CN203844625U - 一种电动汽车动力控制单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车动力控制单元。它包括壳体，壳体内设有隔板，隔板将壳体内的空腔分为上层空腔和下层空腔，上层空腔内设有高压配电盒、DC/DC转换器和整车控制器，下层空腔底部设有辅助系统控制器、电机控制器和水冷散热器，高压配电盒分别与动力电池、辅助系统控制器、整车控制器、电机控制器和DC/DC转换器电连接，整车控制器还分别与辅助系统控制器、电机控制器、DC/DC转换器和水冷散热器电连接，电机控制器还与电机电连接，辅助系统控制器还与辅助驱动部件电连接，DC/DC转换器还与低压蓄电池电连接。本实用新型合理布置动力控制单元内的电子器件，节省结构空间，提高散热效果。

Description

一种电动汽车动力控制单元
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车动力控制单元。
背景技术
随着新能源领域不断发展，电动汽车行业取得了长足的进步。动力控制系统（PCU）是电动汽车的整车核心零部件系统，担负着控制、运算、信号转换处理、故障诊断、通信和驱动等多项功能，其根据驾驶员的意图和行驶工况，实时进行合理的动力分配并协调各部件间的能量流动，以提高整车的动力性、安全性和高效性。现有的动力控制单元内集成了多个控制部件，但因结构布置及冷却系统设计，动力控制单元体积较大，占用前舱较多布置空间，且散热效果不好。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有动力控制单元内的电子器件布置不合理，占用前舱较多布置空间，且散热效果不好的技术问题，提供了一种电动汽车动力控制单元，其合理布置动力控制单元内的电子器件，节省结构空间，提高散热效果。
为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
本实用新型的一种电动汽车动力控制单元，包括壳体，所述壳体内设有隔板，所述隔板将壳体内的空腔分为上层空腔和下层空腔，所述上层空腔内设有高压配电盒、DC/DC转换器和整车控制器，所述下层空腔底部设有辅助系统控制器和电机控制器，所述下层空腔底部还设有用于冷却辅助系统控制器和电机控制器的水冷散热器，所述高压配电盒分别与动力电池、辅助系统控制器、整车控制器、电机控制器和DC/DC转换器电连接，所述整车控制器还分别与辅助系统控制器、电机控制器、DC/DC转换器和水冷散热器电连接，所述电机控制器还与电机电连接，所述辅助系统控制器还与辅助驱动部件电连接，所述DC/DC转换器还与低压蓄电池电连接。
在本技术方案中，高压配电盒给电动汽车动力控制单元输电。整车控制器控制辅助系统控制器、电机控制器、DC/DC转换器和水冷散热器工作。辅助系统控制器控制辅助驱动部件工作，辅助系统控制器包括转向泵控制器和空压机泵控制器，主要控制电动汽车的转向、制动等部件，电机控制器控制电机工作。DC/DC转换器将高压配电盒输出的高电压转换为低电压输出到12V低压蓄电池。
壳体内部分为上下两层，上层空腔内的高压配电盒、DC/DC转换器和整车控制器为发热量小的低压部件，下层空腔内的辅助系统控制器和电机控制器为发热量大的功率模块或高压部件，两层之间通过隔板隔开。辅助系统控制器和电机控制器设置在水冷散热器上，使用水冷散热器集中对发热量大的器件进行散热，提高散热效率，避免各个器件单独安装散热器，节省成本和安装空间。
作为优选，所述隔板上设有一层电磁屏蔽层。电磁屏蔽层用于屏蔽上下两层之间的电磁干扰。
作为优选，所述水冷散热器为一体式水冷板。
作为优选，所述高压配电盒通过连接铜排与辅助系统控制器、电机控制器和DC/DC转换器相连。高压配电盒与其它部件通过连接铜排连接，取消线缆连接，避免线缆扎堆、橡胶老化等导电线带来的问题。
作为优选，所述水冷散热器包括散热管、驱动水泵、水冷板和水箱，所述水冷板包括板体以及设置在板体上表面且作为水路通道的金属管道，所述金属管道的进水口通过连接管路与驱动水泵的出水口相连，所述金属管道的出水口通过连接管路与散热管的进水口相连，所述散热管的出水口通过连接管路与水箱的进水口相连，所述水箱的出水口通过连接管路与驱动水泵的进水口相连，所述驱动水泵与整车控制器电连接。
作为优选，所述金属管道内沿轴线设有呈螺旋形的扰流条。冷却水在金属管道内流动时，由于扰流条对水流的阻挡作用，使得金属管道内的水流变得无序杂乱、互相混掺，金属管道顶部吸收了热量的热水与中间及底部的冷水发生交换，使得冷却水得到充分利用。
本实用新型的有益效果是：（1）合理布置动力控制单元内的电子器件，节省结构空间，提高散热效果。（2）优化了部件布置及结构设计，去除了不必要的部件外壳，并根据前舱空间进行针对性的外观设计，直接压铸成型，方便装配。（3）内部器件统一线束连接布置，有效利用内部空间，减少复杂的连接线束。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路原理连接框图；
图2是壳体的结构示意图；
图3是水冷散热器的结构示意图；
图4是扰流条的结构示意图。
图中：1、壳体，2、隔板，3、上层空腔，4、下层空腔，5、辅助系统控制器，6、高压配电盒，7、整车控制器，8、电机控制器，9、动力电池，10、DC/DC转换器，11、电机，12、辅助驱动部件，13、低压蓄电池，14、水冷散热器，15、散热管、16、驱动水泵，17、板体，18、金属管道，19、扰流条，20、水箱。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种电动汽车动力控制单元，如图1、图2所示，包括壳体1，壳体1内设有隔板2，隔板2将壳体内的空腔分为上层空腔3和下层空腔4，上层空腔3内设有高压配电盒6、DC/DC转换10器和整车控制器7，下层空腔4底部设有辅助系统控制器5和电机控制器8，下层空腔4底部还设有用于冷却辅助系统控制器5和电机控制器8的水冷散热器14，高压配电盒6分别与动力电池9、辅助系统控制器5、整车控制器7、电机控制器8和DC/DC转换器10电连接，整车控制器7还分别与辅助系统控制器5、电机控制器8、DC/DC转换器10和水冷散热器14电连接，电机控制器8还与电机11电连接，辅助系统控制器5还与辅助驱动部件12电连接，DC/DC转换器10还与低压蓄电池13电连接。
隔板2上设有一层电磁屏蔽层，电磁屏蔽层用于屏蔽上下两层之间的电磁干扰。高压配电盒6通过连接铜排与辅助系统控制器5、电机控制器8、和DC/DC转换器10相连，高压配电盒6与其它部件通过连接铜排连接，取消线缆连接，避免线缆扎堆、橡胶老化等导电线带来的问题。
高压配电盒6给电动汽车动力控制单元输电。整车控制器7控制辅助系统控制器5、电机控制器8、DC/DC转换器10和水冷散热器14工作。辅助系统控制器5控制辅助驱动部件12工作，辅助系统控制器5包括转向泵控制器和空压机泵控制器，主要控制电动汽车的转向、制动等部件，电机控制器8控制电机11工作。DC/DC转换器10将高压配电盒6输出的高电压转换为低电压输出到12V低压蓄电池13。
壳体1内部分为上下两层，上层空腔3内的高压配电盒6、DC/DC转换器10和整车控制器7为发热量小的低压部件，下层空腔4内的辅助系统控制器5和电机控制器8为发热量大的功率模块或高压部件，两层之间通过隔板2隔开。辅助系统控制器5和电机控制器8设置在水冷散热器14上，使用水冷散热器14集中对发热量大的器件进行散热，提高散热效率，避免各个器件单独安装散热器，节省成本和安装空间
如图3所示，水冷散热器14包括散热管15、驱动水泵16、水冷板和水箱20，水冷板包括板体17以及设置在板体17上表面且作为水路通道的金属管道18，金属管道18的进水口通过连接管路与驱动水泵16的出水口相连，金属管道18的出水口通过连接管路与散热管15的进水口相连，散热管15的出水口通过连接管路与水箱20的进水口相连，水箱20的出水口通过连接管路与驱动水泵16的进水口相连，驱动水泵16与整车控制器7电连接，金属管道18为蛇形管。如图4所示，金属管道18内沿轴线设有呈螺旋形的扰流条19。
冷却水在金属管道18内流动时，由于扰流条19对水流的阻挡作用，使得金属管道18内的水流变得无序杂乱、互相混掺，金属管道18顶部吸收了热量的热水与中间及底部的冷水发生交换，使得冷却水得到充分利用。

Claims (6)

1.一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：包括壳体（1），所述壳体（1）内设有隔板（2），所述隔板（2）将壳体（1）内的空腔分为上层空腔（3）和下层空腔（4），所述上层空腔（3）内设有高压配电盒（6）、DC/DC转换器（10）和整车控制器（7），所述下层空腔（4）底部设有辅助系统控制器（5）和电机控制器（8），所述下层空腔（4）底部还设有用于冷却辅助系统控制器（5）和电机控制器（8）的水冷散热器（14），所述高压配电盒（6）分别与动力电池（9）、辅助系统控制器（5）、整车控制器（7）、电机控制器（8）和DC/DC转换器（10）电连接，所述整车控制器（7）还分别与辅助系统控制器（5）、电机控制器（8）、DC/DC转换器（10）和水冷散热器（14）电连接，所述电机控制器（8）还与电机（11）电连接，所述辅助系统控制器（5）还与辅助驱动部件（12）电连接，所述DC/DC转换器（10）还与低压蓄电池（13）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：所述隔板（2）上设有一层电磁屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：所述水冷散热器（14）为一体式水冷板。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：所述高压配电盒（6）通过连接铜排与辅助系统控制器（5）、电机控制器（8）和DC/DC转换器（10）相连。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：所述水冷散热器（14）包括散热管（15）、驱动水泵（16）、水冷板和水箱（20），所述水冷板包括板体（17）以及设置在板体（17）上表面且作为水路通道的金属管道（18），所述金属管道（18）的进水口通过连接管路与驱动水泵（16）的出水口相连，所述金属管道（18）的出水口通过连接管路与散热管（15）的进水口相连，所述散热管（15）的出水口通过连接管路与水箱（20）的进水口相连，所述水箱（20）的出水口通过连接管路与驱动水泵（16）的进水口相连，所述驱动水泵（16）与整车控制器（7）电连接。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车动力控制单元，其特征在于：所述金属管道（18）内沿轴线设有呈螺旋形的扰流条（19）。
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