[实用新型]一种电动汽车动力电池高压控制箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池管理系统的控制技术，更具体地涉及安装于大功率电动汽车动力电池管理系统内的一种动力电池高压控制箱。

背景技术

近些年来，由于传统能源的不可再生性，以及日趋严重的环境污染问题，使得新能源技术的开发和应用得到了快速的发展，其中动力电池在新能源汽车方面的应用尤为突出。我国政府非常重视电动汽车技术的发展，并采取优惠政策鼓励电动汽车的应用，经过数年的快速发展，我国已当之无愧地成为全球第一大新能源汽车市场，但电动汽车的整体技术水平仍处于中低水平，特别是在安全性、动力电池、创新能力、核心竞争力等方面仍有待提高。

电动汽车动力系统的基本组成可分为主能源子系统、电力驱动子系统和辅助控制子系统三个子系统。其中，主能源子系统由动力电池和能源管理系统构成，能源管理系统实现动力电池监控、协调充放电控制等功能；电力驱动子系统由电子控制系统、电驱动电机、机械传动系统和驱动车轮等部分组成；辅助控制子系统由电压变换器、辅助电源等组成，如动力转向、空气调节等。

电动汽车动力电池高压箱属于主能源子系统，通常由高压箱的箱体、高压电气回路、电池管理系统等组成。高压箱为动力电池安全可靠运行提供保障，其主要功能包括：提供安全可靠地充电、放电电气回路；实时监测电池电压、放电电压、充电电压、充电电流、放电电流、电池以及电气回路运行温度；根据需要及时而准确地控制各个电气回路的断开或接通。

由于电动汽车高压箱的安装空间非常有限，而电池组的端电压又比较高，最高可到750V，对电气回路的电气绝缘要求非常高，各个回路之间的绝缘间隙要足够大。因此，大部分高压箱产品把高压箱有限的空间留给了高压主回路，而辅助电气回路如测量回路、控制回路只能安装在高压电气回路之间狭小的可利用空隙中。最终带来如下问题有：

1)高压箱内部电气连接混乱，主回路和辅助回路同时搅合在一个有限的空间内，给电气安全带来极大隐患。

2)在高压箱的生产过程中组装困难，维修过程中拆卸困难，造成产品的生产维护成本高。

3)高压箱的高压主回路在工作时有大电流通过，会对辅助回路造成复杂的电磁干扰。

4)高压箱中主回路主要是靠空气绝缘，辅助回路是通过导线的绝缘材料绝缘，一旦导线的绝缘材料磨损，高压电将窜入辅助回路，击穿辅助回路上的元器件，进而失去对高压主回路的控制，对动力电池造成严重且不可逆的伤害，甚至可能引起动力电池的燃烧、爆炸。

发明内容

本实用新型要解决上述高压箱现有技术存在的电气回路中主回路和辅助回路连接混乱，电气安全可靠性差，生产组装、维护拆卸繁琐等问题，为此提出一种新型电动汽车动力电池高压控制箱，它具有主回路和辅助回路分开，采用PCB板代替部分辅助回路的线束，结构设计合理、体积小、安全性高、生产维护方便等优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

动力电池高压控制箱包括上盖、箱体和底盖，所述箱体用箱体隔板分隔成上下两部分，上部为用于安装高压元器件的高压室，下部为用于安装低压元器件的低压室，所述高压室分为正极区和负极区两个分区，在所述正极区设置有安装在正极PCB板上的放电正继电器、充电正继电器、预充继电器、预充电阻和霍尔传感器；在所述负极区设置有安装在负极PCB板上的放电负继电器、充电负继电器；在所述低压室内安装有高压检测单元HMU模块、电池检测单元BMU模块、温度检测模块、绝缘检测模块；在所述箱体外侧设置有主面板，与所述高压室相接的所述主面板设置有高压接口区，与所述低压室相接的所述主面板设置有低压接口区；在所述高压接口区设置有电池正极输入口、放电正极输出口、充电正极输入口、充电负极输入口、电池负极输入口、放电负极输出口，在所述低压接口区设置有低压供电输入口、温度信号输入口；

所述电池正极输入口与霍尔传感器的一端电连接，所述霍尔传感器的另一端与正极母线电连接，所述充电正极输入口与所述充电正继电器的一端电连接，所述充电正继电器的另一端与所述正极母线电连接，所述放电正极输出口与所述放电正继电器的一端电连接，所述放电正继电器的另一端与所述正极母线电连接，所述预充继电器和所述预充电阻串联后并联在所述放电正继电器的两端；所述电池负极输入口与负极母线电连接，所述充电负极输入口与所述充电负继电器的一端电连接，所述充电负继电器的另一端与所述负极母线电连接，所述放电负极输出口与所述放电负继电器的一端电连接，所述放电负继电器的另一端与所述负极母线电连接；