一種新型的電驅動轉向助力系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電動客車技術領域，特別涉及一種新型的在混合動力或純電動客車上使用的電驅動轉向助力系統。
【背景技術】
[0002]混合動力及純電動汽車作為一種節能環保的產品，使用前景十分良好。混合動力為了節省燃油，轉向助力采用電驅動方式，而純電動轉向助力只能電驅動，驅動電源由動力電池高壓輸出經DC/AC電壓轉換得到；目前使用方案中，假設轉向油栗電源的前級直流電斷掉，如保險斷掉，或者是高壓斷電，轉向油栗電源會停止工作，就會導致在行車過程中突然失去方向助力，存在安全隱患，有可能導致事故發生。
[0003]混合動力和純電動汽車上電氣部分一般包含了電機控制器箱，制動空壓機電源箱，轉向助力油栗電源箱，高壓配電箱和車載充電機箱，24VDC/DC電源等。其中24VDC/DC電源由低壓蓄電池和一個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。現有技術中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，轉向助力栗斷電，轉向失去助力，帶來安全隱患。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是提供一種新型的、更安全的電驅動轉向助力系統方案，在系統高壓直流電斷掉時，電驅動轉向助力系統仍具有一定的工作能力，解決上述問題。
[0005]本發明的技術方案是:
一種新型的電驅動轉向助力系統，包括動力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉向助力栗電源和轉向助力栗，其中:
所述動力電池輸出高電壓并通過轉向助力栗電源為轉向助力栗供電，同時通過雙向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，通過檢測動力電池輸出的高電壓是否能向轉向助力栗電源供電，調整正向和反向的工作模式；
所述低壓蓄電池用于當動力電池無法向轉向助力栗電源供電時，通過雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產生高壓電信號，向轉向助力栗電源供電；
所述轉向助力栗電源用于為轉向助力栗直接供電；
所述轉向助力栗用于為車輛轉向提供助力，減輕打方向盤的用力強度。
[0006]優選的，所述雙向DC/DC電壓變換器通過檢測動力電池輸出的高電壓信號及轉向油栗電源的輸入電壓信號，或者通過通訊接口接受到來自轉向助力油栗電源的高壓斷電消息，判斷轉向助力油栗電源的高電壓供電是否正常。
[0007]優選的，所述轉向助力栗采用直流電機、單向交流電機、三相交流電機、三相鼠籠電機和三相永磁電機中的一種，轉向助力栗電源對應輸出相適應的電流。
[0008]本發明的優點是: 本發明所提供的新型的電驅動轉向助力系統，將現有技術的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雙向DC/DC電壓變換器給轉向助力栗供電，從而使駕駛員有足夠的時間和可能將車移到相對安全的位置，此外，本發明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，實現本發明的所述功能。
【附圖說明】
[0009]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
圖1為本發明所述的新型的電驅動轉向助力系統的電氣原理圖；
圖2為本發明所述的雙向DC/DC電壓變換器正向工作時，轉向助力系統的電能流向圖； 圖3為本發明所述的雙向DC/DC電壓變換器反向工作時，轉向助力系統的電能流向圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發明所揭示的新型的電驅動轉向助力系統，包括動力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉向助力栗電源和轉向助力栗。所述動力電池輸出高電壓并通過轉向助力栗電源為轉向助力栗供電，同時通過雙向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，通過檢測動力電池輸出的高電壓是否能向轉向助力栗電源供電，調整正向和反向的工作模式;所述低壓蓄電池用于當動力電池無法向轉向助力栗電源供電時，通過雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產生高壓電信號，向轉向助力栗電源供電；所述轉向助力栗電源用于為轉向助力栗直接供電；所述轉向助力栗用于為車輛轉向提供助力，減輕打方向盤的用力強度。
[0011]本發明不需要增加額外的電源裝置，不僅新車型可以采用，現有車也可以方便的改造，實現本發明的所述功能。
[0012]客車上電氣部分一般包含了電機控制器箱，制動空壓機電源箱，轉向油栗電源箱，高壓配電箱和車載充電機箱，24V DC/DC電源等。各個部分的安裝分配方式并不單獨屬于本發明范圍，電氣分總成可以以獨立箱體形式存在，也可以集成為一個控制總成電氣柜。對于本發明所述雙向DC/DC電壓變換器也可獨立箱體形式，與目前通用的DC/DC電源箱基本沒有區別，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控制器，制動空壓機電源，轉向油栗電源，高壓配電和車載充電機，雙向DC/DC電壓變換器于一體，減小電氣部件總體積，節省系統空間，同時增加系統可靠性。
[0013]現有車采用獨立箱體的形式，本發明方案沒有增加額外的設備，只需要按照原有的24V DC/DC電源箱體尺寸及空間布局來涉及本發明方案的雙向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，免除原有車體機械修正帶來的麻煩。
[0014]本發明所述雙向DC/DC電壓變換器的包括控制單元和開關管組成的電氣回路，所述控制單元用于通過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關控制信號，開關控制信號用于控制所述開關管的閉合和斷開，所述開關管組成的電氣回路用于依據不同的開關控制信號形成不同的電氣回路，輸出設定電壓。
[0015]雙向DC/DC電壓變換器的控制單元通過檢測高壓電信號及轉向油栗電源的輸入電壓信號，或者通過CAN通訊線路接受到來自轉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，正向工作時高壓電轉換成低壓，給低壓蓄電池充電，能量從高壓流向低壓蓄電池，同時通過轉向助力栗電源為轉向助力栗供電。如圖3所示，反向工作時低壓蓄電池作為電源，能量流向高壓電方向，并給轉向助力油栗電源供電；所述雙向DC/DC電壓變換器具體實現的拓撲結構是帶隔離的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電源為轉向助力栗電源提供工作電壓。
[0016]本發明方案中轉向助力栗并不限于圖1?3中的三相交流電機轉向助力栗，可以為多種電機:直流電機、單向交流電機、三相鼠籠電機、三相永磁電機等，轉向助力栗電源對應輸出相適應的電流。
[0017]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種新型的電驅動轉向助力系統，其特征在于:包括動力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉向助力栗電源和轉向助力栗，其中: 所述動力電池輸出高電壓并通過轉向助力栗電源為轉向助力栗供電，同時通過雙向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，通過檢測動力電池輸出的高電壓是否能向轉向助力栗電源供電，調整正向和反向的工作模式； 所述低壓蓄電池用于當動力電池無法向轉向助力栗電源供電時，通過雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產生高壓電信號，向轉向助力栗電源供電； 所述轉向助力栗電源用于為轉向助力栗直接供電； 所述轉向助力栗用于為車輛轉向提供助力，減輕打方向盤的用力強度。2.根據權利要求1所述的電驅動轉向助力系統，其特征在于:所述雙向DC/DC電壓變換器通過檢測動力電池輸出的高電壓信號及轉向油栗電源的輸入電壓信號，或者通過通訊接口接受到來自轉向助力油栗電源的高壓斷電消息，判斷轉向助力油栗電源的高電壓供電是否正常。3.根據權利要求1所述的電驅動轉向助力系統，其特征在于:所述轉向助力栗采用直流電機、單向交流電機、三相交流電機、三相鼠籠電機和三相永磁電機中的一種，轉向助力栗電源對應輸出相適應的電流。
【專利摘要】本發明公開了一種新型的電驅動轉向助力系統，包括動力電池、雙向DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池、轉向助力泵電源和轉向助力泵，所述動力電池輸出高電壓并通過轉向助力泵電源為轉向助力泵供電，同時通過雙向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動力電池無法向轉向助力泵電源供電時，通過雙向DC/DC電壓變換器反向工作，產生高壓電信號，向轉向助力泵電源供電；本發明將現有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雙向DC/DC電壓變換器給轉向助力泵供電，從而使駕駛員有足夠的時間和可能將車移到相對安全的位置，此外，本發明不需要增加額外的電源裝置，適用性強。
【IPC分類】B60L1/00, B62D5/06
【公開號】CN105711421
【申請號】CN201610067469
【發明人】熊金峰, 張衛林, 史成龍
【申請人】金龍聯合汽車工業（蘇州）有限公司