本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其是涉及一種純電動(dòng)汽車用的五合一體控制器。

背景技術(shù)：

目前，新能源汽車快速發(fā)展；與傳統(tǒng)汽車相比，新能源汽車在能量總轉(zhuǎn)換效率和總排放都具有明顯的優(yōu)勢；新能源汽車的優(yōu)勢又在于控制器的優(yōu)化控制，從而使新能源汽車更加舒適安全。

現(xiàn)在新能源汽車控制器主要分為電機(jī)控制器、整車控制器、電池管理系統(tǒng)、DCDC等，然而現(xiàn)有的控制器都是單一控制，難以布置，線束較多，從而比較雜亂，不美觀而且容易出現(xiàn)故障。

我國新能源汽車要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和批量化生產(chǎn)，就必須實(shí)現(xiàn)整車控制、驅(qū)動(dòng)控制、高壓控制、故障診斷等技術(shù)上形成自主知識產(chǎn)權(quán)，完成整車的優(yōu)化控制以及設(shè)計(jì)定型。電動(dòng)汽車更適合家庭使用，所以開發(fā)一款純電動(dòng)五合一體新型通用控制器會更有利于電動(dòng)汽車的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有控制器布局困難，線束多而亂的問題，提供一種純電動(dòng)汽車用的五合一體控制器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是：

一種純電動(dòng)汽車用的五合一體控制器，包括整車控制器、電機(jī)控制器、高壓配電箱、DC-DC轉(zhuǎn)換器、充電設(shè)備、控制器箱體和控制電路，控制器箱體的一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)與其他部件連接的端口，整車控制器、電機(jī)控制器、高壓配電箱、DC-DC轉(zhuǎn)換器和充電設(shè)備置于控制器箱體內(nèi)并控制電路與各個(gè)端口連接，整車控制器與電機(jī)控制器的控制模塊布置在一個(gè)PCB電路板上構(gòu)成主控模塊，PCB電路板固定在控制器箱體內(nèi)側(cè)壁上且PCB電路板所在平面與控制器箱體底部所在平面平行，DC-DC轉(zhuǎn)換器、電機(jī)控制器的IGBT模塊和充電設(shè)備安裝在PCB電路板下方的控制器箱體底部上，DC-DC轉(zhuǎn)換器和電機(jī)控制器的IGBT模塊與PCB電路板之間設(shè)置有隔離層，控制器箱體底部安裝有冷卻裝置。

所述的端口包括控制信號端口、V相端口、W相端口 、U相端口、DCDC插接件端口、第一高壓配電插接件端口、第二高壓配電插接件端口、電源端口、充電端口和冷卻系統(tǒng)端口，控制信號端口直接與主控模塊連接，冷卻系統(tǒng)端口直接與冷卻裝置連接，所述的控制電路包括主繼電器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻、第一熔斷器、電容、三相半控橋、第二繼電器、第二熔斷器、第三繼電器和第三熔斷器，主繼電器的與電源端口的其中一個(gè)極連接，第一熔斷器串聯(lián)在主繼電器上，預(yù)充繼電器和預(yù)充電阻串聯(lián)后并聯(lián)在主繼電器的兩端上，第一熔斷器與電容串聯(lián)后回到電源端口的另一個(gè)極上，電容與IGBT模塊連接，IGBT模塊與V相端口、W相端口 和U相端口連接，第一熔斷器直接與DC-DC轉(zhuǎn)換器連接后回到電源端口的另一個(gè)極上，DC-DC轉(zhuǎn)換器與DCDC插接件端口連接，第一熔斷器依次與第二繼電器和第二熔斷器串聯(lián)后回到電源端口的另一個(gè)極上，第二熔斷器與第一高壓配電插接件端口連接，第一熔斷器依次與第三繼電器和第三熔斷器串聯(lián)后回到電源端口的另一個(gè)極上，第三熔斷器與第二高壓配電插接件端口連接，充電端口與三相半控橋連接，三相半控橋直接與主繼電器串聯(lián)后連接在電源端口的兩個(gè)極上。

所述的冷卻裝置為開設(shè)在控制器箱體底部的水冷槽。

所述的隔離層由鋁板和絕緣層貼合而成。

所述的控制器箱體采用鋁合金材料鑄造而成，控制器箱體長40-50cm、寬30-35cm、高15-20cm。

所述的控制器箱體長45cm、寬33cm、高17cm。

所述的整車控制器與電機(jī)控制器的控制模塊集成于一個(gè)DSP芯片中。

本發(fā)明的有益效果是：本控制器相當(dāng)于整車控制器、電機(jī)控制器、DCDC、充電機(jī)、高壓配電盒五個(gè)控制系統(tǒng)，極大的節(jié)約了空間和成本，提高整個(gè)控制器的工作效率，提高整車的電磁兼容性和可靠性，減輕重量和體積。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中控制器的電路原理圖。

圖2是本發(fā)明中控制器的正視圖。

圖3是本發(fā)明中控制器的45°側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明中控制器的上層俯視圖。

圖5是本發(fā)明中控制器下層俯視圖。

圖示標(biāo)記：1、控制信號端口；2、V相端口；3、W相端口；4、U相端口；5、DCDC插接件端口；6、第一高壓配電插接件端口；7、第二高壓配電插接件端口；8、電源端口；9、充電端口；10、冷卻系統(tǒng)端口； 11、PCB電路板；12、電容；13、繼電器；14、熔斷器；15、電流傳感器；16、三相半控橋、17、穩(wěn)壓器；18、預(yù)充電組；19、DC-DC轉(zhuǎn)換器；20、IGBT模塊。

具體實(shí)施方式

圖中所示，具體實(shí)施方式如下：

一種純電動(dòng)汽車用的五合一體控制器，包括整車控制器、電機(jī)控制器、高壓配電箱、DC-DC轉(zhuǎn)換器、充電設(shè)備、控制器箱體和控制電路，控制器箱體的一個(gè)側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)與其他部件連接的端口，整車控制器、電機(jī)控制器、高壓配電箱、DC-DC轉(zhuǎn)換器和充電設(shè)備置于控制器箱體內(nèi)并控制電路與各個(gè)端口連接，整車控制器與電機(jī)控制器的控制模塊布置在一個(gè)PCB電路板11上構(gòu)成主控模塊，PCB電路板11固定在控制器箱體內(nèi)側(cè)壁上且PCB電路板11所在平面與控制器箱體底部所在平面平行，DC-DC轉(zhuǎn)換器19、電機(jī)控制器的IGBT模塊20和充電設(shè)備安裝在PCB電路板11下方的控制器箱體底部上，DC-DC轉(zhuǎn)換器19和電機(jī)控制器的IGBT模塊20與PCB電路板11之間設(shè)置有隔離層，控制器箱體底部加工冷卻裝置。

所述的端口包括控制信號端口1、V相端口2、W相端口3 、U相端口4、DCDC插接件端口5、第一高壓配電插接件端口6、第二高壓配電插接件端口7、電源端口8、充電端口和冷卻系統(tǒng)端口10，控制信號端口1直接與主控模塊連接，冷卻系統(tǒng)端口10直接與冷卻裝置連接，所述的控制電路包括主繼電器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻18、第一熔斷器、電容12、三相半控橋16、第二繼電器、第二熔斷器、第三繼電器和第三熔斷器，主繼電器的與電源端口8的其中一個(gè)極連接，第一熔斷器串聯(lián)在主繼電器上，預(yù)充繼電器和預(yù)充電阻18串聯(lián)后并聯(lián)在主繼電器的兩端上，第一熔斷器與電容12串聯(lián)后回到電源端口8的另一個(gè)極上，電容12與IGBT模塊20連接，IGBT模塊20與V相端口2、W相端口3 和U相端口4連接，第一熔斷器14直接與DC-DC轉(zhuǎn)換器19連接后回到電源端口8的另一個(gè)極上，DC-DC轉(zhuǎn)換器19與DCDC插接件端口5連接，第一熔斷器依次與第二繼電器和第二熔斷器串聯(lián)后回到電源端口8的另一個(gè)極上，第二熔斷器與第一高壓配電插接件端口6連接，第一熔斷器依次與第三繼電器和第三熔斷器串聯(lián)后回到電源端口8的另一個(gè)極上，第三熔斷器與第二高壓配電插接件端口7連接，充電端口與三相半控橋16連接，三相半控橋16直接與主繼電器串聯(lián)后連接在電源端口8的兩個(gè)極上。

所述的冷卻裝置為開設(shè)在控制器箱體底部的水冷槽。

所述的隔離層由鋁板和絕緣層貼合而成。

所述的控制器箱體采用鋁合金材料鑄造而成，控制器箱體長40-50cm、寬30-35cm、高15-20cm。

所述的控制器箱體長45cm、寬33cm、高17cm。

如圖1純電動(dòng)汽車五合一體新型通用控制器的電路原理圖所示，它包括了整車控制器、電機(jī)控制器、高壓配電、DCDC和充電設(shè)備。將電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)集成到一起，同時(shí)又優(yōu)化布線和控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的新型控制系統(tǒng)。

如圖1至5所示：附圖中繼電器包括主繼電器、第二繼電器和第三繼電器，因?yàn)榫鶠槔^電器，因此只用標(biāo)號13表示，14熔斷器包括第一熔斷器、第二熔斷器和第三熔斷器，因?yàn)榫鶠槿蹟嗥饕虼藰?biāo)號只用14表示，控制器從動(dòng)力電池組獲得高壓電源，經(jīng)過8電源接口輸入汽車控制器中，高壓電壓經(jīng)過預(yù)充繼電器和預(yù)充電阻18形成通路，由控制程序控制主繼電器吸合將高壓傳送至主熔斷器，主熔斷器防止電路過載而損壞控制器；主熔斷器傳送到繼電器，由 PCB電路板11上的控制模塊控制繼電器吸合，再傳送至電容12，然后到IGBT模塊20；電機(jī)控制器控制電路接收到電源信號，然后控制IGBT模塊20，將高壓電源轉(zhuǎn)化成U、V、W三相電源輸出至驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

主控電路板PCB在控制電機(jī)的同時(shí)，控制器接收到高壓配電和DCDC轉(zhuǎn)換器的控制信號，將電流傳送至DCDC轉(zhuǎn)換器控制電路板，接收到控制信號控制兩個(gè)繼電器吸合，形成高壓配電回路由第一高壓配電插接件端口66和第二高壓配電插接件端口7連接在暖風(fēng)和空調(diào)航空插頭輸出。同時(shí)DCDC轉(zhuǎn)換器經(jīng)過穩(wěn)壓器17降壓成24V和12V后輸出至二極管然后到DC-DC插頭端口輸出，為車載24V和12V低壓電池充電，保證低壓電路的正常供電。

如圖所述的純電動(dòng)汽車五合一體新型通用控制器的充電系統(tǒng)：包括充電模塊和充電機(jī)管理系統(tǒng)；首先充電管理系統(tǒng)接收到CC信號，檢測充電電壓為380V或220V，經(jīng)過分析判斷，發(fā)送充電命令，調(diào)整參數(shù)接通充電模塊開始充電。在充電的過程中，充電機(jī)管理系統(tǒng)分析電池管理系統(tǒng)BMS中的反饋的實(shí)時(shí)參數(shù)信息和電路中的實(shí)時(shí)電壓電流，在充電過程中對充電控制策略進(jìn)行修正。

根據(jù)本發(fā)明，所述的純電動(dòng)汽車五合一體新型通用控制器箱體使用鋁合金一次性壓鑄而成，散熱系統(tǒng)一體結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用底層水冷散熱，上層與下層安裝隔離絕緣屏蔽層，保證電路控制的可靠性。

根據(jù)以上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明所述的純電動(dòng)汽車五合一體新型通用控制器與現(xiàn)有電動(dòng)汽車使用的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：本控制器相當(dāng)于整車控制器、電機(jī)控制器、DCDC轉(zhuǎn)換器、充電機(jī)、高壓配電箱五個(gè)控制系統(tǒng)，極大的節(jié)約了空間和成本，提高整個(gè)控制器的工作效率，提高整車的電磁兼容性和可靠性，減小重量和體積。

本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。