CN106451596A - 一种电动汽车集成式电源柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，柜体上还设有柜体冷却装置。本发明将原本零散分布的各部件集成于柜体中，即节约了连接线束的成本，又使得整个电路走向更合理，为安装和检修带来方便。本发明对柜体内各部分采用集中式的水冷散热，相比零散的为每个部件散热，效果更明显，且成本更低，有效降低了零部件的故障率。柜体对其内部零部件具有保护作用，经实际检测，本发明的整体防护等级可以达到IP67。

Description

一种电动汽车集成式电源柜
技术领域
本发明涉及电动汽车制造领域，特别是一种电动汽车集成式电源柜。
背景技术
随着社会的发展和国家政策的推广，电动汽车的企业和车型越来越多，特别是在商用车领域，由于整车底盘布置及成本控制等原因，目前其功能远远无法满足需要。因目前市面的纯电动车底盘集成了各种用电部件来满足整个底盘的功能，各部件布置在底盘上各个位置，用电需求也各不相同，充电、配电和部件电气控制都需要另外增添满足需求的各种部件，使得整个车的布置显得非常杂乱不方便以后的故障排除检测，各个部件又有它独立的散热系统，这样成本也相对较高而且底盘部件的布置也有增加了难度。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供了一种电动汽车集成式电源柜。
一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，柜体上还设有柜体冷却装置。
进一步的，动力电池与电机控制器间连有相并联的主接触器和预充电电路接触器。
进一步的，主接触器为继电器K1，预充电电路接触器为继电器K4，并且继电器K1、继电器K4由电机控制器控制。
进一步的，还设有继电器K3，继电器K3连于动力电池与DC/AC、DC/DC之间。
进一步的，动力电池与DC/AC间连有熔断器FU1，动力电池与DC/DC间连有熔断器FU2。
进一步的，充电系统包括：车载充电机，其中，动力电池与车载充电机之间连有熔断器FU3、继电器K8。
进一步的，动力电池上连有用于控制各用电器开闭的维修开关，其中维修开关由串联的手动闸刀开关和熔断器FU0组成。
进一步的，柜体冷却装置为水冷散热装置。
进一步的，动力电池还连有电除霜器、空调压缩机，其中，动力电池与电除霜器之间连有熔断器FU4、继电器K7，动力电池与空调压缩机之间连有熔断器FU5、继电器K5。
进一步的，绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC均位于柜体内。
与现有技术相比，本发明将原本零散分布的各部件集成于柜体中，即节约了连接线束的成本，又使得整个电路走向更合理，为安装和检修带来方便。本发明对柜体内各部分采用集中式的水冷散热，相比零散的为每个部件散热，效果更明显，且成本更低，有效降低了零部件的故障率。柜体对其内部零部件具有保护作用，经实际检测，本发明的整体防护等级可以达到IP67。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例一
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。其中，绝缘检测仪功能是主要通过接地中性点对直流系统，单相和三相低压系统的绝缘状态进行在线连续监控，具体而言，就是由于电动汽车直流系统电压等级涵盖范围较广且运行过程中电压变化频繁，加之各用电器工作环境比较恶劣，极有可能造成动力电缆及其他绝缘材料迅速老化甚至绝缘破损，危机人身安全，绝缘检测仪就是用来检测各部件的绝缘状态的装置。电机控制器是通过集成电路的主动工作来控制驱动电机按照设定的方向，速度，角度，响应时间进行工作，使得驱动电机应用范围更为广泛，输出效率更高，噪音更小等优点。DC/DC是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也称为直流斩波器,该装置被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动汽车的无级变速和控制，同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20～30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。与之相似的DC/AC，是一种将直流电变为交流电的装置，属于开关电源的一种。在电动汽车电路系统中，DC/AC与转向电机相连，DC/DC与蓄电池相连，由于两者都是大功率电器，所以用于转换电流的DC/AC和DC/DC在工作状态下都会产生巨大的热量，而本发明则能够通过下面描述的柜体冷却装置对两者进行降温，保证电动汽车电路系统正常工作。充电系统用于给动力电池充电。
本发明柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。本发明将原本零散分布的各部件集成于柜体中，即节约了连接线束的成本，又使得整个电路走向更合理，为安装和检修带来方便。本发明对柜体内各部分采用集中式的水冷散热，相比零散的为每个部件散热，效果更明显，且成本更低，有效降低了零部件的故障率。
实施例二
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
本实施例中，动力电池与电机控制器间连有相并联的主接触器和预充电电路接触器。并且预充电电路接触器还串联有一个电阻。
本实施例中，主接触器为继电器K1，预充电电路接触器为继电器K4，并且继电器K1、继电器K4由电机控制器控制，继电器K1和继电器K4起到开关的作用。当继电器K1和继电器K4均呈连通状态时，由于继电器K4串联有一个电阻，此时继电器K4所在电路相当于断路，只有主接触器所在电路是通路。继电器K1和继电器K4由电机控制器控制两者的闭合，电机控制器设有单独的电路与继电器K1和继电器K4连接。
实施例三
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
本实施例中，还设有继电器K3，继电器K3连于动力电池与DC/AC、DC/DC之间。继电器K3相当于一个开关，只有继电器K3处于连通状态时，动力电池才能为DC/AC、DC/DC供电。其中DC/AC还与电动汽车的转向电机相连，用来将转换后的交流电供给转向电机。
动力电池与DC/AC间连有熔断器FU1，动力电池与DC/DC间连有熔断器FU2。在本实施例中，熔断器FU1连于DC/AC与继电器K3之间，熔断器FU2连于DC/DC与继电器K3之间。熔断器FU1和熔断器FU2起到保护作用，当电路中电流过大时，温度快速升高，熔断器会熔断，该熔断器所在电路为短路，起到保护用电器的作用。
实施例四
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
本实施例中，充电系统包括：车载充电机，其中，动力电池与车载充电机之间连有熔断器FU3、继电器K8。车载充电机可以为动力电池充电。继电器K8起到开关的作用，熔断器FU3起到保护电路的作用。
实施例五
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
进一步的，动力电池上连有用于控制各用电器开闭的维修开关，其中维修开关由串联的手动闸刀开关和熔断器FU0组成。当需要检修时，可以手动断开手动闸刀开关，操作十分方便，同时熔断器FU0控制着与动力电池相连的所有用电器的总线，当整体电路的电流过大时，熔断器FU0会熔断，从而保护各用电器。
实施例六
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有动力电池，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
本实施例中，柜体冷却装置为水冷散热装置。由于水的比热容比空气高，所以水冷散热器要比风冷散热器的效果更加优秀。目前应用于电动汽车上的水冷散热器有许多种，本实施例选择其中一种加以描述：水冷散热器包括水泵、水箱、蒸发器，三者通过管道连接，其中，管道紧贴柜体表面便于管道中的水吸收柜体的热量，高温的水在水泵的驱动下流向蒸发器与空气进行热交换，冷却后重新流入水箱，形成循环。
实施例七
如图1和图2所示的一种电动汽车集成式电源柜，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，动力电池是电动汽车电能的主要来源之一，动力电池分别连有设置于柜体内的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，使得动力电池能够为上述五个零部件提供电能。柜体上还设有柜体冷却装置，用于对柜体内部进行降温。
本实施例中，动力电池还连有电除霜器、空调压缩机，用于为两者提供电能。其中，动力电池与电除霜器之间连有熔断器FU4、继电器K7，动力电池与空调压缩机之间连有熔断器FU5、继电器K5。

Claims (9)

1.一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，包括：柜体，柜体内设有与电动汽车的动力电池相连的绝缘检测仪、电机控制器、DC/AC、DC/DC、充电系统，柜体上还设有柜体冷却装置。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，动力电池与电机控制器间连有相并联的主接触器和预充电电路接触器。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，主接触器为继电器K1，预充电电路接触器为继电器K4，并且继电器K1、继电器K4由电机控制器控制。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，还设有继电器K3，继电器K3连于动力电池与DC/AC、DC/DC之间。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，动力电池与DC/AC间连有熔断器FU1，动力电池与DC/DC间连有熔断器FU2。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，充电系统包括：车载充电机，其中，动力电池与车载充电机之间连有熔断器FU3、继电器K8。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，动力电池上连有用于控制各用电器开闭的维修开关，其中维修开关由串联的手动闸刀开关和熔断器FU0组成。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，柜体冷却装置为水冷散热装置。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车集成式电源柜，其特征在于，动力电池还连有电除霜器、空调压缩机，其中，动力电池与电除霜器之间连有熔断器FU4、继电器K7，动力电池与空调压缩机之间连有熔断器FU5、继电器K5。
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