CN209305370U - 用于电动车辆的多合一集成控制系统及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电动车辆的多合一集成控制系统及电动车辆，包括：箱体设置成上下两层结构；水冷散热件设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件；整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块，多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置；从而将电动车辆的控制器进行高度集成化，提高控制系统的集成度，同时，通过分层设计使得各元器件之间布置合理，减少整车线束的数量，降低生产成本，提高产品品质。

Description

用于电动车辆的多合一集成控制系统及电动车辆

技术领域

本实用新型涉及电动车辆控制技术领域，特别涉及一种用于电动车辆的多合一集成控制系统及电动车辆。

背景技术

电动车辆的控制系统是用来控制电动车辆的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车辆的其他电子器件的核心部件。

现有的电动车辆的控制系统多采用将集成油泵电机控制器、气泵电机控制器、高低压直流逆变器、高压配电管理四合一集成；或者将油泵电机控制器、气泵电机控制器、高低压直流逆变器等进行三合一的方式，其集成度较低，且各元器件之间布置分散，大大增加了整车线束的数量，造成资源上的极大浪费。

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用于电动车辆的多合一集成控制系统，将电动车辆的控制器进行高度集成化，提高控制系统的集成度，同时，通过分层设计使得各元器件之间布置合理，减少整车线束的数量，降低生产成本，提高产品品质。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电动车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种用于电动车辆的多合一集成控制系统，包括：箱体，箱体设置成上下两层结构；水冷散热件，水冷散热件设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件；整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块，其中，整车控制模块的控制芯片、自动变速箱控制模块的控制芯片和智能冷却系统控制模块的控制芯片集成以形成一个主控芯片，电机控制模块、DC/DC模块和高压配电模块与整车控制模块、自动变速箱控制模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块中的多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置。

根据本实用新型实施例的用于电动车辆的多合一集成控制系统，包括：箱体，箱体设置成上下两层结构；水冷散热件，水冷散热件设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件；整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块，其中，整车控制模块的控制芯片、自动变速箱控制模块的控制芯片和智能冷却系统控制模块的控制芯片集成以形成一个主控芯片，电机控制模块、DC/DC模块和高压配电模块与整车控制模块、自动变速箱控制模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块中的多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置；从而将电动车辆的控制器进行高度集成化，提高控制系统的集成度，同时，通过分层设计使得各元器件之间布置合理，减少整车线束的数量，降低生产成本，提高产品品质。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的用于电动车辆的多合一集成控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述主控芯片共用一个电源供电回路和一组通信回路，且同时共用钥匙位置信号、油门踏板信号和刹车踏板信号。

可选地，所述电机控制模块中集成有主控板、驱动板、IGBT单元、霍尔单元和旋变信号解码单元，所述转向泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元，所述打气泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元。

可选地，所述高压配电模块中集成有控制板、主电路保险、主预充继电器、预充电阻、辅控继电器、辅控保险和叠层母排，所述电除霜控制模块中集成有电除霜继电器、电除霜保险、电除霜控制单元和叠层母排，所述电空调控制模块中集成有空调继电器、空调保险、空调控制单元、叠层母排，所述电暖风控制模块中集成有电暖风继电器、电暖风保险、电暖风控制单元和叠层母排。

可选地，所述上下两层结构中的上层结构与下层结构之间采用螺栓连接。

可选地，所述水冷散热件内设有冷却液流道，所述冷却液流道与所述水冷散热件的散热表面充分接触，且所述冷却液流道内设有多个挡片，以对所述冷却液流道内流动的冷却液进行导流。

可选地，所述冷却液流道内还设有散热柱，以进行扰流和增大换热面积。

为达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种电动车辆，包括上述的用于电动车辆的多合一集成控制系统。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的用于电动车辆的多合一集成控制系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的集成控制系统的电气原理图；

图3为根据本实用新型实施例的主控芯片方框示意图；

图4为根据本实用新型实施例的水冷散热件的结构示意图。

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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

现有的电动车辆的控制系统集成度低，且元器件布置分散，造成资源上的极大浪费；根据本实用新型实施例的用于电动车辆的多合一集成控制系统，包括：箱体，箱体设置成上下两层结构；水冷散热件，水冷散热件设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件；整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块和智能冷却系统控制模块，其中，整车控制模块的控制芯片、自动变速箱控制模块的控制芯片和智能冷却系统控制模块的控制芯片集成以形成一个主控芯片，电机控制模块、DC/DC模块和高压配电模块与整车控制模块、自动变速箱控制模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块和智能冷却系统控制模块中的多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置；从而将电动车辆的控制器进行高度集成化，提高控制系统的集成度，同时，通过分层设计使得各元器件之间布置合理，减少整车线束的数量，降低生产成本，提高产品品质。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

图1为根据本实用新型实施例提出的用于电动车辆的多合一集成控制系统的结构示意图，如图1所示，该电动车辆的多合一集成控制系统至少包括：箱体10、水冷散热件20。

其中，箱体10设置成上下两层结构。

也就是说，将箱体10设置成为上下两层的结构，从而，可将需要集成的模块分别对应布置在两层结构中，增强控制器内模块布置的合理性，同时，增强控制器中各元器件的散热效果。

需要说明的是，该上下两层结构的连接方式可以有多种，例如，在上层的底部设置连接件，并在下层的顶部设置出于该连接件相适配的卡合件，以通过连接件和卡合件将上下两层结构进行卡合连接。

作为一种示例，上下两层结构中的上层结构11与下层结构12之间采用螺栓连接。

水冷散热件20，水冷散热件20设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件20。

从而，可以在内部空间恒定的情况下增加水冷散热件20的利用率。

如图2和图3所示，该用于电动车辆的多合一集成控制系统还包括：整车控制模块31、自动变速箱控制模块32、电机控制模块41、DC/DC模块42、高压配电模块43、转向泵控制模块44、打气泵控制模块45、电除霜控制模块46、电空调控制模块47、电暖风控制模块48、电子风扇控制模块49和智能冷却系统控制模块33，其中，整车控制模块31的控制芯片、自动变速箱控制模块32的控制芯片和智能冷却系统控制模块33的控制芯片集成以形成一个主控芯片30，电机控制模块41、DC/DC模块42和高压配电模块43与整车控制模块31、自动变速箱控制模块32、转向泵控制模块44、打气泵控制模块45、电除霜控制模块46、电空调控制模块47、电暖风控制模块48、电子风扇控制模块49和智能冷却系统控制模块33中的多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置。

也就是说，在该用于电动车辆的多合一集成控制系统中，将整车控制模块31的控制芯片、自动变速箱控制模块32的控制芯片和智能冷却系统控制模块33的控制芯片进行集成，由原有需要三个控制芯片，集成为只需要一个主控芯片，从而达到节约生产成本，提高集成度的目的；同时，可将电机控制模块41、DC/DC模块42和高压配电模块43与整车控制模块31、自动变速箱控制模块32、转向泵控制模块44、打气泵控制模块45、电除霜控制模块46、电空调控制模块47、电暖风控制模块48、电子风扇控制模块49和智能冷却系统控制模块33中两个以上的模块进行集成，并将集成后的控制系统对应上下两层结构布置在箱体内。

在一些实施例中，集成后的主控芯片共用一个电源供电回路和一组通信回路，且同时共用钥匙位置信号、油门踏板信号和刹车踏板信号；具体地，在原有的控制系统中，分散的整车控制模块、自动变速箱控制模块和智能冷却系统控制模块分别拥有各自的CAN1、CAN2回路，即一共需要6路CAN输出回路以供给控制模块使用，而将集成后的主控芯片进行共用一个电源供电回路和一组通信回路设置，则集成后的主控芯片只需要CAN2、CAN2回路，只有两路CAN回路进行输出，且同时共用钥匙位置信号、油泵踏板信号、刹车踏板信号，从而大幅度地提高了控制系统的集成度，减少了原有系统中重复硬件造成的资源浪费。

作为一种示例，电机控制模块中集成有主控板、驱动板、IGBT单元、霍尔单元和旋变信号解码单元，转向泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元，打气泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元。

作为另一种示例，高压配电模块中集成有控制板、主电路保险、主预充继电器、预充电阻、辅控继电器、辅控保险和叠层母排，电除霜控制模块中集成有电除霜继电器、电除霜保险、电除霜控制单元和叠层母排，电空调控制模块中集成有空调继电器、空调保险、空调控制单元、叠层母排，电暖风控制模块中集成有电暖风继电器、电暖风保险、电暖风控制单元和叠层母排。

需要说明的是，整车控制器模块31需要输入包括：油门踏板输入、刹车踏板输入、档位开关输入、手刹信号输入、电池充电信号输入、后舱门信号输入、电子干燥器信号输入和空压机信号输入；

自动变速箱控制模块32需求的输入包括：车速传感器输入、换挡手柄位置信号输入、换挡电子输出信息；

智能冷却系统控制模块33需求的输入包括：各水路温度信号传感器的输入、各风扇PWM控制器信号的输出信息、各风扇的诊断信号输入信息、各风扇的反向控制信息。

如图4所示，在一些实施例中，水冷散热件20内设有冷却液流道21，该冷却液流道21与水冷散热件的散热表面充分接触，且冷却液流道内设有多个挡片22，以对冷却液流道21内流动的冷却液进行导流；从而，可通过多个挡片22控制冷却液根据箱体内部各元器件的布置情况以及各元器件的发热参数进行流动，进一步提高水冷散热件20的散热效果。

作为一种示例，冷却液流道内还设有散热柱23，以通过散热柱23进行扰流和增大换热面积；也就是说，通过设计散热柱23，可以增大散热件本体与冷却液之间的接触面积，增强紊流，有利于将散热件本体内部热量传导到冷却液流道内的冷却液中。需要说明的是，散热柱23还可起到提高水冷散热件20内部冷却液流动时的湍流强度，同时，增大换热面积减小热阻，进而起到提高散热效果的目的。

综上所述，根据本实用新型实施例提出的用于电动车辆的多合一集成控制系统，包括：箱体，箱体设置成上下两层结构；水冷散热件，水冷散热件设置在上下两层结构的中间，以便上下两层结构共用水冷散热件；整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块和智能冷却系统控制模块，其中，整车控制模块的控制芯片、自动变速箱控制模块的控制芯片和智能冷却系统控制模块的控制芯片集成以形成一个主控芯片，电机控制模块、DC/DC模块和高压配电模块与整车控制模块、自动变速箱控制模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块和智能冷却系统控制模块中的多个模块集成后设置在箱体内，且对应上下两层结构布置；从而将电动车辆的控制器进行高度集成化，提高控制系统的集成度，同时，通过分层设计使得各元器件之间布置合理，减少整车线束的数量，降低生产成本，提高产品品质。

为了实现上述实施例，本实用新型实施例还提出了一种电动车辆，该电动车辆包括上述的用于电动车辆的多合一集成控制系统。

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”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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，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。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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，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应理解为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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，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进行接合和组合。

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 (8)

1.一种用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体设置成上下两层结构；

水冷散热件，所述水冷散热件设置在所述上下两层结构的中间，以便所述上下两层结构共用所述水冷散热件；

整车控制模块、自动变速箱控制模块、电机控制模块、DC/DC模块、高压配电模块、转向泵控制模块、打气泵控制模块、电除霜控制模块、电空调控制模块、电暖风控制模块、电子风扇控制模块和智能冷却系统控制模块，其中，所述整车控制模块的控制芯片、所述自动变速箱控制模块的控制芯片和所述智能冷却系统控制模块的控制芯片集成以形成一个主控芯片，所述电机控制模块、所述DC/DC模块和所述高压配电模块与所述整车控制模块、所述自动变速箱控制模块、所述转向泵控制模块、所述打气泵控制模块、所述电除霜控制模块、所述电空调控制模块、所述电暖风控制模块、所述电子风扇控制模块和所述智能冷却系统控制模块中的多个模块集成后设置在所述箱体内，且对应所述上下两层结构布置。

2.如权利要求1所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述主控芯片共用一个电源供电回路和一组通信回路，且同时共用钥匙位置信号、油门踏板信号和刹车踏板信号。

3.如权利要求1所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述电机控制模块中集成有主控板、驱动板、IGBT单元、霍尔单元和旋变信号解码单元，所述转向泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元，所述打气泵控制模块中集成有主控板、驱动板和IGBT单元。

4.如权利要求3所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述高压配电模块中集成有控制板、主电路保险、主预充继电器、预充电阻、辅控继电器、辅控保险和叠层母排，所述电除霜控制模块中集成有电除霜继电器、电除霜保险、电除霜控制单元和叠层母排，所述电空调控制模块中集成有空调继电器、空调保险、空调控制单元、叠层母排，所述电暖风控制模块中集成有电暖风继电器、电暖风保险、电暖风控制单元和叠层母排。

5.如权利要求1-4中任一项所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述上下两层结构中的上层结构与下层结构之间采用螺栓连接。

6.如权利要求5所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述水冷散热件内设有冷却液流道，所述冷却液流道与所述水冷散热件的散热表面充分接触，且所述冷却液流道内设有多个挡片，以对所述冷却液流道内流动的冷却液进行导流。

7.如权利要求6所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统，其特征在于，所述冷却液流道内还设有散热柱，以进行扰流和增大换热面积。

8.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的用于电动车辆的多合一集成控制系统。