CN105549442A - 电动汽车高压集成控制*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车高压集成控制***，属于电动汽车的技术领域。本发明所述的电动汽车高压集成控制***，包括集成在一个带有散热器的箱体内的高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器；所述箱体的外表面上设置有连接至所述驱动电机控制器的X1通信接口，连接至所述车载充电器、直流降压转换器和高压电源分配单元的X2通信接口。本实施例所述的控制***可实现集成化设计，可应用于纯电动汽车和插电式混合动力汽车，实现驱动电机的控制，动力电池和低压蓄电池的充电功能，以及低压电器负载的供电功能，具有降损耗、提高效率、节约空间、减重及降成本的有益效果。

Description

电动汽车高压集成控制***
技术领域
本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车高压集成控制***。
背景技术
电动汽车的高压控制***各零部件主要包括：驱动电机控制器(MCU)、高压电源分配单元(PDU)、车载充电机(OBC)、DC/DC转换器、电动空调压缩机、空调电加热PTC等；各高压控制器独立分散布置，体积较大，空间布置相对困难；它们之间的高压连接接口过多，所需高压导线更长；增加线路损耗的同时也增加相应的成本；高压控制***采用液冷方式，独立分散布置增加了冷却***管路的长度，增加管路损耗，降低冷却效率。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车高压集成控制***。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电动汽车高压集成控制***，包括：高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器；其特征在于：所述高压电源分配单元分别连接所述驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器，所述高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器集成在带有散热器的箱体内；并且所述箱体的外表面上设置有连接至所述驱动电机控制器的X1通信接口，连接至所述车载充电器、直流降压转换器和高压电源分配单元的X2通信接口。
其中，所述驱动电机控制器通过三相交流电源线与高压驱动电机相连，所述车载充电器通过交流电源线连接至220VAC插座，所述直流降压转换器连接至DC12V供电负载和12V蓄电池。
其中，所述箱体的外表面上还设置有电动空调压缩机控制器插座，所述高压电源分配单元电连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机控制器连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机通过空调压缩机三相电源线连接至所述电动空调压缩机控制器。
其中，所述箱体的外表面上还设置有空调电加热PTC控制器插座，所述高压电源分配单元连接至所述空调电加热PTC控制器插座，电加热PTC控制器连接至所述电加热PTC控制器插座，电加热PTC连接至所述电加热PTC控制器。
其中，所述散热器为集成有水路冷却管道的散热器。
与现有技术相比，本发明所述的电动汽车高压集成控制***具有以下有益效果：
1、高压集成控制器具有驱动电机控制、动力电池充电、低压蓄电池充电、低压负载供电、空调压缩机及电加热PTC电源分配功能。功能集成度很高；
2、用一个集成控制器取代各独立功能的控制器，有利于实现空间布置及整车轻量化的目标；
3、减少各控制器间的配线和连接器，有利于降损耗、降成本；
4、各控制单元共用壳体内部水道，减少外部冷却管路连接，提高散热效率同时降低成本；
5、高压***集中管理，避免更多的高压线束外露，提高安全性和防护等级；
6、在电磁传导干扰及辐射方面也有一定的改善作用。
附图说明
图1为实施例1所述的电动汽车高压集成控制***的结构示意图。
图2为实施例1所述的电动汽车高压集成控制***的内外部电路图。
图3为实施例1所述的电动汽车高压集成控制***的外部接口正视图。
图4实施例1所述的电动汽车高压集成控制***的外部接口侧视图。
图中各符号代表的含义如下：
MCU----驱动电机控制器；PDU----高压电源分配单元；OBC----车载充电机；DC/DC----直流降压转换器；COMP----电动空调压缩机；PTC----空调电加热装置；P、N----动力电池正负极输出；X1----MCU通信接口；X2-----PDU、OBC、DC/DC通信接口；U1、V1、W1----驱动电机三相电源线；U2、V2、W2----空调压缩机三相电源线；L、PE、N----单相三线交流220V输入；+12V、GND----DC/DC直流12V输出；(COMP+、COMP-)----电动空调压缩机控制器输入；(PTC+、PTC-)----空调电加热PTC控制器输入；(VPTC+、PTC1-、PTC2-)----空调电加热PTC控制器输出；(F0----F4)----高压直流熔断器；F5----低压直流熔断器；R1、R2----动力电池正负极输出继电器；R3----预充电继电器；R4----车载充电机继电器；ACIN----OBC(车载充电机)交流输入端；IN、OUT----水路冷却管道的入口和出口。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的电动汽车高压集成控制***做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
如图1-4所示，本实施例的电动汽车高压集成控制***，包括：高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器；其特征在于：所述高压电源分配单元分别连接所述驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器，所述高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器集成在带有散热器的箱体内；并且所述箱体的外表面上设置有连接至所述驱动电机控制器的X1通信接口，连接至所述车载充电器、直流降压转换器和高压电源分配单元的X2通信接口。所述驱动电机控制器通过三相交流电源线与高压驱动电机相连，所述车载充电器通过交流电源线连接至220VAC插座，所述直流降压转换器连接至DC12V供电负载和12V蓄电池。所述箱体的外表面上还设置有电动空调压缩机控制器插座，所述高压电源分配单元电连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机控制器连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机通过空调压缩机三相电源线连接至所述电动空调压缩机控制器。所述箱体的外表面上还设置有空调电加热PTC控制器插座，所述高压电源分配单元电连接至所述空调电加热PTC控制器插座，电加热PTC控制器连接至所述电加热PTC控制器插座，电加热PTC连接至所述电加热PTC控制器。所述散热器为集成有水路冷却管道的散热器。在本实施例中，所述高压集成控制***中的箱体就近布置在驱动电机的上方。高压集成控制器内部的PDU，主要由铜排、熔断器、继电器等组成，实现MCU、OBC、DC/DC、电加热PTC、空调压缩机的高压电源分配；高压集成控制器共用的水路冷却***，主要冷去MCU、OBC和DC/DC控制***。纯电动汽车或PHEV(插电式混合动力汽车)的高压动力***是整车电磁干扰的主要干扰源，本发明的控制***集成了高压动力***中的控制部分，在进行整车EMC测试时，集中整改高压动力控制***集成总成，可在很大程度上改善整车EMC生能。在本实施例中，所述箱体优选为铝或铝合金箱体，可以提供封闭的电磁环境，而且***接插件又较少，抗电磁干扰性能良好。所述铝或铝合金箱体进行以下步骤的处理：a.采用氢氧化钠溶液进行除油处理；b.在含有15～20g/L的草酸、3.5～4.0g/L的氨基乙酸，和1.0～1.2g/L的氟锆酸的水溶液中进行阳极氧化处理形成阳极氧化膜，阳极氧化处理的温度为35～40℃，电流密度为30～50mA/cm2的条件下处理8～10min；c.在电压为80V～100V的条件下进行阳极电泳处理形成阳极电泳漆膜，处理时间为2.0～2.5min，使用的阳极电泳漆为丙烯酸阳极电泳漆，其固含量为10～15g/L，阳极电泳漆膜的厚度为20～30μm；(4)喷聚氨酯丙烯酸酯UV漆，然后利用能量密度为800～1000mJ/cm2的紫外光照射处理0.5～1.0min得到罩光漆膜，所述罩光漆膜的厚度为20～30μm。经过上述处理后，所述箱体不仅具有良好的外观，而且具有优异的耐蚀性能。
本实施例所述的控制***，开发时，可以使纯电动汽车高压动力控制***平台化开发，能够适配不同车型，通用性好，在新车开发时，不需重复开发、验证，从而减少了整车的开发和对动力***的验证周期，从而使得纯电动汽车能够更快速的适应市场需求；平台化的高压动力控制***，不需重复开发和验证，直接匹配，节省整车开发成本，相对分立总成而言，箱体的重量、高压屏蔽接插件数量、高压屏蔽线束长度等方面减少很多，从而整车的材料成本会降低。
本实施例所述的控制***可实现MCU、PDU、OBC和DC/DC的集成化设计，可应用于纯电动汽车和PHEV(插电式混合动力汽车)。实现驱动电机的控制，动力电池和低压蓄电池的充电功能，以及低压电器负载的供电功能。另外可考虑VCU(整车控制器)与它们的集成。如果应用在PHEV上，还可考虑GCU(发电机控制器)与它们的集成。总之，高度集成化有利于降损耗、提高效率、节约空间、减重及降成本，也是将来汽车零部件的发展趋势。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车高压集成控制***，包括：高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器；其特征在于：所述高压电源分配单元分别连接所述驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器，所述高压电源分配单元、驱动电机控制器、车载充电器和直流降压转换器集成在带有散热器的箱体内；并且所述箱体的外表面上设置有连接至所述驱动电机控制器的X1通信接口，连接至所述车载充电器、直流降压转换器和高压电源分配单元的X2通信接口。
2.根据权利要求1所述的电动汽车高压集成控制***，其特征在于：所述驱动电机控制器通过三相交流电源线与高压驱动电机相连，所述车载充电器通过交流电源线连接至220VAC插座，所述直流降压转换器连接至DC12V供电负载和12V蓄电池。
3.根据权利要求1所述的电动汽车高压集成控制***，其特征在于：所述箱体的外表面上还设置有电动空调压缩机控制器插座，所述高压电源分配单元连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机控制器连接至所述电动空调压缩机控制器插座，电动空调压缩机通过空调压缩机三相电源线连接至所述电动空调压缩机控制器。
4.根据权利要求1所述的电动汽车高压集成控制***，其特征在于：所述箱体的外表面上还设置有空调电加热PTC控制器插座，所述高压电源分配单元连接至所述空调电加热PTC控制器插座，电加热PTC控制器连接至所述电加热PTC控制器插座，电加热PTC连接至所述电加热PTC控制器。
5.根据权利要求1所述的电动汽车高压集成控制***，其特征在于：所述散热器为集成有水路冷却管道的散热器。
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