一種電動汽車動力控制單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電動汽車動力控制單元。它包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將殼體內(nèi)的空腔分為上層空腔和下層空腔，上層空腔內(nèi)設(shè)有高壓配電盒、DC/DC轉(zhuǎn)換器和整車控制器，下層空腔底部設(shè)有輔助系統(tǒng)控制器、電機控制器和水冷散熱器，高壓配電盒分別與動力電池、輔助系統(tǒng)控制器、整車控制器、電機控制器和DC/DC轉(zhuǎn)換器電連接，整車控制器還分別與輔助系統(tǒng)控制器、電機控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和水冷散熱器電連接，電機控制器還與電機電連接，輔助系統(tǒng)控制器還與輔助驅(qū)動部件電連接，DC/DC轉(zhuǎn)換器還與低壓蓄電池電連接。本實用新型合理布置動力控制單元內(nèi)的電子器件，節(jié)省結(jié)構(gòu)空間，提高散熱效果。
【專利說明】-種電動汽車動力控制單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電動汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電動汽車動力控制單元。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著新能源領(lǐng)域不斷發(fā)展，電動汽車行業(yè)取得了長足的進步。動力控制系統(tǒng)（PCU) 是電動汽車的整車核心零部件系統(tǒng)，擔(dān)負著控制、運算、信號轉(zhuǎn)換處理、故障診斷、通信和驅(qū) 動等多項功能，其根據(jù)駕駛員的意圖和行駛工況，實時進行合理的動力分配并協(xié)調(diào)各部件 間的能量流動，以提高整車的動力性、安全性和高效性?，F(xiàn)有的動力控制單元內(nèi)集成了多 個控制部件，但因結(jié)構(gòu)布置及冷卻系統(tǒng)設(shè)計，動力控制單元體積較大，占用前艙較多布置空 間，且散熱效果不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型的目的是克服現(xiàn)有動力控制單元內(nèi)的電子器件布置不合理，占用前艙 較多布置空間，且散熱效果不好的技術(shù)問題，提供了一種電動汽車動力控制單元，其合理布 置動力控制單元內(nèi)的電子器件，節(jié)省結(jié)構(gòu)空間，提高散熱效果。
[0004] 為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0005] 本實用新型的一種電動汽車動力控制單元，包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有隔板，所述 隔板將殼體內(nèi)的空腔分為上層空腔和下層空腔，所述上層空腔內(nèi)設(shè)有高壓配電盒、DC/DC轉(zhuǎn) 換器和整車控制器，所述下層空腔底部設(shè)有輔助系統(tǒng)控制器和電機控制器，所述下層空腔 底部還設(shè)有用于冷卻輔助系統(tǒng)控制器和電機控制器的水冷散熱器，所述高壓配電盒分別與 動力電池、輔助系統(tǒng)控制器、整車控制器、電機控制器和DC/DC轉(zhuǎn)換器電連接，所述整車控 制器還分別與輔助系統(tǒng)控制器、電機控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和水冷散熱器電連接，所述電機 控制器還與電機電連接，所述輔助系統(tǒng)控制器還與輔助驅(qū)動部件電連接，所述DC/DC轉(zhuǎn)換 器還與低壓蓄電池電連接。
[0006] 在本技術(shù)方案中，高壓配電盒給電動汽車動力控制單元輸電。整車控制器控制輔 助系統(tǒng)控制器、電機控制器、DC/DC轉(zhuǎn)換器和水冷散熱器工作。輔助系統(tǒng)控制器控制輔助驅(qū) 動部件工作，輔助系統(tǒng)控制器包括轉(zhuǎn)向泵控制器和空壓機泵控制器，主要控制電動汽車的 轉(zhuǎn)向、制動等部件，電機控制器控制電機工作。DC/DC轉(zhuǎn)換器將高壓配電盒輸出的高電壓轉(zhuǎn) 換為低電壓輸出到12V低壓蓄電池。
[0007] 殼體內(nèi)部分為上下兩層，上層空腔內(nèi)的高壓配電盒、DC/DC轉(zhuǎn)換器和整車控制器為 發(fā)熱量小的低壓部件，下層空腔內(nèi)的輔助系統(tǒng)控制器和電機控制器為發(fā)熱量大的功率模塊 或高壓部件，兩層之間通過隔板隔開。輔助系統(tǒng)控制器和電機控制器設(shè)置在水冷散熱器上， 使用水冷散熱器集中對發(fā)熱量大的器件進行散熱，提高散熱效率，避免各個器件單獨安裝 散熱器，節(jié)省成本和安裝空間。
[0008] 作為優(yōu)選，所述隔板上設(shè)有一層電磁屏蔽層。電磁屏蔽層用于屏蔽上下兩層之間 的電磁干擾。
[0009] 作為優(yōu)選，所述水冷散熱器為一體式水冷板。
[0010] 作為優(yōu)選，所述高壓配電盒通過連接銅排與輔助系統(tǒng)控制器、電機控制器和DC/DC 轉(zhuǎn)換器相連。高壓配電盒與其它部件通過連接銅排連接，取消線纜連接，避免線纜扎堆、橡 膠老化等導(dǎo)電線帶來的問題。
[0011] 作為優(yōu)選，所述水冷散熱器包括散熱管、驅(qū)動水泵、水冷板和水箱，所述水冷板包 括板體以及設(shè)置在板體上表面且作為水路通道的金屬管道，所述金屬管道的進水口通過連 接管路與驅(qū)動水泵的出水口相連，所述金屬管道的出水口通過連接管路與散熱管的進水口 相連，所述散熱管的出水口通過連接管路與水箱的進水口相連，所述水箱的出水口通過連 接管路與驅(qū)動水泵的進水口相連，所述驅(qū)動水泵與整車控制器電連接。
[0012] 作為優(yōu)選，所述金屬管道內(nèi)沿軸線設(shè)有呈螺旋形的擾流條。冷卻水在金屬管道內(nèi) 流動時，由于擾流條對水流的阻擋作用，使得金屬管道內(nèi)的水流變得無序雜亂、互相混摻， 金屬管道頂部吸收了熱量的熱水與中間及底部的冷水發(fā)生交換，使得冷卻水得到充分利 用。
[0013] 本實用新型的有益效果是：（1)合理布置動力控制單元內(nèi)的電子器件，節(jié)省結(jié)構(gòu) 空間，提高散熱效果。（2)優(yōu)化了部件布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計，去除了不必要的部件外殼，并根據(jù) 前艙空間進行針對性的外觀設(shè)計，直接壓鑄成型，方便裝配。（3)內(nèi)部器件統(tǒng)一線束連接布 置，有效利用內(nèi)部空間，減少復(fù)雜的連接線束。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的一種電路原理連接框圖；
[0015] 圖2是殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3是水冷散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4是擾流條的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中：1、殼體，2、隔板，3、上層空腔，4、下層空腔，5、輔助系統(tǒng)控制器，6、高壓配電 盒，7、整車控制器，8、電機控制器，9、動力電池，10、DC/DC轉(zhuǎn)換器，11、電機，12、輔助驅(qū)動部 件，13、低壓蓄電池，14、水冷散熱器，15、散熱管、16、驅(qū)動水泵，17、板體，18、金屬管道，19、 擾流條，20、水箱。

【具體實施方式】
[0019] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0020] 實施例：本實施例的一種電動汽車動力控制單元，如圖1、圖2所示，包括殼體1，殼 體1內(nèi)設(shè)有隔板2,隔板2將殼體內(nèi)的空腔分為上層空腔3和下層空腔4,上層空腔3內(nèi)設(shè) 有高壓配電盒6、DC/DC轉(zhuǎn)換10器和整車控制器7,下層空腔4底部設(shè)有輔助系統(tǒng)控制器5 和電機控制器8,下層空腔4底部還設(shè)有用于冷卻輔助系統(tǒng)控制器5和電機控制器8的水冷 散熱器14,高壓配電盒6分別與動力電池9、輔助系統(tǒng)控制器5、整車控制器7、電機控制器 8和DC/DC轉(zhuǎn)換器10電連接，整車控制器7還分別與輔助系統(tǒng)控制器5、電機控制器8、DC/ DC轉(zhuǎn)換器10和水冷散熱器14電連接，電機控制器8還與電機11電連接，輔助系統(tǒng)控制器 5還與輔助驅(qū)動部件12電連接，DC/DC轉(zhuǎn)換器10還與低壓蓄電池13電連接。
[0021] 隔板2上設(shè)有一層電磁屏蔽層，電磁屏蔽層用于屏蔽上下兩層之間的電磁干擾。 高壓配電盒6通過連接銅排與輔助系統(tǒng)控制器5、電機控制器8、和DC/DC轉(zhuǎn)換器10相連， 高壓配電盒6與其它部件通過連接銅排連接，取消線纜連接，避免線纜扎堆、橡膠老化等導(dǎo) 電線帶來的問題。
[0022] 高壓配電盒6給電動汽車動力控制單元輸電。整車控制器7控制輔助系統(tǒng)控制器 5、電機控制器8、DC/DC轉(zhuǎn)換器10和水冷散熱器14工作。輔助系統(tǒng)控制器5控制輔助驅(qū)動 部件12工作，輔助系統(tǒng)控制器5包括轉(zhuǎn)向泵控制器和空壓機泵控制器，主要控制電動汽車 的轉(zhuǎn)向、制動等部件，電機控制器8控制電機11工作。DC/DC轉(zhuǎn)換器10將高壓配電盒6輸 出的高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓輸出到12V低壓蓄電池13。
[0023] 殼體1內(nèi)部分為上下兩層，上層空腔3內(nèi)的高壓配電盒6、DC/DC轉(zhuǎn)換器10和整車 控制器7為發(fā)熱量小的低壓部件，下層空腔4內(nèi)的輔助系統(tǒng)控制器5和電機控制器8為發(fā) 熱量大的功率模塊或高壓部件，兩層之間通過隔板2隔開。輔助系統(tǒng)控制器5和電機控制 器8設(shè)置在水冷散熱器14上，使用水冷散熱器14集中對發(fā)熱量大的器件進行散熱，提高散 熱效率，避免各個器件單獨安裝散熱器，節(jié)省成本和安裝空間
[0024] 如圖3所示，水冷散熱器14包括散熱管15、驅(qū)動水泵16、水冷板和水箱20,水冷板 包括板體17以及設(shè)置在板體17上表面且作為水路通道的金屬管道18,金屬管道18的進水 口通過連接管路與驅(qū)動水泵16的出水口相連，金屬管道18的出水口通過連接管路與散熱 管15的進水口相連，散熱管15的出水口通過連接管路與水箱20的進水口相連，水箱20的 出水口通過連接管路與驅(qū)動水泵16的進水口相連，驅(qū)動水泵16與整車控制器7電連接，金 屬管道18為蛇形管。如圖4所示，金屬管道18內(nèi)沿軸線設(shè)有呈螺旋形的擾流條19。
[0025] 冷卻水在金屬管道18內(nèi)流動時，由于擾流條19對水流的阻擋作用，使得金屬管道 18內(nèi)的水流變得無序雜亂、互相混摻，金屬管道18頂部吸收了熱量的熱水與中間及底部的 冷水發(fā)生交換，使得冷卻水得到充分利用。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：包括殼體（1)，所述殼體（1)內(nèi)設(shè)有隔板 (2)，所述隔板（2)將殼體（1)內(nèi)的空腔分為上層空腔（3)和下層空腔（4)，所述上層空腔（3) 內(nèi)設(shè)有高壓配電盒（6)、DC/DC轉(zhuǎn)換器（10)和整車控制器（7)，所述下層空腔（4)底部設(shè)有 輔助系統(tǒng)控制器（5)和電機控制器（8)，所述下層空腔（4)底部還設(shè)有用于冷卻輔助系統(tǒng)控 制器（5)和電機控制器（8)的水冷散熱器（14)，所述高壓配電盒（6)分別與動力電池（9)、 輔助系統(tǒng)控制器（5)、整車控制器（7)、電機控制器（8)和DC/DC轉(zhuǎn)換器（10)電連接，所述整 車控制器（7)還分別與輔助系統(tǒng)控制器（5)、電機控制器（8)、DC/DC轉(zhuǎn)換器（10)和水冷散 熱器（14)電連接，所述電機控制器（8)還與電機（11)電連接，所述輔助系統(tǒng)控制器（5)還 與輔助驅(qū)動部件（12)電連接，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器（10)還與低壓蓄電池（13)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：所述隔板（2)上設(shè) 有一層電磁屏蔽層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：所述水冷散熱器 (14)為一體式水冷板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：所述高 壓配電盒（6)通過連接銅排與輔助系統(tǒng)控制器（5)、電機控制器（8)和DC/DC轉(zhuǎn)換器（10)相 連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：所述水冷散熱器 (14)包括散熱管（15)、驅(qū)動水泵（16)、水冷板和水箱（20)，所述水冷板包括板體（17)以及 設(shè)置在板體（17)上表面且作為水路通道的金屬管道（18)，所述金屬管道（18)的進水口通 過連接管路與驅(qū)動水泵（16)的出水口相連，所述金屬管道（18)的出水口通過連接管路與 散熱管（15)的進水口相連，所述散熱管（15)的出水口通過連接管路與水箱（20)的進水口 相連，所述水箱（20)的出水口通過連接管路與驅(qū)動水泵（16)的進水口相連，所述驅(qū)動水泵 (16)與整車控制器（7)電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動汽車動力控制單元，其特征在于：所述金屬管道 (18)內(nèi)沿軸線設(shè)有呈螺旋形的擾流條（19)。
【文檔編號】B60L15/00GK203844625SQ201420174333
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】趙偉, 樓佳烽, 王瑋, 王霞, 李艷麗 申請人:萬向電動汽車有限公司, 萬向集團公司