CN112498267A - 一种高低压集成bdu以及电池箱 - Google Patents

一种高低压集成bdu以及电池箱 Download PDF

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李扬
于洋
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Abstract

本发明公开了一种高低压集成BDU，包括BDU本体，BDU本体包括壳体，所述壳体的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖，所述壳体内设有主正继电器、主负继电器、预充电阻、预充继电器、加热继电器和PCB集成模块，所述预充继电器和所述预充电阻与所述主正继电器并联设置，所述主负继电器与所述加热继电器串联设置，所述主正继电器、所述主负继电器、所述预充继电器、所述加热继电器分别与所述PCB集成模块电连接，所述PCB集成模块的一端上分别设有电池正极连接片和电池负极连接片，另一端设有电机正极连接片和电机负极连接片。有益效果是：高低压线路分离、集成封装和高安全可靠性。

Description

一种高低压集成BDU以及电池箱
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体的说，是一种高低压集成BDU以及电池箱。
背景技术
近年新能源汽车大力普及，电动汽车的市场份额逐步增加，电池箱是电动汽车的动力单元。作为动力电池箱核心电控部分，每一款动力电池箱都需要单独设计高压电器盒(BDU)，造成电器盒种类和配置形式繁多，不符合通用化、标准化设计原则。
传统BDU技术方案中，高压电传输介质的材质主要为硬铜条(T2)，根据电池包的额定电流，设计相应符合过流要求的截面积。为了保证电气防护安全，铜条表面需要采用浸塑工艺，或者套PET热缩管，工艺控制要求较高。
低压采集方面，需要进行温度、电流等的数据收集，主继电器需要进行低压控制，在原有技术方案中，主要采用线束连接+插件的方式。不同功能和路径的导线，线径和长度均不同，捆扎成不同直径的线束后，在BDU壳体进行走向排布、扎带固定、机械防护等，由于BDU电器盒内的空间一般都比较紧凑，造成线束在壳体内的排布和固定均较为困难，且存在接触磨损失效的风险。
因此，提出一种高低压集成BDU以及电池箱以解决现有技术的不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高低压集成BDU，高低压线路分离、集成封装和高安全可靠性。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：包括BDU本体，BDU本体包括壳体，所述壳体的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖，所述壳体内设有主正继电器、主负继电器、预充电阻、预充继电器、加热继电器和PCB集成模块，所述预充继电器和所述预充电阻串联后与所述主正继电器并联设置，所述主负继电器与所述加热继电器串联设置，所述主正继电器、所述主负继电器、所述预充继电器、所述加热继电器分别与所述PCB集成模块电连接，所述PCB集成模块的一端上分别设有电池正极连接片和电池负极连接片，另一端设有电机正极连接片和电机负极连接片。
有益效果是：高低压线路分离、集成封装和高安全可靠性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述主正继电器、所述主负继电器、所述预充继电器、所述加热继电器与所述PCB集成模块之间均通过低压采集插件电连接。
采用上述进一步方案的有益效果是便于快速安装各电器元件，连接稳定，组装和拆卸方便。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述主正继电器和所述主负继电器均固定在所述壳体内的中部位置，所述预充继电器和所述加热继电器位于所述主正继电器和所述主负继电器的一侧，所述预充电阻位于所述主正继电器和所述主负继电器的另一侧。
采用上述进一步方案的有益效果是部件安装位置确定，提高安装效率和准确率。
进一步，所述壳体内还设有电流传感器，所述电流传感器与所述主负继电器串联设置且通过所述低压采集插件电连接所述PCB集成模块。
采用上述进一步方案的有益效果是对电流强度进行检测。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述电池正极连接片、所述电池负极连接片、所述电机正极连接片和所述电机负极连接片均为硬铜片。
采用上述进一步方案的有益效果是便于与电源连接。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述硬铜片上、下表面均通过环氧树脂板或PET膜进行封装。
采用上述进一步方案的有益效果是满足系统承载过电流要求，绝缘性好。
一种电池箱，包括箱体2以及所述的一种高低压集成BDU，所述BDU本体固定在电池箱的箱体内。
有益效果：便于安装，工艺简便、适于大规模批量生产，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明的BDU本体在电池箱的安装位置示意图；
图4为第一BDU结构示意图；
图5为BDU本体的各部件的电连接图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、BDU本体；11、顶盖；12、PCB集成模块；13、壳体；14、主正继电器；15、主负继电器；16、预充继电器；17、加热继电器；18、电流传感器；19、低压采集插件；110、电机正极连接片；111、电机负极连接片；112、电池负极连接片；113、预充电阻；114、电池正极连接片；2、箱体；3、第一BDU。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1-2所示，本实施例提供一种高低压集成BDU，包括：BDU本体1，BDU本体1包括壳体13，所述壳体13的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖11，所述壳体13内设有主正继电器14、主负继电器15、预充电阻113、预充继电器16、加热继电器17和PCB集成模块12，所述预充继电器16和所述预充电阻113串联后与所述主正继电器14并联设置，所述主负继电器15与所述加热继电器17串联设置，所述主正继电器14、所述主负继电器15、所述预充继电器16、所述加热继电器17分别与所述PCB集成模块12电连接，所述PCB集成模块12的一端上分别设有电池正极连接片114和电池负极连接片112，用于连接移动电源的正负极，另一端设有电机正极连接片110和电机负极连接片111，用于连接车载系统上的电源。
可靠性高，BDU采用高压导电、低压采集分离封装集成，安全程度较高，避免了传统线束+铜条形式中高低压部件交叉，电气防护差的缺陷；相对传统BDU，由于采用了PCB蚀刻板，大幅减少了零部件，取消了不同线径的线束、各种安装尺寸的端子、线鼻子、安装螺栓；生产工序精简，由于PCB集成板属于整体预制，减少了原有的多个工序：铜条安装、端子压接、线束预制、线束捆扎等；提高生产效率，因为减少了零部件数量和加工工序，从而削减了质量风险控制点和生产工位，有效增加了生产产能。
实施例2
如图1-2所示，本实施例提供一种高低压集成BDU，包括：BDU本体1，BDU本体1包括壳体13，所述壳体13的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖11，所述壳体13内设有主正继电器14、主负继电器15、预充电阻113、预充继电器16、加热继电器17和PCB集成模块12，所述预充继电器16和所述预充电阻113串联后与所述主正继电器14并联设置，所述主负继电器15与所述加热继电器17串联设置，所述主正继电器14、所述主负继电器15、所述预充继电器16、所述加热继电器17分别与所述PCB集成模块12电连接，所述PCB集成模块12的一端上分别设有电池正极连接片114和电池负极连接片112，用于连接移动电源的正负极，另一端设有电机正极连接片110和电机负极连接片111，用于连接车载系统上的电源。
可靠性高，BDU采用高压导电、低压采集分离封装集成，安全程度较高，避免了传统线束+铜条形式中高低压部件交叉，电气防护差的缺陷；相对传统BDU，由于采用了PCB蚀刻板，大幅减少了零部件，取消了不同线径的线束、各种安装尺寸的端子、线鼻子、安装螺栓；生产工序精简，由于PCB集成板属于整体预制，减少了原有的多个工序：铜条安装、端子压接、线束预制、线束捆扎等；提高生产效率，因为减少了零部件数量和加工工序，从而削减了质量风险控制点和生产工位，有效增加了生产产能。
优选地，本实施例中，所述主正继电器14、所述主负继电器15、所述预充继电器16、所述加热继电器17与所述PCB集成模块12之间均通过低压采集插件19电连接，低压采集插件19来自泰科，型号是4pin，便于快速安装各电器元件，连接稳定，组装和拆卸方便。
实施例3
如图1-2所示，本实施例提供一种高低压集成BDU，包括：BDU本体1，BDU本体1包括壳体13，所述壳体13的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖11，所述壳体13内设有主正继电器14、主负继电器15、预充电阻113、预充继电器16、加热继电器17和PCB集成模块12，所述预充继电器16和所述预充电阻113串联后与所述主正继电器14并联设置，所述主负继电器15与所述加热继电器17串联设置，所述主正继电器14、所述主负继电器15、所述预充继电器16、所述加热继电器17分别与所述PCB集成模块12电连接，所述PCB集成模块12的一端上分别设有电池正极连接片114和电池负极连接片112，用于连接移动电源的正负极，另一端设有电机正极连接片110和电机负极连接片111，用于连接车载系统上的电源。
可靠性高，BDU采用高压导电、低压采集分离封装集成，安全程度较高，避免了传统线束+铜条形式中高低压部件交叉，电气防护差的缺陷；相对传统BDU，由于采用了PCB蚀刻板，大幅减少了零部件，取消了不同线径的线束、各种安装尺寸的端子、线鼻子、安装螺栓；生产工序精简，由于PCB集成板属于整体预制，减少了原有的多个工序：铜条安装、端子压接、线束预制、线束捆扎等；提高生产效率，因为减少了零部件数量和加工工序，从而削减了质量风险控制点和生产工位，有效增加了生产产能。
优选地，本实施例中，所述主正继电器14、所述主负继电器15、所述预充继电器16、所述加热继电器17与所述PCB集成模块12之间均通过低压采集插件19电连接，低压采集插件19通过热压或粘接工艺进行固定，与继电器的插件进行控制信号的传输，低压采集插件19来自泰科，型号是4pin，便于快速安装各电器元件，连接稳定，组装和拆卸方便。
优选地，本实施例中，所述主正继电器14和所述主负继电器15均固定在所述壳体13内的中部位置，所述预充继电器16和所述加热继电器17位于所述主正继电器14和所述主负继电器15的一侧，所述预充电阻113位于所述主正继电器14和所述主负继电器15的另一侧，部件安装位置确定，提高安装效率和准确率。
优选地，本实施例中，所述壳体13内还设有电流传感器18，所述电流传感器18与所述主负继电器15串联设置且通过所述低压采集插件19电连接所述PCB集成模块12，对电流强度进行检测。
优选地，本实施例中，所述电池正极连接片114、所述电池负极连接片112、所述电机正极连接片110和所述电机负极连接片111均为硬铜片；所述硬铜片上、下表面均通过环氧树脂板或PET膜进行热压封装，满足系统承载过电流要求，绝缘性好。
如图1所示，通过在壳体13增加高度差特征，或采用转接件，使电器件电连接位置处于同一水平面，从而，无需单独针对PCB集成模块12，在壳体13设计安装固定特征。
如图3所示，一种电池箱，包括所述的一种高低压集成BDU，所述BDU本体1固定在电池箱的箱体2内，相对现有技术的第一BUD3来说，安全可靠性和电气防护性能高，实现BDU的标准化设计，便于实现平台化、模块化生产；工艺简便、适于大规模批量生产；通过减少零部件数量、减少工序步骤，从而大幅降低生产成本。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高低压集成BDU，其特征在于：包括BDU本体(1)，所述BDU本体(1)包括壳体(13)，所述壳体(13)的上端设有开口，所述开口处设有用于封盖所述开口的顶盖(11)，所述壳体(13)内设有主正继电器(14)、主负继电器(15)、预充电阻(113)、预充继电器(16)、加热继电器(17)和PCB集成模块(12)，所述预充继电器(16)和所述预充电阻(113)串联后与所述主正继电器(14)并联设置，所述主负继电器(15)与所述加热继电器(17)串联设置，所述主正继电器(14)、所述主负继电器(15)、所述预充继电器(16)、所述加热继电器(17)分别与所述PCB集成模块(12)电连接，所述PCB集成模块(12)的一端上分别设有电池正极连接片(114)和电池负极连接片(112)，另一端设有电机正极连接片(110)和电机负极连接片(111)。
2.根据权利要求1所述的一种高低压集成BDU，其特征在于：所述主正继电器(14)、所述主负继电器(15)、所述预充继电器(16)、所述加热继电器(17)与所述PCB集成模块(12)之间均通过低压采集插件(19)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种高低压集成BDU，其特征在于：所述主正继电器(14)和所述主负继电器(15)均固定在所述壳体(13)内的中部位置，所述预充继电器(16)和所述加热继电器(17)位于所述主正继电器(14)和所述主负继电器(15)的一侧，所述预充电阻(113)位于所述主正继电器(14)和所述主负继电器(15)的另一侧。
4.根据权利要求2所述的一种高低压集成BDU，其特征在于：所述壳体(13)内还设有电流传感器(18)，所述电流传感器(18)与所述主负继电器(15)串联设置且通过所述低压采集插件(19)电连接所述PCB集成模块(12)。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种高低压集成BDU，其特征在于：所述电池正极连接片(114)、所述电池负极连接片(112)、所述电机正极连接片(110)和所述电机负极连接片(111)均为硬铜片。
6.根据权利要求5所述的一种高低压集成BDU，其特征在于：所述硬铜片上、下表面均通过环氧树脂板或PET膜进行封装。
7.一种电池箱，其特征在于：包括箱体(2)以及权利要求1-6任一项所述的一种高低压集成BDU，所述BDU本体(1)固定在电池箱的箱体(2)内。
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