CN104477114A - 一种电动汽车的高压配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的高压配电箱。它包括箱体和箱盖，箱体内设置有与动力电池输出端连接的继电器和与继电器连接的高压连接器，和与继电器连接的控制板，控制板上连接有用于与CAN信号输出端、点火锁信号输出端、碰撞信号输出端、充电唤醒信号输出端、充电信号输出端、电池包CAN信号输出端中一个或几个连接的信号连接器，高压连接器内设置有与控制板连接的高压互锁开关。本发明在箱体内增设了主控板，通过继电器实现各连接器的电力分配，同时在主控板上连接一系列信号连接器，通过主控板进行信号的控制，使动力电池的部分功能能在配电箱内完成，减轻了动力电池的压力，使配电箱多功能化且集成度较高，节约空间。

Description

一种电动汽车的高压配电箱

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的高压配电箱。

背景技术

新能源汽车是解决汽车交通所面临的能源和污染问题的有效途径，以电能作为动力源的混合动力或纯电动汽车代表了汽车产业未来的发展方向。目前电动汽车存在充电时间长、安全性能有待提高、续航里程低等问题。高压配电箱作为电动汽车高压安全的重要保护屏障，其主要功能有：按照整车上、下电控制要求，接通或断开高压回路；提供电流及漏电检测端子；当电池包外部电流过大时，能实现可控的带载切断；当电池包外部线路发生短路时，配电箱内熔断器断开动力电池组高压回路，防止电池组因短路造成起火爆炸；配电箱箱体能为内部高压元器件提供绝缘、振动、阻燃等方面的保护，对电池组使用人员提供触电防护。现有技高压配电箱仅具有配电功能，功能单一；由于配电箱的固定支架与箱体固定死，车型不同时也不能调整固定支架，导致箱体的可移植性差；箱体内的高压元器件之间采用线缆连接，安全性差，而配电箱的密封性能也有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车的高压配电箱。它具有较好的密封性能，功能多样化，且具有较好的可移植性和安全性。

本发明的技术方案为：一种电动汽车的高压配电箱，包括箱体和箱盖，所述的箱体内设置有与动力电池输出端连接的继电器和与继电器连接的高压连接器，所述的高压连接器包括PTC连接器、空调连接器、慢充连接器、快充连接器、MCU连接器，还包括与继电器连接的控制板，所述的控制板上连接有用于与CAN信号输出端、点火锁信号输出端、碰撞信号输出端、充电唤醒信号输出端、充电信号输出端、电池包CAN信号输出端中一个或几个连接的信号连接器，所述的继电器包括与PTC连接器、空调连接器、慢充连接器连接的附件继电器、与MCU连接器连接的正极继电器和与快充连接器连接的快充继电器，所述的PTC连接器、空调连接器、慢充连接器、快充连接器、MCU连接器中的一个或几个内设置有与控制板连接的高压互锁开关。

进一步的，所述的箱盖边缘设置有向下弯折的翻边。

进一步的，所述的箱体底部通过螺栓固定有与电动车连接的固定支架。

进一步的，所述的箱体与高压连接器通过连接器固定孔采用螺栓连接，所述的连接器固定孔为盲孔。

进一步的，所述动力电池输出端正极与正极继电器通过第一铜排连接，所述正极继电器与MCU连接器通过第二铜排连接。

更进一步的，所述的附件继电器与PTC连接器、空调连接器、慢充连接器之间设置有熔断器，所述的熔断器固定在熔断座上。

本发明的有益效果为：本发明在箱体内增设了主控板，通过继电器实现各连接器的电力分配，同时在主控板上连接一系列信号连接器，通过主控板进行信号的控制，使动力电池的部分功能能在配电箱内完成，减轻了动力电池的压力，使配电箱多功能化且集成度较高，节约空间。箱体内部的高压器件采用铜排连接，安全性能高。箱体与连接器连接处均采用盲孔设计，用于连接的螺栓均位于盲孔内，具有较好的密封性和防水性。而箱盖边缘设计向下的翻边，翻边对体的上端面的侧面进行遮挡密封，防水防尘性更好。箱体底部的固定支架采用螺栓固定的方式连接，配电箱在根据不同车型进行安装时，可以自由根据车型拆卸安装合适该车型的固定支架，使整个配电箱具有更好的可移植性和适用性。

附图说明

图1为本发明分解结构示意图；

图2为本发明箱体内部结构示意图；

图3为本发明省略箱体内部部件的分解结构示意图；

图4为本发明盖板结构示意图；

图5为本发明安装支架与箱体底部连接结构示意图；

图6为本发明箱体内部电路连接原理图；

图7为本发明控制板与信号连接器和外部信号连接的局部放大图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明所示的高压配电箱由箱体1、箱盖2和用于固定箱体1的固定支架3组成。如图1和2所示，在箱体1内部设置有几个继电器和高压连接器，其中，继电器包括附件继电器20(如图6所示)，正极继电器11和快充继电器10。高压连接器包括快充连接器4、PTC连接器5、空调连接器6、慢充连接器7、信号连接器8、MCU连接器9和动力输入连接器10。如图6所示，其中继电器线圈均是一端与控制板17连接，另一端接地，触点一端均与动力输入连接器10连接，而动力输入连接器10与动力电池输出端21连接，用于为附件继电器20、正极继电器11和快充继电器10供电。附件继电器20触点另一端与慢充连接器7、空调连接器6、PTC连接器5连接，正极继电器11触点另一端与MCU连接器9连接，快充继电器10触点另一端与快充连接器4连接。在箱体内还设置有一个控制盒8，控制盒8内设置有一块控制板17，本实施例中控制板17为型号是MC9S12XET256MAL的控制芯片，控制板17与附件继电器20、正极继电器11和快充继电器10均有连接，用于控制几个继电器的通断。在动力输入连接器10、慢充连接器7、空调连接器6、PTC连接器5内均设置有高压互锁开关19，在连接器内的插头未插稳或连接器未插插头时，与该连接器对应的高压互锁开关自动断开，控制板17检测到来自于该高压互锁开关的信号，通过断开与该连接器连接的继电器的方式，中断对该连接器的供电，已达到保护负载的目的。在附件继电器20与慢充连接器7、空调连接器6、PTC连接器5之间均设置有熔断器18，在箱体内设置有一个熔断座9，熔断器18通过螺栓固定在熔断座9内的熔断槽24内。任何一个回路发生短路都会断开该附件回路，但不会影响整车其他负载的运行，而三个熔断器18共同固定于熔断座9上，提升了箱体内整体空间利用率，便于箱体的拆卸与组装。本发明箱体内的各高压器件之间均采用铜排12连接，提高了各器件之间连接关系的稳定性和安全性。如：动力电池输出端21正极与正极继电器11通过第一铜排22连接，正极继电器11与MCU连接器9通过第二铜排23连接。

控制板17上连接有信号连接器8，信号连接器8与CAN信号输出端、点火锁信号输出端、碰撞信号输出端、充电唤醒信号输出端、充电信号输出端、电池包CAN信号输出端连接。如图7所示，信号连接器8的A端口与点火锁信号输出端中的ON档信号连接，R端口与点火锁信号输出端中的ACC档信号连接；CAN信号输出端的整车高低电平输出端分别与L和M端口连接；12V常电与B端口连接，12V地与C端口连接，用于为控制板17供电；电池包CAN信号输出端即内部CAN信号的高低电平输出端分别与J和K端口连接；充电唤醒信号输出端即车载充电机使能信号输出端与端口T连接；充电信号输出端中的CP信号即充电通信确认信号与端口V连接，CC信号即充电确认信号与端口U连接；碰撞信号输出端与端口Y连接。信号连接器8与各个信号连接的端口可以根据实际状况进行变换，而控制板17不仅限于单片机，其型号也不固定，只要能够实现本发明功能的部件均应考虑在内。控制板通过信号连接器8与外部信号连接，实现了动力电池的部分功能，减轻了电动汽车动力电池的压力，而其对继电器的控制实现了配电箱的配电功能，故本发明所示配电箱的功能多样化，且由于高集成度，内部结构比较简单。

如图3-5所示，本发明的箱体1与箱盖2之间设置有一个密封条13，箱盖2的边缘设置有向下弯折的翻边15，在箱盖2盖在箱体1上时，翻边15与箱体1顶部的侧面相接触，形成对箱体1侧面方向的密封，加上密封条13的进一步密封，其密封效果更好。固定支架3通过螺栓16固定在箱体1底部两侧，再通过固定支架实现与电动汽车的固定。在车型不同时，可以拧下固定支架3与箱体1之间的螺栓，选用形状大小合适的固定支架3进行替换，使得本发明的配电箱的可移植性更高。箱体1上的连接器固定孔14和其它元器件固定孔均采用盲孔设计，在连接器及其它元器件与箱体通过螺栓连接时，螺栓嵌入盲孔内，具有更好的密封性和防水防尘性。箱体1均采用铝合金材质，提升了配电箱的电磁兼容性，而为了提升箱体1的绝缘性能，在箱体1内侧还涂有绝缘漆。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车的高压配电箱，包括箱体和箱盖，所述的箱体内设置有与动力电池输出端连接的继电器和与继电器连接的高压连接器，所述的高压连接器包括PTC连接器、空调连接器、慢充连接器、快充连接器、MCU连接器，其特征在于：还包括与继电器连接的控制板，所述的控制板上连接有用于与CAN信号输出端、点火锁信号输出端、碰撞信号输出端、充电唤醒信号输出端、充电信号输出端、电池包CAN信号输出端中一个或几个连接的信号连接器，所述的继电器包括与PTC连接器、空调连接器、慢充连接器连接的附件继电器、与MCU连接器连接的正极继电器和与快充连接器连接的快充继电器，所述的PTC连接器、空调连接器、慢充连接器、快充连接器、MCU连接器中的一个或几个内设置有与控制板连接的高压互锁开关。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车的高压配电箱，其特征在于：所述的箱盖边缘设置有向下弯折的翻边。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车的高压配电箱，其特征在于：所述的箱体底部通过螺栓固定有与电动车连接的固定支架。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车的高压配电箱，其特征在于：所述的箱体与高压连接器通过连接器固定孔采用螺栓连接，所述的连接器固定孔为盲孔。

5.如权利要求1所述的一种电动汽车的高压配电箱，其特征在于：所述动力电池输出端正极与正极继电器通过第一铜排连接，所述正极继电器与MCU连接器通过第二铜排连接。

6.如权利要求1所述的一种电动汽车的高压配电箱，其特征在于：所述的附件继电器与PTC连接器、空调连接器、慢充连接器之间设置有熔断器，所述的熔断器固定在熔断座上。