CN210911934U - 一种电动汽车空调三合一集成控制器 - Google Patents

一种电动汽车空调三合一集成控制器 Download PDF

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杨成
郑江陵
牛斌
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Wuhan Qianfan Power Technology Co.,Ltd.
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Wuhan Hiconics Power Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车空调三合一集成控制器,属于电动汽车空调控制技术领域,解决了电动汽车空调供电和控制设备的集成度不够的问题。一种电动汽车空调三合一集成控制器,DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元和控制单元固定板一均设置于控制器箱体内部,所述控制单元固定板一将所述控制器箱体分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元固定于所述控制单元固定板一下方,所述DC/AC电源变换器和高压配电单元固定于控制器箱体的左空间,所述DC/DC电源变换器固定于所述控制器箱体的右空间。实现了电动汽车空调供电和控制设备的高度整合集成,节省了整车的空间。

Description

一种电动汽车空调三合一集成控制器
技术领域
本实用新型涉及电动汽车空调控制技术领域,尤其是涉及一种电动汽车空调三合一集成控制器。
背景技术
随着技术发展,应国家节能减排和环保要求,电动汽车越来越普及的情况下,对于整车电力系统在满足安全的前提,轻量化和集成化发展已成趋势,对系统空间要求将越来越紧凑,电力设备结构上将趋于模块化设计。目前现有技术在电动汽车空调领域上DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元以及高压配电单元相互独立,使得电动汽车空调供电和控制设备的集成度不够,占用了大量整车空间,不便于调试和维护。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少克服上述一种技术不足,提出种电动汽车空调三合一集成控制器。
本实用新型提供一种电动汽车空调三合一集成控制器,包括DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元、控制单元固定板一以及控制器箱体;
所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元和控制单元固定板一均设置于控制器箱体内部,所述控制单元固定板一将所述控制器箱体分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元固定于所述控制单元固定板一下方,所述DC/AC电源变换器和高压配电单元固定于控制器箱体的左空间,所述DC/DC电源变换器固定于所述控制器箱体的右空间;
高压输入分别与所述高压配电单元、DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器连接,所述DC/DC电源变换器与DC/AC电源变换器通过总线连接,所述DC/AC电源变换器与空调ECU控制单元通过总线连接。
进一步地,所述电动汽车空调三合一集成控制器还包括散热系统,所述散热系统设置于所述控制器箱体内部下层,所述散热系统包括若干通风口,所述通风口与控制器箱体外部接触,所述通风口处设有散热风扇;所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元和高压配电单元均位于所述散热系统上方。
进一步地,所述控制器箱体上设有高压输入接口,高压输入通过所述高压输入接口,并经过所述高压配电单元分别与所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器连接。
进一步地,所述DC/DC电源变换器的直流电压输出分别与空调冷凝器风机、空调蒸发风机相连接,所述DC/AC电源变换器的交流电压输出与空调压缩机电机连接。
进一步地,所述控制器箱体上设有空调蒸发风机正极接口、空调冷凝器风机正极接口以及负极接口,所述DC/DC电源变换器的直流电压正极输出分别通过所述空调蒸发风机正极接口、空调冷凝器风机正极接口与空调蒸发风机正极、空调冷凝器风机正极连接,所述DC/DC电源变换器的直流电压负极输出通过所述负极接口分别与空调蒸发风机负极、空调冷凝器风机负极连接。
进一步地,所述控制器箱体上还设有35芯控制接口和23芯控制接口,外部控制信号通过所述35芯控制接口和23芯控制接口,使空调ECU控制单元控制DC/AC电源变换器、DC/DC电源变换器以调整空调的状态。
进一步地,所述电动汽车空调三合一集成控制器还包括控制单元固定板一和控制单元固定板二,所述控制单元固定板一位于所述控制器箱体内,设置于所述空调ECU控制单元上端,并用于固定所述空调ECU控制单元,所述控制单元固定2位于所述控制器箱体内,用于固定所述35芯控制接口和23芯控制接口。
进一步地,所述控制器箱体上还设有防水接头和电机输出接口,所述防水接头将所述DC/AC电源变换器的直流电压输出与所述散热风扇连接,所述述DC/AC电源变换器的交流电压输出通过电机输出接口与空调压缩机电机连接。
进一步地,所述控制器箱体的顶部开设开口,箱体盖安装在所述制器箱体的顶部,遮蔽所述开口。
进一步地,所述控制器箱体上设有接地点。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果包括:将DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元和控制单元固定板一均设置于控制器箱体内部,通过所述控制单元固定将所述控制器箱体分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元固定于所述控制单元固定板一下方,所述DC/AC电源变换器和高压配电单元固定于控制器箱体的左空间,所述DC/DC电源变换器固定于所述控制器箱体的右空间;将高压输入分别与所述高压配电单元、DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器连接,所述DC/DC电源变换器与DC/AC电源变换器通过总线连接,所述DC/AC电源变换器与空调ECU控制单元通过总线连接。实现了电动汽车空调供电和控制设备的高度整合集成,节省了整车的空间。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的立体图;
图2是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器内部剖面图;
图3是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的正视图;
图4是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的俯视图;
图5是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的右视图;
图6是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的左视图;
图7是本实用新型实施例所述的电动汽车空调三合一集成控制器的工作原理图。
附图标记:1-高压输入接口;2-35芯控制接口;3-23芯控制接口;4-空调蒸发风机正极接口;5-负极接口;6-接地点;7-电机输出接口;8-散热风扇;9-防水接头;10-控制器箱体;11-DC/AC电源变换器;12-空调ECU控制单元;13-控制单元固定板一;14-控制单元固定板二;15-DC/DC电源变换器;16-高压配电单元;17-高压配电固定板;18-插针固定一;19-插针固定二;20-空调冷凝器风机正极接口。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型的实施例提供了一种电动汽车空调三合一集成控制器,包括DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11、空调ECU控制单元12、高压配电单元16、控制单元固定板一13以及控制器箱体10;
所述DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11、空调ECU控制单元12、高压配电单元16和控制单元固定板一13均设置于控制器箱体10内部,所述控制单元固定板一将所述控制器箱体10分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元12固定于所述控制单元固定板一13下方,所述DC/AC电源变换器11和高压配电单元16固定于控制器箱体10的左空间,所述DC/DC电源变换器15固定于所述控制器箱体10的右空间;
高压输入分别与所述高压配电单元16、DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11连接,所述DC/DC电源变换器15与DC/AC电源变换器11通过总线连接,所述DC/AC电源变换器11与空调ECU控制单元12通过总线连接。
需要说明是,所述DC/DC电源变换器15的型号可为DSD3000-FD27B,所述DC/AC电源变换器11型号可为LQD-DP036-V01,所述ECU控制单元12的型号可为LKZ-DM053-V01;
车载的DC/DC电源变换器15,用于将动力电池高压(即高压输入)变换为低压,给空调冷凝器风机提供低压电源;车载DC/AC电源变换器11,用于将动力电池高压变换为三相交流电,控制空调压缩机电机工作;空调ECU控制单元12,通过空调面板操作控制车载空调工作,调节车内温度、湿度、风量等参数,实现制冷、制热、除雾和内外循环功能;高压配电单元16,具有电力分配、短路保护、上下电控制等功能;
所述电动汽车空调三合一集成控制器的立体图、剖面图、正视图、俯视图、右视图、左视图,分别如图1~6所示;
电动汽车空调三合一集成控制器的工作原理图,如图7所示,一个具体实施例中,空调ECU控制单元12为一个主控芯片STM32,DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11连接及空调ECU控制单元12通过CAN总线进行通信,所述高压配电单元16包括两个接触器、两个熔断器及一个电加热预留;
电动汽车电池通过高压输入端口(电缆防水接头)将电源引入箱体内高压配电主接触器,然后给DC/AC电源变换器11和DC/DC电源变换器15供电;DC/AC电源变换器11通过驱动板PCB、IGBT模块等将输入的高压直流电转换成三相交流电给空调压缩机电机供电;
优选的,所述电动汽车空调三合一集成控制器还包括散热系统,所述散热系统设置于所述控制器箱体10内部下层,所述散热系统包括若干通风口,所述通风口与控制器箱体10外部接触,所述通风口处设有散热风扇8;所述DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11、空调ECU控制单元12和高压配电单元16均位于所述散热系统上方。
所述电动汽车空调三合一集成控制器通过箱体外部散热鳍片和四个散热风扇8进行导热和散热;散热系统采用风冷式结构,减轻箱体重量,节约成本。
优选的,所述控制器箱体10上设有高压输入接口1,高压输入通过所述高压输入接口1,并经过所述高压配电单元16分别与所述DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11连接。
优选的,所述DC/DC电源变换器15的直流电压输出分别与空调冷凝器风机、空调蒸发风机相连接,所述DC/AC电源变换器11的交流电压输出与空调压缩机电机连接。
优选的,所述控制器箱体10上设有空调蒸发风机正极接口4、空调冷凝器风机正极接口20以及负极接口5,所述DC/DC电源变换器15的直流电压正极输出分别通过所述空调蒸发风机正极接口4、空调冷凝器风机正极接口20与空调蒸发风机正极、空调冷凝器风机正极连接,所述DC/DC电源变换器15的直流电压负极输出通过所述负极接口5分别与空调蒸发风机负极、空调冷凝器风机负极连接。
优选的,所述控制器箱体10上还设有35芯控制接口2和23芯控制接口3,外部控制信号通过所述35芯控制接口2和23芯控制接口3,使空调ECU控制单元12控制DC/AC电源变换器11、DC/DC电源变换器15以调整空调的状态;从而调节车内温度;
具体的,空调ECU控制单元12控制DC/AC电源变换器11,使其控制空调冷凝器风机及空调蒸发风机的电压,同时控制DC/DC电源变换器15,使其控制空调压缩机电机的电压,以达到调整空调的状态,调节车内温度的目的;35PIN(35芯)可为LKZ-DF019-V01型号、23PIN(23芯)可为LKZ-DF020-V01信号;
优选的,所述电动汽车空调三合一集成控制器还包括控制单元固定板一13和控制单元固定板二14,所述控制单元固定板一13位于所述控制器箱体10内,设置于所述空调ECU控制单元12上端,并用于固定所述空调ECU控制单元12,所述控制单元固定2位于所述控制器箱体10内,用于固定所述35芯控制接口2和23芯控制接口3。
需要说明的是,所述电动汽车空调三合一集成控制器还包括高压配电固定板17,所述高压配电单元16固定在所述高压配电固定板17上;
优选的,所述控制器箱体10上还设有防水接头9和电机输出接口7,所述防水接头9将所述DC/AC电源变换器11的直流电压输出与所述散热风扇8连接,所述DC/AC电源变换器11的交流电压输出通过电机输出接口7与空调压缩机电机连接。
具体实施时,DC/AC电源变换器11通过驱动板和控制板PCB将高压直流电转换成低压24V直流电给箱体外的散热风扇8供电,所述散热风扇8为4个,4个散热风扇8距离相等,所述通风口设有风扇挡板,所述风扇挡板设有多个网格,散热风扇8的所有电源线通过一个防水转接头接入到箱体内部24V直流电源端口,既满足产品功能,又保证箱体要求的防护等级;散热风扇8电源线通过防水转接头引入到箱体内,可以保证箱体密封性能;
优选的,所述控制器箱体10的顶部开设开口,箱体盖安装在所述制器箱体的顶部,遮蔽所述开口;所述箱体盖可用螺丝固定,若控制器箱体10内的设备发生故障,可以打开箱体盖,以方便对控制器箱体10内的设备进行检查;
优选的,所述控制器箱体10上设有接地点6;以保护控制器箱体10内设备的安全;
一个具体实施例中,所述控制器箱体10使用密封条将箱体盖封闭密封,使得其防护等级较高;ECU控制单元接口位置设有单独的转接板,方便装配和兼容不同类型的端口,后期更换方便;转接板具体为插针固定一18和插针固定二19;所述高压输入接口1、35芯控制接口2、23芯控制接口3、空调蒸发风机正极接口4、负极接口5、控制器箱体10接地点6、电机输出接口7、散热风扇8、防水接头9均设置于控制器箱体10正面。
本实用新型提供了一种电动汽车空调三合一集成控制器,通过将DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11、空调ECU控制单元12、高压配电单元16和控制单元固定板一13均设置于控制器箱体10内部,通过所述控制单元固定板一将所述控制器箱体10分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元12固定于所述控制单元固定板一13下方,所述DC/AC电源变换器11和高压配电单元16固定于控制器箱体10的左空间,所述DC/DC电源变换器15固定于所述控制器箱体10的右空间;高压输入分别与所述高压配电单元16、DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器11连接,所述DC/DC电源变换器15与DC/AC电源变换器11通过总线连接,所述DC/AC电源变换器11与空调ECU控制单元12通过总线连接。实现了电动汽车空调供电和控制的高度整合集成,节省了整车的空间;同时节省了占用资源,电气线路分布整合在一起,便于前期调试和后期维护;
此外,在将DC/DC电源变换器15、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元12、高压配电单元16与散热系统采用垂直式安装,也可最大限度的节约箱体内部空间。
以上所述本实用新型的具体实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,包括DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元、控制单元固定板一以及控制器箱体;
所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元、高压配电单元和控制单元固定板一均设置于于控制器箱体内部,所述控制单元固定板一将所述控制器箱体分为左右两个空间,所述空调ECU控制单元固定于所述控制单元固定板一下方,所述DC/AC电源变换器和高压配电单元固定于控制器箱体的左空间,所述DC/DC电源变换器固定于所述控制器箱体的右空间;
高压输入分别与所述高压配电单元、DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器连接,所述DC/DC电源变换器与DC/AC电源变换器通过总线连接,所述DC/AC电源变换器与空调ECU控制单元通过总线连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,还包括散热系统,所述散热系统设置于所述控制器箱体内部下层,所述散热系统包括若干通风口,所述通风口与控制器箱体外部接触,所述通风口处设有散热风扇;所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器、空调ECU控制单元和高压配电单元均位于所述散热系统上方。
3.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体上设有高压输入接口,高压输入通过所述高压输入接口,并经过所述高压配电单元分别与所述DC/DC电源变换器、DC/AC电源变换器连接。
4.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述DC/DC电源变换器的直流电压输出分别与空调冷凝器风机、空调蒸发风机相连接,所述DC/AC电源变换器的交流电压输出与空调压缩机电机连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体上设有空调蒸发风机正极接口、空调冷凝器风机正极接口以及负极接口,所述DC/DC电源变换器的直流电压正极输出分别通过所述空调蒸发风机正极接口、空调冷凝器风机正极接口与空调蒸发风机正极、空调冷凝器风机正极连接,所述DC/DC电源变换器的直流电压负极输出通过所述负极接口分别与空调蒸发风机负极、空调冷凝器风机负极连接。
6.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体上还设有35芯控制接口和23芯控制接口,外部控制信号通过所述35芯控制接口和23芯控制接口,使空调ECU控制单元控制DC/AC电源变换器、DC/DC电源变换器以调整空调的状态。
7.根据权利要求6所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,还包括控制单元固定板二,所述控制单元固定2位于所述控制器箱体内,用于固定所述35芯控制接口和23芯控制接口。
8.根据权利要求2所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体上还设有防水接头和电机输出接口,所述防水接头将所述DC/AC电源变换器的直流电压输出与所述散热风扇连接,所述述DC/AC电源变换器的交流电压输出通过电机输出接口与空调压缩机电机连接。
9.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体的顶部开设开口,箱体盖安装在所述制器箱体的顶部,遮蔽所述开口。
10.根据权利要求1所述的电动汽车空调三合一集成控制器,其特征在于,所述控制器箱体上设有接地点。
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