CN109878442B - 电源箱、车载电源系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电源箱，包括主壳体，主壳体中平行设置有第一电路板和第二电路板，信号输入所述主壳体后能够在所述第一电路板和所述第二电路板之间传输；以及隔层，横贯主壳体且位于第一电路板和第二电路板之间，隔层具有凸部，凸部贴近第一电路板或第二电路板；隔层、第一电路板和第二电路板将主壳体分隔形成多个独立腔体，以对所述主壳体中的电路电气隔离。本发明还涉及一种车载电源系统，包括上述电源箱，并在上述电源箱中布局有功率电路和控制电路，该功率电路和控制电路之间形成电气隔离。本发明还涉及一种车辆，包括车身以及设于设于车身处的上述车载电源系统。

Description

电源箱、车载电源系统及车辆

技术领域

本发明涉及车载电源技术领域，特别是涉及一种电源箱、具有该电源箱的车载电源系统以及具有该车载电源系统的车辆。

背景技术

传统的车载电源系统普遍采用单层结构设计，不同的车载电源的PCB板上的电路结构和电路模块布置各不相同。

申请人在实现传统技术的过程中发现：采用单层结构设计的车载电源系统的整体体积偏大，且具有走线交叉现象频繁、电磁兼容问题突出、工艺性差等问题。

发明内容

基于此，有必要针对体积大、电磁兼容问题突出、工艺性差的问题，提供一种改进的电源箱、具有该电源箱的车载电源系统以及具有该车载电源系统的车辆。

一种电源箱，包括：

主壳体，所述主壳体中平行设置有第一电路板和第二电路板；以及，

隔层，横贯所述主壳体且位于所述第一电路板和所述第二电路板之间，所述隔层具有凸部，所述凸部贴近所述第一电路板或所述第二电路板；

所述隔层、所述第一电路板和所述第二电路板将所述主壳体分隔形成多个独立腔体，以对所述主壳体中的电路电气隔离。

上述电源箱，通过在主壳体中设置两块平行的电路板，使得主壳体中的电路具有双层结构，缩小了电路占用体积，提高了电路的功率体积比，同时通过隔层与电路板将主壳体分隔形成多个独立腔体，以对主壳体中的电路电气隔离。

在其中一个实施例中，所述第一电路板与所述第二电路板焊连，信号输入所述主壳体后能够在所述第一电路板和所述第二电路板之间传输。

在其中一个实施例中，所述主壳体为金属壳体。

在其中一个实施例中，所述主壳体、所述第一电路板和所述第二电路板均接地。

在其中一个实施例中，还包括与所述第一电路板和所述第二电路板相垂直的第三电路板和第四电路板，所述第三电路板和所述第四电路板均接地。

在其中一个实施例中，所述第三电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连，所述第四电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连。

在其中一个实施例中，还包括盖合密封在所述主壳体上方的上壳体，以及盖合密封在所述主壳体下方的下壳体。

一种车载电源系统，包括：

电源箱，所述电源箱包括主壳体，所述主壳体中平行设置有第一电路板和第二电路板；

所述主壳体内部横贯设置有隔层，所述隔层位于所述第一电路板和所述第二电路板之间，所述隔层具有凸部，所述凸部贴近所述第一电路板或所述第二电路板；

所述隔层、所述第一电路板和所述第二电路板将所述主壳体分隔形成功率电路腔体和控制电路腔体，所述功率电路腔体中设有功率电路，所述控制电路腔体中设有控制电路，所述功率电路和所述控制电路之间形成电气隔离。

上述车载电源系统，电源箱中平行设置有两块电路板，使得电源箱中的电路具有双层结构，缩小了电路占用体积，提高了电路的功率体积比，同时通过隔层与电路板将主壳体分隔形成功率电路腔体和控制电路腔体，以对功率电路和控制电路电气隔离，降低了电路间的电磁兼容风险。

在其中一个实施例中，所述第一电路板与所述第二电路板焊连，信号输入所述主壳体后能够在所述第一电路板和所述第二电路板之间传输。

在其中一个实施例中，所述主壳体为金属壳体。

在其中一个实施例中，所述主壳体、所述第一电路板和所述第二电路板均接地。

在其中一个实施例中，所述控制电路腔体包括交流滤波腔体和直流滤波腔体，所述控制电路包括交流滤波器件、直流滤波器件、芯片控制器以及MOS管。

在其中一个实施例中，所述交流滤波器件包括交流滤波器和继电器，所述直流滤波器件包括直流滤波器。

在其中一个实施例中，所述功率电路包括低压交流变压器、升压电感、滤波电容、储能电容以及高压直流变压器。

在其中一个实施例中，还包括与所述第一电路板和所述第二电路板相垂直的第三电路板和第四电路板，所诉芯片控制器和部分所述功率电路安装在所述第三电路板和所述第四电路板上，所述第三电路板和所述第四电路板均接地。

在其中一个实施例中，所述第三电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连，所述第四电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连。

在其中一个实施例中，所述电源箱还包括盖合密封在所述主壳体上方的上壳体，以及盖合密封在所述主壳体下方的下壳体。

一种车辆，包括车身，以及设于所述车身处的如前所述的车载电源系统。

上述车辆，其车载电源系统优化了结构设计，减小了空间占用体积，降低了电磁兼容问题，从而能够有效保证车辆的行驶安全。

附图说明

图1为一实施例电源箱的结构示意图；

图2为一实施例车载电源系统的结构示意图。

图中的相关元件对应编号如下：

10、电源箱，100、主壳体，101、第一电路板，102、第二电路板，103、第三电路板，104、第四电路板，105、隔层，106、凸部，107、上壳体，108、下壳体，20、车载电源系统，200、主壳体，201、第一电路板，202、第二电路板，203、第三电路板，204、第四电路板，205、隔层，206、凸部，207、上壳体，208、下壳体，21、交流滤波腔体，211、交流滤波器，212、芯片控制器，213、MOS管，22、直流滤波腔体，221、直流滤波器，23、功率电路腔体，231、低压交流变压器，232、滤波电容，233、升压电感，234、高压直流变压器，235、储能电容。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请一实施例提供一种电源箱，包括上壳体107、主壳体100、下壳体108以及隔层105，其中，上壳体107盖合密封在主壳体100上方，下壳体108盖合密封在主壳体100下方，隔层105横贯设置在主壳体100中部。

主壳体100中平行设置有第一电路板101和第二电路板102，第一电路板101与第二电路板102通过导线或排线焊接，信号输入主壳体100后能够在第一电路板101和第二电路板102之间传输。隔层105位于第一电路板101和第二电路板102之间，隔层105具有凸部106，凸部106贴近第一电路板101。第一电路板101和第二电路板102之间可以通过导线或排线焊接。

隔层105、第一电路板101和第二电路板102将主壳体100分隔形成多个独立腔体，以对主壳体100中的电路电气隔离。根据实际电路设置，凸部106可贴近第二电路板102，此时，隔层105、第一电路板101和第二电路板102仍能将主壳体100分隔形成多个独立腔体，以满足对主壳体100中的电路电气隔离的要求。

电源箱10通过在主壳体100中设置两块平行的电路板，使得主壳体100中的电路具有双层结构，缩小了电路占用体积，提高了电路的功率体积比，同时通过隔层105、第一电路板101和第二电路板102将主壳体100分隔形成多个独立腔体，能够对主壳体100中的电路电气隔离，降低电路之间的相互干扰。

根据本发明的一些实施例，主壳体100为金属壳体，且主壳体100、第一电路板101以及第二电路板102均接地。通过这样的方式可以充分利用金属壳体和电路板的接地屏蔽特性，无需增加多余的辅助屏蔽措施，如在电路板上增贴磁珠和磁环来屏蔽电磁干扰，提高了电源箱生产上的工艺性。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，电源箱10还包括与第一电路板101和第二电路板102相垂直的第三电路板103和第四电路板104，第三电路板103和第四电路板104均接地。在新增的两块电路板上可以设置一些额外的电路元件，以优化双层布局。

进一步地，第三电路板103与第一电路板101和第二电路板102通过导线或排线焊接，第四电路板104与第一电路板101和第二电路板102通过导线或排线焊接。通过焊接的方式大大减少了电路中的飞线，提高了产品的工艺性，适合自动化生产。

请参考图2，本申请另一实施例提供一种车载电源系统20，包括电源箱以及布局在电源箱中的各种电路器件。

电源箱包括上壳体207、主壳体200以及下壳体208，上壳体207盖合密封在主壳体200上方，下壳体208盖合密封在主壳体200下方，主壳体200中平行设置有第一电路板201和第二电路板202，第一电路板201和第二电路板202通过导线或排线焊接，信号输入主壳体200后能够在第一电路板201和第二电路板202之间传输。

主壳体200内部横贯设置有隔层205，隔层205位于第一电路板201和第二电路板202之间，隔层205具有凸部206，凸部206贴近第一电路板201。

隔层205、第一电路板201和第二电路板202将主壳体200分隔形成功率电路腔体23和控制电路腔体，控制电路腔体包括交流滤波腔体21和直流滤波腔体，功率电路腔体23中设有功率电路，控制电路腔体中设有控制电路，功率电路和控制电路之间形成电气隔离。

车载电源系统20通过在电源箱中设置两块平行的第一电路板201和第二电路板202，使得电源箱20中的电路具有双层结构，且排布的更加紧凑、合理，缩小了电路占用体积，提高了电路的功率体积比。同时，通过隔层205与电路板将主壳体分隔形成功率电路腔体23和控制电路腔体，以对功率电路和控制电路电气隔离，降低了电路间的电磁兼容风险。

根据本发明的一些实施例，主壳体200为金属壳体，且主壳体200、第一电路板201以及第二电路板202均接地。通过这样的方式可以充分利用金属壳体和电路板的接地屏蔽特性，无需增加多余的辅助屏蔽措施，如在电路板上增贴磁珠和磁环来屏蔽电磁干扰，提高了车载电源系统生产上的工艺性。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，控制电路包括交流滤波器件、直流滤波器件、芯片控制器212以及MOS管213。其中，交流滤波器件包括交流滤波器211和继电器，直流滤波器件包括直流滤波器221。功率电路包括低压交流变压器231、升压电感233、滤波电容232、储能电容235以及高压直流变压器234。交流信号输入后，经低压交流滤波器211滤波，再传输至功率电路进行交直流转换和蓄能，最后经直流滤波器221输出直流信号。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，电源箱还包括与第一电路板201和第二电路板202相垂直的第三电路板203和第四电路板204，芯片控制器203和部分功率电路设置在第三电路板203和第四电路板204上，第三电路板203和第四电路板104均接地。本实施例中，在第三电路板203上焊接有芯片控制器212和升压电感233，第四电路板204上焊接有升压电感233，两块电路板上均具有相应的驱动电路，使得芯片控制器212驱动升压电感233工作，优化了双层结构的电路布局，使得电路器件排布的更为紧凑，避免走线交叉。

进一步地，第三电路板103与第一电路板101和第二电路板102通过导线或排线焊接，第四电路板104与第一电路板101和第二电路板102通过导线或排线焊接。各电路板之间通过上述方式连接大大减少了电路中的飞线，提高了产品的工艺性，适合自动化生产。

本申请还提供一种车辆，包括车身，以及设于车身处的车载电源系统，该车载电源系统与前述车载电源系统20的结构相同，因此针对该车载电源系统的结构部分本实施例不再赘述。

由于本实施例车辆的车载电源系统优化了结构设计，减小了空间占用体积，降低了电磁兼容问题，因此能够有效保证车辆的行驶安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种车载电源系统，包括：

电源箱，所述电源箱包括主壳体，所述主壳体中平行设置有第一电路板和第二电路板；

所述主壳体内部横贯设置有隔层，所述隔层位于所述第一电路板和所述第二电路板之间，所述隔层具有凸部，所述凸部贴近所述第一电路板；

所述隔层、所述第一电路板和所述第二电路板将所述主壳体分隔形成功率电路腔体和控制电路腔体，所述控制电路腔体位于所述第一电路板和所述隔层之间，所述功率电路腔体位于所述第二电路板和所述隔层之间；

所述功率电路腔体中设有功率电路，所述控制电路腔体中设有控制电路，所述功率电路和所述控制电路之间形成电气隔离。

2.根据权利要求1所述的车载电源系统，其特征在于，所述第一电路板与所述第二电路板焊连，信号输入所述主壳体后能够在所述第一电路板和所述第二电路板之间传输。

3.根据权利要求1所述的车载电源系统，其特征在于，所述主壳体为金属壳体。

4.根据权利要求3所述的车载电源系统，其特征在于，所述主壳体、所述第一电路板和所述第二电路板均接地。

5.根据权利要求4所述的车载电源系统，其特征在于，所述控制电路腔体包括交流滤波腔体和直流滤波腔体，所述控制电路包括交流滤波器件、直流滤波器件、芯片控制器以及MOS管。

6.根据权利要求5所述的车载电源系统，其特征在于，所述交流滤波器件包括交流滤波器和继电器，所述直流滤波器件包括直流滤波器。

7.根据权利要求4所述的车载电源系统，其特征在于，所述功率电路包括低压交流变压器、升压电感、滤波电容、储能电容以及高压直流变压器。

8.根据权利要求5所述的车载电源系统，其特征在于，还包括与所述第一电路板和所述第二电路板相垂直的第三电路板和第四电路板，所述芯片控制器和部分所述功率电路设置在所述第三电路板和所述第四电路板上，所述第三电路板和所述第四电路板均接地。

9.根据权利要求8所述的车载电源系统，其特征在于，所述第三电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连，所述第四电路板与所述第一电路板和所述第二电路板焊连。

10.根据权利要求1所述的车载电源系统，其特征在于，所述电源箱还包括盖合密封在所述主壳体上方的上壳体，以及盖合密封在所述主壳体下方的下壳体。

11.一种车辆，其特征在于，包括车身，以及设于所述车身处的如权利要求1所述的车载电源系统。

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