本實用新型屬于電動汽車領(lǐng)域，涉及一種在電動汽車上布置高壓功率電子裝置的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電動汽車主要分為純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車三類，然而不論是哪種類型的電動汽車，一般均需安裝逆變器、DC/DC、車載充電器等高壓功率電子裝置。逆變器是將動力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換成驅(qū)動動力電機的高壓交流電的裝置，在充電工況下時，還做為發(fā)電的變換裝置；DC/DC是將動力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換成整車低壓系統(tǒng)所需低壓電的裝置；車載充電器是安裝在車上并能實現(xiàn)220V交流電對車輛進行充電的裝置。

作為將高壓功率電子裝置在電動汽車上布置的技術(shù)，實用新型專利CN 101927739 B，提出了一種電動汽車電氣部件安裝布置方法，該方法是采取部分集成化處理的電氣設(shè)備安裝布置方式，車輛的電機控制器、24V低壓充電機、輔助逆變電源、輸入高壓部分、輸出高壓部分、二極管組件和低壓部分/控制部分等電氣部件集中安裝在一個電氣箱體內(nèi)，并將電氣箱體安裝在車尾；所有電氣部件及零件都安裝在箱體內(nèi)和下蓋板上面。

實用新型專利CN 101927739 B，可解決一些高壓功率電子裝置在電動汽車上布置問題，但是其需增加一種電氣箱，并限制集成化處理的電氣設(shè)備安裝在車尾，且該集成化的電氣設(shè)備也有其缺點，如單件有故障時，需將整個電氣箱拆卸維修或更換。其更適用于小型電氣部件的布置，而對于高壓功率電子裝置，其必然需設(shè)計較大的電氣箱，受限于電氣汽車緊張的布置空間，對于電氣箱的布置將會比較困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供一種在電動汽車上布置高壓功率電子裝置的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不限制高壓功率電子裝置種類以及其布置位置，結(jié)構(gòu)緊湊，維修維護成本低，符合平臺化、模塊化思想。

本實用新型所述的電動汽車高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)的包括：

一種電動汽車高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)，包括：

第一高壓功率電子裝置(1)，其金屬外殼(12)上設(shè)置有用于水冷的進水管(13)、出水管(14)、高壓輸入端口(17)、輸出端口(15)、從與動力電池連接的輸出端口(15)上分出的端口(16)，以及用于緊固上部部件而設(shè)置的金屬支座(11)；

第二高壓功率電子裝置(2)，其具有金屬外殼(22)，其外殼(22)上設(shè)置有用于水冷的進水管(24)、出水管(23)、高壓輸入端口(25)、輸出端口，以及用于固定而設(shè)置的金屬底座(21)；

所述第二高壓功率電子裝置(2)與第一高壓功率電子裝置(1)上下疊放布置，形成組合總成，所述組合總成具有長方體結(jié)構(gòu)，從而具有四個側(cè)面，所述組合總成固定于車身固定結(jié)構(gòu)(5)；

水管(3)，連接不屬于同一裝置的進出水管口，即連接出水管(14)和進水管(24)；

高壓線束(4)，連接所述從與動力電池連接的輸出端口(15)上分出端口(16)和高壓輸入端口(25)。

所述第二高壓功率電子裝置(2)位于所述第一高壓功率電子裝置(1)上方，所述金屬底座(21)與所述金屬支座(11)的固定平面緊密貼合，同時用緊固件(6)將所述第二高壓功率電子裝置固定在所述第一高壓功率電子裝置上，并至少有一個緊固件使用良好接地特性的緊固件。

所述水管(3)連接的進出水管口分布于所述組合總成同一側(cè)面。

所述高壓線束(4)連接的所述從與動力電池連接的輸出端口(15)上分出端口(16)和所述高壓輸入端口(25)分布于組合總成同一側(cè)面。

本實用新型的技術(shù)效果如下：

該高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)通過物理集成將車載充電機、DCDC形成組合總成，應(yīng)用在PHEV車型上，有效解決了若將車載充電機1與DC/DC總成2集成在一個殼體內(nèi)，PHEV、HEV、EV車型無法共用的難題，利于高功率電子裝置實現(xiàn)平臺化、模塊化設(shè)計，進而降低設(shè)計成本。

附圖說明

圖1是應(yīng)用本實用新型實例的高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)及管線連接示意圖；

圖2是實例中兩個高壓功率裝置組合成“組合總成”的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型的一個實施方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一個實施例，而不是全部的實施例。在以下描述的附圖中，相同或類似的構(gòu)件被賦予相同的標號。

如圖1所示，本實用新型所述的電動汽車高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)包括：

第一高壓功率電子裝置1(如逆變器、DC/DC、車載充電器之一)，其金屬外殼12上設(shè)置有用于水冷的進水管13、出水管14、高壓輸入端口17、輸出端口15、從與動力電池連接的端口15上分出的端口16，以及用于緊固上部部件而設(shè)置的金屬支座11(11a、11b、11c、11d)；第二高壓功率電子裝置2(如逆變器、DC/DC、車載充電器之一，但不同于高壓功率電子裝置1)，其金屬外殼22上設(shè)置有用于水冷的進水管24、出水管23、高壓輸入端口25、輸出端口，以及用于固定而設(shè)置的金屬底座21(21a、21b、21c、21d)；高壓功率電子裝置2與裝置1上下疊放布置，形成組合總成，組合總成具有類似長方體結(jié)構(gòu)，從而具有四個側(cè)面，組合總成固定于車身固定結(jié)構(gòu)5。水管3，連接不屬于同一裝置的進出水管口；高壓線束4，連接端口16與端口25。

所述的電動汽車高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)，第二高壓功率電子裝置2位于第一高壓功率電子裝置1上方，底座21與支座11的固定平面具有良好平面度，并緊密貼合，同時用四個緊固件6(6a、6b、6c、6d)進行緊固，并至少有一個緊固件使用良好接地特性的緊固件。如此，只需兩個高壓功率電子裝置之一的外殼進行接地，即可保證電位均衡效果。

所述水管3連接的進出水管口分布于組合總成同一側(cè)面。如下部高壓功率電子裝置進或出水管口未和上部高壓功率電子裝置出或進水管口對應(yīng)設(shè)置在組合總成的同一側(cè)面，則不利于兩個高壓功率電子裝置冷卻水管串聯(lián)連接，所需管路將會變長，有可能需要增加管路固定點，進而引起成本增加。需要說明的是，應(yīng)根據(jù)兩個高壓功率電子裝置冷卻需求來確定冷卻優(yōu)先級，即優(yōu)先冷卻對水溫敏感的高壓功率電子裝置。

所述高壓線束4連接的端口16和端口25分布于組合總成同一側(cè)面。高壓功率電子裝置均需設(shè)置有連接動力電池的端口，如此，當兩個高壓功率電子裝置組合到一起布置時，則可僅需其中一個高壓功率電子裝置設(shè)置連接動力電池的端口，另一個高壓功率電子裝置通過前者連接動力電池的端口分出一個端口，為其作為連接動力電池的端口即可。另外，與所述高壓線束連接的兩個端口(即分出一個端口與作為另一高壓功率電子裝置連接動力電池的端口)均設(shè)計在組合總成的同一側(cè)面。由此，可減少高壓線束長度，降低成本。同時，所述線束通過線下分裝至組合總成后安裝在車輛上，對其生產(chǎn)裝配也有極大便利性。

車載充電機總成做為高壓功率電子裝置1，車載充電機總成是安裝在車上并能實現(xiàn)220V交流電對車輛進行充電的裝置；DC/DC總成做為高壓功率電子裝置2，將動力電池輸出的高壓直流電轉(zhuǎn)換成整車低壓系統(tǒng)所需低壓電的裝置。車載充電機總成和DC/DC總成是純電動汽車、插電式混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車必不可少的高壓功率電子裝置。

在這種情況下，如將每一個高壓功率電子裝置分別安裝在車身5上，則車身5上需為每一個高壓功率電子裝置設(shè)置一安裝支架。而受高壓功率電子裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)、車身結(jié)構(gòu)及布置空間限制，安裝支架很難實現(xiàn)通用，且分別布置后會占用較多布置空間。因此，適合將多個高壓功率電子裝置集成在一起進行布置。

但是，如果采用將多個高壓功率電子裝置集成在一個殼體內(nèi)，形成一個部件，固然可使部件結(jié)構(gòu)緊湊，外形更小，有利于布置，但如果高壓功率電子裝置其中之一發(fā)生故障時，需將整個部件更換，增加用戶維修成本，也不利于平臺通用化設(shè)計。例如本實施例中，如將車載充電機1與DC/DC總成2集成在一個殼體內(nèi)，則其只能布置在PHEV車型中，對于HEV車型則無法通用，因為HEV車型為非外接插電式混合動力，即無需使用車載充電機。但如分開左右擺放布置，勢必會增加車身5安裝面，且在兩個高壓功率電子裝置之間無法形成有效的固定連接。因此，多個高壓功率電子裝置疊放進行布置，在整車中顯示出上下狀態(tài)，有利于平臺化、模塊化設(shè)計，從而降低成本。

此外，如將多于兩個高壓功率電子裝置通過上下疊放進行布置時，整體高度相對過高，與車身的固定點處易發(fā)生疲勞損壞，從而增加固定成本，且在發(fā)生碰撞等狀況時，易發(fā)生固定點處破壞，而使整個組合總成易位，增加碰撞安全隱患。因此，適宜兩個高壓功率電子裝置通過上下疊放進行布置，形成高壓功率電子裝置組合總成(以下簡稱“組合總成”)。

如圖2所示，DCDC總成2布置于車載充電機1上方，DCDC總成2下殼體伸出四個固定腿21(圖2中21a、21b、21c、21d)的固定面與車載充電機1上殼體的四個固定支座11固定面分別對應(yīng)貼合。底座21與支座11的固定平面具有良好平面度，在本實施例中，貼合面均采用銑銷和打磨處理，以保證其貼合效果。此時，應(yīng)說明的是貼合面(即固定點)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實際緊固的需求進行設(shè)計，如果在某一實例中兩個固定點就可滿足DC/DC總成固定需求，則設(shè)計兩個貼合面即可。1和2殼體均為金屬可導(dǎo)電殼體，在本實施例中，采用鑄鋁合金殼體，兩固定面緊密貼合后，即可保證良好導(dǎo)電性。根據(jù)電動汽車高壓接觸安全的要求，任何兩個外露可導(dǎo)電部件應(yīng)保證電位均衡，所述結(jié)構(gòu)保證了車載充電機1和DCDC總成2外殼電位均衡。并且，DCDC總成2與車載充電機1通過緊固件進行固定。由此，DCDC總成2和車載充電機1的外殼僅需要一根搭鐵線束與車身5連接，如與車載充電機1連接的車身支架是通過焊接方式連接在車身上時，則可采用與車身支架固定的螺栓至少其中之一使用電接地特性螺栓，該接地特性螺栓具有在安裝過程中削去車身焊接螺母余漆和良好導(dǎo)電的特性，例如接地螺栓。

DCDC總成2和車載充電機1均需要有相應(yīng)冷卻結(jié)構(gòu)，以保證高壓功率電子裝置在合理的溫度區(qū)間下工作。通常冷卻方式有兩種，水冷和風冷，因水冷具有冷卻均勻、噪聲小、冷卻效率高等優(yōu)點，高壓功率電子裝置宜采用水冷方式。如圖2所示，車載充電機1在外殼12上設(shè)置有進水管口13，出水管口14；DCDC總成2在外殼上設(shè)置有進水管口24，出水管口23。組合總成大致可看成是一個長方體結(jié)構(gòu)，也就有上頂面、下底面和四個側(cè)面。車載充電機1的出水管口14與DCDC總成2的進水管口24設(shè)置在組合總成的同一側(cè)面，如圖2中面向讀者一側(cè)，進而水管3連接兩個管口，以使兩個高壓功率電子裝置的冷卻水套串聯(lián)連接，此舉有助于減少冷卻管路，如DC/DC總成2進水管口24未和車載充電機1出水管口14對應(yīng)設(shè)置在組合總成的同一側(cè)面，則不利于兩個高壓功率電子裝置冷卻水管串聯(lián)連接，所需管路將會變長，甚至可能需要增加管路固定點，從而增加成本。并且，水管3可線下分裝至組合總成上，有助于其安裝便利性。需要說明的是，應(yīng)根據(jù)兩個高壓功率電子裝置冷卻需求來確定冷卻優(yōu)先級，即優(yōu)先冷卻對水溫敏感的高壓功率電子裝置。

此外，如圖2所示，DC/DC總成2外殼22上設(shè)置有高壓輸入端口25，車載充電機1除設(shè)置高壓輸入端口17、高壓輸出15外，還設(shè)置有高壓分時輸出端口16。DC/DC總成2是將動力電池(圖中未示出)高壓(大于300V)直流電轉(zhuǎn)換為低壓(約15V)直流電的裝置，其高壓輸入端口與動力電池輸出端口連接。但是，車載充電機1是將車外電源供給動力電池的裝置，其需設(shè)置有連接動力電池的高壓線束端口15，那么這種情況下則可使此端口15與端口16連接，端口16則通過高壓線束4與DC/DC總成2的高壓輸入端口25連接。應(yīng)說明的是此概念里的“輸入”和“輸出”，僅根據(jù)某一狀態(tài)時電池的流向而定義。另外，與高壓線束4連接的兩個端口均設(shè)計在組合總成的同一側(cè)面。由此，可減少高壓線束長度，避免重復(fù)走線，降低成本。

需要說明的是，所述組合總成并不限制高壓功率電子裝置的種類，及布置方式。如DC/DC總成與逆變器總成進行組合布置，通過4個緊固螺栓將DC/DC總成固定在逆變器總成的上部，通過水管將其二者連接，形成冷卻串聯(lián)回路，具體實施方式可參見本實用新型方法實施例中的敘述，此處不再贅述。

以上對本實用新型實施例所提供的一種電動汽車高壓功率電子裝置布置結(jié)構(gòu)，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；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。