KR20230150862A - 차량 제어기 및 이를 갖는 차량 - Google Patents

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KR20230150862A
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펑촨 위
싱춘 장
옌진 판
칭후이 쩡
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비와이디 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 개시내용은 차량 제어기 및 이를 갖는 차량을 개시한다. 차량 제어기는 박스 본체; 박스 본체에 장착된 제어 보드- 제어 보드는 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈을 포함하고, 차량 제어 모듈은 통신 모듈의 신호들에 따라 차량의 동작을 제어함 -; 박스 본체에 장착된 드라이버 보드- 제어 보드는 드라이버 보드에 연결되고, 모터 제어 모듈은 드라이버 보드를 통해 차량의 모터를 제어함 -; 및 박스 본체 내에 장착되고 제어 보드에 연결되는 온-오프 부품- 온-오프 부품은 입력 단부 및 출력 단부를 갖고, 충전 제어 모듈은 입력 단부 및 출력 단부의 온-오프를 제어하고, 출력 단부는 차량의 에너지 저장 부품 배터리에 연결되고, 입력 단부는 에너지 저장 부재의 충전 와이어에 연결됨 -를 포함한다. 본 개시내용의 실시예들에 따른 차량 제어기는 차량 제어 기능, 충전 제어 기능, 및 모터 제어 기능을 동일한 제어 보드에 통합할 수 있고, 따라서 높은 집적 레벨, 적은 부품들, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점들을 갖는다.

Description

차량 제어기 및 이를 갖는 차량
관련 출원에 대한 상호 참조
본 개시내용은 2021년 6월 18일자로 출원되고 발명의 명칭이 "VEHICLE CONTROLLER AND VEHICLE WITH SAME"인 중국 특허 출원 제202110681270.3호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
기술분야
본 개시내용은 차량의 기술 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 차량 제어기 및 이를 갖는 차량에 관한 것이다.
관련 기술의 차량 제어기는 통상적으로 차량 제어 기능, 모터 제어 기능, 및 충전 제어 기능을 달성하기 위한 박스, 제어 보드, 드라이버 보드, 차량 제어 유닛, 및 충전 제어기를 포함한다. 상기 다수의 제어 조립체는 상이한 박스 본체 내에 각각 장착된다. 각각의 박스는 독립적으로 배열된다. 따라서, 차량 제어기는 많은 수의 부품을 갖는다. 더욱이, 전도체 또는 플러그 커넥터와 같은 전도성 부재가 다수의 제어 조립체 사이의 전기 연결을 위해 배열될 필요가 있다. 이들 전도성 부재는 종종 적어도 부분적으로 박스 본체의 외부에 노출되어, 불편한 연결, 열악한 전기 연결 신뢰성, 및 상기 전도성 부재에 대한 박스 본체의 열악한 차폐 효과를 초래한다.
본 개시내용은 적어도 관련 기술에서의 기술적 문제들 중 하나를 해결하기를 의도한다. 따라서, 본 개시내용은 차량 제어기 및 이를 갖는 차량을 제공한다. 이러한 차량 제어기는 차량 제어 기능, 충전 제어 기능, 및 모터 제어 기능을 동일한 제어 보드에 통합할 수 있고, 높은 집적 레벨, 적은 부품, 양호한 차폐 효과, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점을 갖는다.
본 개시내용은 상기 차량 제어기를 갖는 차량을 추가로 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시내용의 제1 양태의 실시예는 차량 제어기를 제공하고, 차량 제어기는 박스; 박스에 장착되고 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈을 포함하는 제어 보드- 차량 제어 모듈은 통신 모듈의 신호들에 따라 차량의 동작을 제어함 -; 박스에 장착된 드라이버 보드- 제어 보드는 드라이버 보드에 연결되고, 모터 제어 모듈은 드라이버 보드를 통해 차량의 모터를 제어함 -; 및 박스 내에 장착되고 제어 보드에 연결되는 온-오프 부재- 온-오프 부재는 입력 단부 및 출력 단부를 갖고, 충전 제어 모듈은 입력 단부 및 출력 단부의 온-오프를 제어하고, 출력 단부는 차량의 에너지 저장 부재에 연결되고, 입력 단부는 에너지 저장 부재의 충전 케이블에 연결됨 -를 포함한다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 차량 제어기는 차량 제어 기능, 충전 제어 기능, 및 모터 제어 기능을 동일한 제어 보드에 통합할 수 있고, 따라서 높은 집적 레벨, 적은 부품들, 양호한 차폐 효과, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점들을 갖는다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 통신 모듈은 신호 플러그 커넥터를 포함한다. 신호 플러그 커넥터는 박스로부터 노출되고 신호 송신을 위한 플러깅 영역을 갖는다. 제어 보드에는 신호 차폐 커버가 제공된다. 신호 차폐 커버는 플러깅 영역을 제외한 신호 플러그 커넥터의 부분을 둘러싼다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 입력 단부는 양의 충전 바 및 음의 충전 바에 연결된다. 충전 케이블의 양극은 양의 충전 바에 연결된다. 충전 케이블의 음극은 음의 충전 바에 연결된다. 충전 케이블은 박스를 통과한다. 출력 단부는 양의 직류 바 및 음의 직류 바에 연결된다. 직류 플러그 커넥터가 박스 상에 장착되고 박스로부터 노출된다. 양의 직류 바 및 음의 직류 바는 둘 다 직류 플러그 커넥터의 일 단부에 연결된다. 직류 플러그 커넥터의 다른 단부는 에너지 저장 부재에 연결된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 제1 자석 링이 박스 상에 장착된다. 양의 직류 바 및 음의 직류 바는 둘 다 제1 자석 링을 통과한다. 직류 플러그 커넥터는 박스 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결된다. 커패시터가 박스 상에 장착되고, 커패시턴스 입력 단부 및 커패시턴스 출력 단부를 가지며, 직류 플러그 커넥터가 커패시턴스 입력 단부에 연결되고; 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 모듈이 박스 상에 장착되고, 직류 입력 단부, 교류 출력 단부, 및 신호 출력 단부를 가지며, 직류 입력 단부는 커패시턴스 출력 단부에 연결되고, 신호 출력 단부는 드라이버 보드에 연결되고, 교류 출력 단부는 차량의 모터의 3상 입력 단부에 연결된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 차량 제어기는 박스 상에 장착된 전자기 차폐 슬래브를 더 포함한다. 제어 보드는 박스로부터 멀어지는 방향을 향하는 전자기 차폐 슬래브의 측면에 위치된다. 드라이버 보드, 커패시터, 및 IGBT 모듈은 박스를 향하는 전자기 차폐 슬래브의 측면 상에 위치된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 3상 어댑터 바 및 3상 전도성 부재가 박스 상에 장착된다. 3상 전도성 부재는 절연 부재로 감싸진다. 3상 어댑터 바의 양 단부는 교류 출력 단부 및 3상 전도성 부재의 일 단부에 각각 연결된다. 3상 전도성 부재의 다른 단부는 모터의 3상 입력 단부에 연결된다. 드라이버 보드에는 홀 소자(Hall element)가 제공된다. 3상 어댑터 바는 홀 소자를 통과한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 제어 보드는 리졸버 플러그 커넥터에 연결된다. 리졸버 플러그 커넥터는 박스를 통과하여 차량의 모터에 연결된다. 리졸버 플러그 커넥터는 모터의 각변위 및 각속도를 검출하기 위해 사용된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 차량 제어기는 박스 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결되는 직류 플러그 커넥터; 양의 전력 라인, 음의 전력 라인, 전력 신호 라인, 교류 어댑터 단부, 및 직류 어댑터 단부에 연결된 전력 보드- 양의 전력 라인 및 음의 전력 라인은 둘 다 직류 플러그 커넥터에 연결되고, 전력 신호 라인은 통신 모듈에 연결됨 -; 교류 어댑터 단부에 연결되고 박스 상에 장착되는 교류 출력 플러그 커넥터- 교류 출력 플러그 커넥터는 박스로부터 노출됨 -; 및 박스 상에 장착되고 직류 어댑터 바 및 직류 필터 보드에 연결되는 직류 출력 플러그 커넥터- 직류 필터 보드는 직류 어댑터 단부에 연결되고, 직류 출력 플러그 커넥터는 박스로부터 노출됨 -를 더 포함한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 전력 보드는 박스의 두께 방향의 일 측면에 인접하게 배열된다. 제어 보드 및 드라이버 보드는 박스의 두께 방향으로 다른 측면에 인접하게 배열된다. 제1 커버 플레이트가 두께 방향으로 박스의 일 측면 상에 장착되고 전력 보드를 밀봉하며; 제2 커버 플레이트가 두께 방향으로 박스의 다른 측면 상에 위치되고 제어 보드 및 드라이버 보드를 밀봉한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 양의 전력 라인은 제1 전기 보호 부재에 연결된다. 제1 전기 보호 부재는 직류 플러그 커넥터에 연결된다. 제2 자석 링은 직류 어댑터 바의 주변 표면을 둘러싼다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 교류 차폐 공동, 전력 라인 차폐 공동, 전력 신호 라인 차폐 공동, 및 직류 출력 차폐 공동이 전력 보드를 향한 박스의 측면 표면에 형성된다. 교류 출력 플러그 커넥터의 전도체는 교류 차폐 공동 내에 위치된다. 교류 차폐 슬래브가 박스 상에 장착된다. 교류 차폐 슬래브는 교류 차폐 공동을 밀봉한다. 양의 전력 라인 및 음의 전력 라인은 전력 라인 차폐 공동에 위치된다. 전력 신호 라인은 전력 신호 라인 차폐 공동에 위치된다. 전력 라인 커버 플레이트 및 신호 라인 커버 플레이트가 박스 상에 장착된다. 전력 라인 커버 플레이트는 전력 신호 라인 차폐 공동을 밀봉한다. 신호 라인 커버 플레이트는 전력 신호 라인 차폐 공동을 밀봉한다. 직류 어댑터 바 및 직류 필터 보드는 직류 출력 차폐 공동에 위치된다. 직류 차폐 슬래브가 박스 상에 장착된다. 직류 차폐 슬래브는 직류 출력 차폐 공동을 밀봉한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 전력 보드는 보드- 양의 전력 라인, 음의 전력 라인, 전력 신호 라인, 교류 어댑터 단부, 및 직류 어댑터 단부는 모두 보드 상에 배열됨 -; 보드의 폭 방향으로 양측에 장착되는 교류 인덕터 및 직류 인덕터- 교류 인덕터, 직류 인덕터, 및 전력 신호 라인은 보드의 길이 방향으로 보드의 동일한 단부에 위치됨 -; 보드 상에 장착되고 보드의 폭 방향으로 교류 인덕터와 직류 인덕터 사이에 위치되는 변압기 인덕터; 보드 상에 장착되고 전력 신호 라인으로부터 먼 보드의 단부에 위치되는 변압기; 및 보드 상에 장착되고 보드의 폭 방향으로 변압기의 양측에 위치되는 금속 산화물 반도체(MOS) 튜브를 포함한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 직류 인덕턴스 차폐 공동, 교류 인덕턴스 차폐 공동, 변압기 인덕턴스 차폐 공동, 및 MOS 튜브 차폐 공동이 전력 보드를 향한 박스의 측면 표면 상에 배열된다. 직류 인덕터는 직류 인덕턴스 차폐 공동에 위치된다. 교류 인덕터는 교류 인덕턴스 차폐 공동 내에 위치된다. 변압기 인덕터는 변압기 인덕턴스 차폐 공동에 위치된다. MOS 튜브는 MOS 튜브 차폐 공동 내에 위치된다. 보드는 직류 인덕턴스 차폐 공동, 교류 인덕턴스 차폐 공동, 변압기 인덕턴스 차폐 공동, 및 MOS 튜브 차폐 공동을 밀봉한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 분리가능한 유지보수 보드가 박스 상에 장착된다. 제1 전기 커넥터가 유지보수 보드 상에 장착된다. 제1 전기 커넥터와 도통 접촉하는 제2 전기 커넥터가 박스 상에 장착된다. 제어 보드는 제1 전기 커넥터 및 제2 전기 커넥터의 온-오프를 검출하여 에너지 저장 부재의 회로의 온-오프를 제어한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 차량 제어기는 박스 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결되는 직류 플러그 커넥터; 및 박스 상에 장착되고 박스로부터 노출되는 전력 공급 플러그 커넥터- 전력 공급 플러그 커넥터는 양의 열선 및 음의 열선에 연결되고, 양의 열선 및 음의 열선은 모두 직류 플러그 커넥터에 연결되고, 전력 공급 플러그 커넥터는 에너지 저장 부재를 가열하기 위한 가열 부재에 연결됨 -를 더 포함한다. 제3 자석 링이 박스 상에 장착된다. 양의 열선 및 음의 열선은 모두 제3 자석 링을 통과한다. 양의 열선은 제2 전기 보호 부재에 연결된다. 제2 전기 보호 부재는 직류 플러그 커넥터에 연결된다. 전력 공급 플러그 커넥터는 차량 공조기의 압축기에 연결된다.
본 개시내용의 제2 양태에서의 실시예는 차량을 제공하며, 이 차량은 본 개시내용의 제1 양태의 실시예에 따른 차량 제어기; 차량 제어기의 박스 상에 장착된 전력 박스; 변속기 연결되어 있고 양자 모두 전력 박스 내에 위치되는 모터 및 변속기- 모터는 드라이버 보드에 전기적으로 연결됨 -; 및 온-오프 부재의 출력 단부에 연결된 에너지 저장 부재를 포함한다.
본 개시내용의 제2 양태의 실시예에 따른 차량은 본 개시내용의 제1 양태의 실시예에 따른 차량 제어기를 사용하여 높은 집적 레벨, 적은 부품, 양호한 차폐 효과, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점을 갖는다.
본 개시내용의 추가적인 양태들 및 장점들은 다음의 설명에서 제공될 것이며, 그 중 일부는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이거나 본 개시내용의 실시들로부터 알 수 있다.
본 개시내용의 전술한 및/또는 추가적인 양태들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 실시예들의 다음의 설명들로부터 명백해지고 이해가능해질 것이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 분해도이다.
도 3은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기 및 전력 박스의 분해도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 차량 제어기의 박스 및 전력 보드의 분해도이다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 박스의 개략적인 구조도이다.
도 7은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 박스 및 제1 커버 플레이트의 분해도이다.
도 8은 본 개시내용의 실시예에 따른 차량 제어기의 회로의 개략도이다.
[도면 참조 번호]
1: 차량 제어기,
100: 박스, 110: 직류 플러그 커넥터, 120: 제1 자석 링, 130: 3상 어댑터 바, 140: 3상 전도성 부재, 141: 절연 부재, 151: 전력 라인 차폐 공동, 152: 전력 신호 라인 차폐 공동, 153: 직류 출력 차폐 공동, 154: 교류 차폐 공동, 155: 전력 라인 커버 플레이트, 156: 신호 라인 커버 플레이트, 160: 직류 인덕턴스 차폐 공동, 161: 교류 인덕턴스 차폐 공동, 162: 변압기 인덕턴스 차폐 공동, 163: MOS 튜브 차폐 공동, 171: 직류 차폐 슬래브, 180: 유지보수 보드, 181: 제1 전기 커넥터, 182: 제2 전기 커넥터, 190: 제3 자석 링,
200: 제어 보드, 210: 신호 플러그 커넥터, 211: 플러깅 영역, 220: 신호 차폐 커버, 230: 리졸버 플러그 커넥터,
300: 드라이버 보드, 310: 홀 소자,
400: 온-오프 부재, 411: 양의 충전 바, 412: 음의 충전 바, 421: 양의 직류 바, 422: 음의 직류 바, 430: 충전 케이블,
500: 커패시터, 510: 커패시턴스 입력 단부, 530: IGBT 모듈,
600: 전자기 차폐 슬래브, 700: 전력 보드, 710: 제1 전기 보호 부재, 720: 보드, 730: 교류 인덕터, 740: 직류 인덕터, 750: 변압기 인덕터, 760: 변압기, 770: MOS 튜브, 780: 전력 신호 라인,
800: 교류 출력 플러그 커넥터, 811: 직류 어댑터 바, 812: 제2 자석 링, 813: 직류 필터 보드, 814: 직류 출력 플러그 커넥터,
900: 제1 커버 플레이트, 910: 제2 커버 플레이트, 920: 전력 공급 플러그 커넥터, 921: 제2 전기 보호 부재,및
2: 전력 박스.
본 개시내용의 실시예들이 상세히 아래에 설명된다. 실시예들의 예들이 첨부 도면들에 도시되고, 모든 첨부 도면들에서 동일하거나 유사한 참조 부호들은 동일하거나 유사한 컴포넌트들 또는 동일하거나 유사한 기능들을 갖는 컴포넌트들을 나타낸다. 첨부 도면들을 참조하여 아래에 설명되는 실시예들은 예시적인 것이고, 단지 본 개시내용을 설명하도록 의도되며, 본 개시내용에 대한 제한으로서 해석될 수 없다.
본 개시내용의 설명에서, "중심", "종방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "상부", "하부", "전방", "후방", "좌측", "우측", "수직", "수평", "상단", "하단", "내부", "외부", "축방향", "반경방향", 및 "원주방향"과 같은 용어에 의해 표시된 배향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 배향 또는 위치 관계에 기초하고, 언급된 장치 또는 컴포넌트가 특정 배향을 가져야 하거나 특정 배향으로 구성되고 동작되어야 한다는 것을 나타내거나 암시하기보다는, 단지 예시 및 설명의 용이성 및 간결성을 위해 사용된다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 이러한 용어들은 본 개시내용을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 개시내용의 설명에서, "제1 특징" 및 "제2 특징"은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 설명에서, "다수/복수의"는 2개 또는 2개보다 많은 것을 의미하고, "여러 개의"는 하나 이상을 의미한다.
본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량 제어기(1)가 첨부 도면을 참조하여 아래에 설명된다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량 제어기(1)는 박스(100), 제어 보드(200), 드라이버 보드(300), 및 온-오프 부재(400)를 포함한다.
제어 보드(200)는 박스(100) 내에 장착되고, 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈을 포함한다. 차량 제어 모듈은 통신 모듈의 신호들에 따라 차량의 동작을 제어한다. 드라이버 보드(300)는 박스(100)에 장착된다. 제어 보드(200)는 드라이버 보드(300)에 연결된다. 모터 제어 모듈은 드라이버 보드(300)를 통해 차량의 모터를 제어한다. 온-오프 부재(400)는 박스(100)에 장착되고, 제어 보드(200)에 연결된다. 온-오프 부재(400)는 입력 단부 및 출력 단부를 갖는다. 충전 제어 모듈은 입력 단부 및 출력 단부의 온-오프를 제어한다. 출력 단부는 차량의 에너지 저장 부재(도시되지 않음)에 연결된다. 입력 단부는 에너지 저장 부재의 충전 케이블(430)에 연결된다. 온-오프 부재(400)는 릴레이 또는 접촉기일 수 있다. 에너지 저장 부재는 축전지일 수 있다.
예를 들어, 차량 제어 모듈의 기능들은 구동 토크 제어, 제동 에너지의 최적화된 제어, 전체 차량의 에너지 관리, 차량 네트워크의 유지보수 및 관리, 고장 진단 및 치료, 차량 상태 모니터링 등을 포함할 수 있다. 차량 제어 모듈은 차량의 중앙 제어기에 연결된다. 충전 제어 모듈은 에너지 저장 부재를 보호할 수 있고, 에너지 저장 부재를 충전하는 동안 에너지 저장 부재가 과충전되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시내용의 이러한 실시예에서의 차량 제어기(1)에 따르면, 제어 보드(200)는 박스(100)에 장착되고, 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈을 포함한다. 차량 제어 모듈은 통신 모듈의 신호들에 따라 차량의 동작을 제어한다. 통신 모듈은 차량의 다양한 동작 신호들을 수신 및 송신하도록 구성되고, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈 모두에 연결될 수 있다. 차량 제어 모듈은 충전 제어 모듈 및 모터 제어 모듈에 각각 추가로 연결된다.
본 개시내용의 이러한 실시예에서의 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈은 모두 동일한 제어 보드(200)에 통합된다는 것을 이해해야 한다. 즉, 제어 보드(200)는 차량 제어 기능, 충전 제어 기능, 및 모터 제어 기능을 갖는다. 제어 보드(200)는 높은 집적 레벨 및 더 많은 기능들을 특징으로 한다. 따라서, 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈은 단순히 제어 보드(200)를 분해 및 조립하는 것만으로 분해 및 조립될 수 있다. 관련 기술에서 개별적으로 배열된 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈과 비교하여, 본 개시내용의 이러한 실시예에서의 차량 제어기(1)는 더 높은 분해 및 조립 효율을 특징으로 한다. 더욱이, 4개의 제어 모듈을 연결하기 위해 전도체 또는 전도성 바와 같은 전도성 부재를 추가로 배열할 필요가 없다. 따라서, 부품의 수가 감소되고, 분해 및 조립 단계가 더 단순화된다. 더욱이, 상기 4개의 모듈은 동일한 박스(100) 상에 장착될 수 있다. 박스 본체(100)의 수가 감소되고 박스 본체의 전체 크기가 감소된다. 박스(100)는 일체로 배열될 수 있으며, 이는 차량 제어기(1)의 소형화에 기여한다.
또한, 에너지 저장 부재가 제어 보드(200)에 전력을 공급할 때, 에너지 저장 부재는 4개의 모듈에 개별적으로 전력을 공급하지 않고, 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈에 동시에 전력을 공급할 수 있고, 이는 부품들의 수를 감소시키고 비용을 감소시키는 데 기여한다.
또한, 드라이버 보드(300)는 박스(100) 내에 장착된다. 제어 보드(200)는 드라이버 보드(300)에 연결된다. 모터 제어 모듈은 드라이버 보드(300)를 통해 차량의 모터를 제어한다. 예를 들어, 제어 보드(200)는 드라이버 보드(300)에 제어 신호를 송신한다. 드라이버 보드(300)는 상이한 회전 속도들로 동작하도록 차량의 모터를 구동할 수 있다. 제어 보드(200)는 차량의 모터의 동작 동안 통신 모듈에 의해 피드백 신호를 수신하여, 차량의 모터의 회전 속도의 제어를 적시에 조정할 수 있다. 제어 보드(200)와 드라이버 보드(300)는 전도체 또는 플러그 커넥터 같은 전도성 부재를 통해 서로 연결될 수 있다.
제어 보드(200) 및 드라이버 보드(300)는 각각 박스(100)에 연결 및 고정될 수 있어서, 전기 연결이 더 신뢰성 있다. 한편, 제어 보드(200)와 드라이버 보드(300)를 연결하기 위한 전도성 부재는 박스(100) 내에 숨겨질 수 있으며, 따라서, 전기 연결은 더 높은 안전성을 특징으로 한다. 박스(100)는 제어 보드(200)에 전자기 차폐 효과를 제공할 수 있으며, 따라서, 제어 보드(200)에 의해 수신 및 송신되는 신호들의 변동이 작다.
또한, 온-오프 부재(400)는 박스(100)에 장착되고, 제어 보드(200)에 연결된다. 온-오프 부재(400)는 입력 단부 및 출력 단부를 갖는다. 충전 제어 모듈은 입력 단부 및 출력 단부의 온-오프를 제어한다. 출력 단부는 차량의 에너지 저장 부재에 연결된다. 입력 단부는 에너지 저장 부재의 충전 케이블(430)에 연결된다. 차량의 에너지 저장 부재는 축전지일 수 있고, 전기 에너지를 차량 제어기(1)에 전달하여, 차량 제어기(1)의 정상 동작을 실현할 수 있다.
구체적으로, 에너지 저장 부재가 충전될 때, 입력 단부와 출력 단부가 연통되고; 에너지 저장 부재의 충전이 정지될 때, 입력 단부와 출력 단부는 분리된다. 통신 모듈은 에너지 저장 부재의 충전 조건들을 수신할 수 있다. 차량 제어 모듈은 충전 제어 모듈을 통해 입력 단부 및 출력 단부의 온-오프를 제어한다. 예를 들어, 에너지 저장 부재가 완전히 충전되거나 충전에 실패할 때, 충전 제어 모듈은 입력 단부와 출력 단부를 분리하여 에너지 저장 부재의 충전을 추가로 차단하여, 에너지 저장 부재를 높은 충전 안전성으로 보호할 수 있다.
충전 케이블(430)은 온보드 충전기를 통해 차량 외부의 충전 파일에 연결될 수 있다.
따라서, 본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량 제어기(1)는 차량 제어 기능, 충전 제어 기능, 및 모터 제어 기능을 동일한 제어 보드(200)에 통합할 수 있고, 높은 집적 레벨, 적은 부품, 양호한 차폐 효과, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점을 갖는다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 모듈은 신호 플러그 커넥터(210)를 포함한다. 신호 플러그 커넥터(210)는 박스(100)로부터 노출된다. 신호 플러그 커넥터(210)는 신호 송신을 위한 플러깅 영역(211)을 갖는다. 구체적으로, 플러깅 영역(211)은 박스(100)로부터 노출되고, 따라서, 제어 보드(200)와 차량의 다른 구조들 사이의 신호 송신이 용이해진다.
또한, 제어 보드(200)에는 신호 차폐 커버(220)가 제공된다. 신호 차폐 커버(220)는 전자 잡음의 감쇠를 가속화할 수 있다. 신호 차폐 커버(220)는 플러깅 영역(211)을 제외한 신호 플러그 커넥터(210)의 부분을 둘러쌀 수 있다. 따라서, 다른 전자 디바이스들에 의해 발생되는 잡음이 신호 플러그 커넥터(210)에 의해 수신 및 송신되는 신호들과 간섭하는 조건이 회피될 수 있고, 신호 플러그 커넥터(210)에 의해 송신되는 신호들의 변동이 감소되어, 제어 보드(200)가 차량을 효과적으로 제어한다. 따라서, 운전 안전성이 향상된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 입력 단부는 양의 충전 바(411) 및 음의 충전 바(412)에 연결된다. 충전 케이블(430)의 양극은 양의 충전 바(411)에 연결된다. 충전 케이블(430)의 음극은 음의 충전 바(412)에 연결된다. 충전 케이블(430)은 박스(100)를 통과한다. 출력 단부는 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)에 연결된다. 직류 플러그 커넥터(110)가 박스(100) 상에 장착된다. 직류 플러그 커넥터(110)는 박스(100)로부터 노출된다. 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)는 둘 다 직류 플러그 커넥터(110)의 일 단부에 연결된다. 직류 플러그 커넥터(110)의 다른 단부는 에너지 저장 부재에 연결된다.
예를 들어, 직류 플러그 커넥터(110)는 박스(100)에 고정 연결될 수 있다. 박스(100)로부터 노출된 직류 플러그 커넥터(110)의 단부는 에너지 저장 부재에 연결된다. 에너지 저장 부재는 직류 플러그 커넥터(110)에 플러깅 연결된다. 에너지 저장 부재가 박스(100) 외부에 배열됨에 따라, 직류 플러그 커넥터(110)를 배열함으로써, 에너지 저장 부재와 차량 제어기(1) 사이의 전기 연결이 더 안정적이다. 더욱이, 양의 충전 바(411) 및 음의 충전 바(412)는 일체로 형성될 수 있고 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어, 양의 충전 바(411) 및 음의 충전 바(412)는 사출 성형에 의해 형성된다. 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)는 일체로 형성될 수 있고 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어, 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)는 사출 성형에 의해 형성된다. 양의 충전 바(411), 음의 충전 바(412), 양의 직류 바(421), 및 음의 직류 바(422)는 모두 금속 구리로 만들어질 수 있다.
양의 충전 바(411), 음의 충전 바(412), 양의 직류 바(421), 및 음의 직류 바(422)를 배열함으로써, 충전 케이블(430)이 에너지 저장 부재에 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 바의 강성이 전도체의 강성보다 높기 때문에, 박스(100)와 4개의 전도성 바 사이의 상대 위치의 안정성이 개선될 수 있고, 따라서, 차량 제어기(1)의 구조적 및 전기 연결 신뢰성이 개선된다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 자석 링(120)이 박스(100) 상에 장착된다. 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)는 둘 다 제1 자석 링(120)을 통과한다. 즉, 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)를 통해 흐르는 전류들 둘 다는 제1 자석 링(120)을 통과할 필요가 있다. 제1 자석 링(120)을 추가로 배열함으로써, 양의 직류 바(421) 및 음의 직류 바(422)를 통해 흐르는 전류들이 잡음을 생성하는 것이 효과적으로 억제될 수 있고, 따라서, 전자기 호환성이 최적화된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(1)는 직류 플러그 커넥터(110), 커패시터(500), 및 IGBT 모듈(530)(Insulated Gate Bipolar Transistor)을 더 포함한다.
직류 플러그 커넥터(110)는 박스(100) 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결된다. 커패시터(500)는 박스(100) 상에 장착되고, 커패시턴스 입력 단부(510) 및 커패시턴스 출력 단부를 갖는다. 직류 플러그 커넥터(110)는 커패시턴스 입력 단부(510)에 연결된다. 에너지 저장 부재는 직류 플러그 커넥터(110)를 통해 커패시터(500)에 전기 에너지를 입력할 수 있다. 커패시터(500)에 의해, IGBT 모듈(530)에 흐르는 직류는 변동이 적다. 높은 전류 변동으로 인해 IGBT 모듈(530)이 손상되는 조건이 회피되어, IGBT 모듈(530)의 서비스 수명이 연장된다.
IGBT 모듈(530)은 박스(100) 상에 장착되고, 직류 입력 단부, 교류 출력 단부 및 신호 출력 단부를 갖는다. 직류 입력 단부는 커패시턴스 출력 단부에 연결된다. 커패시터(500)는 커패시턴스 출력 단부 및 직류 입력 단부를 통해 IGBT 모듈(530)에 직류를 출력할 수 있다. 신호 출력 단부는 드라이버 보드(300)에 연결된다. IGBT 모듈(530)은 신호 출력 단부를 통해 드라이버 보드(300)에 전기 신호들을 송신하거나 드라이버 보드로부터 전기 신호들을 수신할 수 있다. 교류 출력 단부는 차량의 모터의 3상 입력 단부에 연결된다. IGBT 모듈(530)은 직류를 교류로 변환할 수 있다. IGBT 모듈(530)은 교류 출력 단부를 통해 차량의 모터에 3상 교류를 출력하여 모터가 동작하도록 구동하여, 차량이 정상적으로 동작하게 한다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(1)는 전자기 차폐 슬래브(600)를 더 포함한다. 전자기 차폐 슬래브(600)는 박스(100) 상에 장착된다. 제어 보드(200)는 박스(100)로부터 멀어지는 방향을 향하는 전자기 차폐 슬래브(600)의 측면 상에 위치된다. 드라이버 보드(300), 커패시터(500), 및 IGBT 모듈(530)은 박스(100)를 향하는 전자기 차폐 슬래브(600)의 측면 상에 위치된다.
즉, 전자기 차폐 슬래브(600)는 드라이버 보드(300), 커패시터(500), 및 IGBT 모듈(530)로부터 제어 보드(200)를 분리할 수 있다. 즉, 드라이버 보드(300), 커패시터(500), 및 IGBT 모듈(530)과 제어 보드(200)는 전자기 차폐 슬래브(600)의 2개의 대향 측면 상에 각각 배열된다. 전자기 차폐 슬래브(600)는 금속 부재일 수 있다. 전자기 차폐 슬래브(600)는 전자 잡음의 감쇠를 가속화하고 드라이버 보드(300), 커패시터(500), 및 IGBT 모듈(530)이 제어 보드(200)와 간섭하는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 제어 보드(200)의 신호 송신 신뢰성이 높다. 더욱이, 전자기 차폐 슬래브(600)는 추가로 제어 보드(200)를 차량 제어기(1)에 고정하기 위해, 제어 보드(200)를 지지하도록 사용될 수 있다.
선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 3상 어댑터 바(130) 및 3상 전도성 부재(140)가 박스(100) 상에 장착된다. 3상 전도성 부재(140)는 절연 부재(141)에 의해 감싸진다. 3상 어댑터 바(130)의 양 단부는 IGBT 모듈(530)의 교류 출력 단부 및 3상 전도성 부재(140)의 일 단부에 각각 연결된다. 3상 전도성 부재(140)의 다른 단부는 모터의 3상 입력 단부에 연결된다.
예를 들어, 3상 어댑터 바(130) 및 3상 전도성 부재(140)는 금속 구리로 만들어질 수 있다. 3상 어댑터 바(130) 및 3상 전도성 부재(140)는 강성이 높다. 전도체와 비교하여, 전도성 바 및 박스(100)의 상대 위치가 더 안정적이고, 그에 따라 전기 연결이 더 신뢰 가능하다. 절연 부재(141)가 3상 전도성 부재(140)에 사출 성형될 수 있다. 3상 전도성 부재(140)의 양 단부는 절연 부재(141)로부터 노출되어, 전기 연결이 편리하게 달성된다. 한편, 절연 부재(141)는 3상 전도성 부재(140)의 양 단부 사이에 본체부를 둘러싸서 3상 전도성 부재(140)와 다른 부분 사이의 전기 전도를 방지할 수 있고, 따라서, 전기 연결의 안전성이 더 높아진다.
또한, 드라이버 보드(300)에는 홀 소자(310)가 제공된다. 3상 어댑터 바(130)는 홀 소자(310)를 통과한다. 홀 소자(310)는 모터의 전류 및 전압을 검출할 수 있다. 드라이버 보드(300)는 홀 소자(310)에 의해 검출된 신호들을 제어 보드(200)에 전달할 수 있고, 따라서, 제어 보드(200)는 모터의 제어를 적시에 조정할 수 있다. 제어 정밀도가 향상된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어 보드(200)는 리졸버 플러그 커넥터(230)에 연결된다. 리졸버 플러그 커넥터(230)는 박스(100)를 통과하여 차량의 모터에 연결된다. 리졸버 플러그 커넥터(230)는 모터의 각변위 및 각속도를 검출하기 위해 사용된다.
리졸버 플러그 커넥터(230)는 박스(100)에 고정될 수 있고, 따라서, 차량 제어기(1)는 구조가 안정적이다. 모터의 실시간 작동 상태는 리졸버 플러그 커넥터(230)를 통해 검출될 수 있다. 작동 상태는 제어 보드(200)에 피드백되어, 제어 보드(200)는 드라이버 보드(300)를 통해 모터의 각변위 및 각속도를 적시에 조정할 수 있다. 따라서, 차량은 안정적으로 주행한다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(1)는 직류 플러그 커넥터(110), 전력 보드(700), 교류 출력 플러그 커넥터(800), 및 직류 출력 플러그 커넥터(814)를 더 포함한다.
직류 플러그 커넥터(110)는 박스(100) 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결된다. 전력 보드(700)는 양의 전력 라인, 음의 전력 라인, 전력 신호 라인(780), 교류 어댑터 단부, 및 직류 어댑터 단부에 연결된다. 양의 전력 라인 및 음의 전력 라인은 둘 다 직류 플러그 커넥터(110)에 연결된다. 에너지 저장 부재는 양의 전력 라인 및 음의 전력 라인을 통해 전력 보드(700)에 전류를 입력한다. 전력 신호 라인(780)은 전력 보드(700)의 전기 에너지 상태를 다시 제어 보드(200)에 공급하기 위해 통신 모듈에 연결된다.
더욱이, 교류 출력 플러그 커넥터(800)는 교류 어댑터 단부에 연결되고 박스(100) 상에 장착된다. 교류 출력 플러그 커넥터(800)는 박스(100)로부터 노출되어, 교류 출력 플러그 커넥터(800)는 박스(100) 외부의 전자 디바이스에 연결된다. 전력 보드(700)는 에너지 저장 부재에 의해 입력된 직류를 교류로 변환할 수 있고, 그 후 교류 출력 플러그 커넥터(800)를 통해 차량 내의 교류를 필요로 하는 전자 디바이스에 전력을 공급한다. 한편, 직류 출력 플러그 커넥터(814)는 박스(100) 상에 장착되고, 직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)에 연결된다. 직류 필터 보드(813)는 전자 잡음을 억제할 수 있고, 따라서, 직류 출력 플러그 커넥터(814)에 의해 출력되는 직류가 더 안정적이다.
구체적으로, 직류 필터 보드(813)는 직류 어댑터 단부에 연결된다. 전류는 직류 필터 보드(813)로부터 직류 어댑터 바(811)로 흐르고, 그 후 직류 출력 플러그 커넥터(814)를 통해 출력된다. 즉, 직류 출력 플러그 커넥터(814)는 직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)를 통해 전력 보드(700)의 다른 부분들에 간접적으로 연결된다. 직류 출력 플러그 커넥터(814)는 박스로부터 노출되어, 직류 출력 플러그 커넥터(814)가 박스(100) 외부의 전자 디바이스에 편리하게 연결된다.
전력 보드(700)는 에너지 저장 부재에 의해 입력되는 직류를 상이한 전력들을 갖는 직류들로 변환할 수 있다. 즉, 전력 보드(700)에 입력되는 직류와 전력 보드(700)에 의해 출력되는 직류는 전력이 상이하다. 직류 출력 플러그 커넥터(814)는 차량에서 이러한 전력으로 직류를 필요로 하는 전자 디바이스에 전력을 공급한다.
본 개시내용의 일부 실시예들에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 보드(700)는 박스(100)의 두께 방향의 일 측면에 인접하게 배열된다. 제어 보드(200) 및 드라이버 보드(300)는 박스(100)의 두께 방향으로 다른 측면에 인접하게 배열된다.
구체적으로, 부품을 수용할 수 있는 공간이 두께 방향으로 박스(100)의 2개의 대향 측면 상에 구성될 수 있다. 따라서, 박스(100)가 전력 보드(700), 제어 보드(200), 및 드라이버 보드(300)를 수용할 수 있는 한편, 전력 보드(700)와 제어 보드(200) 사이 및 전력 보드와 드라이버 보드(300) 사이의 거리들이 추가로 증가될 수 있다. 따라서, 제어 보드(200) 및 드라이버 보드(300)에 대한 전력 보드(700)의 전자기 간섭이 감소될 수 있고, 따라서, 전자기 호환성이 개선된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(1)는 제1 커버 플레이트(900) 및 제2 커버 플레이트(910)를 더 포함한다.
제1 커버 플레이트(900)는 박스(100)의 두께 방향의 일 측면에 장착되고, 전력 보드(700)를 밀봉한다. 제2 커버 플레이트(910)는 박스(100)의 두께 방향의 다른 측면에 위치되고, 제어 보드(200) 및 드라이버 보드(300)를 밀봉한다.
제1 커버 플레이트(900) 및 제2 커버 플레이트(910)를 배열함으로써, 전력 보드(700), 제어 보드(200), 및 드라이버 보드(300)는 편리하게 분해 및 조립될 수 있다. 제1 커버 플레이트(900)는 전력 보드(700)를 밀봉한다. 제2 커버 플레이트(910)는 제어 보드(200) 및 드라이버 보드(300)를 밀봉한다. 전력 보드(700), 제어 보드(200), 및 드라이버 보드(300)는 박스(100)로부터 분리되는 것이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 충돌로 인해 손상되는 것도 방지될 수 있다. 전력 보드(700), 제어 보드(200), 및 드라이버 보드(300)는 차량 제어기(1) 외부의 전자 디바이스와 간섭하는 것이 방지된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 전력 보드(700)의 양의 전력 라인은 제1 전기 보호 부재(710)에 연결된다. 제1 전기 보호 부재(710)는 직류 플러그 커넥터(110)에 연결된다.
예를 들어, 제1 전기 보호 부재(710)는 퓨즈일 수 있다. 이러한 방식으로, 양의 전력 라인에 의해 전송되는 전류 또는 전압이 너무 높을 때, 제1 전기 보호 부재(710) 자체가 용융될 수 있고, 따라서, 회로가 단락되고, 전력 보드(700)로의 전류의 전송이 차단된다. 따라서, 전력 보드(700)가 보호되고, 전력 보드(700)가 과전류로 인해 손상되는 것이 방지된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 자석 링(812)은 직류 어댑터 바(811)의 주변 표면을 둘러싼다. 제2 자석 링(812)은 직류 어댑터 바(811)에 슬리브 형태로 배치될 수 있다. 제2 자석 링(812)을 추가로 배열함으로써, 직류 어댑터 바(811)를 통해 흐르는 전류가 잡음을 발생시키는 것이 효과적으로 억제될 수 있고, 따라서, 직류 출력 플러그 커넥터(814)에 의해 출력되는 직류는 변동이 적다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 교류 차폐 공동(154), 전력 라인 차폐 공동(151), 전력 신호 라인 차폐 공동(152), 및 직류 출력 차폐 공동(153)은 전력 보드(700)를 향한 박스(100)의 측면 표면 상에 배열된다.
교류 출력 플러그 커넥터(800)의 전도체는 교류 차폐 공동(154)에 위치된다. 교류 차폐 공동(154)은 교류 출력 플러그 커넥터(800)의 전도체를 수용할 수 있고 전도체가 다른 부분들과 물리적으로 간섭하는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 전기 연결이 더 안정적이다. 교류 차폐 슬래브가 박스(100) 상에 장착된다. 교류 차폐 슬래브는 교류 차폐 공동(154)을 밀봉한다. 즉, 교류 차폐 공동(154) 및 교류 차폐 슬래브는 함께 전도체를 폐쇄하고, 이는 전도체가 교류 차폐 공동(154)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 교류 차폐 공동(154) 외부의 전도체에 의해 발생되는 전자 잡음을 감소시킬 수 있다.
양의 전력 라인 및 음의 전력 라인은 전력 라인 차폐 공동(151)에 위치된다. 전력 신호 라인(780)은 신호 라인 차폐 공동(152)에 위치된다. 전력 라인 차폐 공동(151)은 2개의 전력 라인이 다른 부분들과 물리적으로 간섭하는 것을 방지하도록 양의 전력 라인 및 음의 전력 라인을 수용할 수 있고, 따라서, 전기 연결이 더 안정적이다. 전력 라인 커버 플레이트(155)는 전력 라인 차폐 공동(151)을 밀봉한다. 신호 라인 커버 플레이트(156)는 전력 신호 라인 차폐 공동(152)을 밀봉한다. 따라서, 이는 2개의 전력 라인이 전력 라인 차폐 공동(151)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 또한 전력 라인 차폐 공동(151) 외부의 2개의 전력 라인에 의해 생성되는 전자 잡음을 감소시킬 수 있다.
직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)는 직류 출력 차폐 공동(153)에 위치된다. 직류 출력 차폐 공동(153)은 직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)를 수용하여 직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)가 다른 부분들과 물리적으로 간섭하는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 전기 연결이 더 안정적이다. 직류 차폐 슬래브(171)가 박스(100) 상에 장착된다. 직류 차폐 슬래브(171)는 직류 출력 차폐 공동(183)을 밀봉한다. 이러한 방식으로, 이는 직류 출력 차폐 공동(153)의 차폐 효과를 보장하고 또한 직류 어댑터 바(811) 및 직류 필터 보드(813)가 직류 출력 차폐 공동(183)으로부터 분리되는 것을 방지한다.
다수의 공동을 이격된 방식으로 배열함으로써, 상기 다수의 전자 디바이스 사이의 상호 간섭이 또한 회피될 수 있고, 따라서, 전자기 호환성이 더 최적화된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 전력 보드(700)는 보드(720), 교류 인덕터(730), 직류 인덕터(740), 변압기 인덕터(750), 변압기(760), 및 MOS 튜브(770)를 포함한다.
양의 전력 라인, 음의 전력 라인, 전력 신호 라인(780), 교류 어댑터 단부, 및 직류 어댑터 단부는 모두 보드(720) 상에 배열된다. 교류 인덕터(730) 및 직류 인덕터(740)는 보드(720)의 폭 방향 양측에 장착된다. 교류 인덕터(730), 직류 인덕터(740), 및 전력 신호 라인(780)은 보드(720)의 길이 방향으로 보드(720)의 동일한 단부에 위치된다. 변압기(760)는 보드(720)에 장착되고, 보드(720)의 폭 방향으로 교류 인덕터(730)와 직류 인덕터(740) 사이에 위치된다. 변압기(760)는 보드(720) 상에 장착되고, 전력 신호 라인(780)으로부터 먼 보드(720)의 단부에 위치된다. MOS 튜브(770)는 보드(720)에 장착되고, 보드(720)의 폭 방향으로 변압기(760)의 양측에 위치된다.
위의 다수의 전력 라인들, 다수의 인덕터들, 전력 신호 라인(780) 및 다수의 MOS 튜브들(770)은 보드(720) 상에 통합된다. 즉, 하나의 보드(720)가 다수의 전자 디바이스들을 장착하기 위해 사용될 수 있어서, 전력 보드(700)는 집적 레벨이 높다. 전력 보드(700)는 단순히 보드(720)를 분해 및 조립함으로써 일체로 분해 및 조립된다.
변압기(760)와 전력 신호 라인(780)을 보드(720)의 양 단부에 배열함으로써, 변압기(760)와 전력 신호 라인(780) 사이의 거리가 멀어진다. 전력 신호 라인(780)에 대한 변압기(760)의 전자기 간섭은 작다. 더욱이, 전력 보드(700)의 배열 모드에 따르면, 전력 보드(700)는 구조가 더 콤팩트하고, 이는 전력 보드(700)의 체적을 감소시키는 데 기여한다.
이러한 방식으로, 전력 보드(700)는 직류 및 교류 둘 다를 출력할 수 있다. 더욱이, 출력 직류와 입력 직류는 전압이 상이하다.
본 개시내용의 일부 실시예들에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 직류 인덕턴스 차폐 공동(160), 교류 인덕턴스 차폐 공동(161), 변압기 인덕턴스 차폐 공동(162), 및 MOS 튜브 차폐 공동(163)은 전력 보드(700)를 향한 박스(100)의 측면 표면 상에 배열된다.
직류 인덕터(740)는 직류 인덕턴스 차폐 공동(160)에 위치된다. 교류 인덕터(730)는 교류 인덕턴스 차폐 공동(161)에 위치된다. 변압기 인덕터(750)는 변압기 인덕턴스 차폐 공동(162)에 위치된다. MOS 튜브(770)는 MOS 튜브 차폐 공동(163) 내에 위치된다. 다수의 독립적인 차폐 공동들을 배열함으로써, 교류 인덕터(730), 직류 인덕터(740), 변압기 인덕터(750), 및 MOS 튜브(770)는 상이한 차폐 공동들에 각각 위치될 수 있다. 교류 인덕터(730), 직류 인덕터(740), 변압기 인덕터(750) 및 MOS 튜브(770) 사이의 전자기 간섭은 작다. 외부로의 전자기 간섭이 또한 작고, 이는 통합 전자기 호환성을 향상시키는데 기여한다.
더욱이, 보드(720)는 직류 인덕턴스 차폐 공동(160), 교류 인덕턴스 차폐 공동(161), 변압기 인덕턴스 차폐 공동(162), 및 MOS 튜브 차폐 공동(163)을 밀봉하여, 변압기, 다수의 인덕터, 및 다수의 MOS 튜브(770)가 그 차폐 공동으로부터 분리되는 것이 높은 위치 안정성으로 방지될 수 있다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 분리가능한 유지보수 보드(180)가 박스(100) 상에 장착된다. 제1 전기 커넥터(181)가 유지보수 보드(180) 상에 장착된다. 제1 전기 커넥터(181)와 도통 접촉하는 제2 전기 커넥터(182)가 박스(100) 상에 장착된다. 제어 보드(200)는 제1 전기 커넥터(181) 및 제2 전기 커넥터(182)의 온-오프를 검출하여 에너지 저장 부재의 회로의 온-오프를 제어한다.
예를 들어, 유지보수 보드(180)는 제2 커버 플레이트(910)에 탈착가능하게 장착된다. 제1 전기 커넥터(181)는 박스(100)를 향한 유지보수 보드(180)의 측면 상에 장착된다. 제2 전기 커넥터(182)는 커패시터(500) 상에 장착될 수 있다. 이러한 방식으로, 유지보수 보드(180)가 박스(100) 상에 장착될 때, 제1 전기 커넥터(181) 및 제2 전기 커넥터(182)는 전기적으로 도통되어, 차량 제어기(1)는 정상적으로 작동한다. 차량 제어기(1)가 유지보수되거나 또는 차량 제어기를 찾을 필요가 있는 경우 등에, 유지보수 보드(180)가 먼저 탈착된다. 이 경우, 제1 전기 커넥터(181)와 제2 전기 커넥터(182)는 분리된다. 제어 보드(200)는 제1 전기 커넥터(181) 및 제2 전기 커넥터(182)가 분리된 것을 검출할 수 있다. 릴레이 또는 접촉기와 같은 전자기 스위치들이 에너지 저장 부재와 직류 플러그 커넥터(110) 사이에 배열될 수 있다. 제1 전기 커넥터(181) 및 제2 전기 커넥터(182)가 분리된 것을 검출하면, 제어 보드(200)는 에너지 저장 부재와 직류 플러그 커넥터(110) 사이의 릴레이 또는 접촉기를 분리되도록 제어하여 전체 차량 제어기(1)의 전력을 차단함으로써, 유지보수 요원을 보호하고 차량 제어기(1)의 유지보수 및 검사를 용이하게 할 수 있다.
본 출원의 일부 특정 실시예들에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 제어기(1)는 직류 플러그 커넥터(110) 및 전력 공급 플러그 커넥터(920)를 더 포함한다.
직류 플러그 커넥터(110)는 박스(100) 상에 장착되고 에너지 저장 부재에 연결된다. 전력 공급 플러그 커넥터(920)는 박스(100) 상에 장착되고 박스(100)로부터 노출된다. 전력 공급 플러그 커넥터(920)는 양의 열선 및 음의 열선에 연결된다. 양의 열선 및 음의 열선은 모두 직류 플러그 커넥터(110)에 연결된다. 전력 공급 플러그 커넥터(920)는 에너지 저장 부재를 가열하기 위한 가열 부재에 연결된다.
전력 공급 플러그 커넥터(920), 에너지 저장 부재, 및 가열 부재가 연결되어 도통된 후에, 에너지 저장 부재는 전력 공급 플러그 커넥터(920)를 통해 가열 부재에 전력을 공급할 수 있고, 따라서, 가열 부재가 열을 발생시킨다. 가열 부재는 에너지 저장 부재를 더 가열하기 위해 에너지 저장 부재에 가까울 수 있다. 저온 환경, 예를 들어 겨울에는, 에너지 저장 부재의 에너지 저장 특성 및 전력 공급 특성과 같은 성능이 저하되어 차량 운전에 영향을 미칠 수 있는 것으로 이해된다. 가열 부재를 추가로 배열함으로써, 에너지 저장 부재는 적절한 온도로 유지될 수 있고, 따라서, 에너지 저장 부재의 서비스 성능이 보장된다.
본 개시내용의 일부 특정 실시예들에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 자석 링(190)이 박스 상에 장착된다. 양의 열선 및 음의 열선은 모두 제3 자석 링(190)을 통과한다. 이러한 방식으로, 양의 열선 및 음의 열선을 통해 흐르는 전류에 의해 발생되는 잡음이 억제될 수 있고, 따라서, 가열 부재로 출력되는 전류가 더 안정되고, 가열 부재가 손상되는 것이 방지된다.
더욱이, 양의 열선은 제2 전기 보호 부재(921)에 연결된다. 제2 전기 보호 부재(921)는 직류 플러그 커넥터(110)에 연결된다. 제2 전기 보호 부재(921)는 퓨즈일 수 있다. 이러한 방식으로, 양의 열선에 흐르는 전류 또는 전압이 너무 높으면, 제2 전기 보호 부재(921) 자체가 용융될 수 있고, 따라서, 회로가 단락되고, 전류의 전송이 차단된다. 따라서, 가열 부재가 보호되고, 과전류로 인해 가열 부재가 손상되는 것이 방지된다.
선택적으로, 전력 공급 플러그 커넥터(920)는 차량 공조기의 압축기에 연결된다. 이러한 방식으로, 에너지 저장 부재는 전력 공급 플러그 커넥터(920)를 통해 압축기에 연결될 수 있다. 즉, 에너지 저장 부재는 전력 공급 플러그 커넥터(920)를 통해 압축기 및 가열 부재 모두에 전력을 공급할 수 있으며, 이는 압축기가 정상적으로 작동하여 차량의 내부 온도를 조정할 수 있게 하고, 또한 가열 부재가 생성될 수 있게 한다. 전력 공급 플러그 커넥터(920)의 이용률이 향상되고, 차량 제어기(1)의 부품 수가 감소된다.
본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량이 도면들을 참조하여 아래에 설명된다.
본 발명의 이러한 실시예에 따른 차량은 본 개시내용의 전술한 실시예들에 따른 차량 제어기(1), 전력 박스(2), 모터, 변속기, 및 에너지 저장 부재를 포함한다.
전력 박스(2)는 차량 제어기(1)의 박스(100) 상에 장착된다. 모터 및 변속기는 전동 연결되고 전력 박스(2) 상에 장착된다. 모터는 IGBT 모듈(530)에 연결된다. 예를 들어, 전력 박스(2)는 박스(100)로부터 멀어지는 방향을 향하는 전력 보드(700)의 측면 상에 배열된다. 전력 박스(2)는 모터 및 변속기가 손상되는 것을 방지하기 위해 모터 및 변속기를 고정 및 보호하기 위해 사용될 수 있다.
모터는 드라이버 보드(300)에 전기적으로 연결된다. 드라이버 보드(300)는 모터를 구동하여 동작시킬 수 있다. 에너지 저장 부재는 온-오프 부재(400)의 출력 단부에 연결된다. 외부 전원의 전류는 온-오프 부재(400)를 통과한 다음, 에너지 저장 부재로 흘러 에너지 저장 부재를 충전한다. 온-오프 부재(400)는 에너지 저장 부재와 외부 전원 사이에 배열되어, 외부 전원과 에너지 저장 부재의 온-오프가 효과적으로 제어될 수 있다. 따라서, 에너지 저장 부재가 과충전되는 것이 방지된다.
본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량은 본 개시내용의 이러한 실시예에 따른 차량 제어기(1)를 사용하여 높은 집적 레벨, 적은 부품, 양호한 차폐 효과, 신뢰성 있는 전기 연결 등의 장점을 갖는다.
본 개시내용의 실시예들에 따른 차량 제어기(1) 및 이를 갖는 차량의 다른 구성들 및 동작들은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 알려져 있고, 본 명세서에서 다시 상세히 설명되지는 않는다.
본 명세서의 설명에서, "특정 실시예" 또는 "특정 예"와 같은 참조 용어들의 설명은 이러한 실시예 또는 예에서 설명된 특정 특징들, 구조들, 재료들, 또는 특징들이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예 또는 예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서에서, 전술한 용어들의 예시적인 설명들이 반드시 동일한 실시예 또는 예를 지칭하는 것은 아니다.
본 개시내용의 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시내용의 원리들 및 사상으로부터 벗어나지 않고 실시예들에 대해 다양한 변경들, 수정들, 대체들 및 변형들이 이루어질 수 있고, 본 개시내용의 범위는 첨부된 청구항들 및 그 등가물들에 의해 정의되는 바와 같다는 것을 이해해야 한다.

Claims (16)

  1. 차량 제어기로서,
    박스;
    상기 박스에 장착된 제어 보드- 상기 제어 보드는 통신 모듈, 차량 제어 모듈, 충전 제어 모듈, 및 모터 제어 모듈을 포함하고, 상기 차량 제어 모듈은 상기 통신 모듈의 신호들에 따라 차량의 동작을 제어함 -;
    상기 박스에 장착된 드라이버 보드- 상기 제어 보드는 상기 드라이버 보드에 연결되고, 상기 모터 제어 모듈은 상기 드라이버 보드를 통해 상기 차량의 모터를 제어함 -; 및
    상기 박스에 장착되고 상기 제어 보드에 연결되는 온-오프 부재- 상기 온-오프 부재는 입력 단부 및 출력 단부를 갖고, 상기 충전 제어 모듈은 상기 입력 단부 및 상기 출력 단부의 온-오프를 제어하고, 상기 출력 단부는 상기 차량의 에너지 저장 부재에 연결되고, 상기 입력 단부는 상기 에너지 저장 부재의 충전 케이블에 연결됨 -를 포함하는, 차량 제어기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통신 모듈은 신호 플러그 커넥터를 포함하고, 상기 신호 플러그 커넥터는 상기 박스로부터 노출되고 신호 송신을 위한 플러깅 영역을 갖고, 상기 제어 보드에는 신호 차폐 커버가 제공되고, 상기 신호 차폐 커버는 상기 플러깅 영역을 제외한 상기 신호 플러그 커넥터의 부분을 둘러싸는, 차량 제어기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입력 단부는 양의 충전 바 및 음의 충전 바에 연결되고, 상기 충전 케이블의 양극은 상기 양의 충전 바에 연결되고, 상기 충전 케이블의 음극은 상기 음의 충전 바에 연결되고, 상기 충전 케이블은 상기 박스를 통과하고;
    상기 출력 단부는 양의 직류 바 및 음의 직류 바에 연결되고, 직류 플러그 커넥터가 상기 박스 상에 장착되고 상기 박스로부터 노출되고, 상기 양의 직류 바 및 상기 음의 직류 바는 둘 다 상기 직류 플러그 커넥터의 일 단부에 연결되고, 상기 직류 플러그 커넥터의 다른 단부는 상기 에너지 저장 부재에 연결되는, 차량 제어기.
  4. 제3항에 있어서, 제1 자석 링이 상기 박스 상에 장착되고, 상기 양의 직류 바 및 상기 음의 직류 바는 모두 상기 제1 자석 링을 통과하고;
    상기 직류 플러그 커넥터는 박스 상에 장착되고 상기 에너지 저장 부재에 연결되고;
    상기 차량 제어기는
    상기 박스 상에 장착되고 커패시턴스 입력 단부 및 커패시턴스 출력 단부를 갖는 커패시터- 상기 직류 플러그 커넥터는 상기 커패시턴스 입력 단부에 연결됨 -; 및
    상기 박스 상에 장착되고 직류 입력 단부, 교류 출력 단부, 및 신호 출력 단부를 갖는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 모듈- 상기 직류 입력 단부는 상기 커패시턴스 출력 단부에 연결되고, 상기 신호 출력 단부는 상기 드라이버 보드에 연결되고, 상기 교류 출력 단부는 상기 차량의 모터의 3상 입력 단부에 연결됨 -을 더 포함하는, 차량 제어기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 박스 상에 장착된 전자기 차폐 슬래브- 상기 제어 보드는 상기 박스로부터 멀어지는 방향을 향하는 상기 전자기 차폐 슬래브의 측면 상에 위치되고, 상기 드라이버 보드, 상기 커패시터, 및 상기 IGBT 모듈은 상기 박스를 향하는 상기 전자기 차폐 슬래브의 측면 상에 위치됨 -를 더 포함하는, 차량 제어기.
  6. 제4항에 있어서, 3상 어댑터 바 및 3상 전도성 부재가 상기 박스 상에 장착되고, 상기 3상 전도성 부재는 절연 부재로 감싸여지고, 상기 3상 어댑터 바의 양 단부는 상기 교류 출력 단부 및 상기 3상 전도성 부재의 일 단부에 각각 연결되고, 상기 3상 전도성 부재의 다른 단부는 상기 모터의 상기 3상 입력 단부에 연결되고;
    상기 드라이버 보드에는 홀 소자가 제공되고, 상기 3상 어댑터 바는 상기 홀 소자를 통과하는, 차량 제어기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 보드는 리졸버 플러그 커넥터에 연결되고, 상기 리졸버 플러그 커넥터는 상기 박스를 통과하여 상기 차량의 모터에 연결되고, 상기 리졸버 플러그 커넥터는 상기 모터의 각변위 및 각속도를 검출하도록 구성되는, 차량 제어기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 박스 상에 장착되고 상기 에너지 저장 부재에 연결되는 직류 플러그 커넥터;
    양의 전력 라인, 음의 전력 라인, 전력 신호 라인, 교류 어댑터 단부, 및 직류 어댑터 단부에 연결된 전력 보드- 상기 양의 전력 라인 및 상기 음의 전력 라인은 둘 다 상기 직류 플러그 커넥터에 연결되고, 상기 전력 신호 라인은 상기 통신 모듈에 연결됨 -;
    상기 교류 어댑터 단부에 연결되고 상기 박스 상에 장착되는 교류 출력 플러그 커넥터- 상기 교류 출력 플러그 커넥터는 상기 박스로부터 노출됨 -; 및
    상기 박스 상에 장착되고 상기 직류 어댑터 바 및 직류 필터 보드에 연결되는 직류 출력 플러그 커넥터- 상기 직류 필터 보드는 상기 직류 어댑터 단부에 연결되고, 상기 직류 출력 플러그 커넥터는 상기 박스로부터 노출됨 -를 더 포함하는, 차량 제어기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전력 보드는 상기 박스의 두께 방향에서의 일 측면에 인접하게 배열되고, 상기 제어 보드 및 상기 드라이버 보드는 상기 박스의 두께 방향에서의 다른 측면에 인접하게 배열되고;
    상기 차량 제어기는,
    상기 두께 방향으로 상기 박스의 일 측면 상에 장착되고 상기 전력 보드를 밀봉하는 제1 커버 플레이트; 및
    상기 두께 방향에서 상기 박스의 다른 측면 상에 위치되고 상기 제어 보드 및 상기 드라이버 보드를 밀봉하는 제2 커버 플레이트를 더 포함하는, 차량 제어기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 양의 전력 라인은 제1 전기 보호 부재에 연결되고,
    상기 제1 전기 보호 부재는
    상기 직류 플러그 커넥터; 및
    상기 직류 어댑터 바의 주변 표면을 둘러싸는 제2 자석 링에 연결되는, 차량 제어기.
  11. 제8항에 있어서, 교류 차폐 공동, 전력 라인 차폐 공동, 전력 신호 라인 차폐 공동, 및 직류 출력 차폐 공동이 상기 전력 보드를 향한 상기 박스의 측면 표면에 형성되고;
    상기 교류 출력 플러그 커넥터의 전도체는 상기 교류 차폐 공동 내에 위치되고, 상기 교류 차폐 슬래브가 상기 박스 상에 장착되고, 상기 교류 차폐 슬래브는 상기 교류 차폐 공동을 밀봉하고;
    상기 양의 전력 라인 및 상기 음의 전력 라인은 상기 전력 라인 차폐 공동에 위치되고, 상기 전력 신호 라인은 상기 전력 신호 라인 차폐 공동에 위치되고, 상기 박스에는 전력 라인 커버 플레이트 및 신호 라인 커버 플레이트가 제공되고, 상기 전력 라인 커버 플레이트는 상기 전력 신호 라인 차폐 공동을 밀봉하고, 상기 신호 라인 커버 플레이트는 상기 전력 신호 라인 차폐 공동을 밀봉하고;
    상기 직류 어댑터 바 및 상기 직류 필터 보드는 상기 직류 출력 차폐 공동에 위치되고, 상기 직류 차폐 슬래브는 상기 박스 상에 장착되고, 상기 직류 차폐 슬래브는 상기 직류 출력 차폐 공동을 밀봉하는, 차량 제어기.
  12. 제8항에 있어서, 상기 전력 보드는
    보드- 상기 양의 전력 라인, 상기 음의 전력 라인, 상기 전력 신호 라인, 상기 교류 어댑터 단부, 및 상기 직류 어댑터 단부는 모두 상기 보드 상에 배열됨 -;
    상기 보드의 폭 방향으로 양측에 장착되는 교류 인덕터 및 직류 인덕터- 상기 교류 인덕터, 상기 직류 인덕터, 및 상기 전력 신호 라인은 상기 보드의 길이 방향으로 상기 보드의 동일한 단부에 위치됨 -;
    상기 보드 상에 장착되고 상기 보드의 폭 방향으로 상기 교류 인덕터와 상기 직류 인덕터 사이에 위치되는 변압기 인덕터;
    상기 보드 상에 장착되고 상기 전력 신호 라인으로부터 먼 상기 보드의 단부에 위치되는 변압기; 및
    보드 상에 장착되고 보드의 폭 방향으로 변압기의 양측에 위치되는 금속 산화물 반도체(MOS) 튜브를 포함하는, 차량 제어기.
  13. 제12항에 있어서, 직류 인덕턴스 차폐 공동, 교류 인덕턴스 차폐 공동, 변압기 인덕턴스 차폐 공동, 및 MOS 튜브 차폐 공동이 상기 전력 보드를 향한 상기 박스의 측면에 형성되고;
    상기 직류 인덕터는 상기 직류 인덕턴스 차폐 공동 내에 위치되고, 상기 교류 인덕터는 상기 교류 인덕턴스 차폐 공동 내에 위치되고, 상기 변압기 인덕터는 상기 변압기 인덕턴스 차폐 공동 내에 위치되고, 상기 MOS 튜브는 상기 MOS 튜브 차폐 공동 내에 위치되고;
    상기 보드는 상기 직류 인덕턴스 차폐 공동, 상기 교류 인덕턴스 차폐 공동, 상기 변압기 인덕턴스 차폐 공동, 및 상기 MOS 튜브 차폐 공동을 밀봉하는, 차량 제어기.
  14. 제1항에 있어서, 상기 박스에는 분리가능한 유지보수 보드가 장착되고, 상기 유지보수 보드에는 제1 전기 커넥터가 장착되고, 상기 박스에는 상기 제1 전기 커넥터와 도통 접촉하는 제2 전기 커넥터가 장착되고, 상기 제어 보드는 상기 제1 전기 커넥터 및 상기 제2 전기 커넥터의 온-오프를 검출하여 상기 에너지 저장 부재의 회로의 온-오프를 제어하는, 차량 제어기.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 박스 상에 장착되고 상기 에너지 저장 부재에 연결되는 직류 플러그 커넥터;
    상기 박스 상에 장착되고 상기 박스로부터 노출되는 전력 공급 플러그 커넥터- 상기 전력 공급 플러그 커넥터는 양의 열선 및 음의 열선에 연결되고, 상기 양의 열선 및 상기 음의 열선은 모두 상기 직류 플러그 커넥터에 연결되고, 상기 전력 공급 플러그 커넥터는 상기 에너지 저장 부재를 가열하기 위한 가열 부재에 연결됨 -를 더 포함하고;
    제3 자석 링이 상기 박스 상에 장착되고, 상기 양의 열선 및 상기 음의 열선은 모두 상기 제3 자석 링을 통과하고;
    상기 양의 열선은 제2 전기 보호 부재에 연결되고, 상기 제2 전기 보호 부재는 상기 직류 플러그 커넥터에 연결되고; 상기 전력 공급 플러그 커넥터는 차량 공조기의 압축기에 연결되는, 차량 제어기.
  16. 차량으로서,
    제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 차량 제어기;
    상기 차량 제어기의 박스 상에 장착된 전력 박스;
    변속기 연결되어 있고 양자 모두 상기 전력 박스 내에 위치되는 모터 및 변속기- 상기 모터는 드라이버 보드에 전기적으로 연결됨 -; 및
    상기 온-오프 부재의 출력 단부에 연결된 에너지 저장 부재를 포함하는, 차량.
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