CN220382794U - 一种电动汽车高压电源分配单元及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电动汽车高压电源分配单元及车辆，包括充电口连接端、OBC连接端和电能输出端；OBC连接端包括直流正极连接柱、直流负极连接柱、交流正极连接柱和交流负极连接柱；第一负极线路连接充电口连接端的负极和交流负极连接柱；第二负极线路连接充电口连接端的负极，电能输出端的负极、直流负极连接柱和第二继电器；第一正极线路连接充电口连接端的正极、交流正极连接柱和第三继电器；第二正极线路连接充电口连接端的正极、电能输出端的正极、直流正极连接柱和第一继电器。通控制第二负极线路、第一正极线路和第二正极线路的通断，以切换交流充电的回路和直流充电的回路，只需要保留一个充电口即可，从而降低成本，简化充电操作。
Description
技术领域
本申请涉及纯电动、混动汽车充电技术和电压变换技术领域，特别涉及一种电动汽车高压电源分配单元及车辆。
背景技术
新能源汽车驱动的主要能源由电池***提供，整个***的能源传输由高压电气***负责。高压电源分配盒通过高压电气***中的高压线缆，将动力电池的能源输送至电机控制器、电加热器(PTC)、直流电压转换器(DC/DC)、车载充电机和电空调。高压电源分配盒是一种安全化、集成化的高压集成装置，逐渐被电动汽车制造商所青睐。
在一些相关技术中，交流充电是使用交流电源为电动汽车提供电能的充电方式，功率一般较小，也被称为慢充。直流充电则是指充电设备将电网的交流电进行整流后再输入车辆的充电行为，充电功率从20KW、40KW、60KW到200KW、250KW、350KW都有，只要输入端(电网)和输出端(车辆)支持，可以做的很大，所以也被称为快充。其中，交流充电需要使用交流充电桩，而直流充电需要使用直流充电桩。
另外，由于电动汽车的电力***是一个直流***，所以在交流充电时，交流电并不能够直接给动力电池充电，需要经过车载充电机(OBC，On-boardCharger)进行交流到直流转换，并根据BMS的命令变压之后再提供给动力电池。
再者充电***可分为常规充电和快速充电两种方式，从外观大小来看，其实充电口的分别非常简单，快充口大且为9孔，慢充口小且为7孔，这样就算是小白用户也不会插错。一般两个充电口会分别设计在车头和车尾，而部分车型也会将两个充电口设计在一起，例如车头或车尾；因此一般需要设计两个充电接口来满足慢充和快充的需要，这对这辆空间的利用，以及成本都有所增加；同时也存在充电时需要分辨快充接口和慢充接口，导致充电操作复杂，存在一定的插错风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题提出一种电动汽车高压电源分配单元及车辆，以解决相关技术中一般需要设计两个充电接口来满足慢充和快充的需要，这对这辆空间的利用，以及成本都有所增加；同时也存在充电时需要分辨快充接口和慢充接口，导致充电操作复杂，存在一定的插错风险的问题。
一种电动汽车高压电源分配单元，包括：
安装壳体，其上设有充电口连接端、OBC连接端和电能输出端；OBC连接端包括直流正极连接柱、直流负极连接柱、交流正极连接柱和交流负极连接柱；
回路切换组件，其包括第一负极线路和第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路；
其中，第一负极线路的两端分别与充电口连接端的负极和所述交流负极连接柱连接；第二负极线路的一端与充电口连接端的负极连接，另一端与电能输出端的负极和所述直流负极连接柱连接；第二负极线路上还连接有控制其通断的第二继电器；第一正极线路的两端分别与充电口连接端的正极和所述交流正极连接柱连接；第一正极线路上还连接有控制其通断的第三继电器；第二正极线路的一端与充电口连接端的正极连接，另一端与电能输出端的正极和所述直流正极连接柱连接，第二正极线路上还连接有控制其通断的第一继电器。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述第一继电器将第二正极线路连通，且第二继电器将第二负极线路连通，第三继电器不将第一正极线路连通时，充电口连接端和电能输出端通过第二负极线路和第二正极线路形成直流充电回路，并且所述OBC连接端与直流充电回路并联。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述第一继电器将第二正极线路断开，第二继电器将第二负极线路断开，且第三继电器将第一正极线路连通时，充电口连接端、OBC连接端和电能输出端通过第一正极线路和第一负极线路串联形成交流充电回路。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述安装壳体上还设有低压模块连接端，低压模块连接端通过HVIL线路与所述回路切换组件和\或充电口连接端连接。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述充电口连接端和OBC连接端位于所述安装壳体的同一侧面上，所述电能输出端和低压模块连接端位于与所述侧面相对的一侧面上。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述电动汽车高压电源分配单元还包括安装固定板；
所述安装壳体的底部四周设有安装孔；安装固定板通过，以及与所述安装孔对应的连接螺钉与安装壳体连接。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述安装固定板为异形片状体，异形片状体上形成凹陷的减震空间，并且其在水平方向上和竖向上均具有延伸部，所述安装孔开设在延伸部上。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述安装壳体的内部设有容置所述回路切换组件的容置空间，并且四周的外壁上设有与所述容置空间连通的多个开口；所述安装壳体的顶部设有可拆的密封盖板；
所述充电口连接端、OBC连接端和电能输出端分别通过一个开口安装在安装壳体上，并且连接处设有密封垫圈。
在上述的电动汽车高压电源分配单元中，所述第一继电器、第二继电器和第三继电器成三角形分布在所述容置空间内，并且形成的三角形位于容置空间的中部区域。
本申请还提供了一种车辆，其包括：上述的电动汽车高压电源分配单元。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种电动汽车高压电源分配单元及车辆，由于安装壳体上设有充电口连接端、OBC连接端和电能输出端；OBC连接端包括直流正极连接柱、直流负极连接柱、交流正极连接柱和交流负极连接柱；回路切换组件，其包括第一负极线路和第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路；其中，第一负极线路的两端分别与充电口连接端的负极和交流负极连接柱连接；第二负极线路的一端与充电口连接端的负极连接，另一端与电能输出端的负极和直流负极连接柱连接；第二负极线路上还连接有控制其通断的第二继电器；第一正极线路的两端分别与充电口连接端的正极和交流正极连接柱连接；第一正极线路上还连接有控制其通断的第三继电器；第二正极线路的一端与充电口连接端的正极连接，另一端与电能输出端的正极和直流正极连接柱连接，第二正极线路上还连接有控制其通断的第一继电器。
通过以上的设置，通过第一继电器、第二继电器和第三继电器，控制第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路的通断，具有可以在交流充电的回路和直流充电的回路之间进行切换，使得新能源车辆只需要保留一个充电口即可，根据充电需求切换回路，从而降低成本不需要辨快充接口和慢充接口，简化充电操作，便于使用。
附图说明
图1为本申请实施例提供的电动汽车高压电源分配单元的回路切换组件的原理图；
图2为本申请实施例提供的交流充电回路的示意图；
图3为本申请实施例提供的直流充电回路的示意图；
图4为本申请实施例提供的电动汽车高压电源分配单元的整体结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一视角电动汽车高压电源分配单元的整体结构示意图；
图6为本申请实施例提供的电动汽车高压电源分配单元的颞部结构示意图；
图7为本申请实施例提供的回路切换组件的结构示意图。
图中：安装壳体1；充电口连接端2；OBC连接端3；电能输出端4；低压模块连接端5；安装固定板6；密封盖板7；第一继电器K1；第二继电器K2；第三继电器K3。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种电动汽车高压电源分配单元及车辆，以解决相关技术中一般需要设计两个充电接口来满足慢充和快充的需要，这对这辆空间的利用，以及成本都有所增加；同时也存在充电时需要分辨快充接口和慢充接口，导致充电操作复杂，存在一定的插错风险的问题。
请参阅图1-图4，一种电动汽车高压电源分配单元，包括：安装壳体1；安装壳体1上设有充电口连接端2、OBC连接端3和电能输出端4；OBC连接端3包括直流正极连接柱、直流负极连接柱、交流正极连接柱和交流负极连接柱；回路切换组件，其包括第一负极线路和第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路；其中，第一负极线路的两端分别与充电口连接端2的负极和交流负极连接柱连接；第二负极线路的一端与充电口连接端2的负极连接，另一端与电能输出端4的负极和直流负极连接柱连接；第二负极线路上还连接有控制其通断的第二继电器K2；第一正极线路的两端分别与充电口连接端2的正极和交流正极连接柱连接；第一正极线路上还连接有控制其通断的第三继电器K3；第二正极线路的一端与充电口连接端2的正极连接，另一端与电能输出端4的正极和直流正极连接柱连接，第二正极线路上还连接有控制其通断的第一继电器K1。
通过以上的设置，通过第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3，控制第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路的通断，具有可以在交流充电的回路和直流充电的回路之间进行切换，使得新能源车辆只需要保留一个充电口即可，根据充电需求切换回路，从而降低成本不需要分辨快充接口和慢充接口，简化充电操作，便于使用。
如图3所示，在一些优选的实施例中，对于直流充电时的回路进行详细说明：
第一继电器K1将第二正极线路连通，且第二继电器K2将第二负极线路连通，第三继电器K3不将第一正极线路连通时，充电口连接端2和电能输出端4通过第二负极线路和第二正极线路形成直流充电回路，并且OBC连接端3与直流充电回路并联；第一继电器K1、第三继电器K3和第二继电器K2的结构类型，以及控制线路如同图1中所示的驱动线路和辅助线路。此时OBC连接端3连接的车载充电机起到了检测调整充电电压或者电流的作用。
如图2所示，在一些优选的实施例中，对于交流充电时的回路进行详细说明：
第一继电器K1将第二正极线路断开，第二继电器K2将第二负极线路断开，且第三继电器K3将第一正极线路连通时，充电口连接端2、OBC连接端3和电能输出端4通过第一正极线路和第一负极线路串联形成交流充电回路。此时OBC连接端3连接的车载充电机不仅起到了逆变整流的作用，并检测调整充电电压或者电流的作用。
在一些优选的实施例中，为实现高压互锁，用低压回路来监控高压组件、导线、连接器的状态，识别高压回路异常断开，从而切断***高压电，从而进行保护的作用。
安装壳体1上还设有低压模块连接端5，低压模块连接端5通过HVIL线路与回路切换组件和\或充电口连接端2连接。HVIL线路如图1中所表示的。HVIL线路为常用线路，不做具体解释。
如图4-图7所示，在一些优选的实施例中，充电口连接端2和OBC连接端3位于安装壳体1的同一侧面上，电能输出端4和低压模块连接端5位于与侧面相对的一侧面上。充电口连接端2和OBC连接端3的位置可以根据需要进行变化。
进一步的，为实现方便安装上述的产品，电动汽车高压电源分配单元还包括安装固定板6；
安装壳体1的底部四周设有安装孔；安装固定板6通过，以及与安装孔对应的连接螺钉与安装壳体1连接。
安装固定板6为异形片状体，异形片状体上形成凹陷的减震空间，并且其在水平方向上和竖向上均具有延伸部，安装孔开设在延伸部上，从而在具有减震作用的同时，并且和安装壳体1连接更加稳定。
进一步的，为说明安装壳体1上的部件的具体连接结构，有以下说明：
安装壳体1的内部设有容置回路切换组件的容置空间，并且四周的外壁上设有与容置空间连通的多个开口；安装壳体1的顶部设有可拆的密封盖板7；充电口连接端2、OBC连接端3和电能输出端4分别通过一个开口安装在安装壳体1上，并且连接处设有密封垫圈。
同时为更加充分的利用安装壳体1的内部空间，第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3成三角形分布在容置空间内，并且形成的三角形位于容置空间的中部区域，从而便于设计线路的排布和容纳方式。
本申请还提出了一种车辆，其包括：以上说明的电动汽车高压电源分配单元。具有以上的电动汽车高压电源分配单元，可以只需要保留一个充电口即可，根据充电需求切换回路，从而降低成本不需要分辨快充接口和慢充接口，简化充电操作，便于使用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了安装壳体1；充电口连接端2；OBC连接端3；电能输出端4；低压模块连接端5；安装固定板6；密封盖板7；第一继电器K1；第二继电器K2；第三继电器K3等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (10)
1.一种电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，包括：
安装壳体(1)，其上设有充电口连接端(2)、OBC连接端(3)和电能输出端(4)；OBC连接端(3)包括直流正极连接柱、直流负极连接柱、交流正极连接柱和交流负极连接柱；
回路切换组件，其包括第一负极线路和第二负极线路，以及第一正极线路和第二正极线路；
其中，第一负极线路的两端分别与充电口连接端(2)的负极和所述交流负极连接柱连接；第二负极线路的一端与充电口连接端(2)的负极连接，另一端与电能输出端(4)的负极和所述直流负极连接柱连接；第二负极线路上还连接有控制其通断的第二继电器(K2)；第一正极线路的两端分别与充电口连接端(2)的正极和所述交流正极连接柱连接；第一正极线路上还连接有控制其通断的第三继电器(K3)；第二正极线路的一端与充电口连接端(2)的正极连接，另一端与电能输出端(4)的正极和所述直流正极连接柱连接，第二正极线路上还连接有控制其通断的第一继电器(K1)。
2.根据权利要求1所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述第一继电器(K1)将第二正极线路连通，且第二继电器(K2)将第二负极线路连通，第三继电器(K3)不将第一正极线路连通时，充电口连接端(2)和电能输出端(4)通过第二负极线路和第二正极线路形成直流充电回路，并且所述OBC连接端(3)与直流充电回路并联。
3.根据权利要求1所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述第一继电器(K1)将第二正极线路断开，第二继电器(K2)将第二负极线路断开，且第三继电器(K3)将第一正极线路连通时，充电口连接端(2)、OBC连接端(3)和电能输出端(4)通过第一正极线路和第一负极线路串联形成交流充电回路。
4.根据权利要求1所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述安装壳体(1)上还设有低压模块连接端(5)，低压模块连接端(5)通过HVIL线路与所述回路切换组件和\或充电口连接端(2)连接。
5.根据权利要求4所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述充电口连接端(2)和OBC连接端(3)位于所述安装壳体(1)的同一侧面上，所述电能输出端(4)和低压模块连接端(5)位于与所述侧面相对的一侧面上。
6.根据权利要求1所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述电动汽车高压电源分配单元还包括安装固定板(6)；
所述安装壳体(1)的底部四周设有安装孔；安装固定板(6)通过，以及与所述安装孔对应的连接螺钉与安装壳体(1)连接。
7.根据权利要求6所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述安装固定板(6)为异形片状体，异形片状体上形成凹陷的减震空间，并且其在水平方向上和竖向上均具有延伸部，所述安装孔开设在延伸部上。
8.根据权利要求1所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述安装壳体(1)的内部设有容置所述回路切换组件的容置空间，并且四周的外壁上设有与所述容置空间连通的多个开口；所述安装壳体(1)的顶部设有可拆的密封盖板(7)；
所述充电口连接端(2)、OBC连接端(3)和电能输出端(4)分别通过一个开口安装在安装壳体(1)上，并且连接处设有密封垫圈。
9.根据权利要求8所述的电动汽车高压电源分配单元，其特征在于，所述第一继电器(K1)、第二继电器(K2)和第三继电器(K3)成三角形分布在所述容置空间内，并且形成的三角形位于容置空间的中部区域。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电动汽车高压电源分配单元。
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| CN202321886023.8U CN220382794U (zh) | 2023-07-18 | 2023-07-18 | 一种电动汽车高压电源分配单元及车辆 |
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- 2023-07-18 CN CN202321886023.8U patent/CN220382794U/zh active Active
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