CN218986401U - 一种集成系统及整车动力系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种集成系统及整车动力系统，该集成系统包括：控制模块、直流/直流转换器模块、高压配电盒模块；控制模块，用于控制输出的电压大小，直流/直流转换器模块，用于将输入电压转换为预设电压，高压配电盒模块，用于将整车动力电源进行分配，并且控制模块、直流/直流转换器模块与高压配电盒模块以集成的方法组合在一起。通过本申请实施例所提供的集成系统，将原本以集成方式存在的车载充电机分离出来作为选配，降低整车成本。并且如果需要使用车载充电机还可以将集成系统与车载充电机外接在一起，提高集成系统的实用性。

Description

一种集成系统及整车动力系统

技术领域

本申请涉及整车控制技术领域，尤其涉及一种集成系统及整车动力系统。

背景技术

车载充电机(On-board Charger，OBC)是指固定安装在电动汽车上的充电机，以交流电源作为输入，输出直流电压，可以直接给动力电池充电。目前，大多数新能源物流车上的车载充电机采用的是车载充电机+直流/直流变换器+高压配电盒(Power DistributionUnit，PDU)的集成方式，当给车载充电机充电时需要用220V的交流电，一般条件下可能不具备给车载充电机进行充电的条件，而且利用车载充电机给动力电池充电的时间比较长，导致车上的车载充电机使用率比较低，这就导致整车集成车载充电机的成本为不必要的成本。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种集成系统以及整车动力系统，以便将车载充电机分离出来作为选配，降低整车成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种集成系统，所述系统包括：控制模块、直流/直流转换器模块、高压配电盒模块；

所述控制模块，用于控制输出的电压大小；

所述直流/直流转换器模块，用于将输入电压转换为预设电压；

所述高压配电盒模块，用于将整车动力电源进行分配；

所述控制模块、所述直流/直流转换器模块与所述高压配电盒模块集成在一起。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：车载充电机接口模块，所述车载充电机接口模块用于外接车载充电机。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括：防反二极管，所述防反二极管位于所述高压配电盒模块与空调压缩机的回路，所述防反二极管用于降低纹波电流。

在一种可能的实现方式中，所述控制模块为电机控制器模块，所述电机控制器模块用于为电机提供交流电，控制所述电机工作。

在一种可能的实现方式中，所述电机控制器模块包括：滤波电容和IGBT模块，所述滤波电容安装于所述电机控制器的输入端，所述IGBT模块用于将直流电转换为交流电，并将所述交流电提供给所述电机。

第二方面，本申请实施例提供了一种整车动力系统，所述系统包括上述第一方面任一项所述的集成系统，还包括：动力电池模块、发电机控制器、发电机、空调压缩机以及电机；

所述动力电池模块、所述发电机控制器以及所述空调压缩机均与高压配电盒模块相连接，所述发电机与所述发电机控制器连接，所述电机与电机控制器模块连接。

在一种可能的实现方式中，所述动力电池模块包括电池、电池管理系统和接触器；

所述电池管理系统用于监控所述电池的电压、温度以及荷电状态；

所述接触器用于控制电路的导通或断开。

由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：

在本申请实施例的上述实现方式中，提供的集成系统包括：控制模块、直流/直流转换器模块、高压配电盒模块；控制模块，用于控制输出的电压大小，直流/直流转换器模块，用于将输入电压转换为预设电压，高压配电盒模块，用于将整车动力电源进行分配，并且控制模块、直流/直流转换器模块与高压配电盒模块以集成的方法组合在一起。通过本申请实施例所提供的集成系统，将原本以集成方式存在的车载充电机分离出来作为选配，降低整车成本。并且如果需要使用车载充电机还可以将集成系统与车载充电机外接在一起，提高集成系统的实用性。

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，下面描述中的附图仅仅是本申请中提供的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种集成系统的结构示意图；

图2a为本申请实施例提供的一种集成系统的外部结构示意图；

图2b为本申请实施例提供的另一种集成系统的外部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种整车动力系统的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种整车动力系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅为本申请示例性的实施方式，并非全部实现方式。本领域技术人员可以结合本申请的实施例，在不进行创造性劳动的情况下，获得其他的实施例，而这些实施例也在本申请的保护范围之内。

车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，以交流电源作为输入，输出直流电压，可以直接给动力电池充电。目前，大多数新能源物流车上的车载充电机采用的是车载充电机+直流/直流变换器+高压配电盒的集成方式，当给车载充电机充电时需要用220V的交流电，一般条件下可能不具备给车载充电机进行充电的条件，而且利用车载充电机给动力电池充电的时间比较长，导致车上的车载充电机使用率比较低，这就导致整车集成车载充电机的成本为不必要的成本。

基于此，本申请实施例提供了一种集成系统，可以将车载充电机作为选配，降低整车成本。具体地，该集成系统包括：控制模块、直流/直流转换器模块、高压配电盒模块；控制模块，用于控制输出的电压大小，直流/直流转换器模块，用于将输入电压转换为预设电压，高压配电盒模块，用于将整车动力电源进行分配，并且控制模块、直流/直流转换器模块与高压配电盒模块以集成的方法组合在一起。通过本申请实施例所提供的集成系统，将原本以集成方式存在的车载充电机分离出来作为选配，降低整车成本。并且如果需要使用车载充电机，还可以将集成系统与车载充电机外接在一起，提高集成系统的实用性。下面将结合附图对本申请所提供的集成系统进行说明。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种集成系统的结构示意图。

该系统100包括：控制模块101、直流/直流转换器模块102，也可以表示为DC/DC转换器模块102，高压配电盒PDU模块103；

控制模块101，用于控制输出的电压大小；

DC/DC转换器模块102，用于将输入电压转换为预设电压；

PDU模块103，用于将整车动力电源分配给各个用电器；

并且控制模块101、DC/DC转换器模块102以及PDU模块103以集成的方式组合在一起。

在一种可能的实现方式中，该系统还可以包括车载充电机接口模块，当整车需要利用车载充电机时，集成系统可以通过车载充电机接口模连接车载充电机，提高了集成系统的实用性。其中，集成系统中的车载充电机接口模块可以使用快换连接器，如果整车配置没有车载充电机，可以不装充电插座和充电插头；当使用车载充电机时，可以将快换连接器与车载充电机连接，利用车载充电机充电完成后，可快速拆卸断开与车载充电机的连接。

通过本申请实施例所提供的集成系统，可以将原来以集成方式存在的车载充电机分离出来作为选配，降低整车的成本。并且当需要使用车载充电机时还可以进行连接，提高集成系统的实用性。

上述实施例中，集成系统包括控制模块，在一种可能的实现方式中，该控制模块可以为电机控制器模块。电机控制器模块可以作为整车动力电源与电机之间的能量传输装置，用于控制输出给电机的电压大小，采集电机的转速、温度等，并且当电机故障时还可以采集电机的故障信息进行处理。其中，电机控制器模块可以包括：滤波电容、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)模块等，滤波电容安装于电机控制器模块的输入端，起到滤除干扰的作用。IGBT模块主要用于将直流电转换为交流电，然后将交流电输出给电机使用。

下面将结合一种具体应用场景对集成系统的内部结构进行介绍。

在该应用场景中，集成系统内部包括电机控制器模块和DC/DC转换器模块，其中，电机控制器模块包括：滤波电容以及IGBT模块。

电机控制器模块可以作为整车动力电源与电机之间的能量传输装置，控制输出给电机的电压大小，采集电机的转速、温度等，并且当电机故障时还可以采集电机的故障信息进行处理；

滤波电容安装于电机控制器模块的输入端，起到滤除干扰的作用；

IGBT模块主要用于将直流电转换为交流电，然后将交流电输出给电机使用；

在本实施例中，DC/DC转换器模块可以将输入的直流电压转换为12V的低电压，供整车的显示屏等用电器使用。

在实际应用中，电机控制器模块的输入端和输出端均可能流经较大的电流，所以可以利用铜排实现电机控制器模块的连接；DC/DC转换器模块流经的电流也较大，也可以利用铜排连接，避免由于流经的电流较大导致导线故障。

需要说明的是，上述实施例所提供的集成系统仅为示例性的说明，并非对本申请作任何形式上的限定，其他可实现的集成方式也在本申请的保护范围内。

基于上述实施例所提供的集成系统，下面将结合一种具体应用场景介绍该集成系统的外部结构。

参见图2a和图2b，图2a和图2b均为本申请实施例提供的集成系统的外部结构示意图。

如图2a所示，该集成系统外观部分包括：冷却管路出水口201，电机三相线接口202，DC/DC输出负极203，冷却管路进水口204，DC/DC输出正极205，低压信号控制接口206，车载充电机高压输入接口207，PTC加热器高压输出接口208，空调输出接口209以及发电机控制器输入接口210。如图2b所示，该集成系统外观部分还包括高压线束安装孔211，电池高压输入口212，防爆阀213以及保险检修口214。需要说明的是，本实施例中所提供的集成系统的外观部分结构仅为示例性的说明，并非仅限于此种实现方式。

通过本申请实施例所提供的集成系统，将原本以集成方式存在的车载充电机分离出来作为选配，降低整车成本。并且如果需要使用车载充电机还可以将集成系统与车载充电机外接在一起，提高集成系统的实用性。

基于上述实施例所提供的集成系统，本申请实施例还提供一种整车动力系统，下面将结合附图对整车动力系统进行介绍。

参见图3，图3为本申请实施例提供的一种整车动力系统的结构示意图。

该系统300包括：集成系统中的电机控制器模块301、DC/DC转换器模块302、高压配电盒PDU模块303、动力电池模块304、发电机控制器305、发电机306、空调压缩机307以及电机308；

电机控制器模块301与电机308连接，用于向电机308提供交流电，控制电机308工作；

动力电池模块304、发电机控制器305、空调压缩机307均与PDU模块303相连接，发电机控制器305与发电机306连接；

PDU模块可以将动力电池模块304的动力电源分配给发电机、空调压缩机等用电器。

由于DC/DC转换器模块302可以将高压电转换为低压电，所以DC/DC转换器模块还可以连接整车的低压用电器，为低压用电器提供电源。

在一种可能的实现方式中，由于集成系统还包括车载充电机接口模块，所以可以将车载充电机连接到车载充电机接口模块，为动力电池充电。

在一种可能的实现方式中，该动力系统还可以包括PTC加热器，PTC加热器可以连接到PDU模块，获取动力电源。

下面将结合一种具体应用场景介绍整车动力系统的工作原理。

参见图4，图4为本申请实施例提供的另一种整车动力系统的结构示意图。

整车动力系统的主要工作流程如下：当整车钥匙旋转到ON或者按一键启动开关时，整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)可以向电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)发送上电指令，当VCU收到上电指令后，闭合主负接触器和预充接触器，对整车高压母线上的电容充电，如电机控制器模块中的电容。当电池高压输出口的电压大于或等于95％总电压之后，由于接触器两端承载的压差变小，所以BMS可以闭合主正接触器，断开预充接触器，完成高压上电过程。此时整车的各用电器根据VCU下发的需求进行相应的工作，如空调压缩机、电机、发电机等。当VCU检测到下高压信号时，例如检测到钥匙旋转到OFF，或关键部件有严重故障，关闭各高压用电器的输出，并向BMS发送下高压指令。BMS先断开主正接触器，再断开主负接触器，电机控制器模块中的MCU可以接入主动放电电路，将直流母线电压泄放至安全电压以下。

当需要利用车载充电机模块时，还可以将车载充电机模块通过车载充电机接口连接到PDU模块上，可以利用车载充电机为动力电池充电。

在PDU模块与空调压缩机的回路中通常存在纹波电流，纹波电流是指电流中的高次谐波成分，会带来电流幅值的变化，如果电流的纹波成分过大，超过了电容的最大容许纹波电流，会导致电容烧毁。在一种可能的实现方式中，可以在PDU模块与空调压缩机的回路中添加防反二极管，防反二极管可以大幅度降低空调回路的纹波电流，有效地保护位于空调压缩机母线上的输入电容。

本申请实施例提供的整车动力系统所具有的有益效果参见上述集成系统的实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种集成系统，其特征在于，所述系统包括：控制模块、直流/直流转换器模块、高压配电盒模块；

所述控制模块，用于控制输出的电压大小；

所述直流/直流转换器模块，用于将输入电压转换为预设电压；

所述高压配电盒模块，用于将整车动力电源进行分配；

所述控制模块、所述直流/直流转换器模块与所述高压配电盒模块集成在一起。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：车载充电机接口模块，所述车载充电机接口模块用于外接车载充电机。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：防反二极管，所述防反二极管位于所述高压配电盒模块与空调压缩机的回路，所述防反二极管用于降低纹波电流。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述控制模块为电机控制器模块，所述电机控制器模块用于为电机提供交流电，控制所述电机工作。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电机控制器模块包括：滤波电容和IGBT模块，所述滤波电容安装于所述电机控制器的输入端，所述IGBT模块用于将直流电转换为交流电，并将所述交流电提供给所述电机。

6.一种整车动力系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1至5任一项所述的集成系统，还包括：动力电池模块、发电机控制器、发电机、空调压缩机以及电机；

所述动力电池模块、所述发电机控制器以及所述空调压缩机均与高压配电盒模块相连接，所述发电机与所述发电机控制器连接，所述电机与电机控制器模块连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述动力电池模块包括电池、电池管理系统和接触器；

所述电池管理系统用于监控所述电池的电压、温度以及荷电状态；

所述接触器用于控制电路的导通或断开。

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