一种纯电动汽车动力电池与高压分电盒集成控制系统的制作方法

本实用新型属于电动汽车技术领域，具体涉及一种纯电动汽车动力电池与高压分电盒集成控制系统。

背景技术：

至2016年，随着国家对电动汽车补贴的逐年减少，整个电动汽车领域对整车成本控制要求越来越高，在日益竞争激烈的市场中，电动汽车如果不能保持其有的经济与实用价值，是很难生存的；至此，在保证车辆安全的同时，降低成本已经成为每个车厂刻不容缓的工作。经过长时间的研究与对比后，我们发现电动汽车和传统汽油车的成本差异，主要在于取代传统汽油车发动机所增加的新能源部件成本较高。

新能源部件涉及到的高压部分，相对传统汽油车需要较高的技术含量，却又落后于传统车的生产产量，高技术所带来的高维护成本与其低产量的互相影响下，是电动汽车成本居高不下的真正原因。经过长时间的积累与验证，在既要满足市场降低成本的需求，一些必要的电器部件又无法减少的前提下，通过对高压系统整合来降低成本已成为电动汽车的发展趋势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种可降低电动汽车的生产成本，减少电动汽车的自身重量，节省电动汽车的安装空间，提高电动汽车使用稳定性的一种纯电动汽车动力电池与高压分电盒集成控制系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括内部安装有电池包的电池包下壳箱体，电池包下壳箱体通过电池包上壳体盖和电池包固定支架将电池包密封，所述的电池包下壳箱体内设有动力电池正极和动力电池负极，动力电池正极和动力电池负极之间设有手动维修断电开关，动力电池正极通过导线分别与MCU预充电继电器的触点开关输入端、快充继电器的触点开关输入端、总正继电器的触点开关输入端、慢充继电器的触点开关输入端和电加热继电器的触点开关输入端并联，动力电池负极与总负继电器的触点开关输入端相连，总负继电器的触点开关输出端通过导线分别与第一负极触点、第二负极触点、第三负极触点、第四负极触点、第五负极触点和第六负极触点并联，MCU预充电继电器的触点开关输出端与预充电电阻串联，预充电电阻通过导线与总正继电器的触点开关输出端相连，快充继电器的触点开关输出端与第一负极触点组成快充的正负极输入回路，总正继电器的触点开关输出端与第二负极触点组成MCU的正负极输出回路，慢充继电器的触点开关输出端通过导线与第一高压熔断器串联并通过慢充继电器的触点开关输出端与第六负极触点组成慢充的正负极输入回路，电加热继电器的触点开关输出端通过导线依次与第二高压熔断器和电加热丝串联并与慢充继电器的触点开关输出端形成电加热回路，压缩机继电器的触点开关输入端、DC/DC继电器的触点开关输入端和PTC继电器的触点开关输入端分别通过导线与第三高压熔断器、第四高压熔断器和第五高压熔断器串联并通过导线并联在总正继电器的触点开关输出端上，压缩机继电器的触点开关输出端与第三负极触点组成压缩机的正负极输出回路，DC/DC继电器的触点开关输出端与第四负极触点组成DC/DC的正负极输出回路，PTC继电器的触点开关输出端与第五负极触点组成PTC的正负极输出回路，所述的MCU预充电继电器的线圈输入端、快充继电器的线圈输入端、总正继电器的线圈输入端、慢充继电器的线圈输入端、电加热继电器的线圈输入端、总负继电器的线圈输入端、压缩机继电器的线圈输入端、DC/DC继电器的线圈输入端和PTC继电器的线圈输入端均与电源相连，所述的MCU预充电继电器的线圈输出端、快充继电器的线圈输出端、总正继电器的线圈输出端、慢充继电器的线圈输出端、电加热继电器的线圈输出端、总负继电器的线圈输出端分别与高压电池控制单元相连接，所述的压缩机继电器的线圈输出端、DC/DC继电器的线圈输出端和PTC继电器的线圈输出端分别与车辆控制单元相连接；所述的第一负极触点和快充继电器的触点开关输出端采用设在电池包下壳箱体外部的第一高压双芯连接器作为快充输入接口，第二负极触点和总正继电器的触点开关输出端采用设在电池包下壳箱体外部的第二高压双芯连接器作为MCU输出电源接口，第三负极触点、第四负极触点、第五负极触点和第六负极触点均采用设在电池包下壳箱体外部的第一高压四芯连接器作为压缩机继电器、DC/DC继电器、PTC继电器和慢充继电器的负极回路接口，压缩机继电器的触点开关输出端、DC/DC继电器触点开关输出端、PTC继电器触点开关输出端、慢充继电器触点开关输出端均采用设在电池包下壳箱体外部的第二高压四芯连接器作为正极回路接口，所述的高压电池内部继电器的线圈以及高压电池控制单元所需的辅助低压电源，采用设在电池包下壳箱体外部的低压十二芯连接器进行高压电池包与整车线束的连接，所述的高压电池控制单元与整车其他控制单元的CAN通信线束，采用八芯连接器进行高压电池包与整车线束的连接。

优选地，所述的第一高压熔断器、第二高压熔断器、第三高压熔断器、第四高压熔断器和第五高压熔断器均为高压直流熔断器。

优选地，所述的MCU预充电继电器、快充继电器、总正继电器、慢充继电器、电加热继电器、压缩机继电器、DC/DC继电器、PTC继电器和总负继电器均为高压直流继电器。

优选地，所述的第三高压熔断器、第四高压熔断器、第五高压熔断器、第一高压熔断器和第二高压熔断器均设在电池包下壳箱体内部的保险支架上，保险支架的上部设有密封橡胶垫片和盖板。

优选地，所述的电池包下壳箱体的外部设有维修接口。

优选地，所述的电池包下壳箱体的内部设有前部空间、后部空间和侧面空间。

本实用新型取代了原有的以高压分电盒集成该部分系统放置在电池包外面的方式，减少了高压系统控制装置放置电池包外面所需的壳体，缩短了各个继电器之间的连接距离、方便各个继电器之间的连接、降低了外界对各个高压控制系统的信号干扰，减少了高压连接器使用数量及线束的使用，具有可降低电动汽车的生产成本，减少电动汽车的自身重量，节省电动汽车的安装空间，提高电动汽车使用稳定性的优点。

附图说明

图1为本实用新型电池包高压系统控制装置的结构示意图。

图2为本实用新型电池包高压系统控制装置的排布示意图。

图3为本实用新型电池包箱体的外形图。

图4为图3的A面的放大视图。

图5为图4中维修接口42的分解图。

图6为图3的B面的放大视图

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型为一种纯电动汽车动力电池与高压分电盒集成控制系统，包括内部安装有电池包的电池包下壳箱体40，电池包下壳箱体40利用电池包上壳体盖38将电池包密封并通过电池包固定支架39实现与整车的固定，所述的电池包下壳箱体40内设有动力电池正极1和动力电池负极33，动力电池正极1和动力电池负极33之间设有手动维修断电开关34，动力电池正极1通过导线分别与MCU预充电继电器2的触点开关输入端、快充继电器3的触点开关输入端、总正继电器4的触点开关输入端、慢充继电器5的触点开关输入端和电加热继电器6的触点开关输入端并联，动力电池负极33与总负继电器20的触点开关输入端相连，总负继电器20的触点开关输出端通过导线分别与第一负极触点21、第二负极触点23、第三负极触点25、第四负极触点27、第五负极触点29和第六负极触点31并联，MCU预充电继电器2的触点开关输出端与预充电电阻10串联，预充电电阻10通过导线与总正继电器4的触点开关输出端相连，快充继电器3的触点开关输出端22与第一负极触点21组成快充的正负极输入回路，总正继电器4的触点开关输出端24与第二负极触点23组成MCU的正负极输出回路，慢充继电器5的触点开关输出端通过导线与第一高压熔断器14串联并通过慢充继电器5的触点开关输出端32与第六负极触点31组成慢充的正负极输入回路，电加热继电器6的触点开关输出端通过导线依次与第二高压熔断器15和电加热丝19串联并与慢充继电器5的触点开关输出端32形成电加热回路，压缩机继电器16的触点开关输入端、DC/DC继电器17的触点开关输入端和PTC继电器18的触点开关输入端分别通过导线与第三高压熔断器11、第四高压熔断器12和第五高压熔断器13串联并通过导线并联在总正继电器4的触点开关输出端上，压缩机继电器16的触点开关输出端26与第三负极触点25组成压缩机的正负极输出回路，DC/DC继电器17的触点开关输出端28与第四负极触点27组成DC/DC的正负极输出回路，PTC继电器18的触点开关输出端30与第五负极触点29组成PTC的正负极输出回路，所述的MCU预充电继电器2的线圈输入端、快充继电器3的线圈输入端、总正继电器4的线圈输入端、慢充继电器5的线圈输入端、电加热继电器6的线圈输入端、总负继电器20的线圈输入端、压缩机继电器16的线圈输入端、DC/DC继电器17的线圈输入端和PTC继电器18的线圈输入端均与电源8相连，所述的MCU预充电继电器2的线圈输出端、快充继电器3的线圈输出端、总正继电器4的线圈输出端、慢充继电器5的线圈输出端、电加热继电器6的线圈输出端、总负继电器20的线圈输出端分别与高压电池控制单元7相连接，所述的压缩机继电器16的线圈输出端、DC/DC继电器17的线圈输出端和PTC继电器18的线圈输出端分别与车辆控制单元9相连接；所述的第一负极触点21和快充继电器3的触点开关输出端22采用设在电池包下壳箱体40外部的第一高压双芯连接器41作为快充输入接口，第二负极触点23和总正继电器4的触点开关输出端24采用设在电池包下壳箱体40外部的第二高压双芯连接器48作为MCU输出电源接口，第三负极触点25、第四负极触点27、第五负极触点29和第六负极触点31均采用设在电池包下壳箱体40外部的第一高压四芯连接器44作为压缩机继电器16、DC/DC继电器17、PTC继电器18和慢充继电器5的负极回路接口，压缩机继电器16的触点开关输出端26、DC/DC继电器17触点开关输出端28、PTC继电器18触点开关输出端30、慢充继电器5触点开关输出端32均采用设在电池包下壳箱体40外部的第二高压四芯连接器43作为正极回路接口，所述的高压电池内部继电器的线圈以及高压电池控制单元7所需的辅助低压电源，采用设在电池包下壳箱体40外部的低压十二芯连接器46进行高压电池包与整车线束的连接，所述的高压电池控制单元7与整车其他控制单元的CAN通信线束，采用八芯连接器47进行高压电池包与整车线束的连接。所述的第一高压熔断器14、第二高压熔断器15、第三高压熔断器11、第四高压熔断器12和第五高压熔断器13均为高压直流熔断器。所述的MCU预充电继电器2、快充继电器3、总正继电器4、慢充继电器5、电加热继电器6、压缩机继电器16、DC/DC继电器17、PTC继电器18和总负继电器20均为高压直流继电器。所述的第三高压熔断器11、第四高压熔断器12、第五高压熔断器13、第一高压熔断器14和第二高压熔断器15均设在电池包下壳箱体40内部的保险支架49上，保险支架49的上部设有密封橡胶垫片50和盖板51。所述的电池包下壳箱体40的外部设有维修接口42。所述的电池包下壳箱体40的内部设有前部空间37、后部空间35和侧面空间36。本实用新型中所述的图3中A为A面，B为B面，图4为图3中A面的放大视图；图6为图3中B面的放大视图。

本实用新型系统的结构方式为：在电池芯体布置之后，预留前部空间37、侧面空间36、后部空间35，采用螺栓把绝缘板固定支撑在电池包预留空间的壳体底部，然后把继电器用螺栓固定在绝缘板上面，线束通过侧面空间36，及前部空间37、后部空间35有序排列，并采用线卡或者扎带固定牢固在电池包壳体板壁上。如图3所示，采用电池包上壳体盖38、电池包下壳箱体40结合密封，采用电池包固定支架39与电池包下壳箱体40焊接，通过电池包上壳体盖38、下壳箱体40与固定支架39，实现了电池包的密封及与整车的安装固定。

本实用新型系统的工作方式为：

1、高压电池与整车装配完毕，在钥匙开关启动后，车辆控制单元9与高压电池控制单元7开始通信，高压电池控制单元7控制MCU预充电继电器2与总负继电器20触点开关闭合，预充电完毕后闭合快充继电器3触点开关，然后断开MCU预充电继电器2触点开关，实现了高压电池在给MCU提供高压输出前的预充电功能。

2、车辆启动后，车辆控制单元9控制压缩机继电器16、DC/DC继电器17和PTC继电器18的触点开关闭合或者断开，实现对压缩机、DC/DC、PTC输出电源的控制。

3、在进入快速充电模式后，高压电池控制单元7控制快充继电器3和总负继电器20触点开关闭合，提供对高压电池的输入回路。

4、在进入慢充充电模式后，高压电池控制单元7控制总负继电器20和慢充继电器5的触点开关闭合，提供对高压电池的输入回路；当温度过低，闭合电加热继电器6的触点开关，并断开总负继电器20的触点开关，实现了采用充电机作为电源，对高压电池的加热。

本实用新型系统的接线方式为：如图1、4、5、6所示，第一负极触点21和快充继电器3的触点开关输出端22采用第一高压双芯连接器41作为快充输入接口；第二负极触点23和总正继电器4的触点开关输出端24采用第二高压双芯连接器48作为MCU输出电源接口；第三负极触点25、第四负极触点27、第五负极触点29和第六负极触点31采用第一高压四芯连接器44分别作为压缩机继电器16、DC/DC继电器17、PTC继电器18和慢充继电器5的负极回路接口；压缩机继电器16的触点开关输出端26、DC/DC继电器17触点开关输出端28、PTC继电器18触点开关输出端30、慢充继电器5触点开关输出端32，采用第二高压四芯连接器43作为正极回路接口。所述高压电池内部继电器的线圈以及高压电池控制单元7所需的辅助低压电源，采用低压十二芯连接器46进行高压电池包与整车线束的连接；所述高压电池控制单元7与整车其他控制单元的CAN通信线束，采用八芯连接器47进行高压电池包与整车线束的连接；所述压缩机高压熔断器11、DC/DC高压熔断器12、PTC高压熔断器13，慢充高压熔断器14、电加热高压熔断器15放置在保险支架49上面，通过密封橡胶垫片50与盖板51配合，实现维修接口42与整个电池包下壳箱体40的密封。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。