一种纯电动汽车用中转高压配电盒论文和设计-杨超

全文摘要

本实用新型涉及一种纯电动汽车用中转高压配电盒，包括盒体及设于盒体内的充电系统，所述盒体上设有加热接口、充电接口、放电接口及高压MSD，所述充电系统包括充电继电器、放电继电器、加热继电器、霍尔传感器、绝缘监测模块及BMS主机；所述绝缘监测模块的输入端与电源端连接，其输出端与BMS主机的通信端连接，所述霍尔传感器的进线端与电源端连接，霍尔传感器的出线端与绝缘监测模块的输入端及放电继电器的开关静触点连接。本实用新型将动力电池端高压配电单元与整车负载端高压配电单元功能分离，结构清晰，提升了动力电池系统能量密度，减少了动力电池端材料成本，缩短了故障排查时间，提升了工作效率。

主设计要求

1.一种纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：包括盒体及设于盒体内的充电系统，所述盒体上设有加热接口、充电接口、放电接口及高压MSD，所述充电系统包括充电继电器、放电继电器、加热继电器、霍尔传感器、绝缘监测模块及BMS主机；所述充电继电器的开关静触点与高压MSD的一端连接，高压MSD的另一端与电源端连接，充电继电器的开关动触点与充电接口连接，所述充电继电器的线圈一端接地，其线圈的另一端与BMS的第一控制端连接；所述加热继电器的开关静触点与加热接口连接，加热继电器的开关动触点与充电接口连接，所述加热继电器的线圈一端接地，加热继电器的线圈另一端与BMS主机的第二控制端连接；所述放电继电器的开关静触点与电源端及充电接口连接，其开关动触点与放电接口连接，放电继电器的开关静触点与充电接口连接，其开关动触点与放电接口连接，所述放电继电器的线圈一端接地，其线圈的另一端与BMS主机的第三控制端连接；所述绝缘监测模块的输入端与电源端连接，其输出端与BMS主机的通信端连接，所述霍尔传感器的进线端与电源端连接，霍尔传感器的出线端与绝缘监测模块的输入端及放电继电器的开关静触点连接。

设计方案

1.一种纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：包括盒体及设于盒体内的充电系统，所述盒体上设有加热接口、充电接口、放电接口及高压MSD，所述充电系统包括充电继电器、放电继电器、加热继电器、霍尔传感器、绝缘监测模块及BMS主机；

所述充电继电器的开关静触点与高压MSD的一端连接，高压MSD的另一端与电源端连接，充电继电器的开关动触点与充电接口连接，所述充电继电器的线圈一端接地，其线圈的另一端与BMS的第一控制端连接；

所述加热继电器的开关静触点与加热接口连接，加热继电器的开关动触点与充电接口连接，所述加热继电器的线圈一端接地，加热继电器的线圈另一端与BMS主机的第二控制端连接；

所述放电继电器的开关静触点与电源端及充电接口连接，其开关动触点与放电接口连接，放电继电器的开关静触点与充电接口连接，其开关动触点与放电接口连接，所述放电继电器的线圈一端接地，其线圈的另一端与BMS主机的第三控制端连接；

所述绝缘监测模块的输入端与电源端连接，其输出端与BMS主机的通信端连接，所述霍尔传感器的进线端与电源端连接，霍尔传感器的出线端与绝缘监测模块的输入端及放电继电器的开关静触点连接。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：所述充电系统还包括加热保险丝F1，所述加热保险丝F1串联在加热口与加热继电器的开关静触点之间的连接线上。

3.根据权利要求1所述的纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：所述充电继电器为两个，包括第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2，所述充电接口包括两个充电正接口及两个充电负接口，所述第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2的开关静触点均经高压MSD与电源端连接，所述第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的开关动触点分别与两个充电正接口连接，所述第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的线圈分别连接BMS主机的两个控制端。

4.根据权利要求3所述的纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：所述加热继电器包括第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6，所述加热接口包括两个加热出口及两个加热进口，所述第一加热继电器K3、第二加热继电器K4及第三加热继电器K5的开关静触点经加热保险丝F1与两个加热出口连接，第一加热继电器K3的开关动触点与其中一个充电正接口连接，第二加热继电器K4的开关动触点与另一充电正接口连接，第三加热继电器K5的开关动触点与放电接口连接，所述第四加热继电器K6的开关动触点与两个加热进口连接，第四加热继电器K6的开关静触点与两个充电负接口连接，第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6的线圈分别连接BMS主机的不同控制端。

5.根据权利要求3所述的纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：所述放电继电器的开关静触点与两个充电负接口连接，其开关动触点与放电接口连接。

6.根据权利要求1所述的纯电动汽车用中转高压配电盒，其特征在于：所述盒体上还设有整车通信口、内网通信口及调试诊断口，所述整车通信口的一端与整车通信端连接，所述调试诊断口的一端与BMS主机的检测端连接，所述内网通信口的一端与电池箱的从机板连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种配电盒，具体涉及一种纯电动汽车用中转高压配电盒。

背景技术

目前电动汽车用高压配电单元大多数均为全功能结构，除了与动力电池端相连的电池正负及加热接口外，整车端负载如电机控制器，空调，暖风与转向助力泵等负载亦集成在一起，导致高压配电单元结构与功能复杂，结构设计端排布不够合理，且由于功能复杂，当整车行驶过程中遇到问题时，不能第一时间判定属动力电池端故障还是整车端故障，极大地降低了故障处理效率。同时，此种全功能结构材料成本较高，以及重量较重，对电池系统方面而言，增加了成本以及能量密度压力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种纯电动汽车用中转高压配电盒，使动力电池系统所属高压配电部分与整车端分离，便于排查具体故障，减轻了电池系统端重量，提升了能量密度。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种纯电动汽车用中转高压配电盒，包括盒体及设于盒体内的充电系统，所述盒体上设有加热接口、充电接口、放电接口及高压MSD，所述充电系统包括充电继电器、放电继电器、加热继电器、霍尔传感器、绝缘监测模块及BMS主机；

作为上述技术方案的进一步改进：

所述充电系统还包括加热保险丝F1，所述加热保险丝F1串联在加热口与加热继电器的开关静触点之间的连接线上。

所述充电继电器为两个，包括第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2，所述充电接口包括两个充电正接口及两个充电负接口，所述第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2的开关静触点均经高压MSD与电源端连接，所述第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的开关动触点分别与两个充电正接口连接，所述第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的线圈分别连接BMS主机的两个控制端。

所述加热继电器包括第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6，所述加热接口包括两个加热出口及两个加热进口，所述第一加热继电器K3、第二加热继电器K4及第三加热继电器K5的开关静触点经加热保险丝F1与两个加热出口连接，第一加热继电器K3的开关动触点与其中一个充电正接口连接，第二加热继电器K4的开关动触点与另一充电正接口连接，第三加热继电器K5的开关动触点与放电接口连接，所述第四加热继电器K6的开关动触点与两个加热进口连接，第四加热继电器K6的开关静触点与两个充电负接口连接，第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6的线圈分别连接BMS主机的不同控制端。

所述放电继电器的开关静触点与两个充电负接口连接，其开关动触点与放电接口连接。

所述盒体上还设有整车通信口、内网通信口及调试诊断口，所述整车通信口的一端与整车通信端连接，所述调试诊断口的一端与BMS主机的检测端连接，所述内网通信口的一端与电池箱的从机板连接。

由上述技术方案可知，本实用新型所述动力电池端高压配电单元与整车负载端高压配电单元功能分离，结构清晰，由于此种结构配电盒重量相对全功能高压箱有所减轻，提升了动力电池系统能量密度，减少了动力电池端材料成本，同时，后续遇到故障，有针对性进行排查，缩短了故障排查时间，提升效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实施例的纯电动汽车用中转高压配电盒，包括盒体及设于盒体内的充电系统，盒体1上设有加热接口、充电接口、放电接口及高压MSD 3，充电系统包括充电继电器、放电继电器、加热保险丝F1，加热继电器、霍尔传感器2、绝缘监测模块5及BMS主机4；该高压MSD的一端与电源端连接，高压MSD 3的另一端为互锁检测端。该加热保险丝F1串联在加热口与加热继电器的开关静触点之间的连接线上。

该绝缘监测模块5的输入端与电源端连接，该绝缘监测模块5的输出端与BMS主机4的通信端连接，霍尔传感器2的进线端与电源端连接，霍尔传感器2的出线端与绝缘监测模块5的输入端及放电继电器的开关静触点连接。本实施例的充电继电器为两个，包括第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2，充电接口包括两个充电正接口L2、L3及两个充电负接口L4、L5，第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2的开关静触点均与高压MSD连接，该高压MSD与电源端连接，高压MSD的另一端我互锁检测端，第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的开关动触点分别与两个充电正接口L2、L3连接，第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的线圈分别连接BMS主机4的两个控制端。

本实施例的充电继电器为两个，包括第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2，充电接口包括两个充电正接口及两个充电负接口，第一充电回路继电器K1及第二充电回路继电器K2的开关静触点均经高压MSD与电源端连接，第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的开关动触点分别与两个充电正接口连接，第一充电回路继电器K1、第二充电回路继电器K2的线圈分别连接BMS主机的两个控制端。

本实施例的，加热继电器为4个包括第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6，加热接口包括两个加热出口L9、L11及两个加热进口L10、L12，第一加热继电器K3、第二加热继电器K4及第三加热继电器K5的开关静触点经加热保险丝F1与两个加热出口L9、L11连接，第一加热继电器K3的开关动触点与充电正接口L2连接，第二加热继电器K4的开关动触点与充电正接口L3连接，第三加热继电器K5的开关动触点与放电正接口L1连接，第四加热继电器K6的开关动触点与两个加热进口L10、L12连接，第四加热继电器K6的开关静触点与两个充电负接口L4、L5连接，第一加热继电器K3、第二加热继电器K4、第三加热继电器K5及第四加热继电器K6的线圈分别连接BMS主机的不同控制端。

本实施例的放电继电器K7的开关静触点与两个充电负接口L4、L5连接，放电继电器K7的开关动触点与放电负接口L6连接。

在盒体上还设有整车通信口L16、内网通信口L13及调试诊断口L17，整车通信口L16的一端与整车通信端连接，调试诊断口L17的一端与BMS主机4的检测端连接，内网通信口L13的一端与电池箱的从机板连接。

工作原理：整车行驶阶段，由于动力电池低温放电能力有限，因此有必要设定某一环境温度，使得动力电池系统在该环境温度以下一直保持加热开启，给电池进行加热，提升电池活力，进而提升放电能力。因此，当BMS主机4检测到电池所处环境温度低于某一设定温度时，BMS主机4通过控制K5以及K6加热继电器闭合，通过电池系统给电池加热膜进行自加热，并先闭合放电继电器K7，同时通过发送报文至VCU，闭合整车高压箱内主继电器，即边加热边放电；

当BMS检测到加热温度升至某一设定温度时，BMS主机4通过控制加热继电器K5以及K6断开，此时车辆可正常行驶，即只放电不加热；

当BMS主机4检测到电池所处环境温度低于某一设定温度时， BMS主机通过控制加热继电器K3或者K4以及K6闭合，通过外部充电机给电池加热膜进行加热，当BMS检测到电池温度升至2℃时，此阶段只加热不充电；此时BMS通过控制充电继电器K1或者K2，闭合整车高压箱内主继电器，此时车辆可正常充电，即边充电边加热；

当BMS检测到电池温度升至设定温度时，如17℃时，通过控制继电器K2和K4，进入只充电阶段。

针对整车电量需求较大的双电池系统而言，霍尔传感器1放在电池系统1回路，用于检测回路1上电流，霍尔传感器2放在电池系统2回路，用于检测回路2上电流，当电池系统或者霍尔异常导致某一回路电流异常，BMS此时检测不到该回路电流，可立即报出相应故障，极大提升故障排查效率；

盒体1上加热接口分为两个加热出口和两个加热进口，当系统需求为双系统时，四个加热接口同时使用，系统一使用加热1进，加热1出，系统二使用加热2进，加热2出，此种一进一出结构，极大地方便了线束在整车上布局，使得线束之间为串联关系，不用从一根线束拆分多个节点进行分支，同时对线束绝缘防护有提升。

整车通讯口为高压盒内BMS主机4与外部整车通讯用，通过整车CAN与整车控制器进行通信，发送以及接收相应行车命令，通过充电CAN与外部充电机进行通信，发送以及接收相应充电命令；

内网通讯口为高压盒内BMS主机4与电池箱体通讯用，通过内部CAN与电池箱体内部从机进行通信，接收相应电池信息参数，进而随时监控动力电池系统所有信息；

两个充电正接口L2、L3，两个充电负接口L4、L5，放电正L1与放电负L6，上述6个高压接口与整车端高压盒相连，充电时，由外部充电机经过整车高压盒，进入中转盒充电接口，再到动力电池，放电时，由电池接口，经过中转盒放电端，再到整车高压盒，中转盒放电负有高压继电器，充电正有高压继电器，结合整车高压盒内主正或主负继电器，可以保证高压回路至少有两个高压继电器，进而确保高压安全。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

设计图

一种纯电动汽车用中转高压配电盒论文和设计

一种纯电动汽车用中转高压配电盒论文和设计-杨超

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢