CN205951747U - 一种电动汽车集成控制器层叠结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车集成控制器层叠结构，集成控制器包括集成于一个工业机箱内的主驱动变频器、高压配电模块、低压配电模块、2台辅助驱动变频器、铅酸蓄电池充电器和电池管理系统主控制器，电池管理系统的缩写是BMS，集成控制器内模块布局采用层叠结构，主驱动电容模块、主驱动变频器、辅助驱动变频器和铅酸蓄电池充电器位于机箱底层贴近散热器的位置，高压接触器及预充电模块和控制电路板模块位于机箱中层位置，且这2个模块各自安装于金属板上，金属板将机箱上层和底层隔开，熔断器以及保险丝和24V继电器位于机箱的上层，靠近机箱的维修窗口。

Description

一种电动汽车集成控制器层叠结构

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车集成控制器层叠结构。

背景技术

申请号为CN201020599546.0的专利申请，涉及一种电动汽车用控制装置。该申请在说明书中提到，“电动汽车较传统汽车而言，增加的零部件主要有：动力电池及其电池管理系统、电机及其控制系统、DC/DC变换器、整车控制器等。在现有技术方案中，各个控制器相对独立，对每个部件进行单独控制，它们之间的都是通过总线网络连接在一起。采取的这种分布式控制方式，各个控制单元之间一般都通过CAN总线网络实时通信。这样的成本巨大，并且可靠性下降”。该申请公开了“一种电动汽车集成控制器；其特征在于，包括集成在一起的电机逆变器、直流变换器和整车控制器；电机逆变器、直流变换器和整车控制器使用同一个微控制器；其中整车控制器输出发动机及其电机的扭矩需求；逆变器根据整车控制器的控制需求控制电机的运转，并实时的反馈信息给整车控制器；直流变换器根据整车控制器的命令控制低压电池的充放电”。

申请号为CN201110394205.9的专利申请，公开了“一种纯电动汽车集成控制器，是一个多输入、多输出、数模电路共存的复杂系统，其各个功能电路相对独立；主要包括：基于GPS/GPRS远程监控模块、最小应用系统模块，电源模块，CAN通讯模块，串口通讯模块，数模输入输出模块；其特征在于：它是由一种基于单片机实现多功能的嵌入式控制器，所述控制器具有A/D、PWM、I/O三种信号输入接口，接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶”。

当前国内外电动汽车的发展较快，从一开始的独立功能的单个部件，比如主驱动变频器、辅助驱动变频器、铅酸电池充电器、高压配电箱、低压配电箱、电池管理系统(BMS)控制系统等，到目前部分集成控制器，比如二合一，三合一或者四合一集成控制器。而且，现有的集成控制器内部器件布局比较杂乱，给制造和维护带来很多不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车集成控制器层叠结构。

本实用新型的技术方案是，一种电动汽车集成控制器层叠结构，集成控制器包括集成于一个工业机箱内的主驱动变频器、高压配电模块、低压配电模块、2台辅助驱动变频器、铅酸蓄电池充电器和电池管理系统主控制器，电池管理系统的缩写是BMS，

主驱动变频器通过高压电缆与电动汽车的主电机连接，其功能是对主电机的控制、驱动与状态监测；

高压配电模块通过高压电缆与电动汽车的动力电池及充电接口连接，其功能包括高压回路通断控制及短路保护、高压模块电容预充电、充电回路控制及过充保护、空调及除霜器配电、绝缘电阻实时监测；

低压配电模块与电动汽车上的24V低压用电设备连接，其功能为低圧回路通断控制及保护、冷却系统水泵控制和冷却风扇控制；

2台辅助驱动变频器通过高压电缆分别与电动汽车转向助力泵及空压机连接，其功能为控制并驱动转向助力泵及空压机；

铅酸蓄电池充电器与电动汽车24V铅酸蓄电池连接，其功能为给铅酸蓄电池充电，并为其他24V设备提供电源；

电池管理系统主控制器与电动汽车低速CAN总线连接，其功能是通过CAN总线从电池管理系统从节点获取数据并整理得到全部电池的状态，并发送给整车控制器，

集成控制器内模块布局采用层叠结构，即

主驱动电容模块、主驱动变频器、辅助驱动变频器和铅酸蓄电池充电器位于机箱底层贴近散热器的位置，

高压接触器及预充电模块和控制电路板模块位于机箱中层位置，且这2个模块各自安装于金属板上，金属板将机箱上层和底层隔开，

熔断器以及保险丝和24V继电器位于机箱的上层，靠近机箱的维修窗口。

本实用新型明显提高了电动汽车集成控制器的制造和维护的便利性。

附图说明

图1是本实用新型的电动汽车集成控制器组成原理框图。

图2是本实用新型电动汽车集成控制器层叠结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型涉及的电动汽车集成控制器接触器，集成控制器包括集成于一个工业机箱内的主驱动变频器、高压配电模块、低压配电模块、2台辅助驱动变频器、铅酸蓄电池充电器和电池管理系统主控制器，电池管理系统的缩写是BMS，主驱动变频器通过高压电缆与电动汽车的主电机连接，其功能是对主电机的控制、驱动与状态监测；高压配电模块通过高压电缆与电动汽车的动力电池及充电接口连接，其功能包括高压回路通断控制及短路保护、高压模块电容预充电、充电回路控制及过充保护、空调及除霜器配电、绝缘电阻实时监测；低压配电模块与电动汽车上的24V低压用电设备连接，其功能为低圧回路通断控制及保护、冷却系统水泵控制和冷却风扇控制；2台辅助驱动变频器通过高压电缆分别与电动汽车转向助力泵及空压机连接，其功能为控制并驱动转向助力泵及空压机；铅酸蓄电池充电器与电动汽车24V铅酸蓄电池连接，其功能为给铅酸蓄电池充电，并为其他24V设备提供电源；电池管理系统主控制器与电动汽车低速CAN总线连接，其功能是通过CAN总线从电池管理系统从节点获取数据并整理得到全部电池的状态，并发送给整车控制器。

如图2所示，考虑电动汽车集成控制器部件的特性及维护便利性，内部的结构采用层叠式布局，发热量大的部件放在底层由散热器进行散热，相对稳定的部件放在底层，上面依次为高压接触器电路板及熔断器，特别是把熔断器及车用24V继电器放到最上层，通过盖板上的维修小窗口就可以做日常的检修维护。

电动汽车集成控制器中发热量较大的主驱动变频器IGBT、2个辅助驱动变频器及铅酸蓄电池充电器都安装在箱体底部散热器的上表面上，发热部件的散热面与散热器上表面紧密相贴，中间涂有一层很薄的导热硅脂，帮助传导热量。主驱动电容模块也安装在散热器上表面上。

以上部件再往上是高压接触器及预充电模块和控制电路板模块。高压接触器及预充电模块的8个高压接触器、2个预充电电阻和1个绝缘监测仪等器件安装在一块金属底板上，控制电路板模块的4块控制电路板安装在一块金属底板上，这两块金属板将上下两层器件隔开。

集成控制器维护中可能会更换的熔断器、保险丝及24V继电器全都放在最顶层，通过上盖上的维修窗口就能检查和更换。

Claims (1)

1.一种电动汽车集成控制器层叠结构，其特征在于，集成控制器包括集成于一个工业机箱内的主驱动变频器、高压配电模块、低压配电模块、2台辅助驱动变频器、铅酸蓄电池充电器和电池管理系统主控制器，电池管理系统的缩写是BMS，

主驱动变频器通过高压电缆与电动汽车的主电机连接，其功能是对主电机的控制、驱动与状态监测；

高压配电模块通过高压电缆与电动汽车的动力电池及充电接口连接，其功能包括高压回路通断控制及短路保护、高压模块电容预充电、充电回路控制及过充保护、空调及除霜器配电、绝缘电阻实时监测；

低压配电模块与电动汽车上的24V低压用电设备连接，其功能为低圧回路通断控制及保护、冷却系统水泵控制和冷却风扇控制；

2台辅助驱动变频器通过高压电缆分别与电动汽车转向助力泵及空压机连接，其功能为控制并驱动转向助力泵及空压机；

铅酸蓄电池充电器与电动汽车24V铅酸蓄电池连接，其功能为给铅酸蓄电池充电，并为其他24V设备提供电源；

电池管理系统主控制器与电动汽车低速CAN总线连接，其功能是通过CAN总线从电池管理系统从节点获取数据并整理得到全部电池的状态，并发送给整车控制器，

集成控制器内模块布局采用层叠结构，即

主驱动电容模块、主驱动变频器、辅助驱动变频器和铅酸蓄电池充电器位于机箱底层贴近散热器的位置，

高压接触器及预充电模块和控制电路板模块位于机箱中层位置，且这2个模块各自安装于金属板上，金属板将机箱上层和底层隔开，

熔断器以及保险丝和24V继电器位于机箱的上层，靠近机箱的维修窗口。