CN218702744U - 一种快换电池箱用高压接线盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种快换电池箱用高压接线盒，其为了解决如何降低快换电池箱体积的技术问题，其包括盒体、盒盖、底板、充电连接器、放电连接器、盒内电气元件，高压接线盒成扁平状，充电连接器和放电连接器安装在底板下方，盒体通过螺栓把接在底板上方，盒内电气元件平铺式安装在底板上方，盒盖通过螺栓把接在盒体上，盒体周边安装有高压线快插接头和低压线插头。本实用新型可广泛应用于各类换典型纯电动设备或车辆的快换电池箱中。

Description

一种快换电池箱用高压接线盒

技术领域

本实用新型涉及快换电池箱技术领域，具体而言，涉及一种用于各类换电型纯电动设备或车辆的快换电池箱用高压接线盒。

背景技术

随着中国乃至全球汽车电动化的日益发展，电动产品的使用环境在不断的多样化，面对不同的使用需求，相应的出现了各种型式的电动产品，其中换电产品成为近几年各大主机厂商所追捧的一种。

将动力电池及其电池管理系统整体装入快换电池箱内，车辆在换电时只需更换快换电池箱总成即可，由于快换电池箱内部要安装动力电池、电池管理系统以及换电时用于通断的换电连接器，电池管理系统通常包含低压控制盒和高压接线盒，所以快换电池箱内部通常需要预留较大空间用于安装各零部件及各零部件之间连线，尤其是各零部件之间的高压线，因为要保证一定的线缆折弯半径，所以占用空间较大。参考专利号为2021233414319的实用新型专利，就公开了一种换电用电池箱。

而且高压接线盒一般由动力电池厂家提供，均为标准型产品，所以其接线位置固定单一，安装在快换电池箱内部连接高压线时就非常受约束，所以只能通过增大快换电池箱内部空间来解决其接线问题。

由于以上问题的存在，目前用于换电的快换电池箱普遍存在体积较大，内部布线较多等问题，因电池箱体积较大，换电车辆或设备就需要给电池箱预留较大的安装空间，这对于某些体积较小的车辆或设备就非常不利，同时如果电池箱体积大，那么相应的换电站也需要较大的内部空间，不仅增加了换电站材料的成本，而且在一些寸土寸金的城市更是增加了换电站的投入成本。因此，如何降低快换电池箱的体积，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本实用新型为了解决如何降低快换电池箱的体积的技术问题，提供一种结构紧凑，安装、使用更快速、方便的，能够降低快换电池箱体积的快换电池箱用高压接线盒。

本实用新型提供一种快换电池箱用高压接线盒，其特征是，包括盒盖、盒体和底板，底板上连接有放电连接器和充电连接器，盒体连接有高压正极快插接头和高压负极快插接头，底板的两侧设有高压接线盒安装孔；

盒盖与盒体固定连接，盒盖和盒体之间夹有顶部密封条，盒体与底板固定连接，底板和盒体之间夹有底部密封条；

盒体内设有主控板、第一继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器，主控板固定连接在底板上，第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器分别连接在底板上，第一铜排的一端与放电连接器的端子一连接，第一铜排的另一端与第一继电器的第一端子连接，第二铜排的一端与第一继电器的第二端子连接，第二铜排的另一端与第五继电器的第一端子连接，第五继电器的第二端子与第八铜排的一端连接，第八铜排的另一端与高压负极快插接头连接，第七铜排的一端与第五继电器的第一端子连接，第七铜排的另一端与充电连接器的端子一连接，充电连接器的端子二与第六铜排的一端连接，第六铜排的另一端与第四继电器的第一端子连接，第四继电器的第二端子与第五铜排的一端连接，第五铜排的另一端与高压正极快插接头连接，第四铜排的一端与第四继电器的第二端子连接，第四铜排的另一端与第三继电器第一端子连接，第三继电器的第二端子与第三铜排的一端连接，第三铜排的另一端与放电连接器的端子二连接；第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器分别通过线缆与主控板连接；

快换电池箱用高压接线盒整体成扁平状。

优选地，盒体连接有低压线接插件，低压线接插件与主控板通过信号线连接。

优选地，盒体内还设有电流互感器，电流互感器连接在底板上，电流互感器套在第八铜排上。

优选地，盒体上连接有DC-DC插头，DC-DC插头的第一接线端子通过熔断器与第八铜排连接，DC-DC插头的第二接线端子通过熔断器与第四铜排连接。

优选地，盒体内第二继电器，第二继电器连接于底板上，第二继电器通过线缆与主控板连接；盒体上连接有电池加热插头，电池加热插头的第一接线端子通过熔断器与第二铜排连接，电池加热插头的第二接线端子通过熔断器与第二继电器的一个端子，第二继电器的另一个端子与第四铜排通过线缆连接。

优选地，盒盖通过螺栓与盒体固定连接，盒体的上部向内侧翻折形成翻边，盒盖与盒体之间的螺栓位于盒体的翻边的外侧；

盒盖的边缘向下翻折形成翻边，顶部密封条位于盒盖边缘的翻边的内侧；盒体通过螺栓与底板固定连接，底板和盒体之间螺栓位于盒体的内侧。

本实用新型的有益效果是：(1)将换电连接器与高压接线盒集成到一起，省去了换电连接器与高压盒之间的高压线，在降低电池箱体积的同时也降低了电池箱的重量。(2)高压盒周边高低压接插件位置可根据箱体内布线情况定义，可以显著简化电池箱内部的高压线和低压线。(3)高压盒作为一个独立模块单元，单独组装好后装入快换电池箱内，可大大提高快换电池箱的整体装配效率。(4)盒盖与盒体之间，盒体与底板之间均设有密封条，同时高压盒对外连接的电气接插件均带有密封装置，高压盒整体防护等级高。(5)结构紧凑、体积小。(6)安装、使用更快速、方便。

本实用新型进一步的特征和方面，将在以下参考附图的具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是高压接线盒的外形示意图，其中图(a)是主视图，图(b)是左视图，图(c)是俯视图；

图2是高压接线盒内部布局示意图；

图3是盒体顶部及底部密封结构示意图；

图4是盒体内部元器件的布局图；

图5是高压接线盒安装在电池箱的框架上的结构示意图；

图6是图5所示结构的主视图。

图中符号说明：

1.放电连接器，2.充电连接器，3.盒盖，4.盒体，5.底板，7.低压线接插件，8.高压盒安装孔，9.内部电气元件，11.盒盖把接螺栓，12.顶部密封条，13.盒体把接螺栓，14.底部密封条，15.主控板，16.第一继电器，17.熔断器，18.电流互感器，20.高压正极快插接头，21.高压负极快插接头，22.DC-DC插头，23.电池加热插头，24.第二继电器，25.熔断器，26.第三继电器，27.第四继电器，28.第五继电器，29.第一铜排，30.第二铜排，31.第三铜排，32.第四铜排，33.第五铜排，34.第六铜排，35.第七铜排，36.第八铜排，37.熔断器，38.熔断器。40.框架。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型公开的高压接线盒负责动力电池与车辆之间的通断控制，同时负责检测充放电回路状态，与整车控制器及电池低压控制盒进行通讯，依据整车控制器、电池低压控制盒二者所发指令执行相应动作，通知将检测信息进行反馈，用于电池系统的充放电管理。

从图1可以看出，高压接线盒整体成扁平状，最上方为盒盖3，中间位置为盒体4，下方为底板5，放电连接器1和充电连接器2安装于高压接线盒底部(具体是安装在底板5上)，放电连接器1和充电连接器2主要用于换电过程中快换电池箱与车辆之间的高低压线实现快速通断。在盒体4四周安装有高压正极快插接头20、高压负极快插接头21和低压线接插件7，其安装位置可以根据快换电池箱内部的布线情况进行调整，这样就可以极大的简化快换电池箱内部的线束，从而降低快换电池箱的体积。高压接线盒安装孔8位于底板5的两侧，在高压接线盒整体组装完后，高压接线盒安装孔8用于将高压接线盒安装于快换电池箱的内部。由于盒体四周的高压正极快插接头20、高压负极快插接头21和低压线接插件7均为快插型式，接线十分便利，同时后续维修拆卸高压接线盒时也非常便捷。

从图2中可以看出，为尽量降低高压接线盒的高度，高压盒内的零部件9平铺安装于底板5之上，高压零部件之间采用铜排10进行连接，如果放电连接器1和充电连机器2没有与高压接线盒集成，那么高压接线盒与充放电连接器之间需要连接4根高压线缆，占用了空间的同时还增加了快换电池箱的重量，如图2所示，将充放电连接器与高压接线盒集成后，用几个短短的铜排即可替代繁琐的高压线缆，不仅减小了快换电池箱的体积，而且还简化了电池箱内部的线束，减少了故障发生点。

从图3可看出，盒盖3通过螺栓11与盒体4固定连接，同时二者之间夹有顶部密封条12，盒体4的上部向内侧翻折形成翻边4-1，螺栓11位于盒体4的翻边4-1的外侧，盒盖3的边缘向下翻折形成翻边3-1，顶部密封条12位于翻边3-1的内侧，可以有效防止雨水从顶部流入。盒体4通过螺栓13与底板5固定连接，同时底板5、盒体4二者之间夹有底部密封条14，螺栓13位于盒体4的内侧，可有效防止雨水从底部进入高压接线盒内部。

如图1和2所示，高压正极快插接头20安装在盒体4上，高压负极快插接头21安装在盒体4上。

如图1和4所示，电池加热插头23安装在盒体4上。DC-DC插头22安装在盒体4上。

如图4所示，内部电气元件9包括主控板15、第一继电器16、熔断器17、电流互感器18、第二继电器24、熔断器25、第三继电器26、第四继电器17、第五继电器28，通过螺钉将主控板15安装在盒体4的底板5上，第一继电器16、熔断器17、电流互感器18、第二继电器24、熔断器25、第三继电器26、第四继电器27、第五继电器28分别固定连接在底板5上，主控板15依据外部整车控制系统命令控制各个继电器的通断，从而控制电池系统在充电回路、放电回路和断路之间切换。第一铜排29的一端与放电连接器1的端子一连接，第一铜排29的另一端与第一继电器16的第一端子连接，第二铜排30的一端与第一继电器16的第二端子连接，第二铜排30的另一端与第五继电器28的第一端子连接，第五继电器28的第二端子与第八铜排36的一端连接，第八铜排36的另一端与高压负极快插接头21连接，第七铜排35的一端与第五继电器28的第一端子连接，第七铜排35的另一端与充电连接器2的端子一连接，充电连接器2的端子二与第六铜排34的一端连接，第六铜排34的另一端与第四继电器27的第一端子连接，第四继电器27的第二端子与第五铜排33的一端连接，第五铜排33的另一端与高压正极快插接头20连接，第四铜排32的一端与第四继电器27的第二端子连接，第四铜排32的另一端与第三继电器26第一端子连接，第三继电器26的第二端子与第三铜排31的一端连接，第三铜排31的另一端与放电连接器1的端子二连接；第一继电器16、第二继电器24、第三继电器26、第四继电器17、第五继电器28分别通过线缆与主控板15连接。充电时主控板15通过控制继电器的通断将动力电池的正负极与充电连接器2连通，放电时主控板15通过控制各继电器的通断将动力电池的正负极与放电连接器1连通，断路时主控板15控制所有继电器均为断开状态。充电时，主控板15控制第一继电器16断开、第三继电器26断开，主控板15控制第五继电器28导通、第四继电器27导通，进而外部电源就能通过充电连接器2给动力电池充电。放电时，控制板15控制控制第一继电器16导通、第三继电器26导通，主控板15控制第五继电器28断开、第四继电器27断开，进而动力电池就可以通过放电连接器1输出电能。

第八铜排36穿过电流互感器18，电流互感器18套在第八铜排36上，电流互感器18用于测量电池系统充放电时的电流值，同时将测量值发送给电池系统低压控制盒，作为电池系统控制策略的依据。低压线接插件7与主控板15通过信号线连接，低压线接插件7用于连接电池系统的低压控制盒，将高压接线盒内的信息传递到外部低压控制盒，同时低压控制盒也通过此线路将控制命令发送到高压接线盒内。DC-DC插头22的第一接线端子通过熔断器38与第八铜排36连接，DC-DC插头22的第二接线端子通过熔断器25与第四铜排32连接。DC-DC插头22用于将高压电输出给外部的DC-DC转换模块，通过DC-DC转换模块将高压电转换为低压电，从而给电池系统的低压控制系统供电。熔断器25和熔断器38用于保护DC-DC供电电路，当DC-DC供电电路电流过大时熔断器熔断，从而将电路断开。

电池加热插头23的第一接线端子通过熔断器17与第二铜排30连接，电池加热插头23的第二接线端子通过熔断器37与第二继电器24的一个端子，第二继电器24的另一个端子与第四铜排32通过线缆连接。电池加热插头23用于将高压电输出到电池的加热回路，在低温环境下通过提升电池温度使电池恢复较好的充放电性能。第二继电器24用于控制加热回路的通断。熔断器17用于保护电池系统电路安全，在加热放电电流超过额定值时熔断，从而将电路断开。

参考图5，电池箱包括框架40、动力电池等，动力电池安装在框架40上(图5未示出)，动力电池的正极、负极分别通过带有接头的线缆与高压正极快插接头20、高压负极快插接头21连接。高压接线盒整体成扁平状，可最大程度上降低快换电池箱的高度。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快换电池箱用高压接线盒，其特征是，包括盒盖、盒体和底板，所述底板上连接有放电连接器和充电连接器，所述盒体连接有高压正极快插接头和高压负极快插接头，所述底板的两侧设有高压接线盒安装孔；

所述盒盖与盒体固定连接，所述盒盖和盒体之间夹有顶部密封条，所述盒体与底板固定连接，所述底板和盒体之间夹有底部密封条；

所述盒体内设有主控板、第一铜排、第二铜排、第三铜排、第四铜排、第五铜排、第六铜排、第七铜排、第八铜排、第一继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器，所述主控板固定连接在底板上，所述第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器分别连接在底板上，所述第一铜排的一端与放电连接器的端子一连接，所述第一铜排的另一端与第一继电器的第一端子连接，所述第二铜排的一端与第一继电器的第二端子连接，所述第二铜排的另一端与第五继电器的第一端子连接，所述第五继电器的第二端子与第八铜排的一端连接，所述第八铜排的另一端与高压负极快插接头连接，所述第七铜排的一端与第五继电器的第一端子连接，所述第七铜排的另一端与充电连接器的端子一连接，所述充电连接器的端子二与第六铜排的一端连接，所述第六铜排的另一端与第四继电器的第一端子连接，所述第四继电器的第二端子与第五铜排的一端连接，所述第五铜排的另一端与高压正极快插接头连接，所述第四铜排的一端与第四继电器的第二端子连接，所述第四铜排的另一端与第三继电器第一端子连接，第三继电器的第二端子与第三铜排的一端连接，所述第三铜排的另一端与放电连接器的端子二连接；所述第一继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器分别通过线缆与主控板连接；

所述快换电池箱用高压接线盒整体成扁平状。

2.根据权利要求1所述的快换电池箱用高压接线盒，其特征在于，所述盒体连接有低压线接插件，所述低压线接插件与主控板通过信号线连接。

3.根据权利要求1所述的快换电池箱用高压接线盒，其特征在于，所述盒体内还设有电流互感器，所述电流互感器连接在底板上，所述电流互感器套在第八铜排上。

4.根据权利要求1所述的快换电池箱用高压接线盒，其特征在于，所述盒体上连接有DC-DC插头，所述DC-DC插头的第一接线端子通过熔断器与第八铜排连接，DC-DC插头的第二接线端子通过熔断器与第四铜排连接。

5.根据权利要求1所述的快换电池箱用高压接线盒，其特征在于，所述盒体内第二继电器，所述第二继电器连接于底板上，所述第二继电器通过线缆与主控板连接；所述盒体上连接有电池加热插头，所述电池加热插头的第一接线端子通过熔断器与第二铜排连接，电池加热插头的第二接线端子通过熔断器与第二继电器的一个端子，第二继电器的另一个端子与第四铜排通过线缆连接。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的快换电池箱用高压接线盒，其特征在于，所述盒盖通过螺栓与盒体固定连接，盒体的上部向内侧翻折形成翻边，所述盒盖与盒体之间的螺栓位于盒体的翻边的外侧；

所述盒盖的边缘向下翻折形成翻边，所述顶部密封条位于盒盖边缘的翻边的内侧；所述盒体通过螺栓与底板固定连接，所述底板和盒体之间螺栓位于盒体的内侧。

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