CN220639529U - 电池配电盒、电池系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电池配电盒、电池系统及车辆，电池配电盒包括板体以及集成于板体上的配电组件，配电组件包括主回路以及预充支路，主回路包括主正回路和主负回路，主正回路设有主正接触器，主负回路设有主负接触器，预充支路设有预充控制板以及插接于预充控制板上的预充接触器和预充电阻，预充接触器和预充电阻串联连接，主正接触器通过预充控制板与串联后的预充接触器和预充电阻并联连接。本申请实施例中的电池配电盒，能够将各配电组件统一装配于同一板体上，形成集成化设计，节省空间且降低成本。

Description

电池配电盒、电池系统及车辆

技术领域

本申请属于电动汽车技术领域，尤其涉及电池配电盒、电池系统及车辆。

背景技术

随着当前社会能源危机日益严重，新能源汽车越来越受到社会关注，尤其是电动汽车，而电池系统是电动汽车重要组成部分。

电池配电盒是电池系统的电力分配单元，其功能是保障电池包将动力电能传输给整车，是电池内部与外部整车高压设备的电源和信号传递的桥梁，并随时接收电池管理系统的指令，及时实现电池上下电功能。相关技术中，现有电池系统的电池配电盒往往设计不够紧凑，电连接比较繁琐。

因此，亟需一种能够缩小体积、降低成本的电池配电盒、电池系统及车辆。

实用新型内容

本申请实施例提供的电池配电盒、电池系统及车辆，能够将预充回路和主回路统一装配于同一板体上，形成集成化设计，节省空间且降低成本。

本申请第一方面实施例提供了一种电池配电盒，包括板体以及集成于所述板体上的配电组件，所述配电组件包括：主回路，包括主正回路和主负回路，所述主正回路设有主正接触器，所述主负回路设有主负接触器；预充支路，设有预充控制板以及插接于所述预充控制板上的预充接触器和预充电阻，所述预充接触器和所述预充电阻串联连接，所述主正接触器通过所述预充控制板与串联后的所述预充接触器和所述预充电阻并联连接。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述板体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，所述主正接触器和所述主负接触器设置于所述板体的第一表面，所述预充控制板设置于所述板体的第二表面。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述板体朝向所述第一表面侧凹陷形成有容置槽，所述预充接触器嵌设于所述容置槽内。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述配电组件还包括快充支路，所述快充支路设有快充正接触器，所述快充正接触器一端用于与快充正接口电连接，另一端与所述主正接触器和所述预充控制板电连接。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述配电组件还包括正极铜排，所述快充正接触器和所述主正接触器通过所述正极铜排相连，所述快充正接触器集成于所述板体的第一表面上。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述快充支路还设有快充负接触器，所述快充负接触器一端用于与快充负接口电连接，另一端与所述主负接触器电连接。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，所述配电组件还包括负极铜排，所述快充负接触器和所述主负接触器通过所述负极铜排相连，所述快充负接触器集成于所述板体的第一表面上。

根据本申请前述第一方面任一实施方式，还包括保险元件和电流传感器，所述保险元件连接于电池正接口和所述主正接触器之间，所述电流传感器连接于电池负接口和所述主负接触器之间，所述电流传感器和所述保险元件的至少一者集成于所述板体的第二表面上。

本申请第二方面实施例提供了一种电池系统，包括：电池包；如上述实施例中的电池配电盒，所述电池配电盒与所述电池包电连接。

本申请第三方面实施例提供了一种车辆，包括上述实施例中的电池系统。

根据本申请实施例提供的电池配电盒，其包括板体以及集成于板体上的配电组件，配电组件包括主正回路、主负回路以及预充回路，其中预充支路包括预充控制板以及插接于预充控制板上的预充接触器和预充电阻，即通过预充控制板将预充接触器和预充电阻相集成，相比于现有的预充回路，能够减少预充支路所占体积，从而能够将预充回路和主回路统一装配于同一板体上，形成集成化设计，节省空间且降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施例提供的电池配电盒的结构示意图；

图2是本申请一种实施例提供的预充控制板的结构示意图；

图3是本申请一种实施例提供的电池配电盒的原理图；

图4是本申请一种实施例提供的板体的结构示意图；

图5是本申请一种实施例提供的电池配电盒的仰视图；

图6是本申请一种实施例提供的电池配电盒的俯视图。

附图标记说明：

10、板体；110、容置槽；20、配电组件；

1、主正回路；11、电池正接口；12、保险元件；13、主正接触器；14、正输出接口；2、主负回路；21、电池负接口；22、电流传感器；23、主负接触器；24、负输出接口；3、预充支路；31、预充控制板；32、预充接触器；33、预充电阻；4、快充支路；41、快充正接触器；42、快充正接口；43、快充负接触器；44、快充负接口；5、连接铜排；51、正极铜排；52、负极铜排；6、熔断器；

S1、第一表面；S2、第二表面；Z-第一方向。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本申请造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的实施例的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

随着电池领域相关技术的发展，新能源汽车中电池、电控、电机“三电”集成的技术受到了广泛的关注，而随着新能源汽车中整体高压架构的不同，其中的高压配电盒也具有多种不同的结构，高压配电盒能够用于分配高压电大电流、集中配电，通常是新能源车辆功能系统中必不可少的组成部件。

在此基础上，申请人发现，现有的高压配电盒中，往往是将主负回路集成到一个单元内，主正回路以及预充支路集成到另一个单元内，即两个单元分体设置的设计方案，上述设计方案整体尺寸较大，会占用更多的空间，并且电连接比较繁琐，整体成本增加。

为了解决上述问题，本申请实施例提出了一种电池配电盒、电池系统及车辆，通过改进预充支路的结构，以使得主回路和预充支路集成到同一板体上，从而形成集成化设计，来节省空间、降低成本。

可以理解的是，本申请以下的实施例仅以将该电池配电盒应用于新能源车辆中为例进行说明，但本申请实施例提供的电池配电盒并不限于以下实施例，还可以用于其他需对高压电力进行分配的场合中，并对其进行保护。

为了更好地理解本申请，下面结合图1至图6对本申请实施例中的电池配电盒、电池系统及车辆进行详细描述。

请一并参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种电池配电盒，包括板体10以及集成于板体10上的配电组件20，配电组件20包括主回路以及预充支路3，主回路包括主正回路1和主负回路2，主正回路1设有主正接触器13，主负回路2设有主负接触器23，预充支路3设有预充控制板31以及插接于预充控制板31上的预充接触器32和预充电阻33，预充接触器32和预充电阻33串联连接，主正接触器13通过预充控制板31与串联后的预充接触器32和预充电阻33并联连接。

本申请实施例中的电池配电盒，配电组件20包括主正回路1、主负回路2以及预充支路3，其中预充支路3包括预充控制板31以及插接于预充控制板31上的预充接触器32和预充电阻33，即通过预充控制板31将预充接触器32和预充电阻33相集成，相比于现有的预充支路3，能够减少预充支路3所占体积，从而能够将预充支路3和主回路统一装配于同一板体10上，形成集成化设计，来节省空间、降低成本。

可以理解的是，电池配电盒的主回路即是由电池包到电机控制单元(MotorControl Unit，MCU)的输出路径，主回路包括主正回路1和主负回路2，主正回路1设有电池正接口11、主正接触器13以及正输出接口14，主负回路2设有电池负接口21、主负接触器23以及负输出接口24。其中，电池正接口11与电池包的正极相连，电池负接口21与电池包的负极相连，正输出接口14和负输出接口24通过母线与电机控制单元相连，从而实现由电池包到电机控制单元的电连接。

以电池配电盒用于车辆为例，可通过电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)控制主负接触器23和主正接触器13开闭，来控制高压回路的通断，从而实现电池包向电机控制器输出能量，进而控制车辆的行驶。

由于预充控制板31插设有预充接触器32和预充电阻33，故通过将预充接触器32和预充电阻33与主正接触器13并联，能够通过预充接触器32控制预充支路3的断开和闭合，从而在主正接触器13工作之前接通预充支路3进行自检，预充电阻33相当于保护电阻，具有限流作用，可有效防止上电瞬间的大电流而损坏高压系统中的其他电子元件。

具体地，以车辆上电为例，在电池管理系统监测到高压上电信号后，首先会控制主负接触器23闭合，主负接触器23闭合后预充接触器32即进入预充电状态，当驱动电机控制器检查母线上的电压达到电池包额定电压的2/3时，向电池管理系统反馈一个预充满信号，电池管理系统控制主正接触器13吸合，并控制预充接触器32断开，从而实现安全上电。

请参阅图1至图6，由于板体10上同时集成有主回路和预充支路3，故为便于各配电组件20的电气走线排布，在一些可选地实施例中，板体10具有沿第一方向Z相对设置的第一表面S1和第二表面S2，主正接触器13和主负接触器23设置于板体10的第一表面S1，预充控制板31设置于板体10的第二表面S2。

其中，图5为本申请实施例中板体10的第一表面S1一侧的结构示意图，图6为本申请实施例中板体10的第二表面S2一侧的结构示意图。

通过将主回路和预充支路3的配电组件20分别设置于板体10的第一表面S1和第二表面S2上，能够形成双层设置结构，能够使得排布更加紧凑，节省更多的空间布置。并且，通过将主正接触器13和主负接触器23设置于板体10的一侧，预充控制板31设置于板体10的另一侧，在将配电组件20装配于板体10上时，可先进行第一表面S1的装配，再进行第二表面S2的装配，装配步骤简单，连接更加方便可靠。

可以理解的是，第一方向Z可设置为高度方向，即主正接触器13和主负接触器23可设置于板体10沿高度方向的下方，预充控制板31设置于板体10沿高度方向的上方。由于主正接触器13和主负接触器23的重量较大，故将主正接触器13和主负接触器23设置于下方，能够使得电池配电盒的设置更加平稳，并且也能够降低板体10的承载，提高板体10的可靠性。

可选地，主正接触器13相对主负接触器23设置于靠近预充控制板31的一侧，从而更便于主正接触器13与预充控制板31相并联，优化电气走向，避免走线相互干涉，使得电连接更加方便可靠。其中，板体10上可开设有过线孔，以便于主正接触器13的走线穿设过线孔与预充控制板31电连接。

请参阅图2和图4，由于预充接触器32和预充电阻33的体积不同，故为了通过预充控制板31将预充接触器32和预充电阻33一体安装于板体10上，在一些可选地实施例中，板体10朝向第一表面S1侧凹陷形成有容置槽110，故在将预充控制板31连接于板体10的第二表面S2上时，能够将预充接触器32嵌设于容置槽110内，从而实现预充支路3在板体10上的装配。

可以理解的是，在电池配电盒中，配电组件20还包括其他支路的电气件，故结合各电气件的电连接关系及其在板体10上的排布进行详细说明。

请参阅图1、图3和图5，在一些可选地实施例中，配电组件20还包括快充支路4，快充支路4设有快充正接触器41，快充正接触器41一端用于与快充正接口42电连接，另一端与主正接触器13和预充控制板31电连接。即快充支路4与主回路和预充支路3集成于同一板体10上，从而能够使得电池配电盒内各配电组件20的排布更加紧凑，整体占用空间更小，并且能够缩短配电组件20之间线束的连接路径，电连接方便可靠，功能更强大。

其中，通过将快充支路4与主回路相集成，即能够实现从电池包到充电桩的电连接，电池管理系统通过整车的充电状态或充电桩的状态控制快充正接触器41断开或闭合，以控制所述快充回路导通或断开。

需要说明的是，本申请实施例中的预充控制板31还集成有采样功能，快充支路4通过采样线束与预充控制板31的采样电位相连，从而可以通过预充控制板31对快充回路的电压进行采样，从而通过实现对充电电压的监控，进一步提高电池配电盒的安全性。

其中，当快充支路4设置有快充正接触器41时，在一些可选地实施例中，配电组件20还包括连接铜排5，连接铜排5包括正极铜排51，快充正接触器41和主正接触器13通过正极铜排51相连，快充正接触器41集成于板体10的第一表面S1上。

其中，由于主正接触器13设置于第一表面S1，故通过将快充正接触器41也设置于第一表面S1，能够便于正极铜排51的设置，缩短正极铜排51的距离，并且，由于快充正接触器41和正极铜排51均具有一定重量，故在装配后可使得快充正接触器41和正极铜排51均位于板体10沿高度方向的下方，使得装配后的电池配电盒更加稳定，并且减少板体10承载，提高板体10的可靠性。

请参阅图1和图5，在一些可选地实施例中，快充支路4还设有快充负接触器43，快充负接触器43一端用于与快充负接口44电连接，另一端与主负接触器23电连接。通过在快充支路4的正极设置快充正接触器41，在快充支路4的负极设置快充负接触器43，可根据整车的充电状态或充电桩状态控制快充正接触器41和快充负接触器43均断开或均闭合，例如只有在充电桩为电池充电时才闭合，在不充电时快充正接触器41和快充负接触器43均断开，从而保证了在快充支路4高压线正极或负极出现绝缘问题时，都不会产生漏电情况，从而保证了车辆充电的安全性。

其中，当快充支路4设有快充负接触器43时，在一些可选地实施例中，配电组件20还包括负极铜排52，快充负接触器43和主负接触器23通过负极铜排52相连，快充负接触器43集成于板体10的第一表面S1上。

其中，由于主负接触器23均设置于第一表面S1，故通过将快充负接触器43也设置于第一表面S1，能够便于负极铜排52的设置，缩短负极铜排52的延伸距离，并且，由于快充负接触器43和负极铜排52均具有一定重量，故在装配后可使得快充负接触器43和负极铜排52均位于板体10沿高度方向的下方，使得装配后的电池配电盒更加稳定，并且减少板体10承载，提高板体10的可靠性。

可以理解的是，当快充支路4同时设置有快充正接触器41和快充负接触器43时，可将主正接触器13、快充正接触器41以及充电正接口排布于一直线上，主负接触器23、快充负接触器43以及充电负接口排布于另一直线上，两条直线相互平行，从而更便于走线设置，且简化电池配电盒内各配电组件20的排布设计。

请参阅图1、图3和图6，在一些可选地实施例中，配电组件20还包括保险元件12，保险元件12连接于电池正接口11和主正接触器13之间。通过设置保险元件12，能够在高压回路发生短路时，通过保险元件12熔断来切断高压回路，保证整个电气回路不被破坏。

此外，配电组件20还包括电流传感器22，电流传感器22连接于电池负接口21和主负接触器23之间，即高压配电盒的主负回路上设有电流传感器22，电流传感器22用来检测充放电电流，并可将信息传递给电池管理系统，从而对所述高压配电盒的各接触器进行控制和管理，进行多重的安全保护。

其中，保险元件12和电流传感器22均设置于第二表面S2上，从而能够将配电组件20根据功能分区设置于第一表面S1和第二表面S2上，更加简单高效，且能够更便于电池配电盒内相邻配电组件20的走线排布，提高电池配电盒的安全性。

在一些可选地实施例中，配电组件20还包括熔断器6，熔断器6设置于第二表面S2上。熔断器6例如可设置为DC/DC转换熔断器、车载充电器熔断器等，各熔断器6的熔断电流与外部高压部件匹配。如果因为外部高压部件导致的电流过大，超出了外部高压部件的安全电流，则相应回路上的熔断器6会熔断，保护外部高压部件不被损坏。

本申请实施例还提供了一种电池系统，包括电池包以及如上述实施例中的电池配电盒，电池配电盒与电池包电连接。通过设置上述实施例中的电池配电盒，能够节省电池包的空间，从而更便于提高电池包的电池能量密度。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例中的电池系统。因此，本申请实施例提供的车辆具有上述任一实施例中电池系统的技术方案所具有的技术效果，与上述实施例相同或相应的结构以及术语的解释在此不再赘述。本申请中的车辆可以包括各公交车辆、家用车辆、越野车辆、军用车辆及新能源车辆等，本申请对此不作特殊限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本申请实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池配电盒，其特征在于，包括板体以及集成于所述板体上的配电组件，所述配电组件包括：

主回路，包括主正回路和主负回路，所述主正回路设有主正接触器，所述主负回路设有主负接触器；

预充支路，设有预充控制板以及插接于所述预充控制板上的预充接触器和预充电阻，所述预充接触器和所述预充电阻串联连接，所述主正接触器通过所述预充控制板与串联后的所述预充接触器和所述预充电阻并联连接。

2.根据权利要求1所述的电池配电盒，其特征在于，所述板体具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面，所述主正接触器和所述主负接触器设置于所述板体的第一表面，所述预充控制板设置于所述板体的第二表面。

3.根据权利要求2所述的电池配电盒，其特征在于，所述板体朝向所述第一表面侧凹陷形成有容置槽，所述预充接触器嵌设于所述容置槽内。

4.根据权利要求2所述的电池配电盒，其特征在于，所述配电组件还包括快充支路，所述快充支路设有快充正接触器，所述快充正接触器一端用于与快充正接口电连接，另一端与所述主正接触器和所述预充控制板电连接。

5.根据权利要求4所述的电池配电盒，其特征在于，所述配电组件还包括正极铜排，所述快充正接触器和所述主正接触器通过所述正极铜排相连，所述快充正接触器集成于所述板体的第一表面上。

6.根据权利要求4所述的电池配电盒，其特征在于，所述快充支路还设有快充负接触器，所述快充负接触器一端用于与快充负接口电连接，另一端与所述主负接触器电连接。

7.根据权利要求6所述的电池配电盒，其特征在于，所述配电组件还包括负极铜排，所述快充负接触器和所述主负接触器通过所述负极铜排相连，所述快充负接触器集成于所述板体的第一表面上。

8.根据权利要求2所述的电池配电盒，其特征在于，还包括保险元件和电流传感器，所述保险元件连接于电池正接口和所述主正接触器之间，所述电流传感器连接于电池负接口和所述主负接触器之间，所述电流传感器和所述保险元件的至少一者集成于所述板体的第二表面上。

9.一种电池系统，其特征在于，包括：

电池包；

如权利要求1至8任一项所述的电池配电盒，所述电池配电盒与所述电池包电连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池系统。