CN112977070B - 轮毂电机汽车的高压配电箱 - Google Patents

轮毂电机汽车的高压配电箱 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种轮毂电机汽车的高压配电箱，包括：手动维修开关、配电箱总熔断器、熔断器、熔断器、熔断器、熔断器、熔断器、熔断器、主正继电器、主负继电器、预充可变电阻、预充可变电阻、预充可变电阻、前轴双触点高压继电器、前轴预充继电器、后轴双输触点高压继电器、后轴预充继电器等部件。本发明采用双触点继电器保证同轴轮毂电机同步、无时间差上下高压电并且同时同轴轮毂电机共用预充回路，缩小高压配电箱的体积与重量，可变电阻调节预充电流和时间减小，均流电缆则即使因为整车控制需要导致左右厕轮毂电机功率不同时，依然可以确保前后轴双触点继电器电流相同，延长了高压配电箱的工作寿命。

Description

轮毂电机汽车的高压配电箱
技术领域
本发明实施例涉及车辆配电技术领域，尤其涉及一种轮毂电机汽车的高压配电箱。
背景技术
轮毂电机汽车直接将驱动电机集成于车辆的车轮内，因此减少了车辆的减速箱、分动箱和传动轴等传动系统总成，减轻了车辆重量，同时每个车轮可单独控制，因此轮毂电机汽车逐渐成为电动汽车的重要组成。
但是目前轮毂电机汽车的相关技术研究主要集中于车轮集成轮毂电机的开发和轮毂电机汽车的稳定性与动力性相关控制技术的研究，而对于轮毂电机汽车的高压配电技术则直接沿用桥电机驱动方式的高压配电技术，未充分考虑轮毂电机汽车高压系统的特殊性因素，这直接导致高压配电箱的体积和重量较大，车辆行驶的稳定性较差，以及高压配电箱的工作寿命较短等问题。因此，开发一种轮毂电机汽车的高压配电箱，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种轮毂电机汽车的高压配电箱。
第一方面，本发明的实施例提供了一种轮毂电机汽车的高压配电箱，包括：手动维修开关1与配电箱总熔断器F1和动力电池高压连接器HV+均有连接；配电箱总熔断器F1与主正继电器K1连接；主正继电器K1与预充可变电阻R1、预充可变电阻R2、预充可变电阻R3、前轴双触点高压继电器Kf1、后轴双输触点高压继电器Kr1、充电机高压继电器Ka1、高压附件预充继电器Kb2均有连接；预充可变电阻R1与前轴预充继电器Kf2连接；前轴双触点高压继电器Kf1与熔断器F3和熔断器F2均有连接；前轴预充继电器Kf2与熔断器F3连接；后轴双输触点高压继电器Kr1与熔断器F4和熔断器F5均有连接；预充可变电阻R2与后轴预充继电器Kr2连接；后轴预充继电器Kr2与熔断器F5连接；预充可变电阻R3与充电机预充继电器Ka2和高压附件高压继电器Kb1均有连接；充电机高压继电器Ka1和充电机预充继电器Ka2与熔断器F6均有连接；高压附件高压继电器Kb1和高压附件预充继电器Kb2与熔断器F7均有连接；主负继电器K2与高压配电箱控制器2、动力电池高压连接器HV-、左前轮毂电机控制器高压连接器HV1+、左前轮毂电机控制器高压连接器HV1-、右前轮毂电机控制器高压连接器HV2+、右前轮毂电机控制器高压连接器HV2-、左后轮毂电机控制器高压连接器HV3+、左后轮毂电机控制器高压连接器HV3-、右后轮毂电机控制器高压连接器HV4+、右后轮毂电机控制器高压连接器HV4-、充电机高压连接器HV5+、充电机高压连接器HV5-、高压附件高压连接器HV6+、高压附件高压连接器HV6-、熔断器F2、熔断器F3、熔断器F4、熔断器F5、熔断器F6及熔断器F7均有连接。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，前轴高压均流电缆3连接所述熔断器F3和熔断器F2,前轴双触点高压继电器Kf1确保前轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，后轴高压均流电缆4连接所述熔断器F4和熔断器F5，后轴双输触点高压继电器Kr1确保后轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述预充可变电阻R1、预充可变电阻R2和预充可变电阻R3均用于调整预充回路的电流大小和预充时长。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述主正继电器K1和主负继电器K2的线圈端采用串联的方式进行连接，保持同步断开与闭合。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，还包括：壳体5，用于形成轮毂电机汽车的高压配电箱的外层保护壳。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述前轴双触点高压继电器Kf1的第一端与预充可变电阻R1一端连接，并串联于主正继电器K1触点的后端，前轴双触点高压继电器Kf1的第二端连接于熔断器F2，前轴双触点高压继电器Kf1的第三端连接于熔断器F3。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述后轴双输触点高压继电器Kr1的第一端与预充可变电阻R2的一端连接，并串联于主正继电器K1触点的后端，后轴双输触点高压继电器Kr1的第二端连接于熔断器F4，后轴双输触点高压继电器Kr1的第三端连接于熔断器F5。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述充电机高压继电器Ka1的第一端连接预充可变电阻R3，并于串联于主正继电器K1触点的后端，电机高压继电器Ka1的第二端连接熔断器F6。
在上述实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述高压附件高压继电器Kb1的一端串联于主正继电器K1触点的后端。
本发明实施例提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，通过将前轴和后轴的左右侧轮毂电机的高压继电器采用双触点式高压继电器，并共用预充回路，可有效减小高压配电箱的体积和重量，左右侧轮毂电机采用一个线圈、两个触点的高压继电器进行控制，实现同轴轮毂电机同步、无时间差上下高压电，保证车辆行驶稳定，左右侧的轮毂电机保险前端设计了高压均流电缆，双触点继电器确保因为整车控制需要导致左右厕轮毂电机功率不同时，依然可以确保前后轴双触点继电器电流相同，延长了高压配电箱的工作寿命。
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做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的轮毂电机汽车的高压配电箱结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一轮毂电机汽车的高压配电箱结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种轮毂电机汽车的高压配电箱，参见图1，包括：手动维修开关1与配电箱总熔断器F1和动力电池高压连接器HV+均有连接；配电箱总熔断器F1与主正继电器K1连接；主正继电器K1与预充可变电阻R1、预充可变电阻R2、预充可变电阻R3、前轴双触点高压继电器Kf1、后轴双输触点高压继电器Kr1、充电机高压继电器Ka1、高压附件预充继电器Kb2均有连接；预充可变电阻R1与前轴预充继电器Kf2连接；前轴双触点高压继电器Kf1与熔断器F3和熔断器F2均有连接；前轴预充继电器Kf2与熔断器F3连接；后轴双输触点高压继电器Kr1与熔断器F4和熔断器F5均有连接；预充可变电阻R2与后轴预充继电器Kr2连接；后轴预充继电器Kr2与熔断器F5连接；预充可变电阻R3与充电机预充继电器Ka2和高压附件高压继电器Kb1均有连接；充电机高压继电器Ka1和充电机预充继电器Ka2与熔断器F6均有连接；高压附件高压继电器Kb1和高压附件预充继电器Kb2与熔断器F7均有连接；主负继电器K2与高压配电箱控制器2、动力电池高压连接器HV-、左前轮毂电机控制器高压连接器HV1+、左前轮毂电机控制器高压连接器HV1-、右前轮毂电机控制器高压连接器HV2+、右前轮毂电机控制器高压连接器HV2-、左后轮毂电机控制器高压连接器HV3+、左后轮毂电机控制器高压连接器HV3-、右后轮毂电机控制器高压连接器HV4+、右后轮毂电机控制器高压连接器HV4-、充电机高压连接器HV5+、充电机高压连接器HV5-、高压附件高压连接器HV6+、高压附件高压连接器HV6-、熔断器F2、熔断器F3、熔断器F4、熔断器F5、熔断器F6及熔断器F7均有连接。
参见图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，前轴高压均流电缆3连接所述熔断器F3和熔断器F2,前轴双触点高压继电器Kf1确保前轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电。
参见图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，后轴高压均流电缆4连接所述熔断器F4和熔断器F5，后轴双输触点高压继电器Kr1确保后轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电。
具体地，熔断器F2连接左前轮毂电机控制器高压连接器HV1+，熔断器F3连接右前轮毂电机控制器高压连接器HV2+，熔断器F4连接于左后轮毂电机控制器高压连接器HV3+，熔断器F5连接于右后轮毂电机控制器高压连接器HV4+，熔断器F6连接于充电机高压连接器HV5+，熔断器F7连接于高压附件高压连接器HV6+。高压配电箱控制器2通过对外接口CANH和CANL接收整车的控制指令。前轴双输触点高压继电器Kf1和后轴双输触点高压继电器Kr1保证同轴轮毂电机同步的、无时间差的上下高压电。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述预充可变电阻R1、预充可变电阻R2和预充可变电阻R3均用于调整预充回路的电流大小和预充时长。具体地，预充可变电阻R1、预充可变电阻R2、预充可变电阻R3∈[0，Rmax]，Rmax为上极限值。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述主正继电器K1和主负继电器K2的线圈端采用串联的方式进行连接，保持同步断开与闭合。
参见图2，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，还包括：壳体5，用于形成轮毂电机汽车的高压配电箱的外层保护壳。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述前轴双触点高压继电器Kf1的第一端与预充可变电阻R1一端连接，并串联于主正继电器K1触点的后端，前轴双触点高压继电器Kf1的第二端连接于熔断器F2，前轴双触点高压继电器Kf1的第三端连接于熔断器F3。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述后轴双输触点高压继电器Kr1的第一端与预充可变电阻R2的一端连接，并串联于主正继电器K1触点的后端，后轴双输触点高压继电器Kr1的第二端连接于熔断器F4，后轴双输触点高压继电器Kr1的第三端连接于熔断器F5。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述充电机高压继电器Ka1的第一端连接预充可变电阻R3，并于串联于主正继电器K1触点的后端，电机高压继电器Ka1的第二端连接熔断器F6。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，所述高压附件高压继电器Kb1的一端串联于主正继电器K1触点的后端。
具体参见图2，高压配电箱控制器2根据整车的控制指令控制高压用电设备的预充、上下高压电。高压配电箱控制器2输出高电平控制主正继电器K1、主负继电器K2、前轴双触点高压继电器Kf1、前轴预充继电器Kf2、后轴双输触点高压继电器Kr1、后轴预充继电器Kr2、充电机高压继电器Ka1、充电机预充继电器Ka2、高压附件高压继电器Kb1、高压附件预充继电器Kb2的断开和闭合。其中主正继电器K1、主负继电器K2的线圈端采用串联的方式进行连接，可保持同步断开与闭合。若左前轮毂电机功率Pfl、右前轮毂电机功率Pfr、左后轮毂电机功率Prl和右后轮毂电机功率Prr、动力电池电压U，则流过前轴双触点高压继电器Kf1的两个触点电流If、后轴双输触点高压继电器Kr1的两个触点电流Ir、前轴高压均流电缆3的电流I1、后轴高压均流电缆4电流I2分别为：
若I1为0，则表明左右前轮毂电机的功率相同，前轴高压均流电缆3中无电流流过；若I1大于0，则表明左前轮毂电机的功率大于右前轮毂电机的功率，前轴高压均流电缆3中的电流流向左前轮毂电机；若I1小于0，则表明左前轮毂电机的功率小于右前轮毂电机的功率，前轴高压均流电缆3中的电流流向右前轮毂电机；若I2为0，则表明左右后轮毂电机的功率相同，前轴高压均流电缆4中无电流流过；若I2大于0，则表明左后轮毂电机的功率大于右后轮毂电机的功率，前轴高压均流电缆4中的电流流向左后轮毂电机；若I2小于0，则表明左后轮毂电机的功率小于右后轮毂电机的功率，前轴高压均流电缆3中的电流流向右后轮毂电机。
本发明实施例提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，通过将前轴和后轴的左右侧轮毂电机的高压继电器采用双触点式高压继电器，并共用预充回路，可有效减小高压配电箱的体积和重量，左右侧轮毂电机采用一个线圈、两个触点的高压继电器进行控制，实现同轴轮毂电机同步、无时间差上下高压电，保证车辆行驶稳定，左右侧的轮毂电机保险前端设计了高压均流电缆，双触点继电器确保因为整车控制需要导致左右厕轮毂电机功率不同时，依然可以确保前后轴双触点继电器电流相同，延长了高压配电箱的工作寿命。
前轴和后轴的左右侧轮毂电机的高压继电器采用双触点式高压继电器，并共用预充回路，减少了高压继电器和预充电阻的个数，可有效减小高压配电箱的体积和重量；左右侧轮毂电机采用一个线圈、2个触点的高压继电器进行控制，可同时同步控制左右轮毂电机上、下高压电，无时间差，避免的左右轮轮毂电机上、下高压电不一致的问题；前后轴独立控制，当其中一个轴出现高压故障时，可以控制另一个轴的轮毂电机驱动车辆跛行至维修服务站进行维修；左右侧的轮毂电机保险前端设计了高压均流电缆。当左右侧的轮毂电机功率不同时，通过高压均流电缆的作用，由基尔霍夫电压电流定理可知，流过高压继电器内的2个触点的电流相同，可延长了继电器的寿命。通过预充可变电阻，可标定预充时间，实现系统的最优匹配。总正继电器和总负继电器的线圈采用串联的方式，减少总正继电器和总负继电器控制的难度，同时可节约控制电路的I/O资源。
本发明各个实施例提供的轮毂电机汽车的高压配电箱，采用双触点继电器保证同轴轮毂电机同时上下高压电，同时同轴轮毂电机共用预充回路，缩小高压配电箱的体积与重量，可变电阻调节预充电流和时间减小，均流电缆则即使因为整车控制需要导致左右厕轮毂电机功率不同时，依然可以确保前后轴双触点继电器电流相同，延长了高压配电箱的工作寿命。
在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，包括：手动维修开关（1）与配电箱总熔断器（F1）和动力电池高压连接器（HV+）均有连接；配电箱总熔断器（F1）与主正继电器（K1）连接；主正继电器（K1）与预充可变电阻（R1）、预充可变电阻（R2）、预充可变电阻（R3）、前轴双触点高压继电器（Kf1）、后轴双输触点高压继电器（Kr1）、充电机高压继电器（Ka1）、高压附件预充继电器（Kb2）均有连接；预充可变电阻（R1）与前轴预充继电器（Kf2）连接；前轴双触点高压继电器（Kf1）与熔断器（F3）和熔断器（F2）均有连接；前轴预充继电器（Kf2）与熔断器（F3）连接；后轴双输触点高压继电器（Kr1）与熔断器（F4）和熔断器（F5）均有连接；预充可变电阻（R2）与后轴预充继电器（Kr2）连接；后轴预充继电器（Kr2）与熔断器（F5）连接；预充可变电阻（R3）与充电机预充继电器（Ka2）和高压附件高压继电器（Kb1）均有连接；充电机高压继电器（Ka1）和充电机预充继电器（Ka2）与熔断器（F6）均有连接；高压附件高压继电器（Kb1）和高压附件预充继电器（Kb2）与熔断器（F7）均有连接；主负继电器（K2）与高压配电箱控制器（2）、动力电池高压连接器（HV-）、左前轮毂电机控制器高压连接器（HV1+）、左前轮毂电机控制器高压连接器（HV1-）、右前轮毂电机控制器高压连接器（HV2+）、右前轮毂电机控制器高压连接器（HV2-）、左后轮毂电机控制器高压连接器（HV3+）、左后轮毂电机控制器高压连接器（HV3-）、右后轮毂电机控制器高压连接器（HV4+）、右后轮毂电机控制器高压连接器（HV4-）、充电机高压连接器（HV5+）、充电机高压连接器（HV5-）、高压附件高压连接器（HV6+）、高压附件高压连接器（HV6-）、熔断器（F2）、熔断器（F3）、熔断器（F4）、熔断器（F5）、熔断器（F6）及熔断器（F7）均有连接；
前轴高压均流电缆（3）连接所述熔断器（F3）和熔断器（F2）,前轴双触点高压继电器（Kf1）确保前轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电；
后轴高压均流电缆（4）连接所述熔断器（F4）和熔断器（F5），后轴双输触点高压继电器（Kr1）确保后轴两个轮毂电机同步无时间差上下高压电
所述前轴双触点高压继电器（Kf1）的第一端与预充可变电阻（R1）一端连接，并串联于主正继电器（K1）触点的后端，前轴双触点高压继电器（Kf1）的第二端连接于熔断器（F2），前轴双触点高压继电器（Kf1）的第三端连接于熔断器（F3）；
所述后轴双输触点高压继电器（Kr1）的第一端与预充可变电阻（R2）的一端连接，并串联于主正继电器（K1）触点的后端，后轴双输触点高压继电器（Kr1）的第二端连接于熔断器（F4），后轴双输触点高压继电器（Kr1）的第三端连接于熔断器（F5）。
2.根据权利要求1所述的轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，所述预充可变电阻（R1）、预充可变电阻（R2）和预充可变电阻（R3）均用于调整预充回路的电流大小和预充时长。
3.根据权利要求1所述的轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，所述主正继电器（K1）和主负继电器（K2）的线圈端采用串联的方式进行连接，保持同步断开与闭合。
4.根据权利要求1所述的轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，还包括：壳体（5），用于形成轮毂电机汽车的高压配电箱的外层保护壳。
5.根据权利要求1所述的轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，所述充电机高压继电器（Ka1）的第一端连接预充可变电阻（R3），并于串联于主正继电器（K1）触点的后端，电机高压继电器（Ka1）的第二端连接熔断器（F6）。
6.根据权利要求1所述的轮毂电机汽车的高压配电箱，其特征在于，所述高压附件高压继电器（Kb1）的一端串联于主正继电器（K1）触点的后端。
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