CN211809450U - 一种氢燃料汽车车用集成七合一系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，包括控制板、功率板、空调压缩电机控制器、空调压缩电机、电堆空气压缩电机控制器、电堆空气压缩电机、驱动电机控制器、驱动电机和减速器，所述控制板和所述功率板连接，所述控制板上集成设置有第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述空调压缩电机控制器的低压输出端与所述第二CAN通讯网络连接，所述电堆空气压缩电机控制器的低压输出端和所述驱动电机控制器的低压输出端分别与所述第一CAN通讯网络和所述第二CAN通讯网络连接连接，所述空调压缩电机控制器的高压输入端、所述电堆空气压缩电机控制器的高压输入端和所述驱动电机控制器的高压输入端均与所述功率板连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃料汽车领域，尤其涉及一种氢燃料汽车车用集成七合一系统。
背景技术
随着氢燃料电池汽车逐渐开始规模化应用和生产，如何降低整车能耗、提高产品可布置性和提高整车NVH(Noise、Vibration、Harshness)性能是氢燃料电池汽车面临的巨大挑战之一。
氢燃料电池汽车会用到空调压缩电机、电堆空气压缩电机与驱动电机，然而在对空调压缩电机、电堆空气压缩电机与驱动电机系统进行布置时，多采用分开式布置的方式，这种布置方式需要更大的布置空间，而且会导致车身的重量更重，不利于实现提高氢燃料电池汽车的NVH性能，因此，如何将上述多个部件进行整合布置是目前在轻量化、集成化方面的应用方向之一。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种氢燃料汽车车用集成七合一系统。
本实用新型提供一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，包括控制板、功率板、空调压缩电机控制器、空调压缩电机、电堆空气压缩电机控制器、电堆空气压缩电机、驱动电机控制器、驱动电机和减速器，所述控制板和所述功率板连接，所述控制板上集成设置有第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述空调压缩电机控制器的低压输出端与所述第二CAN通讯网络连接，所述电堆空气压缩电机控制器的低压输出端和所述驱动电机控制器的低压输出端分别与所述第一CAN通讯网络和所述第二CAN通讯网络连接连接，所述空调压缩电机控制器的高压输入端、所述电堆空气压缩电机控制器的高压输入端和所述驱动电机控制器的高压输入端均与所述功率板连接，所述功率板上设置有IGBT功率元件、继电器、第一输出、第二输出和第三输出，所述驱动电机分别与驱动电机控制器和所述第一输出连接，所述电堆空气压缩电机分别与所述电堆空气压缩电机控制器和所述第二输出连接，所述空调压缩电机分别与所述空调压缩电机控制器和所述第三输出连接，所述减速器与所述驱动电机连接。
进一步地，还包括壳体，所述控制板和所述功率板均集成设置在所述壳体内，所述壳体上分别设有高压电源接口、第一低压电源接口、第二低压电源接口、第一输出接口、第二输出接口和第三输出接口，所述高压输入与所述高压电源接口点连接，所述第一低压输入与所述第一低压电源接口电连接，所述第二低压输入与所述第二低压电源接口点连接，所述第一输出接口与所述第一输出电连接，所述第二输出接口与所述第二输出电连接，所述第三输出接口与所述第二输出电连接，所述驱动电机、所述电堆空气压缩电机、所述空调压缩电机和所述减速器均固定在所述壳体的外侧壁上。
进一步地，第一输出为驱动电机三相线。
进一步地，第二输出为电堆空气压缩电机三相线。
进一步地，第三输出为空调压缩电机三相线。
进一步地，所述空调压缩电机控制器、所述电堆空气压缩电机控制器和所述驱动电机控制器均集成设置在所述控制板上。
进一步地，所述控制板和所述功率板采用插针的方式连接。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，具有以下优点：(1)本实用新型集成七合一系统将原分离式零部件空调压缩机控制器、空调压缩电机、电堆空气压缩机控制器、电堆空气压缩电机、驱动电机控制器、驱动电机和减速器集成为一个零部件，使得在有限的布置空间布置这些功能器件成为可能，节省了氢燃料电池汽车的布置空间，此外，电堆空气压缩电机、空调压缩电机和驱动电机在工作的时候均会产生一定的噪声和振动，通过集成化的方案，在电堆空气压缩电机、空调压缩电机和驱动电机至少两个同时工作的时候，可抵消部分振动区间，从而实现一定程度上的消振和降噪，提高整车NVH性能；
(2)高度集成的七合一系统，有效的减少了高低压线束回路，同时大幅度减小了整体的重量，也减少了整车的ECU零件和高压线束数量，降低了生产设计管理成本，减小了因重量导致的氢燃料电池汽车能量损耗；
(3)通过采用七合一集成方案提高了氢燃料电池汽车的NVH性能，同时拥有两路CAN通讯，分别是整车驱动网和整车舒适网，整车舒适网可用于七合一发送必要的驱动动系统和电堆空压系统信息至整车舒适网络，不需经过网关转发，避免了信息转发的延迟，提高了系统的稳定性；
(4)本实用新型将驱动电机控制器、电堆空气压缩机控制器和空调压缩机控制器集成至同一个控制板和功率板，有效的减小控制器的大小和降低产品成本。
附图说明
图1是本实用新型所述一种氢燃料汽车车用集成七合一系统的结构示意图；
图2是本实用新型所述一种氢燃料汽车车用集成七合一系统的功能框架图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
请参考图1-2，本实用新型的实施例提供了一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，包括壳体10、控制板、功率板、空调压缩电机控制器、空调压缩电机40、电堆空气压缩电机控制器、电堆空气压缩电机50、驱动电机控制器、驱动电机60和减速器70，所述壳体10内部中空，所述控制板和所述功率板均集成在所述壳体10内，所述壳体10上设有高压电源接口、第一低压电源接口和第二低压电源接口，所述控制板上对应的设有高压输入、第一低压输入、第二低压输入，其中，高压输入与高压电源接口连接，第一低压输入与第一低压电源接口连接，第二低压输入和第二低压电源接口连接，功率板上设置有IGBT功率元件、继电器、第一输出、第二输出和第三输出，所述控制板和所述功率板采用插针的方式连接，所述控制板上集成设置有第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，且所述空调压缩电机控制器、电堆空气压缩电机控制器和所述驱动电机控制器均集成设置在所述控制板上，所述空调压缩电机控制器的低压输出端与所述第二CAN通讯网络连接，所述电堆空气压缩电机控制器的低压输出端和所述驱动电机控制器的低压输出端分别与所述第一CAN通讯网络和所述第二CAN通讯网络连接连接，所述空调压缩电机控制器的高压输入端、所述电堆空气压缩电机控制器的高压输入端和所述驱动电机控制器的高压输入端均与所述功率板连接，所述壳体10上设有第一输出接口、第二输出接口和第三输出接口，所述驱动电机60、所述电堆空气压缩电机50、所述空调压缩电机40和所述减速器70均通过螺栓固定在所述壳体10的外侧壁上，所述驱动电机60通过所述第一输出接口与所述第一输出连接，所述电堆空气压缩电机50通过所述第二输出接口与所述第二输出连接，所述空调压缩电机40通过所述第三输出接口与所述第三输出连接，所述减速器70与所述驱动电机60连接，所述驱动电机60与所述驱动电机控制器连接，所述电堆空气压缩电机50与所述电堆空气压缩电机控制器连接，所述空调压缩电机40与所述空调压缩电机控制器连接。
在上述实施例中，高压输入为整个集成七合一系统的高压电源的直流高压输入，第一低压输入和第二低压输入为整个集成七合一系统的低压电源的低压输入，第一CAN通讯网络为整车驱动网络，主要用于驱动电机控制器和电堆空气压缩电机控制器接受整车控制信息和发送自身状态信息；第二CAN通讯网络为整车舒适网络，用于空调压缩电机控制器接收控制信息和发送自身状态信息，以及可用于驱动电机控制器和电堆空压控制器发送必要信息至第二CAN通讯网络。驱动电机60和电堆空气压缩电机50通过各自的信息采集回路分别将信号反馈给驱动电机控制器和电堆空气压缩电机控制器，驱动电机控制器和电堆空气压缩电机控制器将信号解析之后，以CAN报文的形式将信息发送至整车驱动网络上，同理，空调压缩电机40通过其信息采集回路将信号反馈给空调压缩电机控制器，空调压缩电机控制器将信号解析之后，以CAN报文的形式将信息发送至整车舒适网络上，不需经过网关转发，避免了信息转发的延迟，提高了系统的稳定性。第一输出为驱动电机三相线，第二输出为电堆空气压缩电机三相线，第三输出为空调压缩电机三相线，且这些高压线束均设置为系统内部高压回路，不仅减少了高压线束成本，而且节省了高压线束布置空间。第一低压电源接口和第二低压电源接口设计目的是防止由于其中任一个第一低压电源接口松动导致的控制异常，当其中一个第一低压电源接口松动时，系统还能正常工作，提高系统稳定性和抗干扰性。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，包括控制板、功率板、空调压缩电机控制器、空调压缩电机(40)、电堆空气压缩电机控制器、电堆空气压缩电机(50)、驱动电机控制器、驱动电机(60)和减速器(70)，所述控制板和所述功率板连接，所述控制板上集成设置有第一CAN通讯网络和第二CAN通讯网络，所述空调压缩电机控制器的低压输出端与所述第二CAN通讯网络连接，所述电堆空气压缩电机控制器的低压输出端和所述驱动电机控制器的低压输出端分别与所述第一CAN通讯网络和所述第二CAN通讯网络连接连接，所述空调压缩电机控制器的高压输入端、所述电堆空气压缩电机控制器的高压输入端和所述驱动电机控制器的高压输入端均与所述功率板连接，所述功率板上设置有IGBT功率元件、继电器、第一输出、第二输出和第三输出，所述驱动电机(60)分别与驱动电机控制器和所述第一输出连接，所述电堆空气压缩电机(50)分别与所述电堆空气压缩电机控制器和所述第二输出连接，所述空调压缩电机(40)分别与所述空调压缩电机控制器和所述第三输出连接，所述减速器(70)与所述驱动电机(60)连接，所述控制板上设有设有高压输入、第一低压输入、第二低压输入。
2.如权利要求1所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，还包括壳体(10)，所述控制板和所述功率板均集成设置在所述壳体(10)内，所述壳体(10)上分别设有高压电源接口、第一低压电源接口、第二低压电源接口、第一输出接口、第二输出接口和第三输出接口，所述高压输入与所述高压电源接口点连接，所述第一低压输入与所述第一低压电源接口电连接，所述第二低压输入与所述第二低压电源接口点连接，所述第一输出接口与所述第一输出电连接，所述第二输出接口与所述第二输出电连接，所述第三输出接口与所述第二输出电连接，所述驱动电机(60)、所述电堆空气压缩电机(50)、所述空调压缩电机(40)和所述减速器(70)均固定在所述壳体(10)的外侧壁上。
3.如权利要求2所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，第一输出为驱动电机三相线。
4.如权利要求2所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，第二输出为电堆空气压缩电机三相线。
5.如权利要求2所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，第三输出为空调压缩电机三相线。
6.如权利要求1所述的一种氢燃料汽车车用集成七合一系统，其特征在于，所述空调压缩电机控制器、所述电堆空气压缩电机控制器和所述驱动电机控制器均集成设置在所述控制板上。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110525359A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-12-03 | 武汉格罗夫氢能汽车有限公司 | 一种氢燃料汽车车用集成七合一系统 |
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