CN220884058U - 车辆电源线束系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车辆电源线束系统及车辆。系统包括蓄电池、冗余电池、主电源线束、冗余电源线束及电源管理单元。主电源线束包括主骨干线束及主分支线束，冗余电源线束包括冗余骨干线束及冗余分支线束。蓄电池通过主骨干线束与电源管理单元电连接，主分支线束的两端分别与主骨干线束、控制器电连接；冗余电池通过冗余骨干线束与电源管理单元电连接，冗余分支线束的两端分别与冗余骨干线束、控制器电连接；电源管理单元用于控制主电源线束的供电打开或关断，以及控制冗余电源线束的供电打开或关断。如此，车辆的电源无需通过配电盒连接控制器，可以降低硬件成本，简化总装工艺，有利于缩短电源线束的总长度。

Description

车辆电源线束系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车辆电源线束系统及车辆。

背景技术

智能化是新能源车型一个重要发展方向，为实现智能化功能需要新增很多控制器、传感器，特别是高级别智能驾驶需要两个蓄电池(主蓄电池、冗余蓄电池)提供两路电源，都需要增加对应线束，导致线束成本、重量成倍增加，同时线束外径增大，导致线束布置困难、总装装配困难。

目前新能源车型的主流电子电气架构，采用一个或多个域控制器，分布于整车前、中、后几个位置，分别给其周边电器件供电及实现控制功能。

新能源车型通过直流变换器把电池包高压转为低压，为整车负载供电，而高压架构发展方向是集成化，直流变换器与电驱动控制器、电机集成为多合一控制器。针对后驱动车型直流变换器布置在车型后端，整车负载供电时，电流及电源线束走向从后往前。结合多域控制器电气结构，直流变换器需通过多根电源线束给每个域控制器供电，电源线束截面积大，在整个线束成本占比中较高。

目前典型电源线束布置方式如图1所示，在车辆的前排座椅下方增加两个配电盒，车辆的主蓄电池与冗余蓄电池，分别连接到座椅下方的两个配电盒，每个配电盒再连接到各域控制器。此方案需设置两个配电盒，设置的配电盒会增加成本，另外，配电盒需在车间装配，增加了总装工艺步骤。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种车辆电源线束系统及车辆，无需通过配电盒连接控制器，有利于简化车辆总装工艺，降低总装的硬件成本。

为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种车辆电源线束系统，包括：蓄电池、冗余电池、主电源线束、冗余电源线束及电源管理单元，所述主电源线束包括主骨干线束及主分支线束，所述冗余电源线束包括冗余骨干线束及冗余分支线束；

所述蓄电池通过所述主骨干线束与所述电源管理单元电连接，所述主分支线束的一端与所述主骨干线束电连接，所述主分支线束的另一端用于与控制器电连接；

所述冗余电池通过所述冗余骨干线束与所述电源管理单元电连接，所述冗余分支线束的一端与所述冗余骨干线束电连接，所述冗余分支线束的另一端用于与所述控制器电连接；

所述电源管理单元用于控制所述主电源线束的供电打开或关断，以及控制所述冗余电源线束的供电打开或关断。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述主电源线束还包括与每个所述控制器对应的第一电路保护模块，所述第一电路保护模块设置于每个所述控制器的所述主分支线束上。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述第一电路保护模块包括慢熔保险丝、空气开关中的任一种。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述冗余电源线束还包括与每个所述控制器对应的第二电路保护模块，所述第二电路保护模块设置于每个所述控制器的所述冗余分支线束上。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述主分支线束以最短路径连接所述控制器及所述主骨干线束，所述冗余分支线束以最短路径连接所述控制器及所述冗余骨干线束。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述主骨干线束与所述主分支线束焊接，所述冗余骨干线束与所述冗余分支线束焊接，且焊接部位均包覆有绝缘层。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述系统还包括与所述冗余电池电连接的直流转换器，用于将所述冗余电池的高压直流电转换为指定参数的低压直流电。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述主电源线束还包括第三电路保护模块，所述主骨干线束通过所述第三电路保护模块与所述蓄电池电连接；

所述冗余电源线束还包括第四电路保护模块，所述冗余骨干线束通过所述第四电路保护模块与所述冗余电池电连接。

结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述系统还包括与所述电源管理单元电连接的报警模块，所述电源管理单元在检测到所述蓄电池或所述冗余电池的输出负载超过预设负载时，向所述报警模块输出报警信号，所述报警模块用于在接收到所述报警信号时发出报警提示。

第二方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括车辆本体及上述的车辆电源线束系统，所述车辆电源线束系统部署在所述车辆本体上。

采用上述技术方案的实用新型，具有如下优点：

在本申请提供的技术方案中，车辆电源线束系统包括：蓄电池、冗余电池、主电源线束、冗余电源线束及电源管理单元。蓄电池通过主电源线束与控制器电连接，冗余电池通过冗余电源线束与控制器电连接，即，作为供电电源的电池无需通过配电盒与控制器电连接，如此，可以省去配电盒，降低硬件成本，简化总装工艺。另外，主/冗余电源线束包括骨干线束及分支线束。分支线束用于连接控制器和骨干线束，如此，有利于缩短电源线束的总长度。

附图说明

本申请可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为车辆上现有的电源线束的布置示意图。

图2为本申请实施例提供的车辆电源线束系统的示意图。

图3为本申请实施例提供的车辆电源线束系统部署在车辆上的示意图。

图标：100-车辆电源线束系统；110-主骨干线束；120-主分支线束；130-冗余骨干线束；140-冗余分支线束。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本申请进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

发明人研究发现，传统车辆电源线束的部署方式，通常是在车辆后端的电池输出电压经过低压转换后，分出多路线束直接连接到各控制器，每一根电源线束是从车辆的后端电池部位连接到各控制器，电源线束数量多，导致装配级别线束总成外径大、线束总长度远、装配困难。

请参照图1，为车辆现有的电源线束布置示意图。车辆的前排座椅下方设置有两个配电盒，分别为配电盒A和配电盒B，车辆的主蓄电池与冗余蓄电池，分别连接到座椅下方的配电盒，每个配电盒再连接到域控制器11、域控制器12、域控制器13及域控制器14。该方式可以缩短线束的总长度，但需设置两个配电盒，设置的配电盒会增加成本，另外，配电盒需在车间装配，增加了总装工艺步骤。

基于上述发现的问题，发明人提出以下实施方式，以改善上述问题。

第一实施例

请参照图2，本申请实施例提供一种车辆电源线束系统100，可以应用于车辆，用于对车辆上的各控制器及其他用电器供电。控制器可以是，但不限于域控制器、智能座舱控制器、ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等。其中，车辆电源线束系统100可以包括蓄电池、冗余电池、主电源线束、冗余电源线束及电源管理单元。

主电源线束包括主骨干线束110及主分支线束120，冗余电源线束包括冗余骨干线束130及冗余分支线束140。主分支线束120与冗余分支线束140的数量均可以根据实际情况灵活确定。另外，单条(主/冗余)骨干线束可以包括两条或更多数量的单线，单条(主/冗余)分支线束可以包括两条或更多数量的单线，每条单线均可以独立输电。

蓄电池通过主骨干线束110与电源管理单元电连接，主分支线束的一端与主骨干线束110电连接，主分支线束的另一端用于与控制器电连接。

冗余电池通过冗余骨干线束130与电源管理单元电连接，冗余分支线束的一端与冗余骨干线束130电连接，冗余分支线束的另一端用于与控制器电连接。

在本实施例中，车辆可以包括M个控制器，M为大于1的数量，可以根据实际情况灵活设置。例如，在图2中，车辆包括4个控制器，分别为控制器1、控制器2、控制器3及控制器4，可以均为域控制器。各控制器布置在车辆的前机舱、后行李舱、左右A柱下。每个控制器可以通过主分支线束与主骨干线束110电连接，以便于可以从蓄电池获取到电能。另外，每个控制器可以通过冗余分支线束与冗余骨干线束130电连接，以便于从冗余电池获取到电能。

电源管理单元可以对蓄电池及冗余电池的供电起隔离作用。即，电源管理单元用于控制主电源线束的供电打开或关断，以及控制冗余电源线束的供电打开或关断，其中，主电源线束与冗余电源线束不同时供电。

具体地，电源管理单元可以隔离主电源线束、冗余电源线束的供电回路，以使其中一路电源正常供电，另一路电源的供电处于断开状态。另外，供电的一路电源出现异常时，断开该供电回路，并控制另一路电源供电正常。

在本实施例中，主分支线束可以以最短路径连接控制器及主骨干线束，冗余分支线束也可以以最短路径连接控制器及冗余骨干线束。

可理解地，在车辆上布设骨干线束、分支线束时，可以基于蓄电池、电源管理单元及各控制器的安装位置，计算得到线束总长度最短的部署方式，计算方式为常规方式，这里不再赘述。基于计算的部署方式，先部署骨干线束，再部署分支线束，其中，每个控制器到骨干线束的最短路径即为相应分支线束的部署位置，如此，有利于缩短线束的总长度。

在本实施例中，主骨干线束110与主分支线束焊接，冗余骨干线束130与冗余分支线束焊接，且焊接部位均包覆有绝缘层。绝缘层可以对焊接部位起到密封与保护作用，以提高电连接的安全性。

在本实施例中，主电源线束还包括与每个控制器对应的第一电路保护模块，第一电路保护模块设置于每个控制器的主分支线束上。其中，第一电路保护模块可以为慢熔保险丝、空气开关中的任一种。

在本实施例中，冗余电源线束还包括与每个控制器对应的第二电路保护模块，第二电路保护模块设置于每个控制器的冗余分支线束上。其中，第二电路保护模块可以为慢熔保险丝、空气开关中的任一种。

在本实施例中，主电源线束还可以包括第三电路保护模块，主骨干线束110通过第三电路保护模块与蓄电池电连接。冗余电源线束还可以包括第四电路保护模块，冗余骨干线束130通过第四电路保护模块与冗余电池电连接。

第三电路保护模块可以为保险盒或其他熔断器，起电路保护作用。保险盒可以在蓄电池输出电源出现过压或过流时，断开主电源线束的供电，其中，过压及过流的阈值可以根据实际情况灵活设置。

在本实施例中，保险盒还可以外接车辆的其他用电器，以对其他用电器供电。比如，保险盒可以外接车辆的车灯、雨刮、车门锁等小功率的用电器。第四电路保护模块可以与第三电路保护模块相同或类似，这里不再赘述。

车辆电源线束系统100还可以包括报警模块。报警模块与电源管理单元电连接，电源管理单元在检测到蓄电池或冗余电池的输出负载超过预设负载时，向报警模块输出报警信号，报警模块用于在接收到报警信号时发出报警提示。报警模块可以是，但不限于报警信号灯、蜂鸣器、喇叭等，可以发出灯光提示、声音提示。预设负载可以根据实际情况灵活设置，这里不作具体限定。

请参照图3，车辆电源线束系统100还可以包括直流转换器。直流转换器与冗余电池电连接，用于将冗余电池的高压直流电转换为指定参数的低压直流电。直流转换器还可以与蓄电池电连接，用于将蓄电池的高压直流电转换为指定参数的低压直流电。指定参数可以是指定数值的低电压，比如，为12V、14.5V等。

可理解地，若蓄电池/冗余电池为低压电源，输出的电源可以直接适配控制器，则无需设置直流转换器。若蓄电池/冗余电池为高压电源，则输出的电源需要经过直流转换器转换为低压直流电后，再通过相应的骨干线束、分支线束为控制器供电。

在本实施例中，从整车后端(直流变换器)到前端(控制器4)采用两根电源线束，一根主电源线束、一根冗余电源线束，各控制器就近通过分支线束与骨干线束电连接，以从电池获取到电能。各分支线束压接端子与对应的骨干线束焊接连接，连接端子处可设置电路保护模块，以对分支线束的电子器件进行保护。焊接工艺可保证分支与骨干线束连接及导电的可靠性，具体线束生产加工顺序可以如下：

首先，慢熔保险与各分支线束通过现有的超声焊接工艺与相应的骨干线束进行连接，相对压接工艺，焊接工艺一致性更好及供电性能更优。

接着，根据车辆上用电器的功耗，确认相应骨干线束、分支线束的尺寸，并根据各分支线束在骨干线束的相对位置，对骨干线束、分支线束进行剥皮加工。

再接着，骨干线束与蓄电池、冗余电池进行焊接加工，各分支线束通过电路保护模块(如熔断丝)与骨干线束进行焊接加工。焊接完成后，冷却后的焊接部位的表面缠绕包覆绝缘层，以对焊接部位进行密封、保护。加工完成的线束总成可以布置到车辆的工装板，组装上其他信号类线束可得到整个线束总成，最终可达到满足装车要求的成品线束。

基于上述设计，车辆电源线束系统100可以减少配电线束用量，降低线束成本，减小线束总成外径，从而有利于为线束布置及装配带来便利。另外，分支电源线束从骨干线束就近连接到各控制器，分支线束长度减短，线束成本、重量及外径得到降低。当控制器的数量增多时，更有利于缩短线束总长度、降低线束总外径，以及降低硬件成本。

第二实施例

本申请实施例还提供一种车辆，该车辆可以包括车辆本体及上述实施例中的车辆电源线束系统100，车辆电源线束系统100部署在车辆本体上。具体地，车辆电源线束系统100可以设置在车辆本体的工装板上，如此，无需通过配电盒连接控制器，可以简化车辆总装工艺，降低硬件成本。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆电源线束系统，其特征在于，包括：蓄电池、冗余电池、主电源线束、冗余电源线束及电源管理单元，所述主电源线束包括主骨干线束及主分支线束，所述冗余电源线束包括冗余骨干线束及冗余分支线束；

所述蓄电池通过所述主骨干线束与所述电源管理单元电连接，所述主分支线束的一端与所述主骨干线束电连接，所述主分支线束的另一端用于与控制器电连接；

所述冗余电池通过所述冗余骨干线束与所述电源管理单元电连接，所述冗余分支线束的一端与所述冗余骨干线束电连接，所述冗余分支线束的另一端用于与所述控制器电连接；

所述电源管理单元用于控制所述主电源线束的供电打开或关断，以及控制所述冗余电源线束的供电打开或关断。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主电源线束还包括与每个所述控制器对应的第一电路保护模块，所述第一电路保护模块设置于每个所述控制器的所述主分支线束上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一电路保护模块包括慢熔保险丝、空气开关中的任一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冗余电源线束还包括与每个所述控制器对应的第二电路保护模块，所述第二电路保护模块设置于每个所述控制器的所述冗余分支线束上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主分支线束以最短路径连接所述控制器及所述主骨干线束，所述冗余分支线束以最短路径连接所述控制器及所述冗余骨干线束。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主骨干线束与所述主分支线束焊接，所述冗余骨干线束与所述冗余分支线束焊接，且焊接部位均包覆有绝缘层。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述冗余电池电连接的直流转换器，用于将所述冗余电池的高压直流电转换为指定参数的低压直流电。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主电源线束还包括第三电路保护模块，所述主骨干线束通过所述第三电路保护模块与所述蓄电池电连接；

所述冗余电源线束还包括第四电路保护模块，所述冗余骨干线束通过所述第四电路保护模块与所述冗余电池电连接。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述电源管理单元电连接的报警模块，所述电源管理单元在检测到所述蓄电池或所述冗余电池的输出负载超过预设负载时，向所述报警模块输出报警信号，所述报警模块用于在接收到所述报警信号时发出报警提示。

10.一种车辆，其特征在于，包括车辆本体及如权利要求1-9中任一项所述的车辆电源线束系统，所述车辆电源线束系统部署在所述车辆本体上。