CN216184518U

CN216184518U - 一种轻量化赛车电路的结构

Info

Publication number: CN216184518U
Application number: CN202121199329.7U
Authority: CN
Inventors: 陈和娟; 周小红; 尹作良
Original assignee: Wuxi Institute of Commerce
Current assignee: Wuxi Institute of Commerce
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2031-05-31

Abstract

本实用新型设计的一种轻量化赛车电路的结构，主要包括主控模块PEU、动力电池、开关控制电路，主控模块PEU与动力电池连接，并从动力电池取电，对整个赛车电路供电，并提供电源总线，开关控制电路连接主控模块PEU的电源总线进行取电，同时主控模块PEU与开关控制电路之间控制连接。整个电路实现对赛车整车的控制与监控，并设有电池管理模块BMS保护动力电池使用安全的控制模块，时刻监控电池的使用状态,运用高压互锁电路确认整个高压电气模块的完整性，整车所有的高压部件和线束接插件都必须安装到位，无短路或断路的情况，提高新能源汽车的稳定性和可靠性，并且本车还实现了大电池给小电池充电，实现能量内部循环，减少消耗。

Description

一种轻量化赛车电路的结构

技术领域

本实用新型属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种轻量化赛车电路的结构。

背景技术

随着国家发展新能源战略的推动，电动汽车发展突飞猛进,电动汽车相比燃油汽车对环境的影响大大减小，降低了温室气体的排放，并且运行平稳、噪声低，有着广泛的发展前景。电池，电机，电驱作为电动汽车的三大件在新能源汽车中起着十分关键的作用，而PEU控制模块是集成了MCU、VCU、高压分配等功能的控制器，对电机、电池和驱动器的总体控制协调发挥着重要的作用，但是现有技术中的PEU测试模块对PEU的功能的检查和验证不够全面。

目前电动赛车的整车电气模块控制器的硬件模块占用了赛车较大空间，整车线束布置复杂，赛车发生故障时难以维修。另外，赛车的响应速度慢，整车CAN信号抗干扰能力弱，赛车各功能模块分散在不同电路板，导致整车电气模块的鲁棒性较差。

实用新型内容

本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种轻量化赛车电路的结构，并实现大电池给小电池充电的效果，从而更好的应用到新能源汽车技术领域。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轻量化赛车电路的结构，包括主控模块PEU、动力电池、开关控制电路，所述主控模块PEU与所述动力电池连接，并从动力电池取电，实现对整个赛车电路供电，并提供电源总线；所述开关控制电路连接主控模块PEU的电源总线进行取电，同时主控模块PEU与开关控制电路之间控制连接；

所述主控模块PEU集成了电机控制器MCU、整车控制器VCU、DC-DC、高压分配的功能，整车控制器VCU实现整车控制决策；电机控制器MCU通过接收整车控制器VCU指令控制车载电机工作；DC-DC将动力电池的高压转变成车辆其它用电设备使用的低压；高压分配是将动力电池的高压电分配给需要高压的器件；

所述电源总线包括高压正极电源总线、低压正极电源总线、接地总线,所述主控模块PEU的3/2引脚串联保险丝S9为整个电路提供高压正极电源总线，3/1引脚串联保险丝S8为整个电路提供低压正极电源总线,3/3引脚为整个电路提供接地总线，同时所述主控模块PEU为电流表、挂挡器、油门踏板、倒车灯、计圈器、蜂鸣器、车载仪表、车载电机位置传感器、车载电机提供正负电压和地线引脚；所述主控模块PEU的I+、I-、高压-1、高压+1引脚连接电流表，主控模块PEU的D、E、R引脚连接挂挡器，主控模块PEU的KS、CS引脚连接油门踏板，主控模块PEU的倒车灯引脚连接左后倒车灯、右后倒车灯，主控模块PEU的信号引脚连接计圈器，主控模块PEU的CANH、CANL、屏蔽层引脚连接车载仪表，主控模块PEU的HA+、TEMP、A、B、C、P引脚连接车载电机位置传感器，主控模块PEU的U、V、W引脚连接车载电机，同时所述主控模块PEU连接12V10Ah锂电池用于启动赛车。

优选的，还包括烟雾指示灯、高压指示灯，所述动力电池配置有电池管理模块BMS，电池管理模块BMS一端与所述动力电池12V放电引脚和高压指示1引脚连接，电池管理模块BMS另一个端与动力电池的GND引脚连接，所述动力电池的绝缘指示引脚与绝缘检测警告灯一端连接，绝缘检测警告灯的另一端连接所述低压正极电源总线，所述动力电池烟雾报警1引脚、高压指示1引脚分别与烟雾警示灯一端、高压指示灯一端连接，烟雾指示灯另一端、高压指示灯另一端与所述接地总线连接。

优选的，所述开关控制电路包括点火开关电路，点火开关电路的点火开关一端连接所述低压正极电源总线连接，点火开关另一端串联点火指示灯，并连接所述接地总线，所述主控模块PEU的点火开关引脚连接在点火开关和点火指示灯之间。

优选的，所述开关控制电路还包括上电开关电路，上电开关电路的上电开关一端串联低压开关、保险丝S2连接所述高压正极电源总线，上电开关另一端连接主继电器的线圈端子一端，主继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，主继电器的触点端子分别连接所述高压正极电源总线和所述低压正极电源总线。

优选的，所述开关控制电路还包括灯光开关电路，灯光开关电路的灯光继电器的线圈端子两端分别连接所述低压正极电源总线和所述接地总线，灯光继电器的触点端子一端连接所述高压正极电源总线，灯光继电器的触点端子另一端连接保险丝S5的一端，保险丝S5的另一端分别连接闪光器、小灯开关、大灯开关的一端，闪光器的另一端分别连接转向灯开关、双闪开关的一端，转向灯开关输出的一极连接右前灯、右后灯的一端，转向灯开关输出的另一极连接左前灯、左后灯的一端，右前灯、右后灯、左前灯、左后灯的另一端接地，在转向灯输出的两极之间串联两个发光二极管，该两个发光二极管的负极分别连接在开关输出的两级，该两个发光二极管的正极相连，双闪开关另一端连接在两个发光二极管正极之间，小灯开关另一端连接在大灯开关输出的一极，大灯开关与小灯开关连接的一极分别连接左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的一端，左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的另一端连接所述接地总线，大灯开关输出的另一极连接大灯继电器线圈端子一端，大灯继电器线圈端子另一端连接所述接地总线，大灯继电器触点端子一端连接所述高压正极电源总线，大灯继电器触点端子另一端分别连接左大灯、右大灯的一端，两个大灯另一端均接所述接地总线。

优选的，所述开关控制电路还包括喇叭开关电路，喇叭开关电路的喇叭开关一端连接所述低压正极电源总线，喇叭开关另一端连接喇叭继电器的线圈端子的一端，喇叭继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，喇叭继电器的触点端子一端连接喇叭，喇叭另一端接所述接地总线，喇叭继电器的触点端子另一端接保险丝S7，保险丝S7另一端接所述高压正极电源总线。

优选的，所述开关控制电路还包括制动开关电路，制动开关电路的制动开关1和制动开关2并联，该并联的一端连接所述低压正极电源总线，该并联的另一端分别连接左制动灯、右制动灯的一端，左制动灯、右制动灯另一端接所述接地总线，所述主控模块PEU制动信号引脚连接在制动开关和左制动灯、右制动灯之间。

优选的，还包括高压互锁电路，主控模块PEU互锁1引脚连接BMS继电器线圈端子一端，BMS继电器线圈端子另一端接地，BMS继电器触点端子两端分别连接低压正极电源总线和高压正极电源总线，主控模块PEU互锁2引脚连接动力电池互锁1引脚，动力电池互锁2引脚串联四个指定开关，并接所述低压正极电源总线。

优选的，所述四个指定开关包括高压开关、急停开关、惯性开关、超行程开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种轻量化赛车电路，主要通过主控模块PEU实现对整个赛车电路的监测与控制。主控模块PEU完成对电池总电压、总电流的检测，并通过CAN总线与各模块单元或车载仪表模块及充电机等通信；动力电池为电路提供电源电压，并设有电池管理模块BMS保护动力电池使用安全的控制模块，时刻监控电池的使用状态，为车辆的使用安全提供保障；开关控制电路是由一些开关触发控制的电路；并运用高压互锁电路确认整个高压电气模块的完整性，整车所有的高压部件和线束接插件都必须安装到位，无短路或断路的情况提高新能源汽车的稳定性和可靠性，并且本车还实现了大电池给小电池充电，实现能量内部循环，减少消耗。

附图说明

图1 轻量化赛车整车电路图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示的轻量化赛车整车电路图，一种轻量化赛车电路的结构，主要包括主控模块PEU、动力电池、开关控制电路，所述主控模块PEU与所述动力电池连接，并从动力电池取电，实现对整个赛车电路供电，并提供电源总线；所述开关控制电路连接主控模块PEU的电源总线进行取电，同时主控模块PEU与开关控制电路之间控制连接。主控模块PEU完成对电池总电压、总电流的检测，并通过CAN总线与采集单元、均衡模块、显示单元或车载仪表模块及充电机等通信；动力电池为电路提供电源电压，并设有电池管理模块BMS保护动力电池使用安全的控制模块，时刻监控电池的使用状态，为车辆的使用安全提供保障；开关控制电路是由一些开关触发控制的电路。

所述主控模块PEU集成了电机控制器MCU、整车控制器VCU、DC-DC、高压分配的功能，整车控制器VCU实现整车控制决策；电机控制器MCU通过接收整车控制器VCU指令控制车载电机工作；DC-DC将动力电池的高压转变成车辆其它用电设备使用的低压；高压分配是将动力电池的高压电分配给需要高压的器件。

所述电源总线包括高压正极电源总线、低压正极电源总线、接地总线,所述主控模块PEU的3/2引脚串联保险丝S9为整个电路提供高压正极电源总线，3/1引脚串联保险丝S8为整个电路提供低压正极电源总线,3/3引脚为整个电路提供接地总线，同时所述主控模块PEU为电流表、挂挡器、油门踏板、倒车灯、计圈器、蜂鸣器、车载仪表、车载电机位置传感器、车载电机提供正负电压和地线引脚；所述主控模块PEU的I+、I-、高压-1、高压+1引脚连接电流表，主控模块PEU的D、E、R引脚连接挂挡器，主控模块PEU的KS、CS引脚连接油门踏板，主控模块PEU的倒车灯引脚连接左后倒车灯、右后倒车灯，主控模块PEU的信号引脚连接计圈器，主控模块PEU的CANH、CANL、屏蔽层引脚连接车载仪表，主控模块PEU的HA+、TEMP、A、B、C、P引脚连接车载电机位置传感器，主控模块PEU的U、V、W引脚连接电机，同时所述主控模块PEU连接12V10Ah锂电池用于启动赛车，给灯光、音响、喇叭、仪表等系统供电，并且赛车电路能通过高压分配和DC-DC电压转变将动力电池给12V10Ah锂电池充电。

所述动力电池配置有电池管理模块BMS，所述电池管理模块BMS一端与所述动力电池12V放电引脚和高压指示1引脚连接，所述电池管理模块BMS另一个端与所述动力电池的GND引脚连接，所述动力电池的绝缘指示引脚与绝缘检测警告灯一端连接，所述绝缘检测警告灯的另一端连接所述低压正极电源总线，所述动力电池烟雾报警1引脚、高压指示1引脚分别与烟雾警示灯一端、高压指示灯一端连接，所述烟雾指示灯另一端、高压指示灯另一端与所述接地总线连接。电池管理模块BMS检测动力电池的总电压以及与汽车之间的绝缘情况，并将检测到的数据发送给整车控制器VCU，整车控制器VCU根据接收到的数据判断当前电池状态并发出指令，通过接收整车控制器VCU的信号控制绝缘检测警告灯、烟雾警告灯、高压警告灯，观察电池的状态。

所述开关控制电路包括点火开关电路、上电开关电路、灯光开关电路、喇叭开关电路、制动开关电路，各开关控制电路都是由开关触发电路，进行电路的运作。

所述点火开关电路的点火开关一端连接所述低压正极电源总线连接，所述点火开关另一端串联点火指示灯，并连接所述接地总线，所述主控模块PEU的点火开关引脚连接在点火开关和点火指示灯之间。

所述上电开关电路的上电开关一端串联低压开关、保险丝S2连接所述高压正极电源总线，所述上电开关另一端连接主继电器的线圈端子一端，所述主继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，所述主继电器的触点端子分别连接所述高压正极电源总线和所述低压正极电源总线。

所述灯光开关电路的灯光继电器的线圈端子两端分别连接所述低压正极电源总线和所述接地总线，所述灯光继电器的触点端子一端连接所述高压正极电源总线，所述灯光继电器的触点端子另一端连接保险丝S5的一端，所述保险丝S5的另一端分别连接闪光器、小灯开关、大灯开关的一端，所述闪光器的另一端分别连接转向灯开关、双闪开关的一端，所述转向灯开关输出的一极连接右前灯、右后灯的一端，所述转向灯开关输出的另一极连接左前灯、左后灯的一端，所述右前灯、右后灯、左前灯、左后灯的另一端接地，在所述转向灯输出的两极之间串联两个发光二极管，该两个发光二极管的负极分别连接在开关输出的两级，该两个发光二极管的正极相连，所述双闪开关另一端连接在所述两个发光二极管正极之间，所述小灯开关另一端连接在大灯开关输出的一极，所述大灯开关与小灯开关连接的一极分别连接左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的一端，左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的另一端连接所述接地总线，所述大灯开关输出的另一极连接大灯继电器线圈端子一端，大灯继电器线圈端子另一端连接所述接地总线，大灯继电器触点端子一端连接所述高压正极电源总线，大灯继电器触点端子另一端分别连接左大灯、右大灯的一端，两个大灯另一端均接所述接地总线。

所述喇叭开关电路的喇叭开关一端连接所述低压正极电源总线，所述喇叭开关另一端连接喇叭继电器的线圈端子的一端，所述喇叭继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，所述喇叭继电器的触点端子一端连接喇叭，所述喇叭另一端接所述接地总线，所述喇叭继电器的触点端子另一端接保险丝S7，所述保险丝S7另一端接所述高压正极电源总线。

所述制动开关电路的制动开关1和制动开关2并联，该并联的一端连接所述低压正极电源总线，该并联的另一端分别连接左制动灯、右制动灯的一端，所述左制动灯、右制动灯另一端接所述接地总线，所述主控模块PEU制动信号引脚连接在制动开关和左制动灯、右制动灯之间。

一种轻量化赛车电路还包括高压互锁电路，主控模块PEU互锁1引脚连接BMS继电器线圈端子一端，所述BMS继电器线圈端子另一端接地，所述BMS继电器触点端子两端分别连接低压正极电源总线和高压正极电源总线，主控模块PEU互锁2引脚连接所述动力电池互锁1引脚，所述动力电池互锁2引脚串联四个开关，四个开关包括高压开关、急停开关、惯性开关、超行程开关，并接所述低压正极电源总线。高压互锁电路是使用12V的小电流来确认整个高压电气系统的完整性，整车所有的高压部件和线束接插件都必须安装到位，无短路或断路的情况，当控制器检测到高压互锁电路回路断开或是完整性受到破坏时，启动必要的安全措施。

上述技术方案所设计的一种轻量化电路的设计，本实用新型提供了一种轻量化赛车电路，主要通过主控模块PEU实现对整个赛车电路的监测与控制。主控模块PEU完成对电池总电压、总电流的检测，并通过CAN总线与各模块单元或车载仪表模块及充电机等通信；动力电池为电路提供电源电压，并设有电池管理模块BMS保护动力电池使用安全的控制模块，时刻监控电池的使用状态，为车辆的使用安全提供保障；开关控制电路是由一些开关触发控制的电路；并运用高压互锁电路确认整个高压电气模块的完整性，整车所有的高压部件和线束接插件都必须安装到位，无短路或断路的情况提高新能源汽车的稳定性和可靠性，并且本车还实现了大电池给小电池充电，实现能量内部循环，减少消耗。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：包括主控模块PEU、动力电池、开关控制电路，所述主控模块PEU与所述动力电池连接，并从动力电池取电，实现对整个赛车电路供电，并提供电源总线；所述开关控制电路连接主控模块PEU的电源总线进行取电，同时主控模块PEU与开关控制电路之间控制连接；

2.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：还包括烟雾指示灯、高压指示灯，所述动力电池配置有电池管理模块BMS，电池管理模块BMS一端与所述动力电池12V放电引脚和高压指示1引脚连接，电池管理模块BMS另一个端与动力电池的GND引脚连接，所述动力电池的绝缘指示引脚与绝缘检测警告灯一端连接，绝缘检测警告灯的另一端连接所述低压正极电源总线，所述动力电池烟雾报警1引脚、高压指示1引脚分别与烟雾警示灯一端、高压指示灯一端连接，烟雾指示灯另一端、高压指示灯另一端与所述接地总线连接。

3.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述开关控制电路包括点火开关电路，点火开关电路的点火开关一端连接所述低压正极电源总线连接，点火开关另一端串联点火指示灯，并连接所述接地总线，所述主控模块PEU的点火开关引脚连接在点火开关和点火指示灯之间。

4.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述开关控制电路还包括上电开关电路，上电开关电路的上电开关一端串联低压开关、保险丝S2连接所述高压正极电源总线，上电开关另一端连接主继电器的线圈端子一端，主继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，主继电器的触点端子分别连接所述高压正极电源总线和所述低压正极电源总线。

5.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述开关控制电路还包括灯光开关电路，灯光开关电路的灯光继电器的线圈端子两端分别连接所述低压正极电源总线和所述接地总线，灯光继电器的触点端子一端连接所述高压正极电源总线，灯光继电器的触点端子另一端连接保险丝S5的一端，保险丝S5的另一端分别连接闪光器、小灯开关、大灯开关的一端，闪光器的另一端分别连接转向灯开关、双闪开关的一端，转向灯开关输出的一极连接右前灯、右后灯的一端，转向灯开关输出的另一极连接左前灯、左后灯的一端，右前灯、右后灯、左前灯、左后灯的另一端接地，在转向灯输出的两极之间串联两个发光二极管，该两个发光二极管的负极分别连接在开关输出的两级，该两个发光二极管的正极相连，双闪开关另一端连接在两个发光二极管正极之间，小灯开关另一端连接在大灯开关输出的一极，大灯开关与小灯开关连接的一极分别连接左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的一端，左前小灯、右前小灯、左后小灯、右后小灯的另一端连接所述接地总线，大灯开关输出的另一极连接大灯继电器线圈端子一端，大灯继电器线圈端子另一端连接所述接地总线，大灯继电器触点端子一端连接所述高压正极电源总线，大灯继电器触点端子另一端分别连接左大灯、右大灯的一端，两个大灯另一端均接所述接地总线。

6.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述开关控制电路还包括喇叭开关电路，喇叭开关电路的喇叭开关一端连接所述低压正极电源总线，喇叭开关另一端连接喇叭继电器的线圈端子一端，喇叭继电器的线圈端子另一端接所述接地总线，喇叭继电器的触点端子一端连接喇叭，喇叭另一端接所述接地总线，喇叭继电器的触点端子另一端接保险丝S7，保险丝S7另一端接所述高压正极电源总线。

7.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述开关控制电路还包括制动开关电路，制动开关电路的制动开关1和制动开关2并联，该并联的一端连接所述低压正极电源总线，该并联的另一端分别连接左制动灯、右制动灯的一端，左制动灯、右制动灯另一端接所述接地总线，所述主控模块PEU制动信号引脚连接在制动开关和左制动灯、右制动灯之间。

8.根据权利要求1所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：还包括高压互锁电路，主控模块PEU互锁1引脚连接BMS继电器线圈端子一端，BMS继电器线圈端子另一端接地，BMS继电器触点端子两端分别连接低压正极电源总线和高压正极电源总线，主控模块PEU互锁2引脚连接动力电池互锁1引脚，动力电池互锁2引脚串联四个指定开关，并接所述低压正极电源总线。

9.根据权利要求8所述的一种轻量化赛车电路的结构，其特征在于：所述四个指定开关包括高压开关、急停开关、惯性开关、超行程开关。