[實(shí)用新型]一種采用新型布線的電動(dòng)汽車高壓控制箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720328806.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206633828U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 浙江安美科技有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L11/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司33100
• 代理人: 梁寅春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及新能源汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)的控制技術(shù)，更具體地涉及一種與大容量大功率動(dòng)力電池組配套，并集測量、控制于一體的采用新型布線的電動(dòng)汽車高壓控制箱。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)能源的日漸枯竭以及環(huán)境污染的日趨嚴(yán)峻，人們一直在探索新能源的開發(fā)利用技術(shù)。近年來，新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域得到了國家政策的大力扶持，從而得到了快速發(fā)展。新能源電動(dòng)汽車采用蓄電池儲存的電能作為動(dòng)力能源，高壓控制箱作為電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的一部分，承擔(dān)著充電設(shè)備與電動(dòng)汽車電池組之間電氣回路連接與控制，電動(dòng)汽車電池組與電動(dòng)汽車用電設(shè)備(如動(dòng)力電機(jī)、空調(diào)、油泵氣泵、電除霜等)之間的電氣連接與控制，還承擔(dān)著電池組相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，如電池組的端電壓、工作電流、電池組的工作溫度以及電池組的荷電狀態(tài)SOC。通常電動(dòng)汽車高壓控制箱安裝有手動(dòng)開關(guān)、銅排、繼電器、電壓電流監(jiān)測元件、溫度檢測元件、熔斷器、BMS系統(tǒng)的各種智能模塊以及電氣連接端口等主要電氣元件。在高壓控制箱中，可將整個(gè)電氣回路分為一次回路和二次回路。一次回路有充電回路和放電回路，包括正極充電回路、負(fù)極充電回路、正極放電回路、負(fù)極放電回路，由連接端口、銅排、繼電器和熔斷器組成。二次回路指高壓控制箱的測控回路，包括充電電壓測量回路、放電電壓測量回路、電池組電壓測量回路、充放電電流測量回路、溫度測量回路、絕緣電阻測量回路、繼電器控制回路、智能模塊的電源回路與通訊回路等，由傳感器、連接導(dǎo)線和BMS系統(tǒng)的各種智能模塊等組成。

電動(dòng)汽車高壓控制箱作為電池系統(tǒng)的一部分，在設(shè)計(jì)上要求體積小。但因功能需要，電氣回路多、電氣元件多。同時(shí)因一次電氣回路工作電壓較高，最高可達(dá)DC750V，要求電氣絕緣間隙較大。所以電動(dòng)汽車高壓控制箱在技術(shù)上首先要解決的問題是安裝電氣元件多與安裝空間小之間的矛盾。為處理好這個(gè)矛盾，除了在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，合理安排各電氣元件的安裝位置，優(yōu)化高壓箱空間布局。同時(shí)，高壓控制箱二次回路合理規(guī)范的布線也很關(guān)鍵。在滿足最基本的電氣性能的前提下，布線講究規(guī)范、整潔，易辨識，且應(yīng)方便生產(chǎn)組裝和維修拆卸。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，高壓控制箱二次回路都是采用傳統(tǒng)的線束布線方式，即線束套上波紋管后，經(jīng)絕緣膠帶包扎后，固定在箱體內(nèi)。這種布線方式的優(yōu)點(diǎn)是材料成本低。但是存在以下嚴(yán)重缺點(diǎn)：

1)高壓箱內(nèi)部電氣連接混亂，一次回路和二次回路同時(shí)攪合在一個(gè)有限的空間內(nèi)，給電氣安全帶來極大隱患。

2)在高壓箱的生產(chǎn)過程中組裝困難，維修過程中拆卸困難，造成產(chǎn)品的生產(chǎn)維護(hù)成本高，產(chǎn)品檢驗(yàn)困難，質(zhì)量控制難度大。

3)高壓箱的高壓主回路在工作時(shí)有大電流通過，會(huì)對二次回路造成復(fù)雜的電磁干擾。

4)高壓箱中一次回路主要是靠空氣絕緣，二次回路是通過導(dǎo)線的絕緣材料絕緣，一旦導(dǎo)線的絕緣材料磨損，高壓電將竄入二次回路，擊穿二次回路上的元器件，進(jìn)而失去對高壓主回路的控制，對動(dòng)力電池造成嚴(yán)重且不可逆的傷害，甚至可能引起動(dòng)力電池的燃燒、爆炸。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決上述高壓控制箱采用傳統(tǒng)的線束布線方式所帶來的布線混亂，生產(chǎn)組裝耗費(fèi)工時(shí)，且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，為此本實(shí)用新型提供一種采用新型布線的高壓控制箱，它采用印制電路板(PCB)進(jìn)行二次回路的布線。它具有一次回路和二次回路分開，采用PCB板布線，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、體積小、安全性高、生產(chǎn)維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

電動(dòng)汽車高壓控制箱，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(qū)和負(fù)極區(qū)，在所述正極區(qū)設(shè)置有安裝在正極PCB板上的放電正繼電器、充電正繼電器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻和霍爾傳感器，在所述負(fù)極區(qū)設(shè)置有安裝在負(fù)極PCB板上的放電負(fù)繼電器、充電負(fù)繼電器，在所述低壓室內(nèi)安裝有低壓室PCB板，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；所述箱體外側(cè)設(shè)置有主面板，該主面板對應(yīng)于所述高壓室和低壓室的區(qū)域分別設(shè)置有高壓接口區(qū)和低壓接口區(qū)；所述高壓接口區(qū)設(shè)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(fù)極輸入口、電池負(fù)極輸入口、放電負(fù)極輸出口，所述低壓接口區(qū)設(shè)置有低壓供電輸入口、溫度信號輸入口；