CN203358571U - 电动汽车用一体化气泵 - Google Patents

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梁树林
吝秀梅
林楚宜
林伟任
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Zhuhai Yinlong Electrical Appliance Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用一体化气泵。该一体化气泵包括气泵电机（1）、气泵（2）、中冷器（3）、油过虑器（4）、油气分离器（5）、气泵支架（6）、气泵控制器（7），气泵控制器（7）安装在框架型气泵支架（6）的框内，气泵电机（1）和气泵（2）、中冷器（3）、油过滤器（4）、油气分离器（5）集成一体固定安装于气泵支架（6）上，中冷器（3）和油过滤器（4）之间通过高压软管连通，气泵电机（1）和气泵（2）之间通过联轴器连接，气泵支架（6）固定安装于电动汽车车架上，气泵控制器（7）通过电缆线（8）分别连接电动汽车上的DC电路和气泵电机（1）。本实用新型结构紧凑，用于电动汽车上易于布置。

Description

电动汽车用一体化气泵
技术领域
本实用新型涉及汽车部件，特别是涉及一种电动汽车用一体化气泵。
背景技术
传统燃油汽车对燃油的消耗和废气的排放远远超过了人们的预期值。因此，作为干净能源的电动汽车便应时而生，并将以其在节能、环保多方面的优势迅速替换和取代着燃油车辆。
目前传统的燃油汽车上用的气刹车***已经相当成熟，其气泵是由发动机通过皮带传动带动其工作的。对于电动汽车而言，由于没有来自发动机的动力源，其气刹车***的气泵就需要别的动力源来带动。如2012年2月22日公告的，公告号为CN202147593的“一种电动汽车主驱动及副驱动***”，该技术是给电动汽车的驱动电机设置主驱动轴和副驱动轴，主驱动轴驱动离合器变速箱以驱动汽车行走，副驱动轴连接转向油泵驱动提供转向助力，副驱动轴由转向油泵后端穿出再通过皮带传动带动打气泵工作，结构复杂庞大，用于电动客车上使底盘布置比较困难，且驱动电机同时驱动离合器变速箱及油泵气泵，使电机的主驱动功能控制也变得比较困难。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种结构紧凑、容易布置的电动汽车用一体化气泵。
本实用新型的技术方案是：本实用新型包括气泵电机、气泵、中冷器、油过虑器、油气分离器、气泵支架、气泵控制器，所述气泵控制器安装在框架型气泵支架的框内，所述气泵电机和所述气泵、所述中冷器、所述油过滤器、所述油气分离器集成一体固定安装于所述气泵支架上，所述中冷器和所述油过滤器之间通过高压软管连通，所述气泵电机和所述气泵之间通过联轴器连接，所述气泵支架固定安装于电动汽车车架上，所述气泵控制器通过电缆线分别连接电动汽车上的DC电路和所述气泵电机。
所述气泵控制器包括控制器壳、PCB电路板、与电缆线上的航空插头相适配的航空插座、散热片及散热风扇，所述控制器壳一侧封板四角设置安装孔，所述PCB电路板安装在所述控制器壳内，所述航空插座穿过所述控制器壳的封板与所述PCB电路板连接，所述散热片及所述散热风扇安装于所述控制器壳另一侧，所述中冷器设置在所述气泵支架靠近所述散热风扇的外侧。
所述PCB电路板上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块上连接所述散热风扇，电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块、电压检测模块和IPM功率模块，所述气泵电机分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
所述气泵电机采用永磁同步电机；所述气泵选用螺杆泵。
所述气泵支架和电动汽车车架之间设置减震胶垫。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将气泵控制器安装在框架型气泵支架的框内，将气泵电机和气泵、中冷器、油过滤器、油气分离器集成一体固定安装于气泵支架上，结构紧凑，使得其在电动汽车底盘上易于布置；气泵电机采用永磁同步电机，效率高、能耗小；气泵选用进口的螺杆泵，噪音小且耐用；气泵控制器与气泵电机之间通过设置航空插头/座的电缆线连接，使气泵电机控制容易且可靠，气泵控制器PCB电路板装置在控制器壳内，并在其一侧设置散热片及散热风扇，中冷器设置在气泵支架靠近散热风扇的外侧，能有效散发控制器工作时的热量，提高控制器可靠性能；PCB电路板上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，使油泵控制器上电后可自行检测***电路实时信息并做出相应控制跟状态指示，有效减少控制器的损坏，节能，提高排除故障的效率和维修控制器的效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的结构分解示意图；
图3是本实用新型油泵控制器的结构分解示意图；
图4是本实用新型PCB电路板的电路模块框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作具体详述。
如图1、图2、图3所示，本实用新型所述的电动汽车用一体化气泵包括气泵电机1、气泵2、中冷器3、油过虑器4、油气分离器5、气泵支架6、气泵控制器7。框型气泵支架6固定安装于电动汽车车架上，气泵支架6和电动汽车车架之间设置减震胶垫9；气泵控制器7包括控制器壳70、PCB电路板71、航空插座72、散热片73及散热风扇74，控制器壳70一侧封板四角设置安装孔，PCB电路板71安装在控制器壳70内，航空插座72穿过控制器壳70的封板与PCB电路板71连接，散热片73及散热风扇74安装于控制器壳70另一侧，气泵控制器7通过螺丝安装在框架型气泵支架6的框内；气泵电机1和气泵2、中冷器3、油过滤器4、油气分离器5集成一体固定安装于气泵支架6上，中冷器3设置在气泵支架6靠近散热风扇74的外侧，中冷器3和油过滤器4之间通过高压软管连通，气泵电机1和气泵2之间通过联轴器连接；电缆线8上带有与航空插座72相适配的航空插头80，气泵控制器7通过电缆线8分别连接电动汽车上的DC电路和气泵电机1。
如图4所示，PCB电路板71上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块连接散热风扇74，ATMEGA32控制模块上设置有指示灯，电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块、电压检测模块和IPM功率模块，气泵电机1分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
本实用新型气泵控制器7的控制流程如下：
当电动汽车上的DC电路输入270—370V高压给气泵控制器7时，TOP224开关电源部分工作，输出低压电源给散热模块、霍尔检测模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、ATMEGA32控制模块供电，上电后控制器进入启动检测状态，如果接入油泵电机并且无任何故障，控制器进入待机状态，指示灯按设定方式闪烁。
当启动信号低电平有效（即压力开关吸合时），启停控制模块输出一个启动信号到ATMEGA32控制模块，控制器开始工作。霍尔检测模块实时检测采集电机霍尔位置，通过光耦隔离输入ATMEGA32控制模块，ATMEGA32控制模块根据输入的霍尔信号以及内部程序计算输出相应信号到PWM信号合成与IGBT驱动模块，通过PWM信号合成与IGBT驱动模块包含的门电路运算生成IGBT驱动控制信号传输到IPM功率模块，IPM功率模块输出端根据IGBT驱动控制信号时序分别导通U、V、W驱动永磁同步电机（气泵电机1）运转，永磁同步电机转动带动螺杆泵（气泵2）工作。永磁同步电机运转后霍尔检测模块实时检测电机霍尔信号返送回ATMEGA32控制模块，通过内部程序运算稳定电机转速。IPM功率模块工作后，电流检测模块实时检测IPM模块的输出电流，通过电流采样电阻转换成电压值，当输出电流超过设定值之后，限流保护模块内部的电压比较器输出一个高电平到ATMEGA32控制模块，ATMEGA32控制模块通过内部程序运算减少PWM的占空比从而降低IPM功率模块的输出电流，达到限流保护。如果电压检测模块检测到低压；霍尔检测电路检测到电机霍尔异常；电机缺相；或者出现IPM功率模块***电路异常等故障时，ATMEGA32都会停止控制器运行，并输出故障代码，指示灯以不同方式闪烁。ATMEGA32控制模块通过IPM功率模块***的温度采样电路读取控制器工作温度，当温度达到50°C时，ATMEGA32控制模块输出一个高电平到散热模块的控制光耦，使光耦导通，散热风扇74接入电源，散热风扇74开始工作，再通过散热片73给控制器整体散热；当温度降到45°C以下时，ATMEGA32停止输出高电平到该光耦，散热风扇74停止工作。
本实用新型的气泵控制器上电后可自行检测***电路实时信息并做出相应控制和状态指示，有效减少控制器的损坏，节能，提高排除故障的效率和维修控制器的效率。

Claims (5)

1.一种电动汽车用一体化气泵，其特征在于：包括气泵电机（1）、气泵（2）、中冷器（3）、油过虑器（4）、油气分离器（5）、气泵支架（6）、气泵控制器（7），所述气泵控制器（7）安装在框架型气泵支架（6）的框内，所述气泵电机（1）和所述气泵（2）、所述中冷器（3）、所述油过滤器（4）、所述油气分离器（5）集成一体固定安装于所述气泵支架（6）上，所述中冷器（3）和所述油过滤器（4）之间通过高压软管连通，所述气泵电机（1）和所述气泵（2）之间通过联轴器连接，所述气泵支架（6）固定安装于电动汽车车架上，所述气泵控制器（7）通过电缆线（8）分别连接电动汽车上的DC电路和所述气泵电机（1）。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵控制器（7）包括控制器壳（70）、PCB电路板（71）、与电缆线（8）上的航空插头（80）相适配的航空插座（72）、散热片（73）及散热风扇（74），所述控制器壳（70）一侧封板四角设置安装孔，所述PCB电路板（71）安装在所述控制器壳（70）内，所述航空插座（72）穿过所述控制器壳（70）的封板与所述PCB电路板（71）连接，所述散热片（73）及所述散热风扇（74）安装于所述控制器壳（70）另一侧，所述中冷器（3）设置在所述气泵支架（6）靠近所述散热风扇（74）的外侧。
3.根据权利要求2所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述PCB电路板（71）上设置有TOP224开关电源模块、电压检测模块、电流检测模块、限流保护模块、霍尔检测模块、ATMEGA32控制模块、PWM信号合成与IGBT驱动模块、IPM功率模块、启停控制模块、散热模块，散热模块连接所述散热风扇（74），电动汽车上的DC电路分别连接TOP224开关电源模块和IPM功率模块，所述气泵电机（1）分别连接霍尔检测模块和IPM功率模块。
4.根据权利要求1或2或3所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵电机（1）选用永磁同步电机；所述气泵（2）选用螺杆泵。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用一体化气泵，其特征在于：所述气泵支架（6）和电动汽车车架之间设置减震胶垫（9）。
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