CN217730373U - 一种高压配电盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压配电盒，所述高压配电盒包括：具有正极区域和负极区域的底板、若干电气元件、低压通讯口及高压采样口，若干电气元件包括电流传感器、正极继电器、充电继电器、负极继电器、加热继电器、预充继电器、预充电阻及加热保险丝；各电气元件之间采用动力线束进行电连接，各电气元件与所述低压通讯口之间采用通讯线束进行电连接，各电气元件与所述高压采样口之间采用采样线束进行电连接。通过本实用新型提供的一种高压配电盒，解决了现有高压配电盒中因电气元件排布设置不合理、电路易短接，线束易发生缠绕，空间浪费的问题。

Description

一种高压配电盒

技术领域

本实用新型涉及新能源制造领域，特别是涉及一种高压配电盒。

背景技术

随着国家推动碳中和的力度持续增大，以电动汽车为代表的新能源汽车已成为汽车工业发展的一个重要方向，电动汽车已逐步被更多的人接受并作为交通工具。目前新能源汽车的动力电池***，是整车零部件中最关键也是对安全性要求最高的部件之一。

为了达到一定的续驶里程，降低能量损耗并提高电机的运行效率，纯电动汽车普遍采用容量大、电压平台高的动力电池，这对动力电池是否能够安全、可靠地运行提出了新的挑战。而且为了节约电池组的空间，整车设计对于电池***布置空间要求越来越高。

高压配电盒作为新能源汽车动力电池断开与接通的装置，对电池包的安全有着至关重要的作用。但是现有高压配电盒通常并不作为一个独立的单元进行设计和装配，而是将电池组装配入电池箱后，将高压配电电路中的各个电气元件在电池箱中依次进行组装、连接，各个元器件在箱体内的组装需要更多的预留空间以免电接触，并且操作繁琐，连接线路凌乱，这就难免造成空间上的浪费和效率上的浪费，并且内部线路的凌乱会产生可靠性的风险。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高压配电盒，用于解决现有技术中高压配电盒中因电气元件排布设置不合理、线路排布混乱，电路易短接，线束易发生缠绕，空间浪费的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高压配电盒，所述高压配电盒包括：

具有正极区域和负极区域的底板、若干电气元件、低压通讯口及高压采样口，若干电气元件包括电流传感器、正极继电器、充电继电器、负极继电器、加热继电器、预充继电器、预充电阻及加热保险丝；

其中，所述电流传感器、所述正极继电器、所述充电继电器、所述预充继电器、所述预充电阻、所述加热保险丝、所述低压通讯口及所述高压采样口设于所述底板的正极区域，所述负极继电器及所述加热继电器设于所述底板的负极区域，各电气元件之间采用动力线束进行电连接，各电气元件与所述低压通讯口之间采用通讯线束进行电连接，各电气元件与所述高压采样口之间采用采样线束进行电连接。

可选地，所述动力线束包括：铜排，各电气元件之间采用所述铜排进行电连接。

可选地，所述动力线束包括：铜排和电缆，其中，所述电流传感器、所述正极继电器、所述充电继电器、所述负极继电器、所述预充继电器及所述预充电阻之间采用铜排进行电连接，所述加热继电器采用所述电缆与相应电气元件进行电连接，所述加热保险丝采用所述电缆与相应电气元件进行电连接。

可选地，所述动力线束与各电气元件的电连接处采用螺栓实现紧固。

可选地，所述底板还具有走线区域，位于所述正极区域和所述负极区域之间；其中，至少所述采样线束经由所述走线区域引至所述高压采样口。

可选地，所述正极区域和所述负极区域内的所述动力线束在相应电气元件的顶部走线，所述正极区域和所述负极区域内的所述通讯线束及所述采样线束在相应电气元件的底部走线。

可选地，所述通讯线束和所述采样线束使用固定装置固定在底板上。

可选地，所述固定装置包括线束固定板和/或扎带。

可选地，所述采样线束使用L型接线端子与各电气元件进行电连接。

可选地，所述预充电阻固定在底板上，其顶部设置有预充继电器支架，所述预充继电器支架上设置有预充继电器；所述电流传感器通过电流传感器支架固定在底板上。

如上所述，本实用新型的一种高压配电盒，具有以下有益效果：

1、整体布局分正极区域和负极区域，根本上避免正负极短路的可能性；

2、动力线束设置在电气元件顶部，通讯线束及采样线束设置在电气元件底部，并且设置有走线区域，避免高压电路干扰通讯线束通信或影响采样线束采样的准确性；

3、高压配电盒内设置有固定装置能够避免通讯线束及采样线束缠绕，并且动力线束通过螺栓紧固，提升了高压配电盒电路连接的可靠性；电气元件、动力线束、采样线束、通讯线束能够在电池包装配前完成组装，统一组装后可以一体化装配入电池箱中，提升装配效率，并且空间占用小。

附图说明

图1显示为本实用新型所述高压配电盒的结构示意图。

图2显示为本实用新型所述高压配电盒的零部件***图。

图3显示为本实用新型所述高压配电盒中高压配电电路的电路图。

标号说明

10 高压配电盒

100 底板

110 正极区域

120 负极区域

130 走线区域

200 电气元件

210 电流传感器

220 正极继电器

230 充电继电器

240 负极继电器

250 加热继电器

260 预充继电器

270 预充电阻

280 加热保险丝

300 低压通讯口

400 高压采样口

500 动力线束

510 铜排

520 电缆

600 通讯线束

700 采样线束

800 固定装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实施例提供一种高压配电盒10，所述高压配电盒10包括：具有正极区域110和负极区域120的底板100、若干电气元件200、低压通讯口300及高压采样口400；若干电气元件200包括电流传感器210、正极继电器220、充电继电器230、负极继电器240、加热继电器250、预充继电器260、预充电阻270及加热保险丝280。

所述电流传感器210、所述正极继电器220、所述充电继电器230、所述预充继电器260、所述预充电阻270、所述加热保险丝280、所述低压通讯口300及所述高压采样口400设于所述底板100的正极区域110，所述负极继电器240及所述加热继电器250设于所述底板100的负极区域120。

具体的，所述预充电阻270固定在底板100上，其顶部设置有预充继电器支架，所述预充继电器支架上设置有预充继电器260；所述电流传感器210通过电流传感器支架固定在底板上。

本实施例中，所述正极继电器220、所述充电继电器230、所述预充电阻270、所述加热保险丝280、所述低压通讯口300、所述高压采样口400、所述负极继电器240及所述加热继电器250直接设置在底板100上；所述预充继电器260及所述电流传感器210的高度较矮，通过支架架设在底板100上，其中，所述预充继电器260与所述预充电阻270分层叠放设置，能够节省空间，缩小底板100的面积。

作为示例，在正极区域内，电流传感器210依靠电流传感器支架竖直设置于正极区域的最左侧；正极继电器220、预充继电器260及预充电阻270设置在电流传感器210的右侧，并且正极继电器220设置在预充继电器260和预充电阻270的上侧，预充继电器260通过预充继电器支架设置在预充电阻270的顶部；充电继电器230设置在正极继电器220的右侧；加热保险丝280设置在充电继电器230的下侧，低压通讯口300及高压采样口400设置在加热保险丝280的下侧，并且，加热保险丝280及低压通讯口300都设置在预充继电器260的右侧，高压采样口400设置在低压通讯口300的右侧。在负极区域，负极继电器240设置在加热继电器250的上侧。高压配电盒10内设置有正负极分区，彻底避免了高压配电盒10中正负极线路碰撞、异物短接，导致高压配电盒中电路短路、漏电的可能性，并且，所有电气元件200都采用横平或竖直的方式排布，有利于装配作业时线路连接效率的提高，并且避免了线束走线混乱，减少了线束的连接难度。

各电气元件200之间采用动力线束500进行电连接。

本实施例中，各个电气元件200采用动力线束500相互连接构成高压配电电路。图3显示为本实施例所述高压配电盒10中高压配电电路的电路图。并且，所述负极继电器240、预充继电器260与预充电阻270组成预充电路；所述负极继电器240与正极继电器220组成放电电路；所述负极继电器240与充电继电器230组成充电电路；所述负极继电器240、加热继电器250、加热保险丝280与正极继电器220组成加热电路。

作为示例，在所述高压配电电路中，所述负极继电器240的一端通过动力线束500与电池负极连接，另一端通过动力线束500与放电负极连接；所述正极继电器220的一端通过动力线束500与电池正极连接，另一端通过动力线束500与放电正极连接；所述预充继电器260一端通过动力线束500与电池正极连接，另一端通过动力线束500与预充电阻270的连接，预充电阻270的另一端通过动力线束500与放电正极连接；所述充电继电器230的一端通过动力线束500与放电正极连接，另一端通过动力线束500与充电正极连接；所述加热继电器250一端通过动力线束500与加热正极连接，另一端通过动力线束500与加热保险丝280连接，加热保险丝280的另一端通过动力线束500与放电正极连接。

具体的，一示例中，所述动力线束500包括：铜排510，各电气元件200之间采用所述铜排510进行电连接。

本示例中，由于电池箱中电池包的总电压一般为100～400V的高压，高压配电电路流通的电流能够达到200A，因此，为了满足高压配电电路过流能力的需要，所有电气元件之间都采用铜排510进行电连接，并且，所述铜排510的过流能力至少大于200A。在装配作业时，各个电气元件200使用铜排510连接后，需要对铜排510的表面采用防漏电措施(譬如采用绝缘贴纸和/或绝缘胶覆盖铜排)防止有线束或异物误触到铜排，造成高压电路击伤，铜排510的走线位置全部都位于各个电气元件200的顶部，有利于防止线路误触，方便进行防漏电措施的作业。

另一示例中，所述动力线束500包括：铜排510和电缆520，其中，所述电流传感器210、所述正极继电器220、所述充电继电器230、所述负极继电器240、所述预充继电器260及所述预充电阻270之间采用铜排410进行连接；所述加热继电器250采用所述电缆520与相应电气元件(如加热保险丝280)进行电连接，所述加热保险丝280采用所述电缆520与相应电气元件(如充电继电器230，充电继电器230与放电正极使用铜排电连接，同时使用电缆520与加热保险丝280电连接)进行电连接。

本示例中，由于加热继电器250与加热保险丝280所处的加热电路的电压小于安全电压，一般为12v或24v，而加热电路的电阻值较大使得能够高效制热，因此加热电路流通的电流较小(譬如，小于10A)，加热继电器250与加热保险丝280两端的动力线束500可以采用过流能力较小(譬如，小于10A)的电缆520进行电路连接。

具体的，所述动力线束500与各电气元件200的电连接处采用螺栓实现紧固。

针对所述动力线束500为铜排510的方案，对于铜排510与电气元件200的连接处，铜排510预留有与电气元件200电连接用的圆形孔，可直接将螺栓固定在圆形孔中，在实现铜排510与相应电气元件200电连接的同时还实现紧固功能(如图2所示)。

针对所述动力线束500为电缆520的方案，对于电缆520与电气元件200的连接处，电缆520的两端各设有一个圆形冷压端子，圆形冷压端子中设置有与电气元件200电连接用的圆形孔，可直接将螺栓固定在圆形孔中，在实现电缆520与相应电气元件200电连接的同时还实现紧固功能。

各电气元件200与所述低压通讯口300之间采用通讯线束600进行电连接。

本实施例中，高压配电电路中设置的各个继电器及电流传感器210通过通讯线束600与低压通讯口300连通。高压配电盒10装配入电池箱后，低压通讯口300与电池管理***(BMS)连接，BMS监控高压配电电路中电池正极与正极继电器220之间流通的电流大小，并通过电信号指令控制各个继电器的连通与关断，最终控制电路的连通与关断。

各电气元件200与所述高压采样口400之间采用采样线束700进行电连接。

本实施例中，在正极继电器220、充电继电器230、负极继电器240、预充继电器260及加热继电器250的两端还设置有电压采样点，用于监测电路中各个节点的实时电压。采样线束700将采样信息传输至高压采样口400。高压配电盒10装配入电池箱后，高压采样口400与BMS连接，BMS通过高压采样点采集电路中各节点的电压大小，监控采样电压是否超出阈值，当超出阈值条件时，通过电信号指令控制各个继电器的连通与关断，最终控制电路的连通与关断。

具体的，所述采样线束700使用L型接线端子与各电气元件200进行电连接。

本实施例中，如图1及图2所示，所述采样线束700与各电气元件20连接的一端使用L型端子，能够避免采样线束700无导向直接引出，避免因为机械振动，出线现拉扯、弯折的现象，影响使用寿命。

具体的，所述通讯线束600和所述采样线束700使用固定装置800固定在底板100上。

本实施例中，固定装置800用于避免线路缠绕，触碰到高压控制电路，发生短接、漏电；其中，所述固定装置可以采用线束固定板和/或扎带。

所述底板100还具有走线区域130，位于所述正极区域110和所述负极区域120之间；其中，至少所述采样线束700经由所述走线区域130引至所述高压采样口400。

本实施例中，如图1所示，采样线束700经过走线区域130，采用线束固定板固定，避免动力线束500上流经的高压电流对采样线束700的信号产生噪声，影响BMS接收到的采样信息的准确性。并且，正极区域110和负极区域120内的所述动力线束500在相应电气元件200的顶部走线，正极区域110和负极区域120内的通讯线束600及采样线束700在相应电气元件200的底部走线，能够避免通讯线束600及采样线束700与动力线束500发生缠绕，避免线路误触。

综上所述，本实用新型提供的一种高压配电盒，整体布局分正极区和负极区，根本上避免了正负极短路的可能性；动力线束设置在电气元件顶部，采样线束及通讯线束设置在电气元件底部，并且设置有走线区域，避免高压电路干扰通讯线束通信及采样线束采样的准确性；高压配电盒内设置有固定装置能够避免通讯线束及采样线束缠绕，并且动力线束通过螺栓紧固，提升了高压配电盒的可靠性；电气元件、动力线束、采样线束、通讯线束能够在电池组装配前完成组装，统一组装后可以一体化装配入电池箱中，提升装配效率，并且空间占用小。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种高压配电盒，其特征在于，所述高压配电盒包括：

具有正极区域和负极区域的底板、若干电气元件、低压通讯口及高压采样口，若干电气元件包括电流传感器、正极继电器、充电继电器、负极继电器、加热继电器、预充继电器、预充电阻及加热保险丝；

其中，所述电流传感器、所述正极继电器、所述充电继电器、所述预充继电器、所述预充电阻、所述加热保险丝、所述低压通讯口及所述高压采样口设于所述底板的正极区域，所述负极继电器及所述加热继电器设于所述底板的负极区域，各电气元件之间采用动力线束进行电连接，各电气元件与所述低压通讯口之间采用通讯线束进行电连接，各电气元件与所述高压采样口之间采用采样线束进行电连接。

2.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述动力线束包括：铜排，各电气元件之间采用所述铜排进行电连接。

3.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述动力线束包括：铜排和电缆，其中，所述电流传感器、所述正极继电器、所述充电继电器、所述负极继电器、所述预充继电器及所述预充电阻之间采用铜排进行电连接，所述加热继电器采用所述电缆与相应电气元件进行电连接，所述加热保险丝采用所述电缆与相应电气元件进行电连接。

4.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述动力线束与各电气元件的电连接处采用螺栓实现紧固。

5.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述底板还具有走线区域，位于所述正极区域和所述负极区域之间；其中，至少所述采样线束经由所述走线区域引至所述高压采样口。

6.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述正极区域和所述负极区域内的所述动力线束在相应电气元件的顶部走线，所述正极区域和所述负极区域内的所述通讯线束及所述采样线束在相应电气元件的底部走线。

7.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述通讯线束和所述采样线束使用固定装置固定在底板上。

8.根据权利要求7所述的高压配电盒，其特征在于，所述固定装置包括线束固定板和/或扎带。

9.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述采样线束使用L型接线端子与各电气元件进行电连接。

10.根据权利要求1所述的高压配电盒，其特征在于，所述预充电阻固定在底板上，其顶部设置有预充继电器支架，所述预充继电器支架上设置有预充继电器；所述电流传感器通过电流传感器支架固定在底板上。

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