CN214083888U - 一种dc-dc转换模块、燃料电池系统和新能源汽车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种DC‑DC转换模块，包括连接燃料电池系统的电堆的高压输入端的连接孔；连接新能源汽车的高压母线的DC‑DC主输出端口；给燃料电池系统的空压机控制器供电的第一高压配电输出端口；给燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器供电的第二高压配电输出端口。由此可见，本实用新型所提供的DC‑DC转换模块不仅具备使燃料电池系统不同电压值的电能转换功能，而且具备高压配电功能，即将直流电压转换功能和高压配电功能集成在了同一个DC‑DC转换模块上，使用时不需要再通过线缆连接配电组件，节省了燃料电池系统的空间占用，便于燃料电池系统的总体布置。此外，本实用新型还公开了一种燃料电池系统和新能源汽车。

Description

一种DC-DC转换模块、燃料电池系统和新能源汽车
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车直流变换器技术领域，特别涉及一种DC-DC转换模块、燃料电池系统和新能源汽车。
背景技术
DC-DC转换模块是指在直流电路中将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能的装置。它采用微电子技术，把小型表面安装集成电路与微型电子元器件组装成一体而构成DC-DC转换模块。DC-DC转换模块是燃料电池系统中的重要部件，燃料电池系统是新能源汽车的重要系统。随着消费者对新能源汽车的需求越来越大，DC-DC转换模块的使用需求也越来越大。
目前，DC-DC转换模块一般只能对直流电路的电压进行升压和降压，功能较为单一，使用时需要根据功能需求通过线缆连接其他组件，导致占用燃料电池系统的空间较大，不利于燃料电池系统的总体布置。
因此，如何设计一种便于燃料电池系统的总体布置的DC-DC转换模块，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种DC-DC转换模块，以便于燃料电池系统的总体布置。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种DC-DC转换模块，用于新能源汽车，所述新能源汽车包括燃料电池系统，所述DC-DC转换模块的外侧设有：
能够连接所述燃料电池系统的电堆的高压输入端的连接孔；
能够连接所述新能源汽车的高压母线的DC-DC主输出端口；
能够给所述燃料电池系统的空压机控制器供电的第一高压配电输出端口；
能够给所述燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器供电的第二高压配电输出端口。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述DC-DC转换模块的冷却液体入口和所述DC-DC转换模块的冷却液体出口设置于所述DC-DC转换模块的外侧。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述DC-DC转换模块还包括设置于所述DC-DC转换模块的第一侧的电堆连接防护盖板和铜排，所述DC-DC转换模块与所述燃料电池系统通过所述电堆连接防护盖板和所述铜排连接。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述铜排可拆卸连接于所述DC-DC转换模块。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述电堆连接防护盖板上设置有保证用电安全的微动开关结构。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述DC-DC转换模块还包括设于所述DC-DC转换模块的顶部的高压配电防护盖，并且所述高压配电防护盖上设置有能够对所述燃料电池系统的高压零部件进行保护的保险丝。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述高压配电防护盖上设置有保证用电安全的微动开关结构。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述DC-DC转换模块的外侧设有能够对所述DC-DC转换模块进行控制和对所述DC-DC转换模块的运行状态进行反馈的信号控制接口。
优选地，在上述DC-DC转换模块中，所述连接孔设置于所述DC-DC转换模块的底部；所述DC-DC主输出端口、所述第一高压配电输出端口、所述第二高压配电输出端口、所述冷却液体入口和所述冷却液体出口均设置于所述DC-DC转换模块的第二侧。
一种燃料电池系统，包括如上所述的DC-DC转换模块。
一种新能源汽车，包括如上所述的DC-DC转换模块。
使用本实用新型所提供的DC-DC转换模块时，设置于DC-DC转换模块外侧的连接孔连接燃料电池系统的电堆的高压输入端，DC-DC主输出端口连接新能源汽车的高压母线，设置于DC-DC转换模块外侧的第一高压配电输出端口能够给燃料电池系统的空压机控制器供电，第二高压配电输出端口能够给燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器供电。由此可见，本实用新型所提供的DC-DC转换模块不仅具备使燃料电池系统不同电压值的电能转换功能，而且具备高压配电功能，即将直流电压转换功能和高压配电功能集成在了同一个DC-DC转换模块上，使用时不需要再通过线缆连接配电组件，节省了燃料电池系统的空间占用，便于燃料电池系统的总体布置。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所提供的一种DC-DC转换模块的顶部结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的一种DC-DC转换模块的侧面结构布局示意图；
图3为本实用新型实施例所提供的一种DC-DC转换模块的底部结构布局示意图；
图4为本实用新型实施例所提供的一种DC-DC转换模块的侧面结构布局示意图；
图5为本实用新型实施例所提供的一种铜排的安装结构示意图。
其中，100为连接孔，200为DC-DC主输出端口，300为第一高压配电输出端口，400为第二高压配电输出端口，500为冷却液体入口，600为冷却液体出口，701为电堆连接防护盖板，702为铜排，801为高压配电防护盖，802为保险丝，900为信号控制接口。
具体实施方式
有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种DC-DC转换模块，以便于燃料电池系统的总体布置。
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。
如图1至图5所示，本实用新型公开了一种DC-DC转换模块，用于新能源汽车，新能源汽车包括燃料电池系统，DC-DC转换模块包括设置于DC-DC转换模块外侧的连接孔100、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400。
连接孔100能够连接燃料电池系统的电堆的高压输入端；DC-DC主输出端口200能够连接新能源汽车的高压母线；第一高压配电输出端口300能够给燃料电池系统的空压机控制器进行供电；第二高压配电输出端口400能够给燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器进行供电。
使用本实用新型所提供的DC-DC转换模块时，设置于DC-DC转换模块外侧的连接孔100连接燃料电池系统的电堆的高压输入端，DC-DC主输出端口200连接新能源汽车的高压母线，设置于DC-DC转换模块外侧的第一高压配电输出端口300能够给燃料电池系统的空压机控制器供电，第二高压配电输出端口400能够给燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器供电。由此可见，本实用新型所提供的DC-DC转换模块不仅具备了使燃料电池系统不同电压值的电能转换功能，而且具备高压配电功能，即将直流电压转换功能和高压配电功能集成在了同一个DC-DC转换模块上，使用时不需要再通过线缆连接配电组件，节省了燃料电池系统的空间占用，便于燃料电池系统的总体布置。
需要说明的是，DC-DC转换模块的外侧可以是DC-DC转换模块的外侧壁，也可以是DC-DC转换模块的外侧的任意位置，即连接孔100、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400可以直接设置于DC-DC转换模块的外侧壁，也可以通过另外设置的零部件将连接孔100、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400设置于DC-DC转换模块的外侧的任意位置，只要是能够将直流电压转换功能和高压配电功能集成在同一个DC-DC转换模块上即可；优选地，本实用新型实施例所提供的连接孔100、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400均设置于DC-DC转换模块的外侧壁，以便于节省零部件，降低成本。另外，下文所述的DC-DC转换模块的外侧均指DC-DC转换模块的外侧壁。
并且，连接孔100、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400可以设置于DC-DC转换模块的同一侧，也可以分别设置于DC-DC转换模块的不同侧，只要是能够满足使用要求的布局结构均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例所提供的连接孔100设置于DC-DC转换模块的底部，DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400均设置于DC-DC转换模块的同一侧，以便于DC-DC转换模块在燃料电池系统中的总体布置与连接。
进一步地，DC-DC转换模块的冷却液体入口500和冷却液体出口600均设置于DC-DC转换模块的外侧，以便于使冷却液体入口500、冷却液体出口600能够与冷却液体导通，通过冷却液体对DC-DC转换模块进行降温，改善DC-DC转换模块的内部环境温度。
需要说明的是，进入冷却液体入口500的液体可以是水、油或者专用冷却剂等，只要是能够对DC-DC转换模块进行降温的液体均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例中采用水冷降温。
另外，冷却液体入口500和冷却液体出口600可以与DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400设置于DC-DC转换模块的同一侧，也可以与DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400设置于DC-DC转换模块的不同侧，只要是能够满足改善DC-DC转换模块的内部环境温度的布局结构均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例将冷却液体入口500、冷却液体出口600、DC-DC主输出端口200、第一高压配电输出端口300和第二高压配电输出端口400均设置于DC-DC转换模块的第二侧，便于DC-DC转换模块在燃料电池系统中的总体布置与连接。
进一步地，DC-DC转换模块还包括设置于DC-DC转换模块的第一侧的电堆连接防护盖板701和铜排702，DC-DC转换模块与燃料电池系统通过电堆连接防护盖板701和铜排702连接，省去了使用线缆连接DC-DC转换模块与燃料电池系统的电堆，减少了燃料电池系统内的线缆数量和走线，节省了空间，便于DC-DC转换模块在燃料电池系统中的布置。
需要说明的是，DC-DC转换模块与燃料电池系统的电堆通过电堆连接防护盖板701和铜排702连接，但不仅限于是铜排702，还可以是铝排、铜包铝排等零部件，只要是能够连接DC-DC转换模块与燃料电池系统的结构均属于本实用新型保护范围内。
如图5所示，本实用新型所提供的铜排702可拆卸连接于DC-DC转换模块，便于后期维修与维护。
需要说明的是，铜排702与DC-DC转换模块之间的连接可以是卡扣连接、螺丝连接或者倒刺连接等连接方式，只要是能够实现可拆卸连接的连接方式均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例采用螺丝连接，结构简单，便于拆卸和维修。
如图4所示，本实用新型实施例所提供的电堆连接防护盖板701设置有微动开关结构，用以实现开盖互锁功能，以便于打开电堆连接防护盖板701时，DC-DC转换模块能够上报高压互锁故障，保证用电安全。
如图1所示，DC-DC转换模块还包括设于DC-DC转换模块的顶部的高压配电防护盖801，并且高压配电防护盖801上设置有能够对燃料电池系统的零部件进行保护的保险丝802，以便于燃料电池系统运行过程中保险丝熔断时，打开高压配电防护盖801能够更换保险丝802。
进一步地，高压配电防护盖801上设置有微动开关，用以实现开盖互锁功能，以保证用电安全。具体地，高压配电防护盖801开启时，微动开关断开，DC-DC转换模块上报高压互锁故障，防止更换保险丝802时，工作人员触电。
如图4所示，DC-DC转换模块的外侧还设有信号控制接口900，以便于对DC-DC转换模块进行控制和DC-DC转换模块的运行状态进行反馈。
需要说明的是，本实用新型对信号控制接口900在DC-DC转换模块上的具体布局结构不作限定，只要是能够DC-DC转换模块进行控制和对DC-DC转换模块的运行状态进行反馈的布局结构均属于本实用新型保护范围内；优选地，本实用新型实施例所提供的信号控制接口900与电堆连接防护盖板701设置于DC-DC转换模块的同一侧。
此外，本实用新型还公开了一种燃料电池系统和一种新能源汽车，包括如上所述的的DC-DC转换模块，因此兼具了上述DC-DC转换模块的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种DC-DC转换模块，用于新能源汽车，所述新能源汽车包括燃料电池系统，其特征在于，所述DC-DC转换模块的外侧设有：
能够连接所述燃料电池系统的电堆的高压输入端的连接孔(100)；
能够连接所述新能源汽车的高压母线的DC-DC主输出端口(200)；
能够给所述燃料电池系统的空压机控制器供电的第一高压配电输出端口(300)；
能够给所述燃料电池系统的氢循环泵控制器和水泵控制器供电的第二高压配电输出端口(400)。
2.根据权利要求1所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述DC-DC转换模块的冷却液体入口(500)和所述DC-DC转换模块的冷却液体出口(600)设置于所述DC-DC转换模块的外侧。
3.根据权利要求1所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述DC-DC转换模块还包括设置于所述DC-DC转换模块的第一侧的电堆连接防护盖板(701)和铜排(702)，所述DC-DC转换模块与所述燃料电池系统通过所述电堆连接防护盖板(701)和所述铜排(702)连接。
4.根据权利要求3所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述铜排(702)可拆卸连接于所述DC-DC转换模块。
5.根据权利要求3所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述电堆连接防护盖板(701)上设置有保证用电安全的微动开关结构。
6.根据权利要求1所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述DC-DC转换模块还包括设于所述DC-DC转换模块的顶部的高压配电防护盖(801)，并且所述高压配电防护盖(801)上设置有能够对所述燃料电池系统的高压零部件进行保护的保险丝(802)。
7.根据权利要求6所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述高压配电防护盖(801)上设置有保证用电安全的微动开关结构。
8.根据权利要求1所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述DC-DC转换模块的外侧设有能够对所述DC-DC转换模块进行控制和对所述DC-DC转换模块的运行状态进行反馈的信号控制接口(900)。
9.根据权利要求2所述的DC-DC转换模块，其特征在于，所述连接孔(100)设置于所述DC-DC转换模块的底部；所述DC-DC主输出端口(200)、所述第一高压配电输出端口(300)、所述第二高压配电输出端口(400)、所述冷却液体入口(500)和所述冷却液体出口(600)均设置于所述DC-DC转换模块的第二侧。
10.一种燃料电池系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的DC-DC转换模块。
11.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的DC-DC转换模块。
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