一种新能源商用车多合一控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种新能源商用车多合一控制器，包括控制器壳体，控制器壳体内部平行设置有上层底面和下层底面，所述控制器壳体外部前侧设置有电池/电机高压接口模块，控制器壳体外部右侧设置有高压小电流输出接口、低压通信接口和24V电压接口，控制器壳体外部后侧设置有大电流高压接口，所述上层底面布置有MCU功能区、PDU功能区和滤波模块，MCU功能区经过滤波模块电连接电池/电机高压接口模块，MCU功能区与PDU功能区电连接，PDU功能区分别与高压小电流输出接口和大电流高压接口电连接，所述MCU功能区布置于上层底面前侧，PDU功能区布置于上层底面后方，滤波模块布置于MCU功能区右侧。侧。侧。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源商用车多合一控制器


[0001]本专利技术属于控制设备
，具体涉及一种新能源商用车多合一控制器。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的发展，高压部件的集成化因可以降低成本、大幅减少体积以及提高可靠性等优势，逐渐成为新能源汽车设计的主流趋势。新能源商用车，如新能源重卡，也逐步向高压部件集成化发展，由于目前大多能源商用车匹配的电机功率大、电流大，常规的电机控制器每相电流逆变由一个IGBT驱动不能满足要求，需要由两个IGBT并联驱动（或采用两个电机，每个电机每相一个IGBT），加之为了降低成本，IGBT普遍采用平铺方案，由此导致新能源重卡电机控制器个头普遍较大，如果再与辅驱、配电等模块集成设计的多合一控制器，则其体积更大。目前常见的新能源商用车，以新能源重卡为例，重卡多合一控制器由于其结构较宽大，对于卡车只能布置在卡车两根纵梁之上，无法布置在两根纵梁内部或纵梁一侧，导致整车总布置设计受限。
[0003]现有常见的控制器布置方案如下，控制器分为上下两层，上层布置MCU、PDU以及母线滤波模块，其中MCU共6个IGBT平铺，与母线电容共同组成MCU核心部件，布置在多合一控制器上层左侧，由于IGBT散热大，需要水冷，因此多合一控制器水口布置在左侧以便水道占用空间最小。PDU布置在上层的右侧，与右侧的高压小电流接口最近，方便内部接线。多合一下层一般布置DCDC和DCAC，由于其也需要散热，可与MCU的水道共用，以便最大化减少控制器体积。
[0004]上述控制器布置方案对于控制器本身而言，内部结构布置合理，但考虑放在整车上后，其宽度方向一般较宽，加上两侧的水管、低压接口、高压小电流输出接口，其宽度更宽，再考虑到人员操作空间，导致基本只能放置在纵梁上方，不能布置在纵梁内侧；因为会超整车宽度限值，无法布置在纵梁一侧。而对于卡车而言，纵梁上方空间大部分要放置货箱、驾驶室等。因此该设计易导致整车设计时布置受限，对于提高整车空间利用率、提高产量布置灵活性等非常不利。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新能源商用车多合一控制器。
[0006]为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种新能源商用车多合一控制器，包括控制器壳体，控制器壳体内部平行设置有上层底面和下层底面，所述控制器壳体外部前侧设置有电池/电机高压接口模块，控制器壳体外部右侧设置有高压小电流输出接口、低压通信接口和24V电压接口，控制器壳体外部后侧设置有大电流高压接口，所述上层底面布置有MCU功能区、PDU功能区和滤波模块，MCU功能区经过滤波模块电连接电池/电机高压接口模块，MCU功能区与PDU功能区电连接，PDU功能区分别与高压小电流输出接口和大电流高压接口电连接，所述MCU功能区布置于上层底面前侧，PDU功能区布置于上层底面后方，滤波模块
布置于MCU功能区右侧；所述下层底面布置有DCDC转换模块和DCAC转换模块，DCDC转换模块一端与PDU功能区电连接，DCDC转换模块另一端电连接24V电压接口，DCAC转换模块一端与PDU功能区电连接，DCAC转换模块另一端电连接高压小电流输出接口；所述MCU功能区上方设置有主控制板，主控制板分别与MCU功能区、PDU功能区、滤波模块、DCDC转换模块和DCAC转换模块电连接。
[0007]优选的，所述MCU功能区包括IGBT模块、支撑电容、放电电阻、第一正极铜排、第二正极铜排、第三正极铜排、第四正极铜排、第一负极铜排、第二负极铜排、主继电器、主熔断、主预充电阻、主预充继电器、U输出铜排、V输出铜排、W输出铜排、电流传感器和绝缘柱；所述IGBT模块为6组，6组IGBT模块平铺安装于上层底面前侧，支撑电容紧挨IGBT模块安装于IGBT模块后侧，IGBT模块的输入端与支撑电容的输出端通过螺钉连接；所述第一正极铜排和第二正极铜排通过两个螺钉连接组成正极输入组件，正极输入组件通过螺钉固定于绝缘柱上，绝缘柱固定于上层底面，绝缘柱设置于支撑电容右侧，第一正极铜排与电池/电机高压接口模块的电池高压接口连接，第二正极铜排连接主继电器，主继电器经过第三正极铜排与主熔断连接，主熔断另一端与第四正极铜排一端连接，第四正极铜排另一端与支撑电容正极连接，完成MCU正极回路；所述第一负极铜排和第二负极铜排通过两个螺钉连接组成负极输出组件，负极输出组件通过螺钉固定于绝缘柱上，绝缘柱固定于上层底面，第一负极铜排与电池/电机高压接口模块的电池高压接口连接，第二负极铜排与支撑电容负极连接，完成MCU负极回路；所述主预充电阻和主预充继电器组成预充保护功能模块，主预充电阻一端通过线束与主预充继电器一端连接，主预充电阻另一端通过线束与第二正极铜排连接，主预充继电器另一端通过线束与第三正极铜排连接，与主继电器形成并联连接；所述放电电阻一端通过线束与支撑电容正极连接，放电电阻另外一端通过线束与支撑电容负极连接，放电电阻安装于上层底面上；所述IGBT模块分别与U输出铜排、V输出铜排和W输出铜排连接，U输出铜排、V输出铜排和W输出铜排分别与电池/电机高压接口模块的电机高压接口连接，所述电流传感器为两个，两个电流传感器分别套在U输出铜排和V输出铜排上。
[0008]优选的，所述电池/电机高压接口模块包括高压接线座、高压接口安装座、高压接线盒和高压接线盖板，高压接线座、高压接口安装座设置于高压接线盒内，高压接线盖板安装于高压接线盒前侧，所述高压接线座上固定有直流转接铜排和交流转接铜排，高压接口安装座上固定有电池高压接口和电机高压接口，所述第一正极铜排和第一负极铜排与直流转接铜排连接，直流转接铜排通过电池高压接口与外部高压线束接头连接，向控制器输入直流电，所述U输出铜排、V输出铜排和W输出铜排分别与交流转接铜排连接，交流转接铜排通过电机高压接口与外部高压线束接头连接，向电机输出三相交流电。
[0009]优选的，所述PDU功能区包括次回路继电器、熔断铜排、熔断盒、小熔断、次回路预充继电器、次回路预充电阻、上装继电器、上装熔断、上装熔断铜排、上装正铜排、上装负铜排、上装端子座、上装预充电阻和上装预充继电器；次回路继电器一端与第二正极铜排连接，另一端与熔断铜排连接，熔断铜排穿过熔断盒固定连接，在熔断盒中安装有小熔断，小熔断通过正极线束连接高压小电流输出接
口，高压小电流输出接口上的负极线束连接上装负铜排，上装负铜排连接第二负极铜排；所述次回路预充继电器一端与次回路预充电阻一端用线束串联，次回路预充电阻另一端与第二正极铜排用线束连接，次回路预充继电器另一端与熔断铜排用线束连接，与次回路继电器并联，构成次回路预充回路；所述上装继电器一端与第二正极铜排连接，上装继电器另一端与上装熔断通过上装熔断铜排连接，上装熔断正极连接上装正铜排，上装正铜排连接大电流高压接口，上装正铜排与上装负铜排共同固定于上装端子座，上装端子座固定于上层底面后侧；所述上装预充电阻与上装预充继电器用线束串联组成预充保护功能，上装预充电阻一端与第二正极铜排用线束连接，上装预充继电器与上装熔断铜排用线束连接，与上装继电器并联，组成上装预充回本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源商用车多合一控制器，包括控制器壳体（1），控制器壳体（1）内部平行设置有上层底面（2）和下层底面（3），其特征在于：所述控制器壳体（1）外部前侧设置有电池/电机高压接口模块（7），控制器壳体（1）外部右侧设置有高压小电流输出接口（8）、低压通信接口（9）和24V电压接口（10），控制器壳体（1）外部后侧设置有大电流高压接口（14），所述上层底面（2）布置有MCU功能区（4）、PDU功能区（5）和滤波模块（6），MCU功能区（4）经过滤波模块（6）电连接电池/电机高压接口模块（7），MCU功能区（4）与PDU功能区（5）电连接，PDU功能区（5）分别与高压小电流输出接口（8）和大电流高压接口（14）电连接，所述MCU功能区（4）布置于上层底面（2）前侧，PDU功能区（5）布置于上层底面（2）后方，滤波模块布置于MCU功能区（4）右侧；所述下层底面（3）布置有DCDC转换模块（11）和DCAC转换模块（12），DCDC转换模块（11）一端与PDU功能区（5）电连接，DCDC转换模块（11）另一端电连接24V电压接口（10），DCAC转换模块（12）一端与PDU功能区（5）电连接，DCAC转换模块（12）另一端电连接高压小电流输出接口（8）；所述MCU功能区（4）上方设置有主控制板（15），主控制板（15）分别与MCU功能区（4）、PDU功能区（5）、滤波模块（6）、DCDC转换模块（11）和DCAC转换模块（12）电连接。2.根据权利要求1所述的一种新能源商用车多合一控制器，其特征在于：所述MCU功能区（4）包括IGBT模块（4
‑
1）、支撑电容（4
‑
2）、放电电阻（4
‑
3）、第一正极铜排（4
‑
4）、第二正极铜排（4
‑
5）、第三正极铜排（4
‑
6）、第四正极铜排（4
‑
7）、第一负极铜排（4
‑
8）、第二负极铜排（4
‑
9）、主继电器（4
‑
10）、主熔断（4
‑
11）、主预充电阻（4
‑
12）、主预充继电器（4
‑
13）、U输出铜排（4
‑
14）、V输出铜排（4
‑
15）、W输出铜排（4
‑
16）、电流传感器（4
‑
17）和绝缘柱（4
‑
18）；所述IGBT模块（4
‑
1）为6组，6组IGBT模块（4
‑
1）平铺安装于上层底面（2）前侧，支撑电容（4
‑
2）紧挨IGBT模块（4
‑
1）安装于IGBT模块（4
‑
1）后侧，IGBT模块（4
‑
1）的输入端与支撑电容（4
‑
2）的输出端通过螺钉连接；所述第一正极铜排（4
‑
4）和第二正极铜排（4
‑
5）通过两个螺钉连接组成正极输入组件，正极输入组件通过螺钉固定于绝缘柱（4
‑
18）上，绝缘柱（4
‑
18）固定于上层底面（2），绝缘柱（4
‑
18）设置于支撑电容（4
‑
2）右侧，第一正极铜排（4
‑
4）与电池/电机高压接口模块（7）的电池高压接口连接，第二正极铜排（4
‑
5）连接主继电器（4
‑
10），主继电器（4
‑
10）经过第三正极铜排（4
‑
6）与主熔断（4
‑
11）连接，主熔断（4
‑
11）另一端与第四正极铜排（4
‑
7）一端连接，第四正极铜排（4
‑
7）另一端与支撑电容（4
‑
2）正极连接，完成MCU正极回路；所述第一负极铜排（4
‑
8）和第二负极铜排（4
‑
9）通过两个螺钉连接组成负极输出组件，负极输出组件通过螺钉固定于绝缘柱（4
‑
18）上，绝缘柱（4
‑
18）固定于上层底面（2），第一负极铜排（4
‑
8）与电池/电机高压接口模块（7）的电池高压接口连接，第二负极铜排（4
‑
9）与支撑电容（4
‑
2）负极连接，完成MCU负极回路；所述主预充电阻（4
‑
12）和主预充继电器（4
‑
13）组成预充保护功能模块，主预充电阻（4
‑
12）一端通过线束与主预充继电器（4
‑
13）一端连接，主预充电阻（4
‑
12）另一端通过线束与第二正极铜排（4
‑
5）连接，主预充继电器（4
‑
13）另一端通过线束与第三正极铜排（4
‑
6）连接，与主继电器（4
‑
10）形成并联连接；所述放电电阻（4
‑
3）一端通过线束与支撑电容（4
‑
2）正极连接，放电电阻（4
‑
3）另外一端通过线束与支撑电容（4
‑
2）负极连接，放电电阻（4
‑
3）安装于上层底面（2）上；
所述IGBT模块（4
‑
1）分别与U输出铜排（4
‑
14）、V输出铜排（4
‑
15）和W输出铜排（4
‑
16）连接，U输出铜排（4
‑
14）、V输出铜排（4
‑
15）和W输出铜排（4
‑
16）分别与电池/电机高压接口模块（7）的电机高压接口连接，所述电流传感器（4
‑
17）为两个，两个电流传感器（4
‑
17）分别套在U输出铜排（4
‑
14）和V输出铜排（4
‑
15）上。3.根据权利要求2所述的一种新能源商用车多合一控制器，其特征在于：所述电池/电机高压接口模块（7）包括高压接线座（7
‑
1）、高压接口安装座（7
‑
2）、高压接线盒（7
‑
3）和高压接线盖板（7
‑
4），高压接线座（7
‑
1）、高压接口安装座（7
‑
2）设置于高压接线盒（7
‑
3）内，高压接线盖板（7
‑
4）安装于高压接线盒（7
‑
3）前侧，所述高压接线座（7
‑
1）上固定有直流转接铜排（7
‑1‑
1）和交流转接铜排（7
‑1‑
2），高压接口安装座（7
‑
2）上固定有电池高压接口（7
‑2‑
1）和电机高压接口（7
‑2‑
2），所述第一正极铜排（4
‑
4）和第一负极铜排（4
‑
8）与直流转接铜排（7
‑1‑
1）连接，直流转接铜排（7
‑1‑
1）通过电池高压接口（7
‑2‑
1）与外部高压线束接头连接，向控制器输入直流电，所述U输...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明明，拓朝辉，孙富荣，袁凯，王保平，校甜，张攀，
申请(专利权)人：西安智德汽车电子控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：