CN217197792U - 一种集成式汽车控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种集成式汽车控制系统，整车控制器和电池管理系统的低压控制主板均集成在电机控制器内，构成三合一主机(1)；所述的电机控制器的低压控制模块设置在三合一主机(1)内；所述的电机控制器的高压控制模块设置在电机驱动电路上。采用上述技术方案，将整车控制器及电池管理系统整合到电机控制器上，去除冗余功能模块、引脚以及其它电气模块，减少空间占用，实现车辆的轻量化，降低成本；优化了整车的通讯结构，提高了信息的交互速率，降低CAN线负载率，有效提升硬件资源利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于电动汽车控制系统结构的技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种集成式汽车控制系统。
背景技术
目前市场上的大部分电动车都是将整车控制器、电机控制器和电池管理系统采用分体式的结构设计。
在现有的分体式的电动汽车系统中，主要电气部件共享信号接口、电源等电气部件，但在整车系统设计时，需分别进行技术开发及采购，占用空间大，成本高；在系统开发时，其体积、重量、成本控制等方面无法做到全面优化。
实用新型内容
本实用新型提供一种集成式汽车控制系统，其目的是减少空间占用，降低成本。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
本实用新型的集成式汽车控制系统，所述的汽车包括整车控制器、电机控制器、电池管理系统，所述的电机控制器包括低压控制模块和高压控制模块；所述的电池管理系统包括低压控制主板和高压采集模块；所述的整车控制器和电池管理系统的低压控制主板均集成在电机控制器内，构成三合一主机；所述的电机控制器的低压控制模块设置在三合一主机内；所述的电机控制器的高压控制模块设置在电机驱动电路上。
所述的电池管理系统的高压采集模块设置在电池PACK内。
所述的电机控制器的高压控制模块的逆变电路通过电机驱动板与所述的三合一主机连接。
所述的电池管理系统的检测模块安装在电池模组内部。
所述的三合一主机通过低压连接器与电机的旋变角度检测模块及电机的温度采集模块连接。
所述的三合一主机通过低压连接器以及整车线束和CAN总线与整车的控制及检测部分连接。
所述的整车线束和CAN总线均通过航插与整车的控制及检测部分连接。
所述的整车的控制及检测部分通过低压连接器与多个从机连接。
所述的三合一主机通过低压连接器与电机驱动电路中的电流传感器连接。
所述的三合一主机通过电压采集线路与电池的输出电路连接。
所述的电机驱动电路设置水冷循环系统，其冷却水的路径是从电机控制器的高压控制模块的逆变电路，到母线电容，然后冷却水排出。
本实用新型采用上述技术方案，将整车控制器及电池管理系统整合到电机控制器上，去除冗余功能模块、引脚以及其它电气模块，减少空间占用，实现车辆的轻量化，降低成本；优化了整车的通讯结构，提高了信息的交互速率，降低CAN线负载率，有效提升硬件资源利用率。
附图说明
下面是对附图及图中标记的说明：
图1是本实用新型系统的结构示意图。
图中的标记分别为：
1、三合一主机，2、电池，3、逆变电路，4、电机驱动板，5、低压连接器，6、电机，7、母线电容，8、电流传感器，9、航插，10、从机，11、高压连接器，12、EMC。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本实用新型涉及电动汽车控制系统的集成化。控制单元的高度集成化已经成为新能源汽车企业的共性要求。本实用新型提供一种集成整车控制功能的电机控制器上下电的方式。
如图1所示本实用新型的集成式汽车控制系统结构图，实质上是一种集成了整车控制器(VCU)及电池管理系统(BMS)的电机控制器(MCU)。所述的汽车包括整车控制器、电机控制器、电池管理系统，所述的电机控制器包括低压控制模块和高压控制模块；所述的电池管理系统包括低压控制主板和高压采集模块。该集成式控制器简称为三合一控制系统。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现减少空间占用，降低成本的发明目的，本实用新型采取的技术方案为：
如图1所示，本实用新型的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的整车控制器和电池管理系统的低压控制主板均集成在电机控制器内，构成三合一主机1；所述的电机控制器的低压控制模块设置在三合一主机1内；所述的电机控制器的高压控制模块设置在电机驱动电路上。
三合一控制的系统包括三合一主机1、电机驱动板4、高压模块和从机10。三合一主机是将整车控制系统(VCU)、电机控制器(MCU)的低压控制模块与电池管理系统(BMS)主机中的低压模块(BCU)集成为一体。整车控制器、电机控制器、电池管理系统低压控制主板整合为一个三合一主机集成在电机控制器内。
本实用新型集成整车控制器及电池管理系统的电机控制器，控制单元高度集成化设计，集成后的系统将新能源汽车主要的控制单元(整车控制器、电机控制器、电池管理系统)高度集成，
在实现整车控制器、电机控制器与电池管理系统的功能前提下，去除冗余功能模块、引脚以及其它电气模块，优化了整车的通讯结构，有效提升硬件资源利用率，提升信号传递效率，降低系统重量。
所述的电池管理系统的高压采集模块单独设置在电池2的PACK内。
所述的电机控制器(MCU)的高压控制模块的逆变电路3通过电机驱动板4与所述的三合一主机1连接。
在电池2与逆变电路3之间设置母线电容7。母线电容7与电池2之间还设有EMC12，所述的EMC是电磁兼容性器件。
所述的电池管理系统的检测模块(BMU)仍然安装在电池模组内部，实时监测单体电压、电流和均衡控制，通过航插与三合一主机建立通讯，这样的结构方便动力电池系统与电驱动系统在整车空间上的布置。
将控制策略放在一块主控板上实现，而不是用CAN网络的方式获取信号，提高了信息的交互速率，降低CAN线负载率。
所述的三合一主机1通过低压连接器5与电机6的旋变角度检测模块及电机的温度采集模块连接。
在逆变电路3与电机6之间，设置高压连接器11。
所述的三合一主机1通过低压连接器5以及整车线束和CAN总线与整车的控制及检测部分连接。
所述的整车线束和CAN总线均通过航插9与整车的控制及检测部分连接。
所述的整车的控制及检测部分包括高压检测、绝缘检测、电流检测、高压低压驱动、CAN通讯和ISOSPI。
所述的整车的控制及检测部分通过低压连接器与多个从机10连接。
所述的三合一主机1通过低压连接器5与电机驱动电路中的电流传感器8连接。
所述的电流传感器8设置在高压连接器11与逆变电路之间。
所述的三合一主机1通过电压采集线路与电池的输出电路连接。
考虑到电机驱动信号是高频信号，为了提高产品的可靠性和抗干扰能力，三合一主机1安装在传统电机控制器箱体内。将三大控制模块整合，减少控制器的数量，单片机、CAN、电源、FALSH、产品外壳等理论上都可复用，接插件数量也可精简，节约硬件资源，在一定程度上释放空间、利于整车布置。
所述的电机驱动电路设置水冷循环系统，其冷却水的路径是从电机控制器的高压控制模块的逆变电路3，到母线电容7，然后冷却水排出。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种集成式汽车控制系统，所述的汽车包括整车控制器、电机控制器、电池管理系统，所述的电机控制器包括低压控制模块和高压控制模块；所述的电池管理系统包括低压控制主板和高压采集模块，其特征在于：所述的整车控制器和电池管理系统的低压控制主板均集成在电机控制器内，构成三合一主机(1)；所述的电机控制器的低压控制模块设置在三合一主机(1)内；所述的电机控制器的高压控制模块设置在电机驱动电路上。
2.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的电池管理系统的高压采集模块设置在电池(2)的PACK内。
3.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的电机控制器的高压控制模块的逆变电路(3)通过电机驱动板(4)与所述的三合一主机(1)连接。
4.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的电池管理系统的检测模块安装在电池模组内部。
5.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的三合一主机(1)通过低压连接器(5)与电机(6)的旋变角度检测模块及电机的温度采集模块连接。
6.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的三合一主机(1)通过低压连接器(5)以及整车线束和CAN总线与整车的控制及检测部分连接。
7.按照权利要求6所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的整车线束和CAN总线均通过航插(9)与整车的控制及检测部分连接。
8.按照权利要求6所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的整车的控制及检测部分通过低压连接器与多个从机连接。
9.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的三合一主机(1)通过低压连接器(5)与电机驱动电路中的电流传感器(8)连接。
10.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的三合一主机(1)通过电压采集线路与电池的输出电路连接。
11.按照权利要求1所述的集成式汽车控制系统，其特征在于：所述的电机驱动电路设置水冷循环系统，其冷却水的路径是从电机控制器的高压控制模块的逆变电路(3)，到母线电容(7)，然后冷却水排出。
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2021
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