CN109591727A - 一种电动汽车配电盒 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种电动汽车配电盒，包括上壳体、下壳体、多个继电器和PCB，所述上壳体与所述下壳体固定连接，所述多个继电器固定安装在所述上壳体上，所述PCB固定安装在下壳体上，所述上壳体具有镂空结构，所述多个继电器的连接端子穿过所述上壳体的镂空结构插接在所述PCB的相应的接线端子上。该配电盒降低了安装和维修难度。

Description

一种电动汽车配电盒
技术领域
本发明汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车配电盒。
背景技术
随着汽车技术的不断发展，汽车上的用电设备越来越多，特别是新能源汽车，为保证汽车上各电器负载用电，汽车上均设置有配电盒，配电盒中集成有继电器、熔断器等元件，用于汽车上各电器负载的电源分配和电路保护控制。
现有技术中，新能源电动汽车高压配电盒是所有纯电动汽车、插电式混合动力汽车的高压电大电流分配单元PDU，其大都沿用工业高压配电箱的设计理念，安全性、可靠性和耐久性都满足不了汽车的要求，且存在体积大、集成度低、装配复杂等问题。具体的，现有高压配电盒采用螺栓安装式继电器，安装和维修难度大，存在螺栓扭矩衰减导致过热的风险；安装所需空间大，空间利用率不高；低压控制和高压采集采用线束连接方式，传统线束制作成本高，布线难度大，排布线束无法实现工艺自动化，组装生产效率低；采用传统分流器模块进行电流采样，分流器模块内阻会随温度变化而发生变化，电流采样精度与分流器模块内阻热稳定性直接相关，分流器模块温漂大，导致电流采集精度较低；小电流熔断器一般安装在高压配电盒内部，维修难度较大。
发明内容
为了解决现有技术中高压配电盒安装和维修难度大的技术问题，本发明实施例提出了一种电动汽车配电盒，包括上壳体、下壳体、多个继电器和PCB，所述上壳体与所述下壳体固定连接，所述多个继电器固定安装在所述上壳体上，所述PCB固定安装在下壳体上，所述上壳体具有镂空结构，所述多个继电器的连接端子穿过所述上壳体的镂空结构插接在所述PCB的相应的接线端子上。
进一步，所述PCB为双层集成结构，包括高压走线层和低压走线层；所述高压走线层用于高压大电流载流，能够通过铜排连接外部电池输入和负载输出；所述低压走线层用于信号传输，能够通过板端连接器进行信号传输。
进一步，所述上壳体包括容置槽区，所述容置槽区的上表面具有多个上端开放的继电器容置槽，分别用于固定容置所述多个继电器，所述镂空结构设置在各继电器容置槽的底部，各继电器容置槽与所述多个继电器的外壳卡接配合。
进一步，所述多个继电器包括主回路继电器、慢充继电器和预充继电器。
进一步，所述配电盒还包括小电流熔断器和预充电阻，所述容置槽区的上表面还具有上端开放的小电流熔断器容置槽和预充电阻容置槽，分别用于容置所述小电流熔断器和预充电阻，所述镂空结构还设置在小电流熔断器容置槽和预充电阻容置槽的底部。
进一步，所述多个继电器包括主回路继电器、慢充继电器和预充继电器；所述小电流熔断器、主回路继电器、慢充继电器、预充继电器和预充电阻的连接端子均为插片式端子，所述插片式端子呈片状结构，所述PCB上的接线端子呈弹性夹结构。
进一步，各继电器容置槽的相对的两个壁上开设有卡接槽或者卡接孔，所述多个继电器的外壳与所述卡接槽或者卡接孔相对应的位置设置有向外突出的卡扣；所述各继电器容置槽设置有安装导向结构，所述多个继电器的外壳设置有与各继电器容置槽的安装导向结构对应的导向结构。
进一步，所述配电盒还包括主回路熔断器、第一汇流排、第二汇流排和分流器模块，所述主回路熔断器、第一汇流排和第二汇流排固定安装在下壳体上，所述PCB通过铜排连接主回路熔断器，主回路熔断器通过第一汇流排与分流器模块连接，分流器模块能够通过第二汇流排连接到外部电池；所述上壳体还包括与所述容置槽区相连的上盖区，所述上盖区包括平板状上盖和朝向下方的下端开放的凹部，用于覆盖所述主回路熔断器、第一汇流排、第二汇流排和分流器模块。
进一步，所述PCB上设置有监测主回路继电器连接端子温度的主回路继电器连接端子温度传感器，和/或，所述分流器模块包括分流器PCB和设置在分流器PCB上的用于监测分流器模块温度的分流器温度传感器。
进一步，所述铜排集成在所述PCB上。
本发明实施例的有益效果：本发明优选实施例提出的电动汽车配电盒，采用一体式PCB(印刷电路板)模块化设计，提高了产品的集成度和可靠性，体积减小，降低了装配和维修难度，能够自动化大批量生产；避免主回路继电器过热风险，提高了电流采集的精度，增强抗过载负载冲击能力，提高短路故障发生的保护可靠性。
附图说明
图1a是本发明实施例提出的电动汽车配电盒结构***图；
图1b是本发明实施例提出的电动汽车配电盒结构示意图；
图1c是本发明实施例提出的电动汽车配电盒装配结构示意图；
图2是本发明实施例提出的电动汽车配电盒之PCB结构示意图；
图3是本发明实施例提出的电动汽车配电盒之继电器安装结构示意图；
图4是本发明实施例提出的电动汽车配电盒之小电流熔断器安装结构示意图；
图5是本发明实施例提出的电动汽车配电盒之主回路继电器连接端子温度传感器安装结构示意图；
图6是本发明实施例提出的电动汽车配电盒之分流器模块结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。
本发明实施例提出了一种电动汽车配电盒，包括上壳体、下壳体、多个继电器和PCB，所述上壳体与所述下壳体固定连接，所述多个继电器固定安装在所述上壳体上，所述PCB固定安装在下壳体上，所述上壳体具有镂空结构，所述多个继电器的连接端子穿过所述上壳体的镂空结构插接在所述PCB的相应的接线端子上。
具体的，参照图1a-图6，所述电动汽车配电盒包括上壳体1、下壳体2、小电流熔断器3、主回路继电器4、慢充继电器5、预充继电器6、预充电阻7、PCB 8、主回路熔断器9、分流器模块10。
上壳体1与下壳体2固定连接，例如通过螺接固定。
所述主回路继电器4、慢充继电器5和预充继电器6均固定安装在上壳体上；所述PCB 8、主回路熔断器9、第一汇流排11和第二汇流排12均固定安装在下壳体的上表面上，分流器模块10一端连接在第一汇流排11上，另一端连接在第二汇流排12上。所述PCB 8通过铜排连接主回路熔断器9，主回路熔断器9通过第一汇流排11与分流器模块10连接，分流器模块10通过第二汇流排12与外部电池输入连接。优选的，所述铜排集成在所述PCB 8上。PCB8集成铜排与传统硬铜排连接相比，安装便利，节省空间。
所述上壳体1包括相互连接的容置槽区和上盖区。
所述容置槽区的上表面上具有多个上端开放的继电器容置槽M，各继电器容置槽M分别用于固定容置所述主回路继电器4、慢充继电器5和预充继电器6。
各继电器容置槽M与所述主回路继电器4、慢充继电器5和预充继电器6的外壳能够卡接配合，例如，各继电器容置槽M的相对的两个壁上开设有卡接槽或者卡接孔101，所述主回路继电器4、慢充继电器5和预充继电器6的外壳与所述卡接槽或者卡接孔101相对应的位置设置有向外突出的卡扣102。
所述容置槽区的上表面上还具有上端开放的小电流熔断器容置槽30和预充电阻容置槽70，分别用于容置小电流熔断器和预充电阻7。
各继电器容置槽、小电流熔断器容置槽30和预充电阻容置槽70的底部均具有镂空结构，所述小电流熔断器3、主回路继电器4、慢充继电器5、预充继电器6和预充电阻7的连接端子100通过各镂空结构与所述PCB 8上相应的接线端子200电连接。
优选的，所述各继电器容置槽M设置有安装导向结构，所述主回路继电器4、慢充继电器5和预充继电器6的外壳设置有与各继电器容置槽M的安装导向结构对应的导向结构。
所述上壳体1的上盖区包括平板状上盖和朝向下方的下端开放的凹部，用于覆盖所述主回路熔断器9、第一汇流排11和第二汇流排12。
所述小电流熔断器3、主回路继电器4、慢充继电器5、预充继电器6和预充电阻7的连接端子100与所述PCB 8上相应的接线端子200插接连接。例如，所述小电流熔断器3、主回路继电器4、慢充继电器5、预充继电器6和预充电阻7的连接端子100均为插片式端子，所述插片式端子呈片状结构，所述PCB 8上的接线端子200呈弹性夹结构，各插片式端子能够插接在所述PCB 8上相应的接线端子200上，从而实现与所述PCB 8电连接。小电流熔断器7的连接端子设置为插片式端子，可实现快速安装和更换，而现有技术中，小电流熔断器通常采用螺栓固定在高压配电盒内部，维修难度大，且螺栓存在扭矩衰减造成接触电阻过大导致过热的风险。
优选的，所述PCB 8为双层集成结构，包括高压走线层81和低压走线层82，所述高压走线层81用于高压大电流载流，通过铜排连接外部电池输入和负载输出，所述低压走线层82用于信号传输，通过板端连接器进行信号传输，例如，对外输出电流采样电阻信号。相比传统线束排布方式，提高装配效率，降低接错线风险，可实现自动化装配。
优选的，所述PCB 8上设置有主回路继电器连接端子温度传感器80，用于监测主回路继电器4的连接端子的温度，所述温度传感器80优选为NTC温度传感器。当BMS发现温度异常时，及时报警，能够避免主回路继电器4过热。
优选的，所述分流器模块10包括分流器PCB 13和设置在分流器PCB 13上的分流器温度传感器13，优选为NTC温度传感器。利用温度传感器13监测分流器模块表面温度，分流器模块10对外输出温度电阻信号、电流采样电阻信号，BMS接收到电阻信号后，根据分流器模块基材TCR特性曲线，对不同温度的分流器模块10的热阻变化进行温度补偿，结合采集的电压降数据，进而获得更高的测量精度，减少温度变化产生的阻值漂移。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车配电盒，其特征在于，包括上壳体、下壳体、多个继电器和PCB，所述上壳体与所述下壳体固定连接，所述多个继电器固定安装在所述上壳体上，所述PCB固定安装在下壳体上，所述上壳体具有镂空结构，所述多个继电器的连接端子穿过所述上壳体的镂空结构插接在所述PCB的相应的接线端子上。
2.如权利要求1所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述PCB为双层集成结构，包括高压走线层和低压走线层；所述高压走线层用于高压大电流载流，能够通过铜排连接外部电池输入和负载输出；所述低压走线层用于信号传输，能够通过板端连接器进行信号传输。
3.如权利要求1所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述上壳体包括容置槽区，所述容置槽区的上表面具有多个上端开放的继电器容置槽，分别用于固定容置所述多个继电器，所述镂空结构设置在各继电器容置槽的底部，各继电器容置槽与所述多个继电器的外壳卡接配合。
4.如权利要求3所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述多个继电器包括主回路继电器、慢充继电器和预充继电器。
5.如权利要求3所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述配电盒还包括小电流熔断器和预充电阻，所述容置槽区的上表面还具有上端开放的小电流熔断器容置槽和预充电阻容置槽，分别用于容置所述小电流熔断器和预充电阻，所述镂空结构还设置在小电流熔断器容置槽和预充电阻容置槽的底部。
6.如权利要求5所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述多个继电器包括主回路继电器、慢充继电器和预充继电器；所述小电流熔断器、主回路继电器、慢充继电器、预充继电器和预充电阻的连接端子均为插片式端子，所述插片式端子呈片状结构，所述PCB上的接线端子呈弹性夹结构。
7.如权利要求3所述的电动汽车配电盒，其特征在于，各继电器容置槽的相对的两个壁上开设有卡接槽或者卡接孔，所述多个继电器的外壳与所述卡接槽或者卡接孔相对应的位置设置有向外突出的卡扣；所述各继电器容置槽设置有安装导向结构，所述多个继电器的外壳设置有与各继电器容置槽的安装导向结构对应的导向结构。
8.如权利要求3至5中的任一项所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述配电盒还包括主回路熔断器、第一汇流排、第二汇流排和分流器模块，所述主回路熔断器、第一汇流排和第二汇流排固定安装在下壳体上，所述PCB通过铜排连接主回路熔断器，主回路熔断器通过第一汇流排与分流器模块连接，分流器模块能够通过第二汇流排连接到外部电池；所述上壳体还包括与所述容置槽区相连的上盖区，所述上盖区包括平板状上盖和朝向下方的下端开放的凹部，用于覆盖所述主回路熔断器、第一汇流排、第二汇流排和分流器模块。
9.如权利要求8所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述PCB上设置有监测主回路继电器连接端子温度的主回路继电器连接端子温度传感器，和/或，所述分流器模块包括分流器PCB和设置在分流器PCB上的用于监测分流器模块温度的分流器温度传感器。
10.如权利要求8所述的电动汽车配电盒，其特征在于，所述铜排集成在所述PCB上。
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