燃料电池混合动力汽车及其配电单元的制作方法

1.本实用新型涉及配电设备技术领域，特别涉及一种燃料电池混合动力汽车及其配电单元。


背景技术：

2.近年来，燃料电池混合动力汽车得到了很大的发展，其一般采用燃料电池和动力电池作为双动力系统，可以根据设定的程序在不同工况下进行切换。燃料电池混合动力汽车通常在大功率的整车电力下运行，电压高达700vdc以上，电流高达400a，对高压配电系统的设计及高压零组件的选用有巨大挑战。
3.然而，目前一般的燃料电池混合动力汽车由于没有使用集成化燃料电池系统的配电单元，配电单元占用空间较大，使得部分燃料汽车单独配置燃料电池配电，使得整车设备增加，车内空间布置难度加大。
4.因此，如何减小配电单元的占用空间，是本技术领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种配电单元，以减小配电单元的占用空间。本实用新型还提供给了一种燃料电池混合动力汽车。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种配电单元，包括：
8.高压接触器模块，所述高压接触器模块用于安装固定在零部件壳体上；
9.位于所述高压接触器模块上方的集成电路模块，所述集成电路模块包括依次叠加的输入电路板、绝缘板及输出电路板，所述输入电路板的输入电路与所述高压接触器模块的输入端连接，所述输出电路板的输出电路与所述高压接触器模块的输出端连接；
10.位于所述高压接触器模块一侧的电阻模块，所述电阻模块与所述高压接触器模块并联；
11.其他模块，所述其他模块设置于所述集成电路模块的顶面，所述其他模块包括熔断器模块、电源模块、控制模块及连接模块中的任意一个或几个。
12.可选地，上述配电单元中，所述其他模块包括：
13.熔断器模块，所述熔断器模块与所述输出电路板连接；
14.电源模块，用于所述高压接触器模块配电；
15.控制模块，用于控制所述高压接触器模块的开启及断开；
16.连接模块，用于控制所述高压接触器模块与所述控制模块的信号连接。
17.可选地，上述配电单元中，所述集成电路模块上设置有导电孔，所述导电孔包括输入导电孔及输出导电孔；
18.所述输入导电孔与所述输入电路板的输入电路连接，所述输出导电孔与所述输出电路板的输出电路连接；
19.所述高压接触器模块的输入端通过导电柱与所述输入导电孔连接，所述高压接触器模块的输出端通过导电柱与所述输出导电孔连接。
20.可选地，上述配电单元中，所述导电柱为中空圆柱，所述导电柱的端部与所述高压接触器模块的安装接口结构配合连接。
21.可选地，上述配电单元中，所述导电孔贯穿所述集成电路模块，所述导电孔的内径与所述导电柱的内径相同；
22.还包括连接螺栓，所述连接螺栓的螺柱依次穿过所述导电孔及所述导电柱并与所述高压接触器模块连接。
23.可选地，上述配电单元中，所述导电孔设置于所述集成电路模块的一侧区域，所述其他模块设置于所述集成电路模块的另一侧区域；
24.所述一侧区域与所述另一侧区域不重合。
25.可选地，上述配电单元中，还包括支撑所述集成电路模块的支撑柱。
26.可选地，上述配电单元中，所述集成电路模块的表面覆盖绝缘材料层。
27.可选地，上述配电单元中，所述高压接触器模块包括至少两个高压接触器；
28.至少两个所述高压接触器中包括主正高压接触器、主负高压接触器、预充高压接触器及辅机高压接触器中的一个或几个。
29.可选地，上述配电单元中，所述熔断器模块通过螺栓或焊接安装固定在所述集成电路模块上。
30.可选地，上述配电单元中，所述电阻模块位于所述集成电路模块向所述零部件壳体投影的投影面内。
31.本实用新型还提供了一种燃料电池混合动力汽车，包括零部件及配电单元，所述配电单元为如上述任一项所述的配电单元，所述零部件的零部件壳体上设置所述高压接触器模块。
32.可选地，上述燃料电池混合动力汽车中，所述高压接触器模块设置于所述零部件壳体的内壁上。
33.从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的配电单元，通过将输入电路板与输出电路板叠加，并通过绝缘板隔开，确保了输入电路板的输入电路与输出电路板的输出电路互不影响，有效减少了集成电路模块的面积。高压接触器模块用于安装固定在零部件壳体上，方便了配电单元的安装，避免额外设置配电单元的底板或外壳等部件，简化了配电单元的结构；并且，集成电路模块位于高压接触器模块上方，电阻模块位于高压接触器模块一侧，其他模块设置于集成电路模块的顶面，使得配电单元的各部件集成设置，提高了整体结构的紧凑性，有效减少了配电单元的体积，从而减小配电单元的占用空间。
34.本实用新型还提供了一种燃料电池混合动力汽车，包括零部件及配电单元，配电单元为如上述任一种配电单元，零部件的零部件壳体上设置高压接触器模块。由于上述配电单元具有上述技术效果，具有上述配电单元的燃料电池混合动力汽车也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中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。
36.图1为本实用新型实施例提供的配电单元的立体结构示意图；
37.图2为本实用新型实施例提供的配电单元的另一视角的立体结构示意图；
38.图3为本实用新型实施例提供的导电柱的结构示意图。
具体实施方式
39.本实用新型公开了一种配电单元，以减小配电单元的占用空间。本实用新型还提供给了一种燃料电池混合动力汽车。
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.如图1及图2所示，本实用新型实施例提供了一种配电单元，包括高压接触器模块1、集成电路模块3、电阻模块5及其他模块。其中，高压接触器模块1用于安装固定在零部件壳体9上；集成电路模块3位于高压接触器模块1上方，集成电路模块3包括依次叠加的输入电路板301、绝缘板302及输出电路板303，输入电路板301的输入电路与高压接触器模块1的输入端连接，输出电路板303的输出电路与高压接触器模块1的输出端连接；电阻模块5 位于高压接触器模块1一侧，电阻模块5与高压接触器模块1并联；其他模块设置于集成电路模块3的顶面。
42.本实用新型实施例提供的配电单元，通过将输入电路板301与输出电路板303叠加，并通过绝缘板302隔开，确保了输入电路板301的输入电路与输出电路板303的输出电路互不影响，有效减少了集成电路模块3的面积。高压接触器模块1用于安装固定在零部件壳体9上，方便了配电单元的安装，避免额外设置配电单元的底板或外壳等部件，简化了配电单元的结构；并且，集成电路模块3位于高压接触器模块1上方，电阻模块5位于高压接触器模块1一侧，其他模块设置于集成电路模块3的顶面，使得配电单元的各部件集成设置，提高了整体结构的紧凑性，有效减少了配电单元的体积，从而减小配电单元的占用空间。
43.其中，零部件壳体9为燃料电池混合动力汽车的零部件的壳体。燃料电池混合动力汽车的零部件可以为dc/dc变换器或其他零部件，上述零部件壳体9可以为dc/dc变换器的壳体或其他零部件的壳体，在此不做具体限制且均在保护范围之内。
44.可以理解的是，高压接触器模块1可以安装于零部件壳体9的外壁上，使得配电单元与燃料电池混合动力汽车的零部件相互连接且外露于零部件的外侧；也可以安装于零部件壳体9的内壁上，使得配电单元集成在燃料电池混合动力汽车的零部件的内部，进一步优化了整车布置。
45.本实施例中，其他模块包括熔断器模块4、电源模块6、控制模块7及连接模块8。熔断器模块4与输出电路板303连接；电源模块6用于对高压接触器模块1配电；控制模块7用于控制高压接触器模块1的开启及断开；连接模块8用于控制高压接触器模块1与控制模块7的信号连接。当然，其他模块也可以仅包括熔断器模块4、电源模块6、控制模块7及连接模块8
中的任意一个或几个，也可以包括其他类型的模块。
46.为了方便高压接触器模块1与集成电路模块3的连接，集成电路模块3 上设置有导电孔，导电孔包括输入导电孔3041及输出导电孔3042；输入导电孔3041与输入电路板301的输入电路连接，输出导电孔3042与输出电路板303的输出电路连接；高压接触器模块1的输入端通过导电柱2与输入导电孔3041连接，高压接触器模块1的输出端通过导电柱2与输出导电孔3042 连接。通过采用导电柱2连接高压接触器模块1与集成电路模块3，使得导电柱2在起到导电作用的基础上起到了支撑作用。
47.本实施例中，高压接触器模块1可以包括多个高压接触器，由于多个高压接触器的种类不同高度可能也不同，因此，可以通过调整导电柱2的长度调节集成电路模块3的放置角度，如集成电路模块3相对于零部件壳体9平行设置，使得导电柱2的长度方向垂直于集成电路模块3，有效提高了导电连接稳定性。
48.在高度方向(高压接触器模块1与集成电路模块3的排列方向)的尺寸较大的配电单元中，也可以不采用导电柱2连接高压接触器模块1与集成电路模块3。通过在集成电路模块3朝向高压接触器模块1的一面上设置类似沟槽、凹陷孔或镂空结构等避让结构，使得高压接触器模块1中较高的位置进入避让结构，确保高压接触器模块1与集成电路模块3的有效连接，避免高压接触器模块1与集成电路模块3不发生干涉。
49.如图3所示，导电柱2为中空圆柱，导电柱2的端部与高压接触器模块1 的安装接口结构配合连接。本实施例中，导电柱2为圆柱结构，其内孔为圆孔，并且，其内孔与其外壁的轴线重合。导电柱2具有内直径及外直径，其中，导电柱2的内直径为其内孔的直径，导电柱2的外直径为其外壁(圆柱结构)的直径。因此，高压接触器模块1的安装接口结构可以设置为环装凹陷结构，环状凹陷结构的外圈直径与导电柱2的外直径相等(二者差值在允许加工误差之内)，环状凹陷结构的内圈直径与导电柱2的内直径相等(二者差值在允许加工误差之内)。也可以将高压接触器模块1的安装接口结构设置为圆形结构，当该圆形结构为凸起结构时，该圆形结构的直径与导电柱2 的内直径相等(二者差值在允许加工误差之内)；当该圆形结构为凹槽结构时，该圆形结构的直径与导电柱2的外直径相等(二者差值在允许加工误差之内)。通过上述设置，均可以提高导电柱2的端部与高压接触器模块1的安装接口结构配合连接的稳定性。
50.出于方便连接的考虑，导电孔贯穿集成电路模块3，导电孔的内径与导电柱2的内径相同；配电单元还包括连接螺栓，连接螺栓的螺柱依次穿过导电孔及导电柱2并与高压接触器模块1连接。可以理解的是，高压接触器模块1 的安装接口结构中间还设置由螺纹孔，以便于与连接螺栓的螺柱螺纹配合。优选地，导电孔的内径(导电柱2的内径)与连接螺栓的螺柱直径的差值越小，连接螺栓月稳定。也可以通过其他方式使得集成电路模块3与高压接触器模块1导电连接。当然，导电孔的内径与导电柱2的内径也可以不同，在此不再一一累述。
51.导电孔设置于集成电路模块3的一侧区域，其他模块设置于集成电路模块3的另一侧区域；一侧区域与另一侧区域不重合。通过上述设置，有效避免了导电孔的设置与其他模块发生阻碍，也方便了导电孔与高压接触器模块1 的连接操作。
52.本实施例中的配电单元，还包括支撑集成电路模块3的支撑柱。其中，支撑柱可以连接集成电路模块3与零部件壳体9，从而使得支撑柱对配电单元的整体提供支撑力；也可
以将支撑柱连接于高压接触器模块1与集成电路模块3之间或连接于集成电路模块3与电阻模块5之间，提高配电单元的整体结构强度。在本实施例中，集成电路模块3为方形结构，因此，可以在集成电路模块3的四个角均设置支撑柱。
53.进一步地，集成电路模块3的表面覆盖绝缘材料层。以便于有效提高使用安全性。
54.本实施例中，高压接触器模块1至少两个高压接触器；至少两个高压接触器中包括主正高压接触器、主负高压接触器、预充高压接触器及辅机高压接触器中的一个或几个。其中，辅机可以为燃料电池混合动力汽车中的空压机、ptc、水泵、氢气循环泵等。高压接触器的数量可以根据实际需求进行增加或减少。
55.为了方便熔断器模块4的安装，熔断器模块4通过螺栓或焊接安装固定在集成电路模块3上。可以理解的是，熔断器模块4的个数优选根据辅机的数量进行配置。也可以根据其他数值对熔断器模块4的个数进行调整。
56.如图1及图2所示，电阻模块5位于集成电路模块3向零部件壳体9投影的投影面内。通过上述设置，进一步提高了配电单元的结构紧凑性。
57.上述配电单元及模块均为实体结构。
58.本实用新型还提供了一种燃料电池混合动力汽车，包括零部件及配电单元，配电单元为如上述任一种配电单元，零部件的零部件壳体9上设置高压接触器模块1。由于上述配电单元具有上述技术效果，具有上述配电单元的燃料电池混合动力汽车也应具有同样的技术效果，在此不再一一累述。
59.高压接触器模块1可以安装于零部件壳体9的外壁上，使得配电单元与燃料电池混合动力汽车的零部件相互连接且外露于零部件的外侧。
60.出于提高结构紧凑性的考虑，高压接触器模块1设置于零部件壳体9的内壁上。即，配电单元位于零部件壳体9内，使得配电单元集成在燃料电池混合动力汽车的零部件的内部，进一步优化了整车布置。其中，上述零部件壳体9为燃料电池混合动力汽车的零部件的壳体，燃料电池混合动力汽车的零部件可以为dc/dc变换器或其他零部件，上述零部件壳体9可以为dc/dc 变换器的壳体或其他零部件的壳体，在此不做具体限制且均在保护范围之内。通过上述设置，使得配电单元集成在dc/dc变换器或其他零部件内部，优化了整车布置。
61.优选地，零部件壳体9为dc/dc变换器的壳体，即，配电单元集成于 dc/dc变换器内部。
62.本说明书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。
63.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。