一种并联式混合动力底盘高压配电系统 |
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| 申请号 | CN202311858373.8 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN118024878A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 东莞市日新传导科技有限公司; | 发明人 | 王嵘; 钟鹏; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种并联式混合动 力 底盘高压配电系统，涉及新 能源 汽车 领域，一种并联式混合动力底盘高压配电系统，所述盒体内部设置为上下两层，所述 箱体 上层安装有高压配电组件，本 发明 的高压配电组件外部并联2套动力 电池 输入，经过高压配电系统控制后，有2套 电机 MCU输出，2套上装输出及DC输出，能外接2套快充输入系统，由高压配电系统根据整车指令，完成 母线 连接、并网、负载接通断开等功能。其中一套 动力总成 作为备用和功率补偿，提升车辆面对复杂工况的 稳定性 ，本发明采用双回路动力总成可并网供电，本高压配电系统可以直接外接电源给上装系统供电。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种并联式混合动力底盘高压配电系统，其特征在于：包括盒体、设于所述盒体表面的第一快充接口、第二快充接口、第一MCU接口、第二MCU接口、第一上装接口、第二上装接口、水冷接口，所述盒体内部设置为上下两层，所述箱体上层安装有高压配电组件，所述高压配电组件包括包括第一快充回路、第二快充回路、第一控制器回路、第二控制器回路、第一上装回路、第二上装回路、水冷控制回路，所述箱体下层安装于高压检测模块与两套DC‑DC模块，所述第一电池接口外接有第一锂电池组件，所述第二电池接口均外接有第二锂电池组件，所述第一快充回路的输入端、所述第二快充回路的输入端分别与所述快充输出接口连接，所述第一快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第二快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的一端、所述第二控制器回路的一端、所述第一上装回路的一端、所述第二上装回路的一端、所述水冷控制回路的一端均与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的另一端与所述第一MCU接口电性连接，所述第二控制回路的另一端与所述第二MCU接口电性连接，所述第一上装回路的另一端与所述第一上装接口电性连接，所述第二上装回路的另一端与所述第二上装接口电性连接，所述水冷控制回路的另一端与所述水冷接口电性连接。 |
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| 说明书全文 | 一种并联式混合动力底盘高压配电系统技术领域背景技术[0002] 随着国家对节能和环保的要求越来越高，发展新能源是当前汽车行业发展的主要趋势，混合动力兼顾了传统燃油车长续航里程及纯电动车低能耗、低排放的特点，2022年混合动力占新能源汽车销售比重达26％。 [0003] 当前混动汽车的研究和销售主要集中在乘用车领域。一般采用单回路动力总成为电动车供电，在复杂工况下，若该回路故障，会导致车辆供电中断，整车稳定性较差；而在该特种车混合动力底盘高压配电系统中，集成燃油发动机和2套电动总成，由高压配电系统根据整车指令，完成母线连接、并网、负载接通断开等功能。其中一套动力总成作为备用和功率补偿，提升车辆面对复杂工况的稳定性。发明内容 [0004] 本申请实施例的目的在于提供一种并联式混合动力底盘高压配电系统，其能够解决单回路动力总成供电稳定性较差的技术问题。 [0005] 本申请实施例提供一种并联式混合动力底盘高压配电系统，包括盒体、设于所述盒体表面的第一快充接口、第二快充接口、第一MCU接口、第二MCU接口、第一上装接口、第二上装接口、水冷接口，所述盒体内部设置为上下两层，所述箱体上层安装有高压配电组件，所述高压配电组件包括包括第一快充回路、第二快充回路、第一控制器回路、第二控制器回路、第一上装回路、第二上装回路、水冷控制回路，所述箱体下层安装于高压检测模块与两套DC‑DC模块，所述第一电池接口外接有第一锂电池组件，所述第二电池接口均外接有第二锂电池组件，所述第一快充回路的输入端、所述第二快充回路的输入端分别与所述快充输出接口连接，所述第一快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第二快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的一端、所述第二控制器回路的一端、所述第一上装回路的一端、所述第二上装回路的一端、所述水冷控制回路的一端均与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的另一端与所述第一MCU接口电性连接，所述第二控制回路的另一端与所述第二MCU接口电性连接，所述第一上装回路的另一端与所述第一上装接口电性连接，所述第二上装回路的另一端与所述第二上装接口电性连接，所述水冷控制回路的另一端与所述水冷接口电性连接。 [0006] 作为优选，所述盒体内部还集成有高压检测模块，所述高压检测模块分别与所述第一快充回路、所述第二快充回路、所述第一控制器回路、所述第二控制器回路电性连接。 [0007] 作为优选，所述第一快充回路包括第一DC‑DC模块、熔断器FU4、熔断器FU5、继电器KM1，所述第二快充回路包括第二DC‑DC模块、熔断器FU15、熔断器FU14、继电器KM11，所述第一DC‑DC模块的输入端与所述第一快充接口连接，所述第一DC‑DC模块的输出端通过所述熔断器FU4与所述第一锂电池组件连接，所述继电器KM1的输入端与所述第一快充接口连接，所述继电器KM1的输出端通过所述熔断器FU5与所述第一锂电池组件连接，所述第二DC‑DC模块的输出端通过所述熔断器FU15与所述第二锂电池组件连接，所述继电器KM11的输入端与所述第二快充接口连接，所述继电器KM11的输出端通过所述熔断器FU14与所述第二锂电池组件连接。 [0008] 作为优选，所述第一控制器回路包括继电器KM3、继电器KM4、熔断器FU6、电阻R1，所述第一MCU接口的负极端子直接与所述第一锂电池组件连接，所述第一MCU接口的正极端子与所述继电器KM3的一端连接，所述继电器KM3的另一端与所述熔断器FU6的一端连接，所述继电器KM4的一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述继电器KM3的一端连接，所述熔断器FU6的另一端、所述继电器KM4的另一端与所述第一锂电池组件连接；所述第二控制器回路包括继电器KM9、继电器KM10、熔断器FU13、电阻R2，所述第二MCU接口的负极端子直接与所述第二锂电池组件连接，所述第二MCU接口的正极端子与所述继电器KM9的一端连接，所述继电器KM9的另一端与所述熔断器FU13的一端连接，所述继电器KM10的一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述继电器KM9的一端连接，所述熔断器FU13的另一端、所述继电器KM10的另一端与所述第二锂电池组件连接。 [0009] 作为优选，所述第一上装回路包括继电器KM5、熔断器FU7、熔断器FU8，所述第一上装接口的负极端子与所述第一锂电池组件连接，所述第一上装接口的正极端子与所述继电器KM5的一端连接，所述继电器KM5的另一端分别与所述熔断器FU7的一端、所述熔断器FU8的一端连接，所述熔断器FU7的另一端、所述熔断器FU8的另一端与所述第一锂电池组件电性连接；所述第一上装回路包括继电器KM8、熔断器FU11、熔断器FU12，所述第二上装接口的负极端子与所述第二锂电池组件连接，所述第二上装接口的正极端子与所述继电器KM8的一端连接，所述继电器KM8的另一端分别与所述熔断器FU11的一端、所述熔断器FU12的一端连接，所述熔断器FU11的另一端、所述熔断器FU12的另一端与所述第二锂电池组件电性连接。 [0010] 作为优选，所述水冷控制回路包括继电器KM6、继电器KM7、熔断器FU9、熔断器FU10，所述继电器KM6的一端、所述继电器KM7的一端均与所述水冷接口连接，所述继电器KM6的另一端通过所述熔断器FU9与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述继电器KM7的另一端熔断器FU10所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接。 [0011] 作为优选，所述水冷接口外接有水冷组件，所述水冷组件包括第一入水口、第二入水口、第一出水口、第二出水口、第一冷却管、第二冷却管，所述第一入水口、所述第二入水口、所述第一出水口、所述第二出水口均安装于所述盒体上，所述第一入水口、所述第一冷却管、所述第一出水口依次贯通，所述第二入水口、所述第二冷却管、所述第二出水口依次贯通，所述第一冷却管盘绕于所述第一锂电池组件上，所述第二冷却管盘绕于所述第二锂电池组件上。 [0012] 作为优选，所述第一锂电池组件的主回路包括熔断器FU1，所述第二锂电池组件的主回路包括熔断器FU2。 [0013] 本发明的有益效果： [0014] 本发明提供的一种并联式混合动力底盘高压配电系统，包括盒体、设于所述盒体表面的第一快充接口、第二快充接口、第一MCU接口、第二MCU接口、第一上装接口、第二上装接口、水冷接口，所述盒体内部设置为上下两层，所述箱体上层安装有高压配电组件，所述高压配电组件包括包括第一快充回路、第二快充回路、第一控制器回路、第二控制器回路、第一上装回路、第二上装回路、水冷控制回路，所述箱体下层安装于高压检测模块与两套DC‑DC模块，所述第一电池接口外接有第一锂电池组件，所述第二电池接口均外接有第二锂电池组件，所述第一快充回路的输入端、所述第二快充回路的输入端分别与所述快充输出接口连接，所述第一快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第二快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的一端、所述第二控制器回路的一端、所述第一上装回路的一端、所述第二上装回路的一端、所述水冷控制回路的一端均与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的另一端与所述第一MCU接口电性连接，所述第二控制回路的另一端与所述第二MCU接口电性连接，所述第一上装回路的另一端与所述第一上装接口电性连接，所述第二上装回路的另一端与所述第二上装接口电性连接，所述水冷控制回路的另一端与所述水冷接口电性连接，本发明的高压配电组件外部并联2套动力电池输入，经过高压配电系统控制后，有2套电机MCU输出，2套上装输出及DC输出，能外接2套快充输入系统，由高压配电系统根据整车指令，完成母线连接、并网、负载接通断开等功能。其中一套动力总成作为备用和功率补偿，提升车辆面对复杂工况的稳定性，本发明采用双回路动力总成可并网供电，本高压配电系统可以直接外接电源给上装系统供电。附图说明 [0015] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。 [0016] 图1为本发明的正视图； [0017] 图2为本发明的背视图； [0018] 图3为本发明的电路示意图。 [0019] 附图标记分别为： [0020] 1、盒体；2、第一快充接口；3、第二快充接口；4、第一MCU接口；5、第二MCU接口；6、第一上装接口；7、第二上装接口；8、水冷接口；9、第一入水口；10、第二入水口；11、第一出水口；12、9第二出水口。 具体实施方式[0021] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。 [0022] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。 [0023] 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。 [0024] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。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。 [0025] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。 [0026] 在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。 [0027] 如图1‑3所示，一种并联式混合动力底盘高压配电系统，包括盒体1、设于所述盒体1表面的第一快充接口2、第二快充接口3、第一MCU接口4、第二MCU接口5、第一上装接口6、第二上装接口7、水冷接口8，所述盒体1内部设置为上下两层，所述箱体上层安装有高压配电组件，所述高压配电组件包括包括第一快充回路、第二快充回路、第一控制器回路、第二控制器回路、第一上装回路、第二上装回路、水冷控制回路，所述箱体下层安装于高压检测模块与两套DC‑DC模块，所述第一电池接口外接有第一锂电池组件，所述第二电池接口均外接有第二锂电池组件，所述第一快充回路的输入端、所述第二快充回路的输入端分别与所述快充输出接口连接，所述第一快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第二快充回路的输出端分别与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的一端、所述第二控制器回路的一端、所述第一上装回路的一端、所述第二上装回路的一端、所述水冷控制回路的一端均与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述第一控制器回路的另一端与所述第一MCU接口4电性连接，所述第二控制回路的另一端与所述第二MCU接口5电性连接，所述第一上装回路的另一端与所述第一上装接口6电性连接，所述第二上装回路的另一端与所述第二上装接口7电性连接，所述水冷控制回路的另一端与所述水冷接口8电性连接，本发明的高压配电组件外部并联2套动力电池输入，经过高压配电系统控制后，有2套电机MCU输出，2套上装输出及DC输出，能外接2套快充输入系统，由高压配电系统根据整车指令，完成母线连接、并网、负载接通断开等功能。其中一套动力总成作为备用和功率补偿，提升车辆面对复杂工况的稳定性，本发明采用双回路动力总成可并网供电，本高压配电系统可以直接外接电源给上装系统供电。 [0028] 本实施例中，所述盒体1内部还集成有高压检测模块，所述高压检测模块分别与所述第一快充回路、所述第二快充回路、所述第一控制器回路、所述第二控制器回路电性连接，高压检测模块可以检测各支路继电器接通闭合状态，各负载支路的绝缘状态，并上报给BMS，同时还能检测第一锂电池组件、第二锂电池组件及DCDC模块的温度状态。 [0029] 本实施例中，所述第一快充回路包括第一DC‑DC模块、熔断器FU4、熔断器FU5、继电器KM1，所述第二快充回路包括第二DC‑DC模块、熔断器FU15、熔断器FU14、继电器KM11，所述第一DC‑DC模块的输入端与所述第一快充接口2连接，所述第一DC‑DC模块的输出端通过所述熔断器FU4与所述第一锂电池组件连接，所述继电器KM1的输入端与所述第一快充接口2连接，所述继电器KM1的输出端通过所述熔断器FU5与所述第一锂电池组件连接，所述第二DC‑DC模块的输出端通过所述熔断器FU15与所述第二锂电池组件连接，所述继电器KM11的输入端与所述第二快充接口3连接，所述继电器KM11的输出端通过所述熔断器FU14与所述第二锂电池组件连接。 [0030] 本实施例中，所述第一控制器回路包括继电器KM3、继电器KM4、熔断器FU6、电阻R1，所述第一MCU接口4的负极端子直接与所述第一锂电池组件连接，所述第一MCU接口4的正极端子与所述继电器KM3的一端连接，所述继电器KM3的另一端与所述熔断器FU6的一端连接，所述继电器KM4的一端与所述电阻R1的一端连接，所述电阻R1的另一端与所述继电器KM3的一端连接，所述熔断器FU6的另一端、所述继电器KM4的另一端与所述第一锂电池组件连接；所述第二控制器回路包括继电器KM9、继电器KM10、熔断器FU13、电阻R2，所述第二MCU接口5的负极端子直接与所述第二锂电池组件连接，所述第二MCU接口5的正极端子与所述继电器KM9的一端连接，所述继电器KM9的另一端与所述熔断器FU13的一端连接，所述继电器KM10的一端与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述继电器KM9的一端连接，所述熔断器FU13的另一端、所述继电器KM10的另一端与所述第二锂电池组件连接。 [0031] 本实施例中，所述第一上装回路包括继电器KM5、熔断器FU7、熔断器FU8，所述第一上装接口6的负极端子与所述第一锂电池组件连接，所述第一上装接口6的正极端子与所述继电器KM5的一端连接，所述继电器KM5的另一端分别与所述熔断器FU7的一端、所述熔断器FU8的一端连接，所述熔断器FU7的另一端、所述熔断器FU8的另一端与所述第一锂电池组件电性连接；所述第一上装回路包括继电器KM8、熔断器FU11、熔断器FU12，所述第二上装接口7的负极端子与所述第二锂电池组件连接，所述第二上装接口7的正极端子与所述继电器KM8的一端连接，所述继电器KM8的另一端分别与所述熔断器FU11的一端、所述熔断器FU12的一端连接，所述熔断器FU11的另一端、所述熔断器FU12的另一端与所述第二锂电池组件电性连接。 [0032] 本实施例中，所述水冷控制回路包括继电器KM6、继电器KM7、熔断器FU9、熔断器FU10，所述继电器KM6的一端、所述继电器KM7的一端均与所述水冷接口8连接，所述继电器KM6的另一端通过所述熔断器FU9与所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接，所述继电器KM7的另一端熔断器FU10所述第一锂电池组件、所述第二锂电池组件电性连接。 [0033] 本实施例中，所述水冷接口8外接有水冷组件，所述水冷组件包括第一入水口、第二入水口、第一出水口、第二出水口、第一冷却管、第二冷却管，所述第一入水口、所述第二入水口、所述第一出水口、所述第二出水口均安装于所述盒体1上，所述第一入水口、所述第一冷却管、所述第一出水口依次贯通，所述第二入水口、所述第二冷却管、所述第二出水口依次贯通，所述第一冷却管盘绕于所述第一锂电池组件上，所述第二冷却管盘绕于所述第二锂电池组件上。 [0034] 所述第一锂电池组件的主回路包括熔断器FU1，所述第二锂电池组件的主回路包括熔断器FU2，熔断器FU7、熔断器FU8、熔断器FU11、熔断器FU12采用智能熔断器，可以设置电流阈值，当电流过载时主动切断主回路，保障整车系统安全，在纯电动(EV)模式和混合动力(HYD)模式下，根据整车指令完成电池包连接、双支路系统独立或并网连接、负载接通断开等功能，在停车发电(GEN)模式下，根据整车指令完成电池包连接、并网和上装接通断开等功能，实现上装供电支路选择功能，能够实时向整车控制器反馈上装电流；所述盒体1下层有高压检测模块、两套DCDC模块、水冷组件。所述高压检测模块具有自检功能，根据整车指令需求对高压配电盒及附属电池包、负载进行绝缘检测，并上报绝缘检测值；所述高压检测模块具有绝缘检测支路巡检功能，接收整车控制器指令完成各负载支路绝缘检测功能；所述高压检测模块具有子网单独供电和并网时的绝缘检测功能，并上报绝缘检测值；所述高压检测模块可以实现电池包和高压配电盒温度控制，保证水冷机组高压支路切换时线路和器件安全； [0035] 本系统的控制过程为： [0036] 当车辆启动时，接受整车控制器上电状态(ACC(上低压)、ON(上高压)、START(启动))、车辆运行模式(HYD(混动)、EV(纯电动)、GEM(停车发电)、MD(纯机械))和档位信息(D/N/R)。向电池包BMS发送主正负接触器闭合指令，实现动力电池包上网控制； [0037] 具体上电流程： [0038] 整车上电后，电池管理系统BMS被唤醒； [0039] 电池管理系统BMS进行自检状态，本高压配电系统内置高压安全检测模块，检测图1继电器KM3、继电器KM10，继电器KM4、继电器KM9，继电器KM2、继电器KM11，继电器KM5、继电器KM8，继电器KM6、继电器KM7状态，上报给电池管理系统BMS，如果没有故障，电池管理系统BMS将反馈Ready到整车控制器VCU。 [0040] 通过检测后整车控制器VCU发高压上电指令，闭合继电器KM4、继电器KM9，预充完成后闭合继电器KM3、继电器KM10，延时100ms后断开继电器KM4、继电器KM9。 [0041] 高压上电完成。 [0043] 当负载供电时，接收整车状态信息，闭合各负载输出线路上接触器，完成负载配电控制； [0045] 以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。 |
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