一种高压集成配电系统的制作方法

本实用新型属于电动汽车高压配电系统技术领域，具体涉及一种高压集成配电系统。

背景技术：

随着新能源汽车产能的变大，功能的需求增多，对纯电动轻卡的高压系统结构原理的设计要求越来越高，整车对于纯电动汽车高压电器的布置逐步集成化发展。中国实用新型专利(授权公告号cn208062794u、授权公告日2018.11.06)公开了一种配电模块，用于高压配电系统中，所述高压配电系统还包括用电模块和控制模块，所述控制模块用于控制所述配电模块对所述用电模块进行配电，所述配电模块包括正母线和负母线，所述正母线与所述负母线之间连接有多条配电回路，每条所述配电回路包括依次连接的第一接触器、熔断器以及第一连接器，检测模块连接在第一接触器和第二连接器之间，第二连接器连接在第一连接器与控制模块之间，其中，所述配电模块所包括的所有电路元器件均集成到一pcb板上，但是无法满足新能源轻卡对电源转换和配电保护功能的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种满足新能源轻卡对电源转换和配电保护功能的高压集成配电系统。

为实现上述目的，本实用新型所设计的高压集成配电系统，包括高压配电单元pdu和直流电转直流电变换器dcdc；所述高压配电单元pdu包括辅助驱动模块、主正接触器km1、主预充继电器km2、ptc接触器km3、1号上装预充继电器km4、1号上装主接触器km5、2号上装预充继电器km6、2号上装主接触器km7、预充电阻r、主正保险fu1、2号上装保险fu2、1号上装保险fu3、ptc保险fu4、空调保险fu5及dcdc保险fu6；所述直流电转直流电变换器dcdc接辅助驱动模块的总线接口。

进一步地，所述辅助驱动模块包括主控mcu、内部电源模块及can模块；主控mcu的信号采集端子包括1号上装主接触器控制正sz1+、2号上装主接触器控制正sz2+、主预充接触器控制正yc+、主正接触器控制正zz+及接触器控制正ptc+，主控mcu的反馈端子包括1号上装主接触器吸合信号sz1sn+及2号上装主接触器吸合信号sz2sn+，内部电源模块的信号端子包括dcdc激活dcjh+、启动电源en+、接触器电源正12v+、辅助电源vcc+及辅助电源gnd-，can模块的信号端子包括can-h和can-l；

电池正极高压电从电池正极输入接口进入穿过主正保险fu1随后电路分流；第一路电通过dcdc保险fu6进入直流电转直流电变换器dcdc的输入正极给dcdc提高高压电；第二路电经预充电阻r后分别通过主预充继电器km2、1号上装预充继电器km4、2号上装预充继电器km6的触点，第三路电通过主正接触器km1的触点、第四路电通过1号上装主接触器km5的触点、第五路电通过2号上装主接触器km7的触点；高压电通过主正保险fu1、2号上装保险fu2、1号上装保险fu3、空调保险fu5分别给主控、2号上装、1号上装、空调供电，高压电经km1去往km3触点，再通过ptc保险fu4给ptc供电；主正接触器km1、主预充继电器km2、ptc接触器km3、1号上装预充继电器km4、1号上装主接触器km5、2号上装预充继电器km6、2号上装主接触器km7的控制线圈由辅助驱动模块的对应端口信号控制；且直流电转直流电变换器dcdc的输入端can模块总线接口。

进一步地，所述辅助驱动模块外接的bms/on档输出en+信号、bms输出dcjh+信号，外接的vcu输出ptc+信号，外接的mcu输出zz+信号和yc+信号，外接的1#2#上装开关输出sz1+信号和sz2+信号，sz1sn+和sz2sn+反馈给外接的上装控制板。

进一步地，所述主控mcu的型号为pic18f25k80-i/pt，内部电源模块的电源芯片型号为td1507tr，can模块的芯片型号为tja1042。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型高压集成配电系统集成了高压配电模块和dcdc模块，既能够分配高压电，也能够保护电路，通过dcdc转换能够把高压电转换成低压电给低压用电器供电，内部辅助驱动模块接受控制信息，智能安全的控制高压电源分配，高压集成配电系统提高了纯电动车高压用电器的集成度，不仅降低了整车部件布置的难度以及整车的重量，也提高了整车的可靠性，也为纯电动车上装供电提供有效的供电方案。

附图说明

图1为本实用新型高压集成配电系统原理图；

图2为图1中驱动模块示意图；

图3为图1的应用原理图；

图4为图1的辅助驱动模块上下电流程图；

图5为图1的主预充回路上下电流程图；

图6为图1的ptc上下电流程图；

图7为图1的上装上下电流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示高压集成配电系统，包括高压配电单元pdu和直流电转直流电变换器dcdc。其中，高压配电单元pdu包括辅助驱动模块、主正接触器km1、主预充继电器km2、ptc接触器km3、1号上装预充继电器km4、1号上装主接触器km5、2号上装预充继电器km6、2号上装主接触器km7、预充电阻r、主正保险fu1、2号上装保险fu2、1号上装保险fu3、ptc保险fu4、空调保险fu5及dcdc保险fu6；高压集成配电系统的高压接线端口包括电池正极输入(电池+)接口、电池负极输入(电池-)端口、2号上装端口、1号上装端口、ptc端口、空调压缩机(空调)端口、电机控制器输出正极(主控+)端口、电机控制器输出负极(主控-)端口、dcdc输出正极(l+)端口，所有高压接线端口都含有屏蔽线，屏蔽线都接到高压集成配电系统的箱体上，同时，dcdc输出负极(l-)端口接到高压集成配合箱体外壳搭铁处。

电池正极高压电从电池正极输入(电池+)接口进入穿过主正保险fu1随后电路分流；第一路电通过dcdc保险fu6进入直流电转直流电变换器dcdc的输入正极(h1+)给dcdc提高高压电；第二路电经预充电阻r后分别通过主预充继电器km2、1号上装预充继电器km4、2号上装预充继电器km6的触点，第三路电通过主正接触器km1的触点、第四路电通过1号上装主接触器km5的触点、第五路电通过2号上装主接触器km7的触点，由此组成主控、1号上装、2号上装三条预充回路；预充完成后，高压电通过主正保险fu1、2号上装保险fu2、1号上装保险fu3、空调保险fu5分别给主控、2号上装、1号上装、空调供电，其中，ptc接触器km3是在主控预充回路内，主预充完成后，高压电经km1去往km3触点，再通过ptc保险fu4给ptc供电；电池负极通过电路与a-口、c-口、j-口、f-口、i-口、g-口和直流电转直流电变换器dcdc的h1+端相同形成环路；km1、km2、km3、km4、km5、km6、km7的控制线圈由辅助驱动模块的对应端口信号控制；且直流电转直流电变换器dcdc的输入端can模块总线接口。

结合图2所示，辅助驱动模块包括主控mcu、内部电源模块及can模块，主控mcu的信号采集端子包括1号上装主接触器控制正sz1+、2号上装主接触器控制正sz2+、主预充接触器控制正yc+、主正接触器控制正zz+及接触器控制正ptc+，主控mcu的反馈端子包括1号上装主接触器吸合信号sz1sn+及2号上装主接触器吸合信号sz2sn+，内部电源模块的信号端子包括dcdc激活dcjh+、启动电源en+、接触器电源正12v+、辅助电源vcc+及辅助电源gnd-，can模块的信号端子包括can-h和can-l。结合图3所示，外接的bms/on档输出en+信号、bms输出dcjh+信号，外接的vcu输出ptc+信号，外接的mcu输出zz+信号和yc+信号，外接的1#2#上装开关输出sz1+信号和sz2+信号，sz1sn+和sz2sn+反馈给外接的上装控制板。其中，主控mcu的型号为pic18f25k80-i/pt，内部电源模块的电源芯片型号为td1507tr，can模块的芯片型号为tja1042。

上高压后，动力电从总正接口进入高压集成配电系统，当bms激活dcdc，则dcdc就开始工作；当主预充回路预充完成后，主正接触器km1吸合，主控和空调压缩机就有高压电；若闭合ptc接触器km3，ptc就能上高压。当1号/2号上装预充回路预充完成后，1号上装主接触器km5/2号上装主接触器km7闭合，上装就能上电。

本实用新型高压集成配电系统集成了高压配电模块和dcdc模块，既能够分配高压电，也能够保护电路，通过dcdc转换能够把高压电转换成低压电给低压用电器供电，内部辅助驱动模块接受控制信息，智能安全的控制高压电源分配，高压集成配电系统提高了纯电动车高压用电器的集成度，不仅降低了整车部件布置的难度以及整车的重量，也提高了整车的可靠性，也为纯电动车上装供电提供有效的供电方案。

本实用新型高压集成配电系统的实用过程如下：

如图4所示为辅助驱动模块上下电流程图

当有on档或者bms信号时，检测电压为9～16v，延时t0再检测on档或者bms信号，若t1没有信号主动断开ptc接触器km3/1号上装主接触器km5/1号上装主接触器km7，若再过t2还没信号，主动断开主正继电器km1，若再过t3没信号，辅助驱动模块下电。

如图5所示为主预充回路上下电流程图

当有on档或者bms信号一直有效时，如果检测到yc+信号t0有效则闭合主预充接触器km2，再判断yc+信号，若在t4时间内一直有信号则断开主预充接触器km2，若断开主预充接触器km2，t5时间后还有yc+信号则再闭合主预充接触器km2，重新判断yc+信号，反之则延时t0断掉主预充接触器km2。若检测到zz+信号，保持t0闭合主正继电器km1，若没检查到zz+信号就断开主正继电器km1。

如图6所示为ptc上电流程图

当有on档或者bms信号一直有效时，若检查到ptc+信号t0有效则闭合ptc接触器km3。若t0还没收到ptc+信号则断开ptc接触器km3。

如图7所示为上装上电流程图

以1号上装为例，当有on档或者bms信号保持t6以上一直有效时，若检查到sz1+信号t0有效再判断没有yc+信号和sz2+信号就闭合1号上装预充接触器km4，若t7时间内信号有效则闭合1号上装主接触器km5，并反馈sz1sn+信号，sz1+再过保持t7时间就断开1号上装预充接触器km4。若t0内没有收到sz1+信号则闭合1号上装预充接触器km4，要是t7时间内信号恢复则断开1号上装预充接触器km4，没有则断开1号上装主接触器km5，再判断t7时间，要是再没收到sz1+信号则断开1号上装预充接触器km4，否则再闭合闭合1号上装主接触器km5。2号上装上下电流程类似1号上装。