CN209852087U - 集线器及电动汽车的电池高压控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集线器，第一正极总线路的一端接第一输入连接器的正极，其另一端分别接若干第一输出连接器的正极以形成若干第一正极分路，第一负极总线路的一端接第一输入连接器的负极，其另一端分别接若干第一输出连接器的负极以形成若干第一负极分路，第一正继电器的触点开关串接于第一正极总线路，第一负继电器的触点开关串接于第一负极总线路，若干第一输出连接器的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，第一控制端和第二控制端分别接第一正继电器和第一负继电器的控制线圈以控制对应触点开关通断；本实用新型具有不同供电接口以满足不同外部设备的接入需求；本实用新型还公开了一种电动汽车的电池高压控制系统。

Description

集线器及电动汽车的电池高压控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车电池供电，尤其涉及一种集线器及具有该集线器的电动汽车的电池高压控制系统

背景技术

在电动汽车兴起的大背景下，电动汽车的功能越来越多，其外部设备的数量也越来越多。不同外部设备的往往具有不同的供电接口，而现有的电动汽车电池的输出端的供电接口单一，不能满足具有不同供电接口的外部设备的用电需求，往往只能通过外接转换接口来实现其用电。而采用转换接口无疑增加了用电潜在风险，增大了检测难度。

故，急需一种可解决上述问题的电动汽车的电池高压控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有不同供电接口以满足不同外部设备的接入需求的集线器。

本实用新型的目的是提供一种具有不同供电接口以满足不同外部设备的接入需求的电动汽车的电池高压控制系统。

为了实现上有目的，本实用新型公开了一种集线器，其包括控制单元、第一正极总线路、第一负极总线路、第一正继电器、第一负继电器、第一输入连接器和若干第一输出连接器，所述第一正极总线路的一端接所述第一输入连接器的正极，所述第一正极总线路的另一端分别接若干所述第一输出连接器的正极以形成若干第一正极分路，所述第一负极总线路的一端接所述第一输入连接器的负极，所述第一负极总线路的另一端分别接若干所述第一输出连接器的负极以形成若干第一负极分路，所述第一正继电器的触点开关串接于所述第一正极总线路，所述第一负继电器的触点开关串接于所述第一负极总线路，若干所述第一输出连接器的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，所述控制单元包括第一控制端和第二控制端，所述第一控制端和所述第二控制端分别接所述第一正继电器和所述第一负继电器的控制线圈以控制所述第一正继电器和所述第一负继电器的触点开关通断。

与现有技术相比，本实用新型的集线器具有多个第一输出连接器，且多个第一输出连接器的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，一方面，通过集线器能够适应不同供电接口的外部设备，适应性强；另一方面，通过集线器的不同第一输出连接器对多个外部设备同时进行供电，以同时满足电动汽车的多种用电需求。

较佳地，所述第一输出连接器的供电接口规格具有J1供电接口规格、J2供电接口规格、JPA供电接口规格和JPB供电接口规格中任意两种或两种以上的组合，不同的供电接口规格适于对不同的外部设备供电。

较佳地，所述集线器还包括第一预充电阻和第一预充继电器，所述第一预充电阻和所述第一预充继电器串联组成第一预充电路，所述第一预充电路的两端分别接于所述第一正继电器的两端，所述控制单元的一电压输出端接所述第一正极总线路以对所述第一预充电路提供预设的预充电压，所述控制单元包括与所述第一预充继电器的控制线圈电连接的第一预充控制端以控制所述第一预充继电器的通断。

较佳地，所述第一正极分路上串接有第一熔断器，有效避免因电流过高而损坏元器件。

相应地，本实用新型还公开了一种电动汽车的电池高压控制系统，其包括电池箱和集线器，所述集线器如上所述，所述电池箱包括主控BMS、第二正极总线路、第二负极总线路、第二输入连接器、第二输出连接器、第三输出连接器、第二正继电器、第二负继电器，所述第二正极总线路的一端接所述第二输入连接器的正极，所述第二正极总线路的另一端分别接所述第二输出连接器的正极和所述第三输出连接器的正极以构成第三正极分路和第四正极分路，所述第二负极总线路的一端接所述第二输入连接器的负极，所述第二负极总线路的另一端分别接所述第二输出连接器的负极和所述第三输出连接器的负极以构成第三负极分路和第四负极分路，所述第二正继电器的触点开关串接于所述第四正极总线路，所述第二负继电器的触点开关串接于所述第三负极分路，所述主控BMS 包括第三控制端和第四控制端，所述第三控制端和所述第四控制端分别接所述第二正继电器和所述第二负继电器的控制线圈以控制所述第二正继电器和所述第二负继电器的触点开关通断，所述第二输入连接器的正极和负极分别用于电连接电池模组的正极和负极，所述第二输出连接器的正极和负极分别接所述集线器的所述第一输入连接器的正极和负极，所述第三输出连接器的正极和负极用于接高压发电机。

较佳地，所述电池模组包括若干电池包，若干所述电池包串接形成电池电路，所述电池电路上串接有一维修开关，便于断开电池包而对电动汽车的电池高压控制系统维修维护。

较佳地，所述电动汽车的电池高压控制系统还包括第二预充电阻和第二预充继电器，所述第二预充电阻和所述第二预充继电器串联组成第二预充电路，所述第二预充电路的两端分别接于所述第二正继电器的两端，所述主控BMS的一电压输出端接所述第三正极分路以对所述第二预充电路提供预设的预充电压，所述主控BMS包括与所述第二预充继电器的控制线圈电连接的第二预充控制端以控制所述第二预充继电器的触点开关通断。

较佳地，所述电动汽车的电池高压控制系统还包括高低压直流转换器，所述高低压直流转换器的正极输入端接所述第二正极总线路，所述高低压直流转换器的负极输入端接所述第二负极总线路，所述主控BMS还包括常火端和地线端，所述高低压直流转换器的正极输出端接所述常火端，所述高低压直流转换器的负极输出端接所述地线端。

较佳地，所述电动汽车的电池高压控制系统还包括加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器，所述加热正继电器的一端通过第三输入连接器的正极接所述电池模组的充电正极，所述加热正继电器的另一端接所述第二正极总线路，所述充电正继电器与一第二熔断器串联后串接于所述第四正极分路，所述加热负继电器的一端通过第三输入连接器的负极接所述电池模组的充电负极，所述加热负继电器的另一端接所述第四负极分路，所述充电负继电器串接于所述第四负极分路，所述主控BMS还包括加热正控制端、加热负控制端、充电正控制端和充电负控制端，所述加热正控制端、加热负控制端、充电正控制端和充电负控制端分别接所述加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器的控制线圈以控制所述加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器的触点开关通断。

较佳地，所述电动汽车的电池高压控制系统还包括分流器和与所述主控BMS 电连接的整车通讯接口，所述分流器串接于所述第二负极总线路以检测所述第二负极总线路的电流变化，所述主控BMS还包括正极电流采集端和负极电流采集端，所述分流器的正极和负极分别接所述正极电流采集端和所述负极电流采集端以将检测结果发送至所述主控BMS，所述集线器还包括第四输入连接器，所述第四输入连接器通讯连接所述整车通讯接口，所述主控BMS通过所述整车通讯接口和所述集线器与电动汽车控制系统电连接以获取电动汽车的检测信息和控制信息。

与现有技术相比，本实用新型的电动汽车的电池高压控制系统的电池箱通过集线器对外部设备进行供电，由于集线器具有多个第一输出连接器，且多个第一输出连接器的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，使得电动汽车的电池高压控制系统一方面能够通过集线器适应诸如驱动电机、油泵、空调等不同供电接口规格的外部设备，适应性强；另一方面，通过集线器的不同第一输出连接器对多个外部设备同时进行供电，以同时满足电动汽车的多种用电需求。

附图说明

图1是本实用新型的电动汽车的电池高压控制系统与电池模组、高压发电机、驱动电机及油泵的连接框图。

图2是本实用新型的集线器的电路框图。

图3是本实用新型的电池箱的电路框图。

图4是本实用新型的电池模组的电路框图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1所示，本实施例的电动汽车的电池高压控制系统1000包括电池箱200和集线器100，电池箱200内置有若干电池包11，电池箱200通过集线器100对外部诸如驱动电机30、油泵40、空调等设备供电。下面将分别对本实施例的集线器100和电池箱200的具体结构进行描述。

请参阅图1和图2所示，本实施例的集线器100包括控制单元110、第一正极总线路120、第一负极总线路130、第一正继电器K1、第一负继电器K2、第一输入连接器1和若干第一输出连接器2。其中，第一正极总线路120的一端接第一输入连接器1的正极，第一正极总线路120的另一端分别接若干第一输出连接器2的正极以形成若干第一正极分路121，第一负极总线路130的一端接第一输入连接器1的负极，第一负极总线路130的另一端分别接若干第一输出连接器2的负极以形成若干第一负极分路131，第一正继电器K1的触点开关串接于第一正极总线路120，第一负继电器K2的触点开关串接于第一负极总线路 130，若干第一输出连接器2的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，以适应不同的外部设备。本实施例的第一输出连接器2的供电接口的规格具有J1供电接口规格、J2供电接口规格、JPA供电接口规格和JPB供电接口规格中任意两种或两种以上的组合，不同的供电接口规格适于对不同的外部设备供电。控制单元110包括第一控制端a和第二控制端b，第一控制端a和第二控制端b分别接第一正继电器K1和第一负继电器K2的控制线圈以控制第一正继电器K1和第一负继电器K2的触点开关通断。

具体地，本实施例的第一正极总线路120形成两第一正极分路121，第一负极总线路130形成两与第一正极分路121对应的第一负极分路131，第一正极分路121与对应的第一负极分路131分别接同一第一输出连接器2的正极和负极，即本实施例的集线器100具有两个可供外部设备连接的第一输出连接器2，选定合适的第一输出连接器2的供电接口规格，使其中一个第一输出连接器2可以外接电动汽车的驱动电机30，另一个第一输出连接器2可以接电动汽车的油泵 40。当然，根据实际使用需求，还可以增设多个第一输出连接器2，以既满足更多数量的外部设备的用电需求，又满足同一类型的外部设备的不同供电接口规格的需求，根据不同供电接口规格选用对应的第一输出连接器2，以大大提升本实施例的集线器100的适应性，故在此不对第一正极分路121、第一负极分路 131及第一输出连接器2的数量进行限定。

较佳者，集线器100还包括第一预充电阻R1和第一预充继电器K3，第一预充电阻R1和第一预充继电器K3串联组成第一预充电路140，第一预充电路140 的正常充放电流程与传统设计保持一致，第一预充电路140的两端分别接于第一正继电器K1的两端，控制单元110的一电压输出端接第一正极总线路120以对第一预充电路140提供预设的预充电压，控制单元110包括与第一预充继电器K3的控制线圈电连接的第一预充控制端c以控制第一预充继电器K3的通断。

较佳者，第一正极分路121上串接有第一熔断器FU1，当流过第一正极分路 121的电流过大时，第一熔断器FU1自动断开，有效避免本实施例的集线器100 因流过电流过大而损坏。

请参阅图1、图3和图4所示，本实施例的电池箱200包括主控BMS210、第二正极总线路220、第二负极总线路230、第二输入连接器3、第二输出连接器4、第三输出连接器5、第二正继电器K4、第二负继电器K5。其中，第二正极总线路220的一端接第二输入连接器3的正极，第二正极总线路220的另一端分别接第二输出连接器4的正极和第三输出连接器5的正极以构成第三正极分路221和第四正极分路222，第二负极总线路230的一端接第二输入连接器3 的负极，第二负极总线路230的另一端分别接第二输出连接器4的负极和第三输出连接器5的负极以构成第三负极分路231和第四负极分路232，第二正继电器K4的触点开关串接于第二正极总线路220，第二负继电器K5的触点开关串接于第三负极分路231，主控BMS210包括第三控制端d和第四控制端e，第三控制端d和第四控制端e分别接第二正继电器K4和第二负继电器K5的控制线圈以控制第二正继电器K4和第二负继电器K5的触点开关通断，第二输入连接器3 的正极和负极分别用于电连接电池模组10的正极和负极，第二输出连接器4的正极和负极分别接集线器100的第一输入连接器1的正极和负极以使得电池模组10的电量通过集线器100而对外部设备供电，第三输出连接器5的正极和负极用于接高压发电机20以对电池模组10进行充电。

较佳者，电池模组10包括若干电池包11和高低压直流转换器DC－DC，若干电池包11串接形成电池电路240，电池电路240上串接有一维修开关TB，当需要对本实施例的电动汽车的电池高压控制系统1000进行维护时，切断维修开关 TB即可断开电池模组10所在回路，从而停止电动汽车的电池高压控制系统1000 的运行以供进行维护，便于维护且安全性高。本实施例仅示出了具有两个电池包11的情况，当然，电池模组10可以根据实际需求对电池包11的数量进行增减。

高低压直流转换器DC－DC的正极输入端接第二正极总线路220，高低压直流转换器DC－DC的负极输入端接第二负极总线路230，主控BMS210还包括常火端 g和地线端h，高低压直流转换器DC－DC的正极输出端接常火端g，高低压直流转换器DC－DC的负极输出端接地线端h，电池模组10通过高低压直流转换器 DC－DC将高压电流转化为低压电流以供主控BMS210使用。

较佳者，电动汽车的电池高压控制系统1000还包括第二预充电阻R2和第二预充继电器K6，第二预充电阻R2和第二预充继电器K6串联组成第二预充电路250，第二预充电路250的两端分别接于第二正继电器K4的两端，主控BMS210 的一电压输出端接第三正极分路221以对第二预充电路250提供预设的预充电压，主控BMS210包括与第二预充继电器K6的控制线圈电连接的第二预充控制端f以控制第二预充继电器K6的触点开关通断。

较佳者，电动汽车的电池高压控制系统1000还包括加热正继电器K7、加热负继电器K8、充电正继电器K9和充电负继电器K10，加热正继电器K7的一端接通过第三输入连接器7的正极电池模组10的充电正极，加热正继电器K7的另一端接第二正极总线路220，充电正继电器K9与一第二熔断器串联后串接于第四正极分路222，加热负继电器K8的一端通过第三输入连接器7的负极接电池模组10的充电负极，加热负继电器K8的另一端接第四负极分路232，充电负继电器K10串接于第四负极分路232，主控BMS210还包括加热正控制端i、加热负控制端j、充电正控制端k和充电负控制端l，加热正控制端i、加热负控制端j、充电正控制端k和充电负控制端l分别接加热正继电器K7、加热负继电器K8、充电正继电器K9和充电负继电器K10的控制线圈以控制加热正继电器 K7、加热负继电器K8、充电正继电器K9和充电负继电器K10的触点开关通断。通过加热正继电器K7和加热负继电器K8对电池模组10进行预加热，避免电池模组10因环境温度过低出现电性能失常。而充电正继电器K9与第二熔断器串联后串接于第四正极分路222，当充电电流过大时，第二熔断器及时断开，避免电池模组10的损坏。

较佳者，电动汽车的电池高压控制系统1000还包括分流器FL和与主控 BMS210电连接的整车通讯接口6，整车通讯接口6的各个端子电连接主控BMS210 对应的连接端，集线器100还包括第四输入连接器8，第四输入连接器8的各个端子电连接控制单元110对应的连接端，第四输入连接器8通讯连接所述整车通讯接口6以使主控BMS210通过整车通讯接口6和集线器100与电动汽车控制系统电连接以获取电动汽车的检测信息和控制信息，使得主控BMS210能够依据上述反馈信息及时作出参数调整。分流器FL串接于第二负极总线路230以检测第二负极总线路230的电流变化，主控BMS210还包括正极电流采集端m和负极电流采集端n，分流器FL的正极和负极分别接正极电流采集端m和负极电流采集端n以将检测结果发送至主控BMS210，主控BMS210根据第二负极总线路230 的电流变化实时作出参数调整。

结合图1－图4所示，本实用新型的电动汽车的电池高压控制系统1000的电池箱200通过集线器100对外部设备进行供电，由于集线器100具有多个第一输出连接器2，且多个第一输出连接器2的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，使得电动汽车的电池高压控制系统1000一方面能够通过集线器100适应诸如驱动电机30、油泵40、空调等不同供电接口规格的外部设备，适应性强；另一方面，通过集线器100的不同第一输出连接器2对多个外部设备同时进行供电，以同时满足电动汽车的多种用电需求。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种集线器，其特征在于，包括控制单元、第一正极总线路、第一负极总线路、第一正继电器、第一负继电器、第一输入连接器和若干第一输出连接器，所述第一正极总线路的一端接所述第一输入连接器的正极，所述第一正极总线路的另一端分别接若干所述第一输出连接器的正极以形成若干第一正极分路，所述第一负极总线路的一端接所述第一输入连接器的负极，所述第一负极总线路的另一端分别接若干所述第一输出连接器的负极以形成若干第一负极分路，所述第一正继电器的触点开关串接于所述第一正极总线路，所述第一负继电器的触点开关串接于所述第一负极总线路，若干所述第一输出连接器的供电接口具有两种或两种以上规格的组合，所述控制单元包括第一控制端和第二控制端，所述第一控制端和所述第二控制端分别接所述第一正继电器和所述第一负继电器的控制线圈以控制所述第一正继电器和所述第一负继电器的触点开关通断。

2.如权利要求1所述的集线器，其特征在于，所述第一输出连接器的供电接口规格具有J1供电接口规格、J2供电接口规格、JPA供电接口规格和JPB供电接口规格中任意两种或两种以上的组合。

3.如权利要求1所述的集线器，其特征在于，还包括第一预充电阻和第一预充继电器，所述第一预充电阻和所述第一预充继电器串联组成第一预充电路，所述第一预充电路的两端分别接于所述第一正继电器的两端，所述控制单元的一电压输出端接所述第一正极总线路以对所述第一预充电路提供预设的预充电压，所述控制单元包括与所述第一预充继电器的控制线圈电连接的第一预充控制端以控制所述第一预充继电器的通断。

4.如权利要求1所述的集线器，其特征在于，所述第一正极分路上串接有第一熔断器。

5.一种电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，包括电池箱和集线器，所述集线器如权利要求1－4任一项所述，所述电池箱包括主控BMS、第二正极总线路、第二负极总线路、第二输入连接器、第二输出连接器、第三输出连接器、第二正继电器、第二负继电器，所述第二正极总线路的一端接所述第二输入连接器的正极，所述第二正极总线路的另一端分别接所述第二输出连接器的正极和所述第三输出连接器的正极以构成第三正极分路和第四正极分路，所述第二负极总线路的一端接所述第二输入连接器的负极，所述第二负极总线路的另一端分别接所述第二输出连接器的负极和所述第三输出连接器的负极以构成第三负极分路和第四负极分路，所述第二正继电器的触点开关串接于所述第四正极总线路，所述第二负继电器的触点开关串接于所述第三负极分路，所述主控BMS包括第三控制端和第四控制端，所述第三控制端和所述第四控制端分别接所述第二正继电器和所述第二负继电器的控制线圈以控制所述第二正继电器和所述第二负继电器的触点开关通断，所述第二输入连接器的正极和负极分别用于电连接电池模组的正极和负极，所述第二输出连接器的正极和负极分别接所述集线器的所述第一输入连接器的正极和负极，所述第三输出连接器的正极和负极用于接高压发电机。

6.如权利要求5所述的电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，所述电池模组包括若干电池包，若干所述电池包串接形成电池电路，所述电池电路上串接有一维修开关。

7.如权利要求5所述的电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，还包括第二预充电阻和第二预充继电器，所述第二预充电阻和所述第二预充继电器串联组成第二预充电路，所述第二预充电路的两端分别接于所述第二正继电器的两端，所述主控BMS的一电压输出端接所述第三正极分路以对所述第二预充电路提供预设的预充电压，所述主控BMS包括与所述第二预充继电器的控制线圈电连接的第二预充控制端以控制所述第二预充继电器的触点开关通断。

8.如权利要求5所述的电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，还包括高低压直流转换器，所述高低压直流转换器的正极输入端接所述第二正极总线路，所述高低压直流转换器的负极输入端接所述第二负极总线路，所述主控BMS还包括常火端和地线端，所述高低压直流转换器的正极输出端接所述常火端，所述高低压直流转换器的负极输出端接所述地线端。

9.如权利要求5所述的电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，还包括加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器，所述加热正继电器的一端通过第三输入连接器的正极接所述电池模组的充电正极，所述加热正继电器的另一端接所述第二正极总线路，所述充电正继电器与一第二熔断器串联后串接于所述第四正极分路，所述加热负继电器的一端通过第三输入连接器的负极接所述电池模组的充电负极，所述加热负继电器的另一端接所述第四负极分路，所述充电负继电器串接于所述第四负极分路，所述主控BMS还包括加热正控制端、加热负控制端、充电正控制端和充电负控制端，所述加热正控制端、加热负控制端、充电正控制端和充电负控制端分别接所述加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器的控制线圈以控制所述加热正继电器、加热负继电器、充电正继电器和充电负继电器的触点开关通断。

10.如权利要求5所述的电动汽车的电池高压控制系统，其特征在于，还包括分流器和与所述主控BMS电连接的整车通讯接口，所述分流器串接于所述第二负极总线路以检测所述第二负极总线路的电流变化，所述主控BMS还包括正极电流采集端和负极电流采集端，所述分流器的正极和负极分别接所述正极电流采集端和所述负极电流采集端以将检测结果发送至所述主控BMS，所述集线器还包括第四输入连接器，所述第四输入连接器通讯连接所述整车通讯接口，所述主控BMS通过所述整车通讯接口和所述集线器与电动汽车控制系统电连接以获取电动汽车的检测信息和控制信息。