CN208576432U - 一种高压配电装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高压配电装置及系统，涉及电动汽车供电领域，所述装置包括：电池管理系统BMS、电池组和多个接触器；所述BMS与多个所述接触器连接，所述电池组与多个所述接触器连接，用于通过多个所述接触器分别与多个高压设备连接；所述BMS，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以使电池组为高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并根据高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以为电池组充电。这样，通过集中为各高压电器设备配电以及集成了配电以及充电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本。

Description

一种高压配电装置及系统

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，具体而言，涉及一种高压配电装置及系统。

背景技术

新能源电动汽车(简称电动汽车)在国家政策的大力支持下迅猛发展，被越来越多的用户使用。电动汽车通常在大功率的整车电力下运行，考虑到电动汽车的整车空间、整车架构的复杂度及成本，业界广泛采用集中式高压电气系统架构给电动汽车中各电器设备配电。

在高压电气系统架构给电动汽车中各高压电器设备配电的过程中，需要配备各高压电器设备的高压配电盒，这样，高压电气系统架构提供的高压动力电源通过各电器设备的高压配电盒，被分配到系统的各高压电器设备，以保证整个高压电气系统及其各高压电器设备的安全性、系统绝缘、电磁干扰及屏蔽、密封及耐振动等高要求。

但是，现有技术中各高压电器设备均需要配备对应的高压配电盒，增加了高压配电盒在电动汽车中的占用空间，提高了布局难度且增加了投入成本。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种高压配电装置及系统，通过集中为各高压电器设备配电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种高压配电装置，包括：电池管理系统BMS、电池组和多个接触器；

所述BMS与多个所述接触器连接；所述电池组与多个所述接触器连接，用于通过多个所述接触器分别与多个高压设备连接；

所述BMS，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以使所述电池组为所述高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以为所述电池组充电。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述接触器包括：位于主回路上的高压负极接触器和多个位于支路上的支路接触器；

所述高压负极接触器的一端连接所述电池组的负极，所述高压负极接触器的另一端连接所述高压设备的负极端；

多个所述支路接触器的一端分别连接所述电池组的正极，多个所述支路接触器的另一端分别连接所述高压设备的正极端。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述高压设备包括第一高压负载设备；所述接触器包括：预充接触器和高压主正接触器；所述装置还包括预充电阻；

所述预充接触器与所述预充电阻串联连接，所述高压主正接触器与串联后的所述预充接触器和所述预充电阻并联连接；

所述预充接触器的一端连接所述电池组的正极，所述预充接触器的另一端通过所述预充电阻连接所述第一高压负载设备的正极端；所述高压主正接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述高压主正接触器的另一端连接所述第一高压负载设备的正极端；所述第一高压负载设备的负极端连接所述高压负极接触器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述高压设备包括第二高压负载设备；

所述第二高压负载设备的正极端连接所述电池组的正极，所述第二高压负载设备的负极端连接所述高压负极接触器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述高压设备包括直流充电枪；所述支路接触器包括快充接触器；

所述快充接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述快充接触器的另一端连接所述直流充电枪的正极端；所述直流充电枪的负极端连接所述高压负极接触器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述高压设备包括交流充电枪；所述接触器包括充电机接触器；

所述充电机接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述充电机接触器的另一端连接所述交流充电枪的正极端；所述交流充电枪的负极端连接所述高压负极接触器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述的高压配电装置还包括霍尔传感器和报警器；所述霍尔传感器与所述BMS连接；

所述霍尔传感器连接在所述高压负极接触器和所述高压设备之间，用于采集主回路上的总电压信号，并将所述总电压信号发送给所述BMS；

所述BMS与所述报警器连接，还用于接收所述总电压信号，并基于所述总电压信号控制所述报警器启动。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述的高压配电装置还包括手动维修开关MSD；

所述MSD布设在所述电池组的正极端，用于保护主回路。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述的高压配电装置，还包括保险丝；

所述保险丝连接在位于主回路的所述霍尔传感器以及所述高压设备之间，用于保护所述高压设置。

第二方面，本申请实施例还提供了一种高压配电系统，包括：多个高压设备和第一方面任一项所述的高压配电装置；多个所述高压设备均与所述高压配电装置连接；

所述高压配电装置，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制为多个所述高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并控制为所述电池组充电。

本申请实施例提供的一种高压配电装置及系统，包括电池管理系统BMS、电池组和多个接触器，BMS与多个接触器连接，电池组与多个接触器连接，用于通过多个接触器分别与多个高压设备连接。通过上述压配电装置，BMS可以根据用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，以控制对应的接触器吸合，用以使电池组为高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号以控制充电信号对应的接触器闭合，用以为电池组充电。这样，通过集中为各高压电器设备配电以及集成了配电以及充电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种高压配电装置的结构示意图。

图2示出了本申请实施例所提供的另一种高压配电装置的原理图。

图3示出了本申请实施例所提供的连接器引脚定义图。

图标：10、BMS；20、电池组；30接触器(图1中示出了三个接触器，分别为第一接触器30a、第二接触器30b和第三接触器30c)；40、高压设备(图1中示出了三个高压设备，分别为第一高压设备40a、第二高压设备40b和第三高压设备40c)；50、霍尔传感器；60、MSD；70、预充电阻；KM1、高压主正接触器；KM2、高压负极接触器；KM3、预充接触器；KM4、充电机接触器；KM5、快充接触器；FU、保险丝(FU1、空调保险丝；FU2、DC/DC保险丝；FU3、车载充电机保险丝；FU4、预留)。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

考虑到现有技术中各高压电器设备均需要配备对应的高压配电盒，增加了高压配电盒在电动汽车中的占用空间，提高了布局难度且增加了投入成本。基于此，本申请实施例提供了一种高压配电装置及系统，通过集中为各高压电器设备配电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本，下面通过实施例进行描述。

本申请实施例提供了一种高压配电装置，如图1所示，包括：电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，BMS)10、电池组20和多个接触器30；图1中示出了三个接触器，分别为第一接触器30a、第二接触器30b和第三接触器30c；

BMS10与多个接触器30连接，电池组20与多个接触器30连接，用于通过多个接触器30分别与多个高压设备40连接；图1中示出了三个高压设备，分别为第一高压设备40a、第二高压设备40b和第三高压设备40c；

BMS10，用于在接收到用户发送的针对高压设备40的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据高压设备启动信号控制对应的接触器30吸合，以使电池组20为高压设备40供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并根据高压设备启动信号控制对应的接触器30闭合，以为电池组20充电。

本申请实施例中，BMS10还与高压设备40连接，高压设备40可以为高压负载设备，也可以为充电设备。实际中，在用户触发启动高压负载设备时，BMS会生成高压设备启动信号并将该高压设备启动信号发送给该高压设备对应的接触器30，来控制该高压负载设备对应的接触器30吸合，以使电池组20给高压设备40供电。在用户触发启动充电设备时会产生充电信号后，BMS10会生成高压设备启动信号，并将所述高压设备启动信号发送给启动的充电设备对应的接触器30，来控制启动的充电设备对应的接触器30吸合，以使充电设备为电池组20充电。

本申请实施例中，如图2和图3所示，上述接触器30包括位于主回路上的高压负极接触器KM2和多个位于支路上的支路接触器；

高压负极接触器KM2的一端连接电池组20的负极，高压负极接触器KM2的另一端连接高压设备40的负极端；

多个支路接触器的一端分别连接电池组20的正极，多个支路接触器的另一端分别连接高压设备40的正极端。

具体实施方式中，上述高压设备40包括第一高压负载设备；上述接触器30包括：预充接触器KM3和高压主正接触器KM1；所述装置还包括预充电阻70；

预充接触器KM3与预充电阻70串联连接，高压主正接触器KM1与串联后的预充接触器KM3和预充电阻70并联连接；

预充接触器KM3的一端连接电池组20的正极，预充接触器KM3的另一端通过预充电阻70连接第一高压负载设备的正极端；高压主正接触器KM1的一端连接电池组20的正极端，高压主正接触器KM1的另一端连接第一高压负载设备的正极端；所述第一高压负载设备的负极端连接高压负极接触器KM2。

这里，第一高压负载设备可以为电动汽车上的车载充电机和空调和电压转换器DC/DC。其中，上述空调为高压回路用电器，作用是将低压气体提升为高压气体的一种制冷装置。上述DC/DC是一个电压转换器，作用是将动力电池的直流高压电转换成直流低压电给蓄电池工作，供整车低压用电器工作。车载充电机是将220V交流电转换为高压直流电，给动力电池包进行交流充电的装置。

本申请实施例中，在用户启动上述第一高压负载设备后，BMS10若检测到高压设备启动信号，首先控制上述启动的第一高压负载设备对应的高压负极接触器KM2和预充接触器KM3闭合，以对上述第一高压负载设备进行预充电，然后再断开预充接触器KM3，闭合高压主正接触器KM1，最终，高压负极接触器KM2和高压主正接触器KM1吸合，主回路连接完毕，整车上高压电，使电池组20(也即电池包)可以向上述第一高压负载设备外输出高压，使上述第一高压负载设备工作。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，高压设备40包括第二高压负载设备；

第二高压负载设备的正极端连接电池组20的正极，第二高压负载设备的负极端连接高压负极接触器KM2。

这里，第二高压负载设备可以为电压转换器DC/DC，由于DC/DC中没有电容，因此，该DC/DC无需预充电，可直接充电。在用户启动上述第二高压负载设备后，BMS10若检测到高压设备启动信号，可以直接控制上述第二高压负载设备对应的高压负极接触器KM2闭合，以对上述第二高压负载设备进行充电，使上述第二高压负载设备工作。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，高压设备40包括直流充电枪(该直流充电枪为充电设备)；支路接触器包括快充接触器KM5；

快充接触器KM5的一端连接电池组20的正极端，快充接触器KM5的另一端连接直流充电枪的正极端，所述直流充电枪的负极端连接高压负极接触器KM2。

当电动汽车外插上直流充电枪后，并且直流充电枪与直流充电口连接完好后，车内的BMS10若检测到快充连接信号(快充连接信号即充电信号中的一种)，吸合高压负极接触器KM2和快充接触器KM5，快充回路连接完毕，直流充电枪可以为整车进行直流充电。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，高压设备40包括交流充电枪(该交流充电枪为充电设备)；支路接触器包括充电机接触器KM4；

充电机接触器KM4的一端连接电池组20的正极，充电机接触器KM4的另一端连接交流充电枪的正极端；所述交流充电枪的负极端连接高压负极接触器KM2。

当电动汽车外插上交流充电枪，并且交流充电枪与交流充电口连接完好后，车内BMS10检测到慢充连接信号(该慢充连接信号即充电信号中的一种)，吸合高压负极接触器KM2和充电机接触器KM4，慢充回路连接完毕，交流充电枪可以为整车进行交流充电。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，还包括霍尔传感器50和报警器；霍尔传感器50与BMS10连接；

霍尔传感器50连接在高压负极接触器KM2和高压设备40之间，用于采集主回路上的总电压信号，并将所述总电压信号发送给BMS10；

BMS10与所述报警器连接，还用于接收所述总电压信号，并在根据所述总电压信号检测到主回路上的总电流信号不符合设定的总电流阈值时，控制所述报警器启动。

这里，该霍尔传感器50布置在电池包正极，霍尔传感器50利用霍尔效应可以计算出通过霍尔传感器50的总电压信号，并将总电压信号发送给BMS10，BMS10根据该总电压信号实时主回路上的监控总电流信号，若监控到主回路上的总电流信号不符合设定的总电流阈值时，启动预设的报警机制，如启动报警器报警。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，还包括手动维修开关MSD；

MSD60布设在电池组20的正极端，用于保护主回路。

本申请实施例中，上述MSD60布置在电池包(电池包，包括电池组20和BMS10)正极的位置，作用是保护总回路，当总回路工作异常时起到保护的作用。MSD60机构上是可插拔的，在维修时，维修人员可以通过拔掉MSD60上面的机构，来给整车下高压电，这样方便维修人员对整个配电装置进行维修，保护了维修人员的安全。

进一步的，如图2和图3所示，本申请实施例提供的高压配电装置中，还包括保险丝FU；

保险丝FU连接在位于主回路的霍尔传感器50以及高压设备40之间，用于保护高压设置。

具体实施方式中，上述保险丝FU为多个，多个保险丝FU分别对应空调、DC/DC、车载充电机的负载保险，分别为空调保险丝FU1、DC/DC保险丝FU2和车载充电机保险FU3，分别为预留回路保险FU4。其中，保险丝保险起到保护负载回路的作用。

本申请实施例提供的一种高压配电装置，包括电池管理系统BMS10、电池组20和多个接触器30，BMS10与多个接触器30连接，电池组20与多个接触器30连接，用于通过多个接触器30分别与多个高压设备40连接。通过上述压配电装置，BMS10可以根据用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，以控制对应的接触器30吸合，用以使电池组20为高压设备40供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号以控制充电信号对应的接触器30闭合，用以为电池组20充电。这样，通过集中为各高压电器设备配电以及集成了配电以及充电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本。

本申请实施例提供了一种高压配电系统，包括：多个高压设备40和上述高压配电装置；多个所述高压设备均与高压配电装置40连接；

所述高压配电装置，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制为多个高压设备40供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并控制为电池组20充电。

本申请实施例提供的一种高压配电系统，包括电池管理系统BMS10、电池组20和多个接触器30，BMS10与多个接触器30连接，电池组20与多个接触器30连接，用于通过多个接触器30分别与多个高压设备40连接。通过上述压配电装置，BMS10可以根据用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，以控制对应的接触器30吸合，用以使电池组20为高压设备40供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号以控制充电信号对应的接触器30闭合，用以为电池组20充电。这样，通过集中为各高压电器设备配电以及集成了配电以及充电，节省了电动汽车的占用空间，安装方便且降低了成本。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高压配电装置，其特征在于，包括：电池管理系统BMS、电池组和多个接触器；

所述BMS与多个所述接触器连接；所述电池组与多个所述接触器连接，用于通过多个所述接触器分别与多个高压设备连接；

所述BMS，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以使所述电池组为所述高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制对应的接触器吸合，以为所述电池组充电。

2.根据权利要求1所述的高压配电装置，其特征在于，所述接触器包括：位于主回路上的高压负极接触器和多个位于支路上的支路接触器；

所述高压负极接触器的一端连接所述电池组的负极，所述高压负极接触器的另一端连接所述高压设备的负极端；

多个所述支路接触器的一端分别连接所述电池组的正极，多个所述支路接触器的另一端分别连接所述高压设备的正极端。

3.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，所述高压设备包括第一高压负载设备；所述接触器包括：预充接触器和高压主正接触器；所述装置还包括预充电阻；

所述预充接触器与所述预充电阻串联连接，所述高压主正接触器与串联后的所述预充接触器和所述预充电阻并联连接；

所述预充接触器的一端连接所述电池组的正极，所述预充接触器的另一端通过所述预充电阻连接所述第一高压负载设备的正极端；所述高压主正接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述高压主正接触器的另一端连接所述第一高压负载设备的正极端；所述第一高压负载设备的负极端连接所述高压负极接触器。

4.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，所述高压设备包括第二高压负载设备；

所述第二高压负载设备的正极端连接所述电池组的正极，所述第二高压负载设备的负极端连接所述高压负极接触器。

5.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，所述高压设备包括直流充电枪；所述支路接触器包括快充接触器；

所述快充接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述快充接触器的另一端连接所述直流充电枪的正极端；所述直流充电枪的负极端连接所述高压负极接触器。

6.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，所述高压设备包括交流充电枪；所述支路接触器包括充电机接触器；

所述充电机接触器的一端连接所述电池组的正极端，所述充电机接触器的另一端连接所述交流充电枪的正极端；所述交流充电枪的负极端连接所述高压负极接触器。

7.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，还包括霍尔传感器和报警器；所述霍尔传感器与所述BMS连接；

所述霍尔传感器连接在所述高压负极接触器和所述高压设备之间，用于采集主回路上的总电压信号，并将所述总电压信号发送给所述BMS；

所述BMS与所述报警器连接，还用于接收所述总电压信号，并基于所述总电压信号控制所述报警器启动。

8.根据权利要求2所述的高压配电装置，其特征在于，还包括手动维修开关MSD；

所述MSD布设在所述电池组的正极端，用于保护主回路。

9.根据权利要求7所述的高压配电装置，其特征在于，还包括保险丝；

所述保险丝连接在位于主回路的所述霍尔传感器以及所述高压设备之间，用于保护所述高压设置。

10.一种高压配电系统，其特征在于，包括：多个高压设备和权利要求1-9任一项所述的高压配电装置；多个所述高压设备均与所述高压配电装置连接；

所述高压配电装置，用于在接收到用户发送的针对高压设备的启动触发信号后，生成高压设备启动信号，并根据所述高压设备启动信号控制为多个所述高压设备供电；或者，在检测到充电信号后，生成高压设备启动信号，并控制为所述电池组充电。