| 专利名称： | 一种新型的电驱动转向助力系统 | ||
| 专利名称(英文)： | A new kind of electric drive power-assisted steering system | ||
| 专利号： | CN201610067469.6 | 申请时间： | 20160201 |
| 公开号： | CN105711421A | 公开时间： | 20160629 |
| 申请人： | 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 | ||
| 申请地址： | 江苏省苏州市苏州工业园区苏虹东路288号 | ||
| 发明人： | 熊金峰; 张卫林; 史成龙 | ||
| 分类号： | B60L1/00; B62D5/06 | 主分类号： | B60L1/00 |
| 代理机构： | 苏州创元专利商标事务所有限公司 32103 | 代理人： | 范晴 |
| 摘要： | 本发明公开了一种新型的电驱动转向助力系统，包括动力电池、双向DC/DC电压变换器、低压蓄电池、转向助力泵电源和转向助力泵，所述动力电池输出高电压并通过转向助力泵电源为转向助力泵供电，同时通过双向DC/DC电压变换器的正向工作向低压蓄电池充电；所述低压蓄电池用于当动力电池无法向转向助力泵电源供电时，通过双向DC/DC电压变换器反向工作，产生高压电信号，向转向助力泵电源供电；本发明将现有24V?DC/DC电源换为双向DC/DC电压变换器，高压断电后，低压蓄电池可以给通过双向DC/DC电压变换器给转向助力泵供电，从而使驾驶员有足够的时间和可能将车移到相对安全的位置，此外，本发明不需要增加额外的电源装置，适用性强。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a new kind of electric drive power-assisted steering system, comprising a power battery, bidirectional DC/DC voltage converter, low-voltage battery, power steering pump power supply and a power steering pump, the power battery output of the high voltage power source is a power steering pump and the power steering pump power supply, through the two-way at the same time forward work DC/DC voltage of the converter to the low-voltage storage battery charging; the low-pressure accumulator is used for when the power the battery is unable to supply power when power supply to the steering booster pump, through the two-way DC/DC voltage converter reverse work, generating high-voltage electric signal, power supply to the steering booster pump; the invention the existing 24V DC/DC power supply is a two-way exchange DC/DC voltage converter, after the high-pressure cut-off, through a two-way low-voltage storage battery can to DC/DC voltage converter to the power steering pump power supply, so that the drivers have sufficient time and may be relatively safe to move to the position of the vehicle, in addition, this invention does not need to increase the extra power supply device, the applicability is strong. | ||
1.一种新型的电驱动转向助力系统，其特征在于：包括动力电池、双向DC/DC电压变换器、低压蓄电池、转向助力泵电源和转向助力泵，其中： 所述动力电池输出高电压并通过转向助力泵电源为转向助力泵供电，同时通过双向DC/DC电压变换器的正向工作向低压蓄电池充电； 所述双向DC/DC电压变换器，通过检测动力电池输出的高电压是否能向转向助力泵电源供电，调整正向和反向的工作模式； 所述低压蓄电池用于当动力电池无法向转向助力泵电源供电时，通过双向DC/DC电压变换器反向工作，产生高压电信号，向转向助力泵电源供电； 所述转向助力泵电源用于为转向助力泵直接供电； 所述转向助力泵用于为车辆转向提供助力，减轻打方向盘的用力强度。
2.根据权利要求1所述的电驱动转向助力系统，其特征在于：所述双向DC/DC电压变换器通过检测动力电池输出的高电压信号及转向油泵电源的输入电压信号，或者通过通讯接口接受到来自转向助力油泵电源的高压断电消息，判断转向助力油泵电源的高电压供电是否正常。
3.根据权利要求1所述的电驱动转向助力系统，其特征在于：所述转向助力泵采用直流电机、单向交流电机、三相交流电机、三相鼠笼电机和三相永磁电机中的一种，转向助力泵电源对应输出相适应的电流。
1.一种新型的电驱动转向助力系统，其特征在于：包括动力电池、双向DC/DC电压变换器、低压蓄电池、转向助力泵电源和转向助力泵，其中： 所述动力电池输出高电压并通过转向助力泵电源为转向助力泵供电，同时通过双向DC/DC电压变换器的正向工作向低压蓄电池充电； 所述双向DC/DC电压变换器，通过检测动力电池输出的高电压是否能向转向助力泵电源供电，调整正向和反向的工作模式； 所述低压蓄电池用于当动力电池无法向转向助力泵电源供电时，通过双向DC/DC电压变换器反向工作，产生高压电信号，向转向助力泵电源供电； 所述转向助力泵电源用于为转向助力泵直接供电； 所述转向助力泵用于为车辆转向提供助力，减轻打方向盘的用力强度。
2.根据权利要求1所述的电驱动转向助力系统，其特征在于：所述双向DC/DC电压变换器通过检测动力电池输出的高电压信号及转向油泵电源的输入电压信号，或者通过通讯接口接受到来自转向助力油泵电源的高压断电消息，判断转向助力油泵电源的高电压供电是否正常。
3.根据权利要求1所述的电驱动转向助力系统，其特征在于：所述转向助力泵采用直流电机、单向交流电机、三相交流电机、三相鼠笼电机和三相永磁电机中的一种，转向助力泵电源对应输出相适应的电流。
翻译：技术领域
本发明涉及电动客车技术领域，特别涉及一种新型的在混合动力或纯电动客车上使用的电驱动转向助力系统。
背景技术
混合动力及纯电动汽车作为一种节能环保的产品，使用前景十分良好。混合动力为了节省燃油，转向助力采用电驱动方式，而纯电动转向助力只能电驱动，驱动电源由动力电池高压输出经DC/AC电压转换得到；目前使用方案中，假设转向油泵电源的前级直流电断掉，如保险断掉，或者是高压断电，转向油泵电源会停止工作，就会导致在行车过程中突然失去方向助力，存在安全隐患，有可能导致事故发生。
混合动力和纯电动汽车上电气部分一般包含了电机控制器箱，制动空压机电源箱，转向助力油泵电源箱，高压配电箱和车载充电机箱，24VDC/DC电源等。其中24VDC/DC电源由低压蓄电池和一个DC/DC电压变换模块组成，后者用于变换高压电为低压，并给低压蓄电池充电。现有技术中24V电源只能单向工作，也即能量只能从高压电池流向24VDC/DC电源，给低压蓄电池充电，在高压电故障后，转向助力泵断电，转向失去助力，带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的就是提供一种新型的、更安全的电驱动转向助力系统方案，在系统高压直流电断掉时，电驱动转向助力系统仍具有一定的工作能力，解决上述问题。
本发明的技术方案是：
一种新型的电驱动转向助力系统，包括动力电池、双向DC/DC电压变换器、低压蓄电池、转向助力泵电源和转向助力泵，其中：
所述动力电池输出高电压并通过转向助力泵电源为转向助力泵供电，同时通过双向DC/DC电压变换器的正向工作向低压蓄电池充电；
所述双向DC/DC电压变换器，通过检测动力电池输出的高电压是否能向转向助力泵电源供电，调整正向和反向的工作模式；
所述低压蓄电池用于当动力电池无法向转向助力泵电源供电时，通过双向DC/DC电压变换器反向工作，产生高压电信号，向转向助力泵电源供电；
所述转向助力泵电源用于为转向助力泵直接供电；
所述转向助力泵用于为车辆转向提供助力，减轻打方向盘的用力强度。
优选的，所述双向DC/DC电压变换器通过检测动力电池输出的高电压信号及转向油泵电源的输入电压信号，或者通过通讯接口接受到来自转向助力油泵电源的高压断电消息，判断转向助力油泵电源的高电压供电是否正常。
优选的，所述转向助力泵采用直流电机、单向交流电机、三相交流电机、三相鼠笼电机和三相永磁电机中的一种，转向助力泵电源对应输出相适应的电流。
本发明的优点是：
本发明所提供的新型的电驱动转向助力系统，将现有技术的24VDC/DC电源换为双向DC/DC电压变换器，高压断电后，低压蓄电池可以给通过双向DC/DC电压变换器给转向助力泵供电，从而使驾驶员有足够的时间和可能将车移到相对安全的位置，此外，本发明不需要增加额外的电源装置，不仅新车型可以采用，老车型也可以方便的改造，实现本发明的所述功能。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的新型的电驱动转向助力系统的电气原理图；
图2为本发明所述的双向DC/DC电压变换器正向工作时，转向助力系统的电能流向图；
图3为本发明所述的双向DC/DC电压变换器反向工作时，转向助力系统的电能流向图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所揭示的新型的电驱动转向助力系统，包括动力电池、双向DC/DC电压变换器、低压蓄电池、转向助力泵电源和转向助力泵。所述动力电池输出高电压并通过转向助力泵电源为转向助力泵供电，同时通过双向DC/DC电压变换器的正向工作向低压蓄电池充电；所述双向DC/DC电压变换器，通过检测动力电池输出的高电压是否能向转向助力泵电源供电，调整正向和反向的工作模式；所述低压蓄电池用于当动力电池无法向转向助力泵电源供电时，通过双向DC/DC电压变换器反向工作，产生高压电信号，向转向助力泵电源供电；所述转向助力泵电源用于为转向助力泵直接供电；所述转向助力泵用于为车辆转向提供助力，减轻打方向盘的用力强度。
本发明不需要增加额外的电源装置，不仅新车型可以采用，现有车也可以方便的改造，实现本发明的所述功能。
客车上电气部分一般包含了电机控制器箱，制动空压机电源箱，转向油泵电源箱，高压配电箱和车载充电机箱，24VDC/DC电源等。各个部分的安装分配方式并不单独属于本发明范围，电气分总成可以以独立箱体形式存在，也可以集成为一个控制总成电气柜。对于本发明所述双向DC/DC电压变换器也可独立箱体形式，与目前通用的DC/DC电源箱基本没有区别，功率线束包含了输入高压DC线、输出低压DC线及通信线束；集成化控制总成柜方案可以融合电机控制器，制动空压机电源，转向油泵电源，高压配电和车载充电机，双向DC/DC电压变换器于一体，减小电气部件总体积，节省系统空间，同时增加系统可靠性。
现有车采用独立箱体的形式，本发明方案没有增加额外的设备，只需要按照原有的24VDC/DC电源箱体尺寸及空间布局来涉及本发明方案的双向DC/DC电压变换器箱体，然后用新箱体替换原有箱体即可，方便快捷，免除原有车体机械修正带来的麻烦。
本发明所述双向DC/DC电压变换器的包括控制单元和开关管组成的电气回路，所述控制单元用于通过控制变换器正向工作或者反向工作，并一定的控制算法生成开关控制信号，开关控制信号用于控制所述开关管的闭合和断开，所述开关管组成的电气回路用于依据不同的开关控制信号形成不同的电气回路，输出设定电压。
双向DC/DC电压变换器的控制单元通过检测高压电信号及转向油泵电源的输入电压信号，或者通过CAN通讯线路接受到来自转向助力油泵电源的高压断电消息，判断确定高压电是否正常工作，从而决定双向变换器工作模式。如图2所示，正向工作时高压电转换成低压，给低压蓄电池充电，能量从高压流向低压蓄电池，同时通过转向助力泵电源为转向助力泵供电。如图3所示，反向工作时低压蓄电池作为电源，能量流向高压电方向，并给转向助力油泵电源供电；所述双向DC/DC电压变换器具体实现的拓扑结构是带隔离的DC/DC变换，可以为反激式、正激式、推挽型和桥式双向DC/DC变换等形式。双向DC/DC电压变换器还可以作为24V电源为转向助力泵电源提供工作电压。
本发明方案中转向助力泵并不限于图1～3中的三相交流电机转向助力泵，可以为多种电机：直流电机、单向交流电机、三相鼠笼电机、三相永磁电机等，转向助力泵电源对应输出相适应的电流。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
