CN209488217U - 多功能充电机及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能充电机及电动汽车，涉及电动汽车技术领域，多功能充电机包括：壳体、车载充电机和直流转换器，车载充电机和直流转换器均设置在壳体内；壳体的表面设置有交流输入接口、高压直流接口和低压直流接口；车载充电机的输入端与交流输入接口连接，车载充电机的输出端与高压直流接口连接；直流转换器的输入端与高压直流接口连接，直流转换器的输出端与低压直流接口连接。该多功能充电机将车载充电机和直流转换器集成为一体，可以为整车提供交流充电功能、高压转低压功能，提高了零件集成度，有效降低了零件成本，减小了零件重量，提高了零件的能量密度。

Description

多功能充电机及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种多功能充电机及电动汽车。

背景技术

当前全球面临着能源短缺和大气污染的危机，这两大问题直接威胁着汽车产业的可持续发展。随着低碳经济的发展以及汽车产业领域的技术创新，以电动汽车为代表的新能源汽车产业是人类解决这一危机的主要途径。在此形势下，很多汽车制造商都投入了大量资金开发新能源汽车，并且取得了很大的成就。

然而现有的电动汽车仍然存在很多不足，如集成度相对较低，零件成本较高，能量密度低等，并且从零件自身降本或者减少部件已经没有多少空间。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多功能充电机及电动汽车，以提高零件集成度，降低零件成本，增加零件的能量密度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种多功能充电机，包括：壳体、车载充电机和直流转换器，所述车载充电机和所述直流转换器均设置在所述壳体内；

所述壳体的表面设置有交流输入接口、高压直流接口和低压直流接口；所述车载充电机的输入端与所述交流输入接口连接，所述车载充电机的输出端与所述高压直流接口连接；所述直流转换器的输入端与所述高压直流接口连接，所述直流转换器的输出端与所述低压直流接口连接；

所述交流输入接口用于外接交流输入电源，所述高压直流接口用于外接高压电池，所述低压直流接口用于外接低压直流负载。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述多功能充电机还包括车载充电机高压保险和直流转换器高压保险；所述车载充电机高压保险设置在连接所述高压直流接口与所述车载充电机的输出端的高压正极线束上，所述直流转换器高压保险设置在连接所述高压直流接口与所述直流转换器的输入端的高压正极线束上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述壳体的表面还设置有电机控制单元高压接口，所述电机控制单元高压接口与所述高压直流接口连接；

所述电机控制单元高压接口用于外接电机控制单元；所述多功能充电机用于通过所述电机控制单元高压接口将所述高压电池的高压直流电输出至所述电机控制单元。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述壳体的表面还设置有多个高压输出接口，每个所述高压输出接口均与所述高压直流接口连接；

所述高压输出接口用于外接高压直流负载；所述多功能充电机还用于通过各个所述高压输出接口将所述高压电池的高压直流电输出至对应的高压直流负载。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，每个所述高压输出接口分别通过高压线束与所述高压直流接口连接，所述高压线束上设置有高压保险。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述多功能充电机用于通过所述高压输出接口外接电动压缩机、电池加热器和电加热器中的一种或多种。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电动汽车，包括如上述第一方面或其任一种可能的实施方式所述的多功能充电机，还包括高压电池和低压直流负载；

所述高压电池与所述多功能充电机的高压直流接口连接，所述低压直流负载与所述多功能充电机的低压直流接口连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述低压直流负载包括低压蓄电池，所述低压蓄电池通过低压接插件与所述低压直流接口连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述壳体的表面还设置有电机控制单元高压接口，所述电机控制单元高压接口与所述高压直流接口连接；所述电动汽车包括电机控制单元和驱动电机；

所述电机控制单元分别与所述电机控制单元高压接口和所述驱动电机连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述壳体的表面还设置有三个高压输出接口，每个所述高压输出接口均与所述高压直流接口连接；所述电动汽车包括电动压缩机、电池加热器和电加热器；

所述电动压缩机、所述电池加热器和所述电加热器与三个所述高压输出接口一一对应连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例中，多功能充电机包括：壳体、车载充电机和直流转换器，车载充电机和直流转换器均设置在壳体内；壳体的表面设置有交流输入接口、高压直流接口和低压直流接口；车载充电机的输入端与交流输入接口连接，车载充电机的输出端与高压直流接口连接；直流转换器的输入端与高压直流接口连接，直流转换器的输出端与低压直流接口连接；交流输入接口用于外接交流输入电源，高压直流接口用于外接高压电池，低压直流接口用于外接低压直流负载。该多功能充电机将车载充电机和直流转换器集成为一体，可以为整车提供交流充电功能、高压转低压功能，在实现相同功能的前提下，提高了零件集成度，有效降低了零件成本，减小了零件重量，提高了零件的能量密度。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、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实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种多功能充电机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种多功能充电机的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电动汽车的部分结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种电动汽车的部分结构示意图。

图标：

101-壳体；102-车载充电机；103-直流转换器；104-交流输入接口；105-高压直流接口；106-低压直流接口；107-车载充电机高压保险；108-直流转换器高压保险；109-电机控制单元高压接口；110-高压输出接口；111-高压保险；10-多功能充电机；20-高压电池；30-低压直流负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

目前电动汽车存在集成度相对较低，零件成本较高，能量密度低等问题，基于此，本实用新型实施例提供的一种多功能充电机及电动汽车，在不改变电动乘用车工作电压平台的情况下，采用专有的电路设计方案，可以实现车载充电机、DC/DC转换器(直流转换器)、高压配电盒的集成化设计，能够有效减少高压接口和高压线束，简化零件的管理，降低零件成本，减少零件重量，增加零件能量密度，同时不影响整车的充电和配电功能。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种多功能充电机进行详细介绍。

实施例一：

图1为本实用新型实施例提供的一种多功能充电机的结构示意图，如图1所示，多功能充电机包括：壳体101、车载充电机102和直流转换器103，车载充电机102和直流转换器103均设置在壳体101内；壳体101的表面设置有交流输入接口104、高压直流接口105和低压直流接口106；车载充电机102的输入端与交流输入接口104连接，车载充电机102的输出端与高压直流接口105连接；直流转换器103的输入端与高压直流接口105连接，直流转换器103的输出端与低压直流接口106连接；交流输入接口104用于外接交流输入电源，高压直流接口105用于外接高压电池，低压直流接口106用于外接低压直流负载。

具体地，可以通过高压接插件将交流输入接口104与交流输入电源的交流充电口连接，通过电池包直流母线高压接插件将高压直流接口105与外部的高压电池连接，通过低压接插件将低压直流接口106与低压直流负载连接；其中，低压直流负载可以但不限于为低压蓄电池。

车载充电机102从交流输入接口104外接的交流输入电源获取交流电，并将交流电转换为高压直流电输出至高压直流接口105，从而为外接的高压电池充电，从而为整车提供交流充电功能。直流转换器103又称为DC/DC转换器或DC/DC变换器，直流转换器103从高压直流接口105或车载充电机102获取高压直流电，进行高压转低压，从而可以为外接的低压直流负载供电，使得该多功能充电机可以为整车提供高压转低压功能。

本实用新型实施例中，多功能充电机包括：壳体、车载充电机和直流转换器，车载充电机和直流转换器均设置在壳体内；壳体的表面设置有交流输入接口、高压直流接口和低压直流接口；车载充电机的输入端与交流输入接口连接，车载充电机的输出端与高压直流接口连接；直流转换器的输入端与高压直流接口连接，直流转换器的输出端与低压直流接口连接；交流输入接口用于外接交流输入电源，高压直流接口用于外接高压电池，低压直流接口用于外接低压直流负载。该多功能充电机将车载充电机和直流转换器集成为一体，可以为整车提供交流充电功能、高压转低压功能，在实现相同功能的前提下，提高了零件集成度，有效降低了零件成本，减小了零件重量，提高了零件的能量密度。

可选地，为了实现短路保护功能，如图1所示，上述多功能充电机还包括车载充电机高压保险107和直流转换器高压保险108；车载充电机高压保险107设置在连接高压直流接口105与车载充电机102的输出端的高压正极线束上，直流转换器高压保险108设置在连接高压直流接口105与直流转换器103的输入端的高压正极线束上。这样当车载充电机102所在线路或直流转换器103所在线路中的某个零件出现短路或者过载故障时，对应的高压保险会熔断，从而可以保护整车安全。

为了进一步提高零件集成度，在一些可能的实施例中，本实施例提供的多功能充电机还能够实现高压配电功能，即该多功能充电机将高压配电盒与车载充电机102和直流转换器103集成在了一起。

图2为本实用新型实施例提供的另一种多功能充电机的结构示意图，如图2所示，上述壳体101的表面还设置有电机控制单元高压接口109，电机控制单元高压接口109与高压直流接口105连接；电机控制单元高压接口109用于外接电机控制单元；该多功能充电机用于通过电机控制单元高压接口109将高压电池的高压直流电输出至电机控制单元。

具体地，可以通过电机控制器母线高压接插件将电机控制单元高压接口109与电机控制单元连接。这样实现了对电机控制单元的高压配电功能，同时减少了高压接口和高压线束，简化了对零件的管理。

进一步地，如图2所示，上述壳体101的表面还设置有多个高压输出接口110，每个高压输出接口110均与高压直流接口105连接；高压输出接口110用于外接高压直流负载；该多功能充电机还用于通过各个高压输出接口110将高压电池的高压直流电输出至对应的高压直流负载。这样可以为多个高压直流负载进行高压配电，有效减少了高压接口和高压线束，进一步简化了对零件的管理，从而提高了整车安全性和可靠性。

在一些可能的实施例中，上述多功能充电机可以通过高压输出接口110外接电动压缩机、电池加热器和电加热器中的一种或多种。例如，壳体101的表面还设置有三个高压输出接口110，这三个高压输出接口110分别通过高压接插件外接电动压缩机、电池加热器和电加热器。

进一步地，如图2所示，每个高压输出接口110分别通过高压线束与高压直流接口105连接，高压线束上设置有高压保险111。高压保险111能够为外接的高压直流负载(如电动压缩机、电池加热器和电加热器等)提供短路保护功能。

综上可知，本实用新型实施例提供的一种多功能充电机，集成有车载充电机、直流转换器和高压配电盒，通过电气连接和机械集成的方式来实现整车充电和高压配电功能。该多功能充电机具有以下优点：

(1)在不改变现有电池组工作电压平台的情况下，通过继承设计，有效减少了高压接口和高压线束，提高了整车安全性和可靠性；

(2)在实现相同功能的前提下，有效降低了零件成本，减小了零件重量，提高了零件的能量密度。

实施例二：

本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，图3为本实用新型实施例提供的一种电动汽车的部分结构示意图，如图3所示，该电动汽车包括如上述实施例一的多功能充电机10，还包括高压电池20和低压直流负载30；高压电池20与多功能充电机10的高压直流接口连接，低压直流负载30与多功能充电机10的低压直流接口连接。

可选地，低压直流负载30包括低压蓄电池，低压蓄电池可以通过低压接插件与上述低压直流接口连接。

图4为本实用新型实施例提供的另一种电动汽车的部分结构示意图，其中的虚线部分表示多功能充电机。如图4所示，该电动汽车包括多功能充电机及其周边的接插件、交流充电口NC、低压蓄电池LV BATTERY、电机控制单元MCU(Moter Control Unit)、驱动电机TM、电动压缩机EAC、电池加热器HVH和电加热器PTC。主要包括以下部件：1、车载充电机OBC(On bord of charger)；2、直流转换器DC/DC；3、车载充电机高压保险F1；4、DC/DC高压保险F2；5、电动压缩机高压保险F3；6、电池加热器高压保险F4；7、电加热器高压保险F5；8、电池包直流母线高压接插件P1；9、电加热器高压接插件P2；10、电池加热器高压接插件P3；11、电动压缩机高压接插件P4；12、电机控制器母线高压接插件P5；13、DC/DC输出+低压接插件P6；14、交流充电输入高压接插件P7；15、信号接插件P8。

具体地，如图4所示，NC通过P7连接OBC的输入端，OBC的输出端通过F1连接高压直流接口(HV+、HV-)；LV BATTERY通过P6连接DC/DC的输出端，DC/DC的输入端通过F2连接高压直流接口(HV+、HV-)，高压直流接口(HV+、HV-)通过P1连接高压电池(图4中未示出)。其中，DC/DC输出的低压直流电的电压可以但不限于为12V。

进一步地，如图4所示，多功能充电机的壳体的表面还设置有电机控制单元高压接口(MCU+、MCU-)，电机控制单元高压接口(MCU+、MCU-)与高压直流接口(HV+、HV-)连接；MCU的一端通过P5与电机控制单元高压接口(MCU+、MCU-)连接，MCU的另一端与TM连接。

进一步地，如图4所示，EAC通过P4连接高压输出接口(EAC+、EAC-)，高压输出接口(EAC+、EAC-)通过F3连接高压直流接口(HV+、HV-)；HVH通过P3连接高压输出接口(HVH+、HVH-)，高压输出接口(HVH+、HVH-)通过F4连接高压直流接口(HV+、HV-)；PTC通过P2连接高压输出接口(PTC+、PTC-)，高压输出接口(PTC+、PTC-)通过F5连接高压直流接口(HV+、HV-)。

多功能充电机为整车提供交流充电功能和高压转低压功能，为电动压缩机、电加热器、电池加热器、电机控制单元(电机控制器)、车载充电机和直流转换器提供短路保护和高压配电功能，并为上述部件提供高压电源输入。当某个零件出现短路或者过载故障时，对应的高压保险熔断，从而保护整车安全。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电动汽车的具体工作过程，可以参考前述多功能充电机实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的电动汽车，与上述实施例提供的多功能充电机具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

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。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，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，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型揭露的技术范围内，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实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多功能充电机，其特征在于，包括：壳体、车载充电机和直流转换器，所述车载充电机和所述直流转换器均设置在所述壳体内；

所述壳体的表面设置有交流输入接口、高压直流接口和低压直流接口；所述车载充电机的输入端与所述交流输入接口连接，所述车载充电机的输出端与所述高压直流接口连接；所述直流转换器的输入端与所述高压直流接口连接，所述直流转换器的输出端与所述低压直流接口连接；

所述交流输入接口用于外接交流输入电源，所述高压直流接口用于外接高压电池，所述低压直流接口用于外接低压直流负载。

2.根据权利要求1所述的多功能充电机，其特征在于，所述多功能充电机还包括车载充电机高压保险和直流转换器高压保险；所述车载充电机高压保险设置在连接所述高压直流接口与所述车载充电机的输出端的高压正极线束上，所述直流转换器高压保险设置在连接所述高压直流接口与所述直流转换器的输入端的高压正极线束上。

3.根据权利要求1所述的多功能充电机，其特征在于，所述壳体的表面还设置有电机控制单元高压接口，所述电机控制单元高压接口与所述高压直流接口连接；

所述电机控制单元高压接口用于外接电机控制单元；所述多功能充电机用于通过所述电机控制单元高压接口将所述高压电池的高压直流电输出至所述电机控制单元。

4.根据权利要求1所述的多功能充电机，其特征在于，所述壳体的表面还设置有多个高压输出接口，每个所述高压输出接口均与所述高压直流接口连接；

所述高压输出接口用于外接高压直流负载；所述多功能充电机还用于通过各个所述高压输出接口将所述高压电池的高压直流电输出至对应的高压直流负载。

5.根据权利要求4所述的多功能充电机，其特征在于，每个所述高压输出接口分别通过高压线束与所述高压直流接口连接，所述高压线束上设置有高压保险。

6.根据权利要求4所述的多功能充电机，其特征在于，所述多功能充电机用于通过所述高压输出接口外接电动压缩机、电池加热器和电加热器中的一种或多种。

7.一种电动汽车，其特征在于，包括如上述权利要求1-6中任一项所述的多功能充电机，还包括高压电池和低压直流负载；

所述高压电池与所述多功能充电机的高压直流接口连接，所述低压直流负载与所述多功能充电机的低压直流接口连接。

8.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述低压直流负载包括低压蓄电池，所述低压蓄电池通过低压接插件与所述低压直流接口连接。

9.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述壳体的表面还设置有电机控制单元高压接口，所述电机控制单元高压接口与所述高压直流接口连接；所述电动汽车包括电机控制单元和驱动电机；

所述电机控制单元分别与所述电机控制单元高压接口和所述驱动电机连接。

10.根据权利要求7所述的电动汽车，其特征在于，所述壳体的表面还设置有三个高压输出接口，每个所述高压输出接口均与所述高压直流接口连接；所述电动汽车包括电动压缩机、电池加热器和电加热器；

所述电动压缩机、所述电池加热器和所述电加热器与三个所述高压输出接口一一对应连接。