一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，包括控制板、集成电路和功率板，所述控制板包括电机控制器MCU、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL，燃料电池升压变换器FCBC，且控制板与集成电路之间通过导线电性连接，所述功率板与集成电路之间通过导线相连，功率板上集成有IGBT功率元件，所述IGBT功率元件通过五组导线输出分别连接到驱动电机、PTC、压缩机，蓄电池。本实用新型专利技术集成了电机控制器MCU、燃料电池升压变换器FCBC、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL四合一控制系统。高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，非常适合氢燃料电池汽车。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统
本技术涉及氢能汽车领域，具体涉及一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统。
技术介绍
随着燃料电池汽车的发展和网络技术在汽车中的广泛应用，随着汽车对轻量化的要求，电气架构不断演变和发展，高度的集成化必然成为趋势，现有的燃料电池汽车控制系统，集成化程度不够，功能不全，线束回路错综复杂，轻量化程度较为低下，整车的ECU零件较多也较为复杂，动力系统的生产设计管理成本较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述目前燃料电池汽车控制系统集成化程度不够的技术问题，提供一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统解决上述技术缺陷。一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，包括控制板、集成电路和功率板，所述控制板包括电机控制器MCU、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL，燃料电池升压变换器FCBC，且控制板与集成电路之间通过导线电性连接，所述功率板与集成电路之间通过导线相连，功率板上集成有IGBT功率元件，所述IGBT功率元件通过五组导线输出分别连接到驱动电机、PTC、压缩机，蓄电池；所述控制板上设置有输入接口，输入接口包括MCU使能信号输入、整车需求扭矩输入、高压输入、高压继电器控制指令输入、低压输入、DCDC使能信号输入、FCBC使能信号输入、需求电流信号输入，且控制板上输出为低压负载和高压负载。进一步的，所述电机控制器MCU、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL和燃料电池升压变换器FCBC集成为一个集成模块。进一步的，所述控制板上设置有CPU，CPU用于对电机控制器MCU、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL和燃料电池升压变换器FCBC四个零部件的硬件电路进行统一控制。进一步的，所述控制板上布置继电器和保险丝，且控制板和功率板之间还直接采用插针的方式连接。进一步的，所述控制板上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路CAN_DRV1_H和CAN-DRV1-L，另一路CAN_DRV2_H和CAN_DRV2_L，其中一路可以连接到另外一路整车CAN网路。进一步的，所述集成电路具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：高度集成的动力域控制器，有效的减少了线束回路，对线束的轻量化贡献率很高，也减少了整车的ECU零件，降低了动力系统的生产设计管理成本，更加适合氢燃料电池汽车。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1为本技术一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统结构图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，如图1所示，包括控制板1、集成电路6和功率板7，所述控制板1包括电机控制器MCU2、高压配电箱PDU3、车载降压变换器DCL4，燃料电池升压变换器FCBC5，且控制板1与集成电路6之间通过导线电性连接，所述功率板7与集成电路6之间通过导线相连，功率板7上集成有IGBT功率元件8，所述IGBT功率元件8通过五组导线输出分别连接到驱动电机9、PTC10、压缩机11，蓄电池12。所述控制板1上设置有输入接口，输入接口包括MCU使能信号输入、整车需求扭矩输入、高压输入、高压继电器控制指令输入、低压输入、DCDC使能信号输入、FCBC使能信号输入、需求电流信号输入，且控制板1上输出为低压负载和高压负载。所述电机控制器MCU2、高压配电箱PDU3、车载降压变换器DCL4和燃料电池升压变换器FCBC5集成为一个集成模块。所述控制板1上设置有CPU，CPU用于对电机控制器MCU2、高压配电箱PDU3、车载降压变换器DCL4和燃料电池升压变换器FCBC5四个零部件的硬件电路进行统一集成控制。所述控制板1上布置继电器和保险丝，且控制板1和功率板7之间还可以直接采用插针的方式连接。所述控制板1上设置有网络连接端口，网络连接端口包括两路can网络连接电路，所述两路can网络连接电路分别为一路CAN_DRV1_H(can高，接整车can网络)和CAN-DRV1-L(can低，接整车can网络)，另一路CAN_DRV2_H(CAN高)和CAN_DRV2_L(CAN低)，其中一路可以连接到另外一路整车CAN网路。所述集成电路6具体包括温度监测模块、电压监测模块、电流监测模块、驱动电路、数字量采集电路、模拟量采集电路和控制电路。本技术将电机控制器MCU、燃料电池升压变换器FCBC、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL集成为一个部件，根据料电池升压FCBC功能的特点，以FCBC为基础将电机控制器MCU、燃料电池升压变换器FCBC、高压配电箱PDU、车载降压变换器DCL的软硬件功能进行集成，在该系统中只有一个CPU，并对这4个零部件的硬件电路进行统一集成，功能相同的地方进行共用；该系统输入为MCU使能信号、整车需求扭矩、高压输入、高压继电器控制指令输入、低压输入、DCDC使能信号输入、FCBC使能信号输入、需求电流信号输入，输出是低压负载和高压负载，通过本系统内部低压管理给其分别进行输出控制：即驱动电机9、PTC10、压缩机11、蓄电池12等；本技术可实现对整车驱动电机控制、PTC加热器控制、压缩机供电、低压蓄电池充电等功能。上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，其特征在于，包括控制板(1)、集成电路(6)和功率板(7)，所述控制板(1)包括电机控制器MCU(2)、高压配电箱PDU(3)、车载降压变换器DCL(4)，燃料电池升压变换器FCBC(5)，且控制板(1)与集成电路(6)之间通过导线电性连接，所述功率板(7)与集成电路(6)之间通过导线相连，功率板(7)上集成有IGBT功率元件(8)，所述IGBT功率元件(8)通过五组导线输出分别连接到驱动电机(9)、PTC(10)、压缩机(11)，蓄电池(12)；所述控制板(1)上设置有输入接口，输入接口包括MCU使能信号输入、整车需求扭矩输入、高压输入、高压继电器控制指令输入、低压输入、DCDC使能信号输入、FCBC使能信号输入、需求电流信号输入，且控制板(1)上输出为低压负载和高压负载。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，其特征在于，包括控制板(1)、集成电路(6)和功率板(7)，所述控制板(1)包括电机控制器MCU(2)、高压配电箱PDU(3)、车载降压变换器DCL(4)，燃料电池升压变换器FCBC(5)，且控制板(1)与集成电路(6)之间通过导线电性连接，所述功率板(7)与集成电路(6)之间通过导线相连，功率板(7)上集成有IGBT功率元件(8)，所述IGBT功率元件(8)通过五组导线输出分别连接到驱动电机(9)、PTC(10)、压缩机(11)，蓄电池(12)；所述控制板(1)上设置有输入接口，输入接口包括MCU使能信号输入、整车需求扭矩输入、高压输入、高压继电器控制指令输入、低压输入、DCDC使能信号输入、FCBC使能信号输入、需求电流信号输入，且控制板(1)上输出为低压负载和高压负载。


2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池汽车用集成化IPU系统，其特征在于，所述电机控制器MCU(2)、高压配电箱PDU(3)、车载降压变换器DCL(4)和燃料电池升压变换器FCBC(5)集成为一个集成模块。


3.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：安元元，郝义国，齐建申，余红霞，程飞，郭燕，
申请(专利权)人：武汉格罗夫氢能汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42