高压配电系统、高压控制盒和电动工程车的制作方法

1.本技术涉及高压控制盒技术领域，具体而言，涉及一种高压配电系统、一种高压控制盒和一种电动工程车。


背景技术：

2.目前，电动汽车多采用具有配电系统的高压配电盒对高压大电流进行电源分配。在电动工程车中，现有高压配电盒的配电系统多采用上装供电模块与主驱动供电模块串联控制的方式，并通过继电器同时控制上装供电模块与主驱动供电模块的通断电状态，控制操作不便，且承受瞬间大电流的能力较弱，在瞬间大电流情况下继电器容易出现粘连烧蚀现象，影响上装供电模块与主驱动供电模块的正常工作。


技术实现要素：

3.根据本实用新型的实施例，旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此，根据本实用新型的实施例的一个目的在于提供一种高压配电系统。
5.根据本实用新型的实施例的另一个目的在于提供一种高压控制盒。
6.根据本实用新型的实施例的再一个目的在于提供一种电动工程车。
7.为了实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的一个实施例提供了一种高压配电系统，包括：直流正母线和直流负母线，与动力电池组件电连接；主驱动供电组件，与直流正母线和直流负母线电连接；上装供电组件，与主驱动供电组件并联设置，并与直流正母线和直流负母线电连接；主控制模块，与主驱动供电组件和上装供电组件通信连接，并分别根据上装供电组件和主驱动供电组件所在回路中的电压，控制上装供电组件和主驱动供电组件的工作状态。
8.根据本实用新型第一方面的实施例，高压配电系统包括直流正母线、直流负母线、主驱动供电组件、上装供电组件和主控制模块，可以用于电动工程车。通过直流正母线和直流负母线连接动力电池组件，可以将动力电池组件的电量输送至电动工程车的主驱动供电组件、上装供电组件以及其他用电设备，以向主驱动系统、上装系统以及其他用电设备供电，使电动工程车正常运行。通过将主驱动供电组件与上装供电组件并联设置，以便于分别对主驱动供电组件和上装供电组件进行有针对性的控制操作，无需同时导通或同时断开。其中，主控制模块根据上装供电组件所在回路中的电压大小，控制上装供电组件的工作状态，同理，也可以根据主驱动供电组件所在回路中的电压大小控制主驱动供电组件的工作状态，使得上装供电组件和主驱动供电组件可以在电压相对稳定的情况下进行启停操作，可防止瞬时大电流导致继电器等部件出现烧蚀粘连等现象，有利于降低部件受损的可能性，减少对高压配电系统的正常运行的影响，也有利于提高高压配电系统的运行稳定性。
9.需要说明的是，主控制模块可以是单独的控制单元，也可以是电池管理系统单元(battery management system，bms)。
10.另外，根据本实用新型的实施例提供的上述技术方案中的高压配电系统还可以具有如下附加技术特征：
11.在上述技术方案中，上装供电组件包括：上装供电模块，分别与直流正母线和直流负母线电连接，且在连接上装供电模块与直流正母线的线路中设有第一开关件；串联连接的上装预充电阻和第一预充开关件，与第一开关件并联设置；其中，主控制模块根据上装预充电阻的电压状态，控制第一开关件的开闭状态。
12.在该技术方案中，上装供电组件具体包括上装供电模块、上装预充电阻、第一开关件和第一预充开关件。上装供电模块用于连接电动工程车的上装系统，以向上装系统供电。通过在连接上装供电模块与直流正母线的线路中设置第一开关件，以导通或断开连接线路；通过设置与第一开关件并联的上装预充电阻和第一预充开关件，使得主控制模块可根据上装预充电阻的电压大小控制第一开关件的开闭状态。其中，上装预充电阻和第一预充开关件串联连接。具体地，在需要启动上装供电模块时，主控制模块先控制第一预充开关件闭合，利用上装预充电阻进行预充电操作，当上装预充电阻的电压达到电压阈值时断开第一预充开关件，并使第一开关件闭合，启动上装供电模块。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第一开关件出现烧蚀粘连的现象，从而对第一开关件起到保护作用，有利于减少对上装供电模块的正常运行的影响。其中，第一开关件和第一预充开关件可以是控制开关，例如继电器。
13.在上述技术方案中，主驱动供电组件包括：主驱动供电模块，分别与直流正母线和直流负母线电连接，且在连接主驱动供电模块与直流正母线的线路中设有第二开关件；串联连接的主驱动预充电阻和第二预充开关件，与第二开关件并联设置；其中，主控制模块根据主驱动预充电阻的电压状态，控制第二开关件和第二预充开关件的开闭状态。
14.在该技术方案中，主驱动供电组件具体包括主驱动供电模块、主驱动预充电阻、第二开关件和第二预充开关件。主驱动供电模块用于连接电动工程车的主驱动系统，以向主驱动系统供电。通过在连接主驱动供电模块与直流正母线的线路中设置第二开关件，以导通或断开连接线路；通过设置与第二开关件并联的主驱动预充电阻和第二预充开关件，使得主控制模块可根据主驱动预充电阻的电压大小控制第二开关件的开闭状态，其中，主驱动预充电阻和第二预充开关件串联连接。具体地，在需要启动主驱动供电模块时，主控制模块先控制第二预充开关件闭合，利用主驱动预充电阻进行预充电操作，当主驱动预充电阻的电压达到电压阈值时断开第二预充开关件，并使第二开关件闭合，启动主驱动供电模块。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第二开关件出现烧蚀粘连的现象，从而对第二开关件起到保护作用，有利于减少对主驱动供电模块的正常运行的影响。其中，第二开关件和第二预充开关件可以是控制开关，例如继电器。
15.在上述技术方案中，高压配电系统还包括：直流充电组件，包括相互并联的多个直流充电模块，用于连接外部充电设备，每个直流充电模块分别与直流正母线和直流负母线电连接，且至少两个直流充电模块能够同时向动力电池组件充电。
16.在该技术方案中，高压配电系统还包括直流充电组件，用于连接外部充电设备，以为电动工程车的动力电池充电。通过设置直流充电组件包括多个直流充电模块，以在充电时利用多个直流充电模块形成多口快充模式，可以增大充电电流和充电功率，且在完成相同充电电量时，所耗费的充电时长可以大幅缩短，有利于提高充电效率。其中，直流充电模
块的数量可以是两个或大于两个的其他数量。
17.在上述技术方案中，每个直流充电模块连接直流正母线的线路中设有充电正开关件；每个直流充电模块连接直流负母线的线路中设有充电负开关件；其中，主控制模块与充电正开关件和充电负开关件通信连接，并根据充电正开关件和充电负开关件的运行状态控制开闭状态。
18.在该技术方案中，通过在每个直流充电模块连接直流正母线的线路中设置充电正开关件，类似地，通过在每个直流充电模块连接直流负母线的线路中设置充电负开关件，以利用充电正开关件和充电负开关件的打开或闭合操作控制直流充电模块启停状态。其中，主控制模块根据充电正开关件和充电负开关件的运行状态(即正常运行状态或故障状态)，控制充电正开关件和充电负开关件开打或闭合，例如在充电正开关件和充电负开关件闭合时，当其中任意一个发生故障时，则控制另外一个断开，以使直流充电模块断开连接，以防止在开关件粘连失效后直流充电回路长期处于高压带电状态，可对动力电池组件起到有效保护。充电正开关件和充电负开关件可以是控制开关，例如继电器。
19.在上述技术方案中，高压配电系统还包括：正母线开关装置，设于直流正母线，正母线开关装置包括多个并联设置的手动维护开关；负母线开关件，设于直流负母线中。
20.在该技术方案中，通过在直流正母线中设置正母线开关装置，并在直流负母线中设置负母线开关件，用于导通或断开直流正母线和直流负母线。其中，通过设置正母线开关装置包括多个并联的手动维护开关(manual service disconnect,msd)，以便于进行手动操作，同时可适应于电流大小不同的应用场景，例如，当持续电流相对较小时，可以仅闭合单个手动维护开关，即可满足需求，而当持续电流相对较大时，可以同时闭合多个手动维护开关，保证大电流情况下的安全性。负母线开关件可以是控制开关，例如继电器。其中，手动维护开关的数量可以是两个或大于两个的其他数量。
21.在上述技术方案中，直流正母线设有多个电池正端口；直流负母线设有多个电池负端口；其中，多个电池正端口和多个电池负端口用于连接动力电池组件的不同电池包。
22.在该技术方案中，通过在直流正母线连接动力电池组件的一端设置多个电池正端口，在直流负母线连接动力电池组件的一端设置多个电池负端口，以在与动力电池组件的连接时，可以通过不同的端口连接动力电池组件的不同电池包，实现多个电池包并联输出，可以增加电动工程车的续航里程。
23.在上述技术方案中，高压配电系统还包括：dc/ac转换器，与直流正母线和直流负母线电连接；气泵控制模块，与dc/ac转换器电连接；转向泵控制模块，与dc/ac转换器电连接；dc/dc转换器，与直流正母线和直流负母线电连接，并与dc/ac转换器并联设置，用于连接低压直流用电设备。
24.在该技术方案中，通过设置相互并联的dc/ac转换器和dc/dc转换器，并均与直流正母线和直流负母线电连接，以通过dc/ac转换器将动力电池组件输出的高压直流电转换为交流电，以向交流用电设备供电；而通过dc/dc转换器将动力电池组件输出的高压直流电转换为低压直流电，以向低压直流用电设备供电，例如蓄电池。通过设置与dc/ac转换器电连接的气泵控制模块和转向泵控制模块，以利用dc/ac转换器向气泵控制模块和转向泵控制模块供电，并实现不同模块之间的高度集成设计，有利于简化布线，缩减线束长度，提高空间利用率，有利于降低成本。
25.本实用新型的第二方面的实施例中提供了一种高压控制盒，包括：盒体，盒体集成上述第一方面的实施例中任一项的高压配电系统。
26.根据本实用新型的第二方面的实施例，高压控制盒包括盒体和上述第一方面的实施例中任一项的高压配电系统。其中，高压配电系统集成于盒体上，以利用盒体的结构实现高压配电系统中各个部件的集成设置，以在高压控制盒应用于电动工程车时，便于安装，同时便于与电动工程车的动力电池组件以及各个用电设备进行连接，以通过高压配电系统向用电设备进行电源分配，实现配电控制。
27.此外，本方案中的高压控制盒还具有上述第一方面实施例中任一项的高压配电系统的全部有益效果，在此不再赘述。
28.本实用新型的第三方面的实施例中提供了一种电动工程车，包括：车体；动力电池组件，设于车体上；上述第二方面的实施例中的高压控制盒，设于车体上。
29.根据本实用新型的第三方面的实施例，电动工程车包括车体、动力电池组件和上述第二方面的实施例中的高压控制盒。车体上设有多个用电设备；动力电池组件和高压控制盒设置在车体上，且动力电池组件与高压控制盒的直流正母线和直流负母线电连接，以通过高压控制盒的高压配电系统，向用电设备供电，实现车体的运行。此外，动力电池组件也可以通过高压配电系统连接外部充电设备，以向动力电池组件的电池包充电，以补充电量。
30.此外，本方案中的电动工程车还具有上述第二方面实施例中的高压控制盒的全部有益效果，在此不再赘述。
31.本实用新型的实施例中附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
32.本实用新型的实施例中上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
33.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的示意图；
34.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的示意框图；
35.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的示意图；
36.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的示意框图；
37.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的部分结构的示意图；
38.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的部分结构的示意图；
39.图7示出了根据本实用新型的一个实施例的高压配电系统的示意图；
40.图8示出了根据本实用新型的一个实施例的高压控制盒的示意框图；
41.图9示出了根据本实用新型的一个实施例的电动工程车的示意框图。
42.其中，图1至图9中附图标记与部件名称之间的对应关系如下：
43.1高压配电系统，11直流正母线，111电池正端口，112电流检测器，113绝缘检测器，12直流负母线，121电池负端口，13上装供电组件，131上装供电模块，r2上装预充电阻，k9第一开关件，k10第一预充开关件，14主驱动供电组件，141主驱动供电模块，r1主驱动预充电阻，k6第二开关件，k8第二预充开关件，15主控制模块，16直流充电组件，161第一直流充电
模块，162第二直流充电模块，k1第一充电正开关件，k2第二充电正开关件，k4第一充电负开关件，k5第二充电负开关件，171正母线开关装置，msd1第一手动维护开关，msd2第二手动维护开关，k7负母线开关件，181dc/ac转换器，182气泵控制模块，183转向泵控制模块，184dc/dc转换器，185低压直流供电模块，k11第三开关件，186电池加热供电模块，k3电池加热开关件，k12第四开关件，k13第五开关件，187空调供电模块，188ptc供电模块，fu1第一熔断器，fu2第二熔断器，fu3第三熔断器，fu4第四熔断器，fu5第五熔断器，fu6第六熔断器，fu7第七熔断器，fu8第八熔断器；
44.2高压控制盒，21盒体，3电动工程车，31车体，32动力电池组件。
具体实施方式
45.为了能够更清楚地理解根据本实用新型的实施例中上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本实用新型的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
46.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本实用新型的实施例，但是，根据本实用新型的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
47.下面参照图1至图9描述根据本实用新型一些实施例的高压配电系统、高压控制盒和电动工程车。
48.实施例一
49.本实施例中提供了一种高压配电系统1，如图1和图2所示，包括直流正母线11、直流负母线12、主驱动供电组件14、上装供电组件13和主控制模块15，高压配电系统1可以用于电动工程车。
50.直流正母线11和直流负母线12可以连接动力电池组件以及电动工程车的用电设备，以将动力电池组件的电量输送至电动工程车的用电设备，使电动工程车正常运行。主驱动供电组件14和上装供电组件13均与直流正母线11以及直流负母线12电连接，以向电动工程车的主驱动系统和上装系统供电。其中，主驱动供电组件14与上装供电组件13并联设置，且均与主控制模块15通信连接，以通过主控制模块15分别对主驱动供电组件14和上装供电组件13进行针对性的控制操作，主驱动供电组件14和上装供电组件13无需同时导通或同时断开。
51.主控制模块15根据上装供电组件13所在回路中的电压大小，控制上装供电组件13的工作状态，同时，也可以根据主驱动供电组件14所在回路中的电压大小控制主驱动供电组件14的工作状态，以在上装供电组件13和主驱动供电组件14处于电压相对稳定的情况下进行启停操作，可防止瞬时大电流导致继电器等部件出现烧蚀粘连等现象，有利于降低部件受损的可能性，减少对高压配电系统1的运行状态的影响，也有利于提高高压配电系统1的运行稳定性。
52.需要说明的是，主控制模块15可以是单独的控制单元，也可以是电池管理系统单元(battery management system，bms)。
53.实施例二
54.本实施例中提供了一种高压配电系统1，在实施例一的基础上做了进一步改进。
55.如图1和图2所示，上装供电组件13具体包括上装供电模块131、上装预充电阻r2、第一开关件k9和第一预充开关件k10。其中，上装供电模块131用于直接与电动工程车的上装系统连接，以向上装系统供电。第一开关件k9设置在连接上装供电模块131与直流正母线11的线路中，用于使上装供电模块131与直流正母线11导通或断开。上装预充电阻r2与第一预充开关件k10串联设置，且上装预充电阻r2和第一预充开关件k10与第一开关件k9并联设置，用于实现预充电。其中，第一开关件k9和第一预充开关件k10为继电器。
56.具体地，在需要启动上装供电模块131时，主控制模块15先控制第一预充开关件k10闭合，利用上装预充电阻r2进行预充电操作，并根据上装预充电阻r2的电压大小控制第一开关件k9的开闭状态。当上装预充电阻r2的电压达到电压阈值时断开第一预充开关件k10，闭合第一开关件k9，以使上装供电模块131导通。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第一开关件k9出现烧蚀粘连的现象，从而对第一开关件k9起到保护作用，有利于减少对上装供电模块131的正常运行的影响。
57.实施例三
58.本实施例中提供了一种高压配电系统1，在实施例二的基础上做了进一步改进。
59.如图1和图2所示，主驱动供电组件14具体包括主驱动供电模块141、主驱动预充电阻r1、第二开关件k6和第二预充开关件k8。其中，主驱动供电模块141用于直接与电动工程车的主驱动系统连接，以向主驱动系统供电。第二开关件k6设置在连接主驱动供电模块141与直流正母线11的线路中，用于使主驱动供电模块141与直流正母线11导通或断开。主驱动预充电阻r1与第二预充开关件k8串联设置，且主驱动预充电阻r1和第二预充开关件k8与第二开关件k6并联设置，用于实现预充电。其中，第二开关件k6和第二预充开关件k8为继电器。
60.具体地，在需要启动主驱动供电模块141时，主控制模块15先控制第二预充开关件k8闭合，利用主驱动预充电阻r1进行预充电操作，并根据主驱动预充电阻r1的电压大小控制第二开关件k6的开闭状态。当主驱动预充电阻r1的电压达到电压阈值时断开第二预充开关件k8，闭合第二开关件k6，以使主驱动供电模块141导通。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第二开关件k6出现烧蚀粘连的现象，从而对第二开关件k6起到保护作用，有利于减少对主驱动供电模块141的正常运行的影响。
61.进一步地，在上装供电模块131与第一开关件k9之间的线路中设有第三熔断器fu3，在主驱动供电模块141与第二开关件k6之间的线路中设有第二熔断器fu2，以起保护作用。
62.实施例四
63.本实施例中提供了一种高压配电系统1，在实施例三的基础上做了进一步改进。
64.如图3和图4所示，高压配电系统1还包括直流充电组件16，直流充电组件16用于连接外部充电设备，以通过外部充电设备为电动工程车的动力电池充电。直流充电组件16具体包括两个直流充电模块：第一直流充电模块161和第二直流充电模块162，以在充电时利用两个直流充电模块形成双口快充模式，可以增大充电电流和充电功率；同时，在完成相同充电电量时，两个直流充电模块同时充电可以大幅缩短所耗费的充电时长，有利于提高充电效率。当然，直流充电模块的数量也可以是大于两个的其他数量。
65.进一步地，在每个直流充电模块连接直流正母线11的线路中设置有充电正开关
件，同时，在每个直流充电模块连接直流负母线12的线路中设置充电负开关件，例如，第一直流充电模块161所在线路中分别设有第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4，第二直流充电模块162所在的线路中分别设有第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5。利用充电正开关件和充电负开关件同时控制直流充电模块启停状态。其中，充电正开关件和充电负开关件为继电器。
66.如图5所示，在单口充电模式下，可控制其中一个直流充电模块与高压线路连接，例如控制第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4闭合，控制第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5断开，通过第一直流充电模块161对动力电池组件进行单口直流充电操作；充电完成后，断开第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4。
67.如图6所示，在双口充电模式下，可控制两个直流充电模块同时与高压线路连接，例如控制第一充电正开关件k1、第一充电负开关件k4、第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5同时闭合，通过第一直流充电模块161和第二直流充电模块162同时向动力电池组件充电，相对于电口充电模式，充电电流可由500a上升至700a至800a，可大幅提高充电电流和充电功率。当然，直流充电模块的数量还可以是大于两个的其他数量，多个直流充电模块同时进行充电操作时，充电电流可以达到1200a。
68.主控制模块15根据充电正开关件和充电负开关件的运行状态(即正常运行状态或故障状态)，控制充电正开关件和充电负开关件开打或闭合，例如，在充电正开关件和充电负开关件闭合时，当充电正开关件发生故障时，则控制充电负开关件立即断开，或者当充电负开关件发生故障时，控制充电正开关件立即断开，以使直流充电模块断开与高压线路的连接，可以防止在开关件粘连失效后直流充电回路长期处于高压带电状态，以对动力电池组件起到有效保护。
69.实施例五
70.本实施例中提供了一种高压配电系统1，在实施例三的基础上做了进一步改进。
71.如图3和图4所示，在直流正母线11中设置有正母线开关装置171，用于导通或断开直流正母线11；在直流负母线12中设置有负母线开关件k7，用于导通或断开直流负母线12。其中，正母线开关装置171包括多个并联的手动维护开关，以便于进行手动操作，具体地，手动维护开关的数量为两个：第一手动维护开关msd1和第二手动维护开关msd2。设置多个手动维护开关可适应于电流大小不同的应用场景，例如，当持续电流相对较小时，可以仅闭合第一手动维护开关msd1或第二手动维护开关msd2，即可满足需求，而当持续电流相对较大时，可以同时闭合第一手动维护开关msd1和第二手动维护开关msd2，以保证大电流情况下的安全性。其中，负母线开关件k7为继电器。当然，手动维护开关的数量也可以是大于两个的其他数量。
72.进一步地，直流正母线11连接动力电池组件的一端设置有多个电池正端口111，直流负母线12连接动力电池组件的一端设置多个电池负端口121，用于连接动力电池组件。具体地，如图3所示，电池正端口111和电池负端口121的数量均为三个。在与动力电池组件的连接时，可以通过不同的端口连接动力电池组件的不同电池包，实现多个电池包并联输出，可以增加电动工程车的续航里程。
73.更进一步地，在每个电池正端口111和每个电池负端口121均设有电流检测器112，用于检测端口的电流大小。
74.实施例六
75.本实施例中提供了一种高压配电系统1，在实施例二的基础上做了进一步改进。
76.如图3和图4所示，高压配电系统1还包括dc/ac转换器181、气泵控制模块182、转向泵控制模块183和dc/dc转换器184。dc/ac转换器181与dc/dc转换器184并联设置，并均与直流正母线11和直流负母线12电连接，且在dc/ac转换器181和dc/dc转换器184连接直流正母线11的公共线路中设有第三开关件k11。dc/ac转换器181可将动力电池组件输出的高压直流电转换为交流电，以向交流用电设备供电；而dc/dc转换器184可将动力电池组件输出的高压直流电转换为低压直流电，以向低压直流用电设备供电，例如蓄电池。
77.气泵控制模块182和转向泵控制模块183与dc/ac转换器181电连接，以利用dc/ac转换器181向气泵控制模块182和转向泵控制模块183供电，并实现不同模块的高度集成设计，有利于简化布线，缩减线束长度，提高空间利用率，有利于降低成本。
78.进一步地，在dc/ac转换器181的两个端口与第三开关件k11之间的线路中分别设有第四熔断器fu4和第五熔断器fu5，在dc/dc转换器184与第三开关件k11之间的线路中设有第六熔断器fu6，以起保护作用。
79.以下提供一种上述高压配电系统1的具体实施例：
80.本实施例中的高压配电系统1，用于电动工程车，如图7所示，高压配电系统1包括：直流正母线11、直流负母线12、主驱动供电组件14、上装供电组件13、主控制模块15、直流充电组件16、正母线开关装置171、负母线开关件k7、dc/ac转换器181、气泵控制模块182、转向泵控制模块183、dc/dc转换器184。
81.如图7所示，直流正母线11和直流负母线12用于连接动力电池组件以及电动工程车的用电设备，以将动力电池组件的电量输送至电动工程车的用电设备，使电动工程车正常运行。主驱动供电组件14和上装供电组件13均与直流正母线11以及直流负母线12电连接，以向电动工程车的主驱动系统和上装系统供电。其中，主驱动供电组件14与上装供电组件13并联设置，且均与主控制模块15通信连接，以通过主控制模块15分别对主驱动供电组件14和上装供电组件13进行针对性的控制操作，主驱动供电组件14和上装供电组件13无需同时导通或同时断开。
82.主控制模块15根据上装供电组件13所在回路中的电压大小，控制上装供电组件13的工作状态，同时，也可以根据主驱动供电组件14所在回路中的电压大小控制主驱动供电组件14的工作状态，以在上装供电组件13和主驱动供电组件14处于电压相对稳定的情况下进行启停操作。其中，主控制模块15可以是单独的控制单元，也可以是电池管理系统单元。
83.上装供电组件13具体包括上装供电模块131、上装预充电阻r2、第一开关件k9和第一预充开关件k10。其中，上装供电模块131用于直接与电动工程车的上装系统连接，以向上装系统供电；第一开关件k9设置在连接上装供电模块131与直流正母线11的线路中。上装预充电阻r2与第一预充开关件k10串联设置，且上装预充电阻r2和第一预充开关件k10与第一开关件k9并联设置，用于实现预充电。其中，第一开关件k9和第一预充开关件k10为继电器。在上装供电模块131与第一开关件k9之间的线路中设有第三熔断器fu3。
84.在需要启动上装供电模块131时，主控制模块15先控制第一预充开关件k10闭合，利用上装预充电阻r2进行预充电操作，并根据上装预充电阻r2的电压大小控制第一开关件k9的开闭状态。当上装预充电阻r2的电压达到电压阈值时断开第一预充开关件k10，闭合第
一开关件k9，以使上装供电模块131导通。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第一开关件k9出现烧蚀粘连的现象，从而对第一开关件k9起到保护作用，有利于减少对上装供电模块131的正常运行的影响。
85.类似地，主驱动供电组件14具体包括主驱动供电模块141、主驱动预充电阻r1、第二开关件k6和第二预充开关件k8。其中，主驱动供电模块141用于直接与电动工程车的主驱动系统连接，以向主驱动系统供电；第二开关件k6设置在连接主驱动供电模块141与直流正母线11的线路中。主驱动预充电阻r1与第二预充开关件k8串联设置，且主驱动预充电阻r1和第二预充开关件k8与第二开关件k6并联设置，用于实现预充电。其中，第二开关件k6和第二预充开关件k8为继电器。在主驱动供电模块141与第二开关件k6之间的线路中设有第二熔断器fu2。
86.具体地，在需要启动主驱动供电模块141时，主控制模块15先控制第二预充开关件k8闭合，利用主驱动预充电阻r1进行预充电操作，并根据主驱动预充电阻r1的电压大小控制第二开关件k6的开闭状态。当主驱动预充电阻r1的电压达到电压阈值时断开第二预充开关件k8，闭合第二开关件k6，以使主驱动供电模块141导通。此时，由于回路中的电压处于相对稳定的状态，不会产生瞬间大电流，可大幅降低第二开关件k6出现烧蚀粘连的现象，从而对第二开关件k6起到保护作用，有利于减少对主驱动供电模块141的正常运行的影响。
87.直流充电组件16用于连接外部充电设备，以通过外部充电设备为电动工程车的动力电池充电；直流充电组件16与主控制模块15通信连接。直流充电组件16具体包括两个直流充电模块：第一直流充电模块161和第二直流充电模块162；在每个直流充电模块连接直流正母线11的线路中设有充电正开关，在每个直流充电模块连接直流负母线12的线路中设有充电负开关。具体地，第一直流充电模块161所在线路中分别设有第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4，第二直流充电模块162所在的线路中分别设有第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5。在充电时利用两个直流充电模块形成双口快充模式，可以增大充电电流和充电功率；同时，在完成相同充电电量时，两个直流充电模块同时充电可以大幅缩短所耗费的充电时长，有利于提高充电效率。其中，第一充电正开关件k1、第一充电负开关件k4、第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5为继电器。当然，直流充电模块的数量也可以是大于两个的其他数量。
88.如图5所示，在单口充电模式下，可控制其中一个直流充电模块与高压线路连接，例如控制第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4闭合，控制第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5断开，通过第一直流充电模块161对动力电池组件进行单口直流充电操作；充电完成后，断开第一充电正开关件k1和第一充电负开关件k4。
89.如图6所示，在双口充电模式下，可控制两个直流充电模块同时与高压线路连接，例如控制第一充电正开关件k1、第一充电负开关件k4、第二充电正开关件k2和第二充电负开关件k5同时闭合，通过第一直流充电模块161和第二直流充电模块162同时向动力电池组件充电，相对于电口充电模式，充电电流可由500a上升至700a至800a，可大幅提高充电电流和充电功率。当然，直流充电模块的数量还可以是大于两个的其他数量，多个直流充电模块同时进行充电操作时，充电电流可以达到1200a。
90.如图7所示，主控制模块15根据充电正开关件和充电负开关件的运行状态(即正常运行状态或故障状态)，控制充电正开关件和充电负开关件开打或闭合，例如，在第一充电
正开关件k1和第一充电负开关件k4闭合时，当第一充电正开关件k1发生故障时，则控制第一充电负开关件k4立即断开，或者当第一充电负开关件k4发生故障时，控制第一充电正开关件k1立即断开，以使第一直流充电模块161断开与高压线路的连接，可以防止在开关件粘连失效后第一直流充电回路长期处于高压带电状态，以对动力电池组件起到有效保护。第二直流充电模块162的原理相同，在此不再赘述。
91.如图7所示，在直流正母线11中设置有正母线开关装置171，用于导通或断开直流正母线11；在直流负母线12中设置有负母线开关件k7，用于导通或断开直流负母线12。其中，正母线开关装置171包括两个并联的手动维护开关：第一手动维护开关msd1和第二手动维护开关msd2。设置两个手动维护开关可适应于电流大小不同的应用场景，例如，当持续电流相对较小时，可以仅闭合第一手动维护开关msd1或第二手动维护开关msd2，即可满足需求，而当持续电流相对较大时，可以同时闭合第一手动维护开关msd1和第二手动维护开关msd2，以保证大电流情况下的安全性。其中，负母线开关件k7为继电器。当然，手动维护开关的数量也可以是大于两个的其他数量。
92.直流正母线11连接动力电池组件的一端设置有三个电池正端口111，直流负母线12连接动力电池组件的一端设置三个电池负端口121，用于连接动力电池组件。在与动力电池组件的连接时，可以通过不同的端口连接动力电池组件的不同电池包，实现多个电池包并联输出，可以增加电动工程车的续航里程。其中，在每个电池正端口111和每个电池负端口121均设有电流检测器112，用于检测端口的电流大小。
93.如图7所示，dc/ac转换器181与dc/dc转换器184并联设置，并均与直流正母线11和直流负母线12电连接，且在dc/ac转换器181和dc/dc转换器184连接直流正母线11的公共线路中设有第三开关件k11。dc/ac转换器181可将动力电池组件输出的高压直流电转换为交流电，而dc/dc转换器184可将动力电池组件输出的高压直流电转换为低压直流电。气泵控制模块182和转向泵控制模块183与dc/ac转换器181电连接，以利用dc/ac转换器181向气泵控制模块182和转向泵控制模块183供电；dc/dc转换器184可通过低压直流供电模块185向低压直流用电设备(例如蓄电池)供电。通过将不同模块进行高度集成设计，有利于简化布线，缩减线束长度，提高空间利用率，有利于降低成本。其中，在dc/ac转换器181的两个端口与第三开关件k11之间的线路中分别设有第四熔断器fu4和第五熔断器fu5，在dc/dc转换器184与第三开关件k11之间的线路中设有第六熔断器fu6，以起保护作用。
94.进一步地，高压配电系统1还包括绝缘检测器113，与直流正母线11和直流负母线12电连接，用于进行绝缘检测。
95.进一步地，高压配电系统1还设有电池加热供电模块186，与直流正母线11和直流负母线12电连接，且在电池加热供电模块186连接直流正母线11的线路中设有电池加热开关件k3和第一熔断器fu1。
96.进一步地，高压配电系统1还设有空调供电模块187，与直流正母线11和直流负母线12电连接，且在空调供电模块187连接直流正母线11的线路中设有第四开关件k12和第七熔断器fu7。
97.进一步地，高压配电系统1还设有ptc(positive temperature coefficient，正温度系统)供电模块，与直流正母线11和直流负母线12电连接，且在ptc供电模块188连接直流正母线11的线路中设有第五开关件k13和第八熔断器fu8。
98.本实施例中的高压配电系统1，可防止瞬时大电流导致继电器等部件出现烧蚀粘连等现象，有利于降低部件受损的可能性，减少对高压配电系统1的运行状态的影响，也有利于提高高压配电系统1的运行稳定性。同时，可实现多口快充模式，以增大充电电流和充电功率，可以大幅缩短充电时长，有利于提高充电效率。此外，还可实现不同模块进行高度集成设计，有利于简化布线，缩减线束长度，提高空间利用率，有利于降低成本。
99.实施例七
100.本实施例中提供了一种高压控制盒2，如图1和图8所示，高压控制盒2包括盒体21和上述任一实施例中的高压配电系统1。其中，高压配电系统1集成于盒体21上，以利用盒体21的结构实现高压配电系统1中各个部件的集成设置。在高压控制盒2应用于电动工程车时，通过盒体21进行安装，并与电动工程车的动力电池组件以及各个用电设备进行连接，进而通过动力电池组件和高压配电系统1向用电设备进行供电，实现配电控制。
101.此外，本实施例中的高压控制盒2还具有上述第一方面实施例中任一项的高压配电系统1的全部有益效果，在此不再赘述。
102.实施例八
103.本实施例中提供了一种电动工程车3，如图1、图8和图9所示，电动工程车3包括车体31、动力电池组件32和上述任一实施例中的高压控制盒2。
104.车体31上设有多个用电设备；动力电池组件32和高压控制盒2设置在车体31上。动力电池组件32与高压控制盒2的直流正母线11和直流负母线12电连接，以通过高压控制盒2的高压配电系统1与用电设备电连接，并向用电设备供电，以实现车体31的运行。此外，动力电池组件32也可以通过高压配电系统1连接外部充电设备，以通过高压配电系统1向动力电池组件32的电池包充电，补充电量。
105.此外，本实施例中的电动工程车3还具有上述任一实施例中的高压控制盒2的全部有益效果，在此不再赘述。
106.以下提供本技术的一个具体实施例：
107.在单口充电过程中，主负继电器k7保持断开状态。充电枪和充电口连接好后，控制器收到充电座连接确认信号后，闭合相应回路的继电器k1和k4(或者继电器k2和k5)，对动力电池进行直流快充工作。充电完成后，断开相应继电器。
108.在双口充电过程中，主负继电器k7保持断开状态。充电枪和充电口连接好后，控制器收到充电座连接确认信号后，闭合相应回路的继电器k1和k4(继电器k2和k5)，对动力电池进行直流快充工作。充电完成后，断开相应继电器。
109.放电过程，主负继电器k7保持闭合状态。动力电池经过高压控制盒对高压负载进行放电过程，充电回路的继电器k1、k2、k4、k5均处于断开状态，主驱电机回路和上装回路在完成预充后，该回路的控制开关才进行闭合，其它负载回路根据整车需要，按照继电器控制模块发出的控制信号进行继电器开关的控制。
110.高压控制盒将直流快充口设置为双口模式；第一直流充电口和第二直流充电口进行并联接入主回路。可实现双口充电模式比单枪充电时电流大，完成相同soc电量的充电时间大大缩短。现有的充电回路采用正极线上采用继电器进行开闭控制，粘连失效后，充电回路会长期带高压电，通过在充电回路负极线增加控制开关，并对其进行状态检测，充电回路中任一继电器出现故障，另一继电器自动切断。上装供电回路增加预充保护电阻，启停过程
预充电阻先进行充放电，待回路电压达到设计电压要求(即预充完成)后，断开预充回路继电器，闭合控制回路的继电器，从而避免了瞬间大电流对控制开关的影响。高压控制盒、dc/dc转换器、气泵控制模块以及转向泵控制模块单独布置时，为实现电能和控制信号在各模块之间进行传递，需要通过线束进行相互连接。各模块整车布置位置不同，整车线束的总长度和成本随着变化，这对于降低整车成本和质量极为不利。通过将高压控制盒、dc/dc转换器以及气泵控制模块等进行高度物理集成。集成后的高压控制盒可以实现上述各模块的功能。对于主回路持续电流相对较小的应用场合，单个手动维护开关可以满足其需求。对于大型工程机械电动车辆，主回路电流较大，通过设置两个手动维护开关并联后串接在主回路中，保证主回路大电流情况下的安全性。
111.以上结合附图详细说明了根据本实用新型的一些实施例的技术方案，可防止瞬时大电流导致继电器等部件出现烧蚀粘连等现象，有利于降低部件受损的可能性，减少对高压配电系统的运行状态的影响，也有利于提高高压配电系统的运行稳定性。同时，可实现多口快充模式，以增大充电电流和充电功率，可以大幅缩短充电时长，有利于提高充电效率。此外，还可实现不同模块进行高度集成设计，有利于简化布线，缩减线束长度，提高空间利用率，有利于降低成本。
112.在根据本实用新型的实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”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根据本实用新型的实施例中的具体含义。
113.根据本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述根据本实用新型的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的技术方案的限制。
114.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于根据本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
115.以上仅为根据本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本技术的技术方案，对于本领域的技术人员来说，本技术的技术方案可以有各种更改和变化。凡在本技术的技术方案的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。