一種燃料電池電動車低壓配電盒及其控制方法與流程

2023-10-06 11:42:29 1

本發明涉及電動客車低壓配電技術領域，尤其涉及一種燃料電池電動車低壓配電盒及其控制方法。

背景技術：

目前的燃料電池電動車低壓配電系統採用分散式的低壓配電，燃料電池電堆，散熱系統、高壓DC/DC、預充盒、動力電池系統、電機多合一控制器、低壓DC/DC轉換器等燃料電池系統各部件的低壓電源是採用車輛鑰匙開關分散供電，即在線束上增加保險，增加繼電器。這種配電方式的各配繼電器、保險片分布在各處，線束設計複雜，布線雜亂，當車輛出現問題時，排查問題困難；存在絕緣層磨損導致線路短路，從而導致車輛燃燒的風險；因為布線雜亂，整車電磁幹擾會更大，需要針對此問題進行改進。

技術實現要素：

為了解決以上問題，本發明提供一種燃料電池電動車低壓配電盒及其控制方法，可以有效解決上述問題。

本發明的技術方案是：

一種燃料電池電動車低壓配電盒，包括殼體、常電電源配電電路、ACC檔電源配電電路、第一低壓配電繼電器、ON檔電源配電電路、第二低壓配電繼電器、第三低壓配電繼電器及多個保險片；所述常電電源配電電路、所述ACC檔電源配電電路、所述第一低壓配電繼電器、所述ON檔電源配電電路、所述第二低壓配電繼電器、所述第三低壓配電繼電器以及所述多個保險片均設置於所述殼體中；所述常電電源配電電路的前端連接鉛酸電池的正極，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述ACC檔電源配電電路的前端通過第一低壓配電繼電器與鉛酸電池正極連接，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述ON檔電源配電電路的前端通過第二低壓配電繼電器與鉛酸電池正極連接，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述整車控制器連接ACC檔開關及ON檔開關，用於接收指令信號，所述整車控制器輸出端分別與所述第一低壓配電繼電器以及所述第三低壓配電繼電器連接，根據接收到的指令信號控制所述第一低壓配電繼電器以及所述第三低壓配電繼電器的開合；所述第三低壓配電繼電器用於控制所述第二低壓配電繼電器的開合。

進一步的，所述第一低壓配電繼電器以及所述的第二低壓配電繼電器採用24V/250A繼電器；所述第三低壓配電繼電器採用24V/20A繼電器。

進一步的，所述常電電源配電電路、所述ACC檔電源配電電路、所述ON檔電源配電電路的後端配備多個電源輸出口及預留擴展口。

進一步的，包括第四低壓配電繼電器，所述整車控制器與所述第四低壓配電繼電器連接，用於控制所述第四低壓配電繼電器的開合；所述第四低壓配電繼電器用於控制所述第一低壓配電繼電器的開合。

進一步的，所述第四低壓配電繼電器採用24V/20A繼電器。

進一步的，所述的常電電源配電電路的負載部件包括整車控制器、動力電池系統、電機多合一控制器、低壓DC\DC轉換器；所述的ON檔電源配電電路的負載部件包括燃料電池電堆、散熱系統、高壓DC\DC轉換器、預充盒；所述ACC檔電源配電電路的負載部件包括燃料電池電堆。

進一步的，所述的鉛酸電池正極依次連接總電源開關、總保險片後分別連接常電電源配電路的前端、第一低壓配電繼電器、第二低壓配電繼電器。

進一步的，所述的總保險片採用250A的保險片。

本發明還提供一種燃料電池電動車低壓配電盒的控制方法，包括以下步驟：

S1：常電電源配電電路輸出端直接給相應的負載部件供電；

S2：ACC檔開關閉合；

S3：整車控制器控制第一低壓配電繼電器閉合，從而使ACC檔電源配電電路輸出端給相應的負載部件供電；

S4：ON檔開關閉合；

S5：整車控制器控制第三低壓配電繼電器閉合，第三低壓配電繼電器閉合控制第二低壓配電繼電器閉合，從而使ON檔電源配電電路輸出端給相應的負載部件供電。

與現有技術相比，本發明具有以下的優點：

1、所有低壓配電繼電器、各種規格的保險片集成在一個配電盒中，有利於車輛低壓電源線路排查。

2、集成的低壓配電盒，將使整車的線束設計簡單，線束容易布置，節省線束亂費。

3、集成的低壓配電盒有利於控制整車的電磁幹擾。

4、ACC檔電源配電電路、ON檔電源配電電路可配出電流大，整車控制器控制該2檔電源，使低壓配電更安全可控。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。

附圖1是燃料電池電動車低壓電氣原理圖；

附圖2是燃料電池電動車低壓配電盒電氣原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。

請參閱圖1-2，一種燃料電池電動車低壓配電盒，包括殼體、常電電源配電電路、ACC檔電源配電電路、第一低壓配電繼電器K1、ON檔電源配電電路、第二低壓配電繼電器K2、第三低壓配電繼電器K3及多個保險片；所述常電電源配電電路、所述ACC檔電源配電電路、所述第一低壓配電繼電器K1、所述ON檔電源配電電路、所述第二低壓配電繼電器K2、所述第三低壓配電繼電器K3以及所述多個保險片均設置於所述殼體中；所述常電電源配電電路的前端連接鉛酸電池的正極，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述ACC檔電源配電電路的前端通過第一低壓配電繼電器K1與鉛酸電池正極連接，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述ON檔電源配電電路的前端通過第二低壓配電繼電器K2與鉛酸電池正極連接，後端配置相應規格的保險片後與負載部件連接；所述整車控制器連接ACC檔開關及ON檔開關，用於接收指令信號，所述整車控制器輸出端分別與所述第一低壓配電繼電器K1以及所述第三低壓配電繼電器K3連接，根據接收到的指令信號控制所述第一低壓配電繼電器K1以及所述第三低壓配電繼電器K3的開合；所述第三低壓配電繼電器K3用於控制所述第二低壓配電繼電器K2的開合。

如圖1，所述第三低壓配電繼電器K3的其中一個線圈腳接整車控制器，另一線圈腳接鉛酸電池正極，公共腳接地，常開腳接第二低壓配電繼電器K2的其中一個線圈腳，所述第二低壓配電繼電器K2的另一個線圈腳接鉛酸電池正極，公共腳接鉛酸電池正極，常開腳接ON檔電源配電電路。當整車控制器給出第三低壓配電繼電器K3一個低電平的指令信號，所述第三低壓配電繼電器K3閉合，所述第二低壓配電繼電器K2閉合，從而ON檔電源配電電路上電；所述的第一低壓配電繼電器K1其中一個線圈腳接整車控制器，另一線圈腳接鉛酸電池正極，常開腳接鉛酸電池正極，公共腳接ACC檔電源配電電路，當整車控制器給出第一低壓配電繼電器K1一個低電平的指令信號，所述第一低壓配電繼電器K1閉合，從而ACC檔電源配電電路上電。

所述第一低壓配電繼電器K1以及所述的第二低壓配電繼電器K2選用24V/250A繼電器，所述第三低壓配電繼電器K3選用24V/20A繼電器。

所述常電電源配電電路、所述ACC檔電源配電電路、所述ON檔電源配電電路的後端配備多個電源輸出口及預留擴展口。

所述常電電源配電電路的後端最多可配備5路根據需求配置相應規格的ATS保險片給相應的負載部件供電，其中所述常電電源配電電路輸出端T2配置一個60A保險片，作為一個預留擴展口。

所述ACC檔電源配電電路的後端最多可配備4路根據需求配置相應的ATS保險片給相應的負載部件供電，其中所述ACC檔電源配電電路輸出端T4配置一個60A保險片、T5配置一個150A保險片、T6配置一個60A保險片作為預留擴展口。

所述ON檔電源配電電路的後端最多可配備12路根據需求配置相應的ATS保險片給相應的負載部件供電，其中所述ON檔電源配電電路輸出端T7配置一個150A保險片作為預留擴展口。

如圖2，考慮擴展後ACC檔電源配電電路的電流擴大，進一步增加第四低壓配電繼電器K4，所述第四低壓配電繼電器K4其中一個線圈腳接整車控制器，另一線圈腳接鉛酸電池正極，常開腳接地，公共腳接第一低壓配電繼電器K1的其中一個線圈腳，所述第一低壓配電繼電器K1的另一個線圈腳接鉛酸電池正極，公共腳接鉛酸電池正極，常開腳接ACC檔電源配電電路。當整車控制器給第四低壓配電繼電器K4一個低電平的指令信號，所述第四低壓配電繼電器K4閉合，所述第一低壓配電繼電器K1閉合，從而ACC檔電源配電電路上電。

所述第四低壓配電繼電器K4採用24V/20A繼電器。

所述常電電源配電電路的負載部件包括整車控制器、動力電池系統、電機多合一控制器、低壓DC\DC轉換器。所述常電電源配電電路的輸出端T3安裝一個銅片接低壓DC/DC轉換器的輸出端，所述常電電源配電電路的輸出端F12配置一個20A保險片給整車控制器提供常電電源；所述常電電源配電電路的輸出端F11配置一個20A保險片給動力電池系統提供常電電源；所述常電電源配電電路的輸出端F10配置一個10A保險片給電機多合一控制器和低壓DC/DC轉換器提供常電電源。

所述ON檔電源配電電路的負載部件包括燃料電池電堆、散熱系統、高壓DC\DC轉換器、預充盒。所述ON檔電源配電電路的輸出端T8和T9各安裝一個80A保險片給燃料電池電堆提供ON檔電源；所述ON檔電源配電電路的輸出端F7配置一個10A保險片給高壓DC/DC轉換器提供ON檔電源；所述ON檔電源配電電路的輸出端F8配置一個10A保險片給預充盒提供ON檔電源；所述ON檔電源配電電路的輸出端F9配置一個5A保險片給動電池系統提供ON檔電源；所述ON檔電源配電電路的輸出端F1、F2、F3、F4各配置一個30A保險片給散熱系統提供ON檔電源；所述ON檔電源配電電路的輸出端F5和F6各配置一個30A保險片給燃料電池電堆提供ON檔電源。

所述ACC檔電源配電電路的負載部件包括燃料電池電堆。所述ACC檔電源配電電路的輸出端F13配置一個10A保險片給燃料電池電堆提供ACC檔電源。

如圖1，所述的鉛酸電池正極依次連接整車總電源開關並安裝一個250A的總保險片後分別連接常電電源配電路的前端、第一低壓配電繼電器K1、第二低壓配電繼電器K2。

本發明還提供一種根據權利要求1所述的燃料電池電動車低壓配電盒控制方法，所述低壓配電盒能配出3種電源：

第1種常電電源的供電方法：常電電源配電電路連接鉛酸電池正極，輸出端直接給相應的負載部件供電；

第2種ACC檔電源供電方法：ACC檔開關閉合，整車控制器接收到指令信號，控制第一低壓繼電器K1閉合，從而使ACC檔電源配電電路給相應的負載部件供電；

第3種ON檔電源供電方法：ON檔開關閉合，整車控制器接收到指令信號，控制第三低壓繼電器K3閉合，控制第二低壓繼電器K2閉合，從而使ON檔電源配電電路給相應的負載部件供電。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。