本實用新型屬于車輛電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型電動汽車高壓電器盒及電池包。

背景技術(shù)：

目前，市場研發(fā)的電動汽車是以車載電源為動力、用電機驅(qū)動車輪行駛。為了確保電動汽車能夠達到續(xù)駛里程長、安全可靠等要求，就需要嚴格要求電動汽車動力電池的性能。因而需要動力電池具備足夠的電量保證足夠續(xù)駛里程，具備行之有效的熱管理系統(tǒng)保證安全可靠，滿足碰撞安全，安全間隙規(guī)定等要求。由于動力電池包絡(luò)體積不可能無限擴充，因此需要在有限的電池包絡(luò)體積內(nèi)部布置足夠多的電池數(shù)量，來滿足電動汽車的續(xù)駛里程要求。

動力電池系統(tǒng)一般包括：動力電池模塊、高壓電器盒、電池管理系統(tǒng)、電池箱體、熱管理系統(tǒng)、連接器，高壓電器盒作為動力電池系統(tǒng)回路的控制裝置。有的在電池包里，有的在電池包外，其主要功能有：按照整車上、下電及充電控制要求，接通或斷開高壓回路；提供電流及漏電檢測端子；當電池包及整車系統(tǒng)發(fā)生比較嚴重的故障時，能實現(xiàn)高壓電路可控的帶載切斷。高壓電器盒的盒體及蓋板能為內(nèi)部高壓元器件提供絕緣、振動、阻燃等方面的保護，對電池組使用人員提供觸電防護。

現(xiàn)有技術(shù)中，高壓電器盒結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用一主一副兩個分開設(shè)置的盒體共同構(gòu)成，一個盒體與電池連接，另一個盒體與充電樁及車輛用電設(shè)備如電機控制器、車載充電機、空調(diào)等連接。此結(jié)構(gòu)的高壓電器盒由于采用了兩個盒體，內(nèi)部元器件擺放松散，空間利用率低，導(dǎo)致整車設(shè)計達不到較高的緊湊性要求，已無法滿足目前動力電池結(jié)構(gòu)布置提出的要求。高壓電器盒的外部形狀大小、輸入輸出接口位置等直接關(guān)系到整個動力電池包結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣。

因而，針對上述問題，設(shè)計一款能實現(xiàn)具有緊湊結(jié)構(gòu)的高壓電器盒成為必然。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種新型電動汽車高壓電器盒及電池包，使得高壓電器盒能夠達到較高的緊湊性要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一方面提供了一種新型電動汽車高壓電器盒，包括：包括上蓋、與所述上蓋固定連接的帶有容置腔的底座及安裝在所述底座容置腔內(nèi)的高壓元器件，其中所述高壓元器件包括主正繼電器、主負繼電器、快充正繼電器、快充負繼電器、霍爾傳感器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻、對所述高壓元器件按照電路原理圖連接的銅排以及連接所述各高壓元器件且具有控制和采集功能的線束，所述主正繼電器、所述快充正繼電器、所述預(yù)充電阻和所述預(yù)充繼電器設(shè)置在所述底座的一側(cè)，其中所述主正繼電器和所述快充正繼電器連接線束的端口均朝向所述底座的中間位置；所述主負繼電器、所述快充負繼電器和所述霍爾傳感器設(shè)置在所述底座的另一側(cè)且連接線束的端口均朝向所述底座的中間位置；所述底座的中間位置留有空間，所述線束集中設(shè)置在中間位置，所述底座的側(cè)面設(shè)有端口，所述線束從所述端口伸出。

優(yōu)選地，所述底座的端口還設(shè)置有能夠固定所述線束的卡扣結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述底座的底部還設(shè)置有用于固定所述高壓元器件或所述銅排的限位凹槽。

優(yōu)選地，所述上蓋開設(shè)供盒體內(nèi)部散熱的散熱孔。

本實用新型還提供一種新型電動汽車電池包，所述電池包應(yīng)用權(quán)利要求1-4中所述的高壓電器盒。

相對于背景技術(shù)，本實用新型所提供的一種新型電動汽車高壓電器盒，包括上蓋、底座和高壓元器件。其中高壓元器件包括主正繼電器、主負繼電器、快充正繼電器、快充負繼電器、霍爾傳感器、預(yù)充繼電器、預(yù)充電阻、銅排以及線束。高壓元器件分布在底座兩側(cè)，線束放置在底座中間位置并且從底座側(cè)面的端口穿出。主正繼電器、快充正繼電器、預(yù)充電阻和預(yù)充繼電器在一側(cè)，其中主正繼電器和快充正繼電器連接線束的端口均朝向底座的中間位置。主負繼電器、快充負繼電器和霍爾傳感器設(shè)置在底座的另一側(cè)且連接線束的端口均朝向底座的中間位置。本實用新型還提供了一種應(yīng)用上述高 壓電器盒的電池包，能夠在有限的電池包絡(luò)體積內(nèi)部布置足夠多的電池數(shù)量，來滿足電動汽車的續(xù)駛里程要求。本實用新型所提供的高壓電器盒僅由一個盒體組成，內(nèi)部線束集中在中間位置，合理分配了各電器元件在高壓電器盒內(nèi)部的位置，便于排線和維護，達到了結(jié)構(gòu)的緊湊性，進而使得在使用相同內(nèi)部元器件的情況下本方案的高壓電器盒具有較小的包絡(luò)體積，高壓電器盒在整個動力電池包內(nèi)部具有較小的空間占用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為背景技術(shù)中高壓電器盒內(nèi)部元器件布置示意圖；

圖2為高壓電器盒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為高壓電器盒底座的底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為高壓電器盒上蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為高壓電器盒底座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的一種高壓電器盒內(nèi)部安裝元器件的安裝示意圖；

圖7為高壓電器盒電路原理圖；

圖8為圖6所示的元器件的拆分示意圖；

圖9為圖6所示連接元器件的銅排的拆分示意圖；

圖10為圖6所示連接元器件的線束的拆分示意圖。

上圖1-10中：

上蓋1；底座2；高壓元器件3、主正繼電器31、主負繼電器32、快充正繼電器33、快充負繼電器34、霍爾傳感器35、預(yù)充繼電器36以及預(yù)充電阻37；銅排4；線束5。

具體實施方式

本實用新型的核心是提供一種新型電動汽車高壓電器盒及電池包，使得高壓電器盒能夠達到較高的緊湊性要求。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型提供的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參考圖2至圖10，在第一種具體實施方式中，本實用新型提供了一種新型電動汽車高壓電器盒，包括上蓋1、與上蓋1固定連接的帶有容置腔的底座2及安裝在底座2容置腔內(nèi)的高壓元器件3。其中高壓元器件3包括主正繼電器31、主負繼電器32、快充正繼電器33、快充負繼電器34、霍爾傳感器35、預(yù)充繼電器36、預(yù)充電阻37、對高壓元器件3按照電路原理圖連接的銅排4以及連接各高壓元器件3且具有控制和采集功能的線束5。將高壓元器件3設(shè)置在底座2兩側(cè)，底座2的中間位置留有一定空間并將線束5放置于此處，底座2的側(cè)面設(shè)有端口，線束5從所述端口伸出。高壓電器盒中間位置預(yù)留了足夠的空間，有利于線束5的布置和固定。

其中，主正繼電器31、快充正繼電器33、預(yù)充電阻37和預(yù)充繼電器36設(shè)置在底座2的一側(cè)，其中主正繼電器31和快充正繼電器33連接線束的端口均朝向底座2的中間位置；主負繼電器32、快充負繼電器34和霍爾傳感器35設(shè)置在底座2的另一側(cè)且連接線束的端口均朝向底座2的中間位置。各高壓元器件3按照電路原理圖的連接方式，采用最緊湊的布置方式擺放，僅由一個盒體組成，內(nèi)部線束5集中在中間位置，合理分配了各電器元件在高壓電器盒內(nèi)部的位置，達到了結(jié)構(gòu)的緊湊性，進而使得在使用相同內(nèi)部元器件的情況下本方案的高壓電器盒具有較小的包絡(luò)體積，高壓電器盒在整個動力電池包內(nèi)部具有較小的空間占用率。另外，端口朝向中間位置有利于相關(guān)接插件的插拔。從而很大程度的縮短了裝配的時間，提高的線束5的可靠性

高壓元器件3的連接方式如圖7所示，當然也可根據(jù)動力電池具體需求選擇各元器件具體型號、尺寸等。根據(jù)高壓元器件3的具體型號、尺寸等適當調(diào)整其在電器盒內(nèi)部的相對距離和位置。外部連接口分別為主負輸入接口、主正輸入接口、主負輸出接口、主正輸出接口、快充負輸出接口和快充正輸出接口。

其中，主繼電器包括主正繼電器31和主負繼電器32，用于控制動力電池主回路的通斷；快充繼電器包括快充正繼電器33和快充負繼電器34，用于控制動力電池快充回路的通斷；霍爾傳感器35用于采集通過動力電池主回路的電流大小和方向；預(yù)充繼電器36以及預(yù)充電阻37共同作用用于實現(xiàn)預(yù)充上電過程；

高壓元器件3通過電線線束5連接，連接方式如下：

主正輸入接口分別與所述主正繼電器31的一端和所述預(yù)充繼電器36的一端連接，所述預(yù)充繼電器36的另一端與所述預(yù)充電阻37的一端連接，所述主正繼電器31的另一端分別與所述快充正繼電器33的一端、主正輸出接口以及所述預(yù)充電阻37的另一端連接，所述快充正繼電器33的另一端與快充正輸出接口連接；

主負輸入接口與所述主負繼電器32的一端連接，所述主負繼電器32的另一端穿過霍爾傳感器35，然后分別與所述快充負繼電器34的一端和主負輸出接口連接，所述快充負繼電器34的另一端與快充負輸出接口連接。

在裝配過程中，主正輸入接口與電池正極連接，主負輸入接口與電池負極連接，主正輸出接口與電機控制器、車載充電機、空調(diào)等車輛用電設(shè)備的正極連接，主負輸出接口與車輛用電設(shè)備的負極連接，快充正輸出接口與充電樁的正極連接，快充負輸出接口與充電樁的負極連接。其中，本方案所述的所有繼電器是否連通，是由電池自帶的管理系統(tǒng)來控制，動力電池內(nèi)部電路的通斷是靠高壓電器盒內(nèi)部的繼電器實現(xiàn)的。

因此，在放電情況下，電池向車輛用電設(shè)備(主要指電機控制器、空調(diào)等，不包括車載充電機)放電，快充正(/負)輸出接口與充電樁斷開，此時只有電池與車輛用電設(shè)備連通的線路通有電流；在交流充電情況下，即我們通常說的“電動汽車慢充”，主正(/負)輸出連接用電設(shè)備(指車上自帶的車載充電機)，此時與放電時候的電流方向相比，電流逆向流動，快充繼電器不閉合，快充輸出此時不起作用，此時車載充電機給電池充電，只有車載充電機與電池連通的線路工作通有電流；在直流充電情況下，也就是我們通常說的“電動汽車快充”，快充繼電器及主繼電器閉合，直流快充樁向電池 充電，此時電流不經(jīng)過車載充電機，電流流向為：充電樁-快充正輸出-快充正繼電器33-主正繼電器31-主正輸入-電池-主負輸入-主負繼電器32-快充負繼電器34-快充負輸出—充電樁。

進一步，底座2的端口還設(shè)置有能夠固定所述高壓元器件3連接的線束5的卡扣結(jié)構(gòu)?？梢詫⒏邏涸骷?連接的線束5集中固定，在整車安裝時便于與外部設(shè)備連接。

高壓盒組件還包括連接銅排4，連接銅排4為彎折板，兩端分別與相鄰元器件連接，根據(jù)高壓電器盒的電路原理圖，將相關(guān)的高壓元器件連接到一起。受到高壓盒內(nèi)部空間的影響，部分銅排4可以做適當?shù)恼蹚潱瑥亩行У膶崿F(xiàn)了高壓電器盒內(nèi)部各元器件結(jié)構(gòu)固定可靠，滿足電氣間隙布置合理的要求。

底座2底部設(shè)置有用于固定高壓元器件或銅排4等零件的限位槽，可以有效的固定各種高壓元器件和銅排4等。底座2的材料首選塑料件，由于底座2用來固定高壓元器件、銅排等零件，需要對底座2的強度有一定的要求。厚度選用2～2.5mm比較合適，采用局部增加加強筋的結(jié)構(gòu)。底座2上還可以設(shè)置有螺母，在注塑過程中需要一體成型，螺母位置設(shè)置在銅排4安裝位置的一端，銅排4通過螺栓與螺母固定連接在底座2上，能夠有效的增加高壓元器件固定的可靠性。

上蓋1開設(shè)散熱孔，高壓電器盒在工作時產(chǎn)生的熱量可以通過散熱孔排出，達到散熱目的。上蓋1材料首選塑料件，由于上蓋1只是起到防護的作用，不用于固定連接，所以對上蓋1的強度要求較低，厚度可以選擇在1.5mm左右，局部增加加強筋。上蓋1的材料也可以選擇ABS+玻璃纖維。

在一種具體實施方式中，本實用新型提供一種新型電動汽車電池包，所述電池包應(yīng)用上述權(quán)利要求1-4中所述的高壓電器盒。由于在使用相同內(nèi)部元器件的情況下本方案的高壓電器盒具有較小的包絡(luò)體積，高壓電器盒在整個動力電池包內(nèi)部具有較小的空間占用率，因此本方案提供的電池包能夠在有限的電池包絡(luò)體積內(nèi)部布置足夠多的電池數(shù)量，來滿足電動汽車的續(xù)駛里程要求。

以上對本實用新型所提供的一種新型電動汽車高壓電器盒及電池包進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。