CN109823178A - 一种配电箱及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种配电箱及电动汽车，涉及汽车领域，解决了配电箱占用空间过大的问题。具体方案为：提供一种配电箱，包括：箱体，所述箱体内包括熔断器和接触器，所述箱体上还集成有输入端、输出端、以及充电端；其中，所述输入端通过所述接触器与所述充电端电连接；所述接触器与所述箱体的第一内侧面连接；所述熔断器两端的接线端子沿垂直于所述熔断器纵向轴线的方向向远离所述熔断器的方向延伸，所述纵向轴线为所述熔断器穿过所述两端的轴线；且所述熔断器的所述纵向轴线与所述第一内侧面之间的夹角大于0°。

Description

一种配电箱及电动汽车
技术领域
本申请实施例涉及汽车领域，尤其涉及一种配电箱及电动汽车。
背景技术
目前，电动汽车上装设有配电箱，配电箱作为电动汽车中的高压电气***中电能量分配和电气连接的关键部件，能够将车用电池提供的高压电通过熔断器分配到车上的电加热器、空调等，同时配电箱内部还设有正负极接触器，能够快速给车用电池充电。
图1为现有技术中配电箱的内部结构示意图。图2为图1中的接触器的立体图。如图1、图2所示，配电箱包括箱体1，箱体1内设有一个硬件电路板5，多个熔断器2，铜排3，以及两个独立的接触器4，接触器4与箱体的一个内侧面连接，熔断器2沿纵向轴线平行于固定接触器4的内侧面的方向排布，属于平铺式布局，设置在配电箱内部的铜排3也是平铺式布局。
现有的配电箱存在体积大，占用空间大的缺陷。
发明内容
本申请实施例提供一种配电箱及电动汽车，解决了配电箱占用空间大的问题。
为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
本申请实施例的第一方面，提供一种配电箱，包括：箱体，所述箱体内包括熔断器和接触器，所述箱体上还集成有用于和外部电源电连接的输入端、用于和外部电器电连接的输出端、以及用于和外部充电电路电连接的充电端；
其中，所述外部电源用于通过所述配电箱为所述外部电器供电，所述外部充电电路用于通过所述配电箱为所述外部电源充电；
所述输入端通过所述接触器与所述充电端电连接；
所述接触器与所述箱体的第一内侧面连接；
所述熔断器两端分别设有第一接线端子和第二接线端子，所述接线端子沿垂直于所述熔断器纵向轴线的方向向远离所述熔断器的方向延伸，所述纵向轴线为所述熔断器穿过所述两端的轴线；
所述熔断器通过所述第二接线端子与所述输入端电连接，并通过所述第一接线端子与所述输出端电连接，且所述熔断器的所述纵向轴线与所述第一内侧面之间的夹角大于0°。由此，将熔断器立式设置在用于固定接触器的内侧面上，可以充分利用箱体内的竖直空间，节省了箱体内的水平空间。并且，在熔断器立式设置的情况下，熔断器的接线端子沿垂直于熔断器纵向轴线的方向向远离熔断器的方向延伸，与接线端子沿平行于熔断器纵向轴线的方向向远离熔断器的方向延伸的设置方式相比，在固定接线端子时，无需在水平方向内留设较大的操作空间，从而能够节省配电箱的内部空间。
在可选的实现方式中，所述纵向轴线与所述第一内侧面之间的夹角为90°。由此，熔断器更易于固定，且占用箱体内沿所述第一内侧面方向的水平空间更小，充分利用了箱体内垂直于第一内侧面的竖直方向的空间。
在可选的实现方式中，所述第一接线端子通过裸压端子与所述输出端电连接，其中，所述裸压端子包括连接在一起的圆形部分和圆柱形部分，所述圆形部分与所述第一接线端子电连接，所述圆柱形部分与所述输出端电连接。由此，与设置铜排进行电路转接的方式相比，通过裸压端子进行电路转接，占用空间更小，进一步节省了配电箱内部空间，可以缩小配电箱尺寸，节省了配电箱占用空间。
在可选的实现方式中，所述裸压端子的圆形部分内侧嵌设有螺纹，所述圆形部分通过螺栓与所述第一接线端子电连接。由此，通过螺栓将裸压端子与接线端子固定连接，使得接线更稳固。
在可选的实现方式中，所述输入端通过铜排与所述充电端电连接，所述第二接线端子通过所述铜排与所述输入端电连接。由此，可以通过铜排连接配电箱内部的器件，并在各器件之间输送电流。
在可选的实现方式中，所述铜排包括两端分别与输入端和充电端连接的正极铜排和负极铜排，所述正极铜排和所述负极铜排沿着垂直于所述第一内侧面的方向排布，且所述正极铜排和所述负极铜排沿其长度方向平行设置。由此，铜排的这种布线方式走线更为顺畅，同时，与正极铜排和负极铜排沿水平方向顺次设置的方式相比，进一步节省了配电箱内部水平方向的空间，可以缩小配电箱尺寸，节省了配电箱占用空间。
在可选的实现方式中，所述充电端通过双联接触器与所述铜排连接。由此，与采用两个独立的接触器相比，集成度更高，大大节省了配电箱的内部空间，从而可以缩小配电箱尺寸，节约其占用空间。
在可选的实现方式中，所述接触器为单线圈结构。由此，单线圈结构与双线圈结构相比，占用空间更小，节省了配电箱的内部空间，从而可以缩小配电箱尺寸，节约其占用空间。
在可选的实现方式中，所述熔断器为多个，不同所述熔断器的第一接线端子的延伸方向相同，且不同所述熔断器的第二接线端子的延伸方向相同。由此，熔断器接线端子的这种布线方式更为整齐、均匀，简化了配电箱的内部结构。
在可选的实现方式中，所述箱体内还设有硬件电路板，所述硬件电路板紧贴或邻近所述箱体的内侧面设置。由此，节省了配电箱的内部空间。
在可选的实现方式中，所述熔断器通过所述第一接线端子与所述第一内侧面连接。由此，使得熔断器在箱体内连接更稳固。
本申请实施例的第二方面，提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的配电箱。由此，配电箱体积更小，节省了电动汽车的内部空间。
在第二方面可选的实现方式中，所述电动汽车上还设有车载电器，所述车载电器与所述配电箱的输出端连接。
在第二方面可选的实现方式中，所述车载电器为：电加热器、空调或车载充电器。
在第二方面可选的实现方式中，所述电动汽车上还设有车载电源，所述车载电源与所述配电箱的输入端连接。由此，可以通过车载电源为车载电器供电。
附图说明
图1为现有技术中配电箱的内部结构示意图；
图2为图1中的接触器的立体图；
图3为本申请实施例提供的配电箱的内部结构示意图；
图4为本申请实施例提供的熔断器的连接结构示意图；
图5为图4中单个熔断器的连接结构示意图；
图6为本申请实施例提供的接触器的立体图；
图7为本申请实施例提供的接触器内部的单线圈结构示意图；
图8为本申请实施例提供的接触器内部的双线圈结构示意图；
图9是本申请实施例提供的电动汽车的结构示意图。
附图标记：
1-箱体；2-硬件电路板；3-熔断器；4-铜排；5-接触器；10-输入端；11-第一内侧面；20-输出端；30-充电端；31-接线端子；32-第一螺栓；33-裸压端子；34-第二螺栓；41-正极铜排；42-负极铜排；51-线圈；301-第一端；302-第二端；311-第一接线端子；312-第二接线端子。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例提供一种配电箱，图3为本申请实施例提供的配电箱的内部结构示意图。如图3所示，配电箱包括：箱体1，箱体1内包括熔断器3和接触器5，箱体1上还集成有用于和外部电源电连接的输入端10、用于和外部电器电连接的输出端20、以及用于和外部充电电路电连接的充电端30。其中，外部电源用于通过配电箱为外部电器供电，外部充电电路用于通过配电箱为外部电源充电。
接触器5与箱体1的第一内侧面11连接；输入端10通过接触器5与充电端30电连接。
图4为本申请实施例提供的熔断器的连接结构示意图。图5为图4中单个熔断器的连接结构示意图。如图4、图5所示，熔断器3两端分别设有第一接线端子311和第二接线端子312，接线端子沿垂直于熔断器3纵向轴线的方向向远离所述熔断器的方向延伸，该纵向轴线为所述熔断器穿过所述两端的轴线。熔断器3通过第二接线端子312与输入端10电连接，并通过第一接线端子311与输出端20电连接，且熔断器3的纵向轴线与第一内侧面11之间的夹角大于0°。
其中，该箱体例如可以采用金属或不锈钢材质，强度更高，能够保护设置在箱体内部的器件，该箱体形状例如可以为立方体或其他规则的多面体，结构更为稳固，便于装配使用。本申请对箱体的材质和形状不做限制，本领域技术人员可根据需要选择合适的材质和形状，这些均属于本申请的保护范围。
第一内侧面为箱体1的任意一个内侧面，第一内侧面可以为平面，也可以为弧形面，本申请对此不做限制，本领域技术人员可根据需要选择，这些均属于本申请的保护范围。
将第一侧面11作为水平面，因此，箱体1内部平行于第一侧面11的方向为水平方向，垂直于第一侧面11的方向为竖直方向。接触器5的一端与第一内侧面11连接，且接触器5具有一定的高度，因此，箱体1在竖直方向上的高度至少应大于或等于接触器5的高度。将熔断器3沿纵向轴线与第一内侧面11之间夹角大于0°的方向立式设置在第一内侧面11上，能够充分利用箱体1内竖直方向的空间，并节省了箱体1内水平方向的空间。
同时，熔断器的接线端子沿垂直于熔断器的纵向轴线的方向向外延伸，当固定熔断器时，只需在接线端子上方操作即可，对水平方向的空间需求较小。与直接将接线端子沿平行熔断器轴线的方向向远离熔断器的方向延伸设置的熔断器立式设置在箱体中，在固定接线端子时，需要在水平方向内留设较大的操作空间相比，本申请实施例接线端子的设置方式，安装更方便，节省了操作空间，可以缩小配电箱尺寸，节约其占用空间。
其中，外部电器可以是小型的加热器、充电器或空调。外部充电电路例如可以是市政提供的交流电网。
使用该配电箱时，可以将输入端10与外部电源连接，并将输出端20与外部电器电连接，从而可以将外部电源提供的电流在熔断器3的保护下分配给外部电器。
也可以将输入端10与外部电源连接，并将充电端30与外部充电电路连接，从而可以通过外部充电电路30为外部电源充电。
将熔断器3电连接在配电箱向外部电器供电的电路中，可以保护外部电器，当输入端10输入的电流超过外部电器的规定值一段时间后，熔断器以其本身产生的热量使熔体熔断，从而使电路断开。
本申请实施例提供的配电箱，将熔断器立式设置在配电箱中，可以充分利用配电箱内的竖直空间，与横向平铺的设置方式相比，节省了配电箱的内部空间，从而可以缩小配电箱尺寸，节约了配电箱占用空间。
同时，熔断器的接线端子沿垂直于熔断器轴线的方向向远离熔断器的方向延伸，能够节省操作空间，进一步节省了配电箱内部空间。
举例来说，熔断器3纵向轴线与第一内侧面11之间的夹角范围例如可以是45°到90°，当倾斜角为90°时，熔断器3可以沿垂直于箱体1底面的方向向箱体1顶面所在方向延伸，与将熔断器平铺在第一内侧面11上的设置方式相比，其在配电箱内部水平方向上至少节省了熔断器高度与其底面直径之间差值的宽度，并且安装更方便，进一步充分利用了配电箱内的竖直空间，节省了配电箱内部的水平空间。
例如，还可以根据接触器5的高度确定熔断器3的纵向轴线与第一内侧面11之间的夹角大小，从而使得熔断器3在箱体内竖直方向的高度小于或等于接触器5的高度。当熔断器3自身高度大于接触器5的高度时，可以通过调整熔断器3的纵向轴线与第一内侧面11之间的夹角，使得熔断器3在竖直方向的高度与接触器5高度平齐，从而充分利用箱体1内部的竖直空间。如图4所示，熔断器3的第一端301上设有第一接线端子311，熔断器3的第二端302上则设有第二接线端子312。其中，同一熔断器两端的接线端子31与设置在熔断器3不同方向的待连接器件相连接时，第一接线端子311和第二接线端子312均沿垂直于熔断器轴线的方向分别向各自待连接器件所在方向延伸。举例来说，熔断器两端的接线端子例如可以呈“Z”字形沿垂直于熔断器轴线的方向分别向相反的方向延伸，或者也可以沿垂直于熔断器轴线的方向向同一方向延伸。
举例来说，与输出端20电连接的外部电器可以为多个，每个外部电器的电路上设有一个熔断器，因此，可以设置多个熔断器。如图4所示，不同熔断器3的第一接线端子311的延伸方向相同，且所述熔断器的第二接线端子312的延伸方向相同。
本申请实施例提供的配电箱，多个熔断器的接线端子的布线方式更为整齐、简单，简化了配电箱的内部结构。
如图3所示，箱体1内还设有铜排4，输入端10通过铜排4与充电端30电连接，第二接线端子312通过铜排4与所述输入端电连接。
铜排4例如是由铜材质制成的长导体，其截面为矩形，可以用于连接配电箱内部的器件，并在各器件之间输送电流。
如图3所示，铜排4包括正极铜排41和负极铜排42，正极铜排41的两端分别与输入端10和充电端30的正极连接，负极铜排42的两端分别与输入端10和充电端30的负极连接，正极铜排41和负极铜排42沿垂直于第一内侧面的方向排布，其中，正极铜排41在上层走线，负极铜排42在正极铜排41正下方走线，或者也可以正极铜排41在负极铜排42正下方走线。
其中，第二接线端子312例如与正极铜排41电连接，则第二接线端子312未在配电箱底部占据空间，接线端子的这种设置方式充分利用了箱体1内部的竖直空间。与将熔断器平铺安装在箱体底部时，使得接线端子沿平行于熔断器轴线的方向向远离熔断器的方向延伸，占用了箱体1内部大量水平空间的设置方式相比，本申请实施例这种接线端子的设置方式在配电箱水平方向至少节省了一个接线端子的宽度。
本申请实施例提供的配电箱，铜排的布线方式没有复杂的转接，走线更为顺畅，同时，与现有技术中将正极铜排41和负极铜排42沿平行于第一内侧面的方向顺次设置的排布方式相比，进一步节省了配电箱内部水平方向的空间，可以缩小配电箱的尺寸，节省了配电箱占用空间。
接线端子31例如可以包括：套设在熔断器3的第一端301和第二端302上的环状结构和与所述环状结构连接的片状结构，该片状结构可以用于和外部器件连接。该片状结构上例如还设有定位孔，该定位孔可以与定位件配合，在配电箱内安装该熔断器时，可以通过定位件接线端子的该片状结构与配电箱内部的其他器件固定连接。
例如，该定位件例如可以是螺栓，配电箱内部器件与接线端子连接的相应位置例如设有螺纹孔，螺栓可以穿过该定位孔与该配电箱内部器件上的螺纹孔螺纹连接，从而将熔断器固定在配电箱内部。
如图5所示，第二接线端子312通过第一螺栓32与正极铜排41连接，设置在熔断器3底部的接线端子可通过第二螺栓34与箱体1的第一内侧面11固定连接。
本申请实施例提供的配电箱，熔断器两端的接线端子均通过螺栓与配电箱内部器件紧固连接，保证了连接的可靠性。
如图5所示，第二螺栓34上还固定有一个裸压端子33，裸压端子例如可以是OT端子，可以通过OT端子与输出端20电连接。例如，OT端子头部为圆形，尾部为圆柱形，外观呈现一个OT，OT端子的圆形部分内侧例如设有螺纹，可以螺纹连接在第二螺栓34上，并通过圆柱形部分与输出端20连接。
安装时，只需将OT端子的圆形部分定位在熔断器3底部的接线端子上的定位孔位置，接着使得第二螺栓34依次穿过该定位孔和该OT端子的圆形部分，并拧紧螺栓，即可将OT端子与第一接线端子311固定在箱体1第一内侧面上，从而使得OT端子的圆形部分通过第二螺栓34与第一接线端子311电连接，并使得OT端子的圆柱形部分与输出端20电连接。
本申请实施例提供的配电箱，通过OT端子进行电路转接，与现有技术中通过设置铜排进行电路转接的方式相比，重量更小，占用空间更小，且装配方式更简单，进一步节省了配电箱内部空间，可以缩小配电箱尺寸，减轻了配电箱重量，节省了配电箱占用空间，降低了装配人员的工作难度。
如图3所示，第一区域内还设有接触器5。充电端30通过接触器5与铜排4连接，图6为本申请实施例提供的接触器5的立体图。图7为本申请实施例提供的接触器内部的单线圈结构示意图。图8为本申请实施例提供的接触器内部的双线圈结构示意图。如图6、图7、图8所示，接触器5为双联接触器，双联接触器能够将两个独立的接触器集成为一体，与两个独立的接触器相比，更加节省空间。
双联接触器包括触头和线圈。例如，双联接触器内设有线圈51，当电流流过接触器的线圈，产生磁场，使触头闭合，从而控制电路负载。其中，双联接触器可以为单线圈结构，也可以为双线圈结构。若为单线圈结构，则可以同时吸合、关断两路电路，若为双线圈结构，则能够分别控制两路电路的通断。
其中，配电箱接触器在快充或微控制单元回路应用电路中都是同时关闭和断开，因此可以将两个接触器集成为一体，并采用单线圈控制。图7中示出的是线圈51为单线圈结构的情况，单线圈结构与双线圈结构相比，占用空间更小。
如图3所示，箱体1内部例如还设有硬件电路板2，硬件电路板2电连接在输入端10与充电端30的连接电路中，和/或电连接在输入端10与输出端20的连接电路中。当通过外部充电电路30为外部电源充电时，硬件电路板2可用于直流/交流转换。当通过外部电源为外部电器供电时，硬件电路板2可用于分压。
硬件电路板例如可以紧贴或邻近箱体1的内侧面设置，从而可以节省箱体1的内部空间。
本申请实施例提供的配电箱，采用双联接触器代替两个接触器，集成度更高，并且可以采用单线圈结构代替双线圈结构，大大节省了配电箱的内部空间，减轻了配电箱的重量，从而可以缩小配电箱尺寸，节约其占用空间。
本申请实施例还提供一种电动汽车，图9是本申请实施例提供的电动汽车的结构示意图，如图9所示，电动汽车包括如上所述的配电箱，配电箱可以设置在车的后箱体内，或者也可以设置在车前舱内。
电动汽车上例如还设有车载电器，车载电器与配电箱的输出端连接。其中，车载电器例如可以为：电加热器、空调或车载充电器。
电动汽车上例如还设有车载电源，车载电源与配电箱的输入端连接，从而可以通过车载电源为车载电器供电。
电动汽车例如还可以通过配电箱的充电端与外部电路电连接，并通过外部充电电路为车载电源充电。外部电路例如可以是充电桩，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。
本申请实施例提供的电动汽车，采用上述配电箱，该配电箱装配更简单，尺寸更小、重量更轻，节省了汽车内部空间，更便于装配、使用。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种配电箱，其特征在于，所述配电箱包括：箱体，所述箱体内包括熔断器和接触器，所述箱体上还集成有用于和外部电源电连接的输入端、用于和外部电器电连接的输出端、以及用于和外部充电电路电连接的充电端；
其中，所述外部电源用于通过所述配电箱为所述外部电器供电，所述外部充电电路用于通过所述配电箱为所述外部电源充电；
所述接触器与所述箱体的第一内侧面连接；
所述输入端通过所述接触器与所述充电端电连接；
所述熔断器两端分别设有第一接线端子和第二接线端子，所述接线端子沿垂直于所述熔断器纵向轴线的方向向远离所述熔断器的方向延伸，所述纵向轴线为所述熔断器穿过所述两端的轴线；
所述熔断器通过所述第二接线端子与所述输入端电连接，并通过所述第一接线端子与所述输出端电连接，且所述熔断器的所述纵向轴线与所述第一内侧面之间的夹角大于0°。
2.根据权利要求1所述的配电箱，其特征在于，所述纵向轴线与所述第一内侧面之间的夹角为90°。
3.根据权利要求1或2所述的配电箱，其特征在于，所述第一接线端子通过裸压端子与所述输出端电连接，其中，所述裸压端子包括连接在一起的圆形部分和圆柱形部分，所述圆形部分与所述第一接线端子电连接，所述圆柱形部分与所述输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的配电箱，其特征在于，所述圆形部分内侧嵌设有螺纹，所述圆形部分通过螺栓与所述第一接线端子电连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的配电箱，其特征在于，所述输入端通过铜排与所述充电端电连接，所述第二接线端子通过所述铜排与所述输入端电连接。
6.根据权利要求5所述的配电箱，其特征在于，所述铜排包括两端分别与所述输入端和所述充电端连接的正极铜排和负极铜排，所述正极铜排和所述负极铜排沿着垂直于所述第一内侧面的方向排布，且所述正极铜排和所述负极铜排沿其长度方向平行设置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的配电箱，其特征在于，所述接触器为双联接触器。
8.根据权利要求7所述的配电箱，其特征在于，所述双联接触器为单线圈结构。
9.根据权利要求1-8任一项所述的配电箱，其特征在于，所述熔断器为多个，不同所述熔断器的第一接线端子的延伸方向相同，且不同所述熔断器的第二接线端子的延伸方向相同。
10.根据权利要求1-9任一项所述的配电箱，其特征在于，所述箱体内还设有硬件电路板，所述硬件电路板紧贴或邻近所述箱体的内侧面设置。
11.根据权利要求1-10任一项所述的配电箱，其特征在于，所述熔断器通过所述第一接线端子与所述第一内侧面连接。
12.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1-11任一项所述的配电箱。
13.根据权利要求12所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车上还设有车载电器，所述车载电器与所述配电箱的输出端电连接。
14.根据权利要求13所述的电动汽车，其特征在于，所述车载电器为：电加热器、空调或车载充电器。
15.根据权利要求12-14任一项所述的电动汽车，其特征在于，所述电动汽车上还设有车载电源，所述车载电源与所述配电箱的输入端电连接。
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