[實用新型]電動汽車集成控制器

有效

• 申請號: 201020599546.0
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN201872630U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 陳江紅;張東海;何仕品
• 申請（專利權）人: 聯合汽車電子有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 孫大為

技術領域

本實用新型涉及一種汽車用控制裝置，具體涉及一種電動汽車用控制裝置。

背景技術

節約能源和降低汽車的污染已成為世界各國政府面臨的嚴峻問題。因此，發展和推廣新能源電動汽車就成為十分緊迫的任務。電動汽車較傳統汽車而言，增加的零部件主要有：動力電池及其電池管理系統、電機及其控制系統、DC/DC變換器、整車控制器等。

在現有技術方案中，各個控制器相對獨立，對每個部件進行單獨控制，它們之間的都是通過總線網絡連接在一起。采取的這種分布式控制方式，各個控制單元之間一般都通過CAN總線網絡實時通信。這樣的成本巨大，并且可靠性下降。現將其中的部分控制器集成在一起，將分散的系統進行集中控制。這樣的好處是最大限度的利用現有資源，對于新能源汽車的降低成本和增強可靠性方面都有著重要的意義。

在新能源汽車開發過程中，各個控制器都是分布式的，通過總線網絡使它們相互通信的控制方式。這種方式的最大的問題是每個網絡節點都需要獨立的控制器及其相應的硬軟件，不僅造成很大的浪費而且系統的可靠性變差。因此，最大限度地集成化，使較少的控制器完成較多的功能，這是本實用新型的思想及目標。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電動汽車集成控制器，它可以將分布式的控制方式集成起來，使系統更加緊湊化、有機化；節省了大量的資源，降低了大量的成本。

為了解決以上技術問題，本實用新型提供了一種電動汽車集成控制器；包括集成在一起的電機逆變器、直流變換器和整車控制器；電機逆變器、直流變換器和整車控制器使用同一個微控制器；其中整車控制器輸出發動機及其電機的扭矩需求；逆變器根據整車控制器的控制需求控制電機的運轉，并實時的反饋信息給整車控制器；直流變換器根據整車控制器VCU的命令控制低壓電池的充放電。

本實用新型的有益效果在于：將分布式的控制方式集成起來，使系統更加緊湊化、有機化。節省了大量的資源，降低了大量的成本。分布式的控制方式需要三個獨立的微控制器及其相應的外設資源，這樣毫不避免的造成資源的一定浪費。加上三者集成在一起后，通過硬件軟件上的資源復用，對于降低成本有很大的意義。系統更加可靠、更加簡潔。將三者有機集成化的系統省去了原來逆變器、直流變換器DCDC和整車控制器VCU之間的通信，使系統更加可靠，更加簡潔。節省空間，使整車的冷卻系統更加簡單。集成一體化的系統在冷卻方面變得非常簡單，不再需要分散化冷卻方式，對降低成本和可靠性方面都有很大的優越性。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1是現有新能源汽車動力總成拓補圖；

圖2是本實用新型實施例所述電動汽車集成控制器示意圖；

圖3是本實用新型實施例所述系統軟件架構圖。

具體實施方式

本實用新型通過將電機逆變器(Inverter)、直流變換器(DC/DC?Converter)和整車控制器(Vehicle?Control?Unit)三者集成在一起，通過一個電路板及其控制器芯片實現三者的無縫集成，形成一個獨立的控制單元。

如附圖1所示，在傳統的新能源汽車的可能相關動力總成的零部件及其控制器主要有：高壓電池及其管理系統BMS、電機及其控制器逆變器、直流變換器(DC/DC?Converter)、整車控制器VCU、發動機及其控制器EMS、以及外部充電器Charger等。其中高壓電池管理系統BMS主要實時檢測電池的所有參數、控制高壓電池的狀態并為車輛提供能量；電機控制器逆變器主要監測電機的運行狀態參數以及駕駛員的扭矩需求，將高壓電池提供的直流電轉化為三相交流電并控制電機運轉達到駕駛員的扭矩需求；直流變換器主要負責將高壓電池的電充電給低壓12V電池以供車載用電器的需求；發動機控制器EMS是傳統的發動機管理系統，主要負責控制內燃機的噴油和點火以及排放控制；外部充電器Charger提供外部充電的方式，實時控制電池的充放電狀態；整車控制器VCU是整車的控制者和協調者，主要控制發動機控制器EMS、逆變器、直流變換器DCDC、高壓電池管理系統BMS及外部充電器Charger的運行狀態。主要通過駕駛員信息和當前車輛運行狀態，實時的控制并協調電機和發動機的運轉，滿足車輛的動力性和經濟性及其排放要求。

如附圖2所示，由于整車控制器VCU是整車的控制者和協調者，整車的扭矩需求及其分配都由整車控制器VCU實現，主要輸出是發動機及其電機的扭矩需求；

逆變器根據整車控制器VCU的控制需求控制電機的運轉，并實時的反饋信息給整車控制器VCU；