CN211364271U - 带有断电安全保护开关的高压电源分配盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，涉及高压电源分配盒领域。本实用新型包括电源分配盒壳体，电源分配盒壳体内设置有断电安全保护开关和保险丝，断电安全保护开关通过碰撞安全控制中心模块ACM与安装在汽车周侧位置的多个碰撞传感器并联电性相连；断电安全保护开关与车载电池包的主回路正负极相连形成闭合回路对车载各用电器进行供电；断电安全保护开关采用气体爆破产生冲击力使形成断路实现。本实用新型响应速度快，并且体积比继电器小很多很多，优化了高压电源分配盒的布置空间，从车辆碰撞到断开高压回路的时间大大的缩短了，从根源杜绝起火，不产生任何火花，保证了车辆及人身安全。

Description

带有断电安全保护开关的高压电源分配盒

技术领域

本实用新型属于高压电源分配盒领域，特别是涉及带有断电安全保护开关的高压电源分配盒。

背景技术

随着新能源车技术的飞速发展，行车过程中高压安全问题引起了广泛关注，新能源电动汽车与传统车相比，行车和充放电过程中存在大电流与大电压，各个高压系统器件都处于高压电状态。在行车中如果车辆发生碰撞，这些带有高压电的部件受到严重撞击后可能会引起漏电，引发人身安全隐患。类似高压电池包受到严重撞击可能会产生火花引起烧车，人身得不到安全保障，所以需要在车辆碰撞时切断高压回路。目前电动车发生碰撞解决切断回路的技术是由碰撞传感器控制中心发出信号传递给整车大脑VCU，VCU接收到碰撞信号后再发起信号告知高压主回路上的继电器，继电器动作切断电源。从车辆碰撞瞬间到切断高压回路上的继电器，整个过程的时间太长,需要≤50ms。

目前市场上的电动汽车基本都具有碰撞后切断高压回路功能，但是目前市场上的频繁起火事件，如何保障和杜绝电动车烧车？未来的电动车消费者要求更高，高电压及高电流才能使电动车发展普及，如此趋势直接对新能源汽车电池保护带来更大的挑战，而目前市场电动车使用的是高压继电器和高压保险丝来保护电池。若高压回路在某一高电流区域未达到保险丝熔断量，但是足以损伤继电器等电路元件导致高温起火。并且，在车辆碰撞瞬间时高压回路的电流达到正常工作电流的好几倍，因为瞬间的高电流可能导致继电器粘点，无法断开继电器开关，无法断高压电。大电流瞬间爆发直接烧车，无法满足消费者需求及无法保障人身安全。因此针对以上问题，提供一种带有断电安全保护开关的高压电源分配盒具有现实意义。

实用新型内容

本实用新型的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒的控制逻辑简单，瞬间产生大电流时不会像继电器有粘点风险，价格比继电器便宜，与目前的普通继电器断电功能相比，断电安全开关的断电时间更短缩小到在1ms内，响应速度快，并且体积比继电器小很多很多，优化了高压电源分配盒的布置空间，从车辆碰撞到断开高压回路的时间大大的缩短了，从根源杜绝起火，不产生任何火花，保证了车辆及人身安全。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，包括电源分配盒壳体，所述电源分配盒壳体上设置有若干接线连接端口，所述电源分配盒壳体内设置有断电安全保护开关和保险丝，所述断电安全保护开关通过碰撞安全控制中心模块ACM与安装在汽车周侧位置的多个碰撞传感器并联电性相连；所述断电安全保护开关与车载电池包的主回路正负极相连形成闭合回路对车载各用电器进行供电；所述保险丝连接于车载充电机和各车载各用电器之间；所述断电安全保护开关采用气体爆破产生冲击力使形成断路实现。

进一步地，所述断电安全保护开关包括外部壳体、安装于外部壳体正前端的信号插口、对称设置于外部壳体两侧并与电池包的主回路正负极相连形成闭合回路的铜排机构、设置于外部壳体后端部的内部断电控制机构、设置于外部壳体内部与内部断电控制机构相对的带有喷口的爆破腔室、设置于外部壳体内部且分别与两铜排机构相连的两接触簧片，两所述接触簧片正对于爆破腔室，所述爆破腔室内设置有气体发生剂，所述内部断电控制机构的端部设置有与气体发生剂相对应配合的传爆管，所述传爆管由信号插口接信号线输出与碰撞安全控制中心模块ACM电性相连。

进一步地，所述内部断电控制机构的外壳部设置有加强筋结构。

进一步地，所述车载充电机、碰撞安全控制中心模块ACM、电池包、各用电器与电源分配盒壳体相连接的位置经过接线连接端口接入。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的高压电源分配盒里的高压主回路中使用另外一种切断高压电的安全保护开关来代替继电器，从使用安装位置优化电源分配盒体积都与普通继电器都不一样，控制逻辑简单，瞬间产生大电流时不会像继电器有粘点风险，价格比继电器便宜，与目前的普通继电器断电功能相比，断电安全开关的断电时间更短缩小到在1ms内，响应速度快，并且体积比继电器小很多很多，优化了高压电源分配盒的布置空间，从车辆碰撞到断开高压回路的时间大大的缩短了，从根源杜绝起火，不产生任何火花，保证了车辆及人身安全。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒与车载外部设备相连整体系统结构示意图；

图2为图1中断电安全保护开关的内部结构示意图；

图3为图1中断电安全保护开关的外部结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-电源分配盒壳体，101-接线连接端口，102-保险丝，2-断电安全保护开关，201-外部壳体，2011-爆破腔室，2012-气体发生剂，202-铜排机构，203-信号插口，204-内部断电控制机构，2041-传爆管，205-接触簧片，206-信号线，207-主回路正负极，3-车载充电机，4-碰撞安全控制中心模块ACM，5-车载电池包，6-碰撞传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“周侧”、“两侧”、“端部”等指示方位或位置关系，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组件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。

请参阅图1-3所示，本实用新型的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，包括电源分配盒壳体1，电源分配盒壳体1上设置有六个接线连接端口101，电源分配盒壳体1内设置有断电安全保护开关2和保险丝102，断电安全保护开关2通过碰撞安全控制中心模块ACM 4与安装在汽车周侧位置的多个碰撞传感器6并联电性相连；断电安全保护开关2与车载电池包5的主回路正负极207相连形成闭合回路对车载各用电器进行供电；保险丝102连接于车载充电机3和各车载各用电器之间；断电安全保护开关2采用气体爆破产生冲击力使形成断路实现。

其中，断电安全保护开关2包括外部壳体201、安装于外部壳体201正前端的信号插口203、对称设置于外部壳体201两侧并与电池包5的主回路正负极207相连形成闭合回路的铜排机构202、设置于外部壳体201后端部的内部断电控制机构204、设置于外部壳体201内部与内部断电控制机构204相对的带有喷口的爆破腔室2011、设置于外部壳体201内部且分别与两铜排机构202相连的两接触簧片205，两接触簧片205正对于爆破腔室2011，爆破腔室2011内设置有气体发生剂2012，内部断电控制机构204的端部设置有与气体发生剂2012相对应配合的传爆管2041，传爆管2041由信号插口203接信号线206输出与碰撞安全控制中心模块ACM 4电性相连。

其中，内部断电控制机构204的外壳部设置有加强筋结构。

其中，车载充电机3、碰撞安全控制中心模块ACM 4、电池包5、各用电器与电源分配盒壳体1相连接的位置经过接线连接端口101接入。

本实用新型具体的安装步骤如下：

第一步：将断电安全保护开关2串联到高压电源分配盒的高压主正极回路中；

第二步：将断电安全保护开关信号插口203通过低压连接器连接到碰撞安全控制中心模块ACM 4；

第三步：将整个高压电源分配盒搭载在整车上，起到电池包5充放电时的电源分配作用，将电池包释放的电分配到每一个连接的高压用电器上；

第四步：将碰撞安全控制中心模块ACM 4通过低压信号形式与安装于整车前后左右的碰撞传感器6相连，在电动车行驶过程中发生碰撞事故瞬间，断电安全保护开关2自动切断；

当车辆受到碰撞，车辆碰撞的速度和质量足以达到碰撞的安全要求时，信号线3传递信号到气体爆破装置，气体爆破装置204在1ms内进行气体爆破膨胀将接触簧片4顶开分离，物理断开故障主回路正负极5，杜绝了高电流所导致的原件发热及燃烧。

本专利技术产品属于安全产品，当下的车辆碰撞切断过程是由碰撞控制中心模块发出信号给到VCU，VCU再通过转换成BMS信号给到继电器，以至切断高压回路；而断路安全保护开关2串联在高压电源分配盒1的主回路正极上，安放置高压电源分配盒1里，断电控制逻辑周期变短，在车辆发生碰撞时由碰撞传感器控制中心模块4直接发出信号给到断路安全保护开关2，以至切断时间在1ms内；

本专利技术产品的创新点在于：现有的继电器断开回路的释放动作需要20ms，再加上发生碰撞的整个相应过程总共需要50ms，整个过程控制逻辑较多。安全保护开关的瞬间切断原理是利用内置火药瞬间爆炸切断主回路正极，时间是1ms内，再加上碰撞整个相应过程总共需要10ms内，整个控制逻辑简单。断路保护开关一旦发生切断，不可恢复，所以只需要完善电源分配盒单独进行对安全保护开关拆盖更换设计即可。

有益效果：

本实用新型的高压电源分配盒里的高压主回路中使用另外一种切断高压电的安全保护开关来代替继电器，从使用安装位置优化电源分配盒体积都与普通继电器都不一样，控制逻辑简单，瞬间产生大电流时不会像继电器有粘点风险，价格比继电器便宜，与目前的普通继电器断电功能相比，断电安全开关的断电时间更短缩小到在1ms内，响应速度快，并且体积比继电器小很多很多，优化了高压电源分配盒的布置空间，从车辆碰撞到断开高压回路的时间大大的缩短了，从根源杜绝起火，不产生任何火花，保证了车辆及人身安全。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，包括电源分配盒壳体(1)，其特征在于：

所述电源分配盒壳体(1)上设置有若干接线连接端口(101)，所述电源分配盒壳体(1)内设置有断电安全保护开关(2)和保险丝(102)，所述断电安全保护开关(2)通过碰撞安全控制中心模块ACM(4)与安装在汽车周侧位置的多个碰撞传感器(6)并联电性相连；所述断电安全保护开关(2)与车载电池包(5)的主回路正负极(207)相连形成闭合回路对车载各用电器进行供电；所述保险丝(102)连接于车载充电机(3)和各车载各用电器之间；所述断电安全保护开关(2)采用气体爆破产生冲击力使形成断路实现。

2.根据权利要求1所述的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，其特征在于，所述断电安全保护开关(2)包括外部壳体(201)、安装于外部壳体(201)正前端的信号插口(203)、对称设置于外部壳体(201)两侧并与电池包(5)的主回路正负极(207)相连形成闭合回路的铜排机构(202)、设置于外部壳体(201)后端部的内部断电控制机构(204)、设置于外部壳体(201)内部与内部断电控制机构(204)相对的带有喷口的爆破腔室(2011)、设置于外部壳体(201)内部且分别与两铜排机构(202)相连的两接触簧片(205)，两所述接触簧片(205)正对于爆破腔室(2011)，所述爆破腔室(2011)内设置有气体发生剂(2012)，所述内部断电控制机构(204)的端部设置有与气体发生剂(2012)相对应配合的传爆管(2041)，所述传爆管(2041)由信号插口(203)接信号线(206)输出与碰撞安全控制中心模块ACM(4)电性相连。

3.根据权利要求2所述的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，其特征在于，所述内部断电控制机构(204)的外壳部设置有加强筋结构。

4.根据权利要求1所述的带有断电安全保护开关的高压电源分配盒，其特征在于，所述车载充电机(3)、碰撞安全控制中心模块ACM(4)、电池包(5)、各用电器与电源分配盒壳体(1)相连接的位置经过接线连接端口(101)接入。

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