一種電動汽車高壓集成模塊制造技術

本發明專利技術公開了一種電動汽車高壓集成模塊，高壓集成模塊內部子模塊包括整車控制器、電機控制器、直流直流轉換器DC-DC、直流交流轉換器DC-AC、充電機；高壓集成模塊外部端口包括低壓端口、快充端口、慢充端口、陶瓷加熱PTC端口、空調端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負端口和電機三相端口；高壓集成模塊內部的連接網絡包括高壓直流、高壓交流、局域網控制網絡CAN總線和低壓線束；本發明專利技術可以根據不同的車型進行硬件和端口需求配置，適用于從純電動轎車到純電動客車的不同車型；本發明專利技術有效的對電動汽車分布式控制器進行了集成，減少了電動汽車電氣線路長度，簡化了電動汽車控制模塊架構。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于新能源
，涉及一種電動汽車汽車高壓集成模塊，具體涉及一種用于電動汽車正常停車、行駛和充電的控制裝置。
技術介紹
隨著國民生活水平的不斷提高，汽車已經日漸成為人們的生活必需品。隨著傳統內燃機汽車帶來的環境污染及能源短缺問題越來越突出，電動汽車以其良好的環保特性和能源替代特性而備受關注。如何開發出安全、經濟且滿足用戶需求的電動汽車已成為各國政府和汽車行業研究的新課題?，F有電動汽車由通常多個子系統構成，主要部件有電池及電池管理系統、電機及電機控制器、整車控制器、DC-DC、DC-AC、充電機等，各子系統之間相互獨立，既有低壓電氣系統，又有高電壓、大電流的高壓動力系統，各個子系統控制參數相互影響。而相對于傳統內燃機汽車而言，電動汽車上一般有高達上百伏的電氣系統，這超過了60V的安全電壓范圍，如不進行合理的設計和防護，將可能帶來人員電擊等高壓安全問題。
技術實現思路
針對現有電動汽車產業化存在的問題，本專利技術提出一種電動汽車高壓集成模塊，通過將整個汽車核心控制部件進行集成，可以實現電動汽車的正常運行和動力協調以及安全保障。同時可以減少電動汽車分布式控制器電氣線路，促進電動汽車產業化。一種電動汽車高壓集成模塊，高壓集成模塊內部子模塊包括整車控制器、電機控制器、直流直流轉換器DC-DC、直流交流轉換器DC-AC、充電機；高壓集成模塊外部端口包括低壓端口、快充端口、慢充端口、陶瓷加熱PTC端口、空調r>端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負端口和電機三相端口；高壓集成模塊內部的連接網絡包括高壓直流、高壓交流、局域網控制網絡CAN總線和低壓線束；總正總負端口與電動汽車車載動力電池連接，并通過高壓直流網絡分別連接到DC-AC、電機控制器、空調端口、PTC端口、充電機端口、DC-DC和快充端口；整車控制器通過CAN總線與充電機、電機控制器、DC-DC、DC-AC進行通訊；整車控制器同時通過電動汽車的信號判斷電動汽車的運行、故障或者充電狀態，信號通過高壓集成模塊的低壓端口從低壓線束傳達到整車控制器；電機控制器通過CAN總線接收整車控制器的指令，并與其他子模塊進行通訊；電機控制器接收高壓直流網絡輸入的直流電，將其轉換為高壓交流電之后通過高壓交流網絡連接到電機三相端口，通過電機三相端口連接外部電機；電機控制器同時通過電機信號判斷電機的狀態，對電機進行控制，電機信號通過高壓集成模塊的低壓端口，從低壓線束傳遞到電機控制器；DC-DC將輸入的高壓直流電轉換為低壓直流電，從低壓線束通過低壓端口連接到電動汽車的蓄電池，對其進行充電；DC-DC通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN總線受到整車控制器模塊使能信號的控制；DC-AC模塊將輸入的高壓直流電轉換為高壓交流電，通過高壓交流網絡輸出連接至油泵端口和氣泵端口；DC-AC模塊通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN總線受到整車控制器模塊使能信號的控制；充電機模塊的輸入為慢充端口輸出的三相電，充電機模塊將其轉換為高壓直流電，通過高壓直流網絡經總正總負端口對動力電機進行充電；充電機模塊通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN決線受到整車控制器模塊使能信號的控制；低壓端口接收電動汽車上油門、制動踏板、檔位、鑰匙門信號，通過低壓線束提供給整車控制器，低壓端口連接電動汽車蓄電池，通過低壓線束連接DC-DC，接收電動汽車上電機的基本信息包括溫度、電壓、電流、電角度，通過低壓線束提供給電機控制器；快充端口與高壓集成模塊外部的充電樁連接，通過高壓直流網絡，由總正總負端口對動力電池進行充電；慢充端口連接至家用電或者工業電；PTC端口連接至電動汽車上的PTC加熱器；空調端口連接至電動汽車上的空調；油泵端口連接至電動汽車上的油泵；氣泵端口連接至電動汽車上的氣泵；總正總負端口連接至電動汽車上的動力電池；電機三相端口連接到電動汽車上的電機。本專利技術的優點在于：(1)本專利技術所提供的一種電動汽車高壓集成模塊，可以根據不同的車型進行硬件和端口需求配置，適用于從純電動轎車到純電動客車的不同車型；(2)本專利技術所提供的一種電動汽車高壓集成模塊，有效的對電動汽車分布式控制器進行了集成，減少了電動汽車電氣線路長度，簡化了電動汽車控制模塊架構；(3)本專利技術所提供的一種電動汽車高壓集成模塊，通過對電動汽車核心控制器進行封裝并提供接口，將電動汽車電子控制系統進行了抽象，便于電動汽車產業化的推進。(4)本專利技術提出的高壓集成模塊通過將控制整車運行，協調系統動力輸出和整車充放電的控制器進行集成，一方面在在汽車行駛過程中，可以隨時監控電控系統的工作狀況，一旦發現系統出現故障立即采取保護措施，另一方面在模塊化之后可以更好的滿足電池汽車產業需求。附圖說明圖1：本專利技術提出的一種電動汽車高壓集成模塊的結構示意圖。具體實施方式下面將結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。本專利技術的一種電動汽車高壓集成模塊，如圖1所示，高壓集成模塊內部子模塊包括整車控制器、電機控制器、DC-DC(直流直流轉換器)、DC-AC(直流交流轉換器)、充電機；高壓集成模塊外部端口包括低壓端口、快充端口、慢充端口、PTC(陶瓷加熱)端口、空調端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負端口和電機三相端口；高壓集成模塊內部的連接網絡主要包括高壓直流、高壓交流、CAN(局域網控制網絡)總線和低壓線束?？傉傌摱丝谂c模塊之外的電動汽車車載動力電池連接，并通過模塊內部的高壓直流網絡分別連接到DC-AC、電機控制器、空調端口、PTC端口、充電機端口、DC-DC和快充端口。整車控制器通過模塊內部的CAN總線與充電機、電機控制器、DC-DC、DC-AC進行通訊。整車控制器同時通過電動汽車的信號判斷電動汽車的運行、故障或者充電狀態。信號通過高壓集成模塊的低壓端口從低壓線束傳達到整車控制器，信號包括油門信號、制動信號、檔位和鑰匙門等。電機控制器通過CAN總線接收整車控制器的指令，并與其他子模塊進行通訊。電機控制器接受高壓直流網絡輸入的直流電，將其轉換為高壓交流電之后通過高壓交流網絡連接到電機三相端口進而連接到模塊外部電機。電機控制器同時通過電機信號來判斷電機的狀態，從而進行精確控制。電機信號通過高壓集成模塊的低壓端口，從低壓線束傳遞到電機控制器。電機信號包括電機的溫度、電壓、電流、電角度等。DC-DC的輸入是高壓直流電，并將其轉換為低壓直流電，從低壓線束通過低壓端口連接到電動汽車的蓄電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動汽車高壓集成模塊，其特征在于：高壓集成模塊內部子模塊包括整車控制器、電機控制器、直流直流轉換器DC?DC、直流交流轉換器DC?AC、充電機；高壓集成模塊外部端口包括低壓端口、快充端口、慢充端口、陶瓷加熱PTC端口、空調端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負端口和電機三相端口；高壓集成模塊內部的連接網絡包括高壓直流、高壓交流、局域網控制網絡CAN總線和低壓線束；總正總負端口與電動汽車車載動力電池連接，并通過高壓直流網絡分別連接到DC?AC、電機控制器、空調端口、PTC端口、充電機端口、DC?DC和快充端口；整車控制器通過CAN總線與充電機、電機控制器、DC?DC、DC?AC進行通訊；整車控制器同時通過電動汽車的信號判斷電動汽車的運行、故障或者充電狀態，信號通過高壓集成模塊的低壓端口從低壓線束傳達到整車控制器；電機控制器通過CAN總線接收整車控制器的指令，并與其他子模塊進行通訊；電機控制器接收高壓直流網絡輸入的直流電，將其轉換為高壓交流電之后通過高壓交流網絡連接到電機三相端口，通過電機三相端口連接外部電機；電機控制器同時通過電機信號判斷電機的狀態，對電機進行控制，電機信號通過高壓集成模塊的低壓端口，從低壓線束傳遞到電機控制器；DC?DC將輸入的高壓直流電轉換為低壓直流電，從低壓線束通過低壓端口連接到電動汽車的蓄電池，對其進行充電；DC?DC通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN總線受到整車控制器模塊使能信號的控制；DC?AC模塊將輸入的高壓直流電轉換為高壓交流電，通過高壓交流網絡輸出連接至油泵端口和氣泵端口；DC?AC模塊通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN總線受到整車控制器模塊使能信號的控制；充電機模塊的輸入為慢充端口輸出的三相電，充電機模塊將其轉換為高壓直流電，通過高壓直流網絡經總正總負端口對動力電機進行充電；充電機模塊通過CAN總線與其他模塊通訊，其是否工作通過CAN決線受到整車控制器模塊使能信號的控制；低壓端口接收電動汽車上油門、制動踏板、檔位、鑰匙門信號，通過低壓線束提供給整車控制器，低壓端口連接電動汽車蓄電池，通過低壓線束連接DC?DC，接收電動汽車上電機的基本信息包括溫度、電壓、電流、電角度，通過低壓線束提供給電機控制器；快充端口與高壓集成模塊外部的充電樁連接，通過高壓直流網絡，由總正總負端口對動力電池進行充電；慢充端口連接至家用電或者工業電；PTC端口連接至電動汽車上的PTC加熱器；空調端口連接至電動汽車上的空調；油泵端口連接至電動汽車上的油泵；氣泵端口連接至電動汽車上的氣泵；總正總負端口連接至電動汽車上的動力電池；電機三相端口連接到電動汽車上的電機。...

【技術特征摘要】
1.一種電動汽車高壓集成模塊，其特征在于：
高壓集成模塊內部子模塊包括整車控制器、電機控制器、直流直流轉換器DC-DC、直
流交流轉換器DC-AC、充電機；
高壓集成模塊外部端口包括低壓端口、快充端口、慢充端口、陶瓷加熱PTC端口、空調
端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負端口和電機三相端口；
高壓集成模塊內部的連接網絡包括高壓直流、高壓交流、局域網控制網絡CAN總線和
低壓線束；
總正總負端口與電動汽車車載動力電池連接，并通過高壓直流網絡分別連接到DC-AC、
電機控制器、空調端口、PTC端口、充電機端口、DC-DC和快充端口；
整車控制器通過CAN總線與充電機、電機控制器、DC-DC、DC-AC進行通訊；整車
控制器同時通過電動汽車的信號判斷電動汽車的運行、故障或者充電狀態，信號通過高壓集
成模塊的低壓端口從低壓線束傳達到整車控制器；
電機控制器通過CAN總線接收整車控制器的指令，并與其他子模塊進行通訊；電機控
制器接收高壓直流網絡輸入的直流電，將其轉換為高壓交流電之后通過高壓交流網絡連接到
電機三相端口，通過電機三相端口連接外部電機；電機控制器同時通過電機信號判斷電機的
狀態，對電機進行控制，電機信號通過高壓集成模塊的低壓端口，從低壓線束傳遞到電機控
制器；
DC-DC將輸入的高壓直流電轉換為低壓直流電，從低壓線束通過低壓端口連接到電動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊世春，閆嘯宇，胡林，石金蓬，楊海圣，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11