CN220700903U - 一种电动车高压配电*** - Google Patents

Abstract

一种电动车高压配电***，属于汽车电能控制技术，包括第一电池包、第二电池包、第一分流器、第二分流器、第一负载、第二负载、第一能量管理单元、第二能量管理单元和直流充电接口；所述第一电池包与所述第二电池包电连接；所述直流充电接口与所述第一电池包及所述第二电池包电连接；所述第一分流器的一端与所述第一电池包电连接，另一端与至少一个所述第一负载电连接；所述第二分流器的一端与所述第二电池包电连接，另一端与至少一个所述第二负载电连接；所述第一能量管理单元与所述第一分流器电连接；所述第二能量管理单元与所述第二分流器电连接。第一能量管理单元及第二能量管理单元分别完成各自的采样和控制工作，能够更精准的实现电池包的能量分配并根据需要增加分配方案。

Description

一种电动车高压配电***

技术领域

本实用新型属于汽车电能控制技术，具体涉及一种电动车高压配电***。

背景技术

电动汽车是以动力电池为动力源驱动的车辆，动力电池还同时为车辆的各个负载提供能源。受到动力电池储能和充电设施的限制，当前的电能分配方案基于一个能量管理单元对电池包的能量进行分配，而现有的电动汽车设备中，功能要求越来越多，用电位置越来越多且复杂，目前的单一能量分配***无法满足电动车越来越复杂的用电要求。因此，现有技术中亟需一种新的方案来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电动车高压配电***，包括第一电池包、第二电池包、第一分流器、第二分流器、第一负载、第二负载、第一能量管理单元、第二能量管理单元和直流充电接口；

所述第一电池包与所述第二电池包电连接；

所述直流充电接口与所述第一电池包及所述第二电池包电连接；

所述第一分流器的一端与所述第一电池包电连接，另一端与至少两个所述第一负载电连接；

所述第二分流器的一端与所述第二电池包电连接，另一端与至少两个所述第二负载电连接；

所述第一能量管理单元与所述第一分流器电连接；

所述第二能量管理单元与所述第二分流器电连接。

所述直流充电接口与所述第一电池包及所述第二电池包之间分别设置有第一预充电阻和第二预充电阻。

所述直流充电接口的正极输出线路上设置快充正继电器，所述快充正继电器后端设置充电总采样点与所述第一能量管理单元电连接。

每个所述第一负载与所述第一电池包之间设置有第一熔断器。

每个所述第二负载与所述第二电池包之间设置有第二熔断器。

所述第一电池包电连接有第一直流变压器，所述第二电池包电连接有第二直流变压器。

所述第一直流变压器与第一电池包的正极之间设置有第三熔断器，所述第二直流变压器与第二电池包的正极之间设置有第四熔断器。

所述第一电池包和所述第二电池包之间设置有第五熔断器。

所述第一分流器与所述第一电池包的负极电连接，所述第一分流器与所述第一电池包之间设置有第一电流传感器，所述第二分流器与所述第二电池包的负极电连接，所述第二分流器与所述第二电池包之间设置有第二电流传感器。

所述第一电流传感器及所述第二电流传感器为霍尔电流传感器。

本实用新型的有益效果是：第一能量管理单元及第二能量管理单元分别完成各自的采样和控制工作，能够更精准的实现电池包的能量分配并根据需要增加分配方案。

第一电流传感器及第二电流传感器分别与第一能量管理单元及第二能量管理单元电连接进行电流检测，与第一分流器及第二分流器相互印证来保证电流检测的准确性。

当电路中的电流超过一定数值时，相应位置的熔断器会发生熔断从而断开电流，达到保护电路中器件的目的。

第一预充电阻、第二预充电阻分别和第一预充继电器及第二预充继电器配合设置在直流充电接口和电池包之间，将充电器输出的高电压预充到电池组中，以保护充电器和电池包，防止充电器过载和电池包过充。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型一种电动车高压配电***的结构示意图。

图2为本实用新型一种电动车高压配电***的线路示意图。

图中标示如下：

11-第一电池包、12-第二电池包；

21-第一分流器、22-第二分流器；

31-第一负载、32-第二负载；

41-第一能量管理单元、42-第二能量管理单元；

5-直流充电接口；

61-第一预充电阻、62-第二预充电阻；

71-第一熔断器、72-第二熔断器、73-第三熔断器、74-第四熔断器、75-第五熔断器；

81-第一电流传感器、82-第二电流传感器；

91-第一直流变压器、92-第二直流变压器；

S1-第一主负继电器、S2-第二主负继电器、S3-第一主正继电器、S4-第二主正继电器、S5-第一预充继电器、S6-第二预充继电器、S7-快充正继电器。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

一种电动车高压配电***，如图1和图2所示，包括第一电池包11、第二电池包12、第一分流器21、第二分流器22、第一负载31、第二负载32、第一能量管理单元41、第二能量管理单元42和直流充电接口5；

所述第一电池包11与所述第二电池包12电连接；

所述直流充电接口5与所述第一电池包11及所述第二电池包12电连接；

所述第一分流器21的一端与所述第一电池包11电连接，另一端与至少一个所述第一负载31电连接；

所述第二分流器22的一端与所述第二电池包12电连接，另一端与至少一个所述第二负载32电连接；

所述第一能量管理单元41与所述第一分流器21电连接；

所述第二能量管理单元42与所述第二分流器22电连接。

本实用新型的高压配电***包含两路能量分配回路，每个回路包含各自的能量管理单元(EMU)。能量管理单元负责电池包的状态监控、电压电流信息采集、功率分配等功能，保证高压配电***的各项功能、性能指标和安全运行。

如图2所示，在本实施例中，每个电池包的输入与输出采用同一回路，直流充电接口5为充电座，其同时与第一电池包11及第二电池包12连接，第一电池包11与各个第一负载31电连接，第二电池包12与各个第二负载32电连接。每个电池包的输入和输出为同一接口，在第一电池包11的负极线路上设置第一分流器21，同样，在第二电池包12的负极线路上设置第二分流器22。第一分流器21及第二分流器22分别用于获取第一电池包11及第二电池包12的输入或输出电流情况，分别用第一能量管理单元41及第二能量管理单元42对电流采样。为了保证电流测量的准确，在第一分流器21与第二电池包11之间设置第一电流传感器81，在第二分流器22与第二电池包12之间设置第二电流传感器82，第一电流传感器81及第二电流传感器82分别与第一能量管理单元41及第二能量管理单元42电连接进行电流检测，与第一分流器21及第二分流器22相互印证来保证电流检测的准确性。第一电流传感器81及第二电流传感器82为霍尔电流传感器。在第一电池包11与第一电流传感器81之间设置第一主负继电器S1、在第二电池包12与第二电流传感器82之间设置第二主负继电器S2。主负继电器在动力电池组中的作用是控制负极接地，以保证电池包的安全运行。第一能量管理单元41与第一主负继电器S1后端的第一主负采样点电连接，第二能量管理单元42与第二主负继电器S2后端的第二主负采样点电连接，第一电池包11或第二电池包12输出电能时，第一主负继电器S1和第二主负继电器S2闭合，当电池包需要停止输出电能时，第一主负继电器S1和第二主负继电器S2会切断电池包的负极与车身的接地，从而防止电池包的电能通过车身短路，引发安全事故。同时，主负继电器也可以在车辆熄火或断电时，切断电池包与用电负载(如电动机)之间的电路，以避免电池包的电能被浪费或损坏。第一能量管理单元41和第二能量管理单元42接收车辆控制***的指令控制第一主负继电器S1和第二主负继电器S2断开或闭合。

每个所述第一负载31的正极与所述第一电池包11的正极之间设置有第一熔断器71。每个所述第二负载32的正极与所述第二电池包12的正极之间设置有第二熔断器72。当进入第一负载31或第二负载32的电流超过一定数值时，第一熔断器71或第二熔断器72发生熔断从而断开电流，达到保护第一负载31或第二负载32的目的。

第一电池包11和第二电池包12的正极线路上分别设置第一主正继电器S3和第二主正继电器S4。主正继电器是动力电池组中的关键部件之一，主要作用是控制电池包的充电和放电过程。在充电时，主正继电器将直流充电接口5的电流导入各个电池包，同时在放电时将电池包的电能输出到车辆的用电负载上。第一能量管理单元41和第二能量管理单元42接收车辆控制***的指令控制第一主正继电器S3和第二主正继电器S4开启或闭合。

直流充电接口5与所述第一电池包11及所述第二电池包12之间分别设置有第一预充电阻61和第二预充电阻62。第一预充电阻61与第一主正继电器S3并联，第二预充电阻62与第二主正继电器S4并联，第一预充电阻61及第二预充电阻62分别串联一个第一预充继电器S5和一个第二预充继电器S6。预充电阻是在整车高压上电初期对电容进行缓慢充电的电阻，如果没有预充电阻，充电电流过大会击穿电容。高压电直接加在电容上，相当于瞬间短路，过大的短路电流会损坏高压电气元件。所以，设计回路时计入预充电阻确保电路安全。预充电阻的类型有铝壳电阻(又称黄金电阻)、热敏电阻(PTC电阻)、功率电阻、水泥电阻(陶瓷电阻)等。预充电阻和预充继电器配合在电池包充电前，将充电器输出的高电压预充到电池组中，以保护充电器和电池包，防止充电器过载和电池包过充。第一能量管理单元41和第二能量管理单元42接收车辆控制***的指令控制第一预充继电器S5和第二预充继电器S6开启或闭合。

充电时，第一预充继电器S5和第二预充继电器S6闭合，第一主正继电器S3和第二主正继电器S4断开，直流充电接口5通过第一预充电阻61和第二预充电阻62给第一电池包11和第二电池包12充电。第一电池包11与第一预充电阻61之间设置第一电池正采样点，第二电池包12与第二预充电阻62之间设置第二电池正采样点，第一电池正采样点与第一能量管理单元41电连接，第二电池正采样点与第二能量管理单元42电连接，第一能量管理单元41及第二能量管理单元42得以分别对第一电池包11和第二电池包12的输入电流进行采样。

直流充电接口5的正极输出线路上设置快充正继电器S7，电流经快充正继电器S7之后分流给第一电池包11和第二电池包12，快充正继电器S7用于控制充电总电路的通断，在快充正继电器S7后端设置充电总采样点与第一能量管理单元41电连接，第一能量管理单元41通过充电总采样点采样总的充电数据。在一些实施例中，第二能量管理单元42也与充电总采样点电连接进行采样。第一能量管理单元41接收车辆控制***的指令控制快冲正继电器S7开启或闭合。

当需要电池包输出电能时，第一预充继电器S5、第二预充继电器S6、快充正继电器S7均断开，第一主正继电器S3和第二主正继电器S4闭合，第一主正继电器S3的前后端分别设置第一前采样点和第一后采样点，第二主正继电器S4的前后端分别设置第二前采样点和第二后采样点。第一前采样点和第一后采样点与第一能量管理单元41电连接，用于第一能量管理单元41对第一电池包11的放电进行采样；第二前采样点和第二后采样点与第二能量管理单元42电连接，用于第二能量管理单元42对第一电池包12的放电进行采样。

所述第一电池包11电连接有第一直流变压器91，所述第二电池包12电连接有第二直流变压器92。在本实施例中，第一直流变压器91和有第二直流变压器92为DC/DC变换器，其中第一直流变压器91为28V-DC/DC、第二直流变压器92为14V-DC/DC用来稳定的输出直流电给电动车的外接设备提供电能。所述第一直流变压器91与第一电池包11的正极之间设置有第三熔断器73，所述第二直流变压器92与第二电池包12的正极设置有第四熔断器74。当进入第一直流变压器91或第二直流变压器92的电流超过一定数值时，第三熔断器73或第四熔断器74发生熔断从而断开电路，达到保护第一直流变压器91或第二直流变压器92的目的。

第一电池包11和所述第二电池包12之间设置有第五熔断器75，当第一电池包11和所述第二电池包12之间的电流超过一定数值时，第五熔断器75发生熔断从而断开电路，达到保护第一电池包11和所述第二电池包12的目的。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电动车高压配电***，其特征在于，包括第一电池包、第二电池包、第一分流器、第二分流器、第一负载、第二负载、第一能量管理单元、第二能量管理单元和直流充电接口；

所述第一电池包与所述第二电池包电连接；

所述直流充电接口与所述第一电池包及所述第二电池包电连接；

所述第一分流器的一端与所述第一电池包电连接，另一端与至少两个所述第一负载电连接；

所述第二分流器的一端与所述第二电池包电连接，另一端与至少两个所述第二负载电连接；

所述第一能量管理单元与所述第一分流器电连接；

所述第二能量管理单元与所述第二分流器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述直流充电接口与所述第一电池包及所述第二电池包之间分别设置有第一预充电阻和第二预充电阻。

3.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述直流充电接口的正极输出线路上设置快充正继电器，所述快充正继电器后端设置充电总采样点与所述第一能量管理单元电连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，每个所述第一负载与所述第一电池包之间设置有第一熔断器。

5.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，每个所述第二负载与所述第二电池包之间设置有第二熔断器。

6.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述第一电池包电连接有第一直流变压器，所述第二电池包电连接有第二直流变压器。

7.根据权利要求6所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述第一直流变压器与第一电池包的正极之间设置有第三熔断器，所述第二直流变压器与第二电池包的正极之间设置有第四熔断器。

8.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述第一电池包和所述第二电池包之间设置有第五熔断器。

9.根据权利要求1所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述第一分流器与所述第一电池包的负极电连接，所述第一分流器与所述第一电池包之间设置有第一电流传感器，所述第二分流器与所述第二电池包的负极电连接，所述第二分流器与所述第二电池包之间设置有第二电流传感器。

10.根据权利要求9所述的一种电动车高压配电***，其特征在于，所述第一电流传感器及所述第二电流传感器为霍尔电流传感器。