一種純電動汽車用的五合一體控制器的製作方法
2023-05-27 22:59:01 1
本實用新型涉及一種控制裝置，尤其是涉及一種純電動汽車用的五合一體控制器。
背景技術：
目前，新能源汽車快速發展；與傳統汽車相比，新能源汽車在能量總轉換效率和總排放都具有明顯的優勢；新能源汽車的優勢又在於控制器的優化控制，從而使新能源汽車更加舒適安全。
現在新能源汽車控制器主要分為電機控制器、整車控制器、電池管理系統、DCDC等，然而現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故障。
我國新能源汽車要實現產業化和批量化生產，就必須實現整車控制、驅動控制、高壓控制、故障診斷等技術上形成自主智慧財產權，完成整車的優化控制以及設計定型。電動汽車更適合家庭使用，所以開發一款純電動五合一體新型通用控制器會更有利於電動汽車的發展。
技術實現要素：
本實用新型的目的是為解決現有控制器布局困難，線束多而亂的問題，提供一種純電動汽車用的五合一體控制器。
本實用新型為解決上述技術問題的不足，所採用的技術方案是：
一種純電動汽車用的五合一體控制器，包括整車控制器、電機控制器、高壓配電箱、DC-DC轉換器、充電設備、控制器箱體和控制電路，控制器箱體的一個側壁上設置有多個用於將控制器箱體內部部件與控制器箱體外部部件連接的埠，即為控制器箱體的一個側壁上設置有多個與其他部件連接的埠，整車控制器、電機控制器、高壓配電箱、DC-DC轉換器和充電設備置於控制器箱體內並控制電路與各個埠連接，整車控制器與電機控制器的控制模塊布置在一個PCB電路板上構成主控模塊，PCB電路板固定在控制器箱體內側壁上且PCB電路板所在平面與控制器箱體底部所在平面平行，DC-DC轉換器、電機控制器的IGBT模塊和充電設備安裝在PCB電路板下方的控制器箱體底部上，DC-DC轉換器和電機控制器的IGBT模塊與PCB電路板之間設置有隔離層，控制器箱體底部安裝有冷卻裝置。
所述的埠包括控制信號埠、V相埠、W相埠、U相埠、DCDC插接件埠、第一高壓配電插接件埠、第二高壓配電插接件埠、電源埠、充電埠和冷卻系統埠，控制信號埠直接與主控模塊連接，冷卻系統埠直接與冷卻裝置連接，所述的控制電路包括主繼電器、預充繼電器、預充電阻、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，主繼電器的與電源埠的其中一個極連接，第一熔斷器串聯在主繼電器上，預充繼電器和預充電阻串聯後並聯在主繼電器的兩端上，第一熔斷器與電容串聯後回到電源埠的另一個極上，電容與IGBT模塊連接，IGBT模塊與V相埠、W相埠和U相埠連接，第一熔斷器直接與DC-DC轉換器連接後回到電源埠的另一個極上，DC-DC轉換器與DCDC插接件埠連接，第一熔斷器依次與第二繼電器和第二熔斷器串聯後回到電源埠的另一個極上，第二熔斷器與第一高壓配電插接件埠連接，第一熔斷器依次與第三繼電器和第三熔斷器串聯後回到電源埠的另一個極上，第三熔斷器與第二高壓配電插接件埠連接，充電埠與三相半控橋連接，三相半控橋直接與主繼電器串聯後連接在電源埠的兩個極上。
所述的冷卻裝置為開設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。
所述的控制器箱體採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控制器的控制模塊集成於一個DSP晶片中。
本實用新型的有益效果是：本控制器相當於整車控制器、電機控制器、DCDC、充電機、高壓配電盒五個控制系統，極大的節約了空間和成本，提高整個控制器的工作效率，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是本實用新型中控制器的電路原理圖。
圖2是本實用新型中控制器的正視圖。
圖3是本實用新型中控制器的45°側視圖。
圖4是本實用新型中控制器的上層俯視圖。
圖5是本實用新型中控制器下層俯視圖。
圖示標記：1、控制信號埠；2、V相埠；3、W相埠；4、U相埠；5、DCDC插接件埠；6、第一高壓配電插接件埠；7、第二高壓配電插接件埠；8、電源埠；9、充電埠；10、冷卻系統埠； 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、穩壓器；18、預充電組；19、DC-DC轉換器；20、IGBT模塊。
具體實施方式
圖中所示，具體實施方式如下：
一種純電動汽車用的五合一體控制器，包括整車控制器、電機控制器、高壓配電箱、DC-DC轉換器、充電設備、控制器箱體和控制電路，控制器箱體的一個側壁上設置有多個用於將控制器箱體內部部件與控制器箱體外部部件連接的埠，即為控制器箱體的一個側壁上設置有多個與其他部件連接的埠，整車控制器、電機控制器、高壓配電箱、DC-DC轉換器和充電設備置於控制器箱體內並控制電路與各個埠連接，整車控制器與電機控制器的控制模塊布置在一個PCB電路板11上構成主控模塊，PCB電路板11固定在控制器箱體內側壁上且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轉換器19、電機控制器的IGBT模塊20和充電設備安裝在PCB電路板11下方的控制器箱體底部上，DC-DC轉換器19和電機控制器的IGBT模塊20與PCB電路板11之間設置有隔離層，控制器箱體底部加工冷卻裝置。
所述的埠包括控制信號埠1、V相埠2、W相埠3 、U相埠4、DCDC插接件埠5、第一高壓配電插接件埠6、第二高壓配電插接件埠7、電源埠8、充電埠和冷卻系統埠10，控制信號埠1直接與主控模塊連接，冷卻系統埠10直接與冷卻裝置連接，所述的控制電路包括主繼電器、預充繼電器、預充電阻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，主繼電器的與電源埠8的其中一個極連接，第一熔斷器串聯在主繼電器上，預充繼電器和預充電阻18串聯後並聯在主繼電器的兩端上，第一熔斷器與電容12串聯後回到電源埠8的另一個極上，電容12與IGBT模塊20連接，IGBT模塊20與V相埠2、W相埠3 和U相埠4連接，第一熔斷器14直接與DC-DC轉換器19連接後回到電源埠8的另一個極上，DC-DC轉換器19與DCDC插接件埠5連接，第一熔斷器依次與第二繼電器和第二熔斷器串聯後回到電源埠8的另一個極上，第二熔斷器與第一高壓配電插接件埠6連接，第一熔斷器依次與第三繼電器和第三熔斷器串聯後回到電源埠8的另一個極上，第三熔斷器與第二高壓配電插接件埠7連接，充電埠與三相半控橋16連接，三相半控橋16直接與主繼電器串聯後連接在電源埠8的兩個極上。
所述的冷卻裝置為開設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。
所述的控制器箱體採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、電機控制器、高壓配電、DCDC和充電設備。將電動汽車的控制系統集成到一起，同時又優化布線和控制機構，實現電動汽車的新型控制系統。
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，因為均為繼電器，因此只用標號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，因為均為熔斷器因此標號只用14表示，控制器從動力電池組獲得高壓電源，經過8電源接口輸入汽車控制器中，高壓電壓經過預充繼電器和預充電阻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，然後到IGBT模塊20；電機控制器控制電路接收到電源信號，然後控制IGBT模塊20，將高壓電源轉化成U、V、W三相電源輸出至驅動電機。
主控電路板PCB在控制電機的同時，控制器接收到高壓配電和DCDC轉換器的控制信號，將電流傳送至DCDC轉換器控制電路板，接收到控制信號控制兩個繼電器吸合，形成高壓配電迴路由第一高壓配電插接件埠66和第二高壓配電插接件埠7連接在暖風和空調航空插頭輸出。同時DCDC轉換器經過穩壓器17降壓成24V和12V後輸出至二極體然後到DC-DC插頭埠輸出，為車載24V和12V低壓電池充電，保證低壓電路的正常供電。
如圖所述的純電動汽車五合一體新型通用控制器的充電系統：包括充電模塊和充電機管理系統；首先充電管理系統接收到CC信號，檢測充電電壓為380V或220V，經過分析判斷，發送充電命令，調整參數接通充電模塊開始充電。在充電的過程中，充電機管理系統分析電池管理系統BMS中的反饋的實時參數信息和電路中的實時電壓電流，在充電過程中對充電控制策略進行修正。
根據本實用新型，所述的純電動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，散熱系統一體結構。驅動器內部採用底層水冷散熱，上層與下層安裝隔離絕緣屏蔽層，保證電路控制的可靠性。
根據以上所述的技術方案，本實用新型所述的純電動汽車五合一體新型通用控制器與現有電動汽車使用的技術相比，具有以下優點：本控制器相當於整車控制器、電機控制器、DCDC轉換器、充電機、高壓配電箱五個控制系統，極大的節約了空間和成本，提高整個控制器的工作效率，提高整車的電磁兼容性和可靠性，減小重量和體積。
本實用新型所列舉的技術方案和實施方式並非是限制，與本實用新型所列舉的技術方案和實施方式等同或者效果相同方案都在本實用新型所保護的範圍內。