一種新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉(zhuǎn)向助力泵電源和轉(zhuǎn)向助力泵，所述動(dòng)力電池輸出高電壓并通過(guò)轉(zhuǎn)向助力泵電源為轉(zhuǎn)向助力泵供電，同時(shí)通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器的正向工作向低壓蓄電池充電；所述低壓蓄電池用于當(dāng)動(dòng)力電池?zé)o法向轉(zhuǎn)向助力泵電源供電時(shí)，通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產(chǎn)生高壓電信號(hào)，向轉(zhuǎn)向助力泵電源供電；本實(shí)用新型將現(xiàn)有24V DC/DC電源換為雙向DC/DC電壓變換器，高壓斷電后，低壓蓄電池可以給通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器給轉(zhuǎn)向助力泵供電，從而使駕駛員有足夠的時(shí)間和可能將車移到相對(duì)安全的位置，此外，本實(shí)用新型不需要增加額外的電源裝置，適用性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
一種新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)客車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型的在混合動(dòng)力或純電動(dòng)客車上使用的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力及純電動(dòng)汽車作為一種節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，使用前景十分良好。混合動(dòng)力為了節(jié)省燃油，轉(zhuǎn)向助力采用電驅(qū)動(dòng)方式，而純電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力只能電驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電源由動(dòng)力電池高壓輸出經(jīng)DC/AC電壓轉(zhuǎn)換得到；目前使用方案中，假設(shè)轉(zhuǎn)向油栗電源的前級(jí)直流電斷掉，如保險(xiǎn)斷掉，或者是高壓斷電，轉(zhuǎn)向油栗電源會(huì)停止工作，就會(huì)導(dǎo)致在行車過(guò)程中突然失去方向助力，存在安全隱患，有可能導(dǎo)致事故發(fā)生。
[0003]混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車上電氣部分一般包含了電機(jī)控制器箱，制動(dòng)空壓機(jī)電源箱，轉(zhuǎn)向助力油栗電源箱，高壓配電箱和車載充電機(jī)箱，24VDC/DC電源等。其中24VDC/DC電源由低壓蓄電池和一個(gè)DC/DC電壓變換模塊組成，后者用于變換高壓電為低壓，并給低壓蓄電池充電?，F(xiàn)有技術(shù)中24V電源只能單向工作，也即能量只能從高壓電池流向24V DC/DC電源，給低壓蓄電池充電，在高壓電故障后，轉(zhuǎn)向助力栗斷電，轉(zhuǎn)向失去助力，帶來(lái)安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的就是提供一種新型的、更安全的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)方案，在系統(tǒng)高壓直流電斷掉時(shí)，電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍具有一定的工作能力，解決上述問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉(zhuǎn)向助力栗電源和轉(zhuǎn)向助力栗，其中:
[0007]所述動(dòng)力電池輸出高電壓并通過(guò)轉(zhuǎn)向助力栗電源為轉(zhuǎn)向助力栗供電，同時(shí)通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器的正向工作向低壓蓄電池充電；
[0008]所述雙向DC/DC電壓變換器，通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池輸出的高電壓是否能向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電，調(diào)整正向和反向的工作模式；
[0009]所述低壓蓄電池用于當(dāng)動(dòng)力電池?zé)o法向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電時(shí)，通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產(chǎn)生高壓電信號(hào)，向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電；
[0010]所述轉(zhuǎn)向助力栗電源用于為轉(zhuǎn)向助力栗直接供電；
[0011]所述轉(zhuǎn)向助力栗用于為車輛轉(zhuǎn)向提供助力，減輕打方向盤的用力強(qiáng)度。
[0012]優(yōu)選的，所述雙向DC/DC電壓變換器通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池輸出的高電壓信號(hào)及轉(zhuǎn)向油栗電源的輸入電壓信號(hào)，或者通過(guò)通訊接口接受到來(lái)自轉(zhuǎn)向助力油栗電源的高壓斷電消息，判斷轉(zhuǎn)向助力油栗電源的高電壓供電是否正常。
[0013]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向助力栗采用直流電機(jī)、單向交流電機(jī)、三相交流電機(jī)、三相鼠籠電機(jī)和三相永磁電機(jī)中的一種，轉(zhuǎn)向助力栗電源對(duì)應(yīng)輸出相適應(yīng)的電流。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0015]本實(shí)用新型所提供的新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，將現(xiàn)有技術(shù)的24VDC/DC電源換為雙向DC/DC電壓變換器，高壓斷電后，低壓蓄電池可以給通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器給轉(zhuǎn)向助力栗供電，從而使駕駛員有足夠的時(shí)間和可能將車移到相對(duì)安全的位置，此外，本實(shí)用新型不需要增加額外的電源裝置，不僅新車型可以采用，老車型也可以方便的改造，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的所述功能。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0017]圖1為本實(shí)用新型所述的新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的電氣原理圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型所述的雙向DC/DC電壓變換器正向工作時(shí)，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的電能流向圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型所述的雙向DC/DC電壓變換器反向工作時(shí)，轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的電能流向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型所揭示的新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，包括動(dòng)力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉(zhuǎn)向助力栗電源和轉(zhuǎn)向助力栗。所述動(dòng)力電池輸出高電壓并通過(guò)轉(zhuǎn)向助力栗電源為轉(zhuǎn)向助力栗供電，同時(shí)通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器的正向工作向低壓蓄電池充電;所述雙向DC/DC電壓變換器，通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池輸出的高電壓是否能向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電，調(diào)整正向和反向的工作模式;所述低壓蓄電池用于當(dāng)動(dòng)力電池?zé)o法向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電時(shí)，通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產(chǎn)生高壓電信號(hào)，向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電；所述轉(zhuǎn)向助力栗電源用于為轉(zhuǎn)向助力栗直接供電；所述轉(zhuǎn)向助力栗用于為車輛轉(zhuǎn)向提供助力，減輕打方向盤的用力強(qiáng)度。
[0021]本實(shí)用新型不需要增加額外的電源裝置，不僅新車型可以采用，現(xiàn)有車也可以方便的改造，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的所述功能。
[0022]客車上電氣部分一般包含了電機(jī)控制器箱，制動(dòng)空壓機(jī)電源箱，轉(zhuǎn)向油栗電源箱，高壓配電箱和車載充電機(jī)箱，24V DC/DC電源等。各個(gè)部分的安裝分配方式并不單獨(dú)屬于本實(shí)用新型范圍，電氣分總成可以以獨(dú)立箱體形式存在，也可以集成為一個(gè)控制總成電氣柜。對(duì)于本實(shí)用新型所述雙向DC/DC電壓變換器也可獨(dú)立箱體形式，與目前通用的DC/DC電源箱基本沒(méi)有區(qū)別，功率線束包含了輸入高壓DC線、輸出低壓DC線及通信線束;集成化控制總成柜方案可以融合電機(jī)控制器，制動(dòng)空壓機(jī)電源，轉(zhuǎn)向油栗電源，高壓配電和車載充電機(jī)，雙向DC/DC電壓變換器于一體，減小電氣部件總體積，節(jié)省系統(tǒng)空間，同時(shí)增加系統(tǒng)可靠性。
[0023]現(xiàn)有車采用獨(dú)立箱體的形式，本實(shí)用新型方案沒(méi)有增加額外的設(shè)備，只需要按照原有的24V DC/DC電源箱體尺寸及空間布局來(lái)涉及本實(shí)用新型方案的雙向DC/DC電壓變換器箱體，然后用新箱體替換原有箱體即可，方便快捷，免除原有車體機(jī)械修正帶來(lái)的麻煩。
[0024]本實(shí)用新型所述雙向DC/DC電壓變換器的包括控制單元和開(kāi)關(guān)管組成的電氣回路，所述控制單元用于通過(guò)控制變換器正向工作或者反向工作，并一定的控制算法生成開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)用于控制所述開(kāi)關(guān)管的閉合和斷開(kāi)，所述開(kāi)關(guān)管組成的電氣回路用于依據(jù)不同的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)形成不同的電氣回路，輸出設(shè)定電壓。
[0025]雙向DC/DC電壓變換器的控制單元通過(guò)檢測(cè)高壓電信號(hào)及轉(zhuǎn)向油栗電源的輸入電壓信號(hào)，或者通過(guò)CAN通訊線路接受到來(lái)自轉(zhuǎn)向助力油栗電源的高壓斷電消息，判斷確定高壓電是否正常工作，從而決定雙向變換器工作模式。如圖2所示，正向工作時(shí)高壓電轉(zhuǎn)換成低壓，給低壓蓄電池充電，能量從高壓流向低壓蓄電池，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)向助力栗電源為轉(zhuǎn)向助力栗供電。如圖3所示，反向工作時(shí)低壓蓄電池作為電源，能量流向高壓電方向，并給轉(zhuǎn)向助力油栗電源供電；所述雙向DC/DC電壓變換器具體實(shí)現(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是帶隔離的DC/DC變換，可以為反激式、正激式、推挽型和橋式雙向DC/DC變換等形式。雙向DC/DC電壓變換器還可以作為24V電源為轉(zhuǎn)向助力栗電源提供工作電壓。
[0026]本實(shí)用新型方案中轉(zhuǎn)向助力栗并不限于圖1?3中的三相交流電機(jī)轉(zhuǎn)向助力栗，可以為多種電機(jī):直流電機(jī)、單向交流電機(jī)、三相鼠籠電機(jī)、三相永磁電機(jī)等，轉(zhuǎn)向助力栗電源對(duì)應(yīng)輸出相適應(yīng)的電流。
[0027]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:包括動(dòng)力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉(zhuǎn)向助力栗電源和轉(zhuǎn)向助力栗，其中: 所述動(dòng)力電池輸出高電壓并通過(guò)轉(zhuǎn)向助力栗電源為轉(zhuǎn)向助力栗供電，同時(shí)通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器的正向工作向低壓蓄電池充電； 所述雙向DC/DC電壓變換器，通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池輸出的高電壓是否能向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電，調(diào)整正向和反向的工作模式； 所述低壓蓄電池用于當(dāng)動(dòng)力電池?zé)o法向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電時(shí)，通過(guò)雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產(chǎn)生高壓電信號(hào)，向轉(zhuǎn)向助力栗電源供電； 所述轉(zhuǎn)向助力栗電源用于為轉(zhuǎn)向助力栗直接供電； 所述轉(zhuǎn)向助力栗用于為車輛轉(zhuǎn)向提供助力，減輕打方向盤的用力強(qiáng)度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述雙向DC/DC電壓變換器通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池輸出的高電壓信號(hào)及轉(zhuǎn)向油栗電源的輸入電壓信號(hào)，或者通過(guò)通訊接口接受到來(lái)自轉(zhuǎn)向助力油栗電源的高壓斷電消息，判斷轉(zhuǎn)向助力油栗電源的高電壓供電是否正常。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)向助力栗采用直流電機(jī)、單向交流電機(jī)、三相交流電機(jī)、三相鼠籠電機(jī)和三相永磁電機(jī)中的一種，轉(zhuǎn)向助力栗電源對(duì)應(yīng)輸出相適應(yīng)的電流。
【文檔編號(hào)】B60L1/00GK205523717SQ201620097345
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】熊金峰, 張衛(wèi)林, 史成龍
【申請(qǐng)人】金龍聯(lián)合汽車工業(yè)（蘇州）有限公司