专利名称：纯电动商用车高压配电箱的制作方法
技术领域：
本发明属于电动车领域，涉及电动车中的高压配电箱。
背景技术：
纯电动汽车是新能源车辆领域的一个重要分支，近几年，在中国政府的支持下，纯电动汽车得到了很大的发展。高压配电箱是纯电动汽车整车控制系统中的一个重要组成部分，它是纯电动汽车能源储存装置与用电设备的接口，是整车高压用电管理的核心，对整车合理用电和安全用电起到关键作用。但是，目前还没有专门为纯电动汽车设计的高压配电箱，现有的配电箱很难保证电动汽车的安全用电和高效合理用电，更无法实现整车控制参数的更新。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纯电动商用车专用的高压配电箱，以合理地管理整车高压用电。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种纯电动商用车高压配电箱，具有高压电源输入端、高压电源输出端、电能计量单元、高压电源输出控制单元，所述高压电源输入端接高压蓄电池，并联接成由高压电源输出控制单元控制其通断，其状态信号送到高压电源输出控制单元；所述高压电源输出端联接成通过所述高压电源输出控制单元或手动的控制，将高压蓄电池的电源接到各个用电设备，并将高压电源输出端的状态信号送到高压电源输出控制单元；电能计量单元配置成采集各个电源输出端的电流信号，并通过计算后显示各路输出端输出的电能，且具有总线通讯接口 ；而且，所述高压电源输出控制单元具有检测高压电源总正和总负与车体之间的绝缘电阻的高压安全检测接口，以及整车控制系统通信的总线通讯接口。所述电源输出端可以采用电控，也可以采用手控。电源输出端采用电控的设计方案为
所述高压电源输入端采用电控型高压直流接触器；所述高压电源输出端由与各个用电设备连接的电控型空气断路器组成；所述电能计量单元由电流传感器和电动汽车专用电度表组成；所述高压电源输出控制单元采用高压配电控制器；
电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负连接，其输出端联接各个电控型空气断路器的输入端，各个电控型空气断路器的输出端分别接电流传感器后与各个用电设备联接；
各个电流传感器的输出端联接电动汽车专用电度表，该电动汽车专用电度表具有多路模拟量采集接口和多个显示窗口，并具有总线通讯接口，通过该总线通讯接口能够与整车控制系统通信；
高压配电控制器的控制输出端分别联接电控型高压直流接触器和各个电控型空气断路器的控制输入端，其控制输入端分别联接电控型高压直流接触器和各个电控型空气断路器的状态反馈接口，其高压安全检测接口联接电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负。所述各个电控型空气断路器的输出分别联接驱动电机、空调、电动助力转向油泵、 电动空气压缩机、除霜机；所述电动汽车专用电度表具有六路模拟量采集接口，其中五路分别与驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流传感器连接，且该电动汽车专用电度表具有七个显示窗口，分别用于显示驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流和总电流及备用。所述电流传感器可采用分流器或霍尔式电流传感器。手控的设计方案为
所述高压电源输入端采用电控型高压直流接触器；所述高压电源输出端由与各个用电设备连接的手动空气断路器组成；所述电能计量单元具有电流传感器和电动汽车专用电度表；所述高压电源输出控制单元采用高压配电控制器；
电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负连接，其输出端联接各个手动空气断路器的输入端，各个手动空气断路器的输出端分别接电流传感器后与各个用电设备联接；
各个电流传感器的输出端联接电动汽车专用电度表，该电动汽车专用电度表具有多路模拟量采集接口和多个显示窗口，且具有总线通讯接口，通过该总线通讯接口能够与整车控制系统通信；
高压配电控制器的控制输出端联接电控型高压直流接触器，其控制输入端分别联接电控型高压直流接触器和各个手动空气断路器的状态反馈接口，而其高压安全检测接口联接电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负。各个手动空气断路器的输出分别联接驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机；所述电动汽车专用电度表具有六路模拟量采集接口，其中五路与分别与驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流传感器连接， 且该电动汽车专用电度表具有七个显示窗口，分别用于显示驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流和总电流及备用。所述电流传感器采用分流器或霍尔式电流传感器。本发明的纯电动商用车利用现有的高压配电控制器，通过高压接触器和空气断路器对高压蓄电池的用电分配进行控制；同时利用电动汽车专用电度表显示各路用电情况。 可以做到电动车整车自动分配用电，并保证安全用电，而且易于实现整车控制器参数的更新。
图1为本发明的高压配电箱的结构原理示意图。图2为本发明的电控型高压配电箱的一实施例结构示意图。图3为本发明的手控型高压配电箱的一实施例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图1-3对本发明中的两个实施例作具体描述。
图1是本发明的纯电动商用车高压配电箱的结构原理图，利用高压电源输出控制单元控制高压电源输入端和高压电源输出端的通断，为电动车提供电源。如图所示，高压电源输入端与高压蓄电池连接；高压电源输出端与电动车中各用电设备连接；电能计量单元采集各用电设备回路中的电流信号，通过计算后得到电能并显示；电能计量单元通过总线通讯接口与整车各个控制单元通信；高压电源输出控制单元具有高压安全检测接口，用于检测高压电源总正和总负与车体之间的绝缘电阻。图2是电控型高压配电箱的实施例结构示意图。在该实施例中，纯电动商用车高压配电箱采用电控型高压接触器作为高压电源输入端，HPCU110110型高压配电控制器作为高压电源输出控制单元。HP⑶110110型高压配电控制器具有一路CAN总线通讯接口，可以实现高压配电箱状态的上报和整车控制指令的解析，其对高压输入端和高压输出端的控制指令由整车控制器通过CAN总线下达；在该实施例中还采用电控型空气断路器作为高压电源输出端，并采用电流传感器和电动汽车专用电度表作为电能计量单元，其中电流传感器采用分流器。所述高压接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负直接相连。该高压接触器处于常闭状态，它有一路状态反馈接口和一路低压控制输入接口与高压配电控制器相连。通过低压控制接口，高压配电控制器可以控制其闭合与断开；通过状态反馈接口，高压配电控制器可以采集到高压接触器的当前状态。本实施例中高压配电控制器具有七路控制输出端，分别联接可控型高压直流接触器和各个可控型空气断路器的控制输入端；七路控制输入端，分别联接可控型高压直流接触器和各个可控型空气断路器的状态反馈接口 ；一路高压安全检测接口，用于检测整车高压电源总正和总负与车体之间的绝缘电阻值是否超标，该高压安全检测接口分别接可控型高压直流接触器的输入端的总正和总负。所述电控型空气断路器的输入端的正和负分别与高压接触器输出端的正和负相连。该空气断路器在常态下即可以处于闭合状态，也可以处于断开状态。它具有一路状态反馈接口和一路低压控制接口，此二接口分别与高压配电控制器相连。通过低压控制接口， 高压配电控制器可以控制空气断路器的断开与闭合；通过状态反馈接口，高压配电控制器可以采集到空气断路器的当前状态。本实施例中有六个电控型空气断路器，可以为六路用电设备提供电力输出。所述分流器串联在用电回路的负线里，所以本实施例中有六个分流器。分流器的一端与电控型空气断路器输出负极相连，另一端与用电设备的负极相连。该分流器有一路模拟量输出接口，通过该接口，所述电动汽车专用电度表可采集到通过分流器的电流值。所述电动汽车专用电度表采集各用电设备的耗电情况，该电度表具有六路模拟量采集接口，可分别与六个电流传感器相连，以分别采集通过六个传感器的电流值；该电度表具有七个显示窗口，可分别显示六路用电设备的耗电量和一个电流总量；在本实施例中，用电设备包括驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机，所以电动汽车专用电度表可以采集到五路电流信号，并分别显示电流值；剩余一个显示窗口作为备用。该电度表还有一路总线通讯接口，通过总线实现与整车控制系统通信。所述高压配电控制器实现对配电箱内所有电控型高压接触器和电控型空气断路器的控制，同时采集这些部件的当前状态；该控制器具有一路高压安全检测接口，可检测整车是否存在漏电隐患，该接口的检测线分别与高压接触器输入端的总正和总负相连；该控制器具有一路总线通讯接口，通过总线通讯接口与整车控制系统通信。图3是手控型高压配电箱的实施例结构示意图。在该实施例中，纯电动商用车高压配电箱采用电控型高压接触器作为高压电源输入端，HPCU110110型高压配电控制器作为高压电源输出控制单元，手控型空气断路器作为高压电源输出端，以及电流传感器和电动汽车专用电度表作为电能计量单元，其中电流传感器采用分流器。所述高压接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负直接相连。该高压接触器处于常闭状态。它具有一路状态反馈接口和一路低压控制接口，此二接口均与高压配电控制器相连。通过低压控制接口，高压配电控制器可以控制空气断路器的断开与闭合；通过状态反馈接口，高压配电控制器可以采集到空气断路器的当前状态。本实施例中高压配电控制器具有七路控制输出端，分别接可控型高压直流接触器和各个可控型空气断路器的控制输入端；七路控制输入端，分别接可控型高压直流接触器和各个可控型空气断路器的状态反馈接口 ；一路高压安全检测接口，用于检测整车高压电源总正和总负与车体之间的绝缘电阻值是否超标，分别接可控型高压直流接触器的输入端的总正和总负。所述手动型空气断路器的输入端的正和负分别与高压接触器输出端的正和负相连。该空气断路器在常态下即可以处于闭合状态，也可以处于断开状态。它通过手动控制其闭合与断开，并有一路状态反馈接口与高压配电控制器相连，通过该状态反馈接口，高压配电控制器可以采集到高压接触器的当前状态。本实施例中有六个手控型空气断路器，可以为六路用电设备提供电力输出。所述分流器串联在用电回路的负线里，所以本实施例中有六个分流器。分流器的一端与空气断路器输出负极相连，另一端与用电设备的负极相连。该分流器有一路模拟量输出接口，通过该接口，所述电动汽车专用电度表可采集到通过分流器的电流值。所述电动汽车专用电度表采集各用电设备的耗电情况，该电度表具有六路模拟量采集接口，可分别与六个电流传感器相连，以分别采集通过六个传感器的电流值；该电度表具有七个显示窗口，可分别显示六路用电设备的耗电量，其中一个是电流总量的显示。本实施例中，用电设备包括驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机。所以， 电动汽车专用电度表可以采集到五路电流信号，并分别显示电流值，剩余一个显示窗口作为备用。该电度表还有一路总线通讯接口，通过总线实现与整车控制系统的通信。所述高压配电控制器实现对配电箱内所有电控型高压接触器和电控型空气断路器的控制，同时采集这些部件的当前状态；该控制器具有一路高压安全检测接口，可检测整车是否存在漏电隐患，该接口的检测线分别与高压接触器输入端的总正和总负相连；该控制器具有一路总线通讯接口，通过总线通讯接口与整车控制系统通信。
权利要求
1.纯电动商用车高压配电箱，具有高压电源输入端、高压电源输出端、电能计量单元、 高压电源输出控制单元，其特征在于所述高压电源输入端接高压蓄电池，并联接成由高压电源输出控制单元控制其通断，且其状态信号送到高压电源输出控制单元；所述高压电源输出端联接成通过所述高压电源输出控制单元或手动的控制，将高压蓄电池的电源联接到各个用电设备，并将其状态信号送到高压电源输出控制单元；电能计量单元配置成采集各个电源输出端的电流信号，并通过计算后显示各路输出端输出的电能，且具有总线通讯接口 ；所述高压电源输出控制单元具有检测高压电源总正和总负与车体之间的绝缘电阻的高压安全检测接口及与整车控制系统通信的总线通讯接口。
2.如权利要求1所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述高压电源输入端采用电控型高压直流接触器；所述高压电源输出端由与各个用电设备联接的电控型空气断路器组成；所述电能计量单元带有电流传感器和电动汽车专用电度表；所述高压电源输出控制单元采用高压配电控制器；电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负连接，其输出端联接各个电控型空气断路器的输入端，各个电控型空气断路器的输出端分别接电流传感器后再与各个用电设备联接；各个电流传感器的输出端联接电动汽车专用电度表，该电动汽车专用电度表具有多路模拟量采集接口和多个显示窗口，且具有与整车控制系统通信的总线通讯接口 ；高压配电控制器的控制输出端分别联接电控型高压直流接触器和各个电控型空气断路器的控制输入端，其控制输入端分别联接电控型高压直流接触器和各个电控型空气断路器的状态反馈接口，而其高压安全检测接口联接电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负；如权利要求2所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述各个电控型空气断路器的输出分别联接驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机；所述电动汽车专用电度表具有六路模拟量采集接口，其中五路分别与驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流传感器连接，且该电动汽车专用电度表具有七个显示窗口，分别用于显示驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流和总电流及备用。
3.如权利要求2所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述电流传感器可采用分流器或霍尔式电流传感器。
4.如权利要求3所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述电流传感器可采用分流器或霍尔式电流传感器。
5.如权利要求1所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述高压电源输入端采用电控型高压直流接触器；所述高压电源输出端由与各个用电设备连接的手动空气断路器组成；所述电能计量单元具有电流传感器和电动汽车专用电度表；所述高压电源输出控制单元采用高压配电控制器；电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负与高压蓄电池的总正和总负连接，其输出端联接各个手动空气断路器的输入端，各个手动空气断路器的输出端分别接电流传感器后与各个用电设备联接；各个电流传感器的输出信号接电动汽车专用电度表，该电动汽车专用电度表具有多路模拟量采集接口和多个显示窗口，且具有与整车控制系统通信的总线通讯接口 ；高压配电控制器的控制输出端联接电控型高压直流接触器，其控制输入端分别联接电控型高压直流接触器和各个手动空气断路器的状态反馈接口，而其高压安全检测接口联接电控型高压直流接触器的输入端的总正和总负。
6.如权利要求6所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述各个手动空气断路器的输出分别联接驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机；所述电动汽车专用电度表具有六路模拟量采集接口，其中五路分别与驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流传感器联接，且该电动汽车专用电度表具有七个显示窗口，分别用于显示驱动电机、空调、电动助力转向油泵、电动空气压缩机、除霜机各电路中的电流和总电流及备用。
7.如权利要求6所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述电流传感器采用分流器或霍尔式电流传感器。
8.如权利要求7所述的纯电动商用车高压配电箱，其特征在于所述电流传感器采用分流器或霍尔式电流传感器。
全文摘要
本发明涉及纯电动商用车的高压配电箱，其采用电控型高压直流接触器作为输入端、电控型空气断路器作为输出端，并由高压配电控制器按照指令对高压的输入和输出进行控制，而且配备电动汽车专用电度表，可分别显示整车总的能耗量、驱动电机能耗量、空调能耗量、电动助力转向油泵能耗量、电动空气压缩机能耗量等。按照本发明，可以对电动车整车自动分配用电，并保证安全用电，而且易于实现整车控制参数的更新。
文档编号B60R16/023GK102166999SQ20111008613
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者周辉, 孙逢春, 林程 申请人:北京理工华创电动车技术有限公司