CN215322028U - 一种电动汽车用高压配电盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用高压配电盒，包括配电盒体，所述配电盒体内设有高压供电部分和低压控制部分，所述高压供电部分包括高压连接器接口、铜排、绝缘板、继电器、预充电阻、保险丝、传感器以及高压线束；所述低压控制部分包括低压线束、BMS模块以及低压接口。将BMS及BDU集成至整车高压配电盒中，基于BMS的CAN总线网络通讯及控制的高压配电盒，只需要使用电源和CAN总线连接至高压配电盒中BMS模块，安装、连接简单，易于更改，而且CAN总线安全性高，容易排查故障；将BDU集成到高压配电盒中便于后期故障维修，增加了动力电池能量密度，也可降低整车成本。

Description

一种电动汽车用高压配电盒

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其是涉及一种电动汽车用高压配电盒。

背景技术

近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，其中最主要的是以锂电为动力的电动汽车。现有电动汽车高压配电盒功能单一、集成化程度不高；并且，其安全问题也变得越来越重要。电动汽车和燃油汽车最大的不同就是因为其使用了电压非常大的直流电，会对人体造成非常大的安全隐患，因此我们必须合理科学的控制高压的通断，在发生故障时立刻断开高压，避免高压对人体的损害；另动力电池内部BDU及BMS故障后维修困难，且会影响动力电池密封性能。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电动汽车用高压配电盒，其可提高整车高压电安全性和稳定性，可便于后期维修。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

该电动汽车用高压配电盒，包括配电盒体，所述配电盒体内设有高压供电部分和低压控制部分，所述高压供电部分包括高压连接器接口、铜排、绝缘板、继电器、预充电阻、保险丝、传感器以及高压线束；所述低压控制部分包括低压线束、BMS模块以及低压接口。

进一步的：

所述低压线束包括继电器控制线束、CAN屏蔽线或双绞线。

所述低压接口包括低压电源接口、CAN通讯接口以及预留接口。

所述BMS模块通过低压电源接口与低压电源连接为其供电，所述BMS模块通过CAN通讯接口与整车控制器连接进行通讯，以及根据制定的CAN。

所述BMS模块设有预留的控制信号接口。

所述配电盒体内的主回路上设有电流传感器。

所述高压连接器接口包括电池接口、MCU接口、压缩机接口、PTC接口、OBC接口、快充接口、慢充接口以及DCDC接口。

所述继电器包括主正继电器、主负继电器、预充继电器、快充继电器以及高压附件继电器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

该电动汽车用高压配电盒结构设计合理，将BMS及BDU集成至整车高压配电盒中，基于BMS的CAN总线网络通讯及控制的高压配电盒，只需要使用电源和CAN总线连接至高压配电盒中BMS模块，安装、连接简单，易于更改，而且CAN总线安全性高，容易排查故障；将BDU集成到高压配电盒中便于后期故障维修，增加了动力电池能量密度，也可降低整车成本；其结构简单，使用方便，不需要在原车的基础上进行大量修改；且其功能易于修改，适用范围广泛；另外高压配电盒中带有多重保护，能够最大程度上保证驾驶员和车辆的安全性。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型高压配电盒原理框图。

图2为本实用新型高压配电盒内部结构示意图。

图3为图2的仰视示意图。

图4为图2的右视示意图。

图5为图2的俯视示意图。

图中：

1-铜排、2-预充电阻、3-开盖互锁开关、4-主正继电器、5-主负继电器、6-快充继电器、7-预充继电器、8-PTC回路保险丝、9-压缩机回路保险丝、10-OBC/DCDC回路保险丝、11-电流传感器、12-BMS模块、13-电池接口、14-MCU接口、15-快充接口、16-PTC接口、17-压缩机接口、18-OBC/DCDC接口、19-预留动力电池加热PTC接口、20-BMS模块低压接口、21-预留VCU、22-预留VCU低压接口。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图5所示，该电动汽车用高压配电盒为多合一集成高压配电盒；将动力电池内BDU及BMS集成在高压配电盒中，高压配电盒能够通过CAN总线网络与整车控制器进行通讯，减少低压线束的使用，降低整车控制器的任务量；同时可以集成VCU。

高压配电盒中BMS模块12能直接控制盒内继电器，从而控制高压的通断，能够对电机控制器和高压附件进行预充，在电流过大时能够快速断开保险丝，保护外部设备，可以合理、快速、有效控制高压的通断；能在减少整车成本的同时提高整车系统的可靠性和安全性，同时也方便了后期车辆维修。

优选具体实例为：

电动汽车用多合一集成高压配电盒，高压配电盒包括配电盒本体以及设在配电盒本体内的高压供电部分和低压控制部分；高压配电盒本体包括高压配电盒主壳体、高压配电盒上盖和绝缘端子以及开盖互锁开关3；高压供电部分包括高压连接器接口、铜排1、绝缘板、继电器、预充电阻2、保险丝、传感器以及高压线束。

低压控制部分包括低压线束、BMS模块、低压接口；低压线束包括继电器控制线束、CAN屏蔽线或双绞线；低压接口包括低压电源接口、CAN通讯接口、预留接口、预留动力电池加热PTC接口19、BMS模块低压接口20；预留接口设有预留VCU低压接口22，对应预留集成VCU21设置。

高压配电盒BMS模块通过低压电源接口与低压电源连接为其供电，BMS模块通过CAN通讯接口与整车控制器连接进行通讯，以及根据制定的CAN。通讯协议，进而控制高压配电盒中相应的继电器吸合，从而控制整车的上电与下电。

BMS模块能直接控制继电器，具有反接、欠压、过压保护、防静电等功能，其安全性强，自带烧录接口，带有两个接插件，分别对内连接继电器，对外连接电源和CAN总线。BMS模块能够解析和发送CAN报文，通信线使用屏蔽线或者双绞线，抗干扰能力强，能够适应恶劣的工作环境。

BMS模块设有预留的控制信号接口；由于车内设备可能不在车载CAN网络中，需要使用引线直接进行控制，故所述预留继电器的控制信号接口能够适应更多的场合。

高压配电盒的主回路上设有电流传感器11；电流传感器用于检测充放电电流，便于对所述高压配电盒的控制和管理，进行多重的安全保护。

高压线束将电池电能分配给各整车高压附件，例如PTC、DCDC、MCU接口等，同时利用继电器、保险丝等元器件保护各回路。

高压连接器接口包括电池接口13、MCU接口14、压缩机接口17、PTC接口16、OBC/DCDC接口18、快充接口15、慢充接口。

每个高压回路至少连接一个保险丝，其熔断电流与外部设备相匹配；如果因为设备故障导致的电流过大，超出了外部设备的安全电流，则相应回路上的保险丝将会烧坏，电流将不会流入外部设备，避免外部设备被烧坏。

每个高压接口由连接器插座、端子组成，连接器端子与铜排相连；且所有高压接口都设有高压互锁，同时高压配电盒也设有开盖互锁。所述；盖互锁串联在高压互锁回路中，开盖检测开关能在高压配电盒进行维修时断开高压互锁回路信号，BMS检测到互锁信号异常切断继电器，防止对人体造成伤害。

继电器包括主正继电器4、主负继电器5，预充继电器7、快充继电器6、高压附件继电器；保险丝包括压缩机回路保险丝9、PTC回路保险丝8、慢充回路保险丝、OBC/DCDC回路保险丝10；其他元器件包括电流传感器、预充电阻等。

避免启动时因启动电流过大对附件和MCU造成损坏，设有附件预充回路；在上电时首先使附件预充继电器、主负继电器吸合，预充完成后判断电压是否达到要求，如果电压不够则会断开附件预充继电器、主负继电器，并且报上电失败的故障；若电压满足上电要求，则闭合主正继电器，断开预充继电器，完成上电流程。其中，所述继电器采用双触点结构，吸合后辅助触点吸合，高BMS模块采集反馈信号并且通过CAN总线反馈给整车控制器。

本实用新型高压配电盒集成了BMS模块，通过CAN总线与整车控制器进行通讯，能够直接控制继电器的吸合与断开，CAN总线抗干扰性、稳定性好，传输速率高。高压配电盒具有欠压保护、过流保护、限制启动电流、绝缘检测、维修开关、故障码诊断、CAN通讯等功能，有效的保障车辆和人体的安全，保证车辆的正常行驶。

高压配电盒通集成了BDU模块，减少了器件数量与占用体积，集成程度更高，可靠性强，减少了后期排查故障时的难度。有效增加了动力电池的能量密度，降低了整车成本。

高压配电盒通过CAN总线网络，能够与车上其他设备或整车控制器进行通讯，能够随时得到其他设备的信息，具有独立的控制单元，即使整车控制器出现故障也不会影响到高压配电盒的运行，效率更高，安全性和可移植性也更好。

高压配电盒中的主控继电器和附件继电器具有双触点，当主控或附件继电器吸合时，配电盒中的控制面板对辅助触点的反馈信号进行采集，然后通过CAN总线发送给整车控制器。反馈信号有利于定位高压配电盒的故障位置和原因，便于维护检查，出现故障时能够使控制器及时得到反馈，提高高压配电盒的安全性。

高压配电盒带有主控和附件预充回路，在上电时通过预充电阻进行限流，避免因为启动电流过大，将电机控制器或附件烧坏。

高压配电盒在上电时首先使预充继电器吸合，预充后控制主正继电器吸合，预充后判断电压是否达到要求，如果电压不够则会断开附件和主正继电器，并且报上电失败的故障。当电压不够时，能够断开其他负载，避免在欠压时影响电机控制器和车辆的正常运行，能够对车辆提供欠压保护功能，提供行驶的安全性。

高压配电盒在每一路高压回路都会有一个保险丝，当电流过大时保险丝会快速断开，避免烧坏外部设备；通过保险丝提供过流保护的功能，保证设备和车辆能够正常、安全的使用。

上述仅为对本实用新型较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本实用新型的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车用高压配电盒，包括配电盒体，所述配电盒体内设有高压供电部分和低压控制部分，其特征在于：所述高压供电部分包括高压连接器接口、铜排、绝缘板、继电器、预充电阻、保险丝、传感器以及高压线束；所述低压控制部分包括低压线束、BMS模块以及低压接口。

2.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述低压线束包括继电器控制线束、CAN屏蔽线或双绞线。

3.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述低压接口包括低压电源接口、CAN通讯接口以及预留接口。

4.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述BMS模块通过低压电源接口与低压电源连接为其供电，所述BMS模块通过CAN通讯接口与整车控制器连接进行通讯，以及根据制定的CAN。

5.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述BMS模块设有预留的控制信号接口。

6.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述配电盒体内的主回路上设有电流传感器。

7.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述高压连接器接口包括电池接口、MCU接口、压缩机接口、PTC接口、OBC接口、快充接口、慢充接口以及DCDC接口。

8.如权利要求1所述电动汽车用高压配电盒，其特征在于：所述继电器包括主正继电器、主负继电器、预充继电器、快充继电器以及高压附件继电器。

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