一种电动汽车电机驱动系统集成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车驱动系统技术领域，尤其涉及一种电动汽车电机驱动系统集成装置。
【背景技术】
[0002]电动汽车高压电气部分主要有电机控制器、车载直流转换装置和车载充电装置，目前电动汽车电机控制器、车载直流转换装置和车载充电装置单独成为一个总成，各自具有外壳、散热系统、控制核心和外置接口，这样造成车载高压电气部分的体积大、部分功能单元重合，系统功率密度低。
[0003]受到车辆空间限制和使用环境的约束，汽车要求电机驱动系统有更高的性能，耐受环境温度范围更高，能经受高强度的振动以及体积小、成本更低等。为满足以上严格甚至苛刻的要求，车用电机驱动系统技术的趋为永磁化、数字化和集成化。电机驱动系统以其高功率密度、高效率等优势，成为了发展电动汽车电驱动系统必须着重研究的关键技术之
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[0004]电机驱动系统的集成化主要包括两个方面:一是指电机与发动机总成或电机与变速器的集成，电机驱动技术向着集成化的方向发展有利于减小整个系统的质量和体积，并可以有效地降低系统的制造成本；二是电力电子集成，包括功能集成(包括多逆变+DC/DC转换器+电池管理+整车控制)、物理集成(功率模块、驱动电路、无源器件、控制电路、传感器、电源等)、应用Trench + FS IGBT等新器件，三是控制集成，在功能集成的基础上由于单个电力电子装置的控制功能有限，占用的I/O资源有限，加之数字化技术的日趋成熟，使得车载电力电子装置的控制集成成为可能，基于单片集成、混合集成和系统集成技术达到高度集成。
【发明内容】
[0005]针对以上问题，本实用新型提出了一种结构设计简单、合理，物理集成和功能集成化高，能大大提高系统的功率密度，降低了系统成本的电动汽车电机驱动系统集成装置。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0007]上述的电动汽车电机驱动系统集成装置，包括车载电池单元、输入开关控制单元、主回路集成单元、电容组单元、电机功率器件驱动单元、直流转换功率器件驱动单元、信号检测单元、保护功能单元以及集成控制单元；所述输入开关控制单元一端电连接所述车载电池单元，另一端电连接所述电容组单元；所述主回路集成单元集成有电机驱动主回路和直流转换主回路；所述主回路集成单元是将所述电机驱动主回路和直流转换主回路集成在同一直流母线上，同时将发热元件集成在同一个散热底板上；所述主回路集成单元一端连接电容组单元，另一端连接负载，同时还分别与所述电机功率器件驱动单元和直流转换功率器件驱动单元连接；所述电机功率器件驱动单元和直流转换功率器件驱动单元均一端连接所述集成控制单元和保护功能单元，另一端连接所述主回路集成单元；所述信号检测单元一端连接负载，另一端连接所述集成控制单元与保护功能单元；所述集成控制单元与保护功能单元集成为一体。
[0008]所述电动汽车电机驱动系统集成装置，其中:所述主回路集成单元是通过所述电机驱动主回路连接所述电机功率器件驱动单元。
[0009]所述电动汽车电机驱动系统集成装置，其中:所述主回路集成单元是通过所述直流转换主回路连接所述直流转换功率器件驱动单元。
[0010]所述电动汽车电机驱动系统集成装置，其中:所述电容组单元是由多个为所述车载电池单元提供能量补充的电容集成组成。
[0011]所述电动汽车电机驱动系统集成装置，其中:所述车载电池单元是由多个车载电池串接组成。
[0012]所述电动汽车电机驱动系统集成装置，其中:所述电容组单元是并联于所述车载电池单元两端；所述车载电池单元的两端分别并联有开关Ql和Q2的串联体、开关Q3和Q4的串联体、开关Q5和Q6的串联体以及开关Q7和Q8的串联体；电动机的三相线分别连接于所述开关Ql和Q2之间、开关Q3和Q4之间以及开关Q5和Q6之间；所述开关Q7与Q8之间的连接点串接有电感L，所述电感L 一端并联有所述直流转换主回路的输出电容组Ckl~Ckn并通过所述输出电容组Ckl~ Ckn与负载相连。
[0013]具体优点体现在:
[0014]I)将电机驱动主回路和直流转换主回路集成在一起，这样省掉了直流转换功率器件驱动单元的电池测母线电容和电池与开关管连接的母排，不仅降低了成本，减小了体积，更重要的是减小了回路的杂散电感和回路的寄生电感，提高了整体性能；
[0015]2)电机功率器件驱动单元与直流转换功率器件驱动单元的核心控制器集成(集成控制单元)，共用一个控制器，电机功率器件驱动单元与直流转换功率器件驱动单元与整车之间的数据传输只需要通过一个CAN节点来完成，这样充分利用了控制器的资源，同时提高了系统的可靠性；
[0016]3)电机功率器件驱动单元与直流转换功率器件驱动单元的散热以及机械件的集成，由于直流转换功率器件驱动单元的效率已超过94%，将直流转换功率器件驱动单元和电机功率器件驱动单元的功率器件集成在同一散热器上，同时两者共用一个外壳，极大的提高系统的功率密度和寿命。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型电动汽车电机驱动系统集成装置的结构原理图；
[0018]图2为本实用新型电动汽车电机驱动系统集成装置的电机驱动主回路和直流转换主回路集成后的电路原理图；
[0019]图3为本实用新型电动汽车电机驱动系统集成装置的电机驱动主回路的电路原理图；
[0020]图4为本实用新型电动汽车电机驱动系统集成装置的直流转换主回路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0021]如图1至4所示，本实用新型电动汽车电机驱动系统集成装置，包括车载电池单元1、输入开关控制单元2、主回路集成单元3、电容组单元4、电机功率器件驱动单元5、直流转换功率器件驱动单元6、信号检测单元7、保护功能单元8以及集成控制单元9。
[0022]该车载电池单元I 一端连接于该输入开关控制单元2，为电机驱动器、车载电器等高低压电器提供能量，同时吸收电机的制动回馈能量；其中，该车载电池单元I是由多个车载电池串接而成。
[0023]该输入开关控制单元2 —端电连接车载电池单元I，另一端电连接电容组单元4 ；其中，该输入开关控制单元2用于当主回路电源供电后，系统进行自检，状态检测正常后开关闭合，故障时断开开关。
[0024]该主回路集成单元3集成有电机驱动主回路31和直流转换主回路32，该主回路集成单元3是将电机驱动主回路31以及直流转换主回路32集成同一直流母线上，同时将发热元件集成在同一个散热底板上；其中，该主回路集成单元3 —端连接电容组单元4，另一端连接负载10，同时还分别与电机功率器件驱动单元5和直流转换功率器件驱动单元6连接。
[0025]其中，如图2-4所示，该电容组单元4是并联于车载电池单元I两端，该车载电池单元I的两端分别并联有开关Q1、Q2的串联体、开关Q3、Q4的串联体、开关Q5、Q6的串联体以及开关Q7、Q8的串联体。电动机的三相线分别连接于开关Ql和Q2之间、开关Q3和Q4之间以及开关Q5和Q6之间；电感L 一端串接于开关Q7与Q8的连接点，电感L另一端又与直流转换主回路32的电容组Ckl~ Ckn并联在一起，该输出电容组Ckl~ Ckn的另一端与负载相连(这里的负载指的是除了电机以外的车上其余的车载电器)。
[0026]该电容组单元4是由多个为车载电池单元I提供能量补充的电容集成组成，采用集成方式使电机驱动主回路31以及直流转换主回路32共用电容组单元4。
[0027]该电机功率器件驱动单元5 —端连接集成控制单元9，另一端连接主回路集成单元3的电机驱动主回路31，用于将集成控制单元9输出的电机功率器件的6路Pff