CN107585032A - 电动汽车的电子电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车的电子电气系统，其中，电动汽车的电子电气系统包括：电池；一级用电设备和二级用电设备；多个单轮控制系统电源管理模块，用于为二级用电设备提供电源；电控系统，电控系统分别与电池和多个单轮控制系统电源管理模块相连，用于对整车的电力进行分配与控制，其中，电控系统为一级用电设备提供二次电源，并控制多个单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电。该电动汽车的电子电气系统可以对电动汽车的各用电系统进行集中电力分配，从整体上规划电力系统的结构，从而优化电动车辆的电力分配，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。

Description

电动汽车的电子电气系统

技术领域

本发明涉及车辆电力系统技术领域，特别涉及一种电动汽车的电子电气系统。

背景技术

电动汽车作为一种新能源汽车，具有节能环保的优势，电动汽车也成为汽车领域研究的热点。

相关技术中，电动汽车的电力系统架构大多仅仅将传统车辆的内燃机用电池和电动机取代，其电子电气架构与传统车辆几乎相同，利用单独的电力系统为前后灯具、雨刷器等车载用电系统供电，而对于各轮独立驱动独立转向的电动车辆，其电力系统架构需要对各单轮系统分别进行供电；对于智能车辆，其电力系统架构需要对上位机、传感器、各人机交互设备分别进行供电，从而增加了供电的复杂度，降低用户体验，有待解决。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种电动汽车的电子电气系统，该系统可以优化电动车辆的电力分配，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种电动汽车的电子电气系统，包括：电池；一级用电设备和二级用电设备；多个单轮控制系统电源管理模块，用于为所述二级用电设备提供电源；电控系统，所述电控系统分别与所述电池和所述多个单轮控制系统电源管理模块相连，用于对整车的电力进行分配与控制，其中，所述电控系统为所述一级用电设备提供二次电源，并控制所述多个单轮控制系统电源管理模块为所述二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电。

本发明实施例的电动汽车的电子电气系统，可以通过单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供电源，且电控系统分别与电池和多个单轮控制系统电源管理模块相连，电控系统为一级用电设备提供二次电源，并控制多个单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电，从而实现对整车的电力进行分配与控制，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。

另外，根据本发明上述实施例的电动汽车的电子电气系统还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：总开关，所述总开关设置于所述电池和所述电控系统之间，用于控制所述整车的电力的开启与关闭。

进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：至少一个急停开关，所述至少一个急停开关设置于所述电控系统和所述多个单轮控制系统电源管理模块之间，用于控制所述二级用电设备的电力的开启与关闭。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述一级用电设备包括上位机、车载用电系统、传感器和人机交互设备中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述传感器包括摄像头、激光雷达、倒车雷达、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述人机交互设备包括方向盘、踏板、模式杆、显示器中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述二级用电设备包括左前轮用电设备、右前轮用电设备、左后轮用电设备和右后轮用电设备中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述多个单轮控制系统电源管理模块的每个单轮控制系统电源管理模块相互独立，所述电控系统对各轮供电为分布式独立供电，使得单轮用电故障不影响其它车轮正常供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述左前轮用电设备、所述右前轮用电设备、所述左后轮用电设备和所述右后轮用电设备的每个用电设备包括驱动电机驱动器、转向电机驱动器、驱动电机编码器和转向电机编码器中的一种或多种。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一个实施例的电动汽车电子电气架构的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的单轮控制系统电力架构的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的电动汽车的电子电气系统。

图1是本发明一个实施例的电动汽车的电子电气系统架构的结构示意图。

如图1所示，该电动汽车的电子电气系统100包括：电池1、一级用电设备、二级用电设备、多个单轮控制系统电源管理模块和电控系统2。

其中，多个单轮控制系统电源管理模块用于为二级用电设备提供电源。电控系统2分别与电池1和多个单轮控制系统电源管理模块相连，电控系统2用于对整车的电力进行分配与控制，其中，电控系统2为一级用电设备提供二次电源，并控制多个单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电。本发明实施例的电动汽车的电子电气系统100可以对电动汽车的各用电系统进行集中电力分配，从整体上规划电力系统的结构，从而优化电动车辆的电力分配，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的电子电气系统100还包括：总开关3。其中，总开关3设置于电池1和电控系统2之间，用于控制整车的电力的开启与关闭。

可以理解的是，电池1为整个电子电气架构提供能量来源，由于电池1是通过电控系统2与总开关3相连接的，所以总开关3可以控制整个车辆的电力通断。

进一步地，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的电子电气系统100还包括：至少一个急停开关(例如，急停开关4)。其中，至少一个急停开关设置于电控系统2和多个单轮控制系统电源管理模块之间，用于控制二级用电设备的电力的开启与关闭。

进一步地，在本发明的一个实施例中，一级用电设备包括上位机5、车载用电系统6、传感器7和人机交互设备8中的一种或多种。

可选地，在本发明的一个实施例中，传感器7包括摄像头、激光雷达、倒车雷达、GPS中的一种或多种。

可选地，在本发明的一个实施例中，人机交互设备8包括方向盘、踏板、模式杆、显示器中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，二级用电设备包括左前轮用电设备9、右前轮用电设备10、左后轮用电设备11和右后轮用电设备12中的一种或多种。

可选地，在本发明的一个实施例中，左前轮用电设备9、右前轮用电设备10、左后轮用电设备11和右后轮用电设备12的每个用电设备包括驱动电机驱动器、转向电机驱动器、驱动电机编码器和转向电机编码器中的一种或多种。

进一步地，在本发明的一个实施例中，多个单轮控制系统电源管理模块的每个单轮控制系统电源管理模块相互独立，电控系统对各轮供电为分布式独立供电，使得单轮用电故障不影响其它车轮正常供电。

举例而言，结合图1和图2所示，本发明实施例提供一种搭建在四轮独立驱动独立转向车辆上的智能电动汽车电子电气架构。本发明实施例中的电动汽车电子电气架构的结构示意图包括电池1、电控系统2、总开关3、急停开关4、上位机5、车载用电系统6、传感器7、人机交互设备8、左前轮用电设备9、右前轮用电设备10、左后轮用电设备11、右后轮用电设备12、左前轮控制系统电源管理模块13、右前轮控制系统电源管理模块14、左后轮控制系统电源管理模块15、右后轮控制系统电源管理模块16。

其中，电池1为整个电子电气架构提供能量来源，可以通过电控系统2与总开关3相连接，总开关3的通断控制整车的电力通断，电控系统2可以为上位机5、车载用电系统6、传感器7和人机交互设备8提供二次电源，并进行分级供电，从而根据不同用电设备的额定电压对电池提供的电压进行降压及稳压处理，以输出匹配不同用电设备的多级电压。本发明实施例的上位机5所需的额定电压为48V；车载用电系统6包括灯具、雨刷器、防盗报警系统、空调控制系统、车载充电系统等；本发明实施例中各车载用电系统所需额定电压为12V；传感器7包括摄像头、激光雷达、倒车雷达、GPS等，需要说明的是，摄像头并不单独供电，摄像头与上位机5通过数据线连接，同时进行数据传输和供电；本发明实施例中的摄像头的额定电压为5V，激光雷达、倒车雷达和GPS的额定电压为12V；人机交互设备8包括方向盘、踏板、模式杆、显示器等。本发明实施例中的方向盘、踏板和模式杆的额定电压为24V；显示器所需额定电压为12V。

可以理解的是，电控系统2可以对单轮控制系统电源管理模块进行供电，各单轮控制系统电源管理模块(包括左前轮控制系统电源管理模块13、右前轮控制系统电源管理模块14、左后轮控制系统电源管理模块15、右后轮控制系统电源管理模块16)可以为各单轮系统的用电设备(包括左前轮用电设备9、右前轮用电设备10、左后轮用电设备11、右后轮用电设备12)提供二次电源，并进行降压分级供电，输出一级电压18(例如，可以为48V)可以为驱动电机驱动器19和转向电机驱动器20进行供电，输出二级电压21(例如，可以为12V)可以为下位机21、驱动电机编码器22和转向电机编码器23进行供电。

各单轮控制系统电源管理模块都是独立的，当其中一个或多个单轮系统的用电设备发生用电故障时，可以通过电控系统2进行稳压调节，其余各单轮控制系统电源管理模块不会受影响，若进一步通过容错控制，则可以在某一单轮故障的情况下保障车辆的正常运行。

进一步地，急停开关4的通断控制可以对单轮控制系统电源管理模块的供电，当车辆出现故障时，可以通过断开急停开关4的方式强制断开对各单轮系统的供电，使车辆失去动力。

根据本发明实施例提出的电动汽车的电子电气系统，可以通过单轮控制系统电源管理模块为二级用电设备提供电源，且电控系统分别与电池和多个单轮控制系统电源管理模块相连，电控系统可以为一级用电设备提供二次电源，并控制多个单轮控制系统电源管理模块可以为二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电，从而实现对整车的电力进行分配与控制，减小电力分配的复杂度，提升用户体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电动汽车的电子电气系统，其特征在于，包括：

电池；

一级用电设备和二级用电设备；

多个单轮控制系统电源管理模块，用于为所述二级用电设备提供电源；以及

电控系统，所述电控系统分别与所述电池和所述多个单轮控制系统电源管理模块相连，用于对整车的电力进行分配与控制，其中，所述电控系统为所述一级用电设备提供二次电源，并控制所述多个单轮控制系统电源管理模块为所述二级用电设备提供二次电源，以进行分级供电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，还包括：

总开关，所述总开关设置于所述电池和所述电控系统之间，用于控制所述整车的电力的开启与关闭。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，还包括：

至少一个急停开关，所述至少一个急停开关设置于所述电控系统和所述多个单轮控制系统电源管理模块之间，用于控制所述二级用电设备的电力的开启与关闭。

4.根据权利要求1所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述一级用电设备包括上位机、车载用电系统、传感器和人机交互设备中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述车载用电系统包括灯具、雨刷器、防盗报警系统、空调控制系统、车载充电系统中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述传感器包括摄像头、激光雷达、倒车雷达、GPS中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述人机交互设备包括方向盘、踏板、模式杆、显示器中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述二级用电设备包括左前轮用电设备、右前轮用电设备、左后轮用电设备和右后轮用电设备中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述多个单轮控制系统电源管理模块的每个单轮控制系统电源管理模块相互独立，所述电控系统对各轮供电为分布式独立供电，使得单轮用电故障不影响其它车轮正常供电。

10.根据权利要求8所述的电动汽车的电子电气系统，其特征在于，所述左前轮用电设备、所述右前轮用电设备、所述左后轮用电设备和所述右后轮用电设备的每个用电设备包括驱动电机驱动器、转向电机驱动器、驱动电机编码器和转向电机编码器中的一种或多种。