所述驱动控制单元用于控制所述驱动模块；其中：

所述多功能模块布置在整车的所述第一区域内；所述电池模块布置在所述整车的第三区域的中部；所述域控制器模块布置在所述第三区域的前部；

所述第二区域和/或所述第四区域中设置有所述驱动模块；对应地，所述第一区域和/或所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元；

所述低压供电装置耦接至所述域控制器模块及所述驱动控制单元，用于给所述域控制器模块及所述驱动控制单元供电，以形成整车的低压系统；

所述热管理单元耦接至所述驱动模块、所述驱动控制单元、所述电池模块及所述域控制器模块，用于给所述驱动模块、所述驱动控制单元、所述电池模块及所述域控制器模块进行热管理，以形成所述整车的热管理系统；

所述通讯装置耦接至所述驱动控制单元、所述域控制器模块及电池模块，用于给所述驱动控制单元、所述域控制器模块及电池模块进行通讯连接，以形成所述整车的通讯系统；

所述电池模块耦接至所述域控制器模块、所述多功能模块、所述驱动控制单元及所述驱动模块，用于给所述域控制器模块、所述多功能模块、所述驱动控制单元及所述驱动模块提供高压供电，以形成所述整车的高压系统。

可选的，当所述第二区域设置有所述驱动模块，所述第一区域设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为前驱系统架构。

可选的，当所述第四区域设置有所述驱动模块，所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为后驱系统架构。

可选的，当所述第二区域和所述第四区域都设置有所述驱动模块；所述第一区域和所述第三区域的后部都设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为四驱系统架构。

可选的，所述第三区域的后部与所述第三区域的中部之间设置有物理隔离。

可选的，所述第一区域为所述整车的前舱，所述前舱位于所述整车的驾驶室外，且靠近所述整车的前端的位置。

可选的，所述第二区域为所述整车的前桥；所述前桥靠近所述整车的前轴。

可选的，所述第四区域为所述整车的后桥；所述后桥靠近所述整车的后轴。

可选的，所述第三区域为所述整车的电池舱，所述电池舱位于所述前桥和所述后桥之间。

可选的，所述多功能模块还包括快充口和慢充口；所述快充口为直流快速充电口，所述慢充口为交流普通充电口。

根据本发明的第二方面，提供了一种整车，包含了本发明第一方面及可选方案所提供的整车系统架构。

本发明提供的一种整车系统架构及整车，通过将所述驱动控制单元从所述域控制模块中分离，并将所述驱动控制单元设置在所述第一区域和/或所述第三区域的后部；对应地，将所述驱动模块设置在所述第二区域和/或所述第四区域，以实现所述整车系统架构能兼容所述前驱系统架构、所述后驱系统架构及所述四驱系统架构，并且还减少了在不同系统中布局线束的长度，以减少成本；同时可以实现所述驱动控制单元和所述域控制模块的物理隔离，以便于所述整车系统架构的EMC设计。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的整车系统架构的模块结构示意之一；

图2是本发明实施例提供的整车系统架构的模块结构示意之二；

图3是本发明实施例提供的整车系统架构的模块结构示意之三；

图4是本发明实施例提供的后驱系统架构的模块结构示意之一；

图5是本发明实施例提供的后驱系统架构的模块结构示意之二；

图6是本发明实施例提供的后驱系统架构的模块结构示意之三；

图7是本发明实施例提供的后驱系统架构的模块结构示意之四；

附图标记说明；

100-多功能模块；

101-低压供电装置；

1011-12V蓄电池；

102-热管理单元；

1021-空调；

1022-相关控制器；

103-通讯装置；

1031-动力CAN；

104-快充口；

105-慢充口；

200-驱动控制单元；

201-MCU；

300-驱动模块；

301-减速器；

302-电机；

400-域控制器模块；

401-高压域控单元；

402低压域控单元；

4011-BDU；

4012-PDU；

4013-OBC；

4014-DCDC转换器；

4021-BMU；

4022-VCU；

500-电池模块；

501-电池组；

502-CMU。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1至图3，本发明实施例提供了一种整车系统架构，包括：域控制器模块400、电池模块500、多功能模块100、驱动模块300以及驱动控制单元200；所述整车从前至后划分为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域；所述多功能模块100包括低压供电装置101、热管理单元102、通讯装置103；所述电池模块500包括电池组501；所述域控制器模块400中不含驱动控制单元200；所述驱动控制单元200用于控制所述驱动模块300；其中：

所述低压供电装置101耦接至所述域控制器模块400及所述驱动控制单元200，用于给所述域控制器模块400及所述驱动控制单元200供电，以形成整车的低压系统；

所述热管理单元102耦接至所述驱动模块300、所述驱动控制单元200、所述电池模块500及所述域控制器模块400，用于给所述驱动模块300、所述驱动控制单元200、所述电池模块500及所述域控制器模块400进行热管理，以形成所述整车的热管理系统；

所述通讯装置103耦接至所述驱动控制单元200、所述域控制器模块400及电池模块500，用于给所述驱动控制单元200、所述域控制器模块400及电池模块500进行通讯连接，以形成所述整车的通讯系统；

所述电池模块500耦接至所述域控制器模块400、所述热管理单元102、所述驱动控制单元200及所述驱动模块300，用于给所述域控制器模块400、所述热管理单元102、所述驱动控制单元200及所述驱动模块300高压供电，以形成所述整车的高压系统。

所述多功能模块100布置在整车的所述第一区域内；所述电池模块500布置在所述整车的第三区域的中部；所述域控制器模块400布置在所述第三区域的前部；

所述第二区域和/或所述第四区域中设置有所述驱动模块300；对应地，所述第一区域和/或所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元200；通过将所述驱动模块300与所述驱动控制单元200对应布置在不同的区域，以实现所述整车系统架构的不同驱动方案，例如前驱系统架构、后驱系统架构及四驱系统架构；具体如下：

其中，请参考图1，作为一种具体实施方式，当所述第二区域和所述第四区域都设置有所述驱动模块300；所述第一区域和所述第三区域的后部都设置有所述驱动控制单元200，则所述整车系统架构为四驱系统架构。

其中，请参考图2，作为一种具体实施方式，当所述第四区域设置有所述驱动模块300，所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元200，则所述整车系统架构为后驱系统架构。

其中，请参考图3，作为一种具体实施方式，当所述第二区域设置有所述驱动模块300，所述第一区域设置有所述驱动控制单元200，则所述整车系统架构为前驱系统架构。

作为一种具体实施例，所述第三区域的后部与所述第三区域的中部之间设置有物理隔离，以避免EMC(电磁干扰)问题。

作为一种优选实施例，所述驱动控制单元200为MCU201；对应地，域控制器模块400中不含MCU。当然，应该意识到，驱动控制单元200不限于MCU，还可以为其他类型的控制单元，本发明并不以此为限。

相较于常规的将驱动控制单元集成到域控制器模块中而言，本发明实施例提供的整车系统架构将所述驱动控制单元200与所述域控制模块400进行分离分离，并将所述驱动控制单元200和所述驱动模块300一起布置在所述整车的前端或是后端或是前端和后端，以实现整车系统架构的不同驱动方案，并且这样的布局方式也可起到减少布局线束的作用，降低成本，也节省了所述整车的内部空间；同时所述驱动控制单元200的内部的不仅有IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，还有交流电与直流电的转换部件，从而会导致所述驱动控制单元200内的电磁干扰十分严重，如果将驱动控制单元200集成到域控制器模块400内部，将难以兼顾EMC设计，因此将所述驱动控制单元200与所述域控制器模块400分离开，起到了物理隔离的作用，便于EMC设计；而对于所述域控制器模块400，其内部大多是低压控制器以及一些普通的高压电器元件，其内部流通的是直流电，通过简单的屏蔽措施就能解决EMC问题。

由于本发明实施例提供的整车系统架构可以兼容不同的驱动方案，同时具有布局线束优化和EMC设计便利的优点，可以在不同设计要求中，做灵活变动，因此可以适配市场上绝大多数类型的电动汽车，具有普适性；又由于本发明实施例提供的整车系统架构在不同的驱动方案中，所述电池舱与所述前舱的布局结构基本不变，因此可以实现在不同的驱动方案中，所述电池舱和所述前舱的内部零部件共用，不用再根据不同的驱动方案，对所述电池舱和所述前舱的内部零部件做重新规划。

作为一种具体实施方式，所述第一区域为所述整车的前舱；所述前舱位于所述整车的驾驶室外，且靠近所述整车的前端的位置。

作为一种具体实施方式，所述第二区域为所述整车的前桥；所述前桥靠近所述整车的前轴。

作为一种具体实施方式，所述第四区域为所述整车的后桥；所述后桥靠近所述整车的后轴。

作为一种具体实施方式，所述第三区域为所述整车的电池舱；所述电池舱位于所述前桥和所述后桥之间。

作为一种具体实施方式，所述多功能模块100还包括快充口104和慢充口105；所述快充口104为直流快速充电口，所述慢充口105为交流普通充电口。

请参考图4至图7，下面以后驱系统架构为例，介绍各个模块的内部组成与对应的连接关系。

所述域控制器模块400包括高压域控单元402和低压域控单元401；所述热管理单元102包括空调1021及相关控制器1022，所述通讯装置103为动力CAN1031；所述动力CAN1031为动力控制器域网，所述低压供电装置101为12V蓄电池1011；所述驱动模块300包括电机302及减速器301；所述电池模块500包括CMU502及电池组501。

所述高压域控单元402至少包括BDU(电池能量分配单元)4011、PDU(电源分配单元)4012、DCDC转换器4014及OBC(车载充电器)4013；所述低压域控单元401至少包括BMU(电池管理单元)4021及VCU(整车控制器)4022。

请参考图4，在所述整车的低压系统中，所述12V蓄电池1011及所述DCDC转换器4014耦接至所述热管理单元102内的相关控制器1022、所述域控制器模块400的其他控制器及所述MCU201，用于给所述热管理单元102内的相关控制器1022、所述域控制器模块400的其他控制器及所述MCU201低压供电；当整车高压未通电时，由所述12V蓄电池1011为所述整车提供低压电源。当整车高压通电时，由所述DCDC转换器4014为所述整车提供低压电源，同时为所述12V蓄电池1011充电。当整车高压未通电且所述12V蓄电池1011电量不足时，启动智能补电功能，此时连通高压，所述电池组501通过所述DCDC转换器4014为所述12V蓄电池1011充电，在所述12V蓄电池1011的电量达到预设量时，停止所述智能补电；所述预设量用于表征所述12V蓄电池1011足以为其他低压用电器低压供电的电量。

请参考图5，在所述整车的高压系统中，所述快充口104通过所述BDU4011耦接至所述电池组501，用于对所述电池组501进行直流快速充电；所述慢充口105通过所述OBC4013、所述PDU4012及所述BDU4011耦接至电池组501，用于对所述电池组501进行交流普通充电；所述电池组501耦接至所述BDU4011及所述PDU4012，通过所述BDU4011和所述PDU4012为所述空调1021、所述MCU201及所述DCDC4014转换器提供高压直流电；所述DCDC转换器4014将输入的高压电转为低压电，用于为其他低压用电器或控制器供电及用于为所述蓄电池充电；所述MCU201将输入的高压直流电转为高压交流电，用于为所述电机302供电。

请参考图6，在所述整车的热管理系统中，所述空调1021耦接至所述DCDC转换器4014、所述电池组501、所述MCU201及所述电机302，用于对所述DCDC转换器4014、所述电池组501、所述MCU201及所述电机302进行制冷或加热。

请参考图7，在所述整车的通讯系统中，所述动力CAN1031耦接至所述快充口104、所述域控制器模块400及所述MCU201，所述域控制器模块400里的BMU4021再通过所述动力CAN1031耦接至所述CMU；所述动力CAN1031用于为所述快充口104、所述域控制器模块400、所述MCU201及所述CMU提供通讯连接；当然，应该意识到的是，在所述通讯系统中，不只是通过所述动力CAN1031进行通讯连接，在其他零部件之间也存在着多种通讯方式，如CAN信号通讯、硬性信号通讯等。

其中，相较于所述后驱系统方案而言，所述前驱系统方案及所述四驱系统方案除了在驱动模块与驱动控制单元的布置区域不同外，在上述的低压系统、高压系统、热管理系统及通讯系统中，各个模块内的零部件的连接关系及功能均相似，在此不再赘述。

作为一种具体实施方式，所述快充口104和所述慢充口105还可以根据实际需求放置在所述整车的其他区域。

本发明实施例还提供了一种整车，所述整车包括所述整车系统架构及整车其他部分。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种整车系统架构，其特征在于，包括：域控制器模块、电池模块、多功能模块、驱动模块以及驱动控制单元；所述整车从前至后划分为第一区域、第二区域、第三区域以及第四区域；所述多功能模块包括低压供电装置、热管理单元、通讯装置；所述电池模块包括电池组；所述域控制器模块中不含驱动控制单元；所述驱动控制单元用于控制所述驱动模块；其中：

所述多功能模块布置在整车的所述第一区域内；所述电池模块布置在所述整车的第三区域的中部；所述域控制器模块布置在所述第三区域的前部；

所述第二区域和/或所述第四区域中设置有所述驱动模块；对应地，所述第一区域和/或所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元；

所述低压供电装置耦接至所述域控制器模块及所述驱动控制单元，用于给所述域控制器模块及所述驱动控制单元供电，以形成整车的低压系统；

所述热管理单元耦接至所述驱动模块、所述驱动控制单元、所述电池模块及所述域控制器模块，用于给所述驱动模块、所述驱动控制单元、所述电池模块及所述域控制器模块进行热管理，以形成所述整车的热管理系统；

所述通讯装置耦接至所述驱动控制单元、所述域控制器模块及电池模块，用于给所述驱动控制单元、所述域控制器模块及电池模块进行通讯连接，以形成所述整车的通讯系统；

所述电池模块耦接至所述域控制器模块、所述热管理单元、所述驱动控制单元及所述驱动模块，用于给所述域控制器模块、所述热管理单元、所述驱动控制单元及所述驱动模块提供高压供电，以形成所述整车的高压系统。

2.根据权利要求1所述的整车系统架构，其特征在于，当所述第二区域设置有所述驱动模块，所述第一区域设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为前驱系统架构。

3.根据权利要求1所述的整车系统架构，其特征在于，当所述第四区域设置有所述驱动模块，所述第三区域的后部设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为后驱系统架构。

4.根据权利要求1所述的整车系统架构，其特征在于，当所述第二区域和所述第四区域都设置有所述驱动模块；所述第一区域和所述第三区域的后部都设置有所述驱动控制单元，则所述整车系统架构为四驱系统架构。

5.根据权利要求4所述的整车系统架构，其特征在于，所述第三区域的后部与所述第三区域的中部之间设置有物理隔离。

6.根据权利要求5所述的整车系统架构，其特征在于，所述第一区域为所述整车的前舱，所述前舱位于所述整车的驾驶室外，且靠近所述整车的前端的位置。

7.根据权利要求6所述的整车系统架构，其特征在于，所述第二区域为所述整车的前桥；所述前桥靠近所述整车的前轴。

8.根据权利要求7所述的整车系统架构，其特征在于，所述第四区域为所述整车的后桥；所述后桥靠近所述整车的后轴。

9.根据权利要求8所述的整车系统架构，其特征在于，所述第三区域为所述整车的电池舱，所述电池舱位于所述前桥和所述后桥之间。

10.根据权利要求1至9任一项所述的整车系统架构，其特征在于，所述多功能模块还包括快充口和慢充口；所述快充口为直流快速充电口，所述慢充口为交流普通充电口。

11.一种整车，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的整车系统架构。