CN209454724U - 一种纯电动汽车的电子电气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种纯电动汽车的电子电气系统，包括：整车集成控制子系统、动力子系统、辅助子系统和传输网络；传输网络包括低速网络和高速网络，整车集成控制子系统通过高速网络与动力子系统连接，整车集成控制子系统通过低速网络与辅助子系统连接；动力子系统包括：配电模块、电机模块和电池模块；整车集成控制子系统用于通过高速网络集中控制动力子系统中的各个模块的运行；辅助子系统包括：转向模块、压缩机电机模块、PTC加热模块和刹车泵模块；整车集成控制子系统用于通过低速网络集中控制辅助子系统中的各个模块的运行。本实用新型的系统是一种集中控制式就近驱动的系统，可以降低纯电动汽车的控制成本，提高控制的可靠性。

Description

一种纯电动汽车的电子电气系统

技术领域

本实用新型涉及人工智能领域，特别是涉及一种纯电动汽车的电子电气系统。

背景技术

新能源汽车是能源危机和环境污染问题有效的解决途径，发展新能源汽车关乎国计民生，各国政府都不约而同地把发展新能源汽车提升至“拯救企业和国家经济命脉”的高度。目前电动车辆行业的竞争激烈，但是电动汽车通过分散叠加的分布式控制系统实现各个组件之间的电子电气控制，存在控制成本高和协调控制能力差的问题，阻碍了电动车行业的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车的电子电气系统，以降低纯电动汽车的控制成本，提高控制可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种纯电动汽车的电子电气系统，包括：整车集成控制子系统、动力子系统、辅助子系统和传输网络；

所述传输网络包括低速网络和高速网络，所述整车集成控制子系统通过所述高速网络与动力子系统连接，所述整车集成控制子系统通过所述低速网络与所述辅助子系统连接；

所述动力子系统包括：配电模块、电机模块和电池模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述高速网络集中控制所述动力子系统中的各个模块的运行；

所述辅助子系统包括：转向模块、压缩机电机模块、PTC加热模块和刹车泵模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述低速网络集中控制所述辅助子系统中的各个模块的运行。

可选的，所述配电模块包括配电驱动器和高压配电箱，所述配电驱动器和所述高压配电箱集成在一起，所述配电驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述高压配电箱。

可选的，所述电机模块包括电机驱动器和驱动电机，所述电机驱动器和所述驱动电机集成在一起，所述电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述驱动电机。

可选的，所述电池模块包括电池管理从板系统和电池包，所述整车集成控制子系统根据所述电池管理从板系统对所述电池包中电池模组的电池单体进行信息的采集和状态的管理。

可选的，所述转向模块包括转向电机驱动器和转向电机，所述转向电机驱动器和所述转向电机集成在一起，所述转向电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述转向电机的参数进行调控。

可选的，所述压缩机电机模块包括压缩机电机驱动器、压缩机电机和空调压缩泵，所述压缩机电机驱动器和所述压缩机电机集成在一起，所述压缩机电机和所述空调压缩泵机械连接，所述压缩机电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述压缩机电机的参数进行调控，进而对所述空调压缩泵的参数进行调控。

可选的，所述PTC加热模块包括PTC驱动器和PTC加热器，所述PTC驱动器和所述PTC加热器集成在一起，所述PTC驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述PTC加热器的参数进行调控。

可选的，当纯电动汽车为乘用车时，所述刹车泵模块包括真空泵电机驱动器、真空泵电机和真空泵，所述真空泵电机驱动器和所述真空泵电机集成在一起，所述真空泵电机与所述真空泵机械连接，所述真空泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述真空泵电机的参数进行调控，进而对所述真空泵的参数进行调控。

可选的，当纯电动汽车为商用车时，所述刹车泵模块包括打气泵电机驱动器、打气泵电机和打气泵，所述打气泵电机驱动器和所述打气泵电机集成在一起，所述打气泵电机和所述打气泵机械连接，所述打气泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述打气泵电机的参数进行调控，进而对所述打气泵的参数进行调控。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型避免了分布式的多层控制系统，而是将动力子系统和辅助子系统的所有控制模块集成到整车集成控制子系统中，缩短了控制信息的通讯时间，提高系统响应速度，提高控制实时性。而且，将各部分电机及其对应的驱动器集成到一起以便进行就近驱动，可以降低大电流电路的干扰，减少了配套零件、线束、接插件的数量，降低了采购成本。此外，本实用新型的系统可提高控制可靠性：简化了整车线束，从而降低了整车电气系统的复杂程度，使得整合系统可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统的控制过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种纯电动汽车的电子电气系统，通过改变传统的电子电气架构，改变信息传输的方式，以改变控制过程过程中信息的传递过程，从而提高整个系统的控制效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统实施例1的结构示意图。本实施例1以乘用车为例，乘用车是指：就其设计和技术特性而言，主要用于运载人员及其行李/或偶尔运载物品，包括驾驶员在内，最多为9座的汽车，它可以牵引挂车。通常所说的轿车、吉普车、某些多用途车辆(即MPV)等都属于此范畴。如图1所示，包括整车集成控制子系统、动力子系统、辅助子系统和传输网络。所述传输网络包括低速网络和高速网络，所述整车集成控制子系统通过所述高速网络与动力子系统连接，所述整车集成控制子系统通过所述低速网络与所述辅助子系统连接。高速网络包括但不限于高速CAN总线或车载以太网，根据实际需求也可以采用其他高速网络形式；低速网络包括但不限于低速CAN总线或LIN总线，根据实际需求也可以采用其他低速网络形式。

所述动力子系统包括：配电模块、电机模块和电池模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述高速网络集中控制所述动力子系统中的各个模块的运行。具体的，所述配电模块包括配电驱动器和高压配电箱，所述配电驱动器和所述高压配电箱集成在一起，所述配电驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述高压配电箱。所述电机模块包括电机驱动器和驱动电机，所述电机驱动器和所述驱动电机集成在一起，所述电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述驱动电机。所述电池模块包括电池管理从板系统和电池包，所述整车集成控制子系统根据所述电池管理从板系统对所述电池包中电池模组的电池单体进行信息的采集和状态的管理。

所述辅助子系统包括：转向模块、压缩机电机模块、PTC加热模块和刹车泵模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述低速网络集中控制所述辅助子系统中的各个模块的运行。具体的，所述转向模块包括转向电机驱动器和转向电机，所述转向电机驱动器和所述转向电机集成在一起，所述转向电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述转向电机的参数进行调控。所述压缩机电机模块包括压缩机电机驱动器、压缩机电机和空调压缩泵，所述压缩机电机驱动器和所述压缩机电机集成在一起，所述压缩机电机和所述空调压缩泵机械连接，所述压缩机电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述压缩机电机的参数进行调控，进而对所述空调压缩泵的参数进行调控。所述PTC加热模块包括PTC驱动器和PTC加热器，所述PTC驱动器和所述PTC加热器集成在一起，所述PTC驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述PTC加热器的参数进行调控。所述刹车泵模块包括真空泵电机驱动器、真空泵电机和真空泵，所述真空泵电机驱动器和所述真空泵电机集成在一起，所述真空泵电机与所述真空泵机械连接，所述真空泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述真空泵电机的参数进行调控，进而对所述真空泵的参数进行调控。

图2为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统实施例2的结构示意图。本实施例2以商用车为例，商用车是指：在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车。商用车包含了所有的载货汽车和9座以上的客车，分为客车、货车、半挂牵引车、客车非完整车辆和货车非完整车辆，共五类。在整个行业媒体中，商用车的概念主要是从其自身用途不同来定义的，习惯把商用车划分为客车和货车两大类。如图2所示，纯电动汽车的电子电气系统包括：整车集成控制子系统、动力子系统、辅助子系统和传输网络；所述传输网络包括低速网络和高速网络，所述整车集成控制子系统通过所述高速网络与动力子系统连接，所述整车集成控制子系统通过所述低速网络与所述辅助子系统连接。

所述动力子系统包括：配电模块、电机模块和电池模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述高速网络集中控制所述动力子系统中的各个模块的运行。具体的，所述配电模块包括配电驱动器和高压配电箱，所述配电驱动器和所述高压配电箱集成在一起，所述配电驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述高压配电箱。所述电机模块包括电机驱动器和驱动电机，所述电机驱动器和所述驱动电机集成在一起，所述电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述驱动电机。所述电池模块包括电池管理从板系统和电池包，所述整车集成控制子系统根据所述电池管理从板系统对所述电池包中电池模组的电池单体进行信息的采集和状态的管理，例如采集电池单体的电量信息、温度信息等，管理电池单体的充电状态、均衡状态等。

所述辅助子系统包括：转向模块、压缩机电机模块、PTC加热模块和刹车泵模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述低速网络集中控制所述辅助子系统中的各个模块的运行。具体的，所述转向模块包括转向电机驱动器、转向电机和转向泵，所述转向电机驱动器和所述转向电机集成在一起，所述转向电机和所述转向泵机械连接，所述转向电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述转向电机的参数进行调控，进而调控转向泵的参数。所述压缩机电机模块包括压缩机电机驱动器、压缩机电机和空调压缩泵，所述压缩机电机驱动器和所述压缩机电机集成在一起，所述压缩机电机和所述空调压缩泵机械连接，所述压缩机电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述压缩机电机的参数进行调控，进而对所述空调压缩泵的参数进行调控。所述PTC加热模块包括PTC驱动器和PTC加热器，所述PTC驱动器和所述PTC加热器集成在一起，所述PTC驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述PTC加热器的参数进行调控。所述刹车泵模块包括打气泵电机驱动器、打气泵电机和打气泵，所述打气泵电机驱动器和所述打气泵电机集成在一起，所述打气泵电机和所述打气泵机械连接，所述打气泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述打气泵电机的参数进行调控，进而对所述打气泵的参数进行调控。

本实用新型的整车集成控制子系统为软件层次，其是现有纯电动汽车中均包括的模块，属于成熟技术，此部分并不是本实用新型的改进点。整车集成控制子系统包括整车控制主模块、配电控制子模块、电机控制子模块、电池管理子模块、转向控制子模块、空调控制子模块和制动泵控制子模块。对于每类纯电动汽车中，均包含这些模块，通过这些成熟的模块相应的硬件设施进行控制。传统的是通过分散叠加的分布式控制方式实现各个硬件设施的控制，而本实用新型通过改进整车集成控制子系统与其他各个硬件之间的通信关系，以改变控制方式。所述动力子系统和辅助子系统分别通过高速网络和低速网络与整车集成控制子系统连接，并由整车集成控制子系统中的所有子模块进行集中控制。

本实用新型还包括电机控制子系统，包括上行控制系统和本地控制系统，所述上行控制系统包括电流调控模块、磁场定向控制模块和空间矢量脉宽调速模块，所述上行控制系统中的各个模块均集成到整车控制器中，整车控制器位于靠电机不远的汽车前仓或者后仓内。是运行整车控制系统软件的硬件。所述本地控制系包括采样模块、速度观测模块和滑膜观测模块，所述本地控制系统中的各个模块均集成在电机驱动器中对电机进行就近驱动。

图3为本实用新型纯电动汽车的电子电气系统的控制过程示意图。如图3所示，具体过程如下：当车辆完成了传统的自检之后，配电驱动器控制配电箱给图3中所示的各个系统上电，上电完成之后，整车控制器通过高速网络或低速网络，将控制信号发送给各个系统，各个系统完成相应的动作。同时，各个系统将相应的信号反馈给整车控制器，如图3中的驱动电机模块，驱动电机模块将相应的转速转矩等信号反馈给整车控制器；再如空调压缩泵电机控制模块，将温度等信息反馈给整车控制器，整车控制器通过反馈回来的温度等信号，控制空调压缩泵电机，实现温度调控。

本实用新型中，高压配电箱和配电驱动器集成在一起，高压配电箱由配电驱动器就近进行驱动。驱动电机和电机驱动器集成在一起，驱动电机由电机驱动器就近进行驱动。转向电机和转向电机驱动器集成在一起，转向电机由转向电机驱动器就近进行驱动。压缩机电机和压缩机电机驱动器集成在一起，压缩机电机由压缩机电机驱动器就近进行驱动。PTC加热器和PTC驱动器集成在一起，PTC加热器由PTC驱动器就近进行驱动。真空泵电机和真空泵电机驱动器集成在一起，真空泵电机由真空泵电机驱动器就近进行驱动。通过就近驱动，实现降低功耗、减少电磁干扰、减低成本、系统更紧凑的效果，通过整车集成控制子系统的集中控制，实现提升整车协调性、减少系统冗余、降低成本的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，包括：整车集成控制子系统、动力子系统、辅助子系统和传输网络；

所述传输网络包括低速网络和高速网络，所述整车集成控制子系统通过所述高速网络与动力子系统连接，所述整车集成控制子系统通过所述低速网络与所述辅助子系统连接；

所述动力子系统包括：配电模块、电机模块和电池模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述高速网络集中控制所述动力子系统中的各个模块的运行；

所述辅助子系统包括：转向模块、压缩机电机模块、PTC加热模块和刹车泵模块；所述整车集成控制子系统用于通过所述低速网络集中控制所述辅助子系统中的各个模块的运行。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述配电模块包括配电驱动器和高压配电箱，所述配电驱动器和所述高压配电箱集成在一起，所述配电驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述高压配电箱。

3.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述电机模块包括电机驱动器和驱动电机，所述电机驱动器和所述驱动电机集成在一起，所述电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息驱动所述驱动电机。

4.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述电池模块包括电池管理从板系统和电池包，所述整车集成控制子系统根据所述电池管理从板系统对所述电池包中电池模组的电池单体进行信息的采集和状态的管理。

5.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述转向模块包括转向电机驱动器和转向电机，所述转向电机驱动器和所述转向电机集成在一起，所述转向电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述转向电机的参数进行调控。

6.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述压缩机电机模块包括压缩机电机驱动器、压缩机电机和空调压缩泵，所述压缩机电机驱动器和所述压缩机电机集成在一起，所述压缩机电机和所述空调压缩泵机械连接，所述压缩机电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述压缩机电机的参数进行调控，进而对所述空调压缩泵的参数进行调控。

7.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述PTC加热模块包括PTC驱动器和PTC加热器，所述PTC驱动器和所述PTC加热器集成在一起，所述PTC驱动器用于根据所述整车集成子系统传输的信息对所述PTC加热器的参数进行调控。

8.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，当纯电动汽车为乘用车时，所述刹车泵模块包括真空泵电机驱动器、真空泵电机和真空泵，所述真空泵电机驱动器和所述真空泵电机集成在一起，所述真空泵电机与所述真空泵机械连接，所述真空泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述真空泵电机的参数进行调控，进而对所述真空泵的参数进行调控。

9.根据权利要求1所述的纯电动汽车的电子电气系统，其特征在于，当纯电动汽车为商用车时，所述刹车泵模块包括打气泵电机驱动器、打气泵电机和打气泵，所述打气泵电机驱动器和所述打气泵电机集成在一起，所述打气泵电机和所述打气泵机械连接，所述打气泵电机驱动器用于根据所述整车集成控制子系统传输的信息对所述打气泵电机的参数进行调控，进而对所述打气泵的参数进行调控。