一种电动汽车辅助动力控制器集成系统的制作方法

文档序号:11551526阅读:254来源:国知局

本实用新型属于电动汽车技术领域,具体涉及一种电动汽车辅助动力控制器集成系统。



背景技术:

电动汽车辅助动力系统中油泵电机控制器、气泵电机控制器分别是两个独立的控制器,每个控制器主要由控制板、驱动板、高压电源线束、低压电源、信号线束和高压配电组成。

现有的辅助动力控制器存在以下缺点:1、体积大,功率密度低;2、线束较多,工艺复杂,导致可靠性较差;3、采用的器件较多,成本较高;4、在高压电源回路上没有保险丝,高压、低压电源输入不具有防反接保护,安全性较差。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种电动汽车辅助动力控制器集成系统,采用一块单板的方式,集成高压配电、油泵电机控制器和气泵电机控制器于一体,满足电动汽车辅助动力系统高功率密度,高可靠性,高安全性,低成本的要求。

本实用新型提供了如下的技术方案:

一种电动汽车辅助动力控制器集成系统,包括相互连接的高压配电系统、油泵控制器和气泵控制器,所述高压配电系统包括主接触器、预充回路和若干保险丝,所述预充回路并联在所述主接触器两端,所述主接触器连接所述保险丝,所述保险丝分别连接所述油泵控制器和所述气泵控制器;

所述油泵控制器包括第一风扇、CPU、第一驱动检测电路和第一IGBT模块,所述气泵控制器包括第二风扇、第二驱动检测电路和第二IGBT模块,所述CPU分别连接所述第一风扇、所述第二风扇、所述第一驱动检测电路、所述第二驱动检测电路和所述主接触器,所述第一驱动检测电路与所述第一IGBT模块相互连接,所述第一IGBT模块分别连接所述保险丝和所述第二IGBT模块,所述第二驱动检测电路与所述第二IGBT模块相互连接,所述第二IGBT模块连接所述保险丝;

还包括一PCB板,所述预充回路、所述保险丝、所述CPU、所述第一驱动检测电路、所述第一IGBT模块、所述第二驱动检测电路和所述第二IGBT模块设在所述PCB板上。

优选的,所述PCB板上还设有第一风扇接口、第二风扇接口、主接触器接口、车载DCDC变换器和信号端子,所述第一风扇通过所述第一风扇接口与所述CPU连接,所述第二风扇通过所述第二风扇接口与所述CPU连接,所述主接触器通过所述主接触器接口与所述CPU连接,所述车载DCDC变换器通过所述保险丝与所述主接触器连接,所述信号端子与所述CPU连接,外接整车为系统提供的24V低压电源、信号,使系统首先进入初始状态,内部信号自检。

优选的,所述预充回路包括依次串联的预充接触器K1、二极管D1和电阻R1,所述预充接触器K1连接所述主接触器的一端,所述电阻R1连接所述主接触器的另一端,系统收到整车上电指令后,CPU首先闭合预充接触器K1,高压电经过预充回路上电缓冲,检测主接触器两端电压差较小时,再闭合主接触器。

优选的,所述保险丝包括保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3,所述保险丝F1分别连接所述主接触器和所述第一IGBT模块,所述保险丝F2分别连接所述主接触器和所述第二IGBT模块,所述保险丝F3分别连接所述主接触器和所述车载DCDC变换器,任何一部分发生短路或有大电流时,相应的保险丝及时熔断,防止故障扩大,达到防护目的。

优选的,所述保险丝采用PCB焊接的卡扣式保险丝,直接通过PCB布线,实现保险丝与主接触器、油泵控制器、气泵控制器、车载DCDC变换器的连接,减少了器件之间的连接线缆,并且便于保险线的更换。

优选的,所述第一IGBT模块包括相互并联的6管封装的IGBT模块和电容C1,所述6管封装的IGBT模块的交流输出端分别外接油泵电机三相输入端,所述电容C1的一端连接所述保险丝F1,另一端连接所述第二IGBT模块。

优选的,所述第二IGBT模块包括相互并联的6管封装的IGBT模块和电容C2,所述6管封装的IGBT模块的交流输出端分别外接气泵电机三相输入端,所述电容C2的一端连接所述保险丝F2,另一端连接所述第一IGBT模块。

本实用新型的有益效果是:采用主接触器、预充回路和保险丝组成的高压配电策略,具有高压防反接保护、防止主接触器粘连保护、防止严重故障扩大保护功能;油泵电机控制器、气泵电机控制器共用一个CPU控制,两个控制器集成为一体,共用部分器件,降低成本,减少部件之间的连接线束,装配工艺简洁,提高了可靠性;油泵电机控制器、气泵电机控制器的高压输入端分别有F1、F2保险丝做保护,高压部分是相对独立供电,起到良好的故障保护功能,提供了各个部件的安全性;整个系统内部只有一个集成单板,高度集成了高压配电、油泵电机控制器、气泵电机控制器,减少各个部件之间的连接线束,极大降低了系统的装配工艺难度,提供了系统的可靠性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,一种电动汽车辅助动力控制器集成系统,包括相互连接的高压配电系统、油泵控制器和气泵控制器,高压配电系统包括主接触器、预充回路和三路保险丝。预充回路包括依次串联的预充接触器K1、二极管D1和电阻R1,预充接触器K1连接主接触器的一端,电阻R1连接主接触器的另一端,整车为系统提供24V低压电源,系统首先进入初始状态,内部信号自检,接触器K1、主接触器处于断开状态,系统内部处于未上高压状态;系统收到整车上电指令后,CPU首先闭合K1,高压电经过预充回路上电缓冲,检测主接触器两端电压差较小时,再闭合主接触器。如果外部高压电源正负接反,D1不能导通,即不能进行上电缓冲,防止输入接反损坏系统内部器件,实现了防反接的保护功能。上电预充回路通过电阻R1限制电流与的大小,避免直接闭合主接触器发生大电流冲击而粘连主接触器的问题,同时也防止外部电池大电流放电的作用。

如图1所示,高压电经过主接触器,连接到保险丝F1、保险丝F2和保险丝F3,分别通过F1、F2和F3为油泵控制器、气泵控制器和车载DCDC变换器提供高压电源。如果油泵控制器、气泵控制器、车载DCDC任何一部分发生短路或有大电流时,相应的保险丝及时熔断,即切断该部分的高压输入,防止油泵控制器、气泵控制器、车载DCDC任何一部分发生故障而影响其他部分正常工作,即防止故障进一步扩大,达到了安全防护的目的。保险丝采用PCB焊接的卡扣式,直接通过PCB布线,实现保险丝与主接触器、油泵控制器、气泵控制器、车载DCDC的连接,减少了之间的连接线缆;保险丝安装在卡扣式保险丝做上,方便保险线的更换。

如图1所示,油泵控制器包括第一风扇、CPU、第一驱动检测电路和第一IGBT模块,气泵控制器包括第二风扇、第二驱动检测电路和第二IGBT模块,CPU分别连接第一风扇、第二风扇、第一驱动检测电路、第二驱动检测电路和主接触器,第一驱动检测电路与第一IGBT模块相互连接,第一IGBT模块分别连接保险丝和第二IGBT模块,第二驱动检测电路与第二IGBT模块相互连接,第二IGBT模块连接保险丝;第一IGBT模块包括相互并联的6管封装的IGBT模块和电容C1,6管封装的IGBT模块的交流输出端分别外接油泵电机三相输入端,电容C1的一端连接保险丝F1,另一端连接第二IGBT模块。第二IGBT模块包括相互并联的6管封装的IGBT模块和电容C2,6管封装的IGBT模块的交流输出端分别外接气泵电机三相输入端,电容C2的一端连接保险丝F2,另一端连接第一IGBT模块。采用一个CPU芯片同时发出两组6路PWM波,分别控制第一IGBT模块和第二IGBT模块的开关,从而实现两个电机控制器分别控制油泵电机、气泵电机的运行;通过部分器件共用,减少器件数量,降低物料成本。油泵电机控制器、气泵电机控制器具有异步电机和永磁同步电机的控制算法,即可以控制异步电机运行,也可以控制永磁同步电机运行。

如图1所示,一种电动汽车辅助动力控制器集成系统还包括一PCB板,预充回路、保险丝、CPU、第一驱动检测电路、第一IGBT模块、第二驱动检测电路和第二IGBT模块设在PCB板上。PCB板上还设有第一风扇接口、第二风扇接口、主接触器接口、车载DCDC变换器和信号端子,第一风扇通过第一风扇接口与CPU连接,第二风扇通过第二风扇接口与CPU连接,主接触器通过主接触器接口与CPU连接,车载DCDC变换器通过保险丝与主接触器连接,信号端子与CPU连接。这两种控制器做在一块集成单板上,形成一个整体,减少了部件之间的连接线缆,缩小了单板体积。集成单板是一块完整的PCBA板,集成了上述高压配电、油泵电机控制器、气泵电机控制器,各部件之间的电源线缆、信号线缆在PCB上走铜皮的方式连接,减少各部件之间的线缆,接插件,装配工艺简洁,结构紧凑,体积下,成本低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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