CN105896421A - 一种新能源汽车的高压配电盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车的高压配电盒，包括箱体，箱体上设有上盖，箱体两侧设有自锁连接器和安装支架，上盖下方设有PCB板，PCB板通过电源铜条与自锁连接器相连接，PCB板下方设有底板；所述PCB板上集成有慢充保险、空调保险、DC保险、备用保险和LED灯指示，PCB板上安装有电池组正极接触器、预充继电器、空调继电器和慢充继电器。本发明将电源控制器和继电器集成在PCB板上，实现了高压配电盒内的高低压分区，使整个装置更可靠安全；将继电器、电源接触器和保险器的LED灯指示集成在PCB板上，方便观测它们的工作性能，同时方便检修和更换，其体积小、集成化程度高、扩展性好、装配工艺简单、可靠性高，防护等级可达到IP67。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车的技术领域，具体涉及一种新能源汽车的高压配电盒。
背景技术
新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。由于新能源汽车利用蓄电池或燃料电池作为动力源，对环境污染少，受到了越来越多消费者的喜爱。高压配电盒是新能源汽车内高压电流分配的主要单元，采用集中配电方案进行接线布局，其性能优劣直接影响整车性能的好坏。现有技术中，绝大多数的高压配电盒的内部线路结构都采用铜排和线缆连接的方式构成，通过线束对插连接继电器，存在高压配电盒体积大、占据较大的整车空间、装配工艺复杂、安全稳定性差等缺陷。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新能源汽车的高压配电盒，其体积小、集成化程度高、扩展性好、装配工艺简单、可靠性高，防护等级可达到IP67。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种新能源汽车的高压配电盒，包括箱体，箱体上设有上盖，所述箱体两侧设有自锁连接器和安装支架，上盖下方设有PCB板，PCB板通过电源铜条与自锁连接器相连接，PCB板下方设有底板；所述PCB板上集成有慢充保险、空调保险、DC保险、备用保险和LED灯指示，PCB板上安装有电池组正极接触器、预充继电器、空调继电器和慢充继电器，电池组正极接触器分别与电源铜条、预充继电器、空调继电器和慢充继电器相连接。
所述PCB板上设有预充电阻接线端和空调预充电阻接线端，底板上固定有空调预充电阻和预充电阻，空调预充电阻与空调预充电阻接线端相连接，预充电阻与预充电阻接线端相连接。
所述LED灯指示包括保险熔断指示、线圈指示和触点指示，线圈指示包括继电器线圈指示和接触器线圈指示，触点指示包括接触器触点指示和继电器触点指示。
所述保险熔断指示包括慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示，慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示分别位于慢充保险、空调保险和DC保险的下方。
所述继电器线圈指示和继电器触点指示分别位于预充继电器、空调继电器和慢充继电器的两侧，所述接触器线圈指示和接触器触点指示分别位于电池组正极接触器的两侧；所述预充电阻接线端和空调预充电阻接线端分别位于PCB板的前后侧。
所述线圈指示包括电阻、二极管和绿色发光二极管，二极管和绿色发光二极管并联连接、极性相反；所述触点指示包括串联连接的电阻和绿色发光二极管；所述保险熔断指示包括串联电阻和红色发光二极管。
所述PCB板下端设有用于插接预充继电器、空调继电器和慢充继电器的防错插座，PCB板上设有高压标示。
所述安装支架的数量设有四个、分别分布在箱体的两侧，后部的两个安装支架在同一条直线上，前部的两个安装支架交错分布；所述底板上设有用于支撑PCB板的绝缘支撑柱。
所述上盖上还设有高压警告标志、动力电路熔断器入口标志和铭牌。
所述PCB板上设有挂台向上后视标志，挂台向上后视标志的数量设有3个、分布在PCB板上的前后部，挂台向上后视标志上设有两种不同的颜色。
本发明将电源控制器和继电器集成在PCB板上，实现了高压配电盒内的高低压分区，使整个装置更可靠安全；将继电器、电源接触器和保险器的LED灯指示集成在PCB板上，方便观测它们的工作性能，同时方便检修和更换，其体积小、集成化程度高、扩展性好、装配工艺简单、可靠性高，防护等级可达到IP67。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明去掉上盖后的结构示意图。
图3为本发明PCB板下方的结构示意图。
图4为本发明的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2和图3所示，一种新能源汽车的高压配电盒，包括箱体1，箱体1上设有上盖18，上盖18通过胶水与箱体1相连接，是整个装置的防护等级达到IP67。箱体1为金属材质，其外观漆层应附着均匀、无气泡、无堆积、流溢，应能经受工作环境温度(－20℃～＋60℃)的变化，无皱缩、起层现象。箱体1的左右两侧设有自锁连接器3和安装支架6，自锁连接器3用于连接新能源汽车的锂电池。安装支架6用于将整个箱体1安装在新能源汽车内。安装支架6的数量设有四个、分别分布在箱体1的两侧。安装支架6用于搭铁，其表面镀锌（防锈），与箱体体内部搭铁点之间的电阻值不大于5mΩ。后部的两个安装支架6在同一条直线上，前部的两个安装支架6交错分布，防止整个箱体1的安装错误，同时增加了对箱体1固定的稳固性。上盖18上还设有高压警告标志8、动力电路熔断器入口标志9和铭牌10。高压警告标志8和动力电路熔断器入口标志9的底色为黄色，边框和符号为黑色。铭牌10为可追溯性标识，是合格证所包含的内容。箱体1内有自兼容性，能承受整车环境下的电磁干扰。
上盖18下方设有PCB板5，PCB板5位于箱体1内的上部。PCB板5通过电源铜条2与自锁连接器3相连接，实现整个装置与锂电池的连接。PCB板5下方设有底板11，底板11位于箱体1的底部。电源铜条2表面镀银，其上表面高度与主保险的安装面必须保持齐高且平整光洁，固定螺栓配套的纯铜平垫内孔及外边边缘均无毛刺现象。
PCB板5上集成有慢充保险20、空调保险21、DC保险22、备用保险25和LED灯指示。备用保险25设有两个，慢充保险20、空调保险21、DC保险22和备用保险25并排设置在PCB板5上。PCB板5上安装有电池组正极接触器4、预充继电器14空调继电器15和慢充继电器16，电池组正极接触器4分别与电源铜条2、预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16相连接，电池组正极接触器4、预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16均固定在PCB板5和底板11之间。底板11上设有用于支撑PCB板5的绝缘支撑柱12，绝缘支撑柱12设有3个，分别分布在底部的前后左右侧。PCB板5下端设有与预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16相匹配的防错插座，防止预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16错误连接。PCB板5上设有高压标示，用于标识高压区和低压区。PCB板5上设有挂台向上后视标志29，挂台向上后视标志29的数量设有3个、分布在PCB板5上的前后部，挂台向上后视标志29上设有两种不同的颜色。挂台向上后视标志29防止安装时出现错误。与PCB板5连接的导线的导通率100%，导线不能有划伤、破损和折断等现象，导线上必须套相应号码管，插接件孔编号位置的排列均从插接件前端看。PCB板5上慢充保险20、空调保险21、DC保险22、备用保险25的保险管与保险座配合良好，保险管表面必须有规格标识，每个保险管、接触器、继电器在显著位置或表面必须贴有功能标识。
PCB板5上设有预充电阻接线端7和空调预充电阻接线端28，底板11上固定有空调预充电阻17和预充电阻13，空调预充电阻17与空调预充电阻接线端28相连接，预充电阻13与预充电阻接线端7相连接。预充电阻13和空调预充电阻17分别与预充继电器14和空调继电器15相连接，实现突然供电后对预充继电器14和空调继电器15电极的启动，实现对预充继电器14和空调继电器15线圈的保护。预充电阻接线端7和空调预充电阻接线端28分别位于PCB板5的前后部，防止错误连接。
LED灯指示包括保险熔断指示30、线圈指示和触点指示，线圈指示包括继电器线圈指示24和接触器线圈指示27，触点指示包括接触器触点指示26和继电器触点指示23。保险熔断指示30设置电路，对相应的电路的保险进行检测，检测其是否工作正常。继电器线圈指示24分别并联在预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16的线圈两端。继电器触点指示23分别并联在预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16的触点两端。接触器线圈指示27并联在电池组正极接触器4线圈的两端。接触器触点指示26并联在电池组正极接触器4触点的两端。
保险熔断指示30包括慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示，慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示分别位于慢充保险20、空调保险21和DC保险22的下方，用于标识慢充保险20、空调保险21和DC保险22是否正常工作。如图4所示，慢充保险熔断指示包括红色发光二级管DF2和电阻RF2，红色发光二级管DF2与电阻RF2串联连接，然后并联在慢充保险（FS2）20的两端。慢充保险20与慢充继电器16相连接，其设置在慢充继电器16的前端，用于防止过高的电流进入慢充继电器16，对其进行损坏。空调保险熔断指示包括红色的二级管DF6和电阻RF6，红色发光二级管DF6与电阻RF6串联连接，然后并联在空调保险（FS6）21的两端。空调保险21与空调继电器15相连接，其设置在空调继电器15的前端，用于防止过高的电流进入空调继电器15，对其进行损坏。DC保险熔断指示包括红色发光二级管DF5和电阻RF5，红色发光二级管DF5与电阻RF5串联连接，然后并联在DC保险（FS5）22的两端。DC保险20与DC保险熔断指示并联后为A3接线点，A3接线点与DC输入电源相连接。当保险熔断指示30中的发光二极管DF2、DF6或DF5发出红色光，表示对应的慢充保险20、空调保险21或DC保险22已熔断。
继电器线圈指示24和继电器触点指示23分别位于预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16的两侧，防止混淆，造成判断错误。接触器线圈指示27和接触器触点指示26分别位于电池组正极接触器4的两侧。预充继电器14的触点上并联有串联连接的电阻R03和绿色二极管D03，预充继电器14的线圈上并联有电阻R13、二极管D23和绿色发光二极管D13，二极管D23和绿色发光二极管D13并联连接、极性相反。空调继电器15的触点上并联有串联连接的电阻R04和绿色二极管D04，空调继电器15的线圈上并联有电阻R14、二极管D24和绿色发光二极管D12，二极管D24和绿色发光二极管D14并联连接、极性相反。慢充继电器16的触点上并联有串联连接的电阻R02和绿色二极管D02，慢充继电器16的线圈上并联有电阻R12、二极管D22和绿色发光二极管D12，二极管D22和绿色发光二极管D12并联连接、极性相反。电池组正极接触器4的触点上并联有串联连接的电阻R01和绿色二极管D01，电池组正极接触器4的线圈上并联有电阻R11、二极管D21和绿色发光二极管D11，二极管D21和绿色发光二极管D11并联连接、极性相反。
如图4所示，预充继电器14和慢充继电器16与电池组正极接触器4并联连接。慢充保险20与慢充继电器16相连接，预充继电器14前端与预充电阻13相连接。预充继电器14与空调保险21相连接，空调保险21与空调继电器15相连接。电池组正极接触器4与DC保险22相连接。PCB板5上的接线点B6和A4与DC使能信号相连接。电池组正极接触器4线圈的两端分别是接线点B3和接线点B2，接线点B3与电池包17脚相连接，接线点B2与车身的底线相连接。预充继电器14、慢充继电器16和电池组正极接触器4的触点两端并联，分别是接线点M1和接线点M2，接线点M1与电池包的总正相连接，接线点M2与电机控制器的总正相连接。慢充继电器16触点的另一端为接线点A1，接线点A1与车载充电机相连接。DC保险22的输入端为接线点A3，接线点A3与DC输入电源相连接。预充继电器14和慢充继电器16的线圈一端与电池组正极接触器4相连接，另一端分别是接线点B4和接线点B5，接线点B4与电池包18脚相连接，接线点B5与电池包15脚相连接。空调继电器15的触点和线圈的输出端分别是接线点A2和接线点B1，接线点A2与PTC控制器或压缩机控制器相连接，接线点B1与空调继电器控制器相连接。空调继电器15线圈的另一端与接线点B2相连接。
触点指示：通电状态下，预充继电器14、空调继电器15或慢充继电器16未吸合时，触点指示会发出绿色光，预充继电器14、空调继电器15或慢充继电器16吸合后触点指示熄灭。线圈指示：当预充继电器14、空调继电器15或慢充继电器16线圈有电压时，线圈指示会发出绿色光。正常通电情况下（无动作时），应是预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16的触点指示灯亮。预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16吸合时触点指示灯灭，线圈指示灯亮。在通电状态下判断：a.当预充继电器14、空调继电器15或慢充继电器16的线圈指示和触点指示同时亮时，说明相应的继电器线圈损坏或触点接触损坏，导致不接触；b.当预充继电器14、空调继电器15和慢充继电器16的线圈指示和触点指示同时灭时，说明相应的继电器触点粘连或电压未到达继电器触点端。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源汽车的高压配电盒，包括箱体（1），箱体（1）上设有上盖（18），其特征在于：所述箱体（1）两侧设有自锁连接器（3）和安装支架（6），上盖（18）下方设有PCB板（5），PCB板（5）通过电源铜条（2）与自锁连接器（3）相连接，PCB板（5）下方设有底板（11）；所述PCB板（5）上集成有慢充保险（20）、空调保险（21）、DC保险（22）、备用保险（25）和LED灯指示，PCB板（5）上安装有电池组正极接触器（4）、预充继电器（14）、空调继电器（15）和慢充继电器（16），电池组正极接触器（4）分别与电源铜条（2）、预充继电器（14）、空调继电器（15）和慢充继电器（16）相连接。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述PCB板（5）上设有预充电阻接线端（7）和空调预充电阻接线端（28），底板（11）上固定有空调预充电阻（17）和预充电阻（13），空调预充电阻（17）与空调预充电阻接线端（28）相连接，预充电阻（13）与预充电阻接线端（7）相连接。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述LED灯指示包括保险熔断指示（30）、线圈指示和触点指示，线圈指示包括继电器线圈指示（24）和接触器线圈指示（27），触点指示包括接触器触点指示（26）和继电器触点指示（23）。
4.根据权利要求4所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述保险熔断指示（30）包括慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示，慢充保险熔断指示、空调保险熔断指示和DC保险熔断指示分别位于慢充保险（20）、空调保险（21）和DC保险（22）的下方。
5.根据权利要求3所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述继电器线圈指示（24）和继电器触点指示（23）分别位于预充继电器（14）、空调继电器（15）和慢充继电器（16）的两侧，所述接触器线圈指示（27）和接触器触点指示（26）分别位于电池组正极接触器（4）的两侧；所述预充电阻接线端（7）和空调预充电阻接线端（28）分别位于PCB板（5）的前后侧。
6.根据权利要求3所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述线圈指示包括电阻、二极管和绿色发光二极管，二极管和绿色发光二极管并联连接、极性相反；所述触点指示包括串联连接的电阻和绿色发光二极管；所述保险熔断指示（30）包括串联电阻和红色发光二极管。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述PCB板（5）下端设有用于插接预充继电器（14）、空调继电器（15）和慢充继电器（16）的防错插座，PCB板（5）上设有高压标示。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述安装支架（6）的数量设有四个、分别分布在箱体（1）的两侧，后部的两个安装支架（6）在同一条直线上，前部的两个安装支架（6）交错分布；所述底板（11）上设有用于支撑PCB板（5）的绝缘支撑柱（12）。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述上盖（18）上还设有高压警告标志（8）、动力电路熔断器入口标志（9）和铭牌（10）。
10.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压配电盒，其特征在于，所述PCB板（5）上设有挂台向上后视标志（29），挂台向上后视标志（29）的数量设有3个、分布在PCB板（5）上的前后部，挂台向上后视标志（29）上设有两种不同的颜色。
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Date of cancellation: 20211119 Granted publication date: 20170630 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Hebi branch Pledgor: Hebi City Ruifeng Electrical Appliance Co.,Ltd. Registration number: Y2019990000011 |
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Denomination of invention: A High Voltage Distribution Box for New Energy Vehicles Effective date of registration: 20230530 Granted publication date: 20170630 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Hebi Branch Pledgor: HENAN HANGRUI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980042154 |
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