CN214958134U

CN214958134U - 高压配电箱

Info

Publication number: CN214958134U
Application number: CN202120952581.4U
Authority: CN
Inventors: 孟昭渝溪; 张杰家; 李泰祥; 刘春欢
Original assignee: CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute Co Ltd
Priority date: 2021-05-06
Filing date: 2021-05-06
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2031-05-06

Abstract

本实用新型属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种便于组装、维护的高压配电箱。包括箱体，安装架，设置在所述箱体内，所述安装架上设置有竖向的接触器组；所述箱体内还设置有PCB转接板，所述PCB转接板设置在所述接触器组的接线柱上方，且所述PCB转接板上设置有多个可就近布置元器件的插接连接器，所述PCB转接板上还形成有能够使得穿过元器件的固定孔；PCB转接板的设置减少了高压配电箱箱体内部的走线，使箱体内部线束相关的安全性得以提高，且由于箱体内部走线较少，元器件布置更加紧凑，占用空间小；PCB转接板上的插接连接器，使各种信号线连接更快捷，减少了组装过程和布线时间，提高了产品生产效率，后期器件维护过程也更加方便。

Description

高压配电箱

技术领域

本实用新型属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种便于组装、维护的高压配电箱。

背景技术

新能源汽车中与动力电池相关的高压元器件，如各回路的接触器、及保险丝等一般集成在动力电池包内。但是动力电池作为电动汽车的能量存储装置，受整车尺寸及布置的影响，可用空间非常有限。同时还需要保证动力电池系统维修的便利性，减少拆卸动力电池包的次数。业界广泛采用集中式高压电气系统架构配电，高压配电箱应运而生。

高压配电箱(PDU)是保障整车系统动力电能的传输，是动力电池与各高压设备的电源和信号传递的桥梁。并随时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障及高压故障等。在电动汽车上，与高压配电盒相连接的高压部件包括：动力电池、电机控制器、变频器、逆变电源、电动空调、电动除霜、充电座等。

目前，为了解决高压配电箱功能单一和安全性的问题，采用在高压配电箱中开始集成绝缘检测功能和对外连接器的高压互锁功能等。但添加的绝缘检测模块导致高压配电箱中器件增多、体积变大、或紧凑的情况下不便于组装机后期维护等问题；同时，增加的高压互锁功能导致高压配电箱内部线束增多，占用空间大、安全性降低，不利于后期器件的维护。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种高压配电箱。该高压配电箱，内部走线少，器件布置更加紧凑。

本实用新型提供一种高压配电箱，包括：

箱体，其上端设置有箱盖；

安装架，设置在所述箱体内，所述安装架上设置有竖向的接触器组；

其中，

所述箱体内还设置有PCB转接板，所述PCB转接板设置在所述接触器组的接线柱上方，且所述PCB转接板上设置有多个可就近布置元器件的插接连接器，所述PCB转接板上还形成有能够使得穿过元器件的固定孔。

上述技术方案中，PCB转接板的设置减少了高压配电箱箱体内部的走线，使箱体内部线束相关的安全性得以提高，且由于内部走线较少，使元器件布置更加紧凑，占用空间小；PCB转接板上的插接连接器，使各种信号线连接更快捷，减少了组装过程布线时间，提高了产品生产效率，后期器件维护过程也更加方便。

在其中一些实施例中，所述安装架、所述PCB转接板、以及安装在两者之间的元器件形成快速安装模块，所述安装架通过螺栓固定在所述箱体上(说明书)，组装与后期维护，快速安装模块可以整体拆卸，实现快速更换与安装。

在其中一些实施例中，所述PCB转接板上还设置有多个保险丝，减少了线缆的使用，当箱体内的某一回路发生过电流时，该回路的保险丝就会熔断，起到保护的作用。

在其中一些实施例中，所述安装板上设置有主接触器、熔断器、预充电阻和铜排，所述主接触器有两个，其中一个所述主接触器与所述熔断器串联，所述熔断器在电路发生过电流时起到熔断保护作用，该所述主接触器通过线缆与所述预充电阻和所述接触器组中的预充接触器并联，在高压上电过程起到预充电作用。

在其中一些实施例中，所述安装架上还设置有绝缘监测模块，所述绝缘监测模块的信号线通过所述插接连接器与所述PCB转接板相连，所述绝缘监测模块还与正、负母线铜排相联，且与所述箱体搭接形成回路，可以测量正负母线对地的绝缘电阻；对外通过CAN信号输出绝缘电阻值，同时可以输出报警信号。

在其中一些实施例中，所述箱体上设置有高压连接器组、低压连接器组、MSD维护开关，所述箱体上还设置有低压信号连接器，所述低压信号连接器与所述PCB转接板通过所述插接连接器连接，对外输出接触器反馈信号、高压互锁信号、电流传感器信号和绝缘检测信号，对内输入接触器控制信号和24V电源。

在其中一些实施例中，所述高压连接器组的每个连接器均包含高压互锁信号线及防错插结构，所述高压互锁信号线通过所述插接连接器与所述PCB转接板连接，所述防错插结构可以保证动力线接线正确；

所述低压连接器组上设置有防错插结构。

在其中一些实施例中，所述箱体上还设置有用于检测组装后产品气密性以及使用过程中平衡内外压力的泄压阀。

在其中一些实施例中，所述箱体与所述箱盖之间设置有密封条，起到密封作用，保证高压配电箱的密封等级。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中的高压配电箱，PCB转接板的设置减少了高压配电箱箱体内部的走线，使箱体内部线束相关的安全性得以提高，且由于箱体内部走线较少，元器件布置更加紧凑，占用空间小；PCB转接板上的插接连接器，使各种信号线连接更快捷，减少了组装过程和布线时间，提高了产品生产效率，后期器件维护过程也更加方便；

安装架的设置，可以使内部器件的组装与箱体外部高压连接器组、低压连接器组的组装独立进行、互不干涉，减少了组装的等待时间；安装架、PCB转接板、安装在两者之间的元器件形成快速安装模块，组装完成后可以一次性安装到位，后期产品维护更便捷，实现器件的快速拆卸；

箱体与箱盖之间的密封条保证了高压配电箱的密封等级；泄压阀可以检测组装后产品的气密性及在产品使用过程起到平衡内外压力的作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的高压配电箱的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的高压配电箱的快速安装模块的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的高压配电箱的PCB转接板的结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例的高压配电箱的电路图；

图中：

10、箱体；11、箱盖；12、高压连接器组；13、低压连接器组；14、MSD维护开关；15、低压信号连接器；16、电流传感器；17、泄压阀；18、密封条；20、安装架；21、接触器组；22、固定部；23、螺栓孔；24、主接触器；25、熔断器；26、预充电阻；27、铜排；28、绝缘检测模块；30、PCB转接板；31、插接连接器；32、固定连接孔；33、保险丝。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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1-2所示，作为本实用新型一个实施例的高压配电箱，包括：

箱体10，其上端设置有箱盖11；

安装架20，设置在箱体10内，安装架20上设置有竖向的接触器组21；

其中，

所述箱体10内还设置有PCB转接板30，PCB转接板30固定设置在接触器组21的接线柱上方，直接通过接线柱固定安装，且PCB转接板30上设置有多个可就近布置元器件的插接连接器31，所述PCB转接板30上还形成有能够穿过各种元器件的固定孔32，插接连接器32和固定连接孔32可根据元器件的类型和规格进行设置，PCB转接板上可以有多种不同类型、不同规格的插接连接器31，以及不同形状、不同大小的固定连接孔32，以用来固定各种不同的元器件。

上述技术方案中，PCB转接板30的设置减少了高压配电箱箱体10内部的走线，使箱体10内部线束相关的安全性得以提高，且由于内部走线较少，使元器件布置更加紧凑，占用空间小；PCB转接板上的插接连接器31，使各种信号线连接更快捷，减少了组装过程和布线时间，提高了产品生产效率，后期器件维护过程也更加方便。

为了便于组装以及后期维护，安装架20、PCB转接板30、以及安装在两者之间的元器件形成快速安装模块，如图2所示；安装架20的两条长边上延伸有固定部22，固定部22上均匀分布有多个螺栓孔23，通过螺栓降安装架20固定在箱体10内部，由于PCB转接板30固定在接触器组21的上方，固定连接孔32可以将部分元器件固定在安装架20和PCB转接板30之间，形成整体的快速安装模块，可以实现整体拆卸，实现快速更换与安装，为后期组装和维护增加了便利。

为了增加高压配电箱的安全性，PCB转接板30上还设置有多个保险丝33，如图1-2所示，作为本实用新型的一个实施例，PCB转接板上设置有4个保险丝，当箱体内的某一回路发生过电流时，该回路的保险丝就会熔断，起到保护的作用，同时还能减少线缆的使用。

为了增加高压配电箱的功能，如图2所示，作为本实用新型的一个实施例，安装板20上设置有两个主接触器24、熔断器25、预充电阻26和铜排27，两个主接触器24位于安装板20的一侧，箱体10上的高压连接器通过铜排与其中一个主接触器24、以及熔断器25串联，熔断器25在电路发生过电流时起到熔断保护作用，该主接触器24通过线缆与预充电阻26和接触器组21中的预充接触器并联，在高压上电过程起到预充电作用。

为了进一步增加高压配线箱的功能，安装架20上还设置有绝缘监测模块28，绝缘检测模块28位于安装架20的一短边侧，且位于PCB转接板30的下方，绝缘监测模块28的所有信号线通过插接连接器31与PCB转接板30相连，绝缘监测模块28还与箱体10内部的正、负母线铜排相联，且与箱体10搭接形成回路，可以测量正负母线对地的绝缘电阻；对外通过CAN信号输出绝缘电阻值，同时可以输出报警信号。

为了更进一步增加高压配电箱的功能，箱体10上还设置有高压连接器组12、低压连接器组13、MSD维护开关14，箱体10上还设置有低压信号连接器15，作为本申请的一个实施例，高压连接器组12包括动力电池负极连接器、动力电池正极连接器、MCU负极连接器和MCU正极连接器，每个高压连接器的位置可互换，且都包含高压互锁信号线及防错插结构，高压互锁信号线通过插接连接器31与PCB转接板30相联，防错插结构可以保证动力线接线正确。防错插结构使用现有技术中较为成熟的防错插结构，本实用新型未对防错插结构进行改进，在此对其结构不在进行赘述。在动力电池回路中，动力电池负极连接器和动力电池正极连接器通过铜排与MSD维护开关14和另外一个主接触器24串联，MSD维护开关14在动力电池回路电流过大时起到熔断保护作用，该回路中同时添加电流传感器29，电流传感器29用于实时采集母线回路电流的大小。

对于上述提到的熔断器25中，更具体的为，MCU电机控制器回路中，MCU正极连接器和动力电池正极连接器通过铜排串联，同时中间还串联有中一个主接触器24和熔断器25，MCU负极连接器直接通过铜排与动力电池负极极连接器连接；熔断器25起到在过电流时熔断保护作用，同时，在MCU电机控制器回路中，主接触器24通过线缆并联接触器组21中的预充接触器、预充电阻26，该回路在高压上电过程起到预充电作用。

低压连接器组包括电池冷却连接器、电池加热连接器、空调连接器、DC/DC连接器，每个连接器同样也具有防错插结构。电池加热回路、电池冷却回路、DC/DC变换器回路、DC/AC变换器回路均通过PCB转接板30与线缆串联接触器组21中的一个接触器和一个保险丝33串联，如图4所示，任何一路发生过电流，该回路的保险丝就会起到熔断保护的作用；且保险丝直接安装固定于PCB转接板30上，减少了线缆的使用。

低压信号连接器15与PCB转接板30通过插接连接器31连接，对外输出接触器反馈信号、高压互锁信号、电流传感器信号和绝缘检测信号，对内输入接触器控制信号和24V电源。

如图1所示，箱体10上还设置有用于检测组装后产品气密性以及使用过程中平衡内外压力的泄压阀17。箱体10与箱盖11之间设置有密封条18，起到密封作用，保证高压配电箱的密封等级，更进一步的，所有的对外连接器和壳体之间的接触面之间都有密封条。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种高压配电箱，其特征在于：包括：

箱体，其上端设置有箱盖；

其中，

2.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述安装架、所述PCB转接板、以及安装在两者之间的元器件形成快速安装模块，快速安装模块可以整体拆卸。

3.根据权利要求2所述的高压配电箱，其特征在于，所述PCB转接板上还设置有多个保险丝，所述箱体内的某一回路发生过电流时，该回路的保险丝就会熔断。

4.根据权利要求1所述的高压配电箱，其特征在于，所述安装板上设置有主接触器、熔断器、预充电阻和铜排，所述主接触器有两个，其中一个所述主接触器与所述熔断器串联，所述熔断器在电路发生过电流时起到熔断保护作用，该所述主接触器通过线缆与所述预充电阻和所述接触器组中的预充接触器并联。

5.根据权利要求4所述的高压配电箱，其特征在于，所述安装架上还设置有绝缘监测模块，所述绝缘监测模块的信号线通过所述插接连接器与所述PCB转接板相连，所述绝缘监测模块还与正、负母线铜排相联，且与所述箱体搭接形成回路，测量正负母线对地的绝缘电阻；对外通过CAN信号输出绝缘电阻值，同时可以输出报警信号。

6.根据权利要求1或5所述的高压配电箱，其特征在于，所述箱体上设置有高压连接器组、低压连接器组、MSD维护开关，所述箱体上还设置有低压信号连接器，所述低压信号连接器与所述PCB转接板通过所述插接连接器连接，对外输出接触器反馈信号、高压互锁信号、电流传感器信号和绝缘检测信号，对内输入接触器控制信号和24V电源。

7.根据权利要求6所述的高压配电箱，其特征在于，所述高压连接器组的每个连接器均包含高压互锁信号线及防错插结构，所述高压互锁信号线通过所述插接连接器与所述PCB转接板连接；

所述低压连接器组上设置有防错插结构。

8.根据权利要求1或7所述的高压配电箱，其特征在于，所述箱体上还设置有用于检测组装后产品气密性以及使用过程中平衡内外压力的泄压阀。

9.根据权利要求8所述的高压配电箱，其特征在于，所述箱体与所述箱盖之间设置有密封条。