CN208142614U - 高压配电箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压配电箱。高压配电箱具有输入端及输出端，高压配电箱包括箱体、隔板、高压配电组件、电压转换器及充电机组件。箱体具有收容腔；隔板收容并固定于收容腔内，隔板的边缘与收容腔的内壁抵接，隔板包括相对设置的第一承载面及第二承载面；收容于收容腔内的高压配电组件，固定于第一承载面，并与输入端及输出端电连接，高压配电组件具有高压配电外接口；收容于收容腔内的电压转换器，固定于第一承载面，并与输入端及输出端电连接，电压转换器具有电压转换外接口；收容于收容腔内的充电机组件，固定于第二承载面，并与输入端及输出端电连接，充电机组件具有充电机外接口。本实用新型提供的高压配电箱具有集成化的特点。

Description

高压配电箱

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力技术领域，尤其涉及一种高压配电箱。

背景技术

高压配电箱是指新能源电动汽车集中高压配电的设备，是动力电池与各高压设备的电源和信号传递的桥梁。动力电池的电压进入高压配电箱后，高压配电箱内的高压配电设备可根据电气产品的需要，将电压分配至各个电气产品。

而现有的高压配电箱体积大，布局结构复杂，不利于高压配电箱的集成化。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的体积大、布局结构复杂的问题，提供一种集成化的高压配电箱。

一种高压配电箱，具有输入端及输出端，所述高压配电箱包括：

箱体，具有收容腔；

隔板，收容并固定于所述收容腔内，所述隔板的边缘与所述收容腔的内壁抵接，所述隔板包括相对设置的第一承载面及第二承载面；

收容于所述收容腔内的高压配电组件，固定于所述第一承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述高压配电组件具有高压配电外接口；

收容于所述收容腔内的电压转换器，固定于所述第一承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述电压转换器具有电压转换外接口；

收容于所述收容腔内的充电机组件，固定于所述第二承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述充电机组件具有充电机外接口。

在其中一个实施例中，所述高压配电组件包括电路板、控制器及继电器，所述继电器具有线圈及触点，所述线圈的两端分别与所述控制器电连接，所述触点的两端与所述控制器并联于所述输入端与所述输出端之间，所述电路板上设置有低压控制件，所述电路板与所述控制器电连接，所述高压配电外接口位于所述触点远离所述输入端的一端。

在其中一个实施例中，所述充电机组件包括充电机及慢充继电器，所述慢充继电器包括慢充线圈及慢充触点，所述慢充线圈的两端分别与所述控制器电连接，所述慢充触点及所述充电机串联于所述输入端与所述输出端之间。

在其中一个实施例中，还包括熔断器，所述熔断器包括高压配电熔断器、电压转换熔断器及充电机熔断器，所述高压配电熔断器串联于所述输入端与所述高压配电外接口之间，所述电压转换熔断器串联于所述输入端与所述电压转换器之间，所述充电机熔断器串联于所述慢充触点远离所述充电机的一端与所述输入端之间。

在其中一个实施例中，还包括铜排，所述高压配电熔断器通过铜排与所述触点及所述高压配电外接口连接。

在其中一个实施例中，还包括安装板及支撑柱，所述支撑柱设置于所述第一承载面，所述安装板设置于所述支撑柱远离所述第一承载面的一端，所述电压转换熔断器及所述充电机熔断器设置于所述安装板背向所述支撑柱的表面。

在其中一个实施例中，还包括两个端盖，所述箱体的两端分别开设有与所述收容腔连通的开口，所述两个端盖分别设置于所述箱体的两端，以覆盖所述开口，所述箱体朝向所述第一承载面的所述开口的边缘还设置有环形凸起，所述端盖与所述环形凸起相对的位置设置有环形卡槽，所述环形凸起卡嵌于所述环形卡槽内。

在其中一个实施例中，还包括环形密封胶，所述环形密封胶与所述环形卡槽的内壁贴合。

在其中一个实施例中，还包括收容并固定于所述收容腔内的微动开关，所述微动开关与所述控制器电连接，以在所述端盖打开时，向所述控制器发送断路信号。

在其中一个实施例中，所述隔板呈中空结构，具有冷却腔，所述冷却腔的内壁形成有冷却水道，所述箱体的侧壁开设有与所述冷却水道连通的进水口及出水口。

上述高压配电箱，高压配电组件、电压转换器及充电机组件收容于收容腔内，使得高压配电箱可集成高压配电、电压转换及充电等多功能于一体。进一步的，高压配电组件及电压转换器设置于第一承载面，充电机组件固定于第二承载面，使得高压配电箱结构紧凑，布局简单，从而可有效减小高压配电箱的体积。因此，上述高压配电箱具有集成化的特点。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中高压配电箱的结构示意图；

图2为图1所示的高压配电箱的仰视图；

图3为图1所示的高压配电箱的工作电路图；

图4为图1所示的高压配电箱的正视图；

图5为图1所示的高压配电箱的后视图；

图6为图1所示的高压配电箱中的端盖的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型较佳实施例中的高压配电箱100包括箱体110、隔板120、高压配电组件130、电压转换器140及充电机组件150。高压配电箱100具有输入端112及输出端113，且一般安装于新能源电动汽车上。具体地，新能源电动汽车具有电源分配单元(简称PDU)，电源分配单元的两端分别与输入端112及输出端113电连接，用于向高压配电箱100分配高压。

请一并参阅图2及图3，箱体110具有收容腔111。一般地，箱体110可由具有较大机械强度及较好绝缘性能的绝缘钢板制成。

隔板120收容并固定于收容腔111内。隔板120的边缘与收容腔111的内壁抵接。具体地，隔板120可通过外部紧固件固定于收容腔111内，也可以与箱体110一体成型。隔板120包括相对设置的第一承载面121及第二承载面122。

高压配电组件130收容于收容腔111内，且固定于第一承载面121。高压配电组件130与输入端112及输出端113电连接。高压配电组件130具有高压配电外接口131。高压配电组件130可对从输入端112输入的高压进行控制、转换并分配至与高压配电组件130电连接的用电负荷。此外，若输入的高压过大，高压配电组件130还可控制高压配电箱100断路，来实现对高压配电箱100的保护。

在本实施例中，高压配电组件130包括电路板1311、控制器1312及继电器1313。继电器1313具有线圈(图未标)及触点(图未标)，线圈的两端分别与控制器1312电连接。触点的两端与控制器1312并联于输入端112与输出端113之间。电路板1311上设置有低压控制件13112，电路板1311与控制器1312电连接。高压配电外接口131位于触点远离输入端112的一端。

控制器1312通过回路将输入端112输入的高压分配至用电负荷。继电器1313对回路起自动调节的作用。当控制器1312输出到继电器1313的电压达到预设值时，继电器1313通过控制触点的断开或闭合，以实现回路断开或接通。电路板1311上集成了多个用电负荷及用电负荷的配线。通过设置电路板1311，可有效减少箱体110内的走线，使得高压配电箱100的组装简单方便，结构紧凑，便于实现高压配电箱100的小型化。同时，电路板1311集成的多功能的用电负荷，也可实现高压配电箱100的多功能化。

具体地，可在电路板1311上设置电子锁、温度传感器、控制器局域网络(简称PCAN)等其它低压控制件13112，上述低压控制件的一端与控制器1312电连接，另一端作为低压控制件13112的输送端输出。需要指出的是，在其他实施例中，电路板1311上的低压控制件13112也可以根据需要进行设定。

请一并参阅图4及图5，在本实施例中，高压配电组件130控制的回路包括空调回路、车载回路(简称MCU)及快充回路。高压配电外接口131包括空调压缩机正接口1321、空调压缩机负接口1322，加热器(简称PTC)正接口1323、加热器负接口1324、车载正接口1331、车载负接口1332、快充正接口134及快充负接口135。继电器1313包括空调继电器K1、主继电器K3、预充继电器K4及快充继电器K5，空调继电器K1具有空调线圈(图未标)及空调触点(图未标)，主继电器K3具有主线圈(图未标)及主触点(图未标)，预充继电器K4具有预充线圈(图未标)及预充触点(图未标)，快充继电器K5具有快充线圈(图未标)及快充触点(图未标)。

空调回路用于将电源分配单元的电压分配至空调压缩机及加热器，并控制空调压缩机及加热器工作。空调回路包括控制器1312、空调压缩机正接口1321、空调压缩机负接口1322，加热器(简称PTC)正接口1323、加热器负接口1324及空调继电器K1，空调继电器K1具有空调线圈及空调触点。

具体地，控制器1312的两端分别与输入端112及输出端113电连接。空调线圈的两端分别与控制器1312电连接。空调触点的两端分别与输入端112及空调压缩机正接口1321电连接，空调压缩机负接口1322与输出端113电连接，以使空调触点在输入端112及输出端113形成闭合回路。加热器正接口1323与空调触点远离输入端112的一端电连接，加热器负接口1324与输出端113电连接，以使加热器与空调压缩机并联于输入端112及输出端113。

车载回路用于将电源分配单元的电压分配至车载系统电源，并控制车载系统电源工作。车载回路包括控制器1312、主继电器K3、预充继电器K4、预充电阻R4、车载正接口1331及车载负接口1332。主继电器K3具有主线圈及主触点，预充继电器K4具有预充线圈及预充触点。

具体地，主线圈及快充线圈并联于控制器1312的两端。主触点的两端分别与输入端112及车载正接口1331电连接，车载负接口1332与输出端113电连接以形成闭合回路。预充电阻R4及预充触点串联于主触点的两端，以使预充电阻R4、预充触点与主触点并联于输入端112及输出端113。

快充回路用于将电源分配单元的电压分配至充电桩，并控制充电桩工作。快充回路包括控制器1312、快充继电器K5、快充正接口134及快充负接口135。快充继电器K5具有快充线圈及快充触点。

具体地，快充线圈的两端分别与控制器1312的两端电连接。快充触点的两端分别与输入端112及快充正接口134电连接。快充负接口135与输出端113电连接以形成闭合回路。

电压转换器140(简称DC_DC)收容于收容腔111内，且固定于第一承载面121。电压转换器140与输入端112及输出端113电连接。电压转换器140具有电压转换外接口141。电压转换器140可将高压配电箱100中的高压值与低压值进行相互转换，以获得用电负荷所需的电压值。转换后的电压从电压转换外接口141输出。

正常情况下，电压转换器140内部设置有电压转换回路。高压配电箱100的侧壁设置有蓄电池正接口142和蓄电池负接口143，蓄电池正接口142及蓄电池负接口143分别与电压转换器140电连接，可为电压转换回路提供电能，以驱动电压转换器140工作。电压转换外接口141包括控制器局域网络的第一局域网络输出端1412(简称PCAN-H)及第二局域网络输出端1414(简称PCAN-L)。电压转换器140的一端分别与输入端112及输出端113电连接，另一端分别与第一局域网络输出端1412及第二局域网络输出端1414电连接，以将电源分配单元的电压转换成控制器局域网络适合的电压输出。

充电机组件150收容于收容腔111内，且固定于第二承载面122。充电机组件150与输入端112及输出端113电连接。充电机组件150具有充电机外接口151。充电机组件150可对输入端112输入的高压电源转换为交流电或直流电并输出。

具体在本实施例中，充电机组件150包括充电机152及慢充继电器K2。慢充继电器K2包括慢充线圈及慢充触点。慢充线圈的两端分别与控制器1312电连接，慢充触点及充电机152串联于输入端112与输出端113之间。

控制器1312通过充电回路控制慢充继电器K2的通断。慢充继电器K2对充电回路起自动调节的作用。当控制器1312输出到慢充继电器K2的电压达到设定值时，慢充继电器K2通过控制慢充触点的断开或闭合，以实现充电回路断开或接通，从而控制充电机152充电。

具体地，在充电回路中，慢充线圈的两端分别与控制器1312电连接。慢充触点的一端与输入端112电连接，另一端与充电机152连接。充电机152上还具有与输出端113电连接的接口，以与慢充继电器K2形成闭合回路。充电机组件外接口151包括交流电外接口1512及直流电外接口1513，充电机152还与交流电源外接口1512及直流电源外接口1513电连接，以在电源分配单元的驱动下，对直流电源及交流电源充电。

在本实施例中，还包括熔断器160。熔断器160包括高压配电熔断器162、电压转换熔断器164及充电机熔断器166。高压配电熔断器162串联于输入端112与高压配电外接口131之间。电压转换熔断器164串联于输入端112与电压转换器140之间。充电机熔断器166串联于慢充触点远离充电机152的一端与输入端112之间。

熔断器160具有熔体。当通过熔体的电流超过熔体的规定值时，熔体本身工作产生的热量使熔体熔断，以断开电路，从而可有效避免电路中的零部件因电流过大而烧毁。因此，熔断器160对高压配电箱100内的用电负荷具有良好的保护作用。

具体地，高压熔断器162包括空调压缩机熔断器F1、加热熔断器F2、主熔断器F4及快充熔断器F5。空调压缩机熔断器F1及加热熔断器F2设置于空调回路中，空调压缩机熔断器F1串联于空调触点远离输入端112的一端及空调压缩机正接口1321之间，加热熔断器F2与空调压缩机并联，并位于空调触点远离输入端112的一端及加热器正接口1323之间。

主熔断器F4设置于车载回路，并串联于输入端112及主触点远离车载正接口1331的一端。

快充熔断器F5设置于快充回路，并串联于输入端112及快充触点远离快充正接口134的一端。

电压转换熔断器164串联于输入端112与电压转换器140之间。

充电机熔断器166设置于充电回路，并串联于输入端112及慢充触点远离充电机152的一端。

需要指出的是，在其他实施例中，熔断器160不限于上述位置。只需保证各个熔断器160对应串联于各个回路中，可对各个电路实施保护功能即可。

进一步地，高压配电箱100还包括铜排170。高压配电熔断器162通过铜排170与触点及高压配电外接口131连接。

铜排170起输送电流及连接电气设备的作用。铜排170具有良好的导电性能，电阻小，可输送大电流。因此，通过设置铜排170，可有效的减小在大电流输送过程中导线部分能量的损耗，便于最大化的利用电能。并且，铜排170还可以有效避免高压配电箱100因布线复杂而导致组装不方便的情况发生。

在本实施例中，高压配电箱100还包括安装板180及支撑柱(图未示)。支撑柱设置于第一承载面121。安装板180设置于支撑柱远离第一承载面121的一端。电压转换熔断器164及充电机熔断器166设置于安装板180背向支撑柱的表面。

通过设置安装板180及支撑柱，可将电压转换熔断器164及充电机熔断器166设置于收容腔111的空间内，且不占据第一承载面122的面积，故可有效的减小高压配电箱100的体积，使得高压配电箱100结构紧凑，便于实现集成化。

请一并参阅图6，在本实施例中，高压配电箱100还包括两个端盖190。箱体110的两端分别开设有与收容腔111连通的开口112。两个端盖190分别设置于箱体110的两端，以覆盖开口112。箱体110朝向第一承载面121的开口112的边缘还设置有环形凸起113。端盖190与环形凸起113相对的位置设置有环形卡槽，环形凸起113卡嵌于环形卡槽内。

通过设置开口112及端盖190，便于操作者对高压配电箱100内的电子元件进行安装及拆卸，提高工作效率。且端盖160可将高压配电箱100的电子元件密封于收容腔111内，防止外界的碎屑，水汽等进入收容腔111内而影响高压配电箱100的正常工作。此外，环形卡槽及环形凸起113的设置，端盖190可在无需使用紧固件的情况下，直接固定于箱体110，因而能够减轻高压配电箱100的重量，降低生产成本。

进一步地，在本实施例中，高压配电箱100还包括环形密封胶(图未标)。环形密封胶与环形卡槽的内壁贴合。

环形密封胶可填充环形卡槽与环形凸起113之间的间隙，便于端盖190牢固的固定于箱体110，从而可防止端盖190从箱体110上脱落，避免高压配电箱100内的高压电对操作者造成伤害，影响生命安全。

更进一步地，在本实施例中，端盖190朝向第一承载面121的表面还设置有加强筋194。通过设置加强筋194，可加强端盖190的强度，以提升端盖190的抗震性能。

在本实施例中，高压配电箱100还包括收容并固定于收容腔111内的微动开关114。微动开关114与控制器1312电连接，以在端盖190打开时，向控制器190发送断路信号。

若高压配电箱100的端盖190被打开，微动开关114将向控制器1312发送断路信号。进而，控制器1312控制高压配电组件130及充电机组件150的回路断开，以防止高压配电箱100内的高电压对操作者造成伤害，从而保护操作者的安全。

在本实施例中，隔板120呈中空结构，具有冷却腔124。冷却腔124的内壁形成有冷却水道(图未示)。箱体110的侧壁开设有与冷却水道连通的进水口及出水口。

具体地，冷却水道内灌有循环流动的冷却液。通过冷却液的循环流动，可将高压配电箱100工作过程产生的热量即使的吸收并扩散至冷却腔外，从而实现高压配电箱100的快速散热。

上述高压配电箱100，高压配电组件130、电压转换器140及充电机组件150收容于收容腔111内，使得高压配电箱100可集成高压配电、电压转换及充电等多功能于一体。进一步的，高压配电组件130及电压转换器140设置于第一承载面121，充电机组件150固定于第二承载面122，使得高压配电箱100结构紧凑，布局简单，从而可有效减小高压配电箱100的体积。因此，上述高压配电箱100具有集成化的特点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高压配电箱，具有输入端及输出端，其特征在于，所述高压配电箱包括：

箱体，具有收容腔；

隔板，收容并固定于所述收容腔内，所述隔板的边缘与所述收容腔的内壁抵接，所述隔板包括相对设置的第一承载面及第二承载面；

收容于所述收容腔内的高压配电组件，固定于所述第一承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述高压配电组件具有高压配电外接口；

收容于所述收容腔内的电压转换器，固定于所述第一承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述电压转换器具有电压转换外接口；

收容于所述收容腔内的充电机组件，固定于所述第二承载面，并与所述输入端及所述输出端电连接，所述充电机组件具有充电机外接口。

2.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述高压配电组件包括电路板、控制器及继电器，所述继电器具有线圈及触点，所述线圈的两端分别与所述控制器电连接，所述触点的两端与所述控制器并联于所述输入端与所述输出端之间，所述电路板上设置有低压控制件，所述电路板与所述控制器电连接，所述高压配电外接口位于所述触点远离所述输入端的一端。

3.根据权利要求2所述的高压配电箱，其特征在于，所述充电机组件包括充电机及慢充继电器，所述慢充继电器包括慢充线圈及慢充触点，所述慢充线圈的两端分别与所述控制器电连接，所述慢充触点及所述充电机串联于所述输入端与所述输出端之间。

4.根据权利要求3所述的高压配电箱，其特征在于，还包括熔断器，所述熔断器包括高压配电熔断器、电压转换熔断器及充电机熔断器，所述高压配电熔断器串联于所述输入端与所述高压配电外接口之间，所述电压转换熔断器串联于所述输入端与所述电压转换器之间，所述充电机熔断器串联于所述慢充触点远离所述充电机的一端与所述输入端之间。

5.根据权利要求4所述的高压配电箱，其特征在于，还包括铜排，所述高压配电熔断器通过铜排与所述触点及所述高压配电外接口连接。

6.根据权利要求4所述的高压配电箱，其特征在于，还包括安装板及支撑柱，所述支撑柱设置于所述第一承载面，所述安装板设置于所述支撑柱远离所述第一承载面的一端，所述电压转换熔断器及所述充电机熔断器设置于所述安装板背向所述支撑柱的表面。

7.根据权利要求2所述的高压配电箱，其特征在于，还包括两个端盖，所述箱体的两端分别开设有与所述收容腔连通的开口，所述两个端盖分别设置于所述箱体的两端，以覆盖所述开口，所述箱体朝向所述第一承载面的所述开口的边缘还设置有环形凸起，所述端盖与所述环形凸起相对的位置设置有环形卡槽，所述环形凸起卡嵌于所述环形卡槽内。

8.根据权利要求7所述的高压配电箱，其特征在于，还包括环形密封胶，所述环形密封胶与所述环形卡槽的内壁贴合。

9.根据权利要求7所述的高压配电箱，其特征在于，还包括收容并固定于所述收容腔内的微动开关，所述微动开关与所述控制器电连接，以在所述端盖打开时，向所述控制器发送断路信号。

10.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述隔板呈中空结构，具有冷却腔，所述冷却腔的内壁形成有冷却水道，所述箱体的侧壁开设有与所述冷却水道连通的进水口及出水口。