CN205044559U - 纯电动轻型客车高压配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纯电动轻型客车高压配电箱，箱体内设置有主电路和整车电源管理系统控制回路，箱体四周设有高压接插件和低压控制插头；主电路包括主输出回路、充电回路、高压用电附件回路，主输出回路包括总负继电器（27）、放电继电器（22）、电池接插件、电机接插件、霍尔传感器（25），在放电继电器两端并联由预充电阻（33）串联预充继电器（29）后的预充电路；充电回路包括充电继电器（17）、充电保险丝（18）、霍尔传感器，高压用电附件回路包括PTC电加热继电器、PTC接插件、空调压缩机接插件、保险丝、高压附件工作继电器（24）；整车电源管理系统控制回路主要包括电源管理系统CCU（1）、各继电器的线圈端、各高压接插件高压互锁信号端。

Description

纯电动轻型客车高压配电箱

技术领域

本实用新型涉及一种电动客车高压电源分配系统，尤其涉及一种纯电动轻型客车高压配电箱。

背景技术

随着全球能源问题加剧，新能源汽车已经成为汽车业发展主题。经过多年研究推广，纯电动车已经成为国内新能源汽车发展的主要方向，目前新能源宽体轻客主要以纯电动为主要技术路线。

在纯电动车整车里面，除三电(电池、电机和电控)核心零件之外，高压配电箱也是其中一个非常重要的零件。高压配电箱主要由箱体、预充充电电阻、继电器(高压继电器)、熔断器(保险丝)、电池管理系统CCU和高低压接插件等构成，其主要功能是实现整车高压电的配电与安全。

目前专门为纯电动宽体轻客电动车设计的高压配电箱很少见。现有的高压配电箱只是起到一个简单的配电作用，内部无控制单元，并且没有相关防错设计，不能防止因为人为误操作而引起的高压负载设备非正常工作。同时现有高压箱也只是具有简单的预充电路，不能保证预充电是否完全。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种纯电动轻型客车高压配电箱，该高压配电箱不仅能够为整车高压负载提供配电，同时集成控制单元，容错能力强。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种纯电动轻型客车高压配电箱，包括箱体，所述箱体内设置有主电路和整车电源管理系统控制回路，箱体四周设有高压接插件和低压控制插头；

所述主电路包括主输出回路、充电回路、高压用电附件回路，主电路为高压电路；所述高压电路包括用于连接动力电池的电池接插件、用于连接地面充电桩快充口的快充接插件、用于连接主电机控制器的电机接插件、用于连接空调压缩机的接插件、用于连接PTC的接插件；

所述主输出回路包括总负继电器、放电继电器、电池接插件、电机接插件、霍尔传感器，位于配电箱外的动力电池组经电池接插件通过铜排串联总负继电器、霍尔传感器、放电保险丝、放电继电器和电机接插件，电机接插件连接位于配电箱外的主电机控制器；在放电继电器两端并联有由预充电阻串联预充继电器后的预充电路；

所述充电回路包括充电继电器、充电保险丝、霍尔传感器，快充接插件通过铜排串联充电继电器、充电保险丝、霍尔传感器、电池接插件和总负继电器；

所述高压用电附件回路包括PTC电加热继电器、PTC接插件、AC空调压缩机接插件、保险丝、高压附件工作继电器，电池接插件通过铜排或导线接高压附件工作继电器后，并联由AC2保险丝串联AC2空调压缩机接插件的回路，并联由AC1保险丝串联AC1空调压缩机接插件的回路，并联由后PTC2保险丝、后PTC2电加热继电器和后PTC2接插件串联的回路，并联由后PTC1保险丝、后PTC1电加热继电器和后PTC1接插件串联的回路，并联由前PTC2保险丝、前PTC2电加热继电器和前PTC2接插件串联的回路，并联由前PTC1保险丝、前PTC1电加热继电器和前PTC1接插件串联的回路；

所述整车电源管理系统控制回路主要包括电源管理系统CCU、各继电器的线圈端、各高压接插件高压互锁信号端、用于连接动力电池盒通讯的低压接插件，电源管理系统CCU1输入端接霍尔传感器输出线，电源管理系统CCU输出端控制总负继电器、放电继电器、高压附件工作继电器，预充继电器、前PTC1电加热继电器、前PTC2电加热继电器、后PTC1电加热继电器、后PTC2电加热继电器的线圈端；

所述电源管理系统CCU与电池接插件、电机接插件、快充接插件、AC1接插件、AC2接插件、前PTC1接插件、前PTC2接插件、后PTC1接插件和后PTC2接插件的高压互锁插头串联后组成高压互锁回路。

进一步，在用于连接整车信号的低压接插件和地面充电桩快充口低压回路之间设置有二极管模块，用于对整车和快充口低压回路进行隔离。

进一步，所述配电箱箱体为长方体。

本实用新型纯电动轻型客车高压配电箱不仅能够为整车高压负载提供配电，同时集成控制单元，容错能力强，能实时监控整车高压用电系统状态。本实用新型的高压配电箱将预充电路和高压负载电路并联，保证整车高压系统容性负载预充完全，起到保护功能。通过继电器控制高压负载上电，防止误操作引起高压负载非正常开启工作。通过二极管模块隔离外部整车12V低压电源系统和充电系统。同时本实用新型的高压配电箱能满足防护等级的要求，从而保证整车的防护要求。

本实用新型的高压配电箱用于控制纯电动轻型客车高压电的通断，适用于最大工作电压低于600V的纯电动宽体轻型客车。

附图说明

图1为本实用新型纯电动轻型客车高压配电箱内部结构示意图；

图2为本实用新型纯电动轻型客车高压配电箱电路原理示意图。

图中：1CCU(电源管理系统)，2前PTC1保险丝，3后PTC1保险丝，4前PTC2保险丝，5AC1保险丝，6AC2保险丝，7后PTC2保险丝，8前PTC2电加热继电器，9前PTC1电加热继电器，10AC1空调压缩机接插件，11前PTC2接插件，12前PTC1接插件，13后PTC2接插件，14后PTC1接插件，15后PTC2电加热继电器，16后PTC1电加热继电器，17充电继电器，18充电保险丝，19快充接插件，20放电保险丝，21电机接插件，22放电继电器，23电池接插件，24高压附件工作继电器，25霍尔传感器，26铜排，27总负继电器，28AC2空调压缩机接插件，29预充继电器，30二极管模块，31调试低压接插件，32低压通讯接插件。33预充电阻，34信号低压接插件，35绝缘监测仪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1和图2，一种纯电动轻型客车高压配电箱，适用于车载电路最大工作电压低于600V的电动商用车，其包括箱体，所述配电箱箱体根据实际车型前舱结构设计为长方体结构，适用于纯电动轻客，该结构防护等级较高，密封性能好，能有效满足高压配电箱防水、防尘和防电磁干扰的要求。所述箱体内设置有主电路和整车电源管理系统控制回路，箱体四周设有高压接插件和低压控制插头。高压电路包括用于连接动力电池的电池接插件23、用于连接地面充电桩快充口的快充接插件19、用于连接主电机控制器的电机接插件21和连接高压用电附件，高压用电附件包括：连接空调压缩机的接插件10、28、连接PTC的接插件11、12、13、14，其中：PTC是PositiveTemperatureCoefficient缩写，意思是正的温度系数,本文中的PTC是指由PTC热敏电阻组成的电加热器。低压电路包括用于连接整车信号的低压接插件34，用于连接动力电池盒BMS通讯的低压接插件32，用于调试用的低压接插件31。

所述主电路包括主输出回路、充电回路、高压用电附件回路，主电路为高压电路。

所述主输出回路包括总负继电器27、放电继电器22、电池接插件23、电机接插件21、霍尔传感器25，位于配电箱外的动力电池组经电池接插件23通过铜排26串联总负继电器27、霍尔传感器25、放电保险丝20、放电继电器22和电机接插件21，电机接插件21连接位于配电箱外的主电机控制器；在放电继电器22两端并联有由预充电阻33串联预充继电器29后的预充电路。当预充继电器29吸合后，预充电路通过预充电阻33给电机进行预充，当预充完成后，给电源管理系统CCU(BMS)1预充完成信号，此时，电源管理系统CCU1默认已经预充完毕，吸合放电继电器22，动力电池通过主输出回路输出高压电源，电机工作。

所述充电回路包括充电继电器17、充电保险丝18、霍尔传感器25，快充接插件19通过铜排26串联充电继电器17、充电保险丝18、霍尔传感器25、电池接插件23和总负继电器27。充电时，如果霍尔传感器25检测到电流过大，为避免损坏电池，给电源管理系统CCU1发信号，可以断开充电继电器17。充电时，为避免快充口电源盒整车低压12V电源干扰倒灌，在用于连接整车信号的低压接插件34和地面充电桩快充口低压回路之间设置有二极管模块30，用于对整车和快充口低压回路进行隔离。

所述高压用电附件回路包括PTC电加热继电器、PTC接插件、AC空调压缩机接插件、保险丝、高压附件工作继电器24，电池接插件23通过铜排26或导线接高压附件工作继电器24后，并联由AC2保险丝6串联AC2空调压缩机接插件28的回路，其中，AC是AirCondition缩写，意思是空调压缩机，并联由AC1保险丝5串联AC1空调压缩机接插件10的回路，并联由后PTC2保险丝7、后PTC2电加热继电器15和后PTC2接插件13串联的回路，并联由后PTC1保险丝3、后PTC1电加热继电器16和后PTC1接插件14串联的回路，并联由前PTC2保险丝4、前PTC2电加热继电器8和前PTC2接插件11串联的回路，并联由前PTC1保险丝2、前PTC1电加热继电器9和前PTC1接插件12串联的回路。图2中高压附件工作继电器24受整车START信号控制，当车辆启动后，高压附件工作继电器24吸合，各高压用电附件继电器吸合，高压用电附件才开始工作。

本实用新型纯电动轻型客车高压配电箱具有过流保护功能和防继电器粘黏功能。所述主输出回路、充电回路和高压用电附件回路的正端均直接串联有熔断器(如保险丝2、3、4、5、6、7、18、20)，增加熔断器可以保护回路下游的继电器和用电设备，防止安全事故；同时各熔断器的规格根据用电设备的功率进行选型，防止熔断器过大或过小。所述高压用电附件回路与所述预充回路并联，能防止由于整车PTC电加热器开关未关闭，PTC电加热器处于工作状态，从而与预充电阻33串联分压，造成预充不完全，导致放电继电器22粘黏。

所述整车电源管理系统控制回路主要包括电源管理系统CCU1、各继电器的线圈端、各高压接插件高压互锁信号端、用于连接动力电池盒通讯的低压接插件32，电源管理系统CCU1输入端接霍尔传感器25输出线，电源管理系统CCU1输出端控制总负继电器27、放电继电器22、高压附件工作继电器24，预充继电器29、前PTC1电加热继电器9、前PTC2电加热继电器8、后PTC1电加热继电器16、后PTC2电加热继电器15的线圈端。

高压互锁功能。所述电源管理系统CCU1与电池接插件23、电机接插件21、快充接插件19、AC1接插件10、AC2接插件28、前PTC1接插件11、前PTC2接插件10、后PTC1接插件13和后PTC2接插件14的高压互锁插头串联后组成高压互锁回路。当出现高压接插件断开，电源管理系统CCU1收到信号，即断开各继电器，切端高压电源。

绝缘监测仪35用于监测动力电池总正和总负之间与车体的绝缘电阻，绝缘监测仪35通过硬线与动力电池的总正和总负连接，通过硬线接车身地，通过低压接插件32与电源管理系统CCU1进行CAN通讯和连接到整车蓄电池，并将监测到的动力电池总正和总负之间与车体的绝缘电阻值通过CAN输入给电源管理系统CCU1。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种纯电动轻型客车高压配电箱，包括箱体，其特征是：所述箱体内设置有主电路和整车电源管理系统控制回路，箱体四周设有高压接插件和低压控制插头；

所述主电路包括主输出回路、充电回路、高压用电附件回路，主电路为高压电路；所述高压电路包括用于连接动力电池的电池接插件（23）、用于连接地面充电桩快充口的快充接插件（19）、用于连接主电机控制器的电机接插件（21）、用于连接空调压缩机的接插件（10、28）、用于连接PTC的接插件（11、12、13、14）；

所述主输出回路包括总负继电器（27）、放电继电器（22）、电池接插件（23）、电机接插件（21）、霍尔传感器（25），位于配电箱外的动力电池组经电池接插件（23）通过铜排（26）串联总负继电器（27）、霍尔传感器（25）、放电保险丝（20）、放电继电器（22）和电机接插件（21），电机接插件（21）连接位于配电箱外的主电机控制器；在放电继电器（22）两端并联有由预充电阻（33）串联预充继电器（29）后的预充电路；

所述充电回路包括充电继电器（17）、充电保险丝（18）、霍尔传感器（25），快充接插件（19）通过铜排（26）串联充电继电器（17）、充电保险丝（18）、霍尔传感器（25）、电池接插件（23）和总负继电器（27）；

所述高压用电附件回路包括PTC电加热继电器、PTC接插件、AC空调压缩机接插件、保险丝、高压附件工作继电器（24），电池接插件（23）通过铜排（26）或导线接高压附件工作继电器（24）后，并联由AC2保险丝（6）串联AC2空调压缩机接插件（28）的回路，并联由AC1保险丝（5）串联AC1空调压缩机接插件（10）的回路，并联由后PTC2保险丝（7）、后PTC2电加热继电器（15）和后PTC2接插件（13）串联的回路，并联由后PTC1保险丝（3）、后PTC1电加热继电器（16）和后PTC1接插件（14）串联的回路，并联由前PTC2保险丝（4）、前PTC2电加热继电器（8）和前PTC2接插件（11）串联的回路，并联由前PTC1保险丝（2）、前PTC1电加热继电器（9）和前PTC1接插件（12）串联的回路；

所述整车电源管理系统控制回路主要包括电源管理系统CCU（1）、各继电器的线圈端、各高压接插件高压互锁信号端、用于连接动力电池盒通讯的低压接插件（32），电源管理系统CCU（1）输入端接霍尔传感器（25）输出线，电源管理系统CCU（1）输出端控制总负继电器（27）、放电继电器（22）、高压附件工作继电器（24），预充继电器（29）、前PTC1电加热继电器（9）、前PTC2电加热继电器（8）、后PTC1电加热继电器（16）、后PTC2电加热继电器（15）的线圈端；

所述电源管理系统CCU（1）与电池接插件（23）、电机接插件（21）、快充接插件（19）、AC1接插件（10）、AC2接插件（28）、前PTC1接插件（11）、前PTC2接插件（10）、后PTC1接插件（13）和后PTC2接插件（14）的高压互锁插头串联后组成高压互锁回路。

2.根据权利要求1所述的纯电动轻型客车高压配电箱，其特征是：在用于连接整车信号的低压接插件（34）和地面充电桩快充口低压回路之间设置有二极管模块（30），用于对整车和快充口低压回路进行隔离。

3.根据权利要求1或2所述的纯电动轻型客车高压配电箱，其特征是：所述配电箱箱体为长方体。