CN219042283U - 汽车热管理系统电机集成控制器及热管理组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种汽车热管理系统电机集成控制器及热管理组件，所述控制器包括：壳体，其包括相互适配的底座和盖板；PCB线路板，其设置于壳体内，配置有MCU，以及耦接MCU的接入单元和电机驱动单元；输入接口，其设置于壳体上，耦接所述接入单元，用于连接汽车控制系统以接通电源和进行LIN通讯；以及至少一个输出接口，其设置于壳体上，耦接所述电机驱动单元，用于连接汽车热管理系统中的多个阀控制电机，以输出控制信号控制各阀的开闭和位置。本实用新型的汽车热管理系统电机集成控制器及热管理组件，通过集成式设计实现了汽车热管理系统电机的集成控制，从而简化了汽车热管理系统元器件的数量，大大降低了零件成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车控制设备领域，具体涉及一种汽车热管理系统电机集成控制器及热管理组件。
背景技术
随着汽车热管理系统的模块化和控制的精细化，更多的膨胀阀、截止阀被用来进行冷媒精准调控，相应的控制元器件和接口也随之增多，对芯片数量需求增大，推高了组件整体成本。而且随着R744冷媒的使用，热管理系统的温度也升高到165℃，对元器件的性能和耐温性提出了更高的要求。
现有的汽车热管理系统中使用的各种阀，比如EXV阀(电子膨胀阀)和ASV阀(电动截止阀)，其阀控制电机及控制芯片均放置在阀顶端或侧面，距离工作冷媒较近，在高温影响下容易造成工作寿命的减少。
中国专利CN113294578A公开了一种用于控制流体流的阀驱动装置和阀装置，虽然使用了隔热屏实现了对隔离罩和控制单元的分隔，使得控制面板区域温度降低到90℃左右，但其仍然是一个相对较高的温度，对控制面板的工作寿命仍有明显的影响。
另外，现有的阀通常是将阀控制电机及控制芯片设置在一起，每个阀均设置有独立的控制芯片，制造成本较高，且芯片损坏后难以更换，进一步提高了使用成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种汽车热管理系统电机集成控制器，通过集成式设计，以实现汽车热管理系统电机的集成控制，从而简化了汽车热管理系统元器件的数量，降低了电机成本，并可通过安装在汽车热管理系统低温区的方式，降低控制器工作环境的温度，提高其工作寿命。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种汽车热管理系统电机集成控制器，包括：
壳体，其包括相互适配的底座和盖板；
PCB线路板，其设置于壳体内，配置有MCU，以及耦接MCU的接入单元和电机驱动单元；
输入接口，其设置于壳体上，耦接所述接入单元，用于连接汽车控制系统以接通电源和进行LIN通讯；
以及至少一个输出接口，其设置于壳体上，耦接所述电机驱动单元，用于连接汽车热管理系统中的多个阀控制电机，以输出控制信号控制各阀的开闭和位置。
在一些实施例中，所述电机驱动单元包括耦接MCU的至少一个电机驱动芯片，以及耦接该电机驱动芯片的驱动电路，所述驱动电路耦接所述输出接口以输出多路驱动信号。
在一些实施例中，所述电机驱动芯片包括开关阀驱动芯片、转向阀驱动芯片或节流阀驱动芯片中的至少一种。
在一些实施例中，所述输入接口和输出接口均为多PIN接口。
在一些实施例中，所述壳体为长方形盒体，所述输入接口和输出接口设置于该长方形盒体的同一侧。
在一些实施例中，所述壳体上还设有用于安装壳体的安装连接部。
本实用新型还提供了一种汽车热管理组件，包括支架，安装于支架上的回热器、电池冷却器和若干阀组件，以及连接回热器、电池冷却器和各阀组件的管路元件；每个阀组件包括阀体单元和相应的阀控制电机；还包括如上所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其安装于支架侧面的低温区域，并通过输出接口与各阀组件的阀控制电机连接。
本实用新型的有益效果如下：
1)采用集成式设计，集成后的控制器使得整个汽车热管理系统使用的元器件数量大大减少，降低了系统中多个阀的控制成本。
2)集成后的控制器可以灵活调整安装位置，固定在热管理集成组件的支架上以远离高温冷媒，从而降低了电器元器件工作的环境温度，提高了其工作寿命。
3)通过控制器集成控制的方法，简化了阀控制电机的结构，同时没有PCB板的限制也减少了阀控制电机的占用空间，为热管理系统的集成化提供了更紧凑的布置选择；同时也可以通过固定方式的改变，进一步减小阀尺寸，有利于实现热管理组件的减重。
附图说明
图1为本实用新型的汽车热管理系统电机集成控制器实施例的外形示意图。
图2为本实用新型的汽车热管理系统电机集成控制器实施例的结构爆炸图。
图3为本实用新型的汽车热管理系统电机集成控制器实施例的电路单元组成及连接关系示意图。
图4为本实用新型的汽车热管理组件实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
实施例1
本实用新型第一个实施例提供了一种汽车热管理系统电机集成控制器，参见附图1-3，其包括由相互适配的底座10和盖板11组成的壳体1，以及设置于壳体1内的PCB线路板14。
该壳体1可由耐热工程材料制成。作为优选方案，本实施例中，壳体1设置为长方形盒体。在该长方形盒体的前侧(图中方向)，分别设置有输入接口12和输出接口13。
作为优选方案，本示出实例中，输入接口12和输出接口13均为多PIN接口。其中，输入接口12为4PIN接口，用于连接汽车控制系统以接通电源和进行LIN通讯。输出接口13为多PIN接口，用于连接汽车热管理系统中的多个阀控制电机，以输出控制信号控制各阀的开闭和位置。输出接口的PIN数量可根据实际需要控制电机的个数进行选型，并预留空位。
参见图2和图3，本实施例中，PCB线路板14设置于壳体1内，其上配置有MCU，以及耦接MCU的接入单元和电机驱动单元。
其中，接入单元包括耦接于输入接口12和MCU之间的电源输入电路和接口处理电路，电源输入电路包括依次连接的滤波保护电路和低压电源电路，用于接入电源。
电机驱动单元包括耦接MCU的至少一个电机驱动芯片，以及耦接该电机驱动芯片的驱动电路，驱动电路耦接输出接口13以输出多路驱动信号。
在一些实施例中，电机驱动芯片包括开关阀驱动芯片、转向阀驱动芯片或节流阀驱动芯片中的一种或几种。
参考附图3，在一个具体示出实例中，电机驱动芯片包括EXV驱动芯片(节流阀驱动芯片的一种，用于驱动节流阀)和ASV驱动芯片(开关阀驱动芯片的一种，用于驱动开关阀)，两者都配置有相应的EXV驱动电路和ASV驱动电路。
其中，EXV驱动电路耦接输出接口13输出3路EXV驱动信号，以控制各EXV阀的开闭和位置。ASV驱动电路同样耦接输出接口13输出5路ASV驱动信号，以控制各ASV阀的开闭。从而，本实施例中，输出接口13可与8个阀控制电机连接(包括3个EXV阀和5个ASV阀)。
需要说明的是，上述实例仅给出了本实用新型方案的一种实施方式。在另外的实施例中，驱动芯片的类型以及相应的驱动电路可以根据实际需求进行选取和设置，输出接口13的个数以及每个输出接口的PIN数量也可以根据实际需求进行设置，在此不作限定。
壳体1上还设有用于安装壳体的安装连接部，以将其安装于汽车热管理组件上，具体参见下述实施例2。
实施例2
本实用新型第二个实施例提供了一种汽车热管理组件，参见附图4，其包括支架4，安装于支架4上的回热器2和电池冷却器3，若干阀组件(可以是开关阀、转向阀或节流阀的任意组合，亦即实施例1中所述的“阀”)，以及连接回热器、电池冷却器和各阀组件的管路元件；每个阀组件包括阀体单元5和相应的阀控制电机6。还包括上述实施例1所示出的汽车热管理系统电机集成控制器1，其通过螺钉安装于支架侧面的低温区域，并通过多PIN输出接口和各个阀组件的阀控制电机连接，提供了一个多阀控制的集成方案，实现该汽车热管理组件中冷媒流的精确控制。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，包括：
壳体，其包括相互适配的底座和盖板；
PCB线路板，其设置于壳体内，配置有MCU，以及耦接MCU的接入单元和电机驱动单元；
输入接口，其设置于壳体上，耦接所述接入单元，用于连接汽车控制系统以接通电源和进行LIN通讯；
以及至少一个输出接口，其设置于壳体上，耦接所述电机驱动单元，用于连接汽车热管理系统中的多个阀控制电机，以输出控制信号控制各阀的开闭和位置。
2.如权利要求1所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，所述电机驱动单元包括耦接MCU的至少一个电机驱动芯片，以及耦接该电机驱动芯片的驱动电路，所述驱动电路耦接所述输出接口以输出多路驱动信号。
3.如权利要求2所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，所述电机驱动芯片包括开关阀驱动芯片、转向阀驱动芯片或节流阀驱动芯片中的至少一种。
4.如权利要求1-3任一项所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，所述输入接口和输出接口均为多PIN接口。
5.如权利要求4所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，所述壳体为长方形盒体，所述输入接口和输出接口设置于该长方形盒体的同一侧。
6.如权利要求5所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其特征在于，所述壳体上还设有用于安装壳体的安装连接部。
7.一种汽车热管理组件，其特征在于，包括支架，安装于支架上的回热器、电池冷却器和若干阀组件，以及连接回热器、电池冷却器和各阀组件的管路元件；每个阀组件包括阀体单元和相应的阀控制电机；
还包括如权利要求1-6任一项所述的汽车热管理系统电机集成控制器，其安装于支架侧面的低温区域，并通过输出接口与各阀组件的阀控制电机连接。
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2022
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