一种快充型一体式车用动力电源系统的制作方法

1.本实用新型涉及车用电源技术领域，具体而言，涉及一种快充型一体式车用动力电源系统。


背景技术：

2.如图1所示，传统快充型纯电动客车的动力电源系统一般包含了如下电源系统部件：多个储能装置包1(电容或电池箱体)、受电弓系统2、外置电池高压配电箱3(包含电池管理系统，绝缘监测模块，电池充电回路以及放电保护回路等)，各个部件之间通过连接线束或管路4连接。
3.由于各个部件在单独制备后需要通过不同的工装运输，再统一进行装配，故，传统快充型纯电动客车的动力电源系统各个部件的物理位置分散，这些电源系统部件必须使用大量的高低压线缆、冷却管路、灭火管路等进行箱体连接，高压线缆连接节点多、管路多、拆装工序多、电源成组成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种快充型一体式车用动力电源系统，以解决传统的客车动力电源系统各个部件的物理位置分散，这些电源系统部件必须使用大量的高低压线缆、冷却管路、灭火管路等进行箱体连接，高压线缆连接节点多、管路多、拆装工序多、电源成组成本高的问题。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一种快充型一体式车用动力电源系统，包括集成于一体的多个储能单元器件、电池管理系统、绝缘监测模块以及控制配电回路，所述电池管理系统与每个所述储能单元器件单独连接，所述电池管理系统与所述控制配电回路相连接。
7.本实用新型所述的车用动力电源系统将各部件集成于一体，减少使用电池成组辅件装置(如电池箱体外壳，高低压电连接器等)，降低电池系统成组成本；
8.大幅减少串接高低压电缆和冷却管路，减轻动力电源系统总重量，提升动力电源系统能量密度；
9.减少动力电源系统高压线缆连接节点，提高电源安全可靠性；
10.单个动力电源系统更易于设计提升ip防护等级；
11.车用动力电源系统拆装更加方便，仅需吊装总成即可；
12.由于储能单元器件布置相对集中，电池热管理系统更易于设计。
13.电池管理系统对控制配电回路进行控制，可以根据需要选择性接通某些回路，达到所需要的目的。
14.在一种实施方式中：
15.所述快充型一体式车用动力电源系统安装于车顶，动力电源系统检修口处于车辆最上层，打开后操作面无干扰，检修方便。
16.极限情况下，动力电源系统如出现热失控起火等情况，有害气体和热量在车辆最顶部释放，不影响客区乘客逃生；且动力电源系统暴露，更加易于外部灭火资源介入。
17.在一种实施方式中：
18.所述快充型一体式车用动力电源系统还包括充电接口，用于为所述储能单元器件充电。
19.在一种实施方式中：
20.所述充电接口为国标直流充电插座接口。
21.在一种实施方式中：
22.所述快充型一体式车用动力电源系统还包括受电弓铜排，所述受电弓铜排经过所述控制配电回路与所述储能单元器件连接。
23.受电弓可以获取电源，向整车电气系统供电，且受控制配电回路的控制，可以控制其是否进入工作状态。
24.在一种实施方式中：
25.所述控制配电回路包括枪充充电回路、受电弓快充充电回路和放电保护回路。
26.在一种实施方式中：
27.电路的输入端与输出端均设有所述绝缘监测模块。
28.在一种实施方式中：
29.所述储能单元器件、所述电池管理系统、所述绝缘监测模块以及所述控制配电回路容纳于同一个箱体内，所述箱体的顶盖上设有加热除雪装置。
30.在一种实施方式中：
31.所述储能单元器件的电芯处设有冷却或加热系统的换热装置。
32.由外部提供冷源或热源，与电芯接触。
33.在一种实施方式中：
34.所有所述储能单元器件的能量满足车辆日常运行工况最少耗电需求能量或平均耗电需求能量，或满足车辆日常运行工况下的驱动电机峰值功率需求能量。
35.充电快，且能够降低车载动力电源系统成本。
36.在一种实施方式中：
37.所述快充型一体式车用动力电源系统设有一路或多路扩展接口，用于连接外部的扩展动力电源系统以扩充总存储能量。
38.提供扩展接口，可满足用户不同的续驶里程需求。
39.在一种实施方式中：
40.所述扩展接口通过线缆或连接器装置连接外部的扩展动力电源系统，达到扩充总存储能量的目的，满足用户对车辆不同续驶里程需求。
41.在一种实施方式中：
42.所述扩展接口通过额外搭配的锂电池或超级电容储能装置来扩充总存储能量。
43.在一种实施方式中：
44.所述储能单元器件为锂电池、超级电容单体或模组。
45.在一种实施方式中：
46.所述快充型一体式车用动力电源系统的总重量不超过1000kg。
47.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
48.1.本实用新型所述的车用动力电源系统将各部件集成于一体，减少使用电池成组辅件装置(如电池箱体外壳，高低压电连接器等)，降低电池系统成组成本。
49.2.大幅减少串接高低压电缆和冷却管路，减轻动力电源系统总重量，提升动力电源系统能量密度。
50.3.减少动力电源系统高压线缆连接节点，提高电源安全可靠性。
51.4.单个动力电源系统更易于设计提升ip防护等级。
52.5.车辆动力电源系统在进行车辆装配或拆卸维护时也更加便捷，仅需吊装总成即可。
53.6.由于储能单元器件布置相对集中，电池热管理系统更易于设计。
54.7.动力电源系统总成存储能量仅满足车辆日常运行工况最少耗电需求能量或平均耗电需求能量，或满足车辆日常运行工况下的驱动电机峰值功率需求能量，降低车载动力电源系统成本。
55.8.提供扩展接口，通过额外搭配的锂电池或超级电容储能装置来满足用户不同的续驶里程需求。
56.9.动力电源系统安装于车顶，检修口处于车辆最上层，打开后操作面无干扰，检修方便。
57.10.极限情况下，动力电源系统如出现热失控起火等情况，有害气体和热量在车辆最顶部释放，不影响客区乘客逃生。且动力电源系统暴露，更加易于外部灭火资源介入。
附图说明
58.图1为传统的客车动力电源系统的结构示意图。
59.图1中的图标：1-储能装置包，2-受电弓系统；3-外置电池高压配电箱，4-连接线束或管路。
60.图2为实施例1所述的快充型一体式车用动力电源系统的结构示意图。
61.图3为实施例2所述的快充型一体式车用动力电源系统的结构示意图。
62.图4为图3的零件拆分图。
63.图2-图3中的图标：5-储能单元器件，6-电池管理系统，7-绝缘监测模块，8-国标直流充电插座接口，9-受电弓铜排，10-冷却或加热系统的换热装置，11-加热除雪装置，12-快充型一体式车用动力电源系统，13-扩展动力电源系统。
具体实施方式
64.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合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。
65.实施例1
66.参见图2，本实施例提出一种快充型一体式车用动力电源系统，包括集成于一体的多个储能单元器件5、电池管理系统6、绝缘监测模块7、国标直流充电插座接口8、受电弓铜
排9以及控制配电回路。
67.其中：所述储能单元器件5为锂电池、超级电容单体或模组。
68.所述电池管理系统6与每个所述储能单元器件5单独连接，所述电池管理系统6与所述控制配电回路相连接。所述控制配电回路包括枪充充电回路、受电弓快充充电回路和放电保护回路。
69.电路的输入端与输出端均设有所述绝缘监测模块7，所述绝缘监测模块7是针对直流系统正负极对地绝缘电阻，当达到告警整定值，发接地告警信号，并进行接地支路造成工作，将接地故障定位少数供电回路，以提高接地故障处理速度，减轻劳动强度，缩短接地周期，使电力系统运行更安全。
70.所述国标直流充电插座接口8用于为所述储能单元器件5充电。
71.所述受电弓铜排9经过所述控制配电回路与所述储能单元器件5连接。
72.所述储能单元器件5的电芯处设有冷却或加热系统的换热装置10，所述冷却或加热系统的换热装置10与电芯相接触，由外部提供冷源或热源。
73.在本实施例中，所述储能单元器件5、所述电池管理系统6、所述绝缘监测模块7、所述国标直流充电插座接口8、所述受电弓铜排9、所述冷却或加热系统的换热装置10以及控制配电回路容纳于同一个箱体内，所述箱体的顶盖上设有加热除雪装置11，所述加热除雪装置11可由储能单元器件 5供电，也可外接电源供电。
74.所有所述储能单元器件5的能量满足车辆日常运行工况最少耗电需求能量或平均耗电需求能量，或满足车辆日常运行工况下的驱动电机峰值功率需求能量，充电快，且能够降低车载动力电源系统成本。
75.本实施例所述的快充型一体式车用动力电源系统将各部件集成于一体，减少了电池成组辅件装置的使用(如电池箱体外壳，高低压电连接器等)，降低电池系统成组成本；大幅减少了串接高低压电缆和冷却管路，减轻动力电源系统总重量(总重量不超过1000kg)，提升了动力电源系统能量密度；减少动力电源系统高压线缆连接节点，提高电源安全可靠性；单个动力电源系统更易于设计提升ip防护等级；储能单元器件5布置相对集中，电池热管理系统更易于设计。
76.本实施例所述的快充型一体式车用动力电源系统可以安装于车顶，便于安装或维修，检修口处于车辆最上层，打开后操作面无干扰，检修方便；极限情况下，动力电源系统如出现热失控起火等情况，有害气体和热量在车辆最顶部释放，不影响客区乘客逃生。且动力电源系统暴露，更加易于外部灭火资源介入。
77.实施例2
78.本实施例与实施例1的区别在于：参见图3-图4，所述快充型一体式车用动力电源系统12设有一路或多路扩展接口，用于连接外部的扩展动力电源系统13以扩充总存储能量。
79.具体的可以通过线缆或连接器装置连接外部的锂电池或超级电容储能装置，达到扩充总存储能量的目的，满足用户对车辆不同续驶里程需求。
80.实施例3
81.本实施例与实施例1的区别在于：受电弓可通过较短的线缆直接连接到动力电源系统内，不限于选用铜排的形式。
82.实施例4
83.本实施例与实施例1的区别在于：国标直流充电插座接口和控制回路，以及电池热管理系统的取电接口和控制回路可以独立于快充型一体式车用动力电源系统，设计到车辆底盘处。
84.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。