CN214984838U - 高压箱以及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种高压箱以及车辆，高压箱包括多对电池连接件，环流消耗电路以及控制器，一对电池连接件分别供一个动力电池组对应的正极以及负极连接，以形成多个并联的电池支路；环流消耗电路串联于每个电池支路上；控制器与环流消耗电路电连接，用于控制环流消耗电路消耗电池支路上所存在的环流。本实用新型提供了一种安全性高的高压箱。

Description

高压箱以及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆动力电池技术领域，具体的，涉及一种高压箱以及一种车辆。

背景技术

随着人民环境保护意识的提高、新能源电动汽车的普及，电池组系统已得到广泛应用。近年来，电动汽车尤其是电动重卡对电池组放电倍率的要求越来越高，这对系统中的电气元件的过流能力是一种考验，在保证电池组系统放电性能不受影响的前提下，目前通常采用多支路并联的方式建立动力电池系统，从而降低每支路承载的电流。

然而，多支路并联的动力电池系统也因其特殊性存在着一些难题，最为突出的就是各支路间由于电压不同而引起的环流问题。若直接将电压差异较大的各支路与高压箱对接，接触点瞬间将产生强大的冲击环流，损坏电池以及电气元件，甚至危害人体健康。

实用新型内容

本实用新型提供的高压箱以及车辆，旨在提高高压箱的使用可靠性和安全性。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种高压箱，多对电池连接件，一对电池连接件分别供动力电池对应的正极和负极连接，以形成多个并联的电池支路；环流消耗电路，环流消耗电路串联于每个电池支路上；控制器，控制器与环流消耗电路电连接，用于控制环流消耗电路消耗电池支路上所存在的环流。通过串联于每个电池支路上的环流消耗电路消耗环流，能提高高压箱使用的安全性。

在一个实施例中，高压箱还包括电压检测电路，电压检测电路与各个动力电池组电连接，用于检测各个动力电池组的电压；控制器与检测电路电连接，用于根据所检测的动力电池组的电压确定是否将产生环流，若将产生环流，则控制环流消耗电路消耗将产生的环流。

在一个实施例中，环流消耗电路包括第一开关器件以及功率消耗器件，第一开关器件与功率消耗器件串联连接；控制器用于在控制第一开关器件打开或关闭，当第一开关器件闭合时，功率消耗器件消耗电池支路上的环流。

在一个实施例中，功率消耗器件包括平衡电阻，平衡电阻与动力电池组的正极连接。

在一个实施例中，高压箱还具有第二开关器件，第二开关器件的一端与动力电池组的正极连接，另一端与环流消耗电路连接，受控端与控制器电连接；第二开关器件闭合时，动力电池组给待供电装置提供电力。

在一个实施例中，第一开关器件为第一继电器。

在一个实施例中，第二开关器件为第二继电器，第二继电器的额定电流大于第一继电器的额定电流。

在一个实施例中，电池支路还具有多个电流传感器，一个电流传感器与一个电池支路相对应，所述电流传感器用于检测相对应的电池支路上的电流；控制器与各个电流传感器相连接，以在所检测的电池支路中的电流异常时，控制电池支路断开。

在一个实施例中，高压箱具有箱体；多个电流传感器，环流消耗电路以及控制器固定设置于箱体中。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种车辆，车辆包括动力电池系统，驱动系统以及如前所述的高压箱，动力电池系统包括并联的多个动力电池组，多个动力电池组与高压箱电连接，以通过高压箱给驱动系统提供电力，以使驱动系统驱动车辆行驶。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本实用新型的技术方案通过串联于每个电池支路上的环流消耗电路消耗所产生的环流，能够有效减少并联的各个电池支路上环流，从而防止将电压差异较大的各电池支路对接时，接触点瞬间产生强大的冲击环流，进而避免了损坏动力电池组以及电气元件，提高了整个高压箱工作的可靠性和稳定性。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作详细描述。

图1是根据本实用新型一实施例所示的高压箱的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-动力电池组，2-第一连接件，3-第一开关器件，4-功率消耗器件，5-第二开关器件，6-电流传感器，7-总正熔断器，8-高压箱，9-第三连接件，10-第二连接件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面以一个实施例具体介绍本实用新型的高压箱。

图1是根据本实用新型一实施例所示的高压箱8的结构示意图。如图1所示，高压箱8内至少包括多对电池连接件，环流消耗电路以及控制器。也就是说，高压箱8用于固定安装上述多个电气元件。具体的，一对电池连接件分别用于连接一组动力电池组的正极和负极，多个动力电池组1互相并联，形成多个并联的电池支路，环流消耗电路串联于每个电池支路上，控制器控制环流消耗电路在所串联的电池支路上存在环流时消耗该环流。

其中，动力电池组是由多块电池通过并联或串联方式构成的一个存储以及输出电能的部件。动力电池系统是包括多组动力电池组1的具有完善的电池管理功能的提供动力来源的系统。由于各电池支路上的动力电池组1的一致性存在差异，或由于当一条电池支路因故障退出后又重新接入，在该电池支路排除故障后与其余电池支路上动力电池组1的电压将存在较大差异，接入后将产生环流，环流是两个或两个以上的动力电池组1并联后，由于两个或两个以上的动力电池组1的压差生成的流过动力电池组内阻的电流。

本实用新型的技术方案通过串联于每个电池支路上的环流消耗电路消耗可能产生的环流，能够有效减少互相并联的各个电池支路上环流，从而防止将电压差异较大的各电池支路对接时，接触点瞬间产生强大的冲击环流，进而避免了损坏动力电池组1以及电气元件，提高了整个高压箱8工作的可靠性和稳定性。

高压箱8具有箱体，多对电池连接件可设置在箱体的一壁上，一对电池连接件包括一个第一连接件2以及一个第二连接件10，其中，各个第一连接件2与一个电池支路的正极输出端对应连接，各个第二连接件10对应地与该电池支路负极输出端对应连接，从而将动力电池组1固定连接于高压箱8上，环流消耗电路可通过上述连接件串联于每个电池支路上。高压箱8还具有输出多个电池支路并联后的输出总电流的第三连接件9，以将高压箱8中的供电电路与外界的待供电装置相连接。

在一个实施例中，高压箱8内还可以包括电压检测电路，电压检测电路能够感测动力电池组1的电压信息，并按一定规律将该电压信息变换为符合一定标准的电信号或者其他形式的信息输出至控制器，从而根据所检测的各个动力电池组1的电压确定是否将产生环流，若判断环流即将产生，则控制环流消耗电路消耗环流。示意性的，由于某个动力电池组1故障损坏后又将重新接入时，即将接入动力电池组1的电压值与其他已连接至高压箱8上的动力电池组1的电压的值很可能存在较大差异。因此，当电压检测电路检测到即将接入的动力电池组1电压与其他已连接的动力电池组1的电压存在不同后，控制器控制环流消耗电路与该电池支路串联，以在动力电池组1接入后消耗环流，直至所有的动力电池组1的电压相等。之后，控制环流消耗电路从所串联的两个动力电池组1的正极之间断开。由此，能实现安全地更换动力电池组1，提高高压箱8使用的可靠性。

在一个实施例中，随着时间的推移，电压检测电路还可以对动力电池组1的电压进行监控，例如，在由于环境温度等因素出现多个动力电池组1内部化学能转换为电能的速率不一致的情况下，电压检测电路能及时检测出多个电池支路的压差，进而控制环流消耗电路消耗对应的电池支路上的环流，提高高压箱8使用的安全性和可靠性。

在一个实施例中，环流消耗电路可包括第一开关器件3以及功率消耗器件4，功率消耗器件4用于消耗动力电池组1的功率，使其电压与其他动力电池组1的电压一致，功率消耗器件4可以是电阻、二极管、并联的电容等器件，第一开关器件3可以是MOS管、继电器等受电控制打开或关闭的器件。控制器用于控制第一开关器件3打开或关闭，当第一开关器件3闭合时，功率消耗器件4接入电压不等的两个动力电池组1的正极之间，消耗对应的两个电池支路上的环流直至两个动力电池组1的电压相同，之后，再控制第一开关器件3打开。具体的，若功率消耗器件4为平衡电阻，平衡电阻与两个具有压差的动力电池组1的正极连接时，电压值较高的动力电池组1持续放电，产生环流，平衡电阻持续消耗环流，将电能转化为热能，直至两个动力电池组1的电压平衡后，环流消耗殆尽。

在一个实施例中，如图1所示，高压箱8还可具有第二开关器件5，第二开关器件5串联于电池支路中，用于控制该电池支路的通断，从而可在存在环流时及时切换动力电池组1与待供电装置所在的电路之间的连接，避免动力电池组1以及电气元件发热，提高高压箱8内供电电路使用的安全性，具体的，第二开关器件5也可为继电器，该继电器的控制线圈连接控制器，由控制器控制其通断。

在一个实施例中，示意性的，如图1所示，第一开关器件3为第一继电器，第一继电器的一端与平衡电阻的一端相连接，一端与所在电池支路的动力电池组的正极相连，第二开关器件5为第二继电器，第二继电器的一端与动力电池组的正极相连，一端与平衡电阻的另一端相连接，且第一继电器和第二继电器的受控端均与控制器相连接，受控制器控制。在该实施例中，为防止继电器烧毁，第二继电器的额定电流大于第一继电器的额定电流。

在一个实施例中，为了提高安全性，可在每个电池支路上各串联一个电流传感器6，电流传感器6是一种检测装置，用于检测被测电流的信息，并将被测电流的信息转换为电信号或者其他信息的信号输出。由此，通过电流传感器6可检测对应的电池支路上电流，控制器与各个电池传感器相连接，从而可在某个电池支路上的电流存在异常时，及时控制切断该电池支路，具体的，在一个实施例中，基于前述实施例的基础上，可通过控制器控制第二开关器件5断开，并控制第一开关器件3闭合，从而使对应的电池支路的断开，使环流消耗电路与动力电池组1并联消耗环流。在另一个方面，由于在本申请的相关技术中，存在某一电池支路故障而导致整个动力电池系统报错，进而影响被供电装置的运行的方案，该方案会导致动力电池系统故障率较高。而本实用新型所采用的方案，当监测到任一电池支路的电流出现故障时，例如，继电器粘连，可及时切断发生故障的电池支路，降低放电功率，并使其余支路继续运行，从而减少因个别电池支路产生故障而导致待供电装置整体无法运行的情况。

在一个实施例中，为提高高压箱中供电电气元件的安全性，多条电池支路并联后形成的供电主回路上可串联一总正熔断器7，从而预防短路和过载。

由于各个电池支路上的电流传感器6，环流消耗电路，控制器等均有序固定于一个高压箱8的箱体中，因此可在保证动力电池系统运行的可靠性的前提下，节省布置空间。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种车辆，车辆包括动力电池系统，驱动系统以及如前所述的高压箱8，动力电池系统包括并联的多个动力电池组，多个动力电池组与高压箱电连接，以通过高压箱给驱动系统提供电力，以使驱动系统驱动车辆行驶。具体的，动力电池系统通过高压箱8供电，使驱动车辆的电机运转，运转的电机提供驱动力，从而驱动车辆行驶。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压箱，其特征在于，包括：

多对电池连接件，一对所述电池连接件分别供一个动力电池组对应的正极以及负极连接，以形成多个并联的电池支路；

环流消耗电路，所述环流消耗电路串联于每个所述电池支路上；

控制器，所述控制器与所述环流消耗电路电连接，用于控制所述环流消耗电路消耗所述电池支路上所存在的环流；

电压检测电路，所述电压检测电路与各个所述动力电池组的输出端电连接，用于检测各个所述动力电池组的电压；所述控制器与所述电压检测电路电连接，用于根据所检测的所述动力电池组的电压确定是否将产生环流，若将产生环流，则控制所述环流消耗电路消耗将产生的所述环流。

2.根据权利要求1所述的高压箱，其特征在于，所述环流消耗电路具有串联连接的第一开关器件以及功率消耗器件；所述控制器用于控制所述第一开关器件；当所述第一开关器件闭合时，所述功率消耗器件消耗所述电池支路上的环流。

3.根据权利要求2所述的高压箱，其特征在于，所述功率消耗器件包括平衡电阻，所述平衡电阻与所述动力电池组的正极连接。

4.根据权利要求2所述的高压箱，其特征在于，所述高压箱还具有第二开关器件，所述第二开关器件的一端与所述动力电池组的正极连接，另一端与所述环流消耗电路连接，受控端与所述控制器电连接；在所述第二开关器件闭合时，所述动力电池组给待供电装置提供电力。

5.根据权利要求4所述的高压箱，其特征在于，所述第一开关器件为第一继电器。

6.根据权利要求5所述的高压箱，其特征在于，所述第二开关器件为第二继电器，所述第二继电器的额定电流大于所述第一继电器的额定电流。

7.根据权利要求1－6任一项所述的高压箱，其特征在于，所述电池支路还具有多个电流传感器，一个所述电流传感器与一个所述电池支路相对应，所述电流传感器用于检测相对应的所述电池支路上的电流；所述控制器与各个所述电流传感器相连接，以在所检测的所述电池支路上的电流异常时，控制所述电池支路断开。

8.根据权利要求7所述的高压箱，其特征在于，所述高压箱具有箱体；多个所述电流传感器，所述环流消耗电路以及所述控制器固定设置于所述箱体中。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括动力电池系统，驱动系统以及如权利要求1－8任一项所述的高压箱，所述动力电池系统包括并联的多个动力电池组，多个所述动力电池组与所述高压箱电连接，以通过所述高压箱给所述驱动系统提供电力，以使所述驱动系统驱动所述车辆行驶。

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