CN209448283U - 一种新能源汽车用多功能高压配电盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车用多功能高压配电盒，包括箱体及箱盖，箱体内部包括电源分配单元、短路保护和控制单元；电源分配单元包括汇流转接片、支路接插件；保护单元包括各支路熔断器和干路熔断器；控制单元包括继电器、霍尔传感器、BMS管理系统和低压插件。本实用新型的新能源汽车用多功能高压配电盒，具有安全性能和集成化更高的优点。

Description

一种新能源汽车用多功能高压配电盒

技术领域

本实用新型涉及高压电源分配盒技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用多功能高压配电盒。

背景技术

我国是一个人口密集大国，由于近年来空气污染的严峻形式，为缓解现状，新能源汽车越来越受到政府大力引导和支持。

高压配电盒是新能源汽车上必不可少的一种零部件，现目前传统的高压配电盒一般结构简单，内部布置繁杂，正负极区域交叉较多且很多均不带BMS(电池管理系统)，只是一个简单的物理集成箱体，具有集成化程度低且安全性能不高的缺点。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车用多功能高压配电盒，具有安全性能和集成化更高的优点。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种新能源汽车用多功能高压配电盒，包括箱体及箱盖，在箱体内设有电源分配单元、短路保护单元和控制单元；在箱体表面设有多个插接口，包括慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口、电池负连接端口、电机控制器负连接端口、快充负连接端口、电池正连接端口、电机控制器正连接端口、快充正连接端口、整车通讯端口、电气插件端口、主从通讯端口，其中，慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口的正负端口均集成于一个端口；所述电源分配单元包括汇流转接片组件及支路接插件端口组件，所述汇流转接片组件包括第一铜排、第二铜排、第三铜排、第四铜排、第五铜排、第六铜排、负极汇流铜排；所述支路接插件端口包括慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口、电机控制器负连接端口、快充负连接端口、电机控制器正连接端口、快充正连接端口；

所述短路保护单元包括第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器、第五熔断器、第六熔断器；控制单元包括DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器、快充继电器、电机控制器继电器、BMS管理系统、整车通讯端口、电气插件端口、主从通讯端口；其中，所述第四铜排的一端与电池正连接端口相连，另一端与第六熔断器的一端相连，第六熔断器的另一端与第五铜排及第六铜排的一端相连，第六铜排的另一端分别与第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器、第五熔断器相连，第五铜排的另一端与电机控制器继电器相连，电机控制器继电器与第三铜排的一端相连，第三铜排的另一端与电机控制器正连接端口相连；第一熔断器与DCDC继电器相连，第二熔断器与AC继电器相连，第三熔断器与PTC继电器相连，第四熔断器与慢充继电器相连，第五熔断器与第一铜排的一端连接，第一铜排的另一端与快充继电器连接，第二铜排的一端与快充继电器连接，另一端与快充正连接端口连接；负极汇流铜排的一端与电池负连接端口相连，另一端分别与电机控制器负连接端口、快充负连接端口、慢充端口的负极端口、电池加热PTC端口的负极端口、空调AC端口的负极端口、DCDC直流转换端口的负极端口相连；所述BMS管理系统分别与DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器、快充继电器、电机控制器继电器连接；由BMS管理系统向继电器输入控制信号，支配各支路动作。

具体的，本新型的高压配电盒充电时，DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器、电机控制器继电器均为断开，电流从快充正连接端口进入第二铜排，然后流至快充继电器并进入第一铜排，然后进入第六铜排，再流经第六熔断器进入霍尔传感器及第四铜排再从电池正连接端口流出；

本新型的高压配电盒放电时，快充继电器断开，正极电流从电池正连接端口流入并流至第四铜排，然后流入霍尔传感器及第六熔断器，然后流入第六铜排并分别流入第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器，再分别对应从DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器进入直流电压转换DC/DC支路、空调AC支路、电加热PTC支路及慢充支路；同时，电流从电机控制器正连接端口流入第三铜排后再进入电机控制器继电器，然后再流入第五铜排并流入第六熔断器后再流入霍尔传感器及第四铜排，最后再从电池正连接端口流出。

负极电流则经高压线束穿过电池负连接端口后进入负极汇流铜排，再由负极汇流铜排流入电机控制器负连接端口、快充负连接端口、慢充端口的负极端口、电池加热PTC端口的负极端口、空调AC端口的负极端口、DCDC直流转换端口的负极端口并流入相应的支路。

进一步地，所述控制单元还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与第四铜排相连。

进一步地，所述箱体及箱盖均有钣金材料制成。

进一步地，所述箱体还设有绝缘安装板，所述第四铜排、第六熔断器、第五铜排、第六铜排、第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器均通过螺钉固定于绝缘安装板上

进一步地，在所述箱体与箱盖的结合面上垫设有硅橡胶密封垫。

本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

第一，本实用新型的高压配电盒内部增加有BMS电池管理系统，能有效监测电池组的核电状态，及时监测有问题的电池模组，有效防止电池过充电和过放电，保证电池运行的高效性和可靠性；

第二，本实用新型的高压配电盒有良好的防水和防尘效果，可适用于恶劣的使用环境，还具有电磁屏蔽作用；

第三，本实用新型的高压配电盒采用单层排布，具有组配合理、生产成本低、可有效降低返修难度的优点；

第四，本实用新型的高压配电盒内部增加了霍尔传感器，能实时监测主电流大小，防止汽车运行过程中电流异常造成的短路、断路等；

第五，本实用新型的高压配电盒电源分配合理，可大大降低电源损耗，有效的将电流通过内部结构传输到各个用电部件。

附图说明

图1为本实用新型的高压配电盒去掉箱盖后的俯视图；

图2为本实用新型的高压配电盒的正面示意图；

图3为本实用新型的高压配电盒的左端面的示意图；

图4为本实用新型的高压配电盒的右端面的示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为：

1-箱体，2-绝缘安装板，3-第一熔断器，4-第二熔断器，5-第三熔断器，6-第四熔断器，7-BMS管理系统，8-DCDC继电器，9-AC继电器，10-PTC继电器，11-第五熔断器，12-慢充继电器，13-第一铜排，14-快充继电器，15-第二铜排，16-负极汇流铜排，17-电机控制器继电器，18-第三铜排，19-第四铜排，20-霍尔传感器，21-第五铜排，22-第六熔断器，23-第六铜排，24-慢充端口，25-电池加热PTC端口，26-空调AC端口，27-DCDC直流转换端口，28-电池负连接端口，29-电机控制器负连接端口，30-快充负连接端口，31-电池正连接端口，32-电机控制器正连接端口，33-快充正连接端口，34-整车通讯端口，35-电气插件端口，36-主从通讯端口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明：

实施例

如图1～图4所示，一种新能源汽车用多功能高压配电盒，包括箱体1及箱盖，在箱体1内设有电源分配单元、短路保护单元和控制单元。

在箱体1表面设有多个插接口，包括慢充端口24、电池加热PTC端口25、空调AC端口26、DCDC直流转换端口27、电池负连接端口28、电机控制器负连接端口29、快充负连接端口30、电池正连接端口31、电机控制器正连接端口32、快充正连接端口33、整车通讯端口34、电气插件端口35(J2/J3端口)、主从通讯端口36，其中，慢充端口24、电池加热PTC端口25、空调AC端口26、DCDC直流转换端口27的正负端口均集成于一个端口。

所述电源分配单元包括汇流转接片组件及支路接插件端口组件，所述汇流转接片组件包括第一铜排13、第二铜排15、第三铜排18、第四铜排19、第五铜排21、第六铜排23、负极汇流铜排16。

所述支路接插件端口包括慢充端口24、电池加热PTC端口25、空调AC端口26、DCDC直流转换端口27、电机控制器负连接端口29、快充负连接端口30、电机控制器正连接端口32、快充正连接端口33。

所述短路保护单元包括第一熔断器3、第二熔断器4、第三熔断器5、第四熔断器6、第五熔断器11、第六熔断器22；控制单元包括DCDC继电器8、AC继电器9、PTC继电器10、慢充继电器12、快充继电器14、电机控制器继电器17、BMS管理系统7、整车通讯端口34、电气插件端口35、主从通讯端口36。

其中，所述第四铜排19的一端与电池正连接端口31相连，另一端与第六熔断器22的一端相连，第六熔断器22的另一端与第五铜排21及第六铜排23的一端相连，第六铜排23的另一端分别与第一熔断器3、第二熔断器4、第三熔断器5、第四熔断器6、第五熔断器11相连，第五铜排21的另一端与电机控制器继电器17相连，电机控制器继电器17与第三铜排18的一端相连，第三铜排18的另一端与电机控制器正连接端口32相连。

第一熔断器3与DCDC继电器8相连，第二熔断器4与AC继电器9相连，第三熔断器5与PTC继电器10相连，第四熔断器6与慢充继电器12相连，第五熔断器11与第一铜排13的一端连接，第一铜排13的另一端与快充继电器14连接，第二铜排15的一端与快充继电器14连接，另一端与快充正连接端口33连接。

负极汇流铜排16的一端与电池负连接端口28相连，另一端分别与电机控制器负连接端口29、快充负连接端口30、慢充端口24的负极端口、电池加热PTC端口25的负极端口、空调AC端口26的负极端口、DCDC直流转换端口27的负极端口相连；所述BMS管理系统7分别与DCDC继电器8、AC继电器9、PTC继电器10、慢充继电器12、快充继电器14、电机控制器继电器17连接。

具体的，本新型的高压配电盒充电时，DCDC继电器8、AC继电器9、PTC继电器10、慢充继电器12、电机控制器继电器17均为断开，电流从快充正连接端口33进入第二铜排15，然后流至快充继电器14并进入第一铜排13，通过第五熔断器11后进入第六铜排23，再流经第六熔断器22进入霍尔传感器20及第四铜排19再从电池正连接端口31流出；

本新型的高压配电盒放电时，快充继电器14断开，正极电流从电池正连接端口31流入并流至第四铜排19，然后流入霍尔传感器20及第六熔断器22，然后流入第六铜排23并分别流入第一熔断器3、第二熔断器4、第三熔断器5、第四熔断器6，再分别对应从DCDC继电器8、AC继电器9、PTC继电器10、慢充继电器12进入直流电压转换DC/DC支路、空调AC支路、电加热PTC支路及慢充支路；同时，电流从电机控制器正连接端口32流入第三铜排18后再进入电机控制器继电器17，然后再流入第五铜排21并流入第六熔断器22后再通过霍尔传感器20流入第四铜排19，最后再从电池正连接端口31流出。

负极电流则经高压线束穿过电池负连接端口28后进入负极汇流铜排16，再由负极汇流铜排16流入电机控制器负连接端口29、快充负连接端口30、慢充端口24的负极端口、电池加热PTC端口25的负极端口、空调AC端口26的负极端口、DCDC直流转换端口27的负极端口并流入相应的支路。

作为优选，控制单元还包括霍尔传感器20，所述霍尔传感器20与第四铜排19相连。

本实施例中，所述箱体1及箱盖均有钣金材料制成，且在所述箱体1与箱盖的结合面上垫设有硅橡胶密封垫。

作为优选，所述箱体1还设有绝缘安装板2，所述第四铜排19、第六熔断器22、第五铜排21、第六铜排23、第一熔断器3、第二熔断器4、第三熔断器5、第四熔断器6均通过螺钉固定于绝缘安装板2上

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新能源汽车用多功能高压配电盒，包括箱体及箱盖，其特征在于，在箱体内设有电源分配单元、短路保护单元和控制单元；在箱体表面设有多个插接口，包括慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口、电池负连接端口、电机控制器负连接端口、快充负连接端口、电池正连接端口、电机控制器正连接端口、快充正连接端口、整车通讯端口、电气插件端口、主从通讯端口，其中，慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口的正负端口均集成于一个端口；

所述电源分配单元包括汇流转接片组件及支路接插件端口组件，所述汇流转接片组件包括第一铜排、第二铜排、第三铜排、第四铜排、第五铜排、第六铜排、负极汇流铜排；所述支路接插件端口包括慢充端口、电池加热PTC端口、空调AC端口、DCDC直流转换端口、电机控制器负连接端口、快充负连接端口、电机控制器正连接端口、快充正连接端口；

所述短路保护单元包括第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器、第五熔断器、第六熔断器；控制单元包括DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器、快充继电器、电机控制器继电器、BMS管理系统、整车通讯端口、电气插件端口、主从通讯端口；

其中，所述第四铜排的一端与电池正连接端口相连，另一端与第六熔断器的一端相连，第六熔断器的另一端与第五铜排及第六铜排的一端相连，第六铜排的另一端分别与第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器、第五熔断器相连，第五铜排的另一端与电机控制器继电器相连，电机控制器继电器与第三铜排的一端相连，第三铜排的另一端与电机控制器正连接端口相连；第一熔断器与DCDC继电器相连，第二熔断器与AC继电器相连，第三熔断器与PTC继电器相连，第四熔断器与慢充继电器相连，第五熔断器与第一铜排的一端连接，第一铜排的另一端与快充继电器连接，第二铜排的一端与快充继电器连接，另一端与快充正连接端口连接；

负极汇流铜排的一端与电池负连接端口相连，另一端分别与电机控制器负连接端口、快充负连接端口、慢充端口的负极端口、电池加热PTC端口的负极端口、空调AC端口的负极端口、DCDC直流转换端口的负极端口相连；

所述BMS管理系统分别与DCDC继电器、AC继电器、PTC继电器、慢充继电器、快充继电器、电机控制器继电器连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用多功能高压配电盒，其特征在于，所述控制单元还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与第四铜排相连。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用多功能高压配电盒，其特征在于，所述箱体及箱盖均有钣金材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用多功能高压配电盒，其特征在于，所述箱体还设有绝缘安装板，所述第四铜排、第六熔断器、第五铜排、第六铜排、第一熔断器、第二熔断器、第三熔断器、第四熔断器均通过螺钉固定于绝缘安装板上。

5.根据权利要求1至4中任一所述的一种新能源汽车用多功能高压配电盒，其特征在于，在所述箱体与箱盖的结合面上垫设有硅橡胶密封垫。