CN212637176U - 一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，所述高压控制盒内包括用于控制快充的继电器以及设置在高压控制盒上的高压控制接口，所述高压控制接口与继电器之间形成高压快充回路，所述继电器为两个分别为第一继电器、第二继电器，所述高压快充回路包括两条，每一条高压快充回路对应连接一个继电器并通过引出至高压控制接口。本实用新型的优点在于：通过对高压控制盒内的电路结构做简单的改进，实现了电磁兼容的效果，有效减小高压电路差模电流的对外辐射，高压快充回路中与继电器连接的回路之间不存在共路线缆，阻断电路之间的传导耦合。

Description

一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，特别涉及中具有电磁兼容的汽车高压控制盒。

背景技术

随着电磁环境变得越来越严苛，对汽车的电磁兼容性也提出新的要求。同时相比与传统汽车，电动汽车所配备的高压电气元件会对周围环境产生更强的电磁干扰。对应的GB/T18387也给电动汽车低频辐射限值提出新的要求。虽然电池、电机、电控都有金属外壳屏蔽，高压线缆使用的也是屏蔽线，高压部件和高压线缆的对外辐射得到有效控制。但是高压控制盒内部同时布置高低压线缆，高低压线路之间容易产生串扰，并通过低压线缆对外辐射。高压控制盒成为控制电动车三电系统对外电磁辐射耦合传递路径中的薄弱环节。因此，进行高压控制盒内部电路的电磁兼容设计具有重大的意义。

目前市场上的电动汽车高压控制盒，存在以下问题：高低压线束共存，形成耦合环境；低压线束未屏蔽，高压线缆上的高频(0.15MHZ-30MHZ)共模电流分量串扰到低压线缆上，并通过电机控制器低压线缆对外辐射，容易导致电动车电磁辐射超标；高压控制盒的高压互锁回路是一个贴近外壳的大回路，导致差模电流回路面积大；且两个EVC175继电器是共用一个“信号线”，造成电路不平衡。如相关专利CN201721167038.3——《一种汽车用智能型高压控制盒》设计了一款安全性高的高压控制盒，但未提及提高电磁兼容性、减小对外辐射的电路设计方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有电磁兼容的高压控制盒，通过对控制盒内部连接线进行改进，使其具备较好的电磁兼容。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，所述高压控制盒内包括用于控制快充的继电器以及设置在高压控制盒上的高压控制接口，所述高压控制接口与继电器之间形成高压快充回路，所述继电器为两个分别为第一继电器、第二继电器，所述高压快充回路包括两条，每一条高压快充回路对应连接一个继电器并通过引出至高压控制接口。

所述第一继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第一高压快充回路；第二继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第二高压快充回路。

所述控制盒内设置高压互锁检测线，所述高压互锁检测线包括第一高压互锁检测线、第二高压互锁检测线，所述高压互锁检测线将电机控制器连接器、控制盒上盖闭合检查装置串联后通过高压互锁检测接口引出到控制盒外；所述第二高压互锁检测线将高压电池包连接器、快充接口连接器、DC/DC连接器、空调压缩机连接器、车载充电机连接器、PTC连接器依次串联后经过高压互锁检测接口引出到控制盒外。

所述控制盒内的低压线缆采用屏蔽线。

所述控制盒内的低压线缆沿着控制盒的壳体走线。

本实用新型的优点在于：通过对高压控制盒内的电路结构做简单的改进，实现了电磁兼容的效果，有效减小高压电路差模电流的对外辐射，高压快充回路中与继电器连接的回路之间不存在共路线缆，阻断电路之间的传导耦合。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为现有技术中高压控制盒内部电路示意图；

图2为本发明高压控制盒内部电路示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

为了改进现有技术盒体内的电磁兼容问题，本专利重点进行高压控制盒内部电路的电磁兼容性设计，该专利由以下部分组成：

高压控制盒内部的低压线束贴近金属外壳布置走线，减小与地的距离，减小低压线束上的耦合电流。

高压控制盒内部的低压线束采用屏蔽线，减小高低压线缆之间空间上的耦合。

高压控制盒内部高压自锁/互锁回路，分成两部分进行走线，减小高压自锁回路面积，减小差模电流对外的电磁辐射。

两个继电器分别设计信号线，形成单独回路，平衡两个继电器间的电压，并隔离线缆的传导耦合。

该发明专利在实际运用中，高压控制盒对外辐射得到有效控制。通过对高压控制盒建立电路和电磁模型，并进行EMC仿真分析，当电池端高压为350V，发现该发明使高压控制盒差模激励球面功率减小5dB，共模激励源球面功率减小15dB。通过电流钳测量低压控制接口处线缆上的电流频谱，发现该发明使低压电路上的高频电流分量降到μA级。该发明通过简单的电磁兼容电路，减小了电动车三电系统的对外辐射，进而使车辆更容易通过法规限值要求。该发明未改变高压控制盒内其他部件，直接调整高压、低压线缆的连接关系，改进连接线束即可实现。该发明充分利用了高压控制盒内部的材料及空间，未额外增加大量线缆和电器部件，仅增加部分线束即可实现整体的电磁兼容效果，实现方便。

为了进一步说明，如图1、2所示，图1为现有技术的高压控制盒内的原理示意图，图2为本发明修改后的高压控制盒原理图。其中附图标记分别为：1为高压控制盒；2为电机；3为电机控制器；4高压控制盒上盖闭合检查装置；5为高压电池包；6为快充接口；7为DC/DC；8为空调压缩机；9为车载充电机；10为PTC；11为低压控制接口；12继电器；13为现有高压互锁电路；14为现有快充高压电路；15为现有低压线缆；16为该发明高压互锁电路；17为该发明快充高压电路；18为该发明低压线缆。

在图1中，电机控制器的连接器、高压控制盒上盖闭合检查装置、高压电池包的连接器、DC/DC连接器、空调压缩机连接器、车载充电机连接器、PTC连接器等连接器用于外部车载部件连接控制盒的。如图1所示，各连接器之间通过一根线缆将其互锁连接端子串接在一起后经过高压互锁检测接口与外部检测控制器等连接，用于实现各个连接器之间的互锁安全，继电器与高压快充接口之间的连线作为高压快充的一部分，其采用共线的方式引出端子到高压快充盒的高压快充控制口处。

如图2所示，本发明中，低压线缆18的布置位置需要严格优化，沿着高压控制盒1的金属外壳进行走线，即贴地走线，尽可能减小低压线缆与地之间的距离。低压线束18使用屏蔽线，并保证屏蔽层的屏蔽效能。

高压互锁回路16分为两个电路回路，其中一个电路回路通过高压互锁连接线将部件3(电机控制器连接器)和部件4(高压控制盒上盖闭合检查装置)的高压互锁端子连接起来，然后通过高压控制盒的高压互锁接口引出到控制盒外部，另一个电路回路连接部件5、部件6、部件7、部件8、部件9和部件10，也就是将高压电池包连接器、快充接口连接器、DC/DC连接器、空调压缩机连接器、车载充电机连接器、PTC连接器依次串联后经过高压互锁检测接口引出到控制盒外。两个电路单独形成回路，并尽量减小单个回路的面积。由于电机电控系中的IGBT开关工作时，电压迅速变化，是三电系统中主要的电磁干扰源。通过把电路分成两个回路，断开了电磁干扰的传导路径，从而减小其他电路上的传导干扰电流。同时一个大回路的回路面积较大，变成两个回路后回路面积减小，即减小了对外辐射的等效天线环路面积，整体电路对外电磁辐射量变小。

部件17高压快充回路使部件12两个继电器之间形成隔离的两个回路，回路之间不存在共用信号线。也就是说两个继电器的控制端分别通过各自的控制导线引出控制端子后经高压快充控制端口引出到高压控制盒外部。即第一继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第一高压快充回路；第二继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第二高压快充回路。

该发明电路工作原理如下：

高压互锁回路16采用两个单独的互锁回路，电路回路面积小，有效减小高压电路差模电流的对外辐射。高压快充回路17电路之间不存在共路线缆，阻断电路之间的传导耦合。控制盒内的低压线缆18有效减小高低压线缆之间空间耦合。

如上所述，通过该发明电路，一方面减小高压控制盒内部高压线缆的辐射源，另一方面严格控制了低压线缆的接收路径，有效控制高压控制盒内部高低线缆互扰。从而减小高压控制盒的对外辐射，促使整车对外辐射满足试验标准限值。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，所述高压控制盒内包括用于控制快充的继电器以及设置在高压控制盒上的高压控制接口，所述高压控制接口与继电器之间形成高压快充回路，所述继电器为两个分别为第一继电器、第二继电器，其特征在于：所述高压快充回路包括两条，每一条高压快充回路对应连接一个继电器并通过引出至高压控制接口。

2.如权利要求1所述的一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，其特征在于：所述第一继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第一高压快充回路；第二继电器的控制端通过导线引出接线端子并经过高压控制盒的高压快充端口与外部高压充电控制器连接形成第二高压快充回路。

3.如权利要求1所述的一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，其特征在于：所述控制盒内设置高压互锁检测线，所述高压互锁检测线包括第一高压互锁检测线、第二高压互锁检测线，所述高压互锁检测线将电机控制器连接器、控制盒上盖闭合检查装置串联后通过高压互锁检测接口引出到控制盒外；所述第二高压互锁检测线将高压电池包连接器、快充接口连接器、DC/DC连接器、空调压缩机连接器、车载充电机连接器、PTC连接器依次串联后经过高压互锁检测接口引出到控制盒外。

4.如权利要求1-3任一所述的一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，其特征在于：所述控制盒内的低压线缆采用屏蔽线。

5.如权利要求1-3任一所述的一种具有电磁兼容的汽车高压控制盒，其特征在于：所述控制盒内的低压线缆沿着控制盒的壳体走线。

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