CN207875431U - 一种电动汽车电力电子系统集成控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车电力电子系统集成控制器，包括壳体及可拆卸地扣接在所述壳体上的箱盖，所述壳体为双层结构，顶层为高压配电层，底层为集成控制器层；所述高压配电层与所述集成控制器采用高压插件连接，在所述壳体的底部设置有水冷底板，所述水冷底板与所述壳体一体成型，在所述水冷底板内设置有可循环贯通的水冷管网，所述水冷管网与所述壳体上的进/出水口贯通连接。该集成控制器结构布局合理、通用性强，功能集成度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车控制领域，具体是涉及一种电动汽车电力电子单元，简称PEU。PEU是集成电机控制器、DC-DC、辅助电机控制器、PDU等电控部件的动力系统集成控制器。特别是涉及一种电动汽车电力电子系统集成控制器。
背景技术
近几年，在中国政府的支持下，纯电动汽车得到了很大的发展。PUE是纯电动汽车整车控制系统中的一个重要组成部分，它是纯电动汽车能源储存装置与用电设备的接口，是整车高压用电管理的核心和枢纽，对整车合理用电和安全用电起到关键作用。由于目前电动汽车行业发展迅速，普通的电动汽车配电箱功能单一，集成度低，已经无法满足大部分车型的要求。
申请号为201610647712.1的中国发明专利申请公开了一种电动汽车控制器，它包括上盖和壳体。在壳体的外表面设置有多个加强筋，相邻两加强筋之间形成散热通道；壳体和加强筋均由散热系数高的材料制成，对于电动汽车控制器的功率单元而言，壳体作为散热罩，加强筋作为散热翅，在不增大控制器体积的前提下，通过增加控制器自身自然风冷的散热面积，极大地提升了散热效率；同时，加强筋还能提高壳体的强度。该汽车控制器虽然能够起到很好得散热作用，但是通过增加风扇组件实现对控制器的散热的技术方案增加了控制器的体积，且通过风扇组件实现对控制器进行散热的效率较低。
发明内容
为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本实用新型提供一种适用性强，功能集成度高，可靠性强，安全性高的电动汽车电力电子系统集成控制器
为实现上述目的本实用新型的技术方案是：一种电动汽车电力电子系统集成控制器，包括壳体及可拆卸地扣接在所述壳体上的箱盖，所述壳体内设置有双层结构，顶层为高压配电层，底层为集成控制器层；所述高压配电层与所述集成控制器采用高压插件连接，在所述壳体的底部设置有水冷底板，所述水冷底板与所述壳体一体成型，在所述水冷底板内设置有可循环贯通的水冷管网，所述水冷管网与所述壳体上的进/出水口贯通连接。
优选的是，所述高压配电层包括集成在电路板上的保险装置、支撑板、绝缘监测仪、接触器。
在上述任一方案中优选的是，所述集成控制层为包括集成安装在电路板上的油泵控制器、气泵控制器、DC/DC转换器及电机控制器总成。
在上述任一方案中优选的是，所述壳体采用铸铝材料制成。
在上述任一方案中优选的是，所述进/出水口固定安装在所述壳体的右侧。
在上述任一方案中优选的是，所述水冷管网与所述壳体采用摩擦焊固定连接。
在上述任一方案中优选的是，在所述箱盖上可拆卸地安装有维修盖板。
在上述任一方案中优选的是，在所述壳体的前部安装有手动维护开关和DC输出接口。
在上述任一方案中优选的是，在所述壳体的右侧设置有低压接口和辅助高压接口。
在上述任一方案中优选的是，所述低压接口与所述辅助高压接口同侧。
在上述任一方案中优选的是，所述进/出水口处于所述低压接口和所述辅助高压接口的下部。
在上述任一方案中优选的是，所述壳体为矩形结构。
在上述任一方案中优选的是，在所述壳体的侧壁上固定设置有支撑柱。
在上述任一方案中优选的是，在所述壳体的前部设置有充电接口、电源接口及电机接口。
在上述任一方案中优选的是，在所述壳体的底部四个顶角上设置有四个支脚。
与现有技术相比本本实用新型的优点在于：该电动汽车电力电子系统集成控制器结构简单，采用压铸成型工艺，铝合金结构设计，防护等级IP67，结构紧凑，维护方便；内部结构采用分层架构设计、方便安装、维护。此功率集成控制器将不同单独控制器可靠、有效的集为一体，高压配电采用铜排连接，结构可靠，底部是水冷流道，采用摩擦焊，结构一体化，耐久性更高，可靠性更好。
附图说明
图1为按照本实用新型电动汽车电力电子系统集成控制器原理图。
图2为按照本实用新型电动汽车电力电子系统集成控制器一优选实施例的立体结构示意图。
图3为按照本实用新型的电动汽车电力电子系统集成控制器图2所示实施例爆炸图。
图4为按照本实用新型的电动汽车电力电子系统集成控制器图2所示实施例中壳体的结构示意图。
图5为按照本实用新型的电动汽车电力电子系统集成控制器图2所示实施例中带有水冷管网的水冷底板的结构示意图。
图中附图标记为：1：箱盖，2：保险装置、3：支撑板，4：绝缘监控仪、5：油泵控制器、6：气泵控制器，7：DC/DC转换器：8：壳体、9：手动维护开关、10：支脚， 11： DC输出接口、12：防水格兰、13：低压接口、14：进/出水口 、15：辅助高压接口、16 ：电机控制器总成、17：接触器、18铜排、19：维修盖板、20：高压配电层、21：集成控制器层、22：水冷底板、23：水冷管网、24：支承柱、25：充电接口、26：电源接口、27：电机接口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例作进一步阐述说明；
本实用新型的若干个实施方式中有关“安装”或者“固定”等类似的词语包括直接或者间接的安装或者固定。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括作为描述本实用新型而使用的术语。
实施例1：
如图1-5所示，一种电力电子系统集成控制器，包括壳体8及可拆卸地安装在壳体8上的箱盖1。在箱盖1上可拆卸地安装有维修盖板19。壳体8为矩形结构。在所述壳体8的侧壁上固定设置有支撑柱24。支承柱24可活动的与高压配电层20接触。在所述壳体8的底部四个顶角上设置有四个支脚10。支架10固定安装在壳体8的底部。壳体8的内部内部配电层采用一体化PET注塑衬套结构设计。
在壳体8内设置有双层结构。顶层为高压配电层20，底层为集成控制器层21。高压配电层20和集成控制层21可拆卸的安装在壳体8内。高压配电层20和集成控制层21采用高压插件连接，此种连接方式可实现各个功能模块的快速拆装，操作方便。在本实施例中，壳体8采用铸铝材料制成。在壳体8的底部设置有水冷底板22，所述水冷底板22与所述壳体8采用一体制造成型。在所述水冷底板22内设置有可循环贯通的水冷管网23，所述水冷管网23与所述壳体8上的进/出水口14贯通连接。水冷管网23与所述壳体8采用摩擦焊固定连接。
在本实施例中，所述高压配电层20包括集成在电路板上的保险装置2、支撑板3、绝缘监测仪4、接触器17。所述集成控制层21为包括集成安装在电路板上的油泵控制器5、气泵控制器6、DC/DC转换器7及电机控制器总成16。进/出水口14固定安装在所述壳体8的右侧。电机控制器总成16根据整车控制指令，进行前进、后退、空档下的电动、发电等模式控制，配合电动汽车的整车系统实现主回路的开关、驱动/制动(巡航和换挡)、驻车、故障报警和处理等功能。DC/DC转换器7为将动力电池提供的高压直流电转换成低压直流电为车载蓄电池充电或车载低压用电器供电。气泵控制器6根据整车控制控制指令，驱动整车制动系统正常工作。油泵控制器5根据整车控制控制指令，驱动整车转向系统正常工作。
在所述壳体8的前部安装有手动维护开关9和DC输出接口11。在壳体8的右侧设置有低压接口13和辅助高压接口15。所述低压接口13与所述辅助高压接口15同侧。所述进/出水口14处于所述低压接口13和所述辅助高压接口15的下部。在壳体8的前部接线端口处设置有防水格兰12。本实施例中的电力电子系统集成控制器减少了整车零部件的数量，简化了整车生产工艺，减少了内部线束数量，有效的提高了整车空间利用率；结构简单合理，安全性能高，成本低，使用寿命长，应用范围宽，灵活配置等特点。
实施例2：
如图1-5所示，一种电力电子系统集成控制器，包括壳体8及可拆卸地安装在壳体8上的箱盖1。在箱盖1上可拆卸地安装有维修盖板19。壳体8为矩形结构。在所述壳体8的侧壁上固定设置有支撑柱24。支承柱24可活动的与高压配电层20接触。在所述壳体8的底部四个顶角上设置有四个支脚10。支架10固定安装在壳体8的底部。在壳体8内设置有双层结构。顶层为高压配电层20，底层为集成控制器层21。高压配电层20和集成控制层21可拆卸的安装在壳体8内。高压配电层20和集成控制层21采用高压插件连接，此种连接方式可实现各个功能模块的快速拆装，操作方便。在壳体8的底部设置有水冷底板22，所述水冷底板22与所述壳体8采用一体制造成型。在所述水冷底板22内设置有可循环贯通的水冷管网23，所述水冷管网23与所述壳体8上的进/出水口14贯通连接。
本实施例的电力电子系统集成控制器集成了两路空调、除霜、电池加热、电表采样、两路电机（正、负）、两路电池（正、负）、两路充电（正、负）、DC/DC、两路DC/AC（可匹配异步电机和同步电机）和绝缘检测功能，满足大部分电动汽车对整车配电的需求，并且各项功能可以自由组合。采用水冷，三个控制器共用一套冷却系统，减少了管路数量和管路接口，冷却水路与箱体采用摩擦焊连接，14水冷底板与箱体一体化设计，简化装配工艺，增加的产品可靠性；几个控制器通用部分电气接口，减少电气接口和高压线及接插件的数量。
在本实施例中，所述高压配电层20包括集成在电路板上的保险装置2、支撑板3、绝缘监测仪4、接触器17。所述集成控制层21为包括集成安装在电路板上的油泵控制器5、气泵控制器6、DC/DC转换器7及电机控制器总成16。进/出水口14固定安装在所述壳体8的右侧。
在所述壳体8的前部安装有手动维护开关9和DC输出接口11。在壳体8的右侧设置有低压接口13和辅助高压接口15。所述低压接口13与所述辅助高压接口15同侧。所述进/出水口14处于所述低压接口13和所述辅助高压接口15的下部。在壳体8的前部设置有充电接口25、电源接口26及电机接口27。在壳体8的前部的充电接口25的接线端口处，电源接口26的接线端口处，电机接口27的接线端口处均设置有防水格兰12。
以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本实用新型由现有技术的结合构成，这些构成本实用新型的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本实用新型而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本实用新型的一部分。
Claims (15)
1.一种电动汽车电力电子系统集成控制器，包括壳体及可拆卸地扣接在所述壳体上的箱盖，其特征在于：所述壳体内设置有双层结构，顶层为高压配电层，底层为集成控制器层；所述高压配电层与所述集成控制器采用高压插件连接，在所述壳体的底部设置有水冷底板，所述水冷底板与所述壳体一体成型，在所述水冷底板内设置有可循环贯通的水冷管网，所述水冷管网与所述壳体上的进/出水口贯通连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述高压配电层包括集成在电路板上的保险装置、支撑板、绝缘监测仪、接触器。
3.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述集成控制层为包括集成安装在电路板上的油泵控制器、气泵控制器、DC/DC转换器及电机控制器总成。
4.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述壳体采用铸铝材料制成。
5.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述进/出水口固定安装在所述壳体的右侧。
6.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述水冷管网与所述壳体采用摩擦焊固定连接。
7.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述箱盖上可拆卸地安装有维修盖板。
8.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述壳体的前部安装有手动维护开关和DC输出接口。
9.如权利要求5所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述壳体的右侧设置有低压接口和辅助高压接口。
10.如权利要求9所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述低压接口与所述辅助高压接口同侧。
11.如权利要求9所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述进/出水口处于所述低压接口和所述辅助高压接口的下部。
12.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：所述壳体为矩形结构。
13.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述壳体的侧壁上固定设置有支撑柱。
14.如权利要求8所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述壳体的前部设置有充电接口、电源接口及电机接口。
15.如权利要求1所述的电动汽车电力电子系统集成控制器，其特征在于：在所述壳体的底部四个顶角上设置有四个支脚。
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