[发明专利]车用动力总成及其控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及车用电子技术领域，尤其涉及在车用动力总成及其控制电路。

背景技术

现代生活中，人们对机动车的依赖程度越来越高，除少数电动汽车、混合动力汽车外，绝大部分采用的燃油发动机、气体燃料发动机作为动力来源，它们对环境产生很多的污染， 随着石油资源严重短缺，燃料的价格越来越高，清洁高效的新能源汽车是解决人们出行需求与生存环境恶化和已探明化石燃料资源枯竭矛盾的一个有效途径，各国正在致力于发展电动车。

通常，电动车包括一个具备电池的电动车动力总成，电动车的驱动电机的效率、最高转速及功率密度与其供电电压直接相关，电动车通常需要较高电压等级的供电，来保证最高车速，爬坡度，加速性等性能。而车身、车架等零部件均为导电的金属构成，因此在电动车正常驾驶，保养维修过程中，和发生碰撞等情形下，系统需要完善的使用安全措施，来保障使用人员的人身安全。

根据相关标准与法规， 需要满足车重大于350kg，设计车速高于45km/h，电机功率大于4kW的电动车，使用高于60伏直流的能量储存系统，在设计、生产、测试和使用过程中，必须有使用安全防护体系。完备的使用安全系统包含机械防护，电气防护，电子监测电路，及控制系统等，涉及多领域技术与集成。系统的复杂性，可靠性和成本，都限制了低成本电动车中高压储能系统的应用，造成低成本电动车的性能限制。

                                                                                                                                              

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种车辆可靠性高，使用安全的车用动力总成及其控制电路。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思是：车用动力总成，包括能源系统和动力系统，所述能源系统包括电源、充电机、电池管理系统，所述电池管理系统用于管理电源和充电机，所述动力系统包括电机及电机控制器，所述能源系统用于向电机控制器提供能量并通过电机控制器控制电机，其特征在于：所述电源还包括电池包和用于控制电池包的开启或关闭的开关元器件，所述电池包与电池包之间通过开关元器件进行电连接，所述电池包为分布式电池包，所述电池管理系统通过控制开关元器件的开启或关闭，从而控制电池包的开启或关闭。

进一步地，所述电池包为2个或2个以上相互串联的电池包。

进一步地，所述电池包的电压为0伏<U≤60伏。

更进一步地，所述电池包之间设置有用于将电池包电路断开的维修开关。 

进一步地，所述能源系统还包括DC-DC变换器，所述能源系统与动力系统通过DC-DC变换器进行电连接，用于将能源系统的输入电压变换成动力系统预定的输出电压。

进一步地，所述开关元器件为继电器或绝缘栅双极型晶体管或金属氧化物半导体场效应管。

进一步地，所述电池管理系统实时监测电源的电流及每个电池包的电压和温度，所述检测到的模拟信号转化成逻辑信号后传输给电机控制器进行判断，所述电机控制器根据判断结果对电机进行控制。

更进一步地，所述车用动力总成还包括仪表系统，所述电池管理系统将所检测到的电源的信息通过仪表系统显示出来，所述电池管理系统对所述电源的异常情况通过仪表系统进行报警 。 

本发明的车用动力总成的控制电路，包括能源系统模块和动力系统模块，所述能源系统模块包括电源模块、充电机模块、电池管理系统模块，所述电池管理系统模块用于管理电源模块和充电机模块，所述动力系统包括电机模块及电机控制器模块，所述能源系统模块用于向电机控制器模块提供能量并通过电机控制器模块控制电机模块，其特征在于：所述电源模块还包括电池包模块和用于控制电池包模块的开启或关闭的开关元器件模块，所述电池包模块与电池包模块之间通过开关元器件模块进行电连接，所述电池管理系统模块通过控制开关元器件模块的开启或关闭，从而控制电池包模块的开启或关闭。

进一步地，所述能源系统模块还包括DC-DC变换器模块，用于将能源系统模块的输入电压变换成动力系统模块预定的输出电压。