阅读说明：本技术 一种新能源汽车的车载五合一集成控制器 (Vehicle-mounted five-in-one integrated controller of new energy automobile ) 是由 黄磊磊 郝义国 邵毅 于 2019-08-19 设计创作，主要内容包括：一种新能源汽车的车载五合一集成控制器,集成了车载充电机OBC模块、高压配电PDU模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块、接触器烧结检测模块五个功能模块于一体,五合一集成控制器内部结构为低压控制层、高压功率层、水冷散热层,5个控制器集成在一个金属壳体类,减少高低压线束的长度,能够提高整车抗电磁干扰能力；减轻了整车质量,降低整车能耗,提高车辆续航里程；控制器的集成有利于提高控制器功能的稳定性,便于后期的程序更新及维护。(A vehicle-mounted five-in-one integrated controller of a new energy automobile integrates five functional modules, namely a vehicle-mounted charger OBC module, a high-voltage distribution PDU (power distribution unit) module, a DC/DC voltage reduction module, an insulation monitoring module and a contactor sintering detection module, and the internal structure of the five-in-one integrated controller is a low-voltage control layer, a high-voltage power layer and a water-cooling heat dissipation layer, 5 controllers are integrated in a metal shell, so that the length of a high-voltage wire harness and a low-voltage wire harness is reduced, and the electromagnetic interference resistance of the whole automobile can be improved; the whole vehicle mass is reduced, the whole vehicle energy consumption is reduced, and the vehicle endurance mileage is improved; the integration of the controller is beneficial to improving the stability of the functions of the controller, and is convenient for later program updating and maintenance.)

一种新能源汽车的车载五合一集成控制器

技术领域

本发明涉及汽车控制器领域，更具体地说，涉及一种新能源汽车的车载五合一集成控制器。

背景技术

随着新能源车的逐渐普及，以及市场的需求，新能源厂商在整车智能化的方面已经取得了长足的进展，这也导致了整车的功能不断增加，整车上各种控制器也在不断增加，导致整车的高压线束、低压线束不断增加，整车质量也在不断增加，对整车轻量化提出了严重挑战；大量的控制器也使得整车的电磁兼容性和可靠性受到影响，控制器的集成化在降低整车质量，提高整车的电磁兼容性和可靠性，降低整车能耗等方面起着突出作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新能源汽车的车载五合一集成控制器。

1.一种新能源汽车的车载五合一集成控制器，其特征在于，集成了车载充电机OBC模块、高压配电PDU模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块、接触器烧结检测模块五个功能模块于一体，所述OBC模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块和接触器烧结检测模块都直接与PDU模块相连接，DC/DC降压模块还连接一个低压12V蓄电池，OBC模块连接在整车交流充电口，PDU连接整车直流母线；整车在交流充电时，OBC模块将交流电网220V转换成整车高压直流，通过PDU模块给整车动力电池充电；在整车动力电池可以为整车提供动力源的时候，整车动力电池通过PDU模块将整车高压电输入到DC/DC降压模块，DC/DC降压模块将其转化为低压直流电给低压12V蓄电池充电；在整车动力电池无法为整车提供动力源的时候，OBC模块将220V交流转换为高压直流，经过PDU模块，DC/DC降压模块再将其转换为低压直流，为低压12V蓄电池充电；绝缘监测模块对五合一集成控制器进行绝缘阻值检测，当绝缘阻值大小小于整车高压直流电的电压值*100Ω/V的时候，停止五合一集成控制器的工作，并通过CAN总线向整车网络中发送绝缘报警报文；PDU模块中包含接触器，在PDU模块中的接触器要断开之前，接触器烧结检测模块对接触器进行烧结检测，低压控制层将接触器是否烧结的状态以CAN报文的形式发送到总线上，总线上的控制器采集CAN报文并进行分析。

进一步地，所述五合一集成控制器内部结构顶层为低压控制层、中间为高压功率层、底层为水冷散热层。

进一步地，所述低压控制层为PCB板，负责五合一集成控制器的低压电器，低压通讯，以及高压功率板的控制。

进一步地，所述高压功率层包括IGBT模块、高压保险、以及高压接触器，负责整车的高压配电、整流、DC/DC降压。

进一步地，所述水冷散热层是五合一集成控制器水冷管路的铺设层，为五合一集成控制器提供散热。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：(1)控制器集成减少高低压线束的长度，能够提高整车抗电磁干扰能力；(2)可以减轻整车质量，降低整车能耗，提高车辆续航里程，有利于提高控制器功能的稳定性，便于后期的程序更新及维护。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种新能源汽车的车载五合一集成控制器功能分区图；

图2是本发明一种新能源汽车的车载五合一集成控制器内部结构图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

1.一种新能源汽车的车载五合一集成控制器，集成了OBC模块、高压配电PDU模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块、接触器烧结检测模块五个功能模块于一体；

如图1所示，所述OBC模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块和接触器烧结检测模块都直接与PDU模块相连接，PDU模块连接整车直流母线、DC/DC降压模块与低压12V蓄电池相连接，OBC连接在整车交流充电口；

(1)在整车交流充电的时候，五合一集成控制器与交流充电柜进行硬线与CAN报文交互，交互成功后进行整车交流充电，交流充电过程中，五合一集成控制器的OBC模块将交流电网220V转换成整车高压直流，PDU模块通过内部的高压配电电路将OBC模块转换后的高压直流接到动力电池两端，给整车动力电池充电；

(2)在整车高压上电Ready的情况下，整车动力电池通过PDU模块将整车高压电输入到DC/DC降压模块的高压输入端，DC/DC降压模块再将高压直流转变为低压直流电给低压12V蓄电池充电；

(3)当整车动力电池存在严重故障，无法为整车提供动力源的时候，整车低压12V蓄电池容易馈电，这时可以插上交流充电枪，OBC模块可将220V交流转换为高压直流，PDU模块再将高压直流配送到DC/DC降压模块的输入端，DC/DC降压模块再将其转换为低压直流，为低压12V蓄电池充电，整车动力电池的控制器会把自己的状态如充电允许，充电不允许，放电允许，放电不允许以CAN报文的形式发到总线上，当状态为放电允许时，表明整车动力电池可以为整车提供动力源；

(4)绝缘监测模块对整个五合一集成控制器进行绝缘阻值检测，当绝缘阻值大小小于整车高压直流电的电压值*100Ω/V的时候，停止五合一集成控制器的工作，并通过CAN总线向整车网络中发送绝缘报警报文；

(5)当整车要进行高压下电的时候，PDU模块中的接触器要执行断开动作，接触器烧结检测模块要对接触器进行烧结检测，并将接触器是否烧结的状态以CAN报文的形式发送到总线上，当接触器烧结时，驾驶者应该进行车辆的维修，更换烧结的接触器，防止危险事故的发生。

如图2所示，所述五合一集成控制器内部结构顶层为低压控制层、中层为高压功率层、底层为水冷散热层，其中，OBC模块、PDU模块、DC/DC降压模块属于高压功率层，绝缘监测模块、接触器烧结检测模块属于低压控制层。

所述低压控制层为PCB板，负责五合一集成控制器的低压电器，低压通讯，以及高压功率板的控制。

所述高压功率层包括IGBT模块，高压保险，以及高压接触器，负责整车的高压配电、整流、DC/DC降压。

所述水冷散热层是五合一集成控制器水冷管路的铺设层，为五合一集成控制器提供散热。

所述OBC模块、PDU模块、DC/DC降压模块、绝缘监测模块、接触器烧结检测模块集成在一个铝合金长方体壳内，可以提高其电磁兼容性，减少整车质量，便于整车布置，也有利于冷却系统的集成布置。

五合一集成控制器将控制器的高压连接，低压连接，CAN通讯等集成在一起，有利于提高产品的电气可靠性和网络通讯的可靠性，从而使整车更加安全可靠。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明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发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。