| 专利名称： | 电动汽车多功能电动力综合系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Multi-functional electric power integrated system for electric automobile | ||
| 专利号： | CN201520465749.3 | 申请时间： | 20150701 |
| 公开号： | CN204821196U | 公开时间： | 20151202 |
| 申请人： | 深圳电擎科技有限公司 | ||
| 申请地址： | 518172 广东省深圳市龙岗区龙城街道中心城清林西路留学生创业园一园222号 | ||
| 发明人： | 周旭光; 尹华标; 彭阿勇; 王洪; 王永宽; 蒋文 | ||
| 分类号： | B60L15/00; B60R16/02 | 主分类号： | B60L15/00 |
| 代理机构： | 深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙) 44325 | 代理人： | 朱业刚 |
| 摘要： | 本实用新型实施例提供了一种电动汽车多功能电动力综合系统。其中系统包括：双向逆变式多功能电机控制器VVE、直流/直流DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统通过通讯总线实现信号互连。本实用新型实施例，能够降低成本并且提高安全性。 | ||
| 摘要(英文)： | The embodiment of the utility model provides a multi-functional electric power integrated system for electric automobile. The system comprises : a bidirectional inverter type multi-function motor controller VVE, DC/DC DC/DC module, high voltage power distribution system, insulating impedance monitoring system and the integrated vehicle control system, the stated VVE, DC/DC module, high voltage power distribution system, insulating impedance monitoring system and vehicle integrated control system realizing signal interconnected through the communication bus. The embodiment of the utility model, can reduce the cost and improve the safety. | ||
1.一种电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，包括：双向逆变式多功能电机控制器VVE、直流/直流DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统通过通讯总线实现信号互连。
2.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统分别通过CAN总线与所述车辆综合控制系统连接，从而通过所述车辆综合控制系统实现信号互连。
3.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述车辆综合控制系统、高压配电系统、DC/DC模块和绝缘阻抗监测系统分别通过CAN总线与所述VVE连接，从而通过所述VVE实现信号互连。
4.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统集成于一体，并对外提供至少一个接口。
5.如权利要求4所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述至少一个接口包括如下至少一项：动力电池组接口、电机接口、单/三相线接口和外部CAN总线接口。
6.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所所述动力电池组接口分别与所述DC/DC模块和VVE连接，并且所述动力电池组接口与DC/DC模块和VVE之间的连接受所述车辆综合控制系统的控制。
7.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述电机接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于控制所述电机接口与所述VVE之间的连接或断开。
8.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述单/三相线接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于控制所述单/三相线接口与所述VVE之间的连接或断开。
1.一种电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，包括：双向逆变式多功能电机控制器VVE、直流/直流DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统通过通讯总线实现信号互连。
2.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统分别通过CAN总线与所述车辆综合控制系统连接，从而通过所述车辆综合控制系统实现信号互连。
3.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述车辆综合控制系统、高压配电系统、DC/DC模块和绝缘阻抗监测系统分别通过CAN总线与所述VVE连接，从而通过所述VVE实现信号互连。
4.如权利要求1所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统集成于一体，并对外提供至少一个接口。
5.如权利要求4所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述至少一个接口包括如下至少一项：动力电池组接口、电机接口、单/三相线接口和外部CAN总线接口。
6.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所所述动力电池组接口分别与所述DC/DC模块和VVE连接，并且所述动力电池组接口与DC/DC模块和VVE之间的连接受所述车辆综合控制系统的控制。
7.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述电机接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于控制所述电机接口与所述VVE之间的连接或断开。
8.如权利要求5所述的电动汽车多功能电动力综合系统，其特征在于，所述单/三相线接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于控制所述单/三相线接口与所述VVE之间的连接或断开。
翻译：技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车多功能电动力 综合系统。
背景技术
现有技术中，电动汽车的各个核心模块之间是相互分散独立的，这些核心 模块包括但不限于：电机控制器、DC/DC(DirectCurrent/DirectCurrent，直流/ 直流)模块和高压配电模块，等等。由于各核心模块之间相互分散独立，导致 电动汽车的接口过多，因此增加了成本并存在一定的安全隐患。
有鉴于此，如何降低电动汽车的成本并提高安全性成为本领域技术人员急 需解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电动汽车多功能电动力综合系统， 能够降低成本并且提高安全性。
本实用新型实施例为解决上述技术问题提供的技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种电动汽车多功能电动力综合系统，包括：双 向逆变式多功能电机控制器VVE、直流/直流DC/DC模块、高压配电系统、绝 缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、 绝缘阻抗监测系统和车辆综合控制系统通过通讯总线实现信号互连。
其中，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统分别通 过CAN总线与所述车辆综合控制系统连接，从而通过所述车辆综合控制系统实 现信号互连。
其中，所述车辆综合控制系统、高压配电系统、DC/DC模块和绝缘阻抗监 测系统分别通过CAN总线与所述VVE连接，从而通过所述VVE实现信号互连。
其中，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆 综合控制系统集成于一体，并对外提供至少一个接口。
其中，所述至少一个接口包括如下至少一项：动力电池组接口、电机接口、 单/三相线接口和外部CAN总线接口。
其中，所所述动力电池组接口分别与所述DC/DC模块和VVE连接，并且 所述动力电池组接口与DC/DC模块和VVE之间的连接受所述车辆综合控制系 统的控制。
其中，所述电机接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于 控制所述电机接口与所述VVE之间的连接或断开。
其中，所述单/三相线接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统， 用于控制所述单/三相线接口与所述VVE之间的连接或断开。
本实用新型实施例提供了一种电动汽车多功能电动力综合控制方法，包括 以上所述的电动汽车多功能电动力综合系统，所述方法包括：
由所述DC/DC模块进行低压供电；
所述车辆综合控制系统接收外部控制信号，该外部控制信号用于所述车辆 综合控制系统选择对应的工作模式；
所述车辆综合控制系统根据所述外部控制信号，选择VVE的工作模式；
所述车辆综合控制系统在确定了工作模式后，给出该工作模式下的接触器 吸和控制信号，所述高压配电系统根据该控制信号执行接触器的吸和。
其中，所述工作模式包括：电机驱动模式、单/三相充电模式、带载模式或 车辆对充模式。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型实施例，通过将双向逆变式多功能电机控制器、DC/DC模块、 高压配电系统、绝缘阻抗监测系统集成，达到降低电动汽车的成本、提高控制 系统的安全可靠性的目的。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电动汽车多功能电动力综合系统100的实施例 的结构示意图；
图2A和图2B均是本实用新型实施例的电动汽车多功能电动力综合系统的 通讯方式的示意图；
图3A和图3B分别是本实用新型实施例的电动汽车多功能电动力综合系统 的高压供电连接图和低压供电连接图；
图4是本实用新型实施例的电动汽车多功能电动力综合控制方法的实施例 的流程示意图；
图5是共用母线和铜排的连接方式的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白， 以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
目前市面上已经有的混合动力汽车以及纯电动汽车，都是通过将各分散模 块用外部连接的方式，来实现控制电动汽车各模块协调工作的目的。在此本专 利提出一种电动汽车多功能电动力综合系统(MultifunctionalControlSystemof ElectronicPower)，通过将双向逆变式多功能电机控制器VVE (Vehicle-Vehicle-ElectronicPower，以下简称VVE)、DC/DC模块、高压配电系 统、绝缘阻抗监测系统集成，从而在一个主控芯片上实现以上各个功能系统。 达到降低电动汽车的成本、提高控制系统的安全可靠性的目的。并且通过实现 高度集成后，该电动汽车多功能电动力综合系统与外部的接口将明显减少，从 而解决电动汽车接线过多存在安全隐患以及可靠性的问题。同时，其内部的双 向逆变式多功能电机控制器(VVE)与DC/DC模块能够共用母线铜排和电容，共 用的连接方式如图5所示，从而解决电动汽车不止一套母线铜排和电容的问题， 从而降低电动汽车的成本。如图5所示，DC/DC模块和VVE连接至同一套铜排 和电容上，从而实现共用。
本实用新型提供了一种电动汽车多功能电动力综合系统，包括：双向逆变 式多功能电机控制器VVE、直流/直流DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗 监测系统和车辆综合控制系统，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘 阻抗监测系统和车辆综合控制系统通过通讯总线实现信号互连。
其中，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统分别通 过CAN总线与所述车辆综合控制系统连接，从而通过所述车辆综合控制系统实 现信号互连。
其中，所述车辆综合控制系统、高压配电系统、DC/DC模块和绝缘阻抗监 测系统分别通过CAN总线与所述VVE连接，从而通过所述VVE实现信号互连。
其中，所述VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统和车辆 综合控制系统集成于一体，并对外提供至少一个接口。
其中，所述至少一个接口包括如下至少一项：动力电池组接口、电机接口、 单/三相线接口和外部CAN总线接口。
其中，所所述动力电池组接口分别与所述DC/DC模块和VVE连接，并且 所述动力电池组接口与DC/DC模块和VVE之间的连接受所述车辆综合控制系 统的控制。
其中，所述电机接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统，用于 控制所述电机接口与所述VVE之间的连接或断开。
其中，所述单/三相线接口与所述VVE连接，并且所述车辆综合控制系统， 用于控制所述单/三相线接口与所述VVE之间的连接或断开。
请参考图1，是本实用新型的电动汽车多功能电动力综合系统100的实施例 的结构示意图。其包括：集成在一起的VVE101、DC/DC模块102、高压配电 系统103、绝缘阻抗监测系统104以及车辆综合控制系统105。
其中，该电动汽车多功能电动力综合系统100的可接外部的动力电池组， 例如通过动力电池组接口，一般而言，动力电池组接口可分别与DC/DC模块102 和VVE101连接，并且该动力电池组接口与DC/DC模块102和VVE101之间的 连接受车辆综合控制系统105的控制，例如，在动力电池组接口和DC/DC模块 102之间设置电磁开关I，在动力电池组接口和VVE101之间设置电磁开关II， 其中电磁开关I、II的吸合/断开状态受车辆综合控制系统105的控制，从而车辆 综合控制系统105可以控制动力电池组与DC/DC模块102和VVE101之间的连 接状态。一般而言，动力电池组作为电动汽车的主能量源，可以为大功率电池 组。
其中，VVE101集成了电机驱动及整车控制、并网充放电、离网带载和车 辆对充技术，具有控制、驱动、逆变等功能，能实现车辆(Vehicle)对车辆(Vehicle)， 车辆(Vehicle)对电力(electricpower，包括电网、电力负载)之间的电力能量 的互动传递。其可以具有电机接口(用于连接电机)和单/三相线接口(用于连 接电网或负载)，需要说明的是，VVE101与电机或单/三相线接口之间的连接可 以受车辆综合控制系统的控制。
其中，DC/DC模块102能够将车载电池的高压直流电能量转换为符合要求 的+12V/24V低压电能量，给电动汽车多功能电动力综合系统提供低电压供电， 其中VVE101、高压配电系统103、绝缘阻抗监测系统101和车辆综合控制系统 105均可能需要低压供电。
其中，高压配电系统103主要完成电动汽车多功能电动力综合系统在不同 工作模式中通过控制接触器完成相关链路的吸合与断开。同时，通过保险、接 触器、熔断器等保障链路的安全性，对高压部分进行有效的保护作用。
其中，绝缘阻抗监测系统104时刻监测整车的高压漏电情况，以及直流是 否绝缘，为系统的用电安全提供监控。
其中，如图2(A)和图2(B)所示，电动汽车多功能电动力综合系统100 中各模块之间可采用以VVE101或车辆综合控制系统105为中心的CAN通讯方 式，例如：VVE、DC/DC模块、高压配电系统、绝缘阻抗监测系统分别通过CAN 总线与所述车辆综合控制系统连接，从而通过所述车辆综合控制系统实现信号 互连。或者例如：所述车辆综合控制系统、高压配电系统、DC/DC模块和绝缘 阻抗监测系统分别通过CAN总线与所述VVE连接，从而通过所述VVE实现信 号互连。
其中如图3A和3B所示分别示出了电动汽车多功能电动力综合系统的高压 供电连接图和低压供电连接图。其中，需要电压供电的组件包括：VVE、DC/DC 模块、高压配电系统和绝缘阻抗监测系统等等。
1、高压供电时的开关状态及工作过程如下：
1.1、电机驱动模式：由车辆综合控制系统给出控制信号，吸和VVE与 电机之间的接触器S3、VVE与动力电池组之间的接触器S2，使电机与动力电池 间的高压通路闭合，实现电机的驱动。
1.2、单/三相充电工作模式：由车辆综合控制系统给出控制信号，吸和 VVE与电网之间的接触器S4、VVE与动力电池组之间的接触器S2，使电网与 动力电池间的高压通路闭合，实现将电网的电能存储在动力电池中，即实现给 动力电池充电。
1.3、离网带载模式和车辆对充模式：由车辆综合控制系统给出控制信号， 吸和VVE与负载之间的接触器S4、VVE与动力电池组之间的接触器S2，使动 力电池能够通过VVE向负载放电。
1.4、当车辆综合控制系统吸和DC/DC模块与动力电池间的接触器S1 后，DC/DC模块能够将动力电池的高压电转换为+12V/24V的低压电。
2、低压供电：所述的多功能电动力综合控制系统中的各个模块，包括VVE、 高压配电系统、绝缘阻抗监测系统、和车辆综合控制系统在工作之前以及工作 过程中均需要提供低压供电。低压供电主要分为两个阶段：第一阶段，在车辆 综合控制系统未吸和动力电池与DC/DC模块链路间的接触器时，由车载蓄电池 提供低压电。第二阶段，在车辆综合控制系统吸和动力电池与DC/DC模块链路 间的接触器后，由DC/DC模块输出的低压电提供给需要的模块，此时车载蓄电 池将停止供低压电。
图4是本实用新型的基于以上的电动汽车多功能电动力综合系统的综合控 制方法的流程示意图。其包括：
步骤401、由DC/DC模块提供低压供电。
步骤402、车辆综合控制系统接收外部控制信号，用于车辆综合控制系统选 择对应的工作模式。
步骤403、车辆综合控制系统根据外部控制信号，选择VVE的工作模式。
其中工作模式包括：步骤404的电机驱动模式、步骤405的单/三相充电工 作模式、步骤406的离网带载模式和车辆对充模式。
步骤407、车辆综合控制系统在确定了工作模式后，给出该工作模式下的接 触器吸和控制信号，高压配电系统根据该控制信号执行接触器的吸和。具体如 下：
电机驱动模式：高压配电系统控制吸合VVE与动力电池组之间的链路，并 将动力电池组的电能量通过VVE转变为需求的母线电压，母线电压在VVE内 部变换为交流电后驱动电机模块运行，实现电机驱动功能。
单/三相充电模式：高压配电系统控制吸合VVE与电网和动力电池组之间的 链路，通过VVE将交流电能量转换为所需的直流电能量，给动力电池组充电。 从而可以将单/三相交流电经过VVE转换成直流电对动力电池组进行充电。
离网带载模式：高压配电系统控制吸合VVE与负载之间的链路，使VVE 能够将动力电池组的电能量，通过VVE转变为需求的母线电压，母线电压在 VVE内部变换为当地需求的电压等级和频率的交流电，通过单/三相线连接口向 电网输送电能或者给负载模块提供电能。其中所述的负载模块包括但不限于需 求供电的家庭。
车辆对充模式：高压配电系统控制吸合VVE与负载之间的链路，将动力电 池组的电能量通过VVE转变为需求的母线电压，母线电压在VVE内部变换为 交流电输出到另一辆需要充电的电动汽车。实现车辆对充功能。
步骤408、工作完成。
步骤409、高压配电系统控制接触器断开。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算 机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory， ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
