CN219360833U - 一种适用于高电压平台的集成电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于高电压平台的集成电机控制器，包括配电模块、主驱模块、辅驱模块、DCDC模块和转接板，所述转接板连接所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块，所述配电模块分别为所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块供电，所述转接板与主驱模块之间通过整车CAN、内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与辅驱模块之间通过内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与DCDC模块通过内网CAN相连。本实用新型是适用于1700V IGBT模块、1200V电容模块或1200V接触器模块等高电压平台的集成控制器系统，保证电机控制器在高压应用场合的要求。

Description

一种适用于高电压平台的集成电机控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制器，具体涉及一种适用于高电压平台的集成电机控制器。

背景技术

随着汽车产业的发展，目前主流应用的高电压平台为800V电气平台，高电压平台能提升整车的充电效率，实现快速充电补能。在相同功率等级下，高电压平台的电流减小、系统损耗变小、发热量减半、进而整车重量下降，对整车性能提升有很大帮助。

因此，如果能将高压电气平台提升到1000V电压，就可以进一步缩短充电时间，进而提升整车性能。另外，高集成度的电机控制器有利于整车布置优化，节省装配空间，减少整车线束。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适用于1700V IGBT模块、1200V电容模块或1200V接触器模块等高电压平台的集成控制器系统，保证电机控制器在高压应用场合的要求。

本实用新型采用的技术方案为：一种适用于高电压平台的集成电机控制器，包括配电模块、主驱模块、辅驱模块、DCDC模块和转接板，所述转接板连接所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块，所述配电模块分别为所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块供电，所述转接板与主驱模块之间通过整车CAN、内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与辅驱模块之间通过内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与DCDC模块通过内网CAN相连。

进一步，所述配电模块还为电加热、电除霜和电空调供电，所述配电模块与主驱模块、辅驱模块、DCDC模块、电加热、电除霜和电空调之间安装有高压保险丝。

进一步，所述主驱模块通过转接板接收外部整车指令，用于控制驱动电机转动。

进一步，所述辅驱模块用于控制转向电机和空压机。

进一步，所述DCDC模块用于控制整车所有低压电器部分的供电。

本实用新型产生的有益效果是：

1、本实用新型相较于800V电气平台的电机控制器，对电机控制器在安规方面进行了优化设计，能够满足5500m海拔应用场合要求；

2、本实用新型可以灵活选配内部的主驱模块、辅驱模块、DCDC模块和配电模块，可以满足不同客户、不同应用场景的需求；

3、本实用新型整车高压电气进行集成，有利于整车轻量化设计，优化整车布局，提升整车高压部件可靠性和安全性，实现整车节能降本。

附图说明

图1为本实用新型中控制器内部电气结构图；

图2为本实用新型中控制器通讯网络示意图；

图中：1-转接板、2-配电模块、3-主驱模块、4-辅驱模块、5-DCDC模块、6-电加热、7-电除霜、8-电空调、9-驱动电机、10-转向电机、11-空压机、12-低压电器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示，本实用新型是一种适用于高电压平台的集成电机控制器，包括配电模块2、主驱模块3、辅驱模块4、DCDC模块5和转接板1。配电模块2从外部高压取电后，需要分配给不同的端口输出，内部集成大量铜排。铜排选用叠层铜排的结构，既可以保证安规要求，也可以减小铜排体积，有利于配电模块2的集成设计。配电模块2分别为主驱模块3、辅驱模块4、DCDC模块供电5、电加热6、电除霜7和电空调8供电，且配电模块2与主驱模块3、辅驱模块4、DCDC模块供电5、电加热6、电除霜7和电空调8之间都串联有高压保险丝，用于保护控制器负载短路时，有效保护控制器不受损坏。

转接板1连接主驱模块3、辅驱模块4和DCDC模块5，转接板1与主驱模块3之间通过整车CAN、内网CAN和升级CAN相连，转接板与辅驱模块之间通过内网CAN和升级CAN相连，转接板1与DCDC模块5通过内网CAN相连。转接板1用于进行低压输入电源EMC滤波处理，并将低压供电分配至主驱模块3、辅驱模块4、DCDC模块5和配电模块2。转接板1还处理低压输入输出信号，尤其是将三路CAN网络连接配置。其中，将主驱模块3和辅驱模块4的升级CAN汇总，将主驱模块3、辅驱模块4和DCDC模块5的内网CAN汇总，主驱模块3还有一路整车CAN经转接板1和整车通讯。

配电模块2由主驱接触器、辅驱接触器、电附件接触器、主驱预充电阻、主驱预充接触器、辅驱预充电阻、辅驱预充接触器和接触器控制板部分组成。其中接触器和预充电阻均选用耐压1200V的器件，接触器控制板上包括高压分压采样电路、接触器线圈钳位TVS二极管。接触器钳位TVS二极管能保证接触器线圈快速放电，且放电电压不超过36V，保证接触器控制电路的器件不会过压击穿。配电模块2的每个接触器均可由主驱模块单独发送指令控制通断，同时，配电模块2集成高压采样电路，可以采集每个接触器前后端的电压，并转送到主驱模块3进行上下电逻辑控制和故障判断。

主驱模块3由薄膜电容、主驱控制板、主驱驱动板和三相霍尔采样组成，其中IGBT模块选用三个1700V耐压的模块，主驱控制板采用TC275主控MCU、软解码控制方案，通过TC275实现旋变信息处理，解析电机转子位置信息。开发的软解码方案能满足低速电机和高速电机的控制要求。

辅驱模块4用于控制转向电机10和空压机11，共用一个TC275主控芯片进行控制，功率输出选用两个1700V耐压的IGBT模块，分别驱动两个电机。配套IGBT模块使用的薄膜电容采用1200V耐压的电容。

DCDC模块5输出功率为3kW，采用独立模块，控制整车所有低压电器12部分的供电，DCDC的低压功率输出和低压蓄电池并联在一起。DCDC模块具备完善的保护功能，通过CAN通讯与外部进行通讯。

为满足1000V电压平台应用场合要求，控制驱动电机9、转向电机10和空压机11的IGBT模块均选用1700V耐压的模块，薄膜电容均选用1200V耐压规格的电容。

主驱模块3通过转接板1接收外部整车指令，可控制驱动电机9的工作状态。另外，主驱模块3通过内网CAN，将整车硬线控制指令转化为CAN通讯控制指令，实现控制辅驱模块4和DCDC模块的工作。同时，主驱模块3可通过内网CAN收集辅驱模块4、DCDC模块5的工作状态并转发到整车CAN，整车VCU可通过整车CAN获取控制器内部各个模块的工作状态。

主驱模块3和辅驱模块4的程序升级，由外部专用升级CAN通道进行。DCDC模块5的程序升级可分两种方式，一种是通过主驱模块经内网CAN转发，如图2所示；另外一种是DCDC模块5也单独接一路升级CAN到转接板1。

集成控制器的整车控制指令，不限于硬线控制指令，也可以是CAN通讯控制的方式实现。同时，辅驱模块4和DCDC模块5的内网CAN也可直接连接到整车CAN，接收整车指令，此配置可根据集成控制器的不用应用场景进行选配。

主驱模块3的功能是根据整车指令控制驱动电机，实现驱动行车和制动。其中，主驱控制板主要用于电压采样、电流采样、旋变信号采集、故障判断，并输出PWM波用于控制驱动模块开关。主驱驱动板用于驱动IGBT开通关断，控制驱动电机9转动。

辅驱模块4中的MCU可输出12个PWM信号，分为两组，分别驱动控制两个IGBT模块，实现控制助力转向电机10和空压机11。辅驱模块4中具备输入电压采样、输入电流采样、输出电流采样及输出相电压采样。

DCDC模块5中采样SiC功率器件，满足高压应用场合要求。DCDC模块5采用两级降压拓扑，可使每一级拓扑工作在最佳效率区间，有效提升模块转换效率。

Claims (5)

1.一种适用于高电压平台的集成电机控制器，包括配电模块、主驱模块、辅驱模块、DCDC模块和转接板，所述转接板连接所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块，所述配电模块分别为所述主驱模块、辅驱模块和DCDC模块供电，所述转接板与主驱模块之间通过整车CAN、内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与辅驱模块之间通过内网CAN和升级CAN相连，所述转接板与DCDC模块通过内网CAN相连。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高电压平台的集成电机控制器，其特征在于：所述配电模块还为电加热、电除霜和电空调供电，所述配电模块与主驱模块、辅驱模块、DCDC模块、电加热、电除霜和电空调之间安装有高压保险丝。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高电压平台的集成电机控制器，其特征在于：所述主驱模块通过转接板接收外部整车指令，用于控制驱动电机转动。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高电压平台的集成电机控制器，其特征在于：所述辅驱模块用于控制转向电机和空压机。

5.根据权利要求1所述的一种适用于高电压平台的集成电机控制器，其特征在于：所述DCDC模块用于控制整车所有低压电器部分的供电。