[實用新型]一種電動汽車動力電池高壓控制箱

有效

• 申請號: 201720115439.8
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN206524388U
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 胡淼龍;陳國偉;張芳江;施超;張曉忠;談紅偉;朱正熙
• 申請（專利權）人: 浙江安美科技有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H02J7/00;H05K1/18;B60L11/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 梁寅春

技術領域

本實用新型涉及電池管理系統的控制技術，更具體地涉及安裝于大功率電動汽車動力電池管理系統內的一種動力電池高壓控制箱。

背景技術

近些年來，由于傳統能源的不可再生性，以及日趨嚴重的環境污染問題，使得新能源技術的開發和應用得到了快速的發展，其中動力電池在新能源汽車方面的應用尤為突出。我國政府非常重視電動汽車技術的發展，并采取優惠政策鼓勵電動汽車的應用，經過數年的快速發展，我國已當之無愧地成為全球第一大新能源汽車市場，但電動汽車的整體技術水平仍處于中低水平，特別是在安全性、動力電池、創新能力、核心競爭力等方面仍有待提高。

電動汽車動力系統的基本組成可分為主能源子系統、電力驅動子系統和輔助控制子系統三個子系統。其中，主能源子系統由動力電池和能源管理系統構成，能源管理系統實現動力電池監控、協調充放電控制等功能；電力驅動子系統由電子控制系統、電驅動電機、機械傳動系統和驅動車輪等部分組成；輔助控制子系統由電壓變換器、輔助電源等組成，如動力轉向、空氣調節等。

電動汽車動力電池高壓箱屬于主能源子系統，通常由高壓箱的箱體、高壓電氣回路、電池管理系統等組成。高壓箱為動力電池安全可靠運行提供保障，其主要功能包括：提供安全可靠地充電、放電電氣回路；實時監測電池電壓、放電電壓、充電電壓、充電電流、放電電流、電池以及電氣回路運行溫度；根據需要及時而準確地控制各個電氣回路的斷開或接通。

由于電動汽車高壓箱的安裝空間非常有限，而電池組的端電壓又比較高，最高可到750V，對電氣回路的電氣絕緣要求非常高，各個回路之間的絕緣間隙要足夠大。因此，大部分高壓箱產品把高壓箱有限的空間留給了高壓主回路，而輔助電氣回路如測量回路、控制回路只能安裝在高壓電氣回路之間狹小的可利用空隙中。最終帶來如下問題有：

1)高壓箱內部電氣連接混亂，主回路和輔助回路同時攪合在一個有限的空間內，給電氣安全帶來極大隱患。

2)在高壓箱的生產過程中組裝困難，維修過程中拆卸困難，造成產品的生產維護成本高。

3)高壓箱的高壓主回路在工作時有大電流通過，會對輔助回路造成復雜的電磁干擾。

4)高壓箱中主回路主要是靠空氣絕緣，輔助回路是通過導線的絕緣材料絕緣，一旦導線的絕緣材料磨損，高壓電將竄入輔助回路，擊穿輔助回路上的元器件，進而失去對高壓主回路的控制，對動力電池造成嚴重且不可逆的傷害，甚至可能引起動力電池的燃燒、爆炸。

發明內容

本實用新型要解決上述高壓箱現有技術存在的電氣回路中主回路和輔助回路連接混亂，電氣安全可靠性差，生產組裝、維護拆卸繁瑣等問題，為此提出一種新型電動汽車動力電池高壓控制箱，它具有主回路和輔助回路分開，采用PCB板代替部分輔助回路的線束，結構設計合理、體積小、安全性高、生產維護方便等優點。

為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是：

動力電池高壓控制箱包括上蓋、箱體和底蓋，所述箱體用箱體隔板分隔成上下兩部分，上部為用于安裝高壓元器件的高壓室，下部為用于安裝低壓元器件的低壓室，所述高壓室分為正極區和負極區兩個分區，在所述正極區設置有安裝在正極PCB板上的放電正繼電器、充電正繼電器、預充繼電器、預充電阻和霍爾傳感器；在所述負極區設置有安裝在負極PCB板上的放電負繼電器、充電負繼電器；在所述低壓室內安裝有高壓檢測單元HMU模塊、電池檢測單元BMU模塊、溫度檢測模塊、絕緣檢測模塊；在所述箱體外側設置有主面板，與所述高壓室相接的所述主面板設置有高壓接口區，與所述低壓室相接的所述主面板設置有低壓接口區；在所述高壓接口區設置有電池正極輸入口、放電正極輸出口、充電正極輸入口、充電負極輸入口、電池負極輸入口、放電負極輸出口，在所述低壓接口區設置有低壓供電輸入口、溫度信號輸入口；

所述電池正極輸入口與霍爾傳感器的一端電連接，所述霍爾傳感器的另一端與正極母線電連接，所述充電正極輸入口與所述充電正繼電器的一端電連接，所述充電正繼電器的另一端與所述正極母線電連接，所述放電正極輸出口與所述放電正繼電器的一端電連接，所述放電正繼電器的另一端與所述正極母線電連接，所述預充繼電器和所述預充電阻串聯后并聯在所述放電正繼電器的兩端；所述電池負極輸入口與負極母線電連接，所述充電負極輸入口與所述充電負繼電器的一端電連接，所述充電負繼電器的另一端與所述負極母線電連接，所述放電負極輸出口與所述放電負繼電器的一端電連接，所述放電負繼電器的另一端與所述負極母線電連接；