專利名稱：純電動(dòng)商用車高壓配電箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)車領(lǐng)域，涉及電動(dòng)車中的高壓配電箱。
背景技術(shù)：
純電動(dòng)汽車是新能源車輛領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，近幾年，在中國政府的支持下，純電動(dòng)汽車得到了很大的發(fā)展。高壓配電箱是純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它是純電動(dòng)汽車能源儲(chǔ)存裝置與用電設(shè)備的接口，是整車高壓用電管理的核心，對(duì)整車合理用電和安全用電起到關(guān)鍵作用。但是，目前還沒有專門為純電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的高壓配電箱，現(xiàn)有的配電箱很難保證電動(dòng)汽車的安全用電和高效合理用電，更無法實(shí)現(xiàn)整車控制參數(shù)的更新。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種純電動(dòng)商用車專用的高壓配電箱，以合理地管理整車高壓用電。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種純電動(dòng)商用車高壓配電箱，具有高壓電源輸入端、高壓電源輸出端、電能計(jì)量單元、高壓電源輸出控制單元，所述高壓電源輸入端接高壓蓄電池，并聯(lián)接成由高壓電源輸出控制單元控制其通斷，其狀態(tài)信號(hào)送到高壓電源輸出控制單元；所述高壓電源輸出端聯(lián)接成通過所述高壓電源輸出控制單元或手動(dòng)的控制，將高壓蓄電池的電源接到各個(gè)用電設(shè)備，并將高壓電源輸出端的狀態(tài)信號(hào)送到高壓電源輸出控制單元；電能計(jì)量單元配置成采集各個(gè)電源輸出端的電流信號(hào)，并通過計(jì)算后顯示各路輸出端輸出的電能，且具有總線通訊接口 ；而且，所述高壓電源輸出控制單元具有檢測(cè)高壓電源總正和總負(fù)與車體之間的絕緣電阻的高壓安全檢測(cè)接口，以及整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口。所述電源輸出端可以采用電控，也可以采用手控。電源輸出端采用電控的設(shè)計(jì)方案為
所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個(gè)用電設(shè)備連接的電控型空氣斷路器組成；所述電能計(jì)量單元由電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表組成；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；
電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)連接，其輸出端聯(lián)接各個(gè)電控型空氣斷路器的輸入端，各個(gè)電控型空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個(gè)用電設(shè)備聯(lián)接；
各個(gè)電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動(dòng)汽車專用電度表，該電動(dòng)汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個(gè)顯示窗口，并具有總線通訊接口，通過該總線通訊接口能夠與整車控制系統(tǒng)通信；
高壓配電控制器的控制輸出端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)電控型空氣斷路器的控制輸入端，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)電控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，其高壓安全檢測(cè)接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)。所述各個(gè)電控型空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、 電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)；所述電動(dòng)汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流傳感器連接，且該電動(dòng)汽車專用電度表具有七個(gè)顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流和總電流及備用。所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。手控的設(shè)計(jì)方案為
所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個(gè)用電設(shè)備連接的手動(dòng)空氣斷路器組成；所述電能計(jì)量單元具有電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；
電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)連接，其輸出端聯(lián)接各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸入端，各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個(gè)用電設(shè)備聯(lián)接；
各個(gè)電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動(dòng)汽車專用電度表，該電動(dòng)汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個(gè)顯示窗口，且具有總線通訊接口，通過該總線通訊接口能夠與整車控制系統(tǒng)通信；
高壓配電控制器的控制輸出端聯(lián)接電控型高壓直流接觸器，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測(cè)接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)。各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)；所述電動(dòng)汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路與分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流傳感器連接， 且該電動(dòng)汽車專用電度表具有七個(gè)顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流和總電流及備用。所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。本發(fā)明的純電動(dòng)商用車?yán)矛F(xiàn)有的高壓配電控制器，通過高壓接觸器和空氣斷路器對(duì)高壓蓄電池的用電分配進(jìn)行控制；同時(shí)利用電動(dòng)汽車專用電度表顯示各路用電情況。 可以做到電動(dòng)車整車自動(dòng)分配用電，并保證安全用電，而且易于實(shí)現(xiàn)整車控制器參數(shù)的更新。


圖1為本發(fā)明的高壓配電箱的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本發(fā)明的電控型高壓配電箱的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的手控型高壓配電箱的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-3對(duì)本發(fā)明中的兩個(gè)實(shí)施例作具體描述。
圖1是本發(fā)明的純電動(dòng)商用車高壓配電箱的結(jié)構(gòu)原理圖，利用高壓電源輸出控制單元控制高壓電源輸入端和高壓電源輸出端的通斷，為電動(dòng)車提供電源。如圖所示，高壓電源輸入端與高壓蓄電池連接；高壓電源輸出端與電動(dòng)車中各用電設(shè)備連接；電能計(jì)量單元采集各用電設(shè)備回路中的電流信號(hào)，通過計(jì)算后得到電能并顯示；電能計(jì)量單元通過總線通訊接口與整車各個(gè)控制單元通信；高壓電源輸出控制單元具有高壓安全檢測(cè)接口，用于檢測(cè)高壓電源總正和總負(fù)與車體之間的絕緣電阻。圖2是電控型高壓配電箱的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，純電動(dòng)商用車高壓配電箱采用電控型高壓接觸器作為高壓電源輸入端，HPCU110110型高壓配電控制器作為高壓電源輸出控制單元。HP⑶110110型高壓配電控制器具有一路CAN總線通訊接口，可以實(shí)現(xiàn)高壓配電箱狀態(tài)的上報(bào)和整車控制指令的解析，其對(duì)高壓輸入端和高壓輸出端的控制指令由整車控制器通過CAN總線下達(dá)；在該實(shí)施例中還采用電控型空氣斷路器作為高壓電源輸出端，并采用電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表作為電能計(jì)量單元，其中電流傳感器采用分流器。所述高壓接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)直接相連。該高壓接觸器處于常閉狀態(tài)，它有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制輸入接口與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口，高壓配電控制器可以控制其閉合與斷開；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到高壓接觸器的當(dāng)前狀態(tài)。本實(shí)施例中高壓配電控制器具有七路控制輸出端，分別聯(lián)接可控型高壓直流接觸器和各個(gè)可控型空氣斷路器的控制輸入端；七路控制輸入端，分別聯(lián)接可控型高壓直流接觸器和各個(gè)可控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口 ；一路高壓安全檢測(cè)接口，用于檢測(cè)整車高壓電源總正和總負(fù)與車體之間的絕緣電阻值是否超標(biāo)，該高壓安全檢測(cè)接口分別接可控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)。所述電控型空氣斷路器的輸入端的正和負(fù)分別與高壓接觸器輸出端的正和負(fù)相連。該空氣斷路器在常態(tài)下即可以處于閉合狀態(tài)，也可以處于斷開狀態(tài)。它具有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制接口，此二接口分別與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口， 高壓配電控制器可以控制空氣斷路器的斷開與閉合；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到空氣斷路器的當(dāng)前狀態(tài)。本實(shí)施例中有六個(gè)電控型空氣斷路器，可以為六路用電設(shè)備提供電力輸出。所述分流器串聯(lián)在用電回路的負(fù)線里，所以本實(shí)施例中有六個(gè)分流器。分流器的一端與電控型空氣斷路器輸出負(fù)極相連，另一端與用電設(shè)備的負(fù)極相連。該分流器有一路模擬量輸出接口，通過該接口，所述電動(dòng)汽車專用電度表可采集到通過分流器的電流值。所述電動(dòng)汽車專用電度表采集各用電設(shè)備的耗電情況，該電度表具有六路模擬量采集接口，可分別與六個(gè)電流傳感器相連，以分別采集通過六個(gè)傳感器的電流值；該電度表具有七個(gè)顯示窗口，可分別顯示六路用電設(shè)備的耗電量和一個(gè)電流總量；在本實(shí)施例中，用電設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)，所以電動(dòng)汽車專用電度表可以采集到五路電流信號(hào)，并分別顯示電流值；剩余一個(gè)顯示窗口作為備用。該電度表還有一路總線通訊接口，通過總線實(shí)現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)通信。所述高壓配電控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)配電箱內(nèi)所有電控型高壓接觸器和電控型空氣斷路器的控制，同時(shí)采集這些部件的當(dāng)前狀態(tài)；該控制器具有一路高壓安全檢測(cè)接口，可檢測(cè)整車是否存在漏電隱患，該接口的檢測(cè)線分別與高壓接觸器輸入端的總正和總負(fù)相連；該控制器具有一路總線通訊接口，通過總線通訊接口與整車控制系統(tǒng)通信。圖3是手控型高壓配電箱的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，純電動(dòng)商用車高壓配電箱采用電控型高壓接觸器作為高壓電源輸入端，HPCU110110型高壓配電控制器作為高壓電源輸出控制單元，手控型空氣斷路器作為高壓電源輸出端，以及電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表作為電能計(jì)量單元，其中電流傳感器采用分流器。所述高壓接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)直接相連。該高壓接觸器處于常閉狀態(tài)。它具有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制接口，此二接口均與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口，高壓配電控制器可以控制空氣斷路器的斷開與閉合；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到空氣斷路器的當(dāng)前狀態(tài)。本實(shí)施例中高壓配電控制器具有七路控制輸出端，分別接可控型高壓直流接觸器和各個(gè)可控型空氣斷路器的控制輸入端；七路控制輸入端，分別接可控型高壓直流接觸器和各個(gè)可控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口 ；一路高壓安全檢測(cè)接口，用于檢測(cè)整車高壓電源總正和總負(fù)與車體之間的絕緣電阻值是否超標(biāo)，分別接可控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)。所述手動(dòng)型空氣斷路器的輸入端的正和負(fù)分別與高壓接觸器輸出端的正和負(fù)相連。該空氣斷路器在常態(tài)下即可以處于閉合狀態(tài)，也可以處于斷開狀態(tài)。它通過手動(dòng)控制其閉合與斷開，并有一路狀態(tài)反饋接口與高壓配電控制器相連，通過該狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到高壓接觸器的當(dāng)前狀態(tài)。本實(shí)施例中有六個(gè)手控型空氣斷路器，可以為六路用電設(shè)備提供電力輸出。所述分流器串聯(lián)在用電回路的負(fù)線里，所以本實(shí)施例中有六個(gè)分流器。分流器的一端與空氣斷路器輸出負(fù)極相連，另一端與用電設(shè)備的負(fù)極相連。該分流器有一路模擬量輸出接口，通過該接口，所述電動(dòng)汽車專用電度表可采集到通過分流器的電流值。所述電動(dòng)汽車專用電度表采集各用電設(shè)備的耗電情況，該電度表具有六路模擬量采集接口，可分別與六個(gè)電流傳感器相連，以分別采集通過六個(gè)傳感器的電流值；該電度表具有七個(gè)顯示窗口，可分別顯示六路用電設(shè)備的耗電量，其中一個(gè)是電流總量的顯示。本實(shí)施例中，用電設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)。所以， 電動(dòng)汽車專用電度表可以采集到五路電流信號(hào)，并分別顯示電流值，剩余一個(gè)顯示窗口作為備用。該電度表還有一路總線通訊接口，通過總線實(shí)現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)的通信。所述高壓配電控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)配電箱內(nèi)所有電控型高壓接觸器和電控型空氣斷路器的控制，同時(shí)采集這些部件的當(dāng)前狀態(tài)；該控制器具有一路高壓安全檢測(cè)接口，可檢測(cè)整車是否存在漏電隱患，該接口的檢測(cè)線分別與高壓接觸器輸入端的總正和總負(fù)相連；該控制器具有一路總線通訊接口，通過總線通訊接口與整車控制系統(tǒng)通信。
權(quán)利要求
1.純電動(dòng)商用車高壓配電箱，具有高壓電源輸入端、高壓電源輸出端、電能計(jì)量單元、 高壓電源輸出控制單元，其特征在于所述高壓電源輸入端接高壓蓄電池，并聯(lián)接成由高壓電源輸出控制單元控制其通斷，且其狀態(tài)信號(hào)送到高壓電源輸出控制單元；所述高壓電源輸出端聯(lián)接成通過所述高壓電源輸出控制單元或手動(dòng)的控制，將高壓蓄電池的電源聯(lián)接到各個(gè)用電設(shè)備，并將其狀態(tài)信號(hào)送到高壓電源輸出控制單元；電能計(jì)量單元配置成采集各個(gè)電源輸出端的電流信號(hào)，并通過計(jì)算后顯示各路輸出端輸出的電能，且具有總線通訊接口 ；所述高壓電源輸出控制單元具有檢測(cè)高壓電源總正和總負(fù)與車體之間的絕緣電阻的高壓安全檢測(cè)接口及與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口。
2.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個(gè)用電設(shè)備聯(lián)接的電控型空氣斷路器組成；所述電能計(jì)量單元帶有電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)連接，其輸出端聯(lián)接各個(gè)電控型空氣斷路器的輸入端，各個(gè)電控型空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后再與各個(gè)用電設(shè)備聯(lián)接；各個(gè)電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動(dòng)汽車專用電度表，該電動(dòng)汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個(gè)顯示窗口，且具有與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口 ；高壓配電控制器的控制輸出端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)電控型空氣斷路器的控制輸入端，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)電控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測(cè)接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)；如權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述各個(gè)電控型空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)；所述電動(dòng)汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流傳感器連接，且該電動(dòng)汽車專用電度表具有七個(gè)顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流和總電流及備用。
3.如權(quán)利要求2所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個(gè)用電設(shè)備連接的手動(dòng)空氣斷路器組成；所述電能計(jì)量單元具有電流傳感器和電動(dòng)汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)與高壓蓄電池的總正和總負(fù)連接，其輸出端聯(lián)接各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸入端，各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個(gè)用電設(shè)備聯(lián)接；各個(gè)電流傳感器的輸出信號(hào)接電動(dòng)汽車專用電度表，該電動(dòng)汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個(gè)顯示窗口，且具有與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口 ；高壓配電控制器的控制輸出端聯(lián)接電控型高壓直流接觸器，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測(cè)接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負(fù)。
6.如權(quán)利要求6所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述各個(gè)手動(dòng)空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)；所述電動(dòng)汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流傳感器聯(lián)接，且該電動(dòng)汽車專用電度表具有七個(gè)顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空調(diào)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)、除霜機(jī)各電路中的電流和總電流及備用。
7.如權(quán)利要求6所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。
8.如權(quán)利要求7所述的純電動(dòng)商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及純電動(dòng)商用車的高壓配電箱，其采用電控型高壓直流接觸器作為輸入端、電控型空氣斷路器作為輸出端，并由高壓配電控制器按照指令對(duì)高壓的輸入和輸出進(jìn)行控制，而且配備電動(dòng)汽車專用電度表，可分別顯示整車總的能耗量、驅(qū)動(dòng)電機(jī)能耗量、空調(diào)能耗量、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向油泵能耗量、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)能耗量等。按照本發(fā)明，可以對(duì)電動(dòng)車整車自動(dòng)分配用電，并保證安全用電，而且易于實(shí)現(xiàn)整車控制參數(shù)的更新。
文檔編號(hào)B60R16/023GK102166999SQ20111008613
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者周輝, 孫逢春, 林程 申請(qǐng)人:北京理工華創(chuàng)電動(dòng)車技術(shù)有限公司