[发明专利]电动汽车及其集成控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车及其集成控制系统。

背景技术

随着科技的发展，环保节能的电动汽车正在扮演着取代燃油车的角色，然而电动汽车的普及还面临着一些问题，其中高的续航里程和快捷的充电技术，已成为电动汽车推广的一大难题。

目前，电动汽车大多采用大容量的电池，虽然可以提高电动汽车的续航能力，但同样大容量的电池又带来了充电时间过长的问题。虽然专业的直流充电站可以快速的为电池进行充电，但高额的成本和较大占地面积等问题使得这种基础设施的普及还面临着一定的难度，同时又由于车辆的空间有限，车载充电器受到体积的制约而无法满足充电功率。

现在市场上所采取的充电方案有以下几种：

方案（1）：如图1和图2所示，此方案中的车载充放电装置主要包括三相电源变压器1’、六个晶闸管元件组成三相桥式电路2’、恒压控制装置AUR和恒流控制装置ACR，但是该方案严重浪费空间和成本。

方案（2）：如图3所示，此方案中的车载充放电装置为适应单/三相充电而安装两个充电插座15’、16’，增加了成本；电机驱动回路包含电感L1’和电容C1’组成的滤波模块，在电机驱动时，三相电流经过滤波模块产生损耗，是对电池电量的浪费；该方案充放电工作时逆变器13’对交流电进行整流/逆变，整流/逆变后电压不可调节，适用电池工作电压范围窄。

综上所述，目前市场上所采取的交流充电技术大多采用单项充电技术，该技术存在充电功率小、充电时间长、硬件体积较大、功能单一、受限于不同地区电网的电压等级限制等缺点。

作为电动汽车核心组成部分的电机驱动系统、动力电池充电系统等方面技术进步也日新月异，传统的电动汽车中电机驱动系统作为一个独立的系统，拥有独立的功率变换模块、控制模块等，只需保证车辆行驶时的电机驱动要求及部分整车要求即可。动力电池充电系统一般分为车载交流充电系统及快速直流充电系统，车载交流充电系统拥有功率变换模块、控制模块等，可以较小功率给动力电池充电；快速直流充电系统只需车辆侧有相应配电电路、动力电池管理系统进行协助控制，但是充电设施需要庞大的功率变换模块等设备。对于装载较大能量动力电池的电动汽车，为了兼顾充电的便利性、快速性，都需安装这两种充电系统。目前随着技术的不断进步及降低成本的迫切需求，电动汽车的电机驱动系统、充电系统、甚至连对外放电的逆变系统等也在逐步向集成化、统一化发展，从共用控制模块到包括功率变换模块的集成，形成统一的整体。

但是，这种系统由于集成了大量的功能，系统复杂性大幅增加，与车辆其他系统配合面临严峻挑战，随之而来的互相干扰、功能切换安全、散热需求等问题也有很大不同，传统的各系统独立处理的模式已不能满足要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提供一种电动汽车的集成控制系统，该系统避免了干扰，且安全性更高。本发明的第二个目的在于提供一种电动汽车。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供一种电动汽车的集成控制系统，包括：动力电池；高压配电箱，所述高压配电箱与所述动力电池相连；驱动及充放电集成控制器，所述驱动及充放电集成控制器通过所述高压配电箱与所述动力电池相连，且所述驱动及充放电集成控制器分别与电机和充放电插座相连，所述驱动及充放电集成控制器用于在所述电动汽车处于驱动模式时驱动所述电机，并在所述电动汽车处于充放电模式时通过所述充放电插座对所述动力电池进行充放电；辅助高压器件，所述辅助高压器件通过所述高压配电箱与所述动力电池相连；第一DC/DC模块，所述第一DC/DC模块通过所述高压配电箱与所述动力电池相连；控制器，所述控制器与所述高压配电箱相连，用于控制所述高压配电箱以在所述驱动及充放电集成控制器、所述辅助高压器件和所述第一DC/DC模块上电之前通过所述高压配电箱进行预充电。

根据本发明实施例的电动汽车的集成控制系统，根据工作模式的不同，可以实现各系统工作状态的统一切换，协调控制车辆的各分立系统，兼容性强，并且由于具有冷却系统，满足大功率工作时的散热要求，可以满足电动汽车不同功能需求及扩展，具有良好的适应性。该系统实现对电动汽车驱动、充电、对外放电功能要求的兼容，并能满足大功率输出的要求。

本发明第二方面的实施例提供一种电动汽车，包括本发明第一方面实施例的集成控制系统。