电动汽车用控制总成及电动汽车制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车用控制总成及电动汽车。控制总成包括整车控制单元、电机控制单元、均并联在电动汽车的动力电池两端的绝缘检测单元和高压配电单元，均并联在高压配电单元的一支路两端的直流-直流变换单元、直流-交流变换单元、支撑电容和功率逆变单元；电机控制单元、绝缘检测单元、直流-直流变换单元和直流-交流变换单元均受控于整车控制单元，功率逆变单元在电机控制单元的控制下驱动电动汽车的驱动电机。本发明专利技术的功率逆变单元、直流-直流变换单元和直流-交流变换单元共享主电路的支撑电容，从而实现了简化电路规模、减低电路成本、减小器件布置空间、提高产品集成度的目的。

Control assembly for electric vehicle and electric vehicle

The invention discloses a control assembly for an electric vehicle and an electric vehicle. The control assembly comprises a vehicle control unit, motor control unit, are connected in parallel to the insulation detection unit and high voltage power distribution unit at both ends of electric vehicle power batteries, all parallel DC high-voltage power distribution unit in a branch at both ends of the DC converter unit, DC to AC converter unit, supporting capacitor and power inverter unit; motor control unit the insulation detection unit, DC - DC converter unit and DC-AC conversion unit are controlled by the vehicle control unit, drive motor power inverter unit in electric vehicle drive motor control unit under control. The power inverter unit, DC - DC converter and the DC to AC converter main circuit unit sharing capacitor, thus simplifying the circuit scale, reduce the cost and reduce the circuit device layout space, improve the integration of the product.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气控制
，尤其涉及一种电动汽车用控制总成，还涉及一种具有该控制总成的电动汽车。
技术介绍
目前，电动汽车的核心电气系统一般包括电机控制器、直流-直流(DC/DC)转换器、直流-交流(DC/AC)转换器、绝缘检测仪、整车控制器、保险组件等功能单元。上述各个功能单元一般作为独立部件存在，具有各自独立控制单元、主电路及结构组件，在电气系统中通过功率导线和信号导线相连接应用。随着电动汽车电气系统技术的发展，小型化、高功率密度电气系统产品发展迅速，将上述电气部件集成设计的控制总成产品成为发展趋势。
技术实现思路
本专利技术针对当前电动汽车电气系统构成多为分立式部件，在整车空间布局方面存在的应用缺陷，提出了一种集成度高的电动汽车用控制总成及电动汽车。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电动汽车用控制总成，其包括整车控制单元、电机控制单元、均并联在所述电动汽车的动力电池两端的绝缘检测单元和高压配电单元，均并联在所述高压配电单元的一支路两端的直流-直流变换单元、直流-交流变换单元、支撑电容和功率逆变单元；其中所述电机控制单元、绝缘检测单元、直流-直流变换单元和直流-交流变换单元均受控于所述整车控制单元，所述功率逆变单元在所述电机控制单元的控制下驱动所述电动汽车的驱动电机。优选的是，所述整车控制单元、所述电机控制单元、所述绝缘检测单元具有的绝缘检测控制单元、所述直流-直流变换单元具有的直流-直流变换控制单元、所述直流-交流变换单元具有的直流-交流变换控制单元和所述高压配电单元具有的高压配电控制单元均集成在一中央控制单元内，以实现各个控制单元在所述中>央控制单元内部的协同控制。优选的是，所述高压配电单元包括预充/放电单元，所述预充/放电单元包括第一接触器、第二接触器、第一电阻和第二电阻；其中所述动力电池的正极通过所述第一接触器、第一电阻和所述第二电阻连接所述动力电池的负极，所述第一电阻和所述第二电阻构成了所述支路，所述动力电池的正极还通过所述第二接触器和所述第二电阻连接所述动力电池的负极。优选的是，所述高压配电单元还包括第三接触器和第二保险组件，串联在一起的所述第三接触器、所述第二保险组件和所述电动汽车的电除霜器并联在所述支路的两端。优选的是，上述电动汽车用控制总成还包括第一保险组件，串联在一起的所述第一保险组件和所述电动汽车的空调控制单元并联在所述支路的两端。优选的是，上述电动汽车用控制总成还包括第三保险组件，串联在一起的所述第三保险组件和所述直流-直流变换单元并联在所述支路的两端。优选的是，上述电动汽车用控制总成还包括第四保险组件，串联在一起的所述第四保险组件和所述直流-交流变换单元并联在所述支路的两端。优选的是，上述电动汽车用控制总成还包括用于检测所述支撑电容两端的电压的直流母线电压传感器，以及用于检测输入至所述控制总成的电流的直流母线电流传感器。优选的是，所述功率逆变单元为IGBT桥式功率逆变单元。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种具有上述控制总成的电动汽车。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：应用本专利技术的电动汽车用控制总成的创新设计，可使功率逆变单元、直流-直流变换单元和直流-交流变换单元共享主电路的支撑电容，从而实现了简化电路规模、减低电路成本、减小器件布置空间、提高产品集成度的目的。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1示出了本专利技术实施例电动汽车用控制总成的结构示意图；图2示出了现有技术中控制总成内部按照控制方式1进行协同控制的逻辑关系示意图；图3示出了本专利技术实施例电动汽车用控制总成内部按照控制方式2进行协同控制的逻辑关系示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。针对当前电动汽车电气系统构成多为分立式部件，在整车空间布局方面存在的应用缺陷，本专利技术实施例提出了一种集成度高的电动汽车用控制总成。图1示出了本专利技术实施例电动汽车用控制总成200的结构示意图。本专利技术实施例的控制总成200主要包括：整车控制单元201、电机控制单元202、绝缘检测单元203、高压配电单元、直流-直流(DC/DC)变换单元205、直流-交流(DC/AC)变换单元206、支撑电容C和功率逆变单元207。具体地，整车控制单元201主要实现采集驾驶员指令及整车运行信息，并逻辑判断控制下层各部件控制单元(例如电机控制单元202)的动作。电机控制单元202受控于整车控制单元201，其主要实现控制功率逆变单元207输出幅值及频率可变的三相交流电源，以驱动电机700运行。特别地，图1中的V11、V21、V31、V12、V22、V32均为绝缘栅双极型晶体管(简称“IGBT”)电力半导体器件，该器件具有高速开关、耐高压和大电流特性。由V11、V21、V31、V12、V22、V32构成了IGBT桥式功率逆变单元。绝缘检测单元203并联在电动汽车的动力电池100的两端，其主要实现对整车绝缘状态检测进行绝缘异常预警。绝缘检测单元203主要包括受控于整车控制单元201的绝缘检测控制单元2031和受控于绝缘检测控制单元2031的绝缘检测采样单元2032。高压配电单元主要包括用于对支撑电容C进行预充/放电的预充/放电单元204，以及用于对外部电除霜器300进行高压配电控制的除霜配电单元。预充/放电单元204和除霜配电单元均并联在电动汽车的动力电池100的两端。其中，预充/放电单元204包括第一接触器K1(高压接触器)、第二接触器K2(高压接触器)、第一电阻R1和第二电阻R2。动力电池100的正极通过第一接触器K1、第一电阻R1和第二电阻R2连接动力电池100的负极。为方便描述控制总成200的电路结构，将第一电阻R1和第二电阻R2串联构成的支路称为高压配电单元的参照支路2041。动力电池100的正极还通过第二接触器K2和第二电阻R2连接动力电池100的负极。除霜配电单元包括第三接触器K3(高压接触器)。第三接触器K3与电动汽车的电除霜器300串联后并联在参照支路2041的两端。高压配电单元包括高压配电控制单元，其配置为在整车控制单元201的控制下控制第一接触器K1、第二接触器K2和第三接触器K3的打开与闭合。直流-直流变换单元205并联在上述参照支路2041的两端，其主要实现输出满足车载低压蓄电池组充电应用的直流电源(例如图1中的12V直流电源500)。直流-直流变换单元205包括受控于整车控制单元201的直流-直流变换控制单元2051，以及受控于直流-直流变换控制单元2051的直流斩波单元2052。直流-交流变换单元206并联在上述参照支路20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车用控制总成，其特征在于，包括整车控制单元、电机控制单元、均并联在所述电动汽车的动力电池两端的绝缘检测单元和高压配电单元，均并联在所述高压配电单元的一支路两端的直流‑直流变换单元、直流‑交流变换单元、支撑电容和功率逆变单元；其中所述电机控制单元、绝缘检测单元、直流‑直流变换单元和直流‑交流变换单元均受控于所述整车控制单元，所述功率逆变单元在所述电机控制单元的控制下驱动所述电动汽车的驱动电机。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用控制总成，其特征在于，包括整车控制单元、电机控制单元、均并联在所述电动汽车的动力电池两端的绝缘检测单元和高压配电单元，均并联在所述高压配电单元的一支路两端的直流-直流变换单元、直流-交流变换单元、支撑电容和功率逆变单元；其中所述电机控制单元、绝缘检测单元、直流-直流变换单元和直流-交流变换单元均受控于所述整车控制单元，所述功率逆变单元在所述电机控制单元的控制下驱动所述电动汽车的驱动电机。2.根据权利要求1所述的电动汽车用控制总成，其特征在于，所述整车控制单元、所述电机控制单元、所述绝缘检测单元具有的绝缘检测控制单元、所述直流-直流变换单元具有的直流-直流变换控制单元、所述直流-交流变换单元具有的直流-交流变换控制单元和所述高压配电单元具有的高压配电控制单元均集成在一中央控制单元内，以实现各个控制单元在所述中央控制单元内部的协同控制。3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用控制总成，其特征在于，所述高压配电单元包括预充/放电单元，所述预充/放电单元包括第一接触器、第二接触器、第一电阻和第二电阻；其中所述动力电池的正极通过所述第一接触器、第一电阻和所述第二电阻连接所述动力电池的负极，所述第一电阻和所述第二电阻构成了所述支路，所述动力电池的正极还通过所述第二接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，郑春龙，胡振球，张新林，陈竹，王征宇，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43