CN204801535U - 集成式动力系统及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种集成式动力系统及具有其的车辆，该系统包括：动力电子单元，动力电子单元包括：第一电源分配单元、电压转换模块、车载充电机和电机控制器，车载充电机与充电接口相连，电压转换模块、车载充电机和电机控制器通过第一电源分配单元与高压母线相连。本实用新型优化了整车系统结构，节省了整车空间，提高了整车系统的可靠性。

Description

集成式动力系统及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种集成式动力系统及具有其的车辆。

背景技术

目前，电动汽车动力系统的结构主要采用分散式，结构示意图如图1所示。

如图1所示的方案中，在车辆正常行车时，由动力电池输出高压电经中控盒，进行电源分配后输出给各高压附件，如电机、DC/DC、车载充电机(On-boardCharger，OBC)、空调及PTC(PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数)热敏电阻等其他高压附件，这些器件均是独立的零部件。充电时，无论快充回路还是慢充回路均需经中控盒后输出至动力电池。

而图1所示的这种分散式动力系统结构，包含零部件数量较多，增加了系统的复杂性且造成整车布置繁琐等困难。零部件间高低压线束连接导致接插件数量的增加，降低了整车系统可靠性。同时在电动汽车不工作时，也存在动力电池包接口带电的问题，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种集成式动力系统，该系统优化了整车系统结构，节省了整车空间，提高了整车系统的可靠性。

本实用新型的另一个目的在提供一种车辆。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提出了一种集成式动力系统，包括：动力电子单元，其中，所述动力电子单元包括：第一电源分配单元、电压转换模块、车载充电机和电机控制器，其中，所述车载充电机与充电接口相连，所述电压转换模块、车载充电机和电机控制器通过所述第一电源分配单元与高压母线相连。

根据本实用新型的集成式动力系统，将第一电源分配单元、电压转换模块、车载充电机和电机控制器集成在动力电子单元内，从而有效减少了电池系统对外接口连接，优化了整车系统结构，节省了整车空间，同时解决了在非工作状态下动力电池输出端口带电的问题，提高了整车系统的可靠性。

另外，根据本实用新型上述的集成式动力系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：动力电池子系统，其中，所述动力电池子系统包括：动力电池；第二电源分配单元，所述第二电源分配单元包括充电控制模块和高压开关，其中，所述动力电池通过所述高压开关与高压母线相连；充电接口，所述充电接口与所述充电控制模块相连，以在所述充电控制模块的控制下为所述动力电池充电；电池管理器，所述电池管理器分别与所述第二电源分配单元和所述充电接口相连，以对所述高压开关和所述充电控制模块进行控制。

在一些示例中，所述第一电源分配单元包括多个熔断器，所述多个熔断器分别一一对应地与所述电压转换模块、车载充电机和电机控制器相连。

在一些示例中，所述充电控制模块包括：快充接触器，所述快充接触器分别与所述动力电池和充电接口相连。

在一些示例中，所述高压开关包括：正极接触器，所述动力电池通过所述正极接触器与高压母线正极相连；负极接触器，所述动力电池通过所述负极接触器与高压母线负极相连；预充模块，所述预测模块与所述正极接触器并联，其中，所述预充模块包括预充接触器和预充电阻。

在一些示例中，所述充电接口包括直流充电接口和交流充电接口。

在一些示例中，还包括：转换接口，所述车载充电机通过所述转换接口与所述交流充电接口相连。

在一些示例中，所述电池管理器包括高压检测模块和低压控制模块。

在一些示例中，所述动力电池子系统还包括：设置在所述动力电池内部的保护开关。

本实用新型第二方面还提供了一种车辆，包括本实用新型第一方面提出的所述集成式动力系统。

根据本实用新型的车辆，动力系统结构简单，整车插件数量少、空间大，整车可靠性高。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有的分散式动力系统结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的集成式动力系统的结构框图；

图3是根据本实用新型另一个实施例的集成式动力系统的结构框图；以及

图4是根据本实用新型一个实施例的集成式动力系统的结构原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图描述根据本实用新型实施例的集成式动力系统及具有其的车辆。

图2是根据本实用新型一个实施例的集成式动力系统的结构框图。如图2所示，该系统1000包括：动力电子单元200。

其中，动力电子单元200包括：第一电源分配单元210、电压转换模块220、车载充电机230和电机控制器240。其中，车载充电机230与充电接口130相连，电压转换模块220(如图4中的DC/DC)、车载充电机230和电机控制器240(如图4中的MCU(MicroControlUnit，微控制单元))通过第一电源分配单元210与高压母线相连。

进一步地，如图3所示，该系统100还包括动力电池子系统100。

其中，动力电池子系统100包括：动力电池110、第二电源分配单元120、充电接口130和电池管理器140。

具体地，第二电源分配单元120包括充电控制模块121和高压开关122。其中，动力电池110通过高压开关122与高压母线相连。

进一步地，如图4所示，充电控制模块121包括快充接触器(如图4中的ZJ4)。其中，快充接触器ZJ4分别与动力电池110和充电接口130相连。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，高压开关122包括：正极接触器(如图4中的ZJ1)、负极接触器(如图4中的ZJ2)和预充模块。具体而言，如图4所示，动力电池110通过正极接触器ZJ1与高压母线正极相连，动力电池110通过负极接触器ZJ2与高压母线负极相连，预充模块与正极接触器ZJ1并联，其中，预充模块例如包括相互串联的预充接触器(如图4中的ZJ3)和预充电阻(如图4中的R1)。

充电接口130与充电控制模块121相连，以在充电控制模块121的控制下为动力电池110充电。在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，充电接口130例如包括直流充电接口和交流充电接口。具体地，当闭合快充接触器ZJ4，并激活直流充电接口，即可对动力电池110进行快速充电。

电池管理器140分别与第二电源分配单元120和充电接口130相连，以对高压开关122和充电控制模块121进行控制。其中，在一些示例中，如图4所示，电池管理器140包括高压检测模块和低压控制模块。

更为具体地，在上述示例中，例如，第一电源分配单元210包括多个熔断器，多个熔断器分别一一对应地与电压转换模块220、车载充电机230和电机控制器240相连，起保护作用。作为具体的示例，例如图4所示，车载充电机230和与其对应的熔断器RX2相连，电压转换模块220(DC/DC)和与其对应的熔断器RX3相连，空调机和与其对应的熔断器RX4相连，另外，PTC加热片和与其对应的PTC控制继电器ZJ6相连，并且，PTC加热片与空调机共同连接一个熔断器RX4，转向模块和与其对应的熔断器RX7相连，电机控制器240和与其对应的熔断器RX6相连。另外，该动力电子单元200例如还包括预留接口，该预留接口和与其对应的熔断器RX8相连。

另外，在本实用新型的一个实施例中，上述的动力电池子系统100例如还包括设置在动力电池110内部的保护开关(例如图4中的开关MSD)。进一步地，在一些示例中，该动力电池子系统100还可以设置快速维修口(图中未示出)，以方便系统维修。

进一步地，在一些示例中，如图4所示，该系统1000还包括转换接口300。更为具体地，车载充电机230通过转换接口300与慢速充电接口相连。

进一步地，在一些示例中，第一电源分配单元210例如还可包括慢充接触器(图中未示出)及与之对应相连的保护熔断器。

综上，根据本实用新型的集成式动力系统，将动力电池、第二电源分配单元、充电接口及电池管理器集成在动力电池子系统内，将第一电源分配单元、电压转换模块、车载充电机和电机控制器集成在动力电子单元内，从而有效减少了电池系统对外接口连接，优化了整车系统结构，节省了整车空间，同时解决了在非工作状态下动力电池输出端口带电的问题，提高了整车系统的可靠性。

本实用新型的进一步实施例还提供了一种车辆。该车辆包括本实用新型上述实施例描述的集成式动力系统1000。该车辆的具体实现方式与上述集成动力系统1000的实现方式类似，为减少冗余，此处不再赘述。

根据本实用新型的车辆，动力系统结构简单，整车插件数量少、空间大，整车可靠性高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种集成式动力系统，其特征在于，包括：动力电子单元，其中，

所述动力电子单元包括：第一电源分配单元、电压转换模块、车载充电机和电机控制器，其中，所述车载充电机与充电接口相连，所述电压转换模块、车载充电机和电机控制器通过所述第一电源分配单元与高压母线相连。

2.根据权利要求1所述的集成式动力系统，其特征在于，还包括：动力电池子系统，其中，所述动力电池子系统包括：

动力电池；

第二电源分配单元，所述第二电源分配单元包括充电控制模块和高压开关，其中，所述动力电池通过所述高压开关与高压母线相连；

充电接口，所述充电接口与所述充电控制模块相连，以在所述充电控制模块的控制下为所述动力电池充电；

电池管理器，所述电池管理器分别与所述第二电源分配单元和所述充电接口相连，以对所述高压开关和所述充电控制模块进行控制。

3.根据权利要求1所述的集成式动力系统，其特征在于，所述第一电源分配单元包括多个熔断器，所述多个熔断器分别一一对应地与所述电压转换模块、车载充电机和电机控制器相连。

4.根据权利要求2所述的集成式动力系统，其特征在于，所述充电控制模块包括：

快充接触器，所述快充接触器分别与所述动力电池和充电接口相连。

5.根据权利要求2所述的集成式动力系统，其特征在于，所述高压开关包括：

正极接触器，所述动力电池通过所述正极接触器与高压母线正极相连；

负极接触器，所述动力电池通过所述负极接触器与高压母线负极相连；

预充模块，所述预测模块与所述正极接触器并联，其中，所述预充模块包括预充接触器和预充电阻。

6.根据权利要求2所述的集成式动力系统，其特征在于，所述充电接口包括直流充电接口和交流充电接口。

7.根据权利要求6所述的集成式动力系统，其特征在于，还包括：

转换接口，所述车载充电机通过所述转换接口与所述交流充电接口相连。

8.根据权利要求2所述的集成式动力系统，其特征在于，所述电池管理器包括高压检测模块和低压控制模块。

9.根据权利要求2所述的集成式动力系统，其特征在于，所述动力电池子系统还包括：设置在所述动力电池内部的保护开关。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的集成式动力系统。