CN202703317U - 一种纯电动动力系统总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纯电动动力系统总成，包括整车控制器，动力电池，主电机，整车控制器与电池管理系统（BMS）相连，由动力电池给整车各部件供电；还包括一个预充电控制器，其与整车控制器通讯连接，所述动力电池通过所述预充电控制器与所述主电机控制器相连，给主电机及其控制器供电；本系统由动力电池供电，整车控制器协调控制各动力部件，系统安全性高，适用于各种纯电动汽车生产制造。

Description

一种纯电动动力系统总成

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动动力系统总成，特别是一种带有预充电控制器的纯电动动力总成系统。

背景技术

随着世界能源的日渐枯竭，以及全球对环境问题关注的日益加深，传统汽车的市场份额已经逐渐被混合动力及纯电动汽车所分割。纯电动汽车无论在自然资源的消耗还是在对环境的影响上都有传统汽车无法匹敌的优势，纯电动汽车在不久的将来必将取代传统燃油汽车。纯电动汽车动力系统总成一般包括动力电池、电源、电机以及其它辅助电力部件，通常情况下车内配备多种辅助部件控制器，各子控制器内部独立安装预充电电路，并由控制器自己完成其预充电及闭合主接触器的工作。各控制器单独控制容易出现突然跳断导致电路烧毁，系统紊乱等事故。本实用新型提供一种电动客车动力系统，使用整车控制器对车内各部件控制器统一协调管理，对各动力部件协调控制，并且采用预充电控制器对动力系统内各动力部件控制器统一预充电管理，并由整车控制器进行检测与控制的方式，保证了各部件控制器预充电统一性，提高系统稳定性和安全性。

实用新型内容

本实用新型提供一种纯电动动力系统总成，该系统总成中包含预充电控制器，采用整车控制器对车内各子控制器进行统一预充电及上电管理，增加车辆的安全性和可靠性，并且降低生产成本。

为了完成上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种纯电动动力系统总成，包括动力电池，其与电池管理系统（BMS）相连，动力电池给车内各部件供电；主电机，其与主电机控制器相连，并与驱动车轮机械连接，驱动车轮转动；整车控制器，其通过CAN总线分别与电池管理系统（BMS）及主电机控制器通讯连接；其特征在于：还包括一个预充电控制器，其与所述整车控制器通讯连接，并分别与所述动力电池及所述主电机控制器相连。

另外，还包括一电动助力转向机构，所述电动助力转向机构包含电动助力转向电机及电机控制器，所述动力电池通过所述预充电控制器与所述助力转向电机控制器动力连接，所述整车控制器通过CAN总线与所述助力转向电机控制器通讯连接。所述电动助力转向装置为液压电动助力转向机构。

另外，所述动力电池通过所述预充电控制器与所述冷却风扇电机控制器动力连接，所述整车控制器与所述冷却风扇电机控制器通讯连接。

作为本实用新型的一个方面，所述预充电控制器包含一个与各控制器连接的预充电电路和一个与预充电电路连接的控制板，控制板控制预充电电路对各控制器实现同时预充电及上电。

本实用新型中，所述主电机可以为交流异步电机。

附图说明

图1是本实用新型纯电动动力系统总成示意图。

图2是本实用新型预充电控制器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的动力系统总成系统及驱动方式做进一步详细描述：

图1是本实用新型纯电动动力系统总成示意图，其中1是整车控制器，2是预充电控制器， 3是主电机控制器，4是主电机，5是电动助力转向控制器，6是助力转向电机，7是电源管理系统（BMS），8是动力电池，9是风扇电机控制器，10是风扇电机。

图2是对本实用新型纯电动动力系统总成中预充电控制器结构的示意图。其中预充电控制器2由控制板21及预充电电路20组成。预充电电路20包括接触器K1，接触器K2，预充电电阻R，其中接触器K2与预充电电阻R串联，并与接触器K1并联。控制板21控制预充电电路20对各控制器实现同时预充电及上电。

本动力系统总成中，整车控制器1与主电机控制器3、电动助力转向电机控制器5、风扇电机控制器9以及电池管理系统（BMS）通过CAN总线通讯连接，对上述各部件统一协调管理；预充电控制器2一方面与整车控制器1通过CAN总线通讯连接，接收整车控制器信号命令，另一方面与电机控制器3、电动助力转向电机控制器5、风扇电机控制器9以及电气连接，由整车控制器1通过预充电控制器2对各控制器统一进行预充电及电路保护控制；动力电池8通过电池管理系统（BMS）与预充电控制器电气相连，动力电池为各控制器及动力部件提供动力电源。

本实用新型带预充电控制器的动力系统总成的工作方式如下：

当车辆需要启动时，接通低压电源，整车控制器上电自检，向显示终端发送要求自检信号，如果自检没有通过，整车控制器通过仪表装置提供报警，整车控制器停止工作，将故障信息发送给故障诊断接口，直至故障排除。整车控制器自检通过后，会给各控制器发送自检命令，在给各控制器进行充电之前，确保各控制器无故障。确认无误后，由整车控制器通过CAN总线给预充电控制器发送“预充”指令， 当接收到CAN总线的状态命令时，预充电控制器接触器K2闭合，开始对各控制器预充电。

预充时系统实时判断母线电压与电池电压压差，当母线电压与电池电压压差小于设定值时，K1闭合，K2断开，预充电完成，并返回CAN总线表示状态为“充满”。若母线电压没有上升时返回CAN状态为“预充电故障”，并断开预充电继电器。

当车辆停止时，由整车控制器通过CAN总线给预充电控制器发送“放电”指令， 当接收到CAN总线的状态命令时，系统先判断母线电流是否为零，为零时预充电控制器主接触器K1断开。

放电过程中系统实时判断母线电压是否降至安全电压以下，如满足则返回CAN状态为“完毕”并自行掉电，如母线电压无变化，则通过CAN返回故障信息，系统不掉电。

预充电控制器通过上述方式对各控制器实行预充电及上电保护。

预充电完成后，由整车控制器检测各控制器电压，如正常系统准备就绪，进入准备工作状态。

系统准备就绪后，由整车控制器通过CAN总线发送指令给主电机控制器，主电机控制器处理后输出驱动信号给主电机，以驱动车辆；主电机控制器将车速、电机转矩、转速等信号处理后反馈给整车控制器，由整车控制器做出判断。

本实用新型动力系统总成中主电机可以为交流异步电机。

本纯电动动力系统总成中还包括助力转向机构，助力转向机构中包含转向电机及其控制器。预充电控制器根据上述方式，由整车控制器通过CAN总线给预充电控制器发送“预充”指令， 当接收到CAN总线的状态命令时，预充电控制器接触器K2闭合，开始对转向电机控制器预充电。当控制器母线电压与电池电压压差小于设定值时，K1闭合，K2断开，预充电完成，并返回CAN总线表示状态为“充满”。对转向电机控制器进行预充电后，助力转向机构进入准备工作状态。转向电机控制器根据车速、方向盘转矩等信息做出转向判断，控制转向电机提供助力。

具体来讲，以液压电动助力转向机构为例，助力转向机控制器一方面与一液压机构相连，通过检测液压值大小，判断车辆是否处于转向工况，控制转向电机处理转向动作；另一方面通过检测车速信号，判断提供给车辆转向助力大小。当助力转向机构故障时，由转向机控制器向整车控制器发送故障信息，由整车控制器对故障诊断分级，根据故障安全级别自动发送调整车速命令，使车速达到安全范围。

本实用新型纯电动动力系统总成中还包括主电机冷却风扇电机及控制器，所述动力电池通过所述预充电控制器与所述冷却风扇电机控制器动力连接，所述整车控制器与所述冷却风扇电机控制器通讯连接。对所述冷却风扇电机控制器的预充电过程如上述方式，这里不再赘述。

Claims (6)

1.一种纯电动动力系统总成，包括

动力电池，其与电池管理系统（BMS）相连，动力电池给车内各部件供电；

主电机，其与主电机控制器相连，并与驱动车轮机械连接，驱动车轮转动；

整车控制器，其通过CAN总线分别与电池管理系统（BMS）及主电机控制器通讯连接；

其特征在于：

还包括一个预充电控制器，其与所述整车控制器通讯连接，并分别与所述动力电池及所述主电机控制器相连。

2.根据权利要求1所述的纯电动动力系统总成，其特征在于：还包括一电动助力转向机构，所述电动助力转向机构包含电动助力转向电机及电机控制器，所述动力电池通过所述预充电控制器与所述助力转向电机控制器连接，所述整车控制器通过CAN总线与所述助力转向电机控制器通讯连接。

3.根据权利要求2所述的纯电动动力系统总成，其特征在于：所述电动助力转向装置为液压电动助力转向机构。

4.根据权利要求1所述的纯电动动力系统总成，其特征在于：所述动力电池通过所述预充电控制器与所述冷却风扇电机控制器连接，所述整车控制器与所述冷却风扇电机控制器通讯连接。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的纯电动动力系统总成，其特征在于：所述预充电控制器包含一个与各控制器连接的预充电电路和一个与预充电电路连接的控制板，控制板控制预充电电路对各控制器实现同时预充电及上电。

6.根据权利要求1所述的纯电动动力系统总成，其特征在于：所述主电机为交流异步电机。

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