CN216545836U - 车载控制器电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车载控制器电路，包括电源管理模块和配电模块，其中电源管理模块，用于为电源充电，或为电源加热，以控制电源的温度在预设温度范围内；配电模块，与所述电源管理模块连接，用于为车载电气设备分配电能，使所述车载电气设备正常工作。本申请应用于高压系统，高度集成了整车所有高压充配电元器件，使整车可以不用配置高压配电盒。通过提高轻型卡车高压系统的集成度减小了控制器的总体积，相比离散的组合控制器，可以减少了高低压的连接线束，使线束布置更加整洁美观，在增加空间利用率的同时，降低了整车重量和制造成本。

Description

车载控制器电路

技术领域

本实用新型涉及电动机传动控制技术领域，尤其涉及一种车载控制器电路。

背景技术

随着国家政策的引导以及电动车技术的日益成熟，在我国提出建设节约型社会的基本国策和鼓励发展小排量节能型汽车的产业发展政策的背景下，新能源汽车的市场占有率逐步提升。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料(即除汽油、柴油之外)作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源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，加之运行平稳、噪声低，其前景被广泛看好。目前以电池为能源的电动汽车应用最广泛。新能源轻型卡车在短途物流、城市环卫等领域获得了越来越多的应用。

电动汽车以车载电源为动力，通过电机驱动车轮行驶。电动车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。新能源轻型卡车的高压系统包括动力电池系统、动力电机系统、高压油泵/气泵系统、空调系统、DC/DC控制器、充电设备、高压配电装置等，各元器件及系统之间布置分散，造成了空间及资源的极大浪费。

传统新能源轻型卡车高压系统存在零部件多、集成度低的问题，影响整车成本和空间利用率。目前已有的高压系统控制器方面的方案均偏向于高压系统物理结构方面，并且系统集成度不够全面，不能实现整车集成，无法有效地降低整车重量和成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种车载控制器电路，解决现有电动汽车高压系统集成度低、空间利用率低、重量大且成本高等问题。

本申请一方面提供了一种车载控制器电路，包括电源管理模块及配电模块，电源管理模块用于为电源充电，或为电源加热，以控制电源的温度在预设温度范围内；配电模块与所述电源管理模块连接，用于为车载电气设备分配电能，使所述车载电气设备正常工作。

上述申请实施例中的车载控制器电路采用车载多合一控制器电路，该电路应用于高压系统，并高度集成了整车所有高压充配电元器件，使整车不仅不用配置高压配电盒，而且满足了新能源轻型卡车所有配置需求。通过提高轻型卡车高压系统的集成度可以减小控制器的总体积，相比离散的组合控制器，可以减少了高低压的连接线束，使线束布置更加整洁美观，在增加空间利用率的同时，降低了整车重量和制造成本。

在其中一个实施例中，所述电源管理模块包括充电电路及加热电路，充电电路用于为电源充电；加热电路，与所述充电电路并联连接，用于为电源加热，使电源的温度保持在预设温度范围内。

在其中一个实施例中，所述充电电路包括第一充电电路及第二充电电路，所述第一充电电路包括串联连接的第一正继电器、第一熔断器、第一充电器及第一负继电器；所述第二充电电路包括串联连接的第二正继电器、第二熔断器、第二充电器及第二负继电器。

在其中一个实施例中，所述加热电路包括第一加热电路及第二加热电路，所述第一加热电路包括串联连接的第三正继电器、第三熔断器、第一加热器及第三负继电器；

所述第二加热电路包括串联连接的第四正继电器、第四熔断器、第二加热器及第四负继电器。

在其中一个实施例中，所述配电模块包括第五负继电器、主控电路、附件电路、上装电路、燃电电路及DC/DC变换电路；

所述第五负继电器的第一端与电源负极连接；

主控电路被配置为：一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器的第二端连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；

附件电路被配置为：一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器的第二端连接，用于为车载附件设备供电，以向车辆提供转向和制动助力；或为驾驶室提供制冷和制热；所述附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；

上装电路连接于电源和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电；

燃电电路连接于电源和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电；

DC/DC变换电路连接于电源和车载蓄电池组成的回路中，用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电。

在其中一个实施例中，所述主控电路包括第五正继电器、第一预充继电器、第一预充电阻、第五熔断器及电机控制器；

所述第五正继电器被配置为：第一端与电源及所述第一预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第五熔断器的第一端连接；

所述第一预充继电器的第二端通过所述第一预充电阻与所述第五正继电器的第二端连接；

所述电机控制器用于控制动力电机正常工作，为所述车辆提供行驶动力，被配置为：与所述第五熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接。

在其中一个实施例中，所述附件电路包括第六正继电器、第二预充继电器、第二预充电阻、第六熔断器、第七熔断器、第八熔断器、第九熔断器、油泵控制器及气泵控制器；

所述第六正继电器被配置为：第一端与电源及所述第二预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第六熔断器的第一端、所述第七熔断器的的第一端、所述第八熔断器的第一端及所述第九熔断器的第一端均连接；

所述第二预充继电器的第二端通过所述第二预充电阻与所述第六正继电器的第二端连接；

所述油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为所述车辆提供转向助力，被配置为：与所述第六熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接；

所述气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为所述车辆提供刹车助力，被配置为：与所述第七熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接。

在其中一个实施例中，所述上装电路包括第七正继电器、第三预充继电器、第三预充电阻及第十熔断器；

所述第七正继电器被配置为：第一端与电源及所述第三预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第十熔断器的第一端连接；

所述第三预充继电器的第二端通过所述第三预充电阻与所述第七正继电器的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述燃电电路包括第八正继电器、第四预充继电器、第四预充电阻及第十一熔断器；

所述第八正继电器被配置为：第一端与电源及所述第四预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第十一熔断器的第一端连接；

所述第四预充继电器的第二端通过所述第四预充电阻与所述第八正继电器的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述DC/DC变换电路包括第九正继电器、第十二熔断器及DC/DC控制器；

所述DC/DC控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，以为所述蓄电池充电，被配置为：与所述第九正继电器及所述第十二熔断器串联连接在电源回路中。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例中提供的一种车载控制器电路原理示意图；

图2为本申请另一实施例中提供的一种车载控制器电路原理示意图；

图3为本申请又一实施例中提供的一种车载控制器电路原理示意图；

图4为本申请再一实施例中提供的一种车载控制器电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件称为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。

可以理解，以下实施例中的“电连接”，如果被电连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电电连接”、“通信电连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

当前全球能源和环境面临着巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放大户，需要进行革命性的变革。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车由车载动力电池提供动力，通过电机驱动车轮行驶。电机控制器用来驱动电动汽车上的主电机，一般是接收整车控制器的信号，控制汽车主电动机的启动、运行、调速、停止。一般新能源轻型卡车的高压系统包括动力电池系统、动力电机系统、高压油泵/气泵系统、空调系统、DC/DC控制器、充电设备、高压配电装置等，各元器件及系统之间布置分散，造成了空间及资源的极大浪费。目前新能源轻型卡车高压系统存在零部件多、集成度低的问题，影响整车成本和空间利用率。且由于已有的高压系统控制器方案均偏向于高压系统物理结构方面，系统集成度不够全面，不能实现整车集成，无法有效地降低整车重量和成本。

针对以上问题，本实用新型提供了一种用于新能源轻型卡车高压系统的多合一车载控制器电路，提高轻型卡车高压系统的集成度，增加空间利用率、降低整车重量和成本。

为了说明本申请中的车载控制器电路的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在其中一个实施例中，如图1所示，提供了一种车载控制器电路，包括电源管理模块100及配电模块200，其中，电源管理模块100用于为电源充电；或为电源加热，以控制电源的温度在预设温度范围内；配电模块200，与电源管理模块100连接，用于为车载电气设备分配电能，使所述车载电气设备正常工作。

该车载控制器电路采用一种新能源轻型卡车用高度集成多合一控制器高压拓扑结构，能够覆盖新能源轻型卡车高压系统需求，提高整车高压系统的集成度，增加空间利用率、降低整车重量和成本；并通过减少高低压的连接线束，使线束布置更加整洁美观。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述电源管理模块包括充电电路110及加热电路120，其中，充电电路110用于为电源充电；加热电路120，与所述充电电路110并联连接，用于为电源加热，使电源的温度保持在预设温度范围内。

具体地，充电电路110包括第一充电电路及第二充电电路，其中，第一充电电路包括串联连接的第一正继电器K1+、第一熔断器FU1、第一充电器及第一负继电器K1-；第二充电电路包括串联连接的第二正继电器K2+、第二熔断器FU2、第二充电器及第二负继电器K2-。在一些实施例中，可以采用第一充电电路或第二充电电路中的任意一路充电电路为电源充电，在快充情况下，可同时投入两路充电电路，实现快速充电。

进一步地，加热电路120包括第一加热电路及第二加热电路，其中，第一加热电路包括串联连接的第三正继电器K3+、第三熔断器FU3、第一加热器及第三负继电器K3-；第二加热电路包括串联连接的第四正继电器K4+、第四熔断器FU4、第二加热器及第四负继电器K4-。动力电池对工作环境温度要求较高，当环境温度较低时，动力电池往往无法稳定提供额定电能，因此，需要对动力电池进行预加热处理。在一些实施例中，可以采用第一加热电路或第二加热电路中的任意一路加热电路为电源加热，在需要快速加热的情况下，可同时投入两路加热电路，实现快速加热，使电源温度上升至预设的温度范围内。

在其中一个实施例中，如图3所示，配电模块包括第五负继电器K5-、主控电路210、附件电路220、上装电路230、燃电电路240、DC/DC变换电路250，其中，第五负继电器K5-的第一端与电源负极连接；主控电路210一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器K5-的第二端连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；附件电路220一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器K5-的第二端连接，用于为车载附件设备供电，以向车辆提供转向和制动助力，或为驾驶室提供制冷和制热；所述附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；上装电路230连接于电源和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电；燃电电路240连接于电源和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电；DC/DC变换电路250连接于电源和车载蓄电池组成的回路中，用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述主控电路210包括第五正继电器K5+、第一预充继电器S1、第一预充电阻R1、第五熔断器FU5及电机控制器；第五正继电器K5+被配置为：第一端与电源及第一预充继电器S1的第一端均连接，第二端与第五熔断器FU5的第一端连接；第一预充继电器S1的第二端通过第一预充电阻R1与第五正继电器K5+的第二端连接；所述电机控制器用于控制动力电机正常工作，为所述车辆提供行驶动力，被配置为：与第五熔断器FU5的第二端及第五负继电器K5-的第二端均连接。

具体地，为了避免车载电气设备启动电流过大而导致设备损坏，因此，需要在上电过程进行预充电。首先，闭合第一预充继电器S1，使第一预充电阻R1接入主控电路210为动力电机进行预充电，当动力电机电压升至预设范围时，投入第五正继电器K5+，同时断开第一预充继电器S1，从而实现动力电机安全上电。

进一步地，附件电路220包括第六正继电器K6+、第二预充继电器S2、第二预充电阻R2、第六熔断器FU6、第七熔断器FU7、第八熔断器FU8、第九熔断器FU9、油泵控制器及气泵控制器；第六正继电器K6+被配置为：第一端与电源及第二预充继电器S2的第一端均连接，第二端与第六熔断器FU6的第一端、第七熔断器FU7的第一端、第八熔断器FU8的第一端及第九熔断器FU9的第一端均连接；第二预充继电器S2的第二端通过第二预充电阻R2与第六正继电器K6+的第二端连接；所述油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为所述车辆提供转向助力，被配置为：与第六熔断器FU6的第二端及第五负继电器K5-的第二端均连接；所述气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为所述车辆提供刹车助力，被配置为：与第七熔断器FU7的第二端及第五负继电器K5-的第二端均连接。

具体地，在附件电路220中，例如，刹车制动时的工作过程为：首先，闭合第二预充继电器S2，使第二预充电阻R2接入附件电路220为气泵电机进行预充电，当气泵电机电压升至预设范围时，投入第六正继电器K6+，同时断开第二预充继电器S2，从而实现气泵电机安全上电。汽车转向、驾驶室制冷及制热等过程与刹车制动过程同理。

进一步地，所述上装电路230包括第七正继电器K7+、第三预充继电器S3、第三预充电阻R3及第十熔断器FU10；第七正继电器K7+被配置为：第一端与电源及第三预充继电器S3的第一端均连接，第二端与第十熔断器FU10的第一端连接；第三预充继电器S3的第二端通过第三预充电阻R3与第七正继电器K7+的第二端连接。

具体地，在一些实施例中，在上装系统为冷藏系统的新能源卡车中，冷藏系统的工作过程为：首先，闭合第三预充继电器S3，使第三预充电阻R3接入上装电路230为上装电机进行预充电，当上装电机电压升至预设范围时，投入第七正继电器K7+，同时断开第三预充继电器S3，从而实现上装电机安全上电。

进一步地，所述燃电电路240包括第八正继电器K8+、第四预充继电器S4、第四预充电阻R4及第十一熔断器FU11；第八正继电器K8+被配置为：第一端与电源及第四预充继电器S4的第一端均连接，第二端与第十一熔断器FU11的第一端连接；第四预充继电器S4的第二端通过第四预充电阻R4与第八正继电器K8+的第二端连接。

具体地，燃电电路240的工作过程为：首先，闭合第四预充继电器S4，使第四预充电阻R4接入燃电电路240为燃电系统进行预充电，当燃电系统电压升至预设范围时，投入第八正继电器K8+，同时断开第四预充继电器S4，从而实现燃电系统安全上电。

进一步地，所述DC/DC变换电路250包括第九正继电器K9+、第十二熔断器FU12及DC/DC控制器；所述DC/DC控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电，被配置为：与第九正继电器K9+及第十二熔断器FU12串联连接在电源回路中。

在其中一个实施例中，所述车载控制器电路还包括绝缘检测仪。

具体地，绝缘监测仪与电源的正极和负极均连接，用于监测电源的正极对地绝缘电阻和负极对地绝缘电阻。

需要说明的是，在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本申请的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种车载控制器电路，其特征在于，包括：

电源管理模块，用于为电源充电；或

为电源加热，以控制电源的温度在预设温度范围内；

配电模块，与所述电源管理模块连接，用于为车载电气设备分配电能，使所述车载电气设备正常工作。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块包括：

充电电路，用于为电源充电；

加热电路，与所述充电电路并联连接，用于为电源加热，使电源的温度保持在预设温度范围内。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述充电电路包括第一充电电路及第二充电电路，包括：

所述第一充电电路包括串联连接的第一正继电器、第一熔断器、第一充电器及第一负继电器；

所述第二充电电路包括串联连接的第二正继电器、第二熔断器、第二充电器及第二负继电器。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述加热电路包括第一加热电路及第二加热电路，包括：

所述第一加热电路包括串联连接的第三正继电器、第三熔断器、第一加热器及第三负继电器；

所述第二加热电路包括串联连接的第四正继电器、第四熔断器、第二加热器及第四负继电器。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述配电模块包括：

第五负继电器，所述第五负继电器的第一端与电源负极连接；

主控电路，被配置为：一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器的第二端连接，用于控制车载动力系统工作，为车辆提供行驶动力；

附件电路，被配置为：一端与电源正极连接，另一端与所述第五负继电器的第二端连接，用于为车载附件设备供电，以向车辆提供转向和制动助力；或

为驾驶室提供制冷和制热；所述附件设备包括油泵电机、气泵电机、空调压缩机及PTC系统中至少一种；

上装电路，连接于电源和车载上装系统组成的回路中，用于为上装系统供电；

燃电电路，连接于电源和车载燃电系统组成的回路中，用于为燃电系统供电；

DC/DC变换电路，连接于电源和车载蓄电池组成的回路中，用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，为所述蓄电池充电。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述主控电路包括第五正继电器、第一预充继电器、第一预充电阻、第五熔断器及电机控制器；

所述第五正继电器被配置为：第一端与电源及所述第一预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第五熔断器的第一端连接；

所述第一预充继电器的第二端通过所述第一预充电阻与所述第五正继电器的第二端连接；

所述电机控制器用于控制动力电机正常工作，为所述车辆提供行驶动力，被配置为：与所述第五熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述附件电路包括第六正继电器、第二预充继电器、第二预充电阻、第六熔断器、第七熔断器、第八熔断器、第九熔断器、油泵控制器及气泵控制器；

所述第六正继电器被配置为：第一端与电源及所述第二预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第六熔断器的第一端、所述第七熔断器的第一端、所述第八熔断器的第一端及所述第九熔断器的第一端均连接；

所述第二预充继电器的第二端通过所述第二预充电阻与所述第六正继电器的第二端连接；

所述油泵控制器用于控制车载油泵电机正常工作，为所述车辆提供转向助力，被配置为：与所述第六熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接；

所述气泵控制器用于控制车载气泵电机正常工作，为所述车辆提供刹车助力，被配置为：与所述第七熔断器的第二端及所述第五负继电器的第二端均连接。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述上装电路包括第七正继电器、第三预充继电器、第三预充电阻及第十熔断器；

所述第七正继电器被配置为：第一端与电源及所述第三预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第十熔断器的第一端连接；

所述第三预充继电器的第二端通过所述第三预充电阻与所述第七正继电器的第二端连接。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述燃电电路包括第八正继电器、第四预充继电器、第四预充电阻及第十一熔断器；

所述第八正继电器被配置为：第一端与电源及所述第四预充继电器的第一端均连接，第二端与所述第十一熔断器的第一端连接；

所述第四预充继电器的第二端通过所述第四预充电阻与所述第八正继电器的第二端连接。

10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述DC/DC变换电路包括第九正继电器、第十二熔断器及DC/DC控制器；

所述DC/DC控制器用于将电源输出的第一直流信号转换为第二直流信号，以为所述蓄电池充电，被配置为：与所述第九正继电器及所述第十二熔断器串联连接在电源回路中。

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