车载配电盒与包括该车载配电盒的电动车辆制造技术

本实用新型专利技术涉及一种车载配电盒，其用于车辆的集成式电驱动系统，该系统包括电机、能量存储单元以及转换电路，该转换电路包括具有交流端和直流端的第一转换单元、具有第一端和第二端的第二转换单元以及具有输入端和输出端的第三转换单元，电机具有多个电感，每个电感的一端连接至第一转换单元的交流端，该车载配电盒包括：第一开关；第二开关；第三开关；第四开关；第五开关；第六开关；第七开关；第八开关；以及控制单元，其选择性地控制第一至第八开关的通断，以实现系统的不同工作模式。本实用新型专利技术还涉及一种包括该车载配电盒的电动车辆。根据本实用新型专利技术的系统与车辆实现了功率电子器件的复用；降低了车辆的制造成本。

On board distribution box and electric vehicle including the on-board distribution box

【技术实现步骤摘要】
车载配电盒与包括该车载配电盒的电动车辆
本技术涉及电动车辆领域，更具体而言，本技术涉及一种用于集成式电驱动系统的车载配电盒与包括该车载配电盒的电动车辆。
技术介绍
迫于能源危机和环境污染的双重压力，电动车辆(和/或混合动力车辆)成为未来车辆的主要发展趋势。通常，电动车辆包括可充电的高压电池、利用该高压电池所提供的电力驱动车辆行驶的三相电机、以及用于借助高压电池驱动电机的逆变器。当高压电池中的剩余电力(SOC)过低时，需要利用车辆中所配备的充电机来对高压电池充电，该充电机通常是借助外接单相交流电或三相交流电进行充电的交流充电机。此外，需要安装额外的DC/DC转换器给12V蓄电池供电，该12V蓄电池可以为车辆中的音响、车窗及车灯等低压设备供电。在现有的电动车辆中，充电过程和驱动过程中所用到的逆变器、充电机以及DC/DC转换器等都各自独立地安装在车辆上，并且使用场景单一，这不仅增加了电路的复杂性和车辆的制造成本，还造成了功率电子器件的浪费。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述问题，本技术提供了一种用于车辆的集成式电驱动系统的车载配电盒，采用本技术的集成式电驱动系统将充电机、逆变器、电机和DC/DC转换器集成于一体，实现了功率电子器件的复用，可同时支持两相、三相交流充电和直流充电；此外，取消了单独的充电机、逆变器和直流转换器，减少了车辆的固定负载，降低了车辆的制造成本。具体地，本技术提供了一种用于车辆的集成式电驱动系统的车载配电盒，其中该系统包括电机、能量存储单元以及连接在所述电机与所述能量存储单元之间以传输功率的转换电路，所述转换电路包括具有交流端和直流端的第一转换单元、具有第一端和第二端的第二转换单元以及具有输入端和输出端的第三转换单元，所述电机包括多个线圈电感，每个线圈电感的第一端连接至所述第一转换单元的交流端，所述能量存储单元包括用于驱动所述电机的高压电池和用于向车辆中的低压设备供电的低压电池，其中，该车载配电盒包括：第一开关，其将所述每个线圈电感的第二端连接至车辆外部电源；第二开关，其将所述每个线圈电感的所述第二端连接至中性点；第三开关，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述高压电池之间；第四开关，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述低压电池之间；第五开关，其连接在所述第一转换单元的直流端与所述第二转换单元的第一端之间；第六开关，其连接在所述第二转换单元的第二端与所述第三转换单元的输入端之间；第七开关，其连接在所述第一转换单元的直流端与所述第二转换单元的第二端之间；第八开关，其连接在所述第二转换单元的第一端与所述第三转换单元的输入端之间；以及控制单元，其配置为选择性地控制第一至第八开关的通断，以实现所述系统的不同工作模式。有利地，所述控制单元配置为选择性地控制第五、第六、第七和第八开关的通断，以使所述第二转换单元对来自所述第一转换单元或所述高压电池的直流电执行升压或降压操作。有利地，所述控制单元配置为闭合第五和第六开关且断开第七和第八开关，以使所述第二转换单元对来自所述第一转换单元的直流电执行升压操作，或者对来自所述高压电池的直流电执行降压操作。有利地，所述控制单元配置为闭合第七和第八开关且断开第五和第六开关，以使所述第二转换单元对来自所述第一转换单元的直流电执行降压操作，或者对来自所述高压电池的直流电执行升压操作。有利地，所述控制单元还配置为闭合第一和第三开关，断开第二和第四开关，以借助车辆外部电源对所述高压电池充电。有利地，所述控制单元还配置为闭合第一和第四开关，断开第二和第三开关，以借助车辆外部电源对所述低压电池充电。有利地，该车载配电盒还包括：第九开关，其连接在所述高压电池与所述第三转换单元的输入端之间，其中，所述控制单元配置为选择性地控制第一至第九开关的通断，以实现所述系统的不同工作模式。有利地，所述控制单元配置为断开第三、第六和第八开关，闭合第四、第九开关，以借助所述高压电池对所述低压电池充电。有利地，该车载配电盒还包括：第十开关，其连接在所述第一转换单元的直流端与所述高压电池之间，其中，所述控制单元配置为选择性地控制第一至第八开关以及第十开关的通断，以实现所述系统的不同工作模式。有利地，所述控制单元配置为断开第一、第五和第七开关，闭合第二和第十开关，以借助所述高压电池驱动电机。有利地，所述控制单元配置为断开第一、第三、第五和第七开关，闭合第二和第十开关，以借助电机反馈制动能量对所述高压电池充电。本技术还提供了一种包括根据上文所述的车载配电盒的电动车辆。附图说明图1示出了包括根据本技术的车载配电盒的用于车辆的集成式电驱动系统的示意性框图；以及图2示出了图1中所示的包括车载配电盒的集成式电驱动系统的电路图。具体实施方式下面将参照附图并通过实施例来描述根据本技术的用于集成式电驱动系统的车载配电盒。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本技术。但是，对于所属
内的技术人员明显的是，本技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。图1示出了包括根据本技术的车载配电盒20的用于车辆的集成式电驱动系统10的示意性框图；图2示出了图1中所示的包括车载配电盒的集成式电驱动系统的电路图。如图1和2中所示，该系统10包括用于驱动车辆行驶的电机12、能量存储单元以及连接在所述电机与能量存储单元之间以用于传输功率的转换电路。电机12可以是永磁体/AC感应电机，其配置为借助车辆的能量存储单元(特别是高压电池)通过电机输出构件110带动车轮旋转。电机12包括由多个电感线圈构成的电感单元121，电感单元121由三相绕组(电感L1、L2、L3)构成。能量存储单元可包括高压电池18和低压电池19，高压电池18配置为向所述电机12供电以使其带动车轮旋转，因此也称为“动力电池”；低压电池19是指车辆中的12V蓄电池，其配置为向车辆中的低压设备供电。本文所称的“车辆”包括电动车辆和混合动力车辆。所述转换电路可包括牵引功率变换单元13、双向升降压变换单元14以及充电转换单元。牵引功率变换单元13配置为将来自车辆外部电源或电机再生反馈时所产生的交流电转换为直流电，或者将来自高压电池的直流电转换为交流电；双向升降压变换单元14配置为对来自牵引功率变换单元13或高压电池18的直流电执行升压或降压操作；充电转换单元配置为将来自双向升降压变换单元14的直流电转换成用于对高压电池18或低压电池19充电的直流电，或者将来自高压电池18的直流电转换为用于对低压电池19充电的直流电。此外，该系统10还包括控制单元11，该控制单元11配置为借助设置在车载配电盒20中的一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载配电盒，该车载配电盒用于车辆的集成式电驱动系统，其中该系统包括电机(12)、能量存储单元以及连接在所述电机与所述能量存储单元之间以传输功率的转换电路，所述转换电路包括具有交流端和直流端的第一转换单元(13)、具有第一端和第二端的第二转换单元(14)以及具有输入端和输出端的第三转换单元(15,16,17)，所述电机包括多个线圈电感，每个线圈电感(L1,L2,L3)的第一端连接至所述第一转换单元(13)的交流端，所述能量存储单元包括用于驱动所述电机(12)的高压电池(18)和用于向车辆中的低压设备供电的低压电池(19)，其特征在于，该车载配电盒包括：/n第一开关(S1,S2,S3)，其将所述每个线圈电感的第二端连接至车辆外部电源；/n第二开关(S4,S5,S6)，其将所述每个线圈电感的所述第二端连接至中性点；/n第三开关(S9)，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述高压电池(18)之间；/n第四开关(S10)，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述低压电池(19)之间；/n第五开关(2PS1)，其连接在所述第一转换单元(13)的直流端与所述第二转换单元(14)的第一端之间；/n第六开关(2PS2)，其连接在所述第二转换单元(14)的第二端与所述第三转换单元的输入端之间；/n第七开关(3PS3)，其连接在所述第一转换单元(13)的直流端与所述第二转换单元(14)的第二端之间；/n第八开关(3PS4)，其连接在所述第二转换单元(14)的第一端与所述第三转换单元的输入端之间；以及/n控制单元(11)，其配置为选择性地控制第一至第八开关的通断，以实现所述系统的不同工作模式。/n...

【技术特征摘要】
1.一种车载配电盒，该车载配电盒用于车辆的集成式电驱动系统，其中该系统包括电机(12)、能量存储单元以及连接在所述电机与所述能量存储单元之间以传输功率的转换电路，所述转换电路包括具有交流端和直流端的第一转换单元(13)、具有第一端和第二端的第二转换单元(14)以及具有输入端和输出端的第三转换单元(15,16,17)，所述电机包括多个线圈电感，每个线圈电感(L1,L2,L3)的第一端连接至所述第一转换单元(13)的交流端，所述能量存储单元包括用于驱动所述电机(12)的高压电池(18)和用于向车辆中的低压设备供电的低压电池(19)，其特征在于，该车载配电盒包括：
第一开关(S1,S2,S3)，其将所述每个线圈电感的第二端连接至车辆外部电源；
第二开关(S4,S5,S6)，其将所述每个线圈电感的所述第二端连接至中性点；
第三开关(S9)，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述高压电池(18)之间；
第四开关(S10)，其连接在所述第三转换单元的输出端与所述低压电池(19)之间；
第五开关(2PS1)，其连接在所述第一转换单元(13)的直流端与所述第二转换单元(14)的第一端之间；
第六开关(2PS2)，其连接在所述第二转换单元(14)的第二端与所述第三转换单元的输入端之间；
第七开关(3PS3)，其连接在所述第一转换单元(13)的直流端与所述第二转换单元(14)的第二端之间；
第八开关(3PS4)，其连接在所述第二转换单元(14)的第一端与所述第三转换单元的输入端之间；以及
控制单元(11)，其配置为选择性地控制第一至第八开关的通断，以实现所述系统的不同工作模式。


2.根据权利要求1所述的车载配电盒，其特征在于，
所述控制单元(11)配置为选择性地控制第五、第六、第七和第八开关的通断，以使所述第二转换单元(14)对来自所述第一转换单元(13)或所述高压电池(18)的直流电执行升压或降压操作。


3.根据权利要求2所述的车载配电盒，其特征在于，
所述控制单元(11)配置为闭合第五和第六开关且断开第七和第八开关，以使所述第二转换单元(14)对来自所述第一转换单元(13)的直流电执行升压操作，或者对来自所述高压电池(18)的直流电执行降...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍博，
申请(专利权)人：纬湃科技投资中国有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31