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。