CN207345517U - 一种重载电动牵引车高压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：包括电池包组和高压配电控制箱；所述电池包组与高压配电控制箱相连；所述配电控制箱内设置有BMS系统、直流充电接口、驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器；本实用新型中电池包组中心位置设置一个手动维修开关，便于用于动力电池系统或整车高压系统维护和故障排查，同时该手动维修开关做高压环路互锁，在高压零件断开连接和高压部件外壳被打开时能发出警告并应用于高压触电保护动作实施；该高压配电系统中采用的行车互锁功能避免了充电线与车辆相连时，电动牵引车依靠自身电池包组动力行驶的情况；本实用新型中还设置有与BMS系统相连的预充电系统，该预充电系统降低了高压接触器闭合时高压母线电流。

Description

一种重载电动牵引车高压系统

技术领域

本实用新型涉及重载电动车领域，尤其涉及一种重载电动车牵引高压系统。

背景技术

电动车通常使用电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动。第一辆电动车于 1834 年制造出来，时至今日，电动车已发生了巨大变化，类型也多种多样，广泛地运用到电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、电动小汽车、大型电动车等。

电动车以其环保、便利的特点，已经具有大规模普及，随着市场规模扩大，电动车市场也在日益细分，用户对电动车的需求日益个性化。其中，续航里程长、承载能力强更是很多用户，尤其是商业用户，的关注点，为了力求电动车强度大、续航里程长，航行稳定，重载电动牵引车的电池管理系统成为重中之重。

如中国专利201510374790.4所公布的一种 BMS 的充放电控制电路，所述 BMS 包括电池组和控制器，其特征在于 ：包括电流采样模块、充电控制模块、放电控制模块和充放电隔离模块，所述电流采样模块分别与所述电池组、充电控制模块和放电控制模块连接，用于分别采集充电电流信号和放电电流信号 ； 所述电流采样模块还与所述控制器连接并将所述充电电流信号和放电电流信号传至所述 控制器 ；所述充电控制模块包括第一 IGBT、第二 IGBT、第三 IGBT、第四 IGBT、第一充电电感 和第二充电电感，所述第一充电电感的一端与所述电流采样模块连接，另外一端与所述第 一 IGBT 的发射极连接，所述第二IGBT 的集电极接入所述第一充电电感和第一 IGBT 的发射 极之间，所述第二 IGBT 的栅极和发射极与所述电池组的负极连接，所述第二充电电感的一 端与所述电流采样模块连接，另外一端与所述第三 IGBT 的集电极连接，所述第四 IGBT 的发 射极和栅极接入所述第二充电电感和第三 IGBT 的集电极之间，所述第四 IGBT 的集电极与 所述电池组的正极连接 ；所述放电控制模块包括与所述电流采样模块连接的第一磁保持直 流接触器和第二磁保持直流接触器 ；所述第一 IGBT 的栅极和第三 IGBT 的栅极均与所述控 制器连接，所述控制器用于根据所述充电电流信号控制所述第一 IGBT 和第二 IGBT 的开关 ；所述第一磁保持直流接触器和第二磁保持直流接触器均与所述控制器连接，所述控制器用于根据所述放电电流信号控制所述第一磁保持直流接触器和第二磁保持直流接触器的通断。

上述专利虽然在一定程度上满足了的整个BMS高压配电系统的基本动力需求，但是整个系统没有关于整个牵引车的高压系统有关其它的连接电路以及预充电系统以及预充电的相关连接系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种重载电动牵引车高压系统，能够解决一般的重载电动牵引车高压系统连接问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种重载电动牵引车高压系统，其创新点在于：包括电池包组和高压配电控制箱；所述电池包组与高压配电控制箱相连；所述配电控制箱内设置有BMS系统、直流充电接口、驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器；

所述电池包组包括若干依次串联的电池包，所述电池包上设置有手动维修开关，所述电池包组的正负极均连接有电磁阀；

所述配电控制箱内还设置有与电池包组相连的正极高压线路、负极高压线路和高压元件；

所述高压元件包括正极高压接触器、负极高压接触器、正极电阻、负极电阻、预充电阻和充电电阻；所述正极高压接触器设置在该高压系统的正极高压线路上；所述负极高压接触器设置在该高压系统的负极高压线路上；

所述BMS系统包括BMS主板，BMS主板的正极通过线路连接有并联的正极电阻和正极BMS接触器；所述正极BMS接触器与正极高压接触器相连形成正极双刀接触器；所述BMS主板的负极通过线路连接有并联的负极电阻和负极BMS接触器；所述负极BMS接触器与负极高压接触器相连形成负极双刀接触器；所述充电电阻连接在BMS主板的负极上；所述预充电阻连接在BMS主板的正极上；

所述配电控制箱内的正极高压线路与负极高压线路上分别连接有直流充电口的负极和直流充电口的正极；所述直流充电接口的正极线路上设置有充电接触器，该充电接触器与连接在BMS主板负极上的充电电阻互感；所述直流充电接口的正极线路上还并联有一预充继电器，该预充继电器上连接有一预充接触器，所述预充接触器与连接在BMS主板正极上的预充电阻互感；

所述驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器分别并联在配电控制箱内的正极高压线路与负极高压线路。

进一步的，所述驱动电机的控制器上连接有控制电机；所述转向助力电机控制器上连接有油泵电机；所述制动助力电机控制器上连接有气泵电机；所述直流转换器上连接有低压电路。

进一步的，所述配电控制箱内还设置有电动空调压缩机；所述电动空调压缩机的正极与高压系统的正极相连，电动空调压缩机的负极与高压系统的负极相连。

进一步的，所述高压元件还包括高压熔断器，所述高压熔断器设置在每个电池包组内。

进一步的，所述手动维修开关设置有环路互锁功能。

进一步的，所述直流充电接口的正极线路与高压配电系统的正极高压线路在充电线与车辆相连时，电动牵引车具有充电行车互锁功能不能通过电池包组动力行驶。

进一步的，所述该BMS的高压配电系统具备实时的主动绝缘电阻检测功能。

进一步的，所述低压电路包括低压电池、低压开关和低压负载；所述低压电池的正极连接在直流转换器上，低压电池的负极接地，所述低压开关与低压负载串联之后且并联在低压电池与直流转换器相连的线路上。

本实用新型的优点在于：

1）本实用新型中电池包组中心位置设置一个手动维修开关，便于用于动力电池系统或整车高压系统维护和故障排查，同时该手动维修开关做高压环路互锁，在高压零件断开连接和高压部件外壳被打开时能发出警告并应用于高压触电保护动作实施；该高压配电系统中采用的行车互锁功能避免了充电线与车辆相连时，电动牵引车依靠自身电池包组动力行驶的情况；本实用新型中还设置有与BMS系统相连的预充电系统，该预充电系统降低了高压接触器闭合时高压母线电流。

2）本实用新型中整个高压系统中还并联有驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器；该高压系统中设置有换挡的功能取代了一般的电动车没有换挡功能方式，同时利用液压系统换向，使得牵引车的换向性能更好，更加快速；利用气动系统制动，使得牵引车的制动时间更加短，制动效果更强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的一种重载电动牵引车高压系统的连接图。

图2为本实用新型的一种重载电动牵引车高压系统的局部连接图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1图2所示的一种重载电动牵引车高压系统，包括电池包组1和高压配电控制箱2；所述电池包组1与高压配电控制箱2相连；所述配电控制箱2内设置有BMS系统3、直流充电接口4、驱动电机控制器5、转向助力电机控制器6、制动助力电机控制器7和直流转换器8。

电池包组1包括若干依次串联的电池包11，所述电池包11上设置有手动维修开关12，所述电池包组1的正负极均连接有电磁阀13。

配电控制箱2内还设置有与电池包组相连的正极高压线路21、负极高压线路22和高压元件23。

高压元件23包括正极高压接触器24、负极高压接触器25、正极电阻26、负极电阻27、预充电阻28和充电电阻29；所述正极高压接触器24设置在该高压系统的正极高压线路21上；所述负极高压接触器25设置在该高压系统的负极高压线路22上。

BMS系统3包括BMS主板31，BMS主板31的正极通过线路连接有并联的正极电阻26和正极BMS接触器32；所述正极BMS接触器32与正极高压接触器24相连形成正极双刀接触器；所述BMS主板的负极通过线路连接有并联的负极电阻27和负极BMS接触器33；所述负极BMS接触器33与负极高压接触器25相连形成负极双刀接触器；所述充电电阻29连接在BMS主板31的负极上；所述预充电阻28连接在BMS主板31的正极上。

配电控制箱2内的正极高压线路21与负极高压线路22上分别连接有直流充电口4的负极和直流充电口4的正极；所述直流充电接口4的正极线路上设置有充电接触器41，该充电接触器41与连接在BMS主板21负极上的充电电阻29互感；所述直流充电接口4的正极线路上还并联有一预充继电器42，该预充继电器42上连接有一预充接触器43，所述预充接触器43与连接在BMS主板21正极上的预充电阻28互感。

驱动电机控制器5、转向助力电机控制器6、制动助力电机控制器7和直流转换器8分别并联在配电控制箱2内的正极高压线路21与负极高压线路22。

驱动电机控制器5上连接有控制电机51；所述转向助力电机控制器6上连接有油泵电机61；所述制动助力电机控制器7上连接有气泵电机71；所述直流转换器8上连接有低压电路81。

配电控制箱2内还设置有电动空调压缩机9；所述电动空调压缩机9的正极与高压系统的正极相连，电动空调压缩机9的负极与高压系统的负极相连。

高压元件23还包括高压熔断器，所述高压熔断器设置在每个电池包组内。

手动维修开关12设置有环路互锁功能。

直流充电接口4的正极线路与高压配电系统的正极高压线路在充电线与车辆相连时，电动牵引车具有充电行车互锁功能不能通过电池包组动力行驶。

该BMS的高压配电系统具备实时的主动绝缘电阻检测功能。

低压电路81包括低压电池82、低压开关83和低压负载84；所述低压电池82的正极连接在直流转换器8上，低压电池82的负极接地，所述低压开关83与低压负载84串联之后且并联在低压电池82与直流转换器8相连的线路上。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：包括电池包组和高压配电控制箱；所述电池包组与高压配电控制箱相连；所述配电控制箱内设置有BMS系统、直流充电接口、驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器；

所述电池包组包括若干依次串联的电池包，所述电池包上设置有手动维修开关，所述电池包组的正负极均连接有电磁阀；

所述配电控制箱内还设置有与电池包组相连的正极高压线路、负极高压线路和高压元件；

所述高压元件包括正极高压接触器、负极高压接触器、正极电阻、负极电阻、预充电阻和充电电阻；所述正极高压接触器设置在该高压系统的正极高压线路上；所述负极高压接触器设置在该高压系统的负极高压线路上；

所述BMS系统包括BMS主板，BMS主板的正极通过线路连接有并联的正极电阻和正极BMS接触器；所述正极BMS接触器与正极高压接触器相连形成正极双刀接触器；所述BMS主板的负极通过线路连接有并联的负极电阻和负极BMS接触器；所述负极BMS接触器与负极高压接触器相连形成负极双刀接触器；所述充电电阻连接在BMS主板的负极上；所述预充电阻连接在BMS主板的正极上；

所述配电控制箱内的正极高压线路与负极高压线路上分别连接有直流充电口的负极和直流充电口的正极；所述直流充电接口的正极线路上设置有充电接触器，该充电接触器与连接在BMS主板负极上的充电电阻互感；所述直流充电接口的正极线路上还并联有一预充继电器，该预充继电器上连接有一预充接触器，所述预充接触器与连接在BMS主板正极上的预充电阻互感；

所述驱动电机控制器、转向助力电机控制器、制动助力电机控制器和直流转换器分别并联在配电控制箱内的正极高压线路与负极高压线路。

2.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述驱动电机控制器上连接有控制电机；所述转向助力电机控制器上连接有油泵电机；所述制动助力电机控制器上连接有气泵电机；所述直流转换器上连接有低压电路。

3.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述配电控制箱内还设置有电动空调压缩机；所述电动空调压缩机的正极与高压系统的正极相连，电动空调压缩机的负极与高压系统的负极相连。

4.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述高压元件还包括高压熔断器，所述高压熔断器设置在每个电池包组内。

5.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述手动维修开关设置有环路互锁功能。

6.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述直流充电接口的正极线路与高压配电系统的正极高压线路在充电线与车辆相连时，电动牵引车具有充电行车互锁功能不能通过电池包组动力行驶。

7.根据权利要求1所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述该BMS的高压配电系统具备实时的主动绝缘电阻检测功能。

8.根据权利要求2所述的一种重载电动牵引车高压系统，其特征在于：所述低压电路包括低压电池、低压开关和低压负载；所述低压电池的正极连接在直流转换器上，低压电池的负极接地，所述低压开关与低压负载串联之后且并联在低压电池与直流转换器相连的线路上。