CN114360965B - 高压配电盒和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例提供了一种高压配电盒和电动汽车。该高压配电盒包括：包括壳体、高压接触器、汇流排和导热垫及液冷板。高压接触器的一侧上设置有触点并设置于壳体内；汇流排的一侧连接于高压接触器中的触点的一侧；导热垫的一侧贴合于汇流排远离高压接触器的另一侧；液冷板贴合于导热垫远离汇流排的另一侧。通过将导热垫与汇流排贴合，从而使汇流排将高压接触器中的触点的热量传递至导热垫，继而通过液冷板对触点进行降温。

Description

高压配电盒和电动汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种高压配电盒和电动汽车。

背景技术

目前，新能源汽车已经成为发展趋势。新能源汽车与传统燃油车相比具有较为环保、驾驶感受好、用车成本低等优点。然而，新能源汽车的充电时间数倍于燃油车的加油时间。因此，目前主流整车厂均在努力开发高充电倍率的高压系统。提升充电倍率的方法主要为提高整车电压平台、加大充电电流等。其中，高压配电盒作为高压系统的连接枢纽，高充电倍率方案对高压配电盒的开发是一个较大的挑战。

相关技术中，高压配电盒的高压回路连接零部件一般包括高压接触器、汇流排(例如高压铜排)、连接器等。为了应对高充电倍率方案，提升高压配电盒的载流能力的方法一般是提升高压接触器的规格，加大汇流排的横截面积。然而，这样的方案无疑会增大高压配电盒整体的占地空间，且增加成本。如果保持使用原规格的高压接触器，则无法提升载流能力。

发明内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请的实施例提供一种高压配电盒和电动汽车。本申请实施例的目的在于至少部分地能够及时对高压接触器的触点进行降温，有助于提升系统载流能力。

本申请第一方面提供一种高压配电盒，包括壳体、高压接触器、汇流排、导热垫及液冷板，其中：

所述高压接触器的一侧上设置有触点并设置于所述壳体内；

所述汇流排的一侧连接于所述高压接触器中的触点的一侧；

所述导热垫的一侧贴合于所述汇流排远离所述高压接触另一侧；

所述液冷板贴合于所述导热垫远离所述汇流排另一侧。

本申请第二方面提供一种电动汽车，其包括上述的高压配电盒。

本申请提供的技术方案可以至少实现以下优点中的至少一部分：

通过将导热垫与汇流排贴合，从而使汇流排将高压接触器中的触点的热量传递至导热垫，继而通过液冷板对触点进行降温。附加地，该降温使高压配电盒可以维持原有的规格，无需占据更大的空间，且节约成本，同时可以应对高充电倍率时产生的高热，从而提高系统载流能力。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本申请的一个实施例示出的高压配电盒的爆炸示意图；

图2是图1示出的高压配电盒的组装示意图；

图3是图2示出的高压配电盒的剖面示意图；

图4是图2示出的高压配电盒的另一角度的结构示意图。

附图标记：壳体100；高压接触器200；触点210；连接槽211；汇流排300；安装孔310；导热垫400；液冷板500；进水口510；出水口520；连接件600；头部表面610；接口700。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如背景技术部分所论述的，本申请实施例提供一种高压配电盒，能够及时对高压接触器的触点进行降温，有助于提升系统载流能力。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

参见图1至图2，本申请一实施例提供的高压配电盒包括壳体100、高压接触器200、汇流排300、导热垫400及液冷板500。高压接触器200 设置于壳体100内，高压接触器200的一侧上设置有触点210；汇流排300 的一侧连接于高压接触器200中的触点210；导热垫400的一侧贴合于汇流排300远离高压接触器200的另一侧；液冷板500贴合于导热垫400远离汇流排300的另一侧。

其中，汇流排300、导热垫400及液冷板500分别位于壳体100内。汇流排300可以是高压铜排，汇流排300与高压接触器200的触点210接触，从而形成回路。在控制高压接触器200的规格的情况下，通过降低充电过程中的高压接触器200的触点210温度，即可提升载流能力。

本实施例中，通过将高压接触器200的触点210、汇流排300、导热垫400及液冷板500依次堆叠，确保高压回路正常运行的同时，使高压接触器200的触点210的热量通过汇流排300传递至导热垫400，进而通过液冷板500对导热垫400进行散热，继而实现对触点210的降温。

其中，导热垫400还具有缓冲作用，避免汇流排300直接与硬质的液冷板500接触，从而可以避免出现因硬连接在机械振动、冲击中划伤液冷板500导致的漏液问题，消除安全隐患。

从该示例可知，本申请的方案，通过将导热垫400与汇流排300贴合，从而使汇流排300将高压接触器200中的触点210的热量传递至导热垫 400，继而通过液冷板500对触点210进行降温；这样的设计，使高压配电盒可以维持原有的规格，无需占据更大的空间，且节约成本，同时可以应对高充电倍率时产生的高热，及时降温，从而提高系统载流能力。

进一步地，参见图2和图3，在一实施例中，高压配电盒还包括连接件600，汇流排300开设有安装孔310，触点210开设有连接槽211，连接件600依次穿设于安装孔310和触点210的连接槽211，以将汇流排300 连接于高压接触器200；其中，连接件600朝向汇流排300的端部表面与汇流排300表面平齐或凹陷于汇流排300的表面。这样的设计，通过连接件600将高压接触器200通过连接件600与汇流排300固定连接的同时，通过将连接件600的端面不凸出于汇流排300表面，即端面保持与汇流排 300表面平齐或者凹陷于汇流排300表面，即可确保汇流排300不会受到阻隔而可以与导热垫400尽可能地大面积接触，从而使触点210的热量可以最大效率地通过汇流排300传递至导热垫400。

在一具体的实施例中，连接件600为平头螺钉，平头螺钉的头部表面610与导热垫400的一侧呈间隔设置。其中，触点210的连接槽211内侧壁设有螺纹，平头螺钉依次穿过汇流排300的安装孔310与连接槽211螺接。可以理解，由于触点210不能直接贴合导热垫400，为了尽可能地实现对触点210的散热，通过预先对汇流排300的安装孔310进行机加工，使平头螺钉600的头部下沉于汇流排300，使平头螺钉的头部表面610与导热垫400之间存在间隔，从而避免平头螺钉的头部表面610凸出于汇流排300的表面，继而不会因平头螺钉600头部凸起所引起的导热垫400与汇流排300之间出现间隙，使汇流排300可以全面贴紧导热垫400，继而使与汇流排300接触的各触点210可以经过汇流排300传热至导热垫400。在一实施例中，连接件600的数量为多个，即平头螺钉的数量可以为多个，例如可以根据触点210的数量相应设置，相应地，汇流排300的安装孔310 数量对应设置。在一实施例中，汇流排300与壳体100为一体成型结构。壳体100可以为绝缘的塑料材质，汇流排300与壳体100通过注塑实现一体成型。这样的设计，可以在生产组装中省去安装汇流排300的工序，提高生产效率。另外，在个别极端情况下，高压接触器200存在爆炸的失效风险，通过将汇流排300与壳体100一体成型，使得爆炸时的汇流排300 可以顶住高压接触器200的触点210，避免触点210弹出而刮伤液冷板500 的绝缘层，提高了高压配电盒的安全性能。

进一步地，如图2所示，为了丰富高压配电盒的应用场景，在一实施例中，高压接触器200的外周侧壁为平面结构，并呈倒装设置。本申请的高压接触器200与传统的高压接触器相比，因外周侧壁为平面结构，取消了外周凸设安装脚的传统结构，从而减少了高压接触器的占据空间。另外，汇流排300与壳体100一体成型，高压接触器200在无安装脚的情形下，可以通过连接件600与汇流排300固定，即可固定于壳体100内。进一步地，在一实施例中，高压接触器200的数量为多个，相邻的高压接触器200 的外周侧壁贴合并排设置，并分别倒装连接于汇流排。通过将传统的高压接触器200在外壳凸设的安装脚去除后，相邻的高压接触器200之间可以无缝并排设置，紧凑布置于壳体100内。同时将高压接触器200倒装于汇流排300，并通过连接件600进行固定，即可在固定高压接触器200的同时，使每一高压接触器200的占地空间缩小，提高整体性和集成度。

为了满足不同应用场景的需求，如图2和图4所示，在一实施例中，高压配电盒还包括多个接口700，接口700分别连接于高压接触器200。其中，接口700的数量可以与高压接触器200的数量相同或不同。可以根据需要调整接口数量，满足不同应用场景的需求，具有兼容性。例如当连接于接口700的回路有高压接触器200的需求时，可以使接口700的数量与高压接触器200的数量相同，每一接口700分别电连接于对应的高压接触器200，从而通过对应的高压接触器200控制接口700所在回路的通断，实现不同场景的应用需求。

进一步地，如图2和图4所示，在一实施例中，将多个高压接触器200 并排设置，并将多个接口700并排设置于高压接触器200的同侧。这样的设计，使壳体100内的零部件整齐紧凑布置，进一步提升配电盒的集成度；同时，可以灵活调整高压接触器200和接口700的数量，从而实现灵活应用，合理控制成本；另外，紧凑的布局可以降低液冷板500中的水路设计难度，同时可以最大化地利用液冷板500的冷却面积。

为了提高导热效率，在一实施例中，导热垫400的导热系数大于或等于2W/(m·K)。其中，导热垫400的厚度可以为1.5mm～2.5mm。例如，导热垫400的厚度可以是1.5mm、2mm、2.5mm等。进一步地，导热垫 400可以通过粘胶粘附于液冷板500，使导热垫400与液冷板500的表面无间隙地贴合，增大导热面积。进一步地，导热垫400的数量可以是一片以上，多片导热垫400呈分布式粘附于液冷板500。这样的设计，便于灵活更换局部区域的导热垫400，也可以合理避开不平整区域，使导热垫更加贴近液冷板500。在一实施例中，液冷板500的表面设有绝缘层。其中，可以在液冷板500的表面喷涂绝缘漆，从而在液冷板500表面形成绝缘层。其中，绝缘层的厚度可以大于或等于0.2mm。经测试，0.2mm绝缘层厚度即可耐压4000VDC以上。进一步地，导热垫400作为导热介质的同时，导热垫400位于液冷板500和汇流排300之间，从而可以避免金属材料的汇流排300机械振动、冲击液冷板500，避免刮伤液冷板500表面的绝缘层。可以理解，虽然液冷板500与高压接触器200近距离设置，但通过导热垫400和绝缘层的设计，可以提高安全系数。

为了进一步提升配电盒的集成度，如图1和图2所示，在一实施例中，液冷板500还包括进水口510和出水口520，进水口510和出水口520位于相同的一侧并包络于壳体100内。也就是说，通过包络的结构设计，进水口510和出水口520的尺寸设计位于壳体100内，避免进水口510和出水口520对应的管道凸出于壳体100的轮廓，使壳体100外周轮廓趋于平整，整体布置紧凑，提高配电盒整体的集成度；同时，通过将进水口510 和出水口520设置于液冷板500的同侧，使得管道布置紧凑，进一步提升配电盒的集成度。

需要理解的是，高压配电盒冷却水路一般与动力电池冷却水路并联，由于动力电池冷却的优先级与流量需求更高，因此高压配电盒的流量设计尤为讲究。在一实施例中，液冷板500的液冷流量大于或等于1L/min。这样的设计，可以保证及时冷却高压配电盒的同时，不影响动力电池的冷却需求。进一步地，液冷板500中的冷却液的温度小于65℃，环境温度小于 50℃。本申请通过液冷板500维持明确的温度参数，使高压接触器200中的触点210温度在可接受范围内，从而控制触点210在高倍率充电方案中的温升，满足高倍率充电的载流需求。

综上所述，在本申请的高压配电盒中，通过将高压接触器采用无安装脚的倒装布置，可以使多个高压接触器紧凑布置，提高配电盒的集成化；通过冷却高压接触器的触点，从而可以降低高压接触器的选型规格，无需选择更高规格的高压接触器，减少占地空间和降低成本。

通过将汇流排和壳体的一体成型结构以及导热垫的设置，以及在液冷板上的绝缘层设计，多方面提高配电盒的高压安全性。

另外，通过集中设置进水口和出水口，简化液冷板的水路设计方案。

在本申请的高压配电盒中，通过明确的参数限定导热垫的导热系数、冷却液流量及温度，从而可以合理设计和灵活调整高压配电盒的方案。本申请的高压配电盒，具有高度的集成性、安全性和经济性。

与前述高压配电盒实施例相对应，本申请还提供了一种电动汽车。

本申请的电动汽车包括上述任一实施例所述的高压配电盒。本申请的电动汽车，通过采用具有集成化、安全性和经济性的高压配电盒，可以满足高倍率充电方案的需求，改善用户的充电体验。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (7)

1.一种高压配电盒，其特征在于，所述高压配电盒包括：

壳体；

高压接触器，所述高压接触器的一侧上设置有触点并设置于所述壳体内；

汇流排，所述汇流排的一侧连接于所述高压接触器中的触点；

导热垫，所述导热垫的一侧贴合于所述汇流排远离所述高压接触器的另一侧；以及

液冷板，所述液冷板贴合于所述导热垫远离所述汇流排的另一侧；

其中，所述高压接触器中的触点、汇流排、导热垫及液冷板依次堆叠；

所述汇流排与所述壳体为一体成型结构；

所述高压接触器的外周侧壁为平面结构，相邻的所述高压接触器的外周侧壁贴合并排倒装设置；

所述高压配电盒还包括多个接口，所述接口并排设置于所述高压接触器的同侧，并分别连接于所述高压接触器。

2.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于：

所述高压配电盒还包括连接件，所述汇流排开设有安装孔，所述触点开设有连接槽，所述连接件依次穿设于所述安装孔和所述触点的连接槽，以将所述汇流排连接于所述高压接触器；

其中，所述连接件朝向所述汇流排的端部表面与所述汇流排表面平齐或凹陷于所述汇流排的表面。

3.根据权利要求2所述的高压配电盒，其特征在于：

所述连接件为平头螺钉，所述平头螺钉的头部表面与所述导热垫的一侧间隔设置。

4.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于：

所述液冷板还包括进水口和出水口，所述进水口和所述出水口位于相同的一侧并包络于所述壳体内。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高压配电盒，其特征在于：

所述液冷板的表面设有绝缘层。

6.根据权利要求5所述的高压配电盒，其特征在于：

所述绝缘层的厚度大于或等于0.2mm；和/或所述导热垫的厚度为1.5mm～2.5mm。

7.一种电动汽车，其特征在于：包括权利要求1至6任一项所述的高压配电盒。