CN210821902U - 一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，且该高压集成控制器在传统纯电动车配电接口的基础上增加了两路120kW燃料电池输电接口、一路10kW水加热输电接口、一路50kW 320VDCDC电源接口、两路12kW 24V DCDC电源接口，可满足目前各型燃料电池系统配电需求，且将大线径电缆接口与小线径线束接口在控制器壳体前后端面上对向布置，即粗线接口放到一个端面上，细线接口放到一个端面上，这样的细线接口端面部分的折弯预留空间就可以比传统的布线方式小很多，从而将线缆布置空间需求压缩到最小，最后设计两处熔断器维修盖板，更换熔断器时，只需打开对应盖板即可，无需拆卸整机或整机壳体。

Description

一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器

技术领域

本实用新型属于新能源汽车高压电器系统技术领域，尤其涉及一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器。

背景技术

燃料电池商用车以其续航里程受电池容量限制小的特点，有望在长距离运输过程中替代传统燃油汽车。燃料电池配电系统复杂，各公司产品配电需求不尽相同。燃料电池系统除电堆本身外，还需配备大容积的储氢装置；由于系统功率限制(目前市场上可见最大的燃料电池功率约240kW)，需为加速超车或重载超车工况配备较大容量的动力电池。

以上这些需求的存在，导致燃料电池车型整车空间极为紧凑，要求集成控制器在增加配电接口的同时，缩小控制器体积。由于长距离运输的特殊性，对产品可靠性、维修性及故障自我诊断能力有较高要求。目前市场上可见的电动汽车用集成控制器由于配电接口预留较少或体积较大等问题，难以满足燃料电池车型需求。

实用新型内容

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，包括连接在商用车动力电池组正极端的第一预充接触器和第二预充接触器，还包括连接在第一预充接触器和动力电池组负极之间的两路120kW燃料电池输电模块、一路电机控制器输电模块以及一路上装预留输电模块，连接在第二预充接触器和动力电池组负极之间的一路空调控制输电模块、一路空调PTC控制输电模块、一路50kW 320VDCDC电源模块、两路12kW 24VDCDC电源模块、一路DCAC转向电机控制模块、一路DCAC空气压缩机控制模块以及一路DCDC600V转24V低压供电模块。

优选的，所述第二预充接触器和动力电池组负极之间还连接有一路10kW水加热控制输电模块。

优选的，所述120kW燃料电池输电模块、电机控制器输电模块、上装预留输电模块、空调控制输电模块、空调PTC控制输电模块、50kW 320VDCDC电源模块、12kW 24VDCDC电源模块、DCAC转向电机控制模块、DCAC空气压缩机控制模块、DCDC 600V转24V低压供电模块以及10kW水加热控制输电模块的正极端均连接有熔断器。

优选的，所述高压集成控制器的外壳对应内部熔断器的位置还设置有熔断器维修盖板。

优选的，所述高压集成控制器中由动力电池组、电机控制器输电模块、上装预留输电模块、120kW燃料电池输电模块、50kW 320VDCDC电源模块以及DCDC 600V转24V低压供电模块的线缆组成的大线径线缆接口位于高压集成控制器外壳前端面；所述高压集成控制器中由空调PTC控制输电模块、10kW水加热控制输电模块、12kW 24V DCDC电源模块、空调控制输电模块、DCAC转向电机控制模块、DCAC空气压缩机控制模块的线缆组成的小线径线缆接口位于高压集成控制器外壳后端面上。

优选的，所述动力电池组的正负极之间还连接有一路绝缘检测模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

(1)该高压集成控制器在纯电动车配电接口的基础上增加了两路120kW燃料电池输电接口、一路10kW水加热输电接口、一路50kW 320VDCDC电源接口、两路12kW 24VDCDC电源接口，可满足目前各型燃料电池系统配电需求。

(2)由于在实际接线过程中，大线径电缆截面面积基本在35mm2以上，线缆较粗，因此其弯折半径大，要求预留的弯折半径(线缆弯折所需空间)也大，而小线径线缆弯折半径小，要求预留的弯折半径也小，因此本申请将大线径电缆接口与小线径线束接口在控制器壳体前后端面上对向布置，即粗线接口放到一个端面上，细线接口放到一个端面上，这样的细线接口端面部分的折弯预留空间就可以比传统的布线方式小很多，从而将线缆布置空间需求压缩到最小，如此设计的高压集成控制器便能合理利用箱体内部空间。

(3)本申请设计两处熔断器维修盖板，更换熔断器时，只需打开对应盖板即可，无需拆卸整机或整机壳体。

附图说明

图1为集成控制器高压电器整体架构示意图；

图2为集成控制器高压电器局部架构示意图；

图3为集成控制器高压电器局部架构示意图；

图4集成控制器前端面电器接口示意图；

图5集成控制器后端面电器及水路接口示意图；

图6为熔断器维修盖板结构示意图。

附图标记说明

DCDC 600V转24V低压供电模块1、DCAC转向电机控制模块2、电机控制器输电模块3、DCAC空气压缩机控制模块4、熔断器5、50kW 320VDCDC电源模块6、上装预留输电模块7、12kW 24V DCDC电源模块8、空调PTC控制输电模块9、空调控制输电模块10、120kW燃料电池输电模块11、10kW水加热控制输电模块12、绝缘检测模块13、第二预充接触器14、第一预充接触器15、高压集成控制器中由动力电池组16、熔断器维修盖板17。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

如图1-6所示，一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，包括连接在商用车动力电池组16正极端的第一预充接触器15和第二预充接触器14，还包括连接在第一预充接触器15和动力电池组16负极之间的两路120kW燃料电池输电模块11、一路电机控制器输电模块3以及一路上装预留输电模块7，连接在第二预充接触器14和动力电池组16负极之间的一路空调控制输电模块10、一路空调PTC控制输电模块9、一路50kW320VDCDC电源模块6、两路12kW 24V DCDC电源模块8、一路DCAC转向电机控制模块2、一路DCAC空气压缩机控制模块4以及一路DCDC 600V转24V低压供电模块1。

其中120kW燃料电池输电模块11用于为燃料电池输电，电机控制器输电模块3用于为控制动力电机的控制器供电，上装预留输电模块7用于为上装预留供电，空调控制输电模块10和空调PTC控制输电模块9用于为空调机组以及其中的PTC(发热器)供电，DCAC转向电机控制模块2用于为转向电机提供动力，所述DCAC空气压缩机控制模块4用于为空气压缩机提供动力。

所述第二预充接触器14和动力电池组16负极之间还连接有一路10kW水加热控制输电模块12，该水加热控制输电模块12用于为外接的水加热系统供电。

所述高压集成控制器中由动力电池组16、电机控制器输电模块3、上装预留输电模块7、120kW燃料电池输电模块11、50kW 320VDCDC电源模块6以及DCDC 600V转24V低压供电模块1的线缆组成的大线径线缆接口位于高压集成控制器外壳前端面；所述高压集成控制器中由空调PTC控制输电模块9、10kW水加热控制输电模块12、12kW24V DCDC电源模块8、空调控制输电模块10、DCAC转向电机控制模块2、DCAC空气压缩机控制模块4的线缆组成的小线径线缆接口位于高压集成控制器外壳后端面上；

该高压集成控制器在纯电动车配电接口的基础上增加了两路120kW燃料电池输电接口、一路10kW水加热输电接口、一路50kW 320VDCDC电源接口、两路12kW 24V DCDC电源接口，可满足目前各型燃料电池系统配电需求，由于在实际接线过程中，大线径电缆截面面积基本在35mm²以上，线缆较粗，因此其弯折半径大，要求预留的弯折半径(线缆弯折所需空间)也大，而小线径线缆弯折半径小，要求预留的弯折半径也小，因此将大线径电缆接口与小线径线束接口在控制器壳体前后端面上对向布置，即粗线接口放到一个端面上，细线接口放到一个端面上，这样的细线接口端面部分的折弯预留空间就可以比传统的布线方式小很多，从而将线缆布置空间需求压缩到最小；如此设计的高压集成控制器便能合理利用箱体内部空间。

所述120kW燃料电池输电模块11、电机控制器输电模块3、上装预留输电模块7、空调控制输电模块10、空调PTC控制输电模块9、50kW 320VDCDC电源模块6、12kW24V DCDC电源模块8、DCAC转向电机控制模块2、DCAC空气压缩机控制模块4、DCDC600V转24V低压供电模块1以及10kW水加热控制输电模块12的正极端均连接有熔断器5；

所述高压集成控制器的外壳对应内部熔断器5的位置还设置有熔断器维修盖板17，设计该2处熔断器维修盖板，更换熔断器时，只需打开对应盖板即可，无需拆卸整机或整机壳体。

为了能够实现绝缘检测功能，所述动力电池组16的正负极之间还连接有一路绝缘检测模块13。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，包括连接在商用车动力电池组(16)正极端的第一预充接触器(15)和第二预充接触器(14)，其特征在于：还包括连接在第一预充接触器(15)和动力电池组(16)负极之间的两路120kW燃料电池输电模块(11)、一路电机控制器输电模块(3)以及一路上装预留输电模块(7)，连接在第二预充接触器(14)和动力电池组(16)负极之间的一路空调控制输电模块(10)、一路空调PTC控制输电模块(9)、一路50kW320VDCDC电源模块(6)、两路12kW 24V DCDC电源模块(8)、一路DCAC转向电机控制模块(2)、一路DCAC空气压缩机控制模块(4)以及一路DCDC 600V转24V低压供电模块(1)。

2.根据权利要求1所述的一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，其特征在于：所述第二预充接触器(14)和动力电池组(16)负极之间还连接有一路10kW水加热控制输电模块(12)。

3.根据权利要求2所述的一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，其特征在于：所述120kW燃料电池输电模块(11)、电机控制器输电模块(3)、上装预留输电模块(7)、空调控制输电模块(10)、空调PTC控制输电模块(9)、50kW 320VDCDC电源模块(6)、12kW 24V DCDC电源模块(8)、DCAC转向电机控制模块(2)、DCAC空气压缩机控制模块(4)、DCDC 600V转24V低压供电模块(1)以及10kW水加热控制输电模块(12)的正极端均连接有熔断器(5)。

4.根据权利要求3所述的一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，其特征在于：所述高压集成控制器的外壳对应内部熔断器(5)的位置还设置有熔断器维修盖板(17)。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，其特征在于：所述高压集成控制器中由动力电池组(16)、电机控制器输电模块(3)、上装预留输电模块(7)、120kW燃料电池输电模块(11)、50kW 320VDCDC电源模块(6)以及DCDC 600V转24V低压供电模块(1)的线缆组成的大线径线缆接口位于高压集成控制器外壳前端面；所述高压集成控制器中由空调PTC控制输电模块(9)、10kW水加热控制输电模块(12)、12kW 24VDCDC电源模块(8)、空调控制输电模块(10)、DCAC转向电机控制模块(2)、DCAC空气压缩机控制模块(4)的线缆组成的小线径线缆接口位于高压集成控制器外壳后端面上。

6.根据权利要求1或2所述的一种双电堆燃料电池商用车高压集成控制器，其特征在于：所述动力电池组(16)的正负极之间还连接有一路绝缘检测模块(13)。

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