一种电动汽车全集成系统及应用的制作方法

本发明属于电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动车全集成系统。

背景技术：

全球电动汽车市场快速增长，2019年初，奔驰集团宣布计划投入100亿欧元研发电动汽车，大众集团将在未来5年计划投资300亿欧元，fca提出的2018－22商务规划，2022年之前将在电气化方面投资90亿欧元。国内外中小商用车制造商、专用车改装企业和车身厂正在积极开发自己的电动汽车。

现有的电动汽车驱动系统，通常是把电机，电机控制器，减速箱进行集成，而电动汽车还需要整车控制模块vcu，电压变换器dcdc，高压配电箱pdu，车载充电机obc部件。商用车制造商需要设计匹配整车控制模块vcu，电压变换器dcdc，车载充电机obc，高压配电箱pdu，以及连接这些高电压部件和电机，电机控制器，设计开发控制线束及通信协议，对于中小型商用车开发企业来说，复杂度太高，难度较大。

技术实现要素：

发明目的：本发明主要解决的技术问题是提供易于匹配应用的包括动力和控制的电动汽车全集成系统，以方便开发电动汽车产品，将电动汽车驱动系统模块化，降低对电动汽车驱动系统的开发难度。

技术方案：本发明可采用以下技术方案：

一种电动汽车全集成系统，包括集成控制器、与集成控制器连接的电机、与电机连接的减速器；

所述集成控制器包括整车控制模块，电机控制模块、高压配电模块、电压变换dcdc模块、电压变换dcac模块和车载充电模块；且模块间设置有金属电磁隔离结构；高压配电模块通过设置在集成控制器内部的铜排连接电机控制模块、电压变换模块、车载充电模块、电机；

整车控制模块通过can总线和电机控制模块、电压变换dcdc模块、电压变换dcac模块、车载充电模块、高压配电模块相连且通过can总线发送指令；

整车控制模块用以电机控制模块、高压配电模块、电压变换dcdc模块发送执行指令；

电机控制模块用以接受整车控制模块的执行指令，按照执行指令输出相应电压和电流给电机，同时，电机控制模块给整车控制模块反馈电机控制模块温度、电机转速信息；

高压配电模块用以按照整车控制模块执行指令，接通或者切断电机控制模块、电压变换dcdc模块、电压变换dcac模块和车载充电模块的回路；

电压变换dcdc模块用以按照整车控制模块的执行指令，给车载充电模块充电的充电作业供电；

电压变换dcac模块用以按照整车控制模块的执行指令，输出相应交流电压和电流给转向电机和空压机，同时，电压变换dcac模块反馈自身的温度，转速信号给整车控制模块。

本发明还提供了上述电动汽车全集成系统应用的技术方案，包括：

将电动汽车全集成系统的整车控制模块通过can总线连接can/模拟信号转换器，该can/模拟信号转换器采集电动汽车加速踏板及制动踏板的模拟信号并转换为can总线采用的数字信号；

当加速踏板工作时，加速踏板产生的模拟信号转换为数字信号传递至整车控制模块；整车控制模块输出执行指令给电机控制模块，电机控制模块按照整车控制模块的执行指令，输出相应的电流和电压而使电机扭矩增加，从而转速增加；

当制动踏板工作时，制动踏板产生的模拟信号转换为数字信号传递至整车控制模块；整车控制模块输出执行指令给电机控制模块，电机控制模块按照整车控制模块的执行指令，输出相应的电流和电压而使电机转矩减小或者使电机产生负转矩。

进一步的，电压变换dcac模块用以按照整车控制模块的执行指令，输出相应交流电压和电流给电动汽车中的转向电机和空压机。

有益效果：通过上述方式的整合和优化设计，全集成系统包含了整车控制，电机，电机控制，电压变换，高压配电，车载充电所有功能，全集成系统内部设置的控制线束和铜排连接所有的模块，并已集成了通信协议。全集成系统在安装过程中只需要连接加速踏板，制动踏板，电池和空调。整车控制，电机，电机控制，电压变换，高压配电，车载充电这些部件之间整车企业不需要再进行高压连接和控制线束设计，减少了整车冷却系统的设计，降低系统的复杂性。让电动车结构更加的简单，让电动车的开发，维护，保养更容易。

附图说明

图1是本发明电动汽车全集成系统的立体爆炸图；

图2是本发明电动汽车全集成系统内部结构图及高压线束连接示意图；

图3是本发明电动汽车全集成系统的can控制架构图；

图4是本发明电动汽车全集成系统中采用的多维散热翅片立体图。

图中标号为：1、集成控制器，2、减速箱支架，3、齿轮，4、减速箱端盖，5，减速箱输出轴，6、电机，7、整车控制模块，8、电机控制模块，9、电压变换dcdc模块，10、电压变换dcac模块，11、车载充电模块，12、高压配电模块，13、金属电磁隔离结构，14、铜排，15、can总线，16、can总线，17、散热翅，18、散热翅波峰，19、散热翅波谷。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明一种全集成风冷电驱动系统：通过功能整合和优化设计，全集成风冷电驱动系统包括：集成控制器1、减速箱支架2、齿轮3、减速箱端盖4、减速箱输出轴5、电机6。

所述的集成控制器1外壳上设置散热翅片。

所述的集成控制器1可根据需求，减少车载充电机模块。

所述的减速箱，减速箱里包含的齿轮速比可调。

所述电机6为风冷电机，电机上表面设置散热翅片。

所述电机可选择永磁同步电机或交流异步电机。

请参阅图2，集成控制器包括：整车控制模块7、电机控制模块8、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10、车载充电模块11、高压配电模块12、金属电磁隔离结构13、铜排14。高压部件通过铜排14连接。全集成系统外部只需要电池，加速踏板，制动踏板相连。减速箱输出轴通过传动轴和驱动桥相连。整车控制模块7、高压配电模块12、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10，电机控制模块8和车载充电模块11为模块化设计，设有连接铜排12的专用铜排接口，此接口按照gb/t889.1-2000要求进行防松防脱落设计。整车控制模块7通过设置在集成控制器内部的电磁屏蔽线束连接电机控制模块8、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10、车载充电模块11和电机6。

其中，整车控制模块7通过can总线和电机控制模块8、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10、车载充电模块11、高压配电模块12相连且通过can总线发送指令。

整车控制模块7用以电机控制模块8、高压配电模块12、电压变换dcdc模块9发送执行指令。

电机控制模块8用以接受整车控制模块7的执行指令，按照执行指令输出相应电压和电流给电机6，同时，电机控制模块8给整车控制模块7反馈电机控制模块温度、电机转速信息。

高压配电模块12用以按照整车控制模块7执行指令，接通或者切断电机控制模块8、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10和车载充电模块11的回路。

电压变换dcdc模块9用以按照整车控制模块7的执行指令，给车载充电模块11充电的充电作业供电，如给电动汽车中预设的低压电瓶充电。当低压电瓶电压达到充电限值而需要充电时，整车控制模块7给电压变换dcdc模块9输出开始工作指令，电压变换dcdc模块9把高压锂电池的电转换为低压24v或12v电给电瓶充电。

电压变换dcac模块10用以按照整车控制模块7的执行指令，输出相应交流电压和电流给电动汽车中的转向电机和空压机，同时，电压变换dcac模块10反馈自身的温度，转速信号给整车控制模块10。

请参阅图3，整车控制模块通过can总线和电机控制模块8、电压变换dcdc模块9、电压变换dcac模块10、车载充电模块11、高压配电模块12相连且通过can总线发送指令。全集成系统通过can总线15接口和加速踏板及制动踏板相连。整车控制模块通过can总线16接受送加速踏板及制动踏板指令，并通过can总线15发送指令给各个部件。

请参阅图4，多维散热翅片包含散热翅17；散热翅17上设有向外凸出的散热翅波峰18、向内凹陷的散热翅波谷19。散热翅17为密度为5～10毫米间隔的铸铝片，散热翅波峰18和散热翅波谷19可提升空气流通速度，提升散热效果。

本发明的电动汽车全集成系统采用模块集成的技术方案，能够直接应用在电动汽车的整车中，一个应用的实施例为：

将电动汽车全集成系统的整车控制模块通过can总线连接can/模拟信号转换器，该can/模拟信号转换器采集电动汽车加速踏板及制动踏板的模拟信号并转换为can总线采用的数字信号；

当加速踏板工作时，加速踏板产生的模拟信号转换为数字信号传递至整车控制模块；整车控制模块输出执行指令给电机控制模块，电机控制模块按照整车控制模块的执行指令，输出相应的电流和电压而使电机扭矩增加，从而转速增加；

当制动踏板工作时，制动踏板产生的模拟信号转换为数字信号传递至整车控制模块；整车控制模块输出执行指令给电机控制模块，电机控制模块按照整车控制模块的执行指令，输出相应的电流和电压而使电机转矩减小或者使电机产生负转矩。电压变换dcac模块用以按照整车控制模块的执行指令，输出相应交流电压和电流给电动汽车中的转向电机和空压机。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。