[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車高壓集成模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610154044.9
• 申請(qǐng)日: 2016-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN105644373A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊世春;閆嘯宇;胡林;石金蓬;楊海圣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L3/00
• 分類號(hào): B60L3/00;B60R16/03
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 趙文穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車汽車高壓集成模塊，具體涉及一種用于 電動(dòng)汽車正常停車、行駛和充電的控制裝置。

背景技術(shù)

隨著國民生活水平的不斷提高，汽車已經(jīng)日漸成為人們的生活必需品。隨著傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī) 汽車帶來的環(huán)境污染及能源短缺問題越來越突出，電動(dòng)汽車以其良好的環(huán)保特性和能源替代 特性而備受關(guān)注。如何開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)且滿足用戶需求的電動(dòng)汽車已成為各國政府和汽車 行業(yè)研究的新課題。

現(xiàn)有電動(dòng)汽車由通常多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，主要部件有電池及電池管理系統(tǒng)、電機(jī)及電機(jī)控 制器、整車控制器、DC-DC、DC-AC、充電機(jī)等，各子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，既有低壓電氣 系統(tǒng)，又有高電壓、大電流的高壓動(dòng)力系統(tǒng)，各個(gè)子系統(tǒng)控制參數(shù)相互影響。而相對(duì)于傳統(tǒng) 內(nèi)燃機(jī)汽車而言，電動(dòng)汽車上一般有高達(dá)上百伏的電氣系統(tǒng)，這超過了60V的安全電壓范圍， 如不進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和防護(hù)，將可能帶來人員電擊等高壓安全問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化存在的問題，本發(fā)明提出一種電動(dòng)汽車高壓集成模塊，通過將 整個(gè)汽車核心控制部件進(jìn)行集成，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的正常運(yùn)行和動(dòng)力協(xié)調(diào)以及安全保障。 同時(shí)可以減少電動(dòng)汽車分布式控制器電氣線路，促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化。

一種電動(dòng)汽車高壓集成模塊，高壓集成模塊內(nèi)部子模塊包括整車控制器、電機(jī)控制器、 直流直流轉(zhuǎn)換器DC-DC、直流交流轉(zhuǎn)換器DC-AC、充電機(jī)；

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(diào) 端口、油泵端口、氣泵端口、總正總負(fù)端口和電機(jī)三相端口；

高壓集成模塊內(nèi)部的連接網(wǎng)絡(luò)包括高壓直流、高壓交流、局域網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)CAN總線和 低壓線束；

總正總負(fù)端口與電動(dòng)汽車車載動(dòng)力電池連接，并通過高壓直流網(wǎng)絡(luò)分別連接到DC-AC、 電機(jī)控制器、空調(diào)端口、PTC端口、充電機(jī)端口、DC-DC和快充端口；

整車控制器通過CAN總線與充電機(jī)、電機(jī)控制器、DC-DC、DC-AC進(jìn)行通訊；整車 控制器同時(shí)通過電動(dòng)汽車的信號(hào)判斷電動(dòng)汽車的運(yùn)行、故障或者充電狀態(tài)，信號(hào)通過高壓集 成模塊的低壓端口從低壓線束傳達(dá)到整車控制器；

電機(jī)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(jìn)行通訊；電機(jī)控 制器接收高壓直流網(wǎng)絡(luò)輸入的直流電，將其轉(zhuǎn)換為高壓交流電之后通過高壓交流網(wǎng)絡(luò)連接到 電機(jī)三相端口，通過電機(jī)三相端口連接外部電機(jī)；電機(jī)控制器同時(shí)通過電機(jī)信號(hào)判斷電機(jī)的 狀態(tài)，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，電機(jī)信號(hào)通過高壓集成模塊的低壓端口，從低壓線束傳遞到電機(jī)控 制器；

DC-DC將輸入的高壓直流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，從低壓線束通過低壓端口連接到電動(dòng) 汽車的蓄電池，對(duì)其進(jìn)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(hào)的控制；

DC-AC模塊將輸入的高壓直流電轉(zhuǎn)換為高壓交流電，通過高壓交流網(wǎng)絡(luò)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(hào)的控制；

充電機(jī)模塊的輸入為慢充端口輸出的三相電，充電機(jī)模塊將其轉(zhuǎn)換為高壓直流電，通過 高壓直流網(wǎng)絡(luò)經(jīng)總正總負(fù)端口對(duì)動(dòng)力電機(jī)進(jìn)行充電；充電機(jī)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(hào)的控制；

低壓端口接收電動(dòng)汽車上油門、制動(dòng)踏板、檔位、鑰匙門信號(hào)，通過低壓線束提供給整 車控制器，低壓端口連接電動(dòng)汽車蓄電池，通過低壓線束連接DC-DC，接收電動(dòng)汽車上電 機(jī)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(jī)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(wǎng)絡(luò)，由總正總負(fù)端口對(duì)動(dòng) 力電池進(jìn)行充電；慢充端口連接至家用電或者工業(yè)電；PTC端口連接至電動(dòng)汽車上的PTC 加熱器；空調(diào)端口連接至電動(dòng)汽車上的空調(diào)；油泵端口連接至電動(dòng)汽車上的油泵；氣泵端口 連接至電動(dòng)汽車上的氣泵；總正總負(fù)端口連接至電動(dòng)汽車上的動(dòng)力電池；電機(jī)三相端口連接 到電動(dòng)汽車上的電機(jī)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明所提供的一種電動(dòng)汽車高壓集成模塊，可以根據(jù)不同的車型進(jìn)行硬件和端口 需求配置，適用于從純電動(dòng)轎車到純電動(dòng)客車的不同車型；