專利名稱：純電動商用車高壓配電箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動車領(lǐng)域，涉及電動車中的高壓配電箱。
背景技術(shù)：
純電動汽車是新能源車輛領(lǐng)域的一個重要分支，近幾年，在中國政府的支持下，純電動汽車得到了很大的發(fā)展。高壓配電箱是純電動汽車整車控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它是純電動汽車能源儲存裝置與用電設(shè)備的接口，是整車高壓用電管理的核心，對整車合理用電和安全用電起到關(guān)鍵作用。但是，目前還沒有專門為純電動汽車設(shè)計的高壓配電箱，現(xiàn)有的配電箱很難保證電動汽車的安全用電和高效合理用電，更無法實現(xiàn)整車控制參數(shù)的更新。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種純電動商用車專用的高壓配電箱，以合理地管理整車高壓用電。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種純電動商用車高壓配電箱，具有高壓電源輸入端、高壓電源輸出端、電能計量單元、高壓電源輸出控制單元，所述高壓電源輸入端接高壓蓄電池，并聯(lián)接成由高壓電源輸出控制單元控制其通斷，其狀態(tài)信號送到高壓電源輸出控制單元；所述高壓電源輸出端聯(lián)接成通過所述高壓電源輸出控制單元或手動的控制，將高壓蓄電池的電源接到各個用電設(shè)備，并將高壓電源輸出端的狀態(tài)信號送到高壓電源輸出控制單元；電能計量單元配置成采集各個電源輸出端的電流信號，并通過計算后顯示各路輸出端輸出的電能，且具有總線通訊接口 ；而且，所述高壓電源輸出控制單元具有檢測高壓電源總正和總負與車體之間的絕緣電阻的高壓安全檢測接口，以及整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口。所述電源輸出端可以采用電控，也可以采用手控。電源輸出端采用電控的設(shè)計方案為所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個用電設(shè)備連接的電控型空氣斷路器組成；所述電能計量單元由電流傳感器和電動汽車專用電度表組成；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負連接， 其輸出端聯(lián)接各個電控型空氣斷路器的輸入端，各個電控型空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個用電設(shè)備聯(lián)接；各個電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動汽車專用電度表，該電動汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個顯示窗口，并具有總線通訊接口，通過該總線通訊接口能夠與整車控制系統(tǒng)通信；高壓配電控制器的控制輸出端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個電控型空氣斷路器的控制輸入端，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個電控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，其高壓安全檢測接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。所述各個電控型空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、 電動空氣壓縮機、除霜機；所述電動汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流傳感器連接，且該電動汽車專用電度表具有七個顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流和總電流及備用。所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。手控的設(shè)計方案為所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個用電設(shè)備連接的手動空氣斷路器組成；所述電能計量單元具有電流傳感器和電動汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負連接， 其輸出端聯(lián)接各個手動空氣斷路器的輸入端，各個手動空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個用電設(shè)備聯(lián)接；各個電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動汽車專用電度表，該電動汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個顯示窗口，且具有總線通訊接口，通過該總線通訊接口能夠與整車控制系統(tǒng)通信；高壓配電控制器的控制輸出端聯(lián)接電控型高壓直流接觸器，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個手動空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。各個手動空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機；所述電動汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路與分別與驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流傳感器連接， 且該電動汽車專用電度表具有七個顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流和總電流及備用。所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。本實用新型的純電動商用車利用現(xiàn)有的高壓配電控制器，通過高壓接觸器和空氣斷路器對高壓蓄電池的用電分配進行控制；同時利用電動汽車專用電度表顯示各路用電情況。可以做到電動車整車自動分配用電，并保證安全用電，而且易于實現(xiàn)整車控制器參數(shù)的更新。

圖1為本實用新型的高壓配電箱的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本實用新型的電控型高壓配電箱的一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型的手控型高壓配電箱的一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖1-3對本實用新型中的兩個實施例作具體描述。[0026]圖1是本實用新型的純電動商用車高壓配電箱的結(jié)構(gòu)原理圖，利用高壓電源輸出控制單元控制高壓電源輸入端和高壓電源輸出端的通斷，為電動車提供電源。如圖所示，高壓電源輸入端與高壓蓄電池連接；高壓電源輸出端與電動車中各用電設(shè)備連接；電能計量單元采集各用電設(shè)備回路中的電流信號，通過計算后得到電能并顯示；電能計量單元通過總線通訊接口與整車各個控制單元通信；高壓電源輸出控制單元具有高壓安全檢測接口， 用于檢測高壓電源總正和總負與車體之間的絕緣電阻。圖2是電控型高壓配電箱的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，純電動商用車高壓配電箱采用電控型高壓接觸器作為高壓電源輸入端，HPCU110110型高壓配電控制器作為高壓電源輸出控制單元。HP⑶110110型高壓配電控制器具有一路CAN總線通訊接口，可以實現(xiàn)高壓配電箱狀態(tài)的上報和整車控制指令的解析，其對高壓輸入端和高壓輸出端的控制指令由整車控制器通過CAN總線下達；在該實施例中還采用電控型空氣斷路器作為高壓電源輸出端，并采用電流傳感器和電動汽車專用電度表作為電能計量單元，其中電流傳感器采用分流器。所述高壓接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負直接相連。該高壓接觸器處于常閉狀態(tài)，它有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制輸入接口與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口，高壓配電控制器可以控制其閉合與斷開；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到高壓接觸器的當(dāng)前狀態(tài)。本實施例中高壓配電控制器具有七路控制輸出端，分別聯(lián)接可控型高壓直流接觸器和各個可控型空氣斷路器的控制輸入端；七路控制輸入端，分別聯(lián)接可控型高壓直流接觸器和各個可控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口 ；一路高壓安全檢測接口，用于檢測整車高壓電源總正和總負與車體之間的絕緣電阻值是否超標(biāo)，該高壓安全檢測接口分別接可控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。所述電控型空氣斷路器的輸入端的正和負分別與高壓接觸器輸出端的正和負相連。該空氣斷路器在常態(tài)下即可以處于閉合狀態(tài)，也可以處于斷開狀態(tài)。它具有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制接口，此二接口分別與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口， 高壓配電控制器可以控制空氣斷路器的斷開與閉合；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到空氣斷路器的當(dāng)前狀態(tài)。本實施例中有六個電控型空氣斷路器，可以為六路用電設(shè)備提供電力輸出。所述分流器串聯(lián)在用電回路的負線里，所以本實施例中有六個分流器。分流器的一端與電控型空氣斷路器輸出負極相連，另一端與用電設(shè)備的負極相連。該分流器有一路模擬量輸出接口，通過該接口，所述電動汽車專用電度表可采集到通過分流器的電流值。 所述電動汽車專用電度表采集各用電設(shè)備的耗電情況，該電度表具有六路模擬量采集接口，可分別與六個電流傳感器相連，以分別采集通過六個傳感器的電流值；該電度表具有七個顯示窗口，可分別顯示六路用電設(shè)備的耗電量和一個電流總量；在本實施例中，用電設(shè)備包括驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機，所以電動汽車專用電度表可以采集到五路電流信號，并分別顯示電流值；剩余一個顯示窗口作為備用。該電度表還有一路總線通訊接口，通過總線實現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)通信。 所述高壓配電控制器實現(xiàn)對配電箱內(nèi)所有電控型高壓接觸器和電控型空氣斷路器的控制，同時采集這些部件的當(dāng)前狀態(tài)；該控制器具有一路高壓安全檢測接口，可檢測整車是否存在漏電隱患，該接口的檢測線分別與高壓接觸器輸入端的總正和總負相連；該控制器具有一路總線通訊接口，通過總線通訊接口與整車控制系統(tǒng)通信。圖3是手控型高壓配電箱的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，純電動商用車高壓配電箱采用電控型高壓接觸器作為高壓電源輸入端，HPCU110110型高壓配電控制器作為高壓電源輸出控制單元，手控型空氣斷路器作為高壓電源輸出端，以及電流傳感器和電動汽車專用電度表作為電能計量單元，其中電流傳感器采用分流器。所述高壓接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負直接相連。該高壓接觸器處于常閉狀態(tài)。它具有一路狀態(tài)反饋接口和一路低壓控制接口，此二接口均與高壓配電控制器相連。通過低壓控制接口，高壓配電控制器可以控制空氣斷路器的斷開與閉合；通過狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到空氣斷路器的當(dāng)前狀態(tài)。本實施例中高壓配電控制器具有七路控制輸出端，分別接可控型高壓直流接觸器和各個可控型空氣斷路器的控制輸入端；七路控制輸入端，分別接可控型高壓直流接觸器和各個可控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口 ；一路高壓安全檢測接口，用于檢測整車高壓電源總正和總負與車體之間的絕緣電阻值是否超標(biāo)，分別接可控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。所述手動型空氣斷路器的輸入端的正和負分別與高壓接觸器輸出端的正和負相連。該空氣斷路器在常態(tài)下即可以處于閉合狀態(tài)，也可以處于斷開狀態(tài)。它通過手動控制其閉合與斷開，并有一路狀態(tài)反饋接口與高壓配電控制器相連，通過該狀態(tài)反饋接口，高壓配電控制器可以采集到高壓接觸器的當(dāng)前狀態(tài)。本實施例中有六個手控型空氣斷路器，可以為六路用電設(shè)備提供電力輸出。所述分流器串聯(lián)在用電回路的負線里，所以本實施例中有六個分流器。分流器的一端與空氣斷路器輸出負極相連，另一端與用電設(shè)備的負極相連。該分流器有一路模擬量輸出接口，通過該接口，所述電動汽車專用電度表可采集到通過分流器的電流值。所述電動汽車專用電度表采集各用電設(shè)備的耗電情況，該電度表具有六路模擬量采集接口，可分別與六個電流傳感器相連，以分別采集通過六個傳感器的電流值；該電度表具有七個顯示窗口，可分別顯示六路用電設(shè)備的耗電量，其中一個是電流總量的顯示。本實施例中，用電設(shè)備包括驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機。所以， 電動汽車專用電度表可以采集到五路電流信號，并分別顯示電流值，剩余一個顯示窗口作為備用。該電度表還有一路總線通訊接口，通過總線實現(xiàn)與整車控制系統(tǒng)的通信。所述高壓配電控制器實現(xiàn)對配電箱內(nèi)所有電控型高壓接觸器和電控型空氣斷路器的控制，同時采集這些部件的當(dāng)前狀態(tài)；該控制器具有一路高壓安全檢測接口，可檢測整車是否存在漏電隱患，該接口的檢測線分別與高壓接觸器輸入端的總正和總負相連；該控制器具有一路總線通訊接口，通過總線通訊接口與整車控制系統(tǒng)通信。
權(quán)利要求1.純電動商用車高壓配電箱，具有高壓電源輸入端、高壓電源輸出端、電能計量單元、 高壓電源輸出控制單元，其特征在于所述高壓電源輸入端接高壓蓄電池，并聯(lián)接成由高壓電源輸出控制單元控制其通斷，且其狀態(tài)信號送到高壓電源輸出控制單元；所述高壓電源輸出端聯(lián)接成通過所述高壓電源輸出控制單元或手動的控制，將高壓蓄電池的電源聯(lián)接到各個用電設(shè)備，并將其狀態(tài)信號送到高壓電源輸出控制單元；電能計量單元配置成采集各個電源輸出端的電流信號，并通過計算后顯示各路輸出端輸出的電能，且具有總線通訊接口 ；所述高壓電源輸出控制單元具有檢測高壓電源總正和總負與車體之間的絕緣電阻的高壓安全檢測接口及與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口。
2.如權(quán)利要求1所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個用電設(shè)備聯(lián)接的電控型空氣斷路器組成；所述電能計量單元帶有電流傳感器和電動汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負連接，其輸出端聯(lián)接各個電控型空氣斷路器的輸入端，各個電控型空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后再與各個用電設(shè)備聯(lián)接；各個電流傳感器的輸出端聯(lián)接電動汽車專用電度表，該電動汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個顯示窗口，且具有與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口 ；高壓配電控制器的控制輸出端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個電控型空氣斷路器的控制輸入端，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個電控型空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。
3.如權(quán)利要求2所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述各個電控型空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機；所述電動汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流傳感器連接，且該電動汽車專用電度表具有七個顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流和總電流及備用。
4.如權(quán)利要求2所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。
5.如權(quán)利要求3所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器可采用分流器或霍爾式電流傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述高壓電源輸入端采用電控型高壓直流接觸器；所述高壓電源輸出端由與各個用電設(shè)備連接的手動空氣斷路器組成；所述電能計量單元具有電流傳感器和電動汽車專用電度表；所述高壓電源輸出控制單元采用高壓配電控制器；電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負與高壓蓄電池的總正和總負連接，其輸出端聯(lián)接各個手動空氣斷路器的輸入端，各個手動空氣斷路器的輸出端分別接電流傳感器后與各個用電設(shè)備聯(lián)接；各個電流傳感器的輸出信號接電動汽車專用電度表，該電動汽車專用電度表具有多路模擬量采集接口和多個顯示窗口，且具有與整車控制系統(tǒng)通信的總線通訊接口 ；高壓配電控制器的控制輸出端聯(lián)接電控型高壓直流接觸器，其控制輸入端分別聯(lián)接電控型高壓直流接觸器和各個手動空氣斷路器的狀態(tài)反饋接口，而其高壓安全檢測接口聯(lián)接電控型高壓直流接觸器的輸入端的總正和總負。
7.如權(quán)利要求6所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述各個手動空氣斷路器的輸出分別聯(lián)接驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機；所述電動汽車專用電度表具有六路模擬量采集接口，其中五路分別與驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流傳感器聯(lián)接，且該電動汽車專用電度表具有七個顯示窗口，分別用于顯示驅(qū)動電機、空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向油泵、電動空氣壓縮機、除霜機各電路中的電流和總電流及備用。
8.如權(quán)利要求6所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。
9.如權(quán)利要求7所述的純電動商用車高壓配電箱，其特征在于所述電流傳感器采用分流器或霍爾式電流傳感器。
專利摘要本實用新型涉及純電動商用車的高壓配電箱，其采用電控型高壓直流接觸器作為輸入端、電控型空氣斷路器作為輸出端，并由高壓配電控制器按照指令對高壓的輸入和輸出進行控制，而且配備電動汽車專用電度表，可分別顯示整車總的能耗量、驅(qū)動電機能耗量、空調(diào)能耗量、電動助力轉(zhuǎn)向油泵能耗量、電動空氣壓縮機能耗量等。按照本實用新型，可以對電動車整車自動分配用電，并保證安全用電，而且易于實現(xiàn)整車控制參數(shù)的更新。
文檔編號B60R16/02GK201970943SQ20112009895
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者周輝, 孫逢春, 林程 申請人:北京理工華創(chuàng)電動車技術(shù)有限公司