(57)【要約】  本発明は、車両の統合コントローラ（Ａ）を開示する。統合コントローラ（Ａ）は、箱本体（１０）と、箱本体（１０）内に設置された高電圧配電モジュール（９００）と、高電圧配電モジュール（９００）に接続された左駆動モータコントローラ（３００）、右駆動モータコントローラ（４００）、エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、ステアリングモータコントローラ（６００）及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）とを含む。箱本体（１０）には、高電圧配電モジュール（９００）、左駆動モータコントローラ（３００）、右駆動モータコントローラ（４００）、エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、ステアリングモータコントローラ（６００）及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）に対応する複数の入出力インタフェースが設置される。本発明は、車両（Ｂ）をさらに開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱本体（１０）と、
前記箱本体（１０）内に設置された高電圧配電モジュール（９００）と、
それぞれ前記高電圧配電モジュール（９００）に接続された、左駆動モータコントローラ（３００）、右駆動モータコントローラ（４００）、エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、ステアリングモータコントローラ（６００）及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）と、を含み、
前記箱本体（１０）には、前記高電圧配電モジュール（９００）、左駆動モータコントローラ（３００）、右駆動モータコントローラ（４００）、エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、ステアリングモータコントローラ（６００）及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）に対応する複数の入出力インタフェースが設置される、
車両の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項２】
前記箱本体（１０）は、上部箱本体（１００）及び下部箱本体（２００）を含み、
前記左駆動モータコントローラ（３００）及び前記右駆動モータコントローラ（４００）は、前記上部箱本体（１００）内に取り付けられ、
前記エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、前記ステアリングモータコントローラ（６００）及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）は、前記下部箱本体（２００）内に取り付けられ、
前記上部箱本体（１００）及び前記下部箱本体（２００）内に前記高電圧配電モジュール（９００）が設置され、
前記上部箱本体（１００）には、それぞれ前記高電圧配電モジュール（９００）に接続されたバッテリーパックインタフェース（９０５）及び充電コネクタインタフェース（９０６）が設置される、
請求項１に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項３】
前記上部箱本体（１００）には、少なくとも２つの前記バッテリーパックインタフェース（９０５）、及び、少なくとも２つの前記充電コネクタインタフェース（９０６）が設置される、
請求項２に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項４】
前記バッテリーパックインタフェース（９０５）と前記高電圧配電モジュール（９００）との接続回路と、前記充電コネクタインタフェース（９０６）と前記高電圧配電モジュール（９００）との接続回路には、それぞれ磁気リング（９０３）及びＹコンデンサ（９０４）が設置される、
請求項３に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項５】
前記上部箱本体（１００）内に、前記高電圧配電モジュール（９００）に接続された漏電センサ（９０２）がさらに設置され、
前記上部箱本体（１００）には、前記漏電センサ（９０２）に対応する入出力インタフェースが設置される、
請求項２〜４のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項６】
前記上部箱本体（１００）内に、前記高電圧配電モジュール（９００）に接続された光カプラ焼結検出器（９０１）がさらに設置され、
前記上部箱本体（１００）には、前記光カプラ焼結検出器（９０１）に対応する入出力インタフェースが設置される、
請求項２〜５のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項７】
前記上部箱本体（１００）と前記下部箱本体（２００）との間には、互いに独立した第１の冷却水路（Ａ１）及び第２の冷却水路（Ａ２）が設置され、
前記右駆動モータコントローラ（４００）、前記エアコンプレッサモータコントローラ（５００）及び前記ステアリングモータコントローラ（６００）は、第１の冷却水路（Ａ１）により放熱し、
前記左駆動モータコントローラ（３００）及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）は、第２の冷却水路（Ａ２）により放熱する、
請求項２〜６のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項８】
前記上部箱本体（１００）は、前記上部箱本体の底壁（１０１）と、前記上部箱本体の底壁（１０１）の周囲に形成された前記上部箱本体の側壁（１０２）とを含み、前記上部箱本体の底壁（１０１）の下面には、互いに独立した第１の冷却水槽（１０３）及び第２の冷却水槽（１０４）が形成され、
前記下部箱本体（２００）は、前記下部箱本体の上壁（２０１）と、前記下部箱本体の上壁（２０１）の周囲に形成された前記下部箱本体の側壁（２０２）とを含み、前記下部箱本体の上壁（２０１）の上面には、互いに独立した第３の冷却水槽（２０３）及び第４の冷却水槽（２０４）が形成され、
前記上部箱本体の底壁（１０１）の下面は、前記下部箱本体の上壁（２０１）の上面に貼り合わされ、前記第１の冷却水槽（１０３）及び前記第４の冷却水槽（２０４）が共に第１の冷却水路（Ａ１）を画定し、  前記第２の冷却水槽（１０４）及び前記第３の冷却水槽（２０３）が共に第２の冷却水路（Ａ２）を画定する、
請求項７に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項９】
前記上部箱本体（１００）と前記下部箱本体（２００）は、ボルトと摩擦溶接によって接続される、
請求項２〜８のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１０】
前記エアコンプレッサモータコントローラ（５００）、前記ステアリングモータコントローラ（６００）及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）は、前記下部箱本体の上壁（２０１）に接触する、
請求項８に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１１】
前記上部箱本体の底壁（１０１）には、前記上部箱本体の底壁（１０１）を貫通する２つの開口（１０５）が形成され、
前記左駆動モータコントローラ（３００）は、前記左駆動モータコントローラ（３００）の放熱柱が第２の冷却水路（Ａ２）内の冷却液と接触するように一方の開口（１０５）に設置され、
前記右駆動モータコントローラ（４００）は、前記右駆動モータコントローラ（４００）の放熱柱が第１の冷却水路（Ａ１）内の冷却液と接触するように他方の開口（１０５）に設置される、
請求項８又は１０に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１２】
前記開口（１０５）内に補強リブ（１０６）が形成され、前記補強リブ（１０６）の両端は、前記開口（１０５）の一対の側縁に接続され、前記補強リブ（１０６）は、冷却液の流れ方向に垂直である、
請求項１１に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１３】
前記下部箱本体の上壁（２０１）の上面の、前記開口（１０５）に対応する位置にボス（２０５）が形成され、前記ボス（２０５）が前記開口（１０５）の形状に合わせ、前記ボス（２０５）には、前記補強リブ（１０６）を逃がす逃がし溝（２０６）が形成される、
請求項１２に記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１４】
第１の冷却水路（Ａ１）内の冷却液は、まず前記ステアリングモータコントローラ（６００）を冷却し、次に前記エアコンプレッサモータコントローラ（５００）及び前記右駆動モータコントローラ（４００）を冷却し、
第２の冷却水路（Ａ２）内の冷却液は、まず前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ（７００）を冷却し、次に前記左駆動モータコントローラ（３００）を冷却する、
請求項７〜１３のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１５】
第１の冷却水路（Ａ１）及び第２の冷却水路（Ａ２）は、対称的に設置される、
請求項７〜１４のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載の統合コントローラ（Ａ）を含む車両（Ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(関連出願の相互参照)
本開示は、２０１８年７月２７日に提出された中国特許出願第２０１８１０８４７７９９．６号に基づくものであり、かつその優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
【０００２】
本開示は、車両の技術分野に関し、特に、車両の統合コントローラ及び車両に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術において、車両の高電圧システムにおける各コントローラモジュールは独立して動作し、各コントローラモジュール間は、ワイヤーハーネスアダプターにより自動車の走行を実現する。各コントローラモジュールが独立して動作し、モジュール間がワイヤハーネスにより接続されて自動車の走行を実現するため、どのモジュールに故障又は経年劣化があるかを検出する場合、投入コストが高く、自動車の組み立ての難しさを増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、車両の高電圧システムにおける各コントローラモジュールが独立して動作し、ワイヤハーネスにより接続されて自動車の走行を実現するため、検出コストが高く、自動車の組み立ての難しさを増加させるという関連技術における課題を解決するために、車両の統合コントローラ及び車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を実現するために、本開示の実施例の第１の態様に係る車両の統合コントローラは、箱本体と、前記箱本体内に設置された高電圧配電モジュールと、それぞれ前記高電圧配電モジュールに接続された左駆動モータコントローラ、右駆動モータコントローラ、エアコンプレッサモータコントローラ、ステアリングモータコントローラ及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータとを含み、前記箱本体には、前記高電圧配電モジュール、左駆動モータコントローラ、右駆動モータコントローラ、エアコンプレッサモータコントローラ、ステアリングモータコントローラ及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータに対応する複数の入出力インタフェースが設置される。
【０００６】
幾つかの実施例では、前記箱本体は、上部箱本体及び下部箱本体を含み、前記左駆動モータコントローラ及び前記右駆動モータコントローラは、前記上部箱本体内に取り付けられ、前記エアコンプレッサモータコントローラ、前記ステアリングモータコントローラ及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記下部箱本体内に取り付けられ、前記上部箱本体及び前記下部箱本体内にそれぞれ前記高電圧配電モジュールが設置され、前記上部箱本体には、それぞれ前記高電圧配電モジュールに接続されたバッテリーパックインタフェース及び充電コネクタインタフェースが設置される。
【０００７】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体には、２つの前記バッテリーパックインタフェース及び２つの前記充電コネクタインタフェースが少なくとも設置される。
【０００８】
幾つかの実施例では、前記バッテリーパックインタフェースと前記高電圧配電モジュールとの接続回路と、前記充電コネクタインタフェースと前記高電圧配電モジュールとの接続回路には、それぞれ磁気リング及びＹコンデンサが設置される。
【０００９】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体内に、前記高電圧配電モジュールに接続された漏電センサがさらに設置され、前記上部箱本体には、前記漏電センサに対応する入出力インタフェースが設置される。
【００１０】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体内に、前記高電圧配電モジュールに接続された光カプラ焼結検出器がさらに設置され、前記上部箱本体には、前記光カプラ焼結検出器に対応する入出力インタフェースが設置される。
【００１１】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体と前記下部箱本体との間には、互いに独立した第１の冷却水路及び第２の冷却水路が設置され、前記右駆動モータコントローラ、前記エアコンプレッサモータコントローラ及び前記ステアリングモータコントローラは、前記第１の冷却水路により放熱し、前記左駆動モータコントローラ及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記第２の冷却水路により放熱する。
【００１２】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体は、上部箱本体の底壁と、前記上部箱本体の底壁の周囲に形成された上部箱本体の側壁とを含み、前記上部箱本体の底壁の下面には、互いに独立した第１の冷却水槽及び第２の冷却水槽が形成され、前記下部箱本体は、下部箱本体の上壁と、前記下部箱本体の上壁の周囲に形成された下部箱本体の側壁とを含み、前記下部箱本体の上壁の上面には、互いに独立した第３の冷却水槽及び第４の冷却水槽が形成され、前記上部箱本体の底壁の下面は、前記第１の冷却水槽及び前記第４の冷却水槽が共に前記第１の冷却水路を画定し、前記第２の冷却水槽及び前記第３の冷却水槽が共に前記第２の冷却水路を画定するように、前記下部箱本体の上壁の上面に貼り合わされる。
【００１３】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体と前記下部箱本体は、ボルトで摩擦溶接によって接続される。
【００１４】
幾つかの実施例では、前記エアコンプレッサモータコントローラ、前記ステアリングモータコントローラ及び前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータは、前記下部箱本体の上壁に接触する。
【００１５】
幾つかの実施例では、前記上部箱本体の底壁には、前記上部箱本体の底壁を貫通する２つの開口が形成され、前記左駆動モータコントローラは、前記左駆動モータコントローラの放熱柱が前記第２の冷却水路内の冷却液と接触するように一方の開口に設置され、前記右駆動モータコントローラは、前記右駆動モータコントローラの放熱柱が前記第１の冷却水路内の冷却液と接触するように他方の開口に設置される。
【００１６】
幾つかの実施例では、前記開口内に補強リブが形成され、前記補強リブの両端は、前記開口の一対の側縁に接続され、前記補強リブは、冷却液の流れ方向に垂直である。
【００１７】
幾つかの実施例では、前記下部箱本体の上壁の上面での前記開口に対応する位置にボスが形成され、前記ボスが前記開口の形状に合わせ、前記ボスには、前記補強リブを逃がす逃がし溝が形成される。
【００１８】
幾つかの実施例では、前記第１の冷却水路内の冷却液は、まず前記ステアリングモータコントローラを冷却し、次に前記エアコンプレッサモータコントローラ及び前記右駆動モータコントローラを冷却し、前記第２の冷却水路内の冷却液は、まず前記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータを冷却し、次に前記左駆動モータコントローラを冷却する。
【００１９】
幾つかの実施例では、前記第１の冷却水路及び前記第２の冷却水路は、対称的に設置される。
【００２０】
本開示の実施例の第２の態様に係る車両は、上記第１の態様のいずれかに記載の統合コントローラを含む。
【発明の効果】
【００２１】
上記技術的解決手段によれば、少なくとも以下の技術的効果を達成できる。
左駆動モータコントローラ、右駆動モータコントローラ、エアコンプレッサモータコントローラ、ステアリングモータコントローラ、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ及び高電圧配電モジュールを箱本体に統合することにより、自動車の配置スペースを最適化し、開発コストを低減することができ、これらのモジュールは、全て箱本体内に統合され、モジュールとモジュールとの間は銅バスバーアダプターにより接続でき、ワイヤハーネスによる接続と比較して、どのモジュールに経年劣化等の状況があるかを検出しやすく、コストを低減し、また、箱本体内のモジュールを交換しやすく、例えば、異なる車種に対応するモジュールを交換することにより、数十種の車種で使用でき、コントローラのプラットフォーム化を実現し、車両の高電圧システムにおける各コントローラモジュールが独立して動作し、ワイヤハーネスにより接続されて自動車の走行を実現するため、検出コストが高く、自動車の組み立ての難しさを増加させるという従来技術における課題を解決する。さらに、左駆動モータコントローラと右駆動モータコントローラを統合することにより、自動車の車輪駆動又はシングルモータ駆動を実現することができ、また、箱本体内に高電圧配電モジュールを統合することにより、充電ヒューズ、メインヒューズ、プリチャージ抵抗器等の前記高電圧配電モジュール内の消耗部品は、自動車上で交換することを実現でき、統合コントローラをメーカーに返送して交換する必要がなく、コストをさらに節約する。
【００２２】
本開示の他の特徴及び利点については、以下の具体的な実施形態において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図面は、本開示のさらなる理解を提供し、かつ明細書の一部を構成するものであり、以下の具体的な実施形態とともに本開示を説明するものであるが、本開示を限定するものではない。
【００２４】
【図１】本開示の一実施形態に係る統合コントローラの回路レイアウトの概略図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る統合コントローラの自動車との接続回路の概略図である。
【図３】本開示の一実施形態に係る統合コントローラ内の箱本体の構造概略図である。
【図４】本開示の一実施形態に係る統合コントローラ内の上部箱本体の回路レイアウトの概略図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る統合コントローラ内の下部箱本体の回路レイアウトの概略図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る統合コントローラ内の上部箱本体及び下部箱本体の組み立ての概略分解図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る上部箱本体の底面概略図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る下部箱本体の上面概略図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る、上部箱本体の上壁が示されず、左駆動モータコントローラ及び右駆動モータコントローラが示される上部箱本体の上面概略図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る、下部箱本体の底壁が示されず、エアコンプレッサモータコントローラ、ステアリングモータコントローラ及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが示される下部箱本体の底面概略図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る、左駆動モータコントローラのＩＧＢＴモジュール及び右駆動モータコントローラのＩＧＢＴモジュールが示される下部箱本体の底面概略図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る、エアコンプレッサモータコントローラのＩＰＭモジュール、ステアリングモータコントローラのＩＰＭモジュール及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータが示される下部箱本体の底面概略図である。
【図１３】本開示の一実施形態に係る統合コントローラ内のＩＧＢＴモジュールの構造概略図である。
【図１４】本開示の一実施形態に係る車両の概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  統合コントローラ
Ｂ  車両
Ａ１  第１の冷却水路
Ａ２  第２の冷却水路
Ｂ１  第１の水ポンプ
Ｂ２  第２の水ポンプ
１０  箱本体
９００  高電圧配電モジュール
１００  上部箱本体
１０１  上部箱本体の底壁
１０２  上部箱本体の側壁
１０３  第１の冷却水槽
１０４  第２の冷却水槽
１０５  開口
１０６  補強リブ
２００  下部箱本体
２０１  下部箱本体の上壁
２０２  下部箱本体の側壁
２０３  第３の冷却水槽
２０４  第４の冷却水槽
２０５  ボス
２０６  逃がし溝
３００  左駆動モータコントローラ
４００  右駆動モータコントローラ
５００  エアコンプレッサモータコントローラ
５０１  エアコンプレッサモータコントローラのＩＰＭ
６００  ステアリングモータコントローラ
６０１  ステアリングモータコントローラのＩＰＭ
７００  ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ
８００  ＩＧＢＴモジュール
８０１  放熱柱
９０１  光カプラ焼結検出器
９０２  漏電センサ
９０３  磁気リング
９０４  Ｙコンデンサ
９０５  バッテリーパックインタフェース
９０６  充電コネクタインタフェース
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本開示の具体的な実施形態を詳細に説明する。ここで記述した具体的な実施形態が本開示を説明し解釈するためのものにすぎず、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００２７】
本開示では、逆に説明しない場合に、使用される「上、下、左、右」のような方位詞は、一般的には、対応する図面の図面方向を基準として定義され、「内、外」とは、対応する部材輪郭の内と外を意味する。
【００２８】
図１は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡの回路レイアウトの概略図であり、図３は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡ内の箱本体の構造概略図である。図１及び図３に示すように、該統合コントローラＡは、箱本体１０、左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００及び高電圧配電モジュール９００を含む。左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００及び高電圧配電モジュール９００は、それぞれ上記箱本体１０内に設置される。
【００２９】
図１及び図３に示すように、上記左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００はそれぞれ、上記高電圧配電モジュール９００に接続される。上記箱本体１０には、上記高電圧配電モジュール９００、左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００に対応する複数の入出力インタフェースが設置される。
【００３０】
幾つかの実施例では、図２に示すように、図２は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡの自動車との接続回路の概略図であり、上記左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００及び高電圧配電モジュール９００は、上記箱本体１０における対応する入出力インタフェースによりＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、バッテリー管理システム）に接続され、上記左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００は、上記箱本体１０における異なる入出力インタフェースにより対応する駆動モータ及びセンサに接続され、上記エアコンプレッサモータコントローラ５００は、上記箱本体１０における入出力インタフェースによりエアコンプレッサモータ及びセンサに接続され、上記ステアリングモータコントローラ６００は、上記箱本体１０における入出力インタフェースによりステアリングモータ及びセンサに接続され、上記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００は、上記箱本体１０における入出力インタフェースにより低電圧バッテリーに接続される。
【００３１】
なお、上記左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００又はステアリングモータコントローラ６００に接続されたセンサの数は、１つであってもよく、複数であってもよい。
【００３２】
引き続き図２を参照すると、上記高電圧配電モジュール９００は、前記箱本体１０における異なる入出力インタフェースにより対応するエアコンコンプレッサ、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ、正温度係数）ヒータ、デフロストコントローラ及びバッテリー熱管理システムコンプレッサに接続されてよい。
【００３３】
図２に示すように、上記箱本体１０には、バッテリーパックインタフェース９０５及び充電コネクタインタフェース９０６を設置する必要があり、上記バッテリーパックインタフェース９０５及び充電コネクタインタフェース９０６は、それぞれ上記高電圧配電モジュール９００に接続される。上記高電圧配電モジュール９００は、高電圧パワーバッテリーが他のモジュールに電力を供給するように、前記バッテリーパックインタフェース９０５により高電圧パワーバッテリーに接続する必要があり、充電キャビネットは、高電圧パワーバッテリーを充電するように、充電コネクタにより上記充電コネクタインタフェース９０６に挿入する必要がある。
【００３４】
本開示に係る統合コントローラＡにおいて、左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００及び高電圧配電モジュール９００を箱本体に統合することにより、自動車の配置スペースを最適化し、開発コストを低減することができ、これらのモジュールは全て箱本体１０内に統合され、モジュールとモジュールとの間は銅バスバーアダプターにより接続でき、ワイヤハーネスによる接続と比較して、どのモジュールに経年劣化等の状況があるかを検出しやすく、コストを低減し、また、箱本体１０内のモジュールを交換しやすく、例えば、異なる車種に対応するモジュールを交換することにより、数十種の車種で使用でき、コントローラのプラットフォーム化を実現し、車両の高電圧システムにおける各コントローラモジュールが独立して動作し、ワイヤハーネスにより接続されて自動車の走行を実現するため、検出コストが高く、自動車の組み立ての難しさを増加させるという従来技術における課題を解決する。さらに、左駆動モータコントローラ３００と右駆動モータコントローラ４００を統合することにより、自動車の車輪駆動又はシングルモータ駆動を実現することができる。
【００３５】
図３、図４、図５及び図６を参照すると、図４は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡ内の上部箱本体の回路レイアウトの概略図であり、図５は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡ内の下部箱本体の回路レイアウトの概略図であり、図６は、本開示の一実施形態に係る統合コントローラＡ内の上部箱本体及び下部箱本体の組み立ての概略分解図である。図３、図４、図５及び図６に示すように、上記箱本体１０は、上部箱本体１００及び下部箱本体２００を含み、上記左駆動モータコントローラ３００及び上記右駆動モータコントローラ４００は、上記上部箱本体１００内に取り付けられ、上記エアコンプレッサモータコントローラ５００、上記ステアリングモータコントローラ６００及び上記ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００は、上記下部箱本体２００内に取り付けられ、上記上部箱本体１００及び上記下部箱本体２００内にそれぞれ上記高電圧配電モジュール９００が設置され、上記バッテリーパックインタフェース９０５及び充電コネクタインタフェース９０６は、それぞれ前記上部箱本体１００に設置される。
【００３６】
幾つかの実施例において、前記上部箱本体１００には、２つの上記バッテリーパックインタフェース９０５及び２つの上記充電コネクタインタフェース９０６が少なくとも設置される。図面に係る実施例では、上記バッテリーパックインタフェース９０５と充電コネクタインタフェース９０６の数は、いずれも２つである。バッテリーパックインタフェース９０５が２つであるため、シングルバッテリーパック又はダブルバッテリーパックの動作を実現でき、充電コネクタインタフェース９０６が２つであるため、ダブルコネクタ直流充電、ダブルコネクタ交流充電、交流／直流充電、シングルコネクタ直流充電、及びシングルコネクタ交流充電等の複数の充電方式を実現できる。
【００３７】
図１、図２及び図４に示すように、上記バッテリーパックインタフェース９０５と上記高電圧配電モジュール９００との接続回路と、上記充電コネクタインタフェース９０６と上記高電圧配電モジュール９００との接続回路には、それぞれ磁気リング９０３及びＹコンデンサ９０４が設置される。充放電入出力インタフェースで磁気リング９０３及びＹコンデンサ９０４の設計を使用することにより、スペースを節約し、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ、電磁両立性）を改善することができる。
【００３８】
図１、図２及び図４に示すように、前記上部箱本体１００内に、前記高電圧配電モジュール９００に接続された漏電センサ９０２がさらに設置され、前記上部箱本体１００には、前記漏電センサ９０２に対応する、ＢＭＳに接続された入出力インタフェースが設置される。漏電センサ９０２を設置することにより、上記箱本体１０内のコントローラが漏電する時に監視及び保護を提供できるだけでなく、充電接触器の焼結検出のための保護機能を提供する。
【００３９】
図１、図２及び図４に示すように、上記上部箱本体１００内に、上記高電圧配電モジュール９００に接続された光カプラ焼結検出器９０１がさらに設置され、上記上部箱本体１００には、上記光カプラ焼結検出器９０１に対応する、ＢＭＳに接続された入出力インタフェースが設置される。光カプラ焼結検出器９０１を設置することにより、上記統合コントローラＡ内の全ての接触器の焼結検出機能を実現することができる。
【００４０】
図６〜図１３に示すように、上部箱本体１００は、下部箱本体２００に接続され、上部箱本体１００と下部箱本体２００との間には、互いに独立した第１の冷却水路Ａ１及び第２の冷却水路Ａ２が設置され、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００及びステアリングモータコントローラ６００は、第１の冷却水路Ａ１により放熱し、左駆動モータコントローラ３００及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００は、第２の冷却水路Ａ２により放熱する。
【００４１】
本開示に係る統合コントローラＡにおいて、統合コントローラＡにおける異なるモジュールの放熱のために互いに独立した２つの冷却水路を設置する。従来技術における単一の水路の設置方式と比較して、冷却のためにダブル水路を使用することは、少なくとも以下の３つの利点を有する。第１に、冷却対象のモジュールの数が一定である状況で、各水路内の冷却液によって冷却されるモジュールの数が減少して、冷却液の温度が高いため、冷却作用が失われることをある程度回避し、各冷却対象のモジュールに対する効果的な冷却を保証し、第２に、各水路の循環経路が短縮して、冷却液が流れる過程における圧力損失を低減することにより、水ポンプに対する要件を低減し、即ち、圧力及び流量が比較的小さい水ポンプの使用が可能になる。また、循環経路の短縮によって、統合コントローラＡの内部での高温冷却液の循環時間をも短縮して、統合コントローラＡ全体の温度の上昇を回避することができ、第３に、各水路の流れ面積が減少し、循環経路が短縮することにより、水路のシールの難しさを低減して、水路の水漏れのリスクを低減する。
【００４２】
上部箱本体１００及び下部箱本体２００は、任意の適切な構造及び形状に形成されてよい。一実施形態では、図６に示すように、上部箱本体１００は、上部箱本体の底壁１０１と、上部箱本体の底壁１０１の周囲に形成された上部箱本体の側壁１０２とを含み、上部箱本体の底壁１０１の下面には、互いに独立した第１の冷却水槽１０３及び第２の冷却水槽１０４が形成され、下部箱本体２００は、下部箱本体の上壁２０１と、下部箱本体の上壁２０１の周囲に形成された下部箱本体の側壁２０２とを含む。下部箱本体の上壁２０１の上面には、互いに独立した第３の冷却水槽２０３及び第４の冷却水槽２０４が形成され、上部箱本体の底壁１０１の下面は、第１の冷却水槽１０３及び第４の冷却水槽２０４が共に第１の冷却水路Ａ１を画定し、第２の冷却水槽１０４及び第３の冷却水槽２０３が共に第２の冷却水路Ａ２を画定するように、下部箱本体の上壁２０１の上面に貼り合わされる。
【００４３】
本実施形態では、上部箱本体の底壁１０１及び下部箱本体の上壁２０１の構造を十分に利用し、上部箱本体の底壁１０１及び下部箱本体の上壁２０１に水槽を開設する方式により、互いに独立した第１の冷却水路Ａ１と第２の冷却水路Ａ２を画定して、箱本体に冷却水路を個別に加工することを回避し、スペースを節約し、統合コントローラＡにおける他の部品の配置を容易にする。他の代替実施形態では、第１の冷却水路Ａ１及び第２の冷却水路Ａ２は、上部箱本体の底壁１０１又は下部箱本体の上壁２０１に個別に設置されてよく、あるいは、第１の冷却水路Ａ１と第２の冷却水路Ａ２のうちの一方は、上部箱本体の底壁１０１に個別に形成されてよく、他方は、下部箱本体の上壁２０１に個別に形成されてよく、あるいは、２つの独立した水管を個別に設置してよく、２つの水管は、締結部材により統合コントローラＡの箱本体に固定され、２つの水管の内部には、それぞれ第１の冷却水路Ａ１と第２の冷却水路Ａ２が画定される。
【００４４】
上部箱本体１００と下部箱本体２００との確実な接続を実現し、第１の冷却水路Ａ１及び第２の冷却水路Ａ２のシール性能を向上させるために、一実施形態では、上部箱本体１００と下部箱本体２００は、ボルトで摩擦溶接によって接続される。
【００４５】
本開示では、左駆動モータコントローラ３００及び右駆動モータコントローラ４００内の冷却対象の素子は、主にＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）モジュールであり、エアコンプレッサモータコントローラ５００及びステアリングモータコントローラ６００内の冷却対象の素子は、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）である。ＩＧＢＴモジュールは、一般的に、冷却液と直接接触する方式で放熱し、エアコンプレッサモータコントローラ５００のＩＰＭ  ５０１及びステアリングモータコントローラ６００のＩＰＭ  ６０１は、一般的に、冷却管路の管壁と接触する方式で放熱する。したがって、本開示の一実施形態では、取り付け時に、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００及びＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００が、下部箱本体の上壁２０１と接触でき、このように、冷却液が下部箱本体の上壁２０１を流れる時、上記３つのモジュールは、下部箱本体の上壁２０１を通して冷却液と熱交換して、放熱冷却の目的を達成することができる。
【００４６】
また、図６、図７、図１１及び図１３に示すように、上部箱本体の底壁１０１には、上部箱本体の底壁１０１を貫通する２つの開口１０５が形成され、左駆動モータコントローラ３００は、左駆動モータコントローラ３００の放熱柱（ＩＧＢＴモジュールの放熱柱８０１）が第２の冷却水路Ａ２内の冷却液と接触するように一方の開口１０５に設置され、右駆動モータコントローラ４００は、右駆動モータコントローラ４００の放熱柱が第１の冷却水路Ａ１内の冷却液と接触するように他方の開口１０５に設置される。
【００４７】
図６及び図７に示すように、開口１０５内に補強リブ１０６が形成され、補強リブ１０６の両端は、開口１０５の一対の側縁に接続され、補強リブ１０６は、冷却液の流れ方向に垂直である。
【００４８】
図６及び図８に示すように、下部箱本体の上壁２０１の上面での開口１０５に対応する位置にボス２０５が形成され、ボス２０５が開口１０５の形状に合わせ、ボス２０５には、補強リブ１０６を逃がす逃がし溝２０６が形成される。このように、上部箱本体の底壁１０１と下部箱本体の上壁２０１とを貼り合わせた後、ボス２０５が開口１０５内に挿入され、補強リブ１０６が逃がし溝２０６内に挿入され、補強リブ１０６の上面は、ボス２０５の上面と同一平面にある。このとき、ＩＧＢＴモジュールの放熱柱８０１は、ボス２０５に配置され、冷却液が複数の放熱柱８０１の間の隙間を流れることにより、熱交換を実現する。
【００４９】
ここで、補強リブ１０６を設置することにより、一方で、上部箱本体の底壁１０１の構造強度を向上させて、左駆動モータコントローラ３００及び右駆動モータコントローラ４００等の部材の取り付けの強度要求を満たすことができ、他方で、補強リブ１０６が冷却液の流れ方向に垂直であるため、下層の冷却液を遮断する作用を果たし、このように、ボス２０５の幅寸法が開口１０５の幅寸法より小さい許容量を増加させ、言い換えれば、補強リブ１０６がない場合、冷却液がボス２０５の左右側壁と開口１０５の左右側壁との隙間を急速に流れて冷却液のＩＧＢＴモジュールに対する冷却効果を低減することを回避するために、一般的に、ボス２０５の幅寸法をできるだけ増加させて、上記隙間を小さくする。本開示では、補強リブ１０６が存在することにより、ボス２０５の幅寸法が開口１０５の幅寸法より大幅に小さくても、冷却液は、ボス２０５の左右側壁と開口部１０５の左右側壁との隙間を流れないことにより、冷却液のＩＧＢＴモジュールに対する冷却効果を向上させることができる。
【００５０】
冷却対象の部品を最大限に冷却し、冷却効率を向上させるために、本開示の一実施形態では、第１の冷却水路Ａ１内の冷却液は、まずステアリングモータコントローラ６００を冷却し、次にエアコンプレッサモータコントローラ５００及び右駆動モータコントローラ４００を冷却することができ、即ち、冷却剤は、まず、発熱量が低いステアリングモータコントローラ６００を冷却し、最後に、発熱量が高い右駆動モータコントローラ４００を冷却し、この利点として、冷却剤は、ステアリングモータコントローラ６００を流れた後に温度が著しく上昇せず、次に、エアコンプレッサモータコントローラ５００及び右駆動モータコントローラ４００を流れる過程において、依然として効果的な冷却作用を果たすことができる。同様に、第２の冷却水路Ａ２内の冷却液は、まず、発熱量が低いＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００を冷却し、次に、発熱量が高い左駆動モータコントローラ３００を冷却する。
【００５１】
本開示では、第１の冷却水路Ａ１及び第２の冷却水路Ａ２の断面形状、ならびに統合コントローラＡの箱本体における位置は、周囲部品の構造及び位置に応じて柔軟に配置でき、本開示では、これを限定しない。一実施形態では、加工を容易にするために、第１の冷却水路Ａ１及び第２の冷却水路Ａ２の断面は長方形であってよく、他の部品の配置を容易にするために、第１の冷却水路Ａ１と第２の冷却水路Ａ２を、上部箱本体１００と下部箱本体２００との間の貼り合わせ面に対称的に設置してよい。
【００５２】
なお、本開示に係る統合コントローラＡにおいて、左駆動モータコントローラ３００、右駆動モータコントローラ４００、エアコンプレッサモータコントローラ５００、ステアリングモータコントローラ６００、ＤＣ−ＤＣ電圧コンバータ７００及び高電圧配電モジュール９００を箱本体１０に統合することにより、充電ヒューズ、メインヒューズ、小型配電ヒューズ、プリチャージ抵抗器等の上記高電圧配電モジュール９００内の消耗部品は、自動車上で交換することを実現でき、統合コントローラＡをメーカーに返送して交換する必要がなく、コストをさらに節約する。
【００５３】
図１４を参照すると、本開示に係る車両Ｂは、上記統合コントローラＡを含む。幾つかの実施例では、該車両Ｂは、第１の冷却水路Ａ１内の冷却液を循環させるように駆動する第１の水ポンプＢ１と、第２の冷却水路Ａ２内の冷却液を循環させるように駆動する第２の水ポンプＢ２とをさらに含む。単一の水ポンプのみを設置する方式と比較して、２つの独立した水ポンプを設置することにより、単一の水ポンプの故障のため、統合コントローラＡの冷却が無効になることを回避でき、自動車の正常走行の信頼性を向上させる。
【００５４】
以上、図面を参照しながら本開示の好ましい実施形態を詳細に説明したが、本開示は、上記実施形態の具体的な内容に限定されるものではなく、本開示の技術的思想の範囲内に、本開示の技術手段に対して複数の簡単な変更を行うことができ、これらの簡単な変更がいずれも本開示の保護範囲に属する。
【００５５】
また、説明すべきところとして、上記具体的な実施形態に説明された各具体的な技術的特徴は、矛盾しない場合に、任意適切な方式で組み合わせることができる。不要な重複を回避するために、本開示は、可能なあらゆる組み合わせ方式を別途に説明しない。
【００５６】
また、本開示の様々な実施形態は、任意に組み合わせることができ、本開示の構想を逸脱しない限り、本開示に開示されている内容に属すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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