CN215436087U - 一种电动汽车的电源转换分配集成装置 - Google Patents

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邓承浩
李如菊
陈金锐
樊敏
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Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车的电源转换分配集成装置，包括箱体，所述箱体由上箱体、下箱体、设在上箱体和下箱体之间的间隔层构成；在所述上箱体的侧壁上设有信号接口、燃料电池电源接口和动力电池电源接口；所述信号接口用于连接箱体外部的控制器和设在箱体内部的执行器；所述燃料电池电源接口用于连接箱体外部的燃料电池电源和设在箱体内部的大功率DC/DC转换器；所述动力电池电源接口用于连接箱体外部的高压动力电池电源和设在箱体内部的高压母线；在所述下箱体的侧壁上设有低压蓄电池接口、交流充电口、压缩机/PTC电源接口、空压机控制接口和搭铁线接口。本实用新型不仅度集成高，而且散热能力强，能够提高用电的安全性。

Description

一种电动汽车的电源转换分配集成装置
技术领域
本实用新型涉及电动汽车，具体涉及一种电动汽车的电源转换分配集成装置。
背景技术
燃料电池是一种高效、清洁、无噪声、适用性广的发电装置，广泛应用在汽车、便携式移动电源和固定发电站上。其中，燃料电池在车辆上的应用更是受到全球相关科研人员的重视，因此，燃料电池成为汽车最重要的替代能源方式之一。
目前，车用燃料电池种类一般为氢氧质子交换膜燃料电池。通过空压机将压缩空气供给到燃料电池的阴极，通过供氢装置将氢气从车载高压气瓶中供给到燃料电池阳极，在催化剂的作用下反应产生电能。由于燃料电池的机理决定其动态响应速度比发动机和锂电池都慢，所以实际应用中将燃料电池和动力电池、超级电容等其他类型的能源方式混合使用，以弥补燃料电池动态响应慢的缺点。
燃料电池与动力电池的组合使用最为常见，用燃料电池给动力电池充电，再由动力电池提供能量驱动电机，构成增程式燃料电池汽车动力结构。由于燃料电池动态功率输出能力差，需要接入DC/DC变换器将燃料电池输出的低压不稳定电源转换为高压电源，并储存到动力电池中去，然后，再经过DC/DC变换器将部分高压电源转换为低压电源给蓄电池充电。另一方面，外部电源需要通过OBC设备给动力电池充电，且需要使用到配电设备将电源分配给电机、压缩机、PTC和空压机控制器等设备。
由于燃料电池汽车上的各种设备功率需求，电源类型的不同，需要使用到一些电源转化设备或功率变换设备，使得整车空间布置不方便。目前，各电源转换设备集成化程度不高，安装走线拥挤，造成一定的用电安全隐患。
CN 111907354A公开了“一种车载电源转换与分配集成装置”，所述的车载电源包括车载充电器、DC/DC变换器和PDU模块；所述的车载充电器、DC/DC变换器和PDU模块的电路均设置在车载电源转换与分配单元集成装置内，形成电源电路模块。采用上述技术方案，对车载充电器、DC/DC变换器和高压接线盒总成进行集成化设计，共用功率电路、壳体等，满足整车电源转换与分配需求，实现体积减小、功率密度大、可靠性较高、整车布置空间优化等目的；与整车其他关联零部件有效、紧密连接，极大的优化线束分布，缩减整车布置空间需求，节省转接插件和减少线缆损耗、简化生产、装配工序，提高产品合格率；成本降低、安全有效、可靠性高。该专利文献公开的技术方案不失为所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电动汽车的电源转换分配集成装置，其不仅度集成高，使电动汽车的空间得到充分利用，而且散热能力强，能够提高电动汽车用电的安全性。
本实用新型所述的一种电动汽车的电源转换分配集成装置，包括箱体，所述箱体由上箱体、下箱体、设在上箱体和下箱体之间的间隔层构成，其特征是：在所述上箱体的上端设有顶盖，在所述上箱体的侧壁上设有信号接口、燃料电池电源接口和动力电池电源接口；所述信号接口用于连接箱体外部的控制器和设在箱体内部的执行器；所述燃料电池电源接口用于连接箱体外部的燃料电池电源和设在箱体内部的大功率DC/DC转换器；所述动力电池电源接口用于连接箱体外部的高压动力电池电源和设在箱体内部的高压母线；
在所述下箱体的下端设有底板，在所述下箱体的侧壁上设有低压蓄电池接口、交流充电口、压缩机/PTC电源接口、空压机控制接口和搭铁线接口；所述低压蓄电池接口用于连接箱体外部的低压蓄电池和设在箱体内部的降压DC/DC转换器；所述交流充电口用于连接箱体外部的220V交流电源和设在箱体内部的OBC充电设备；所述压缩机/PTC电源接口用于连接箱体外部的压缩机/PTC电源和设在箱体内部的配电器；所述空压机控制接口用于连接箱体外部的空压机控制器和箱体内部的配电器；所述搭铁线接口用于接地。
进一步，所述间隔层内设有冷却水流道和导热材料，所述冷却水流道的一端为冷却水入口、另一端为冷却水出口。
进一步，所述的燃料电池汽车的电源转换分配集成装置，还包括多个连接在所述下箱体底部的安装支承。
进一步，所述冷却水流道呈“S”形,设置在间隔层内并与导热材料紧密接触。
进一步，所述顶盖和底板分别通过螺栓与所述上箱体和下箱体连接。
本实用新型和现有技术相比具有以下优点：
由于在上箱体和下箱体内集成了燃料电池汽车的大功率升压DC/DC，降压DC/DC，OBC，配电器等设备，不仅实现了四合一的高度集成化，减小了安装需求空间，增加了汽车用电的安全性，而且箱体结构设计易于加工和批量生产，节约了成本。
由于设在上箱体和下箱体内的电气设备均与间隔层紧密安装，间隔层能同时传递来自上箱体和下箱体内的电气设备发热部件的热量，能够快速、有效的将产热传递到冷却流道，充分展现了本集成装置的散热能力优势。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的轴测图；
图3是本实用新型的中间隔层结构示意图。
其中：
1—上箱体，10—顶盖，11—信号接口，12—燃料电池电源接口，13—动力电池电源接口；
2—下箱体，20—底板，21—低压蓄电池接口，22—交流充电口，23—压缩机/PTC电源接口，24—空压机控制接口，25—搭铁线接口；
3—间隔层，31—冷却水入口，32—冷却水流道，33—冷却水出口；
4—安装支承。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
参见图1、图2和图3所示的一种电动汽车的电源转换分配集成装置，包括箱体，所述箱体由上箱体1、下箱体2、设在上箱体和下箱体之间的间隔层3构成，其特征是：在所述上箱体1的上端设有顶盖10，在所述上箱体1的侧壁上设有信号接口11、燃料电池电源接口12和动力电池电源接口13；所述信号接口11用于连接箱体外部的控制器和设在箱体内部的执行器；所述燃料电池电源接口12用于连接箱体外部的燃料电池电源和设在箱体内部的大功率DC/DC转换器；所述动力电池电源接口13用于连接箱体外部的高压动力电池电源和设在箱体内部的高压母线；
在所述下箱体2的下端设有底板20，在所述下箱体2的侧壁上设有低压蓄电池接口21、交流充电口22、压缩机/PTC电源接口23、空压机控制接口24和搭铁线接口25；所述低压蓄电池接口21用于连接箱体外部的低压蓄电池和设在箱体内部的降压DC/DC转换器；所述交流充电口22用于连接箱体外部的220V交流电源和设在箱体内部的OBC充电设备；所述压缩机/PTC电源接口23用于连接箱体外部的压缩机/PTC电源和设在箱体内部的配电器；所述空压机控制接口24用于连接箱体外部的空压机控制器和箱体内部的配电器；所述搭铁线接口25用于接地。
所述间隔层3内设有冷却水流道32和导热材料，所述冷却水流道32的一端为冷却水入口31、另一端为冷却水出口33；冷却水流道与车辆电驱热管理回路并联，并受控于整车热管理系统，以满足集成装置的散热需求。
所述的燃料电池汽车的电源转换分配集成装置，还包括多个连接在所述下箱体2底部的安装支承4。多个安装支承通过螺栓与车架或汽车上其他支撑部位连接。
所述冷却水流道32呈“S”形,设置在间隔层3内并与导热材料紧密接触。
所述顶盖10和底板20分别通过螺栓与所述上箱体1和下箱体2连接。以保护设在箱体内的电源转换分配单元，并便于拆装与维护。
本实施例仅仅起到解释本实用新型的作用，并不具有限制性，本实施例中的结构是本实用新型的部分描述，不代表全部内容。比如各个接口的布置位置，不同的箱体造型，不同的上下层器件布置等变化都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种电动汽车的电源转换分配集成装置，包括箱体，所述箱体由上箱体（1）、下箱体（2）、设在上箱体和下箱体之间的间隔层（3）构成，其特征是：在所述上箱体（1）的上端设有顶盖（10），在所述上箱体（1）的侧壁上设有信号接口（11）、燃料电池电源接口（12）和动力电池电源接口（13）；所述信号接口（11）用于连接箱体外部的控制器和设在箱体内部的执行器；所述燃料电池电源接口（12）用于连接箱体外部的燃料电池电源和设在箱体内部的大功率DC/DC转换器；所述动力电池电源接口（13）用于连接箱体外部的高压动力电池电源和设在箱体内部的高压母线；
在所述下箱体（2）的下端设有底板（20），在所述下箱体（2）的侧壁上设有低压蓄电池接口（21）、交流充电口（22）、压缩机/PTC电源接口（23）、空压机控制接口（24）和搭铁线接口（25）；所述低压蓄电池接口（21）用于连接箱体外部的低压蓄电池和设在箱体内部的降压DC/DC转换器；所述交流充电口（22）用于连接箱体外部的220V交流电源和设在箱体内部的OBC充电设备；所述压缩机/PTC电源接口（23）用于连接箱体外部的压缩机/PTC电源和设在箱体内部的配电器；所述空压机控制接口（24）用于连接箱体外部的空压机控制器和箱体内部的配电器；所述搭铁线接口（25）用于接地。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的电源转换分配集成装置，其特征是：所述间隔层（3）内设有冷却水流道（32）和导热材料，所述冷却水流道（32）的一端为冷却水入口（31）、另一端为冷却水出口（33）。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车的电源转换分配集成装置，其特征是：还包括多个连接在所述下箱体（2）底部的安装支承（4）。
4.根据权利要求2所述的电动汽车的电源转换分配集成装置，其特征是：所述冷却水流道（32）呈“S”形,设置在间隔层（3）内并与导热材料紧密接触。
5.根据权利要求1所述的电动汽车的电源转换分配集成装置，其特征是：所述顶盖（10）和底板（20）分别通过螺栓与所述上箱体（1）和下箱体（2）连接。
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