一种电动汽车能量转换与分配装置及电动汽车的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车能量转换与分配装置及电动汽车。


背景技术：

2.目前，随着我国新能源汽车技术的不断进步，高集成化、轻量化成为未来的技术发展方向之一。高压零部件如动力电机、电机逆变器、减速器、动力电池、车载充电机、dc/dc变换器、外配电盒与动力电池配电盒等在新能源汽车的总重量中占比较高，如何通过合理的集成方式降低零部件重量、较少零部件数量并高效利用整车空间，成为当前新能源汽车的重点研究方向。
3.现有技术中，电动汽车中的动力电机、电机逆变器、减速器被设计为一体化集成结构，行业中通常称为“大三合一”；车载充电机、dc/dc变换器、外配电盒设计为一体化集成结构，行业中通常称为“小三合一”，有时“大三合一”与“小三合一”进一步集成为“六合一总成”；而动力电池与动力电池配电盒功能强相关，因此被集成设计在一起作为动力电池总成。
4.上述技术中，“六合一总成”虽然能够节省零部件数量并降低重量，但是由于其集成零部件数量较多，其体积在整车前机舱仍然会占据较大空间，且其高压连接器、低压连接器、冷却水管较多，在整车布置空间上依然会带来较大挑战；而动力电池总成为了匹配四驱车型，需要在电池前部与后部分别设计高压连接器，这样在电池内部需要设计贯穿前后的电连接铜排，这又给电池内部的热安全带来了潜在的风险。
5.因此，亟待需要一种电动汽车能量转换与分配装置以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的在于提供一种电动汽车能量转换与分配装置，以解决现有技术中“六合一总成”存在的问题。
7.本实用新型的另一个目的在于提供一种电动汽车，通过应用上述电动汽车能量转换与分配装置，能够实现轻量化设计。
8.为实现上述目的，提供以下技术方案：
9.第一方面，提供了一种电动汽车能量转换与分配装置，包括：
10.主壳体，布置于电动汽车底盘下方与二排座椅相对的位置；
11.车载电源模块，包括第一壳体以及集成于所述第一壳体内的车载充电机、dc/dc变换器和冷却水道，所述第一壳体可拆卸地固定于所述主壳体上；
12.高压配电模块，包括第二壳体以及集成于所述第二壳体内的外配电盒和动力电池配电盒，所述第二壳体可拆卸地固定于所述主壳体上并与所述第一壳体并列设置。
13.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述主壳体包括容纳部和装配部，所述容纳部用于安装所述第一壳体和所述第二壳体，所述装配部用于与电动汽车的
底盘固定连接。
14.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述主壳体还包括阻隔部，所述阻隔部将所述容纳部分隔为独立设置的第一安装区和第二安装区，所述第一安装区用于容置所述第一壳体，所述第二安装区用于容置所述第二壳体。
15.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第一安装区的槽底设有第一通槽，所述第一壳体设于所述第一安装区内，所述第一壳体的周侧壁与所述第一安装区的周侧壁相对设置，所述第一壳体的底板凸出于所述第一通槽外。
16.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第一安装区内设有线路槽，所述线路槽位于所述第一通槽的靠近所述第一安装区的侧壁的一侧，所述车载电源模块的连接线路沿所述线路槽排布。
17.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第二安装区内设有安装凸台，所述安装凸台用于固定安装所述高压配电模块。
18.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第二安装区的槽底设有第二通槽，所述第二通槽的开口处可拆卸地封设有动力电池正极铜排装配盖。
19.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第二安装区的槽底设有第三通槽，所述第三通槽开口处开拆卸地封设有动力电池负极铜排装配盖。
20.作为所述电动汽车能量转换与分配装置的可选方案，所述第二安装区的槽底设有第四通槽，所述第四通槽的开口处可拆卸地封设有支路保险维修盖。
21.第二方面，提供了一种电动汽车，包括如上所述的电动汽车能量转换与分配装置。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型提供的电动汽车能量转换与分配装置，包括主壳体、车载电源模块和高压配电模块。主壳体布置于电动汽车底盘下方与二排座椅相对的位置，充分利用电动汽车z向空间。车载电源模块包括第一壳体以及集成于第一壳体内的车载充电机、dc/dc变换器和冷却水道，第一壳体可拆卸地固定于主壳体上；高压配电模块包括第二壳体以及集成于第二壳体内的外配电盒和动力电池配电盒，第二壳体可拆卸地固定于主壳体上并与第一壳体并列设置；在不改变现有车载电源模块及高压配电模块的生产工艺前提下，提升本装置的装配及维修方便性。此外，当高压配电模块与车载电源模块发生故障后，可在不拆卸动力电池主体结构的前提下，单独更换或维修该装置，进一步提升了动力电池总成的维修方便性。
24.本实用新型提供的电动汽车，通过应用上述电动汽车能量转换与分配装置，能够实现轻量化设计。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的能量转换与分配装置的爆炸示意图；
26.图2为图1中a处的局部放大图；
27.图3为本实用新型实施例提供的能量转换与分配装置的仰视示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的能量转换与分配装置的第一侧视示意图；
29.图5为本实用新型实施例提供的能量转换与分配装置的第二侧视示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的能量转换与分配装置的俯视示意图。
31.附图标记：
32.1、主壳体；11、容纳部；111、第一安装区；1111、第一通槽；1112、线路槽；112、第二安装区；1121、第二通槽；1122、第三通槽；1123、第四通槽；1124、安装凸台；12、装配部；
33.2、车载电源模块；21、第一壳体；
34.3、高压配电模块；31、第二壳体；
35.4、动力电池正极铜排装配盖；
36.5、动力电池负极铜排装配盖；
37.6、支路保险维修盖；
38.201、ac充电连接器；202、dc/dc输出正极连接器；203、低压信号连接器；204、水道进水口；205、水道出水口；
39.301、dc充电连接器；302、前电机连接器；303、后电机连接器；304、无线充电机连接器；305、空调/ptc连接器；306、动力电池正极铜排连接器点；307、动力电池负极铜排连接点。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
44.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
47.图1示出了本实用新型实施例提供的能力转换与分配装置的基本结构，如图1所示，本实施例提供的电动汽车能量转换与分配装置，包括主壳体1、车载电源模块2和高压配电模块3。主壳体1布置于电动汽车底盘下方与二排座椅相对的位置，充分利用电动汽车z向空间。车载电源模块2包括第一壳体21以及集成于第一壳体21内的车载充电机、dc/dc变换器和冷却水道，第一壳体21可拆卸地固定于主壳体1上；高压配电模块3包括第二壳体31以及集成于第二壳体31内的外配电盒和动力电池配电盒，第二壳体31可拆卸地固定于主壳体1上并与第一壳体21并列设置；在不改变现有车载电源模块2及高压配电模块3的生产工艺前提下，提升本装置的装配及维修方便性。此外，当高压配电模块3与车载电源模块2发生故障后，可在不拆卸动力电池主体结构的前提下，单独更换或维修该装置，进一步提升了动力电池总成的维修方便性。
48.本实施例提供的能量转换与分配装置将车载充电机与dc/dc变换器通过电路板集成与冷却水道集成方式组成车载电源模块2，外配电盒与动力电池配电盒集成组成高压配电模块3，实现了交流-高压直流电压转换、高压直流-低压直流电压转换、电能传输与分配功能。
49.图1中，主壳体1包括容纳部11和装配部12，容纳部11用于安装第一壳体21和第二壳体31，装配部12用于与电动汽车的底盘固定连接。装配部12上设有一圈螺纹孔，通过螺栓与电动汽车的底盘固定连接。
50.主壳体1与动力电池装配面通过机加工的方式确保平面度与粗糙度，通过螺栓使主壳体1与动力电池之间实现紧固与压紧密封。
51.图1中，主壳体1还包括阻隔部，阻隔部将容纳部11分隔为独立设置的第一安装区111和第二安装区112，第一安装区111用于容置第一壳体21，第二安装区112用于容置第二壳体31。
52.第一安装区111的槽底设有第一通槽1111，第一壳体21设于第一安装区111内，第一壳体21的周侧壁与第一安装区111的周侧壁相对设置，第一壳体21的底板凸出于第一通槽1111外。第一安装区111内设有线路槽1112，线路槽1112位于第一通槽1111的靠近第一安装区111的侧壁的一侧，车载电源模块2的连接线路沿线路槽1112排布。车载电源模块2的第一壳体21四周设计法兰面，该法兰面通过机加工的方式确保平面度与粗糙度，利用自动涂胶机在法兰面上均匀涂抹一圈密封胶，密封胶需经固化，车载电源模块2与主壳体1通过螺栓与螺纹孔配合，起到紧固与压紧密封作用；车载电源模块2屏蔽盖与车载电源模块2的第一壳体21通过螺栓固定连接，屏蔽盖用于提升车载电源emc性能。
53.如图1结合图2所示，第二安装区112内设有安装凸台1124，安装凸台1124用于固定安装高压配电模块3。具体地，第二安装区112内设有多个间隔设置的安装凸台1124，以便于
安装高压配电模块3。高压配电模块3与各高压连接器之间通过螺栓固定连接。
54.第二安装区112的槽底设有第二通槽1121，第二通槽1121的开口处可拆卸地封设有动力电池正极铜排装配盖4。动力电池正极铜排装配盖4可在本装置与动力电池装配后打开，操作人员或操作设备可通过此位置连接动力电池正极铜排与高压配电模块3的正极铜排，铜排连接完毕后，可将装配盖重新安装固定；
55.第二安装区112的槽底设有第三通槽1122，第三通槽1122开口处开拆卸地封设有动力电池负极铜排装配盖5。动力电池负极铜排装配盖5可在本装置与动力电池装配后打开，操作人员或操作设备可通过此位置连接动力电池负极铜排与高压配电模块3的负极铜排，铜排连接完毕后，可将装配盖重新安装固定。
56.第二安装区112的槽底设有第四通槽1123，第四通槽1123的开口处可拆卸地封设有支路保险维修盖6。如果高压配电模块3中的某一支路保险损坏，可将支路保险维修盖6打开，保险更换完毕后，可将维修盖重新安装固定。
57.动力电池正极铜排装配盖4、动力电池负极铜排装配盖5、支路保险维修盖6与主壳体1的装配面通过机加工的方式确保平面度与粗糙度，利用自动涂胶机在三个盖板的机加工面上均匀涂抹一圈密封胶，密封胶需经固化，三个盖板与主壳体1通过螺栓与螺纹孔配合，起到紧固与压紧密封作用。
58.如图3-图4所示，本实施例提供的能量转换与分配装置还包括ac充电连接器201、dc/dc输出正极连接器202、低压信号连接器203、水道进水口204和水道出水口205。ac充电连接器201设于第一安装区111的侧壁外侧，ac充电连接器201与车载电源模块2电连接。dc/dc输出正极连接器202设于第一安装区111的侧壁外侧，并与ac充电连接器201的同侧设置，dc/dc输出正极连接器202与车载电源模块2电连接。低压信号连接器203设于第二安装区112的侧壁外侧，并与ac充电连接器201的同侧设置，低压信号连接器203与车载电源模块2电连接。水道进水口204和水道出水口205均与第一壳体21内的冷却水道连通，用于冷却液的输入和输出。
59.如图5-图6所示，本实施例提供的能量转换与分配装置还包括dc充电连接器301、前电机连接器302、后电机连接器303、无线充电机连接器304、空调/ptc连接器305、动力电池正极铜排连接器点306和动力电池负极铜排连接点307。如图5结合图4所示，dc充电连接器301设于第二安装区112的侧壁上远离所述第一安装区111的一端，dc充电连接器301与高压配电模块3电连接。前电机连接器302和后电机连接器303(参见图4)分别设于第二安装区112的侧壁上相对的一侧，后电机连接器303与低压信号连接器203同侧设置，两者均与高压配电模块3电连接。无线充电机连接器304设于第二安装区112的侧壁上，并与前电机连接器302同侧设置，无线充电机连接器304与高压配电模块3电连接。空调/ptc连接器305设于第二安装区112的侧壁上，并与前电机连接器302同侧设置，空调/ptc连接器305与高压配电模块3电连接。如图6所示，动力电池正极铜排连接器点306和动力电池负极铜排连接点307连接于第二壳体31上，用于高压配电模块3电输出。
60.本实施例还提供了一种电动汽车，包括如上的电动汽车能量转换与分配装置。该电动汽车通过应用上述电动汽车能量转换与分配装置，能够实现集成化、轻量化设计。
61.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明
显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。