一种电动汽车电源分配单元及其母线系统的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电动汽车电源分配单元及其母线系统。

背景技术：

目前电动汽车的控制电源高压驱动结构内，常采用铜条作为电流承载体，即母线；将绝缘端子固定在箱体上作为单个铜条的支撑点，再增加绝缘座作为铜条及器件的安装连接座。

但是，现有技术的这种安装方式，铜条极间距离大，造成整体电源体积尺寸大、成本高。并且，各个铜条全部为散件连接，接头多、线路路径增长，增大了电源的损耗。

技术实现要素：

本实用新型提供一种电动汽车电源分配单元及其母线系统，以解决现有技术中体积大及损耗高的问题。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种电动汽车电源分配单元的母线系统，包括：输入输出母线、输入滤波母线、辅助保护熔断器件母线以及辅助控制器件母线；其中：

所述输入输出母线的一侧分别设置有电池供电正负输入端子、充电输入正负端子以及电机三相输出端子；所述输入输出母线的另一侧分别与所述输入滤波母线及所述电动汽车电源分配单元的高压维修开关的一侧相连；

所述输入滤波母线与所述辅助保护熔断器件母线的输入端及所述电动汽车电源分配单元的电容输入正负极相连；

所述辅助保护熔断器件母线的输出端与所述辅助控制器件母线及高压DCDC、DCAC的输入高压滤波端相连；

所述辅助控制器件母线与辅助小高压开关控制器件相连；

所述输入输出母线、所述输入滤波母线、所述辅助保护熔断器件母线以及所述辅助控制器件母线之间均设置有固态绝缘。

优选的，所述输入输出母线的电机三相输出端子与所述电动汽车电源分配单元的IGBT模组输出端相连；所述IGBT模组输入端负极与电容输出负极相连；所述IGBT模组输入端正极与电容输出正极相连；

所述输入输出母线的电池供电正输出端子与所述高压维修开关相连；

所述输入输出母线的电池供电负输出端子与所述输入滤波母线的输入驱动负极端子相连；

所述输入输出母线的充电正端子与所述输入滤波母线的充电正极输出端子相连；

所述输入滤波母线的正输出端子与电容输入正极相连；

所述输入滤波母线的负输出端子与电容输入负极相连；

所述输入滤波母线的输出驱动负极端子与所述辅助保护熔断器件母线的输入端相连；

所述辅助保护熔断器件母线的输出端与所述辅助控制器件母线的输入负极相连。

优选的，所述输入滤波母线的供电正极及充电正极中间均还串接有主高压保护器件，所述输入滤波母线的供电正端子还通过主高压开关器件与所述高压维修开关的另一侧相连。

优选的，还包括：通过绝缘体包裹所述输入滤波母线的共模电感。

优选的，所述辅助保护熔断器件母线中串联有小高压保护器件。

优选的，所述辅助保护熔断器件母线的输出端还与辅助电源快插接头输入端、空调的供电端、暖气的供电端及除霜的供电端相连。

优选的，所述辅助控制器件母线的输出负极还与小高压保护器件的负极相连；

所述辅助控制器件母线的输入正极还与所述小高压保护器件的正极相连。

优选的，所述辅助控制器件母线的输出正极还与驱动板的供电端及高压DCDC的供电端相连。

一种电动汽车电源分配单元，包括：如上述任一所述的电动汽车电源分配单元的母线系统。

本实用新型提供的电动汽车电源分配单元的母线系统，包括四个部分，即输入输出母线、输入滤波母线、辅助保护熔断器件母线以及辅助控制器件母线；上述四个部分相互连接进而实现电动汽车电源分配单元内的电流承载；也即本申请将该电动汽车电源分配单元的母线系统模块化，避免了现有技术中由于各个铜条全部为散件连接而导致的接头多、线路路径增长、电源损耗高的问题。并且上述四个部分之间设置有固态绝缘，使得铜条极间距离得以减小，避免了现有技术中整体电源体积尺寸大、成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电动汽车电源分配单元的母线系统的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的电动汽车电源分配单元的母线系统的俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本实用新型提供一种电动汽车电源分配单元的母线系统，以解决现有技术中体积大及损耗高的问题。

具体的，本实施例采用互母线模块结构拼搭成高功率密度电动车控制电源高压结构，总共把整个高压电源中的母线系统分为4个模块，如图1所示，包括：输入输出母线101、输入滤波母线102、辅助保护熔断器件母线103以及辅助控制器件母线104；其中：

输入输出母线101的一侧分别设置有电池供电正负输入端子、充电输入正负端子以及电机三相输出端子；输入输出母线101的另一侧分别与输入滤波母线102及电动汽车电源分配单元的高压维修开关201的一侧相连；

输入滤波母线102与辅助保护熔断器件母线103的输入端及电动汽车电源分配单元的电容301输入正负极相连；优选的，该环路中安装主控充电高压开关器件和主高压保护器件203；

辅助保护熔断器件母线103的输出端与辅助控制器件母线104及高压DCDC、DCAC的输入高压滤波端相连；优选的，辅助保护熔断器件母线103中串联有小高压保护器件204；且辅助保护熔断器件母线103的输出端还与辅助电源快插接头输入端、空调的供电端、暖气的供电端及除霜的供电端相连。

辅助控制器件母线104与辅助小高压开关控制器件相连；

输入输出母线101、输入滤波母线102、辅助保护熔断器件母线103以及辅助控制器件母线104之间均设置有固态绝缘。

本实施例提供的该电动汽车电源分配单元的母线系统，通过输入输出母线101、输入滤波母线102、辅助保护熔断器件母线103以及辅助控制器件母线104相互连接，进而实现电动汽车电源分配单元内的电流承载；也就是说，本实施例采用多个母线结构组合在一起，每个母线作为一个模块，将该电动汽车电源分配单元的母线系统模块化，使得电源分配单元高压主功率主回路无散装铜件连接，各模块之间采用结构件连接方式，进而减少电源线路路径长度、降低电源损耗、减少用材、降低成本、降低重量，避免了现有技术中由于各个铜条全部为散件连接而导致的接头多、线路路径增长、电源损耗高的问题。并且上述四个部分之间设置有固态绝缘，把多极电路采用固态绝缘形成一个整体，利用母线的自身高强度特性和电源极间固态绝缘特性，使得铜条极间距离得以减小，避免了现有技术中整体电源体积尺寸大、成本高的问题。并且，本实施例提供的技术方案，各个母线模块还能够作为其它器件的支撑固定支架，更进一步减少用材、降低成本、降低重量。

本实用新型另一实施例还提供了一种具体的电动汽车电源分配单元的母线系统，在上述实施例及图1的基础之上，本实施例详细说明了各个母线模块之间的连接关系：

输入输出母线101的电机三相输出端子与电动汽车电源分配单元的IGBT模组302输出端相连；IGBT模组302输入端负极与电容301输出负极相连；IGBT模组302输入端正极与电容301输出正极相连；

输入输出母线101的电池供电正输出端子与高压维修开关201相连；

输入输出母线101的电池供电负输出端子与输入滤波母线102的输入驱动负极端子相连；

输入输出母线101的充电正端子与输入滤波母线102的充电正极输出端子相连；

输入滤波母线102的正输出端子与电容301输入正极相连；

输入滤波母线102的负输出端子与电容301输入负极相连；

输入滤波母线102的输出驱动负极端子与辅助保护熔断器件母线103的输入端相连；

辅助保护熔断器件母线103的输出端与辅助控制器件母线104的输入负极相连。

优选的，输入滤波母线102的供电正极及充电正极中间均还串接有主高压保护器件203，输入滤波母线102的供电正端子还通过主高压开关器件202与高压维修开关201的另一侧相连。

优选的，辅助保护熔断器件母线103中串联有小高压保护器件204。

优选的，辅助保护熔断器件母线103的输出端还与辅助电源快插接头输入端、空调的供电端、暖气的供电端及除霜的供电端相连。

优选的，辅助控制器件母线104的输出负极还与小高压保护器件204的负极相连；

辅助控制器件母线104的输入正极还与小高压保护器件204的正极相连。

优选的，辅助控制器件母线104的输出正极还与驱动板的供电端及高压DCDC的供电端相连。

综上，各个母线模块之间分别形成了负极驱动连接、正极驱动连接、正极充电连接及其他连接等，图2所示为电流流向，具体的：

负极驱动连接包括：输入输出母线101的电池供电负输出端子与输入滤波母线102的输入驱动负极端子连接，输入滤波母线102的负输出端子与电容301输入负极连接，电容301输出负极与IGBT模组302输入端负极连接，IGBT模组302输出端与输入输出母线101的电机三相输出端子连接；

同时，输入滤波母线102的输出驱动负极端子与辅助保护熔断器件母线103输入端连接；辅助保护熔断器件母线103的输出端给驱动板、DCDC、空调等供电。

正极驱动连接包括：输入输出母线101的电池供电正输出端子与高压维修开关201连接，高压维修开关201与驱动主高压开关器件202正极连接，主高压开关器件202负极与输入滤波母线102输入端驱动供电正端子连接，输入滤波母线102供电正极中间串接主高压保护器件203，输入滤波母线102的正输出端子与电容301输入正极连接，电容301输出正极与IGBT模组302输入端正极连接，IGBT模组302输出端与输入输出母线101的三相输出端子连接。

正极充电连接包括：输入输出母线101的电池供电正输出端子与高压维修开关201连接，高压维修开关201与主高压开关器件202正极连接，再串联充电主高压开关器件202，串联充电主高压开关器件202后与输入滤波母线102的输入端驱动供电正极连接，输入滤波母线102充电正极中间串接主高压保护器件203；输入滤波母线102充电正极输出端子与输入输出母线101充电正端子连接，再连接输入输出母线101充电正端子与电池输入正；

输入滤波母线102电池供电正极与辅助保护熔断器件母线103的输入端连接，辅助保护熔断器件母线103中间串联小高压保护器件204，输出端给空调、暖气、除霜等供电；

辅助保护熔断器件母线103的输出端与辅助控制器件母线104的输入负极端连接，辅助控制器件母线104输出负极与小高压开关器件205负极连接，小高压开关器件205正极与辅助控制器件母线104的输入正极连接，辅助控制器件母线104的输出正极给驱动板、DCDC、空调等供电。

通过上述具体连接，该电动汽车电源分配单元高压主功率主回路中，除DCDC供电采用独立线缆连接外，各个器件或者模块之间均能够实现无线缆连接，使得连接更为可靠。

优选的，该电动汽车电源分配单元的母线系统，还包括：通过绝缘体包裹输入滤波母线102的共模电感。把共模电感无限融入母线中，且共模电感尽可能接近电容301输入正负极；使得电源具有低电感特性，有效减少高压高频电磁干扰，减少IGBT的尖峰电压及干扰。

本实施例中，电源分配单元高压整体结构采用4个母线独立模块组成回路，其中直流输入端与交流输出端采用装配母线独立结构模块，主控直流高压开关及保护器件采用母线独立结构模块，辅助电源高压开关采用母线独立结构模块，辅助电源高压开关保护器件采用母线独立结构模块；整个电源把高压部分的所有电源连接输入输出、充电、供电、开关、器件保护、模组桥臂控制形成一个高压大电流低电压感、高功率密度、最短路径模块化结构回路，能够降低模组尖峰电压，降低线路损耗，降低电源整体重量、低成本、实现模块化装配和可靠性连接。

本实用新型另一实施例还提供了一种电动汽车电源分配单元，包括：上述任一所述的电动汽车电源分配单元的母线系统。

该母线系统与各个器件之间的连接关系如上述实施例所述，此处不再一一赘述。

本实用新型中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。