本發(fā)明涉及新能源電動汽車領(lǐng)域,具體涉及一種新能源車用高壓電源分配盒總成。
背景技術(shù):
隨著日益嚴重的環(huán)境問題以及能源危機,新能源汽車在此背景下應(yīng)運而生。新能源汽車主要由電池系統(tǒng)提供主要能源,整個系統(tǒng)的能源傳輸由高壓電氣系統(tǒng)負責傳輸。高壓電源分配盒是高壓電氣系統(tǒng)的核心組成部件。在目前國家對新能源汽車政策的傾斜下,各一線汽車制造商紛紛推出自己的純電和混合動力車型。
傳統(tǒng)電動汽車由于成本和技術(shù)等方面的制約,經(jīng)常在高壓電流傳輸時,采用螺栓緊固端子的方式,來實現(xiàn)各個高壓系統(tǒng)的連接。該方式雖然結(jié)構(gòu)簡單,但是不具備防塵、防水功能,安全性能低,在使用過程中或者后期維護時,及容易導致觸電或者漏電傷人的情況。同時,傳統(tǒng)電動的汽車,在進行維修的過程中,沒有物理斷開高壓電氣主回路,當出現(xiàn)高壓繼電器因過載燒蝕粘連的情況下,整車邏輯控制高壓電氣主回路的通斷功能已經(jīng)失效,此時若經(jīng)行維修會有帶電維修的風險。另外,當出現(xiàn)緊急情況(如,汽車因事故導致電池包絕緣失效漏電、整車邏輯控制失效、高壓繼電器粘連等)需要一種部件快速物理斷開高壓電氣主回路。傳統(tǒng)電動汽車的高壓電源分配盒則沒有相應(yīng)的緊急手動維護功能的部件。
隨著電動汽車技術(shù)的發(fā)展,這種分散粗糙的控制方式由于其安全性和維護 性較低等不利因素逐漸受到市場淘汰。
因此,新能源電動汽車高壓電源分配盒的設(shè)計正向著安全化、集成化和客戶定制功能開發(fā)的方向發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷根據(jù)客戶定制需求而定制研發(fā)一款帶有手動維護功能和安全性能,集成化更高,防護效果更好的新能源車用高壓電源分配盒總成。
為解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種新能源車用高壓電源分配盒總成,它包括箱體和箱蓋,所述箱蓋安裝在箱體上方,所述箱體和箱蓋之間安裝有密封墊,所述箱體上端安裝有手動維護開關(guān),并且在箱體上端開設(shè)有MSD端口,所述箱體左端開設(shè)有MCU正極連接端口、MCU負極連接端口、后電池組連接端口、前電池組負極連接端口和前電池組正極連接端口,所述箱體右端開設(shè)有PTC連接端口、DC/DC連接端口、AC連接端口、OBC連接端口、信號端口,所述箱體內(nèi)安裝有電源分配單元和短路保護單元,所述電源分配單元包括主繼電器Relay1、預(yù)充電繼電器Relay2、預(yù)充電阻R和OBC繼電器Relay3,所述短路保護單元包括內(nèi)置在手動維護開關(guān)內(nèi)的干路短路保險Fuse1、PTC支路短路保險Fuse2、AC支路短路保險Fuse3、DC/DC支路短路保險Fuse4和OBC支路短路保險Fuse5,所述后電池組的正極和前電池組的正極分別與干路短路保險Fuse1一端電連接,干路短路保險Fuse1另一端分別與主繼電器Relay1的正極、預(yù)充電繼電器Relay2的正極和OBC繼電器Relay3的正極電連接,所述主繼電器Relay1的負極分別與MCU正極、PTC支路短路保險Fuse2的一端、AC支路短路保險Fuse3的一端和DC/DC支路短路保險Fuse4的一端電連接,PTC支路 短路保險Fuse2的另一端與與PTC正極電連接,AC支路短路保險Fuse3的另一端與AC正極電連接,DC/DC支路短路保險Fuse4的另一端與DC/DC正極電連接,所述預(yù)充電繼電器Relay2的負極與預(yù)充電阻R的一端電連接,預(yù)充電阻R的另一端與主繼電器Relay1的負極并聯(lián),所述OBC繼電器Relay3的負極與OBC支路短路保險Fuse5的一端電連接,OBC支路短路保險Fuse5的另一端與OBC正極電連接。
更進一步的技術(shù)方案是,所述后電池組的負極分別與PTC負極、AC負極、DC/DC負極、MCU負極和OBC負極電連接,所述前電池組的負極分別與PTC負極、AC負極、DC/DC負極、MCU負極和OBC負極電連接。
更進一步的技術(shù)方案是,所述箱體內(nèi)還安裝有負極匯流片,所述后電池組的負極和前電池組的負極分別經(jīng)過后電池組連接端口和前電池組負極連接端口通過導線接入負極匯流片,所述負極匯流片通過導線分別經(jīng)過PTC連接端口、AC連接端口、DC/DC連接端口、MCU負極連接端口和OBC連接端口與PTC負極、AC負極、DC/DC負極、MCU負極和OBC負極電連接。
更進一步的技術(shù)方案是,所述后電池組的正極和前電池組的正極分別經(jīng)過后電池組連接端口、前電池組正極連接端口通過高壓線束與干路短路保險Fuse1一端電連接。
更進一步的技術(shù)方案是,所述主繼電器Relay1的負極通過轉(zhuǎn)接銅排或?qū)Ь€分別與MCU正極、PTC支路短路保險Fuse2的一端、AC支路短路保險Fuse3的一端和DC/DC支路短路保險Fuse4的一端電連接,PTC支路短路保險Fuse2的另一端經(jīng)過PTC連接端口與PTC正極電連接,AC支路短路保險Fuse3的另一端經(jīng)過AC連接端口與AC正極電連接,DC/DC支路短路保險Fuse4的另一端經(jīng)過DC/DC連接端口與DC/DC正極電連接。
更進一步的技術(shù)方案是,所述OBC繼電器Relay3的負極通過導線與OBC支路短路保險Fuse5的一端電連接,OBC支路短路保險Fuse5的另一端經(jīng)過OBC連接端口與OBC正極電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明集成化程度高,減小高壓配電盒總成的體積,通過短路保護和電源分配單元,在實現(xiàn)高壓大電流能源傳輸控制的同時,還起到了對主要線路過載時短路保護的功能,有效提高了電動汽車高壓電氣控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。
2、本發(fā)明有良好的防水和防塵效果,適用于惡劣的使用環(huán)境。
3、本發(fā)明帶有熔斷保護功能的手動維護開關(guān),在特定的緊急情況下既可以物理分斷電池包主回路斷開電源傳輸;也可以在發(fā)生短路時起到短路保護作用。
4、本發(fā)明機構(gòu)設(shè)計合理,組配簡單,生產(chǎn)成本低、電源分配合理,可降低電源損耗。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種實施例的新能源車用高壓電源分配盒總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為圖1的右視圖。
圖4為圖1的俯視圖
圖5為本發(fā)明一種實施例的新能源車用高壓電源分配盒總成內(nèi)的電氣原理圖。
如圖所示,其中對應(yīng)的附圖標記名稱為:
1MCU正極連接端口,2MCU負極連接端口,3后電池組連接端口,4前電池組負 極連接端口,5前電池組正極連接端口,6PTC連接端口,7DC/DC連接端口,8AC連接端口,9OBC連接端口,10信號端口,11MSD端口,12箱體,13箱蓋,14手動維護開關(guān)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
如圖1-4所示的新能源車用高壓電源分配盒總成,它包括箱體12和箱蓋13,箱蓋13安裝在箱體12上方,箱體12和箱蓋13之間安裝有密封墊,箱體12上端安裝有手動維護開關(guān)14,并且在箱體12上端開設(shè)有MSD端口11,箱體12左端開設(shè)有MCU正極連接端口1、MCU負極連接端口2、后電池組連接端口3、前電池組負極連接端口4和前電池組正極連接端口5,箱體12右端開設(shè)有PTC連接端口6、DC/DC連接端口7、AC連接端口8、OBC連接端口9、信號端口10,箱體12內(nèi)安裝有電源分配單元和短路保護單元。
本實施例中箱體12、箱蓋13和密封墊通過螺紋連接,通過螺釘將密封墊擠壓,從而使密封墊起到防水和防塵的作用。
如圖5所示,電源分配單元包括主繼電器Relay1、預(yù)充電繼電器Relay2、預(yù)充電阻R和OBC繼電器Relay3,短路保護單元包括內(nèi)置在手動維護開關(guān)內(nèi)的干路短路保險Fuse1、PTC支路短路保險Fuse2、AC支路短路保險Fuse3、DC/DC支路短路保險Fuse4和OBC支路短路保險Fuse5,后電池組的正極和前電池組的正極分別經(jīng)過后電池組連接端口3、前電池組正極連接端口5通過高壓線束與干路短路保險Fuse1一端電連接,電流經(jīng)過干路短路保險Fuse1后,經(jīng)過分流與主繼電器Relay1的正極電連接;當主繼電器Relay1受到低壓通訊信號S1和共地端信號G的勵磁信號后吸合,電流流經(jīng)主繼電器Relay1,其負極經(jīng)過轉(zhuǎn)接銅排或?qū)Ь€分別 與MCU正極、PTC支路短路保險Fuse2的一端、AC支路短路保險Fuse3的一端、DC/DC支路短路保險Fuse4的一端電連接,電流經(jīng)過PTC支路短路保險Fuse2后通過PTC連接端口6與PTC正極電連接;電流經(jīng)過AC支路短路保險Fuse3后通過AC連接端口8與AC正極電連接;電流流經(jīng)過DC/DC支路短路保險Fuse4后通過DC/DC連接端口7與DCDC正極電連接;電流直接經(jīng)過MCU正極連接端口1與MCU正極電連接,電流經(jīng)過干路短路保險Fuse1后,經(jīng)過分流與預(yù)充電繼電器Relay2的正極電連;當預(yù)充電繼電器Relay2受到低壓通訊信號S2和共地端信號G的勵磁信號后吸合,電流流經(jīng)預(yù)充電繼電器Relay2,其入籍與預(yù)充電阻R電連接;電流經(jīng)過預(yù)充電阻R后與主繼電器Relay1的負極并聯(lián),電流經(jīng)過干路短路保險Fuse1后,經(jīng)過分流與OBC繼電器Relay3的正極電連;當OBC繼電器Relay3受到低壓通訊信號S3和共地端信號G的勵磁信號后吸合,電流流經(jīng)OBC繼電器Relay3,其負極與OBC支路短路保險Fuse5電連接;電流經(jīng)過OBC支路短路保險Fuse5后經(jīng)OBC連接端口與OBC正極電連接。
手動維護開關(guān)14上輸出手動維護開關(guān)高壓互鎖信號HVIL1、HVIL2,新能源車用高壓電源分配盒總成輸入正極采樣1和負極采樣2信號,主繼電器Relay1、預(yù)充電繼電器Relay2和OBC繼電器Relay3分別低壓通訊信號S1、S2、S3和G,上述信號均通過信號端口10與BMS電池管理系統(tǒng)連接。
后電池組的負極和前電池組的負極分別經(jīng)過后電池組連接端口3和前電池組負極連接端口4通過導線接入負極匯流片,負極匯流片通過導線分別經(jīng)過PTC連接端口6、AC連接端口8、DC/DC端口7、MCU負極連接端口2和OBC連接端口9與PTC負極、AC負極、DC/DC負極、MCU負極和OBC負極電連接。
以上具體實施方式對本發(fā)明的實質(zhì)進行詳細說明,但并不能對本發(fā)明的保護范圍進行限制,顯而易見地,在本發(fā)明的啟示下,本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員 還可以進行許多改進和修飾,需要注意的是,這些改進和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。