CN102856797B - 易检修紧凑型高压配电盒 - Google Patents

易检修紧凑型高压配电盒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及易检修紧凑型高压配电盒，属于新能源汽车整车高压电气系统，适用于带有多个高压部件（电机、电动空调、PTC和DC/DC等）的电动车辆。该装置包括盒体、保险丝、直流继电器、高压接插件、绝缘板、接线柱以及电缆附件。当整车同时采用多个高压用电器时，本装置能安全有效地分配动力电池输出的电能，同时具有接插件易插拔，方便盒体内部检查和更换保险丝，实现PTC的两档控制，绝缘性能好，安全，紧凑等优点。

Description

易检修紧凑型高压配电盒
技术领域
本发明涉及新能源汽车高压配电系统，适用于整车中同时带多个高压用电部件（电机、电动空调、PTC和DC/DC等）的新能源车辆，主要解决动力电池输出电能的分配问题，特别是涉及一种易检修紧凑型高压配电盒。
背景技术
随着新能源汽车技术的不断发展完善，整车所采用的高压用电器件正不断增多，要求动力电池能够同时安全地给多种用电器供电，并且这一过程应具有一定的可控性。要实现这种功能就需要在高压母线上并联多条高压电缆，并在回路中设计保险丝保护线路和直流继电器来实现控制功能。鉴于整车设计紧凑性的要求，设计一款能实现前述功能的高压配电盒成为必然。
目前新能源汽车领域，不同的整车厂对于高压配电采用不同的设计方式，现有产品多数将保险丝以及直流继电器直接封装在电池包或者电机控制器内部，对保险丝和直流继电器的布置、绝缘、检修、装配以及变更没有综合考虑，这其中对保险丝以及直流继电器的方便检修问题尤为突出。
设计一款易检修紧凑型高压配电盒，解决了在多用电器情况下，安全有控制的分配动力电池电能。在不占用较多整车布置空间的情况下，保证了保险丝、直流继电器、高压接插件的布置和装配，同时设置专门的检修盖方便检查和更换保险丝。
发明内容
本发明的目的是：提供一种方便检修、空间紧凑、易插拔并且兼带有快速充电功能的新能源汽车高压配电装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
易检修紧凑型高压配电盒，包括盒体、保险丝、直流继电器、接插件、绝缘板、接线柱以及电缆附件；所述保险丝、直流继电器以及接线柱都安装在绝缘板上，绝缘板固定在内部盒体上；直流继电器或保险丝的数量至少为2个；保险丝一端同直流继电器相连接，另一端同其对应的接插件电连接；所述接插件固定于盒体上；所述盒体上还包括有两个线堵，分别为电机控制器和充电器提供甩线口并保证密封；所述盒体为方形结构，侧面设置检修盖。
所述保险丝及接线柱安装在绝缘板一个表面，所述的直流继电器安装在该绝缘板的另一表面；所述保险丝分别为保险丝A、保险丝B、保险丝C、保险丝D、保险丝E和快充保险丝；所述直流继电器分别为直流继电器一、直流继电器二、直流继电器三、直流继电器四和直流继电器五。
动力电池的高压电分别通过单芯、双芯及多芯接插件输入或输出高压配电盒；
其中动力电池输入的高压电通过单芯接插件进入高压配电盒后，正电经过保险丝E、直流继电器五连接PCU+甩线口输送给电机控制器正极，负电直接连接到高压配电盒体内的一个铜排，该铜排作为配电盒内除低压电外的所有负电回路，所述铜排连接配电盒上的PCU-甩线口输送给电机控制器负极；
其中动力电池输入的高压电通过接线柱X分别经继电器一和继电器二连接到保险丝A的一端，保险丝A的另一端分别与多芯插件的两个或两个以上孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电；
其中动力电池输入的高压电通过接线柱G同保险丝B的一端相连，保险丝B的另一端连接上述多芯插件上孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电；
其中动力电池输出的高压电通2芯接插件进入高压配电盒后，正电经过保险丝D同上述多芯插接件的一个孔位相连，负电直接连接到高压配电盒体内的所述铜排作为负极回路。
充电器输入的电能经充电器提供甩线口的接插件进入高压配电盒，与继电器三相连后接入保险丝C的一端，保险丝C的另一端同保险丝E的一端连接。
自保持电路输入的12V常电通过多芯插件孔位进入高压配电盒，通过导线分别与直流继电器一、直流继电器二、直流继电器三、直流继电器四及直流继电器五的控制端相连。
直流电通过快充接插件进入高压配电盒，正电经过快充保险丝、直流继电器四、通过保险丝E的一端与BDU+相连，输送电能到动力电池正极，负电直接连接到高压配电盒体内的所述铜排作为负极回路，所述铜排同BDU-相连，BDU-连接动力电池负极。
接插件包括单芯接插件、2芯接插件和多芯接插件；其中同一多芯接插件内即包括高压电接口也包括低压电接口。
本发明与现有技术产品相比较具有以下方面的优点：
1、本发明装置在满足动力电池输出电能分配的同时，还设计进了快速充电的功能，能满足车辆快充和慢充两种充电模式的使用需要。
2、本发明装置中的高压接插件直接固定在盒体上，固定牢固，对于需要断开某一根高压线，可以及时方便的插拔。
3、本发明采用方形盒体，在保险丝盒体侧面上设置专门的检修盖，方便检查和更换保险丝。
4、本发明中优选安装了五个直流继电器，能有序地实现对电机控制器的供电控制功能、对PTC的两档控制功能、充电器对电池充电的控制功能以及实现快速充电的控制功能。
5、本发明中每一个保险丝、直流继电器和接线柱都先固定在绝缘板上，然后再固定在内部盒体上，降低了内部器件发生绝缘故障的概率。
附图说明
图1高压配电盒结构示意图一
图2高压配电盒结构示意图二
图3为图1的左视图
图4为图1的主视图
图5为内部器件布置图（上层）
图6为内部器件布置图（下层）
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明中所述的绝缘板上层是指图5所示的绝缘板层面；所述的绝缘板下层是指图6所示的绝缘板层面。
如图1-图4所示，本发明装置为方形结构，主体为盒体1，快充单芯接插件（2、3）通过螺钉固定在盒体1上；线堵4为电机控制器提供甩线口并保证密封；线堵5为充电器提供甩线口并保证密封；单芯接插件6为从电池过来的DCDC电源线提供接口；16芯接插件7用螺钉8固定在盒体1上，为高压配电盒内部的控制线束等提供接口；单芯接插件（9、10）用螺钉11固定在盒体1上,为从电池过来的总正总负母线提供接口。
各保险丝平行设置于绝缘板上，内部四个450V 30A保险丝12通过螺钉固定在绝缘板上，其中保险丝C通过连接铜片与450V 150A保险丝E的F端相连；14为450V 100A快充保险丝。
实施例：
参看图3、图4、图5、图6，动力电池输入的高压电通过单芯接插件（9，10）,进入高压配电盒，一路正电经过450V 150A保险丝E13、直流继电器五至接线柱G处、通过PCU+(Power Control Unit）甩线口输送给电机控制器正极，负电直接连接到高压配电盒体内的一个铜排，该铜排作为配电盒内除低压电外的所有负电回路，所述铜排连接配电盒上的PCU-甩线口输送给电机控制器负极。
直流电通过快充接插件（2、3）进入盒体。一路正电经过450V 100A快充保险丝14、直流继电器四、通过保险丝E13的F端与BDU+（BatteryDisconnect Unit）相连，输送电能到动力电池正极，负电直接连接到高压配电盒体内的所述铜排作为负极回路，所述铜排同BDU-相连，BDU-连接动力电池负极。
动力电池输入的高压电从接线柱X分别经继电器一16和继电器二17连接到保险丝A的一端，保险丝A的另一端分别与16芯插件7的9号和11号相连，经此9号和11号孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电。
动力电池输入的高压电从接线柱G与保险丝B的一端相连，保险丝B的另一端与16芯插件7的13号孔位相连，将高压电从此13号孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电。
充电器输入的电能经甩线口5的接插件进入高压配电盒，与继电器三18相连后接入保险丝C的一端，另一端与保险丝E13的F端相连。
动力电池输入的高压电通过2芯插件6进入高压配电盒，一路正电经过450V 30A保险丝D与16芯插件7的15号孔位相连，负电直接连接到上述铜排作为连通回路负极。
自保持电路输入的12V常电通过16芯插件7的16号孔位进入高压配电盒，通过导线分别与直流继电器一16、直流继电器二17、直流继电器三18、直流继电器四19及直流继电器五20的控制端相连。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (5)

1.一种易检修紧凑型高压配电盒，包括盒体、保险丝、直流继电器、接插件、绝缘板、接线柱以及电缆附件；其特征在于：所述保险丝、直流继电器以及接线柱都安装在绝缘板上，绝缘板固定在盒体内部上；直流继电器或保险丝的数量至少为2个；保险丝一端同直流继电器相连接，另一端同其对应的接插件电连接；所述接插件固定于盒体上；所述盒体上还包括有两个线堵，分别为电机控制器和充电器提供甩线口并保证密封；所述盒体为方形结构，侧面设置检修盖；
所述保险丝分别为保险丝A、保险丝B、保险丝C、保险丝D、保险丝E和快充保险丝；所述直流继电器分别为直流继电器一、直流继电器二、直流继电器三、直流继电器四和直流继电器五；
接插件包括单芯接插件、2芯接插件和多芯接插件；其中同一多芯接插件内即包括高压电接口也包括低压电接口；
动力电池的高压电分别通过单芯、双芯及多芯接插件输入或输出高压配电盒；
其中动力电池输入的高压电通过单芯接插件进入高压配电盒后，正电经过保险丝E、直流继电器五连接PCU+甩线口输送给电机控制器正极，负电直接连接到高压配电盒体内的一个铜排，该铜排作为配电盒内除低压电外的所有负电回路，所述铜排连接配电盒上的PCU-甩线口输送给电机控制器负极；
其中动力电池输入的高压电通过接线柱X分别经继电器一和继电器二连接到保险丝A的一端，保险丝A的另一端分别与多芯插件的两个或两个以上孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电；
其中动力电池输入的高压电通过接线柱G同保险丝B的一端相连，保险丝B的另一端连接上述多芯插件上孔位输出高压接线盒给外部高压用电部件供电；
其中动力电池输出的高压电通过2芯接插件进入高压配电盒后，正电经过保险丝D同上述多芯插接件的一个孔位相连，负电直接连接到高压配电盒体内的所述铜排，作为负极回路。
2.根据权利要求1所述易检修紧凑型高压配电盒，其特征在于：所述保险丝及接线柱安装在绝缘板一个表面，所述的直流继电器安装在该绝缘板的另一表面。
3.根据权利要求1所述易检修紧凑型高压配电盒，其特征在于：充电器输入的电能经充电器提供甩线口的接插件进入高压配电盒，与继电器三相连后接入保险丝C的一端，保险丝C的另一端同保险丝E的一端连接。
4.根据权利要求1所述易检修紧凑型高压配电盒，其特征在于：自保持电路输入的12V常电通过多芯插件孔位进入高压配电盒，通过导线分别与继电器一、继电器二、继电器三、继电器四及继电器五的控制端相连。
5.根据权利要求1所述易检修紧凑型高压配电盒，其特征在于：直流电通过快充接插件进入高压配电盒，正电经过快充保险丝、直流继电器四、通过保险丝E的一端与BDU+相连，输送电能到动力电池正极，负电直接连接到高压配电盒体内的所述铜排作为负极回路，所述铜排同BDU-相连，BDU-连接动力电池负极。
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