CN203358571U - 电动汽车用一体化气泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车用一体化气泵。该一体化气泵包括气泵电机（1）、气泵（2）、中冷器（3）、油过虑器（4）、油气分离器（5）、气泵支架（6）、气泵控制器（7），气泵控制器（7）安装在框架型气泵支架（6）的框内，气泵电机（1）和气泵（2）、中冷器（3）、油过滤器（4）、油气分离器（5）集成一体固定安装于气泵支架（6）上，中冷器（3）和油过滤器（4）之间通过高压软管连通，气泵电机（1）和气泵（2）之间通过联轴器连接，气泵支架（6）固定安装于电动汽车车架上，气泵控制器（7）通过电缆线（8）分别连接电动汽车上的DC电路和气泵电机（1）。本实用新型结构紧凑，用于电动汽车上易于布置。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车部件，特别是涉及一种电动汽车用一体化气泵。
背景技术
传统燃油汽车对燃油的消耗和废气的排放远远超过了人们的预期值。因此，作为干净能源的电动汽车便应时而生，并将以其在节能、环保多方面的优势迅速替换和取代着燃油车辆。
目前传统的燃油汽车上用的气刹车系统已经相当成熟，其气泵是由发动机通过皮带传动带动其工作的。对于电动汽车而言，由于没有来自发动机的动力源，其气刹车系统的气泵就需要别的动力源来带动。如2012年2月22日公告的，公告号为CN202147593的“一种电动汽车主驱动及副驱动系统”，该技术是给电动汽车的驱动电机设置主驱动轴和副驱动轴，主驱动轴驱动离合器变速箱以驱动汽车行走，副驱动轴连接转向油泵驱动提供转向助力，副驱动轴由转向油泵后端穿出再通过皮带传动带动打气泵工作，结构复杂庞大，用于电动客车上使底盘布置比较困难，且驱动电机同时驱动离合器变速箱及油泵气泵，使电机的主驱动功能控制也变得比较困难。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、容易布置的电动汽车用一体化气泵。
本实用新型的技术方案是：本实用新型包括气泵电机、气泵、中冷器、油过虑器、油气分离器、气泵支架、气泵控制器，所述气泵控制器安装在框架型气泵支架的框内，所述气泵电机和所述气泵、所述中冷器、所述油过滤器、所述油气分离器集成一体固定安装于所述气泵支架上，所述中冷器和所述油过滤器之间通过高压软管连通，所述气泵电机和所述气泵之间通过联轴器连接，所述气泵支架固定安装于电动汽车车架上，所述气泵控制器通过电缆线分别连接电动汽车上的DC电路和所述气泵电机。
所述气泵控制器包括控制器壳、PCB电路板、与电缆线上的航空插头相适配的航空插座、散热片及散热风扇，所述控制器壳一侧封板四角设置安装孔，所述PCB电路板安装在所述控制器壳内，所述航空插座穿过所述控制器壳的封板与所述PCB电路板连接，所述散热片及所述散热风扇安装于所述控制器壳另一侧，所述中冷器设置在所述气泵支架靠近所述散热风扇的外侧。
所述PCB电路板上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块上连接所述散热风扇，电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块、电压检测模块和IPM功率模块，所述气泵电机分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
所述气泵电机采用永磁同步电机；所述气泵选用螺杆泵。
所述气泵支架和电动汽车车架之间设置减震胶垫。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将气泵控制器安装在框架型气泵支架的框内，将气泵电机和气泵、中冷器、油过滤器、油气分离器集成一体固定安装于气泵支架上，结构紧凑，使得其在电动汽车底盘上易于布置；气泵电机采用永磁同步电机，效率高、能耗小；气泵选用进口的螺杆泵，噪音小且耐用；气泵控制器与气泵电机之间通过设置航空插头/座的电缆线连接，使气泵电机控制容易且可靠，气泵控制器PCB电路板装置在控制器壳内，并在其一侧设置散热片及散热风扇，中冷器设置在气泵支架靠近散热风扇的外侧，能有效散发控制器工作时的热量，提高控制器可靠性能；PCB电路板上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，使油泵控制器上电后可自行检测外围电路实时信息并做出相应控制跟状态指示，有效减少控制器的损坏，节能，提高排除故障的效率和维修控制器的效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的结构分解示意图；
图3是本实用新型油泵控制器的结构分解示意图；
图4是本实用新型PCB电路板的电路模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作具体详述。
如图1、图2、图3所示，本实用新型所述的电动汽车用一体化气泵包括气泵电机1、气泵2、中冷器3、油过虑器4、油气分离器5、气泵支架6、气泵控制器7。框型气泵支架6固定安装于电动汽车车架上，气泵支架6和电动汽车车架之间设置减震胶垫9；气泵控制器7包括控制器壳70、PCB电路板71、航空插座72、散热片73及散热风扇74，控制器壳70一侧封板四角设置安装孔，PCB电路板71安装在控制器壳70内，航空插座72穿过控制器壳70的封板与PCB电路板71连接，散热片73及散热风扇74安装于控制器壳70另一侧，气泵控制器7通过螺丝安装在框架型气泵支架6的框内；气泵电机1和气泵2、中冷器3、油过滤器4、油气分离器5集成一体固定安装于气泵支架6上，中冷器3设置在气泵支架6靠近散热风扇74的外侧，中冷器3和油过滤器4之间通过高压软管连通，气泵电机1和气泵2之间通过联轴器连接；电缆线8上带有与航空插座72相适配的航空插头80，气泵控制器7通过电缆线8分别连接电动汽车上的DC电路和气泵电机1。
如图4所示，PCB电路板71上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块连接散热风扇74，ATMEGA32控制模块上设置有指示灯，电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块、电压检测模块和IPM功率模块，气泵电机1分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
本实用新型气泵控制器7的控制流程如下：
当电动汽车上的DC电路输入270—370V高压给气泵控制器7时，TOP224开关电源部分工作，输出低压电源给散热模块、霍尔检测模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、ATMEGA32控制模块供电，上电后控制器进入启动检测状态，如果接入油泵电机并且无任何故障，控制器进入待机状态，指示灯按设定方式闪烁。
当启动信号低电平有效（即压力开关吸合时），启停控制模块输出一个启动信号到ATMEGA32控制模块，控制器开始工作。霍尔检测模块实时检测采集电机霍尔位置，通过光耦隔离输入ATMEGA32控制模块，ATMEGA32控制模块根据输入的霍尔信号以及内部程序计算输出相应信号到PWM信号合成与IGBT驱动模块，通过PWM信号合成与IGBT驱动模块包含的门电路运算生成IGBT驱动控制信号传输到IPM功率模块，IPM功率模块输出端根据IGBT驱动控制信号时序分别导通U、V、W驱动永磁同步电机（气泵电机1）运转，永磁同步电机转动带动螺杆泵（气泵2）工作。永磁同步电机运转后霍尔检测模块实时检测电机霍尔信号返送回ATMEGA32控制模块，通过内部程序运算稳定电机转速。IPM功率模块工作后，电流检测模块实时检测IPM模块的输出电流，通过电流采样电阻转换成电压值，当输出电流超过设定值之后，限流保护模块内部的电压比较器输出一个高电平到ATMEGA32控制模块，ATMEGA32控制模块通过内部程序运算减少PWM的占空比从而降低IPM功率模块的输出电流，达到限流保护。如果电压检测模块检测到低压；霍尔检测电路检测到电机霍尔异常；电机缺相；或者出现IPM功率模块外围电路异常等故障时，ATMEGA32都会停止控制器运行，并输出故障代码，指示灯以不同方式闪烁。ATMEGA32控制模块通过IPM功率模块外围的温度采样电路读取控制器工作温度，当温度达到50°C时，ATMEGA32控制模块输出一个高电平到散热模块的控制光耦，使光耦导通，散热风扇74接入电源，散热风扇74开始工作，再通过散热片73给控制器整体散热；当温度降到45°C以下时，ATMEGA32停止输出高电平到该光耦，散热风扇74停止工作。
本实用新型的气泵控制器上电后可自行检测外围电路实时信息并做出相应控制和状态指示，有效减少控制器的损坏，节能，提高排除故障的效率和维修控制器的效率。
Claims (5)
1.一种电动汽车用一体化气泵，其特征在于：包括气泵电机（1）、气泵（2）、中冷器（3）、油过虑器（4）、油气分离器（5）、气泵支架（6）、气泵控制器（7），所述气泵控制器（7）安装在框架型气泵支架（6）的框内，所述气泵电机（1）和所述气泵（2）、所述中冷器（3）、所述油过滤器（4）、所述油气分离器（5）集成一体固定安装于所述气泵支架（6）上，所述中冷器（3）和所述油过滤器（4）之间通过高压软管连通，所述气泵电机（1）和所述气泵（2）之间通过联轴器连接，所述气泵支架（6）固定安装于电动汽车车架上，所述气泵控制器（7）通过电缆线（8）分别连接电动汽车上的DC电路和所述气泵电机（1）。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵控制器（7）包括控制器壳（70）、PCB电路板（71）、与电缆线（8）上的航空插头（80）相适配的航空插座（72）、散热片（73）及散热风扇（74），所述控制器壳（70）一侧封板四角设置安装孔，所述PCB电路板（71）安装在所述控制器壳（70）内，所述航空插座（72）穿过所述控制器壳（70）的封板与所述PCB电路板（71）连接，所述散热片（73）及所述散热风扇（74）安装于所述控制器壳（70）另一侧，所述中冷器（3）设置在所述气泵支架（6）靠近所述散热风扇（74）的外侧。
3.根据权利要求2所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述PCB电路板（71）上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块连接所述散热风扇（74），电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块和IPM功率模块，所述气泵电机（1）分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
4.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵电机（1）选用永磁同步电机；所述气泵（2）选用螺杆泵。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵支架（6）和电动汽车车架之间设置减震胶垫（9）。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103818369A (zh) * | 2014-02-27 | 2014-05-28 | 南京舜唐科技有限公司 | 一种电动客车的高压刹车助力控制系统 |
| CN103953520A (zh) * | 2014-05-05 | 2014-07-30 | 芜湖爱瑞特环保科技有限公司 | 一种电动高压水泵 |
| CN109823177A (zh) * | 2017-11-22 | 2019-05-31 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种用于电动汽车的保护装置以及方法 |
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2013
- 2013-06-03 CN CN 201320316330 patent/CN203358571U/zh not_active Expired - Lifetime
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