CN208062567U - 一种高压配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压配电箱，包括：电路板，设置在所述电路板上的控制器、高压支路模块和电池模块；在电池模块中包括了动力电池高压支路和燃料电池高压支路，高压支路模块包括了若干条高压支路，而控制器对高压支路模块和电池模块进行控制，主要是对模块中的各个高压支路中的继电器的闭合或断开进行控制，从而实时检测各继电器工作状态，通过对燃料电池高压支路的继电器的控制实现了对燃料电池高压、低压控制，避免了高低压之间的干扰，并且能够对各个高压支路进行控制和检测，从而提高了整车安全性。

Description

一种高压配电箱

技术领域

本实用新型涉及燃料电池汽车技术领域，更具体地说，涉及一种高压配电箱。

背景技术

在燃料电池汽车主流技术路线中，高压系统一般包括燃料电池系统、动力电池系统、主驱系统、电动辅机系统等，其中，燃料电池系统和动力电池系统均设置有高压配电箱，并且独立进行控制。

在现有的燃料电池汽车电气系统配电箱的设计中，通常将高压继电器和低压继电器集成在一个箱体中，利用控制盒接收司机台的指令，控制继电器的动作。但是这种设计也存在一定的缺陷，将高压和低压配电放在一起，容易造成高低压的相互干扰，影响了整车的安全性。

实用新型内容

为解决上述配电箱中高压和低压相互干扰，并降低整车安全性的技术问题，本实用新型提供一种高压配电箱。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压配电箱，包括：电路板，设置在所述电路板上的控制器、高压支路模块和电池模块；

所述电池模块包括动力电池高压支路和燃料电池高压支路，所述动力电池高压支路与所述燃料电池高压支路并联，所述燃料电池高压支路和所述动力电池高压支路的正极母线和负极母线之间分别设置有继电器，且所述燃料电池的高压支路和所述动力电池的高压支路的正极母线或者负极母线之间串联一个熔断器；所述高压支路模块由若干条高压支路并联组成，所述高压支路包括串联连接的熔断器和继电器，所述电池模块与所述高压支路模块串联，所述电池模块为所述高压支路模块供电；所述控制器控制通过所述高压支路模块和所述电池模块中的继电器的闭合与断开。

优选地，还包括：在所述电池模块与所述高压支路模块之间串联有预充电支路；

其中，所述预充电支路由第一继电器和第一电阻串联组成。

优选地，还包括：CAN通信接口和接插件；

其中，所述控制器通过所述CAN通信接口与整车进行通信连接；

所述控制器、所述高压支路模块和所述电池模块通过所述接插件固定在所述电路板上。

优选地，所述燃料电池高压支路的正极母线设置的继电器为低压继电器。

优选地，还包括充电枪支路，所述充电枪支路的正极通过所述动力电池高压支路的熔断器和继电器连接到所述动力电池高压支路的正极。

优选地，还包括：保险丝；

其中，所述若干条高压支路分别串接有所述保险丝。

优选地，所述若干条高压支路包括：主驱电机高压支路、DCAC高压支路、DCDC高压支路、除霜高压支路、暖风高压支路和空调高压支路。

优选地，还包括：燃料电池控制模块，所述燃料电池控制模块包括低压继电器，所述燃料控制模块与所述控制器相连，所述控制器控制所述燃料控制模块的低压继电器的通断。

优选地，还包括：开关，所述燃料电池控制模块的低压继电器与所述开关串联。

优选地，还包括：配电箱低压接口和燃料电池低压接口，所述配电箱低压接口与所述控制器相连，所述燃料电池低压接口与所述燃料电池控制模块相连。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供了一种高压配电箱，包括：电路板，设置在所述电路板上的控制器、高压支路模块和电池模块；在电池模块中包括了动力电池高压支路和燃料电池高压支路，高压支路模块包括了若干条高压支路，而控制器对高压支路模块和电池模块进行控制，主要是对模块中的各个高压支路中的继电器的闭合或断开进行控制，从而实时检测各继电器工作状态，通过对燃料电池高压支路的继电器的控制实现了对燃料电池高压、低压控制，避免了高低压之间的干扰，并且能够对各个高压支路进行控制和检测，从而提高了整车安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种高压配电箱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种高压配电箱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种燃料电池控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种高压配电箱，请参见附图1，包括：

电路板10，设置在所述电路板上的控制器11、高压支路模块13和电池模块12；

电池模块12包括动力电池高压支路和燃料电池高压支路，动力电池高压支路与燃料电池高压支路并联，燃料电池高压支路和动力电池高压支路的正极母线和负极母线之间分别设置有继电器(Relay)，且燃料电池的高压支路和动力电池的高压支路的正极母线或者负极母线之间串联一个熔断器(Fuse)；高压支路模块由若干条高压支路并联组成，高压支路包括串联连接的熔断器和继电器，电池模块与高压支路模块串联，电池模块为高压支路模块供电；控制器控制通过高压支路模块和电池模块中的继电器的闭合与断开。

本实施例所描述的高压配电箱适用于燃料电池，在电池模块12和高压支路模块13中都有熔断器(Fuse)和继电器(relay)。继电器用于控制该高压支路导通，使高压配电箱各支路均受控；控制器11能够控制各个继电器的闭合和断开，实时检测各继电器工作状态，确保高压配电箱各支路安全工作。在电池模块12中燃料电池和动力电池高压支路的正极母线和负极母线之间分别具有一个高压继电器，另外，燃料电池和动力电池高压支路的正极母线或负极母线之间串接一个熔断器，可以保证燃料电池在一定条件下与高压系统完全断开，熔断器能够保证在出现过流等故障的情况下，断开回路。

在本实施例中提供了一种高压配电箱，包括：电路板，设置在所述电路板上的控制器、高压支路模块和电池模块；在电池模块中包括了动力电池高压支路和燃料电池高压支路，高压支路模块包括了若干条高压支路，而控制器对高压支路模块和电池模块进行控制，主要是对模块中的各个高压支路中的继电器的闭合或断开进行控制，从而实时检测各继电器工作状态，通过对燃料电池高压支路的继电器的控制实现了对燃料电池高压、低压控制，避免了高低压之间的干扰，并且能够对各个高压支路进行控制和检测，从而提高了整车安全性。

在本实用新型的另一实施例中还提供了另一种高压配电箱，参见附图2，电池模块由动力电池高压支路和燃料电池高压支路组成，高压支路模块由若干条高压支路组成，如附图2中的主驱电机高压支路、DCAC支路、DCDC支路、除霜、暖风、空调等高压支路，可根据实际情况进行设置。

在电池模块和高压支路模块之间串联有预充电支路，该预充电支路由第一继电器(Relay11)和第一电阻(R)串联组成，该预充电支路为主驱电机和其他需要预充电的辅机进行预充电控制。

在本实施例的高压配电箱中还包括CAN通信接口和接插件，控制器通过CAN通信接口采用CAN总线连接在整车CAN通信网络中，根据接收整车控制器的指令对各个支路进行控制，并且，实时对继电器的工作状态进行检测，如果检测到继电器出现故障，则控制器一方面向整车控制器发送故障信息，另一方面启动安全控制，尽量将故障带来的危险降低到最小。例如，在整成上高压时，用于电动助力转向控制的DCAC支路的继电器出现粘连故障，控制器检测到该故障后，向整车控制器发送该支路继电器粘连故障码，停止上高压过程，断开主正和主负继电器，以确保高压安全。同样，对于燃料电池、DCDC、暖风等其他高压支路出现继电器故障时，高压配电箱中的控制器均会通过相应的控制策略进行安全控制。

接插件用于连接相应部件，并具有一定防护等级。

燃料电池高压支路的正极母线上设置有继电器(Relay12)，用于控制燃料电池低压供电，负极母线上设置继电器(Relay13)；动力电池高压支路的的正极母线上设置有继电器(Relay10)，负极母线上设置继电器(Relay9)。燃料电池的高压支路和动力电池的高压支路的正极母线或者负极母线之间串联一个熔断器(Fuse)。并且，燃料电池高压支路的正极母线设置的继电器为低压继电器

在该高压配电箱中还包括充电枪支路，充电枪支路的正极通过所述动力电池高压支路的熔断器(Fuse)和继电器(Relay8)连接到所述动力电池高压支路的正极。充电枪支路用于动力电池充电。

其中，所有的高压支路分别串接有保险丝，保险丝用于过流时保护该支路其他部件。

实施例中的高压配电箱还包括燃料电池控制模块，燃料电池控制模块包括低压继电器(Relay14)，燃料控制模块与控制器相连，控制器控制所述燃料控制模块的低压继电器(Relay14)的通断。

参见图3，低压继电器(Relay14)的外部连接一个常闭急停开关，串接于低压继电器(Relay14)线圈回路，当驾驶员发现危险时，可以手动断开急停开关，从而停止燃料电池系统工作，提高整车安全性。

还包括：配电箱低压接口和燃料电池低压接口，配电箱低压接口与控制器相连，燃料电池低压接口与所述燃料电池控制模块相连。

本实施例提供的燃料电池汽车的高压配电箱，对高压系统的每一条高压支路进行控制，并对高压支路上的高压继电器状态进行实时监测，具有燃料电池高压、低压控制，在燃料电池的多种应用场景和故障情况下，均具有较高的安全系数；对于配电箱内各个支路均能进行控制与检测，并具备高压故障安全控制功能，提高整车安全性；采用模块化设计，便于安装和线束布置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高压配电箱，其特征在于，包括：电路板，设置在所述电路板上的控制器、高压支路模块和电池模块；

所述电池模块包括动力电池高压支路和燃料电池高压支路，所述动力电池高压支路与所述燃料电池高压支路并联，所述燃料电池高压支路和所述动力电池高压支路的正极母线和负极母线之间分别设置有继电器，且所述燃料电池的高压支路和所述动力电池的高压支路的正极母线或者负极母线之间串联一个熔断器；所述高压支路模块由若干条高压支路并联组成，所述高压支路包括串联连接的熔断器和继电器，所述电池模块与所述高压支路模块串联，所述电池模块为所述高压支路模块供电；所述控制器控制通过所述高压支路模块和所述电池模块中的继电器的闭合与断开。

2.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：在所述电池模块与所述高压支路模块之间串联有预充电支路；

其中，所述预充电支路由第一继电器和第一电阻串联组成。

3.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：CAN通信接口和接插件；

其中，所述控制器通过所述CAN通信接口与整车进行通信连接；

所述控制器、所述高压支路模块和所述电池模块通过所述接插件固定在所述电路板上。

4.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述燃料电池高压支路的正极母线设置的继电器为低压继电器。

5.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，还包括充电枪支路，所述充电枪支路的正极通过所述动力电池高压支路的熔断器和继电器连接到所述动力电池高压支路的正极。

6.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：保险丝；

其中，所述若干条高压支路分别串接有所述保险丝。

7.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述若干条高压支路包括：主驱电机高压支路、DCAC高压支路、DCDC高压支路、除霜高压支路、暖风高压支路和空调高压支路。

8.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：燃料电池控制模块，所述燃料电池控制模块包括低压继电器，所述燃料控制模块与所述控制器相连，所述控制器控制所述燃料控制模块的低压继电器的通断。

9.根据权利要求8所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：开关，所述燃料电池控制模块的低压继电器与所述开关串联。

10.根据权利要求8所述的高压配电箱，其特征在于，还包括：配电箱低压接口和燃料电池低压接口，所述配电箱低压接口与所述控制器相连，所述燃料电池低压接口与所述燃料电池控制模块相连。