车辆的集成控制器和车辆的制作方法

本公开涉及领域，具体地，涉及一种的车辆的集成控制器和车辆。

背景技术：

相关技术中，车辆高压系统中的各个控制器模块独立运行，并且各个控制器模块之间通过转接线束实现整车运行。由于各个控制器模块独立运行以及模块之间通过线束连接实现整车运行，使得检测哪些模块出现问题或者老化等情况时，投入成本较高，并且增加了整车的装配难度。

技术实现要素：

本公开提供一种车辆的集成控制器和车辆，以解决相关技术中因车辆的高压系统中各个控制器模块独立运行且通过线束连接来实现整车运行造成检测成本较高以及增加整车的装配难度的技术问题。

为实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种车辆的集成控制器，包括箱体以及设置于所述箱体内的高压配电模块以及均与所述高压配电模块连接的左驱动电机控制器、右驱动电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器；所述箱体设有对应于所述的高压配电模块、左驱动电机控制器、右驱动电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器的多个输入输出接口。

可选地，所述箱体包括上箱体和下箱体；所述左驱动电机控制器和所述右驱动电机控制器安装在所述上箱体内，所述空压机控制器、所述转向电机控制器和所述DC-DC电压转换器安装在所述下箱体内；所述上箱体和所述下箱体内均设置有所述高压配电模块，所述上箱体设有均连接于所述高压配电模块的电池包接口和充电枪接口。

可选地，所述上箱体至少设有两个所述电池包接口和两个所述充电枪接口。

可选地，所述电池包接口与所述高压配电模块的连接线路上、以及所述充电枪接口与所述高压配电模块的连接线路上均设有磁环和Y电容。

可选地，所述上箱体内还设有连接于所述高压配电模块的漏电传感器，所述上箱体设有对应于所述漏电传感器的输入输出接口。

可选地，所述上箱体内还设有连接于所述高压配电模块的光耦烧结检测器，所述上箱体设有对应于所述光耦烧结检测器的输入输出接口。

可选地，所述上箱体和所述下箱体之间设置有相互独立的第一冷却水道和第二冷却水道，所述右驱动电机控制器、所述空压机控制器和所述转向电机控制器通过所述第一冷却水道散热，所述左驱动电机控制器和所述DC-DC 电压转换器通过所述第二冷却水道散热。

可选地，所述上箱体包括上箱体底壁和形成在所述上箱体底壁四周的上箱体侧壁，所述上箱体底壁的下表面上形成有相互独立的第一冷却水槽和第二冷却水槽，所述下箱体包括下箱体顶壁和形成在所述下箱体顶壁四周的下箱体侧壁，所述下箱体顶壁的上表面上形成有相互独立的第三冷却水槽和第四冷却水槽，所述上箱体底壁的下表面与所述下箱体顶壁的上表面贴合，以使所述第一冷却水槽和所述第四冷却水槽共同限定出所述第一冷却水道、所述第二冷却水槽和所述第三冷却水槽共同限定出所述第二冷却水道。

可选地，所述上箱体与所述下箱体通过螺栓连接且通过摩擦焊连接。

可选地，所述空压机控制器、所述转向电机控制器、所述DC-DC电压转换器与所述下箱体顶壁接触。

可选地，所述上箱体底壁上形成有贯穿所述上箱体底壁的两个开口，所述左驱动电机控制器设置在一个开口上，以使所述左驱动电机控制器的散热柱与所述第二冷却水道中的冷却液接触；所述右驱动电机控制器设置在另一个开口上，以使所述右驱动电机控制器的散热柱与所述第一冷却水道中的冷却液接触。

可选地，所述开口内的形成有加强筋，所述加强筋的两端与所述开口的一对侧边相连，所述加强筋与冷却液的流向垂直。

可选地，所述下箱体顶壁的上表面上与所述开口对应的位置形成有凸台，所述凸台与所述开口的形状适配，所述凸台上形成有避让所述加强筋的避让槽。

可选地，所述第一冷却水道中的冷却液先冷却所述转向电机控制器，再冷却所述空压机控制器和所述右驱动电机控制器；所述第二冷却水道中的冷却液先冷却所述DC-DC电压转换器，再冷却所述左驱动电机控制器。

可选地，所述第一冷却水道和所述第二冷却水道对称设置。

本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述第一方面中任一项所述的集成控制器。

采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：

通过在箱体内集成左驱动电机控制器、右驱动电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器以及高压配电模块，可优化整车布置空间、降低开发成本；其中，这些模块都集成在箱体内，模块与模块之间可以通过转接铜排进行连接，相比于线束连接，方便检测哪些模块出现老化等情况，并且降低成本；另外，也方便更换箱体中的模块，比如通过更换不同车型对应的模块，可供几十种车型利用，实现控制器平台化，解决了相关技术中因车辆的高压系统中各个控制器模块独立运行且通过线束连接来实现整车运行造成检测成本较高以及增加整车的装配难度的技术问题。另外，通过集成左驱动电机控制器和右驱动电机控制器，可以实现整车轮边驱动或者单电机驱动；并且，通过在箱体内集成高压配电模块，使得所述高压配电模块中的易损件如出充电保险、主保险和预充电阻可在整车上实现更换，无需将集成控制器返回厂商替换，进一步节约了成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式的集成控制器的电路布局示意图。

图2是本公开一种实施方式的集成控制器的整车连接的电路示意图。

图3是本公开一种实施方式的集成控制器中箱体的结构示意图。

图4是本公开一种实施方式的集成控制器中上箱体的电路布局示意图。

图5是本公开一种实施方式的集成控制器中下箱体的电路布局示意图。

图6是本公开一种实施方式的集成控制器中上箱体和下箱体的装配爆炸示意图。

图7是本公开一种实施方式的上箱体的仰视示意图。

图8是本公开一种实施方式的下箱体的俯视示意图。

图9是本公开一种实施方式的上箱体的俯视示意图；其中未示出上箱体的顶壁，示出了左驱动电机控制器和右驱动电机控制器。

图10是本公开一种实施方式的下箱体的仰视示意图，其中未示出下箱体的底壁，示出了空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器。

图11是本公开一种实施方式的下箱体的俯视示意图，其中示出了左驱动电机控制器的IGBT模块和右驱动电机控制器的IGBT模块。

图12是本公开一种实施方式的下箱体的仰视示意图，其中示出了空压机控制器的IPM模块、转向电机控制器的IPM模块、以及DC-DC电压转换器。

图13是本公开一种实施方式的集成控制器中IGBT模块的结构示意图。

附图标记说明

10 箱体 900 高压配电模块

100 上箱体 101 上箱体底壁

102 上箱体侧壁 103 第一冷却水槽

104 第二冷却水槽 105 开口

106 加强筋 200 下箱体

201 下箱体顶壁 202 下箱体侧壁

203 第三冷却水槽 204 第四冷却水槽

205 凸台 206 避让槽

300 左驱动电机控制器 400 右驱动电机控制器

500 空压机控制器 501 空压机控制器的IPM

600 转向电机控制器 601 转向电机控制器的IPM

700 DC-DC电压转换器 800 IGBT模块

801 散热柱 901 光耦烧结检测器

902 漏电传感器 903 磁环

904 Y电容 905 电池包接口

906 充电枪接口

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是以相应附图的图面方向为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

图1是本公开一种实施方式的集成控制器的电路布局示意图，图3是本公开一种实施方式的集成控制器中箱体的结构示意图。如图1和图3所示，该集成控制器包括箱体10、左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400、空压机控制器500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700以及高压配电模块900。其中，左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400、空压机控制器500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700以及高压配电模块900均设置于所述箱体10内。

如图1和图3所示，所述的左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器 400、空压机控制器500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700 均与所述高压配电模块900连接。所述箱体10设有对应于所述的高压配电模块900、左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400、空压机控制器 500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700的多个输入输出接口。

可选地，如图2所示，图2是本公开一种实施方式的集成控制器的整车连接的电路示意图，所述的左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400、空压机控制器500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700、高压配电模块900通过所述箱体10上对应的输入输出接口与BMS(Battery Management System；电池管理系统)连接；所述的左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400通过所述箱体10上不同的输入输出接口与对应的驱动电机和传感器连接；所述空压机控制器500通过所述箱体10上的输入输出接口与空压机和传感器连接；所述转向电机控制器600通过所述箱体 10上的输入输出接口与转向电机和传感器连接；所述DC-DC电压转换器700 通过所述箱体10上的输入输出接口与低压蓄电池连接。

需要说明的是，所述的左驱动电机控制器300、右驱动电机控制器400、空压机控制器500或转向电机控制器600连接的传感器数量可以是一个也可以是多个。

继续参照图2，所述高压配电模块900可以通过所述箱体10上不同的输入输出接口与对应的空调压缩机、PTC(Positive Temperature Coefficient；整的温度系数)取暖器、除霜控制器、电池热管理系统压缩机连接。

如图2所示，所述箱体10上需设有电池包接口905和充电枪接口906，所述的电池包接口905和充电枪接口906均连接于所述高压配电模块900。所述高压配电模块900需要通过所述电池包接口905连接于高压动力电池以使得高压动力电池供电给其它模块；充电柜需要通过充电枪插入所述充电枪接口906以给高压动力电池充电。

在本公开提供的集成控制器中，通过在箱体内集成左驱动电机控制器、右驱动电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器以及高压配电模块，可优化整车布置空间、降低开发成本；其中，这些模块都集成在箱体内，模块与模块之间可以通过转接铜排进行连接，相比于线束连接，方便检测哪些模块出现老化等情况，并且降低成本；另外，也方便更换箱体中的模块，比如通过更换不同车型对应的模块，可供几十种车型利用，实现控制器平台化，解决了相关技术中因车辆的高压系统中各个控制器模块独立运行且通过线束连接来实现整车运行造成检测成本较高以及增加整车的装配难度的技术问题。另外，通过集成左驱动电机控制器和右驱动电机控制器，可以实现整车轮边驱动或者单电机驱动。

请参照图3、图4、图5和图6，图4是本公开一种实施方式的集成控制器中上箱体的电路布局示意图，图5是本公开一种实施方式的集成控制器中下箱体的电路布局示意图，图6是本公开一种实施方式的集成控制器中上箱体和下箱体的装配爆炸示意图。如图3、图4、图5和图6所示，所述箱体 10包括上箱体100和下箱体200；所述左驱动电机控制器300和所述右驱动电机控制器400安装在所述上箱体100内，所述空压机控制器500、所述转向电机控制器600和所述DC-DC电压转换器700安装在所述下箱体200内；所述上箱体100和所述下箱体200内均设置有所述高压配电模块900，所述的电池包接口905和充电枪接口906均设置于所述上箱体100。

可选地，所述上箱体100至少设有两个所述电池包接口905和两个所述充电枪接口906。在附图所给的实施例中，所述的电池包接口905和充电枪接口906的数量均为两个。由于电池包接口905为双路，可实现单电池包或者双电池包运行；由于充电枪接口906为双路，可实现双直流充电、双交流充电、交直流充电、单枪直流充电、单枪交流充电等多种充电方式。

如图1、图2和图4所示，所述电池包接口905与所述高压配电模块900 的连接线路上、以及所述充电枪接口906与所述高压配电模块900的连接线路上均设有磁环903和Y电容904。通过在充放电输入接口采用磁环加Y电容设计，可以节约空间，改善EMC(Electro Magnetic Compatibility；电磁兼容性)。

如图1、图2和图4所示，所述上箱体100内还设有连接于所述高压配电模块900的漏电传感器902，所述上箱体100设有对应于所述漏电传感器 902的输入输出接口，该输入输出接口连接于BMS。通过设置漏电传感器 902，不仅能在所述箱体10内的控制器漏电时提供监测保护，同时还提供了充电接触器烧结检测的保护功能。

如图1、图2和图4所示，所述上箱体100内还设有连接于所述高压配电模块900的光耦烧结检测器901，所述上箱体100设有对应于所述光耦烧结检测器901的输入输出接口，该输入输出接口连接于BMS。通过设置光耦烧结检测器901，可以实现所述集成控制器中所有接触器的烧结检测功能。

如图6至图13所示，上箱体100与下箱体200连接，上箱体100和下箱体200之间设置有相互独立的第一冷却水道和第二冷却水道，右驱动电机控制器400、空压机控制器500和转向电机控制器600通过第一冷却水道散热，左驱动电机控制器300和DC-DC电压转换器700通过第二冷却水道散热。

在本公开提供的集成控制器中，设置相互独立的两条冷却水道以对集成控制器上的不同模块进行散热。相较于现有技术中单水道的设置方式，采用双水道冷却至少具有以下三个优势：第一，在待冷却模块数量不变的情况下，每条水道中冷却液冷却的模块数量得以减少，一定程度上避免出现因冷却液温度较高失去冷却作用的情况，保证了对每一个待冷却模块的有效冷却；第二，每条水道的循环路径缩短，降低了冷却液流动过程中的压损，从而降低了对水泵的要求，即，允许采用压力、流量相对较小的水泵。另外，循环路径缩短亦可缩短高温冷却液在集成控制器内部循环的时间，避免造成整个集成控制器温度的升高；第三，每条水道流经面积减小，循环路径缩短，使得水道密封的难度降低，从而降低了水道漏水的风险。

其中，上箱体100和下箱体200可以形成为任意适当的结构和形状。在一种实施方式中，如图6所示，上箱体100包括上箱体底壁101和形成在上箱体底壁101四周的上箱体侧壁102，上箱体底壁101的下表面上形成有相互独立的第一冷却水槽103和第二冷却水槽104，下箱体200包括下箱体顶壁201和形成在下箱体顶壁201四周的下箱体侧壁202。下箱体顶壁201的上表面上形成有相互独立的第三冷却水槽203和第四冷却水槽204，上箱体底壁101的下表面与下箱体顶壁201的上表面贴合，以使第一冷却水槽103 和第四冷却水槽204共同限定出第一冷却水道、第二冷却水槽104和第三冷却水槽203共同限定出第二冷却水道。

在本实施方式中，充分利用上箱体底壁101和下箱体顶壁201结构，通过在箱体底壁101和下箱体顶壁201上开设水槽的方式，限定出相互独立的第一冷却水道和第二冷却水道，避免了在箱体上单独加工冷却水道，节约空间，便于集成控制器中其他零部件的布置。在其他可替代的实施方式中，第一冷却水道和第二冷却水道可单独设置在上箱体底壁101或下箱体顶壁201 上；或者，第一冷却水道和第二冷却水道中的一者可单独形成在上箱体底壁 101上，另一者可单独形成在下箱体顶壁201上；再或者，可单独设置两条独立的水管，两条水管通过紧固件固定在集成控制器的箱体上，两条水管的内部分别限定出第一冷却水道和第二冷却水道。

其中，为了实现上箱体100和下箱体200的可靠连接并提升第一冷却水道和第二冷却水道的密封性，在一种实施方式中，上箱体100与下箱体200 通过螺栓连接且通过摩擦焊连接。

在本公开中，左驱动电机控制器300和右驱动电机控制器400中的待冷却元件主要为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块，空压机控制器500和转向电机控制器600中待冷却元件为IPM(智能功率模块)。其中IGBT模块通常采用直接与冷却液接触的方式散热，空压机控制器500的IPM 501和转向电机控制器600的IPM 601通常采用与冷却管道管壁接触的方式散热。因此，在本公开的一种实施方式中，安装时，空压机控制器500、转向电机控制器600和DC-DC电压转换器700可与下箱体顶壁201接触，这样，当冷却液流在下箱体顶壁201上流动时，上述三个模块可通过下箱体顶壁201与冷却液进行热交换，以到达散热冷却的目的。

此外，如图6、图7、图11和图13所示，上箱体底壁101上形成有贯穿上箱体底壁101的两个开口105，左驱动电机控制器300设置在一个开口 105上，以使左驱动电机控制器300的散热柱(IGBT模块的散热柱801)与第二冷却水道中的冷却液接触；右驱动电机控制器400设置在另一个开口 105上，以使右驱动电机控制器400的散热柱与第一冷却水道中的冷却液接触。

进一步地，如图6和图7所示，开口105内的形成有加强筋106，加强筋106的两端与开口105的一对侧边相连，加强筋106与冷却液的流向垂直。

如图6和图8所示，下箱体顶壁201的上表面上与开口105对应的位置形成有凸台205，凸台205与开口105的形状适配，凸台205上形成有避让加强筋106的避让槽206。这样，在将上箱体底壁101和下箱体顶壁201贴合之后，凸台205插入到开口105中，加强筋106插入到避让槽206中并且加强筋106的上表面与凸台205的上表面齐平。此时，IGBT模块的散热柱 801放置在凸台205上，冷却液在多个散热柱801的缝隙之间流动，从而实现热交换。

这里，通过设置加强筋106，一方面能够提升上箱体底壁101的结构强度，以满足对左驱动电机控制器300和右驱动电机控制器400等零部件安装的强度需求，另一方面，由于加强筋106垂直于冷却液的流向，起到了对下层冷却液的阻绝作用，这样就增大了凸台205的宽度尺寸小于开口105的宽度尺寸的允许量，换句话说，如果没有加强筋106，为了避免冷却液从凸台 205的左右侧壁与开口105的左右侧壁的缝隙中快速流过而减弱冷却液对 IGBT模块的冷却效果，通常尽可能地增大凸台205的宽度尺寸，以减小上述缝隙。在本公开中，由于加强筋106的存在，即便凸台205的宽度尺寸比开口105的宽度尺寸小很多，冷却液也不会从凸台205的左右侧壁与开口105 的左右侧壁的缝隙中流过，从而能够提升冷却液对IGBT模块的冷却效果。

进一步地，为了能够最大程度实现待冷却件的冷却，提高冷却效率，在本公开的一种实施方式中，第一冷却水道中的冷却液可先冷却转向电机控制器600，再冷却空压机控制器500和右驱动电机控制器400，即，使得冷却液先对发热量相对较低的转向电机控制器600进行冷却，最后冷却发热量高的右驱动电机控制器400，这样的好处在于，冷却液在流经转向电机控制器 600后温度不会有大幅升高，之后在流经空压机控制器500和右驱动电机控制器400的过程中仍然能够起到有效冷却作用。同样地，第二冷却水道中的冷却液先冷却发热量较低的DC-DC电压转换器700，再冷却发热量较高的左驱动电机控制器300。

在本公开中，第一冷却水道和第二冷却水道的截面形状以及在集成控制器的箱体上的位置可以根据周围零部件的结构和位置进行灵活布置，本公开对此不作限制。在一种实施方式中，为了便于加工，第一冷却水道和第二冷却水道的横截面可以呈矩形，为了便于布置其他零部件，第一冷却水道和第二冷却水道可对称设置在上箱体100与下箱体200之间的贴合面上。

还需要说明的是，由于在本公开提供的集成控制器中，通过在箱体内集成左驱动电机控制器、右驱动电机控制器、空压机控制器、转向电机控制器和DC-DC电压转换器以及高压配电模块，使得所述高压配电模块中的易损件如出充电保险、主保险、配电小保险和预充电阻可在整车上实现更换，无需将集成控制器返回厂商替换，进一步节约了成本。

本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述的集成控制器。可选地，该车辆还包括第一水泵和第二水泵，第一水泵用于驱动第一冷却水道中的冷却液循环，第二水泵用于驱动第二冷却水道中的冷却液循环。相较于只设置单个水泵的方式，通过设置两个独立水泵能够避免出现因单个水泵故障引起集成控制器冷却失效的情况，提升了整车正常运行的可靠性。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。