[发明专利]模块化智能高压配电箱

说明书

技术领域

本发明涉及到新能源汽车领域，具体是指一种模块化智能高压配电箱。

背景技术

纯电动汽车以车载电池为动力，高压电需要分配给车上各用电设备，高压配电箱为纯电动汽车的重要组成部分。当前的高压配电箱存在以下问题：

1、配电箱内部的继电器依靠外部电控单元进行控制，无法保证正确控制。

2、无法对继电器和熔断器等器件的状态进行实时监测。器件出问题时，需要较长时间排查故障。

3、内部高低压线束较多，且分布无规律，内部较凌乱，且无法实现高低压分离。

4、无法监测铜排的连接状态，当出现螺栓松动时，无法及时报警。

5、高压箱起火后，没有灭火功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化智能高压配电箱，通过把各支路进行模块化，使高压线路清晰明了，器件损坏时，只需更换相应模块，缩短维保时间。

本发明的技术方案是：

一种模块化智能高压配电箱，包括箱体，箱体内设置包括300A模块、150A模块、50A模块、20A模块和预充模块在内的高压模块，所述300A模块、150A模块、50A模块和20A模块包括继电器、熔断器和电池高压采集电路，预充模块包括继电器和预充电阻；箱体内还设有用于低压控制的主控模块，各高压模块通过母排连接电源；300A模块主要用于电机，150A模块主要用于快充，50A模块主要用于慢充，20A主要用于DC/DC、DC/AC、PTC和空调，预充模块主要用于过大电流继电器保护；各高压模块设有电池高压采集电路，采用精密电阻分压方式，并通过光耦隔离转换成高低电平给主控模块处理；母排电流采集采用霍尔电流传感器进行采集并给主控模块处理；主控模块通过CAN总线与外部单片机通信。

所述电池高压采集电路使用串联精密电阻，进行电阻分压，在高压成分中分出5V电压并通过线性光耦进行高压部分和低压部分隔离，再经过跟随器和滤波电路传输到单片机AD输入端口进行电压信号采集，实时的监测模块化智能高压配电箱输入端电压变化，当采集的电压信号低于设定值时，单片机将通过CAN对电池管理系统通信，使电池管理系统对总继电器或其他相关器件进行控制。

电路中的温度传感器为热敏电阻，为防止螺丝松动造成事故，本发明的配电箱的电路中的铜排螺丝连接处设置温度传感器，当温度达到设定的温度值时，单片机将报警，并将信号传递给BMS(电池管理系统)，电池管理系统将把主继电器端口断开，保护模块化智能高压配电箱。

以上是各种功能单一工作原理，在正常装车时，高压采集电路采集模块化智能高压配电箱的电池输入电压以及继电器和熔断器两端的电压情况；温度传感器采集各关键点的温度情况；霍尔电流传感器采集母排上的电流大小；主控模块单片机将上述的信号进行采集，处理然后通过CAN线与模块化智能高压配电箱外部的单片机进行通信，使外部单片机根据控制策略对整车电气进行控制。

本发明的模块化智能高压配电柜具有以下优点：

1、高压配电柜自行控制内部的继电器，避免外部控制单元对高压配电柜进行错误操作。

2、能够对各器件进行状态监测。

3、能够对螺丝松动问题进行监视，并反馈。

4、对高压配电柜进行阻燃设计。

5、所有信号都通过CAN总线进行通信，低压线束只要电源线和CAN线。

附图说明

图1为本发明的模块化智能高压配电箱整体结构示意图。

图2为本发明的模块化智能高压配电箱中300A模块的结构示意图。

图3为本发明的模块化智能高压配电箱中150A模块的结构示意图。

图4为本发明的模块化智能高压配电箱中50A模块的结构示意图。

图5为本发明的模块化智能高压配电箱中20A模块的结构示意图。

图6为本发明的模块化智能高压配电箱中预充模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

实施例：

如图1-6所示，本发明的模块化智能高压配电箱，包括箱体7，箱体内设置包括300A模块1、150A模块2、50A模块3、20A模块4和预充模块5在内的高压模块，箱体内还设有用于低压控制的主控模块6，各高压模块通过母排连接电源；

300A模块主要用于电机，150A模块主要用于快充，50A模块主要用于慢充，20A主要用于DC/DC、DC/AC、PTC和空调，预充模块主要用于过大电流继电器保护；