配电箱及供电系统的制作方法

1.本技术总体来说涉汽车技术领域，具体而言，涉及一种配电箱及供电系统。


背景技术：

2.现有市场上的工程车、环卫车之类产品，采用在二类底盘上加装上装部分实现相应车型的功能；然而现有市场上的改装类工程车，上装负载通常需要底盘动力电池进行供电。随着车辆功能的增多，车辆上装的动力负载也随之增加。这对车辆的续航会造成较为严重的影响，导致车辆续航与工作时间缩水。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为了解决现有底盘电池同时给上装负载及底盘供电，影响车辆续航技术问题，本技术的主要目的在于提供一种配电箱及供电系统。
5.为实现上述发明目的，本技术采用如下技术方案：
6.一种配电箱，包括：
7.bms模块；
8.第一电路，所述第一电路具有用于与第一电池电连的第一连接端及用于与控制器电连的第二连接端，所述第一电路在所述第一连接端与所述第二连接端之间设有第一充电支路和第一导电支路，所述第一导电支路用于连接第二电池；以及
9.第二电路，所述第二电路具有用于与第一电池电连的第三连接端及用于与控制器电连的第四连接端，所述第二电路与所述第一电路在第一电池与控制器之间形成通电回路；
10.其中，所述第二电路连接有第二导电支路，所述第二导电支路用于连接所述第二电池，所述第二导电支路连接有第二充电支路，所述第二电路在所述第三连接端与所述导电支路之间设有第一继电器，所述第二电路在所述第四连接端与所述导电支路之间设有第二继电器及预充电模块，所述第一导电支路设置有第三继电器，所述bms模块用于采集第二电池后端电压v0、第一继电器后端电压v1及预充电模块后端的电压v2，并通过v0与v1之间和v0与v2之间的压差对比，所述bms 模块分别控制第一继电器、第二继电器及第三继电器的开启或关闭。
11.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述预充电模块包括与所述第二继电器并联设置的预充继电器及预充电阻，所述预充继电器与所述预充电阻串联设置。
12.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述第二充电支路设有充电继电器及第一保险件，所述第一充电保险件位于所述充电继电器的前端。
13.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述第二导电支路在第二充电支路与所述
第二电池之间设置有整流模块。
14.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述第二电路在所述第一继电器与所述第一电池之间设置有第二保险件。
15.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述第二电路在所述第二继电器与所述控制器之间设置有第三保险件。
16.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述配电箱具有与所述第一充电支路和所述第二充电支路连接的充电接口。
17.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述配电箱设置有高压转换器，所述第一电路和所述第二电路通过高压转换器连接所述第一电池。
18.进一步的，在本技术的一些实施例中，上述第二电路在所述第一继电器与所述第一电池之间设有第一采集点，所述第二电路在所述第二继电器与所述控制器之间设有第二采集点，所述第一导电支路在所述第三继电器与所述第二电池之间设有第三采集点，所述第二导电支路与所述第二电路的连接点为第四采集点；
19.所述bms模块采集所述第二采集点和所述第四采集点的电压作为所述第二电池后端电压v0，所述bms模块采集所述第一采集点和所述第二采集点的电压作为所述第一继电器后端电压v1，所述bms模块采集所述第二采集点和所述第三采集点的电压作为所述预充电模块后端的电压v2。
20.一种供电系统，包括第一电池、第二电池及上述配电箱。
21.由上述技术方案可知，本技术的配电箱的优点和积极效果在于：
22.本技术中的配电箱安装在有上装负载需求的车辆上后，能够在车上增设上装电池，第一电池为底盘电池，第二电池为上装电池，第一电路的第一连接端连接第一电池，第一电路的第二连接端连接车辆的控制器，第一电路在第一连接端与第二连接端之间设有第一充电支路和第一导电支路，第一导电支路连接第二电池，第二电路具有与第一电池电连的第三连接端及与控制器电连的第四连接端，第二电路与第一电路在第一电池与控制器之间形成通电回路，实现底盘电池对车辆控制器的供电，第二电路连接有第二导电支路，第二导电支路连接第二电池，第二导电支路连接有第二充电支路，第二电路在第三连接端与导电支路之间设有第一继电器，第二电路在第四连接端与导电支路之间设有第二继电器及预充电模块，第二导电支路设置有第三继电器，bms模块用于采集第二电池后端电压v0、第一继电器后端电压v1及预充电模块后端的电压v2，并通过v0与v1之间和v0与v2之间的压差对比， bms模块分别控制第一继电器、第二继电器及第三继电器的开启或关闭，实现第一电池或第二电池向控制器供电及第一电池与第二电池之间互相补电，第二电池能够向上装电池系统供电，第一电池为第二电池进行补电，因此上装电池系统可以实现第一电池和第二电池的同时供电，增加动力电池补电方式的多样化，提高了工程车的续航能力。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
24.为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而
言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是根据一示例性实施方式示出的一种供电系统示意图。
26.其中，附图标记说明如下：
27.10
‑
第一电池；20
‑
第二电池；30
‑
控制器；40
‑
bms模块；50
‑
充电接口；60
‑
高压转换器；
28.100
‑
第一电路；200
‑
第二电路；300
‑
第一导电支路；400
‑
第二导电支路；500
‑
第一充电支路；600
‑
第二充电支路；
29.210
‑
第一继电器；220
‑
第二继电器；230
‑
预充电模块；240
‑
第二保险件；250
‑
第三保险件；260
‑
第一采集点；270
‑
第二采集点；280
‑ꢀ
第四采集点；
30.231
‑
预充继电器；232
‑
预充电阻；
31.310
‑
第三继电器；320
‑
第三采集点
32.410
‑
整流模块；
33.610
‑
充电继电器；620
‑
第一保险件。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围，因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
35.现有市场上的工程车、环卫车之类产品，采用在二类底盘上加装上装部分实现相应车型的功能；然而现有市场上的改装类工程车，上装负载通常需要底盘动力电池进行供电。随着车辆功能的增多，车辆上装的动力负载也随之增加。这对车辆的续航会造成较为严重的影响，导致车辆续航与工作时间缩水，为了解决现有底盘电池同时给上装负载及底盘供电，影响车辆续航技术问题，本技术的主要目的在于提供一种配电箱及供电系统，供电系统安装有该配电箱，配电箱安装在有上装负载需求的车辆上后，能够在车上增设上装电池，第一电池10为底盘电池，第二电池20为上装电池。
36.第一电路100的第一连接端连接第一电池10，第一电路100的第二连接端连接车辆的控制器30，第一电路100在第一连接端与第二连接端之间设有第一充电支路500和第一导电支路300，第一导电支路 300连接第二电池20，第二电路200具有与第一电池10电连的第三连接端及与控制器30电连的第四连接端，第二电路200与第一电路100 在第一电池10与控制器30之间形成通电回路，实现底盘电池对车辆控制器30的供电，第二电路200连接有第二导电支路400，第二导电支路400连接第二电池20，第二导电支路400连接有第二充电支路600，第二电路200在第三连接端与导电支路之间设有第一继电器210，第二电路200在第四连接端与导电支路之间设有第二继电器220及预充电模块230，第二导电支路400设置有第三继电器310，bms模块40用于采集第二电池20后端电压v0、第一继电器210后端电压v1及预充电模块230后端的电压v2，并通过v0与v1之间和v0与v2之间的压差对比， bms模块40分别控
制第一继电器210、第二继电器220及第三继电器 310的开启或关闭，实现第一电池10或第二电池20向控制器30供电及第一电池10与第二电池20之间互相补电，第二电池20能够向上装电池系统供电，第一电池10为第二电池20进行补电，因此上装电池系统可以实现第一电池10和第二电池20的同时供电，增加动力电池补电方式的多样化，提高了工程车的续航能力。
37.图1是根据一示例性实施方式示出的一种供电系统示意图。
38.参考图1所示，本技术实施例提供一种配电箱及供电系统，配电箱可安装于该供电系统中，配电箱具有第一电路100、第二电路200、第一导电支路300、第二导电支路400、第一充电支路500及第二充电支路600，配电箱安装在有上装负载需求的车辆上后，使车辆能够增设上装电池，本技术实施例中，第一电池10包括底盘电池系统，第二电池20包括上装电池系统。控制器30可以为车辆的集成控制模块。
39.第一电路100的第一连接端连接第一电池10，第一电路100的第二连接端连接车辆的控制器30，第一电路100在第一连接端与第二连接端之间设有第一充电支路500和第一导电支路300，第一导电支路 300连接第二电池20，第二电路200具有与第一电池10电连的第三连接端及与控制器30电连的第四连接端，第二电路200与第一电路100 在第一电池10与控制器30之间形成通电回路，实现底盘电池对车辆控制器30的供电，第二电路200连接有第二导电支路400，第二导电支路400连接第二电池20，第二导电支路400连接有第二充电支路600，第二电路200在第三连接端与导电支路之间设有第一继电器210，第二电路200在第四连接端与导电支路之间设有第二继电器220及预充电模块230，第二导电支路400设置有第三继电器310。
40.本技术实施例中，第一电路100的第一连接端连接第一电池10和控制器30的负极，第一电路100的第二端连接第一电池10和控制器 30的正极，第一充电支路500连接充电接口50的负极，第二充电支路 600连接充电接口50的正极，第一导电支路300连接第二电池20的负极，第二导电支路400连接第二电池20的正极。
41.配电箱具有与第一充电支路500和第二充电支路600连接的充电接口50，预充电模块230包括与第二继电器220并联设置的预充继电器231及预充电阻232，预充继电器231与预充电阻232串联设置，第二充电支路600设有充电继电器610及第一保险件620，第一充电保险件位于充电继电器610的前端，本技术实施例中，第一充电保险件位于充电继电器610与充电接口50之间，第二导电支路400在第二充电支路600与第二电池20之间设置有整流模块410，第二电路200在第一继电器210与第一电池10之间设置有第二保险件240，第二电路200 在第二继电器220与控制器30之间设置有第三保险件250。
42.进一步的，配电箱还可以设置有高压转换器60，第一电路100和第二电路200通过高压转换器60连接第一电池10。在本领域技术人员的理解下，当底盘电池自带高压转换器60时，配电箱可以不用另行设置高压转换器60。
43.参考图1所示，a标识的虚线框为配电箱的基础结构，引出电路接头即可，本领域技术人员可以根据需求，在配电箱基础结构上增设高压转换器60及充电接口50。
44.将第二电路200在所述第一继电器210与所述第一电池10之间设有第一采集点260，所述第二电路200在所述第二继电器220与所述控制器30之间设有第二采集点270，所述第一导电支路300在所述第三继电器310与所述第二电池20之间设有第三采集点320，所
述第二导电支路400与所述第二电路200的连接点为第四采集点280，所述bms 模块40采集所述第二采集点270和所述第四采集点280的电压作为所述第二电池20后端电压v0，所述bms模块40采集所述第一采集点260 和所述第二采集点270的电压作为所述第一继电器210后端电压v1，所述bms模块40采集所述第二采集点270和所述第三采集点320的电压作为所述预充电模块230后端的电压v2，通过v0与v1之间和v0与v2之间的压差对比，所述bms模块40分别控制第一继电器210、第二继电器220及第三继电器310的开启或关闭。
45.具体的，本实施例中，第一继电器210为补电回路的正极继电器，用于控制补电回路高压正极的通断，第二继电器220为放电回路的正极继电器，用于控制放电回路高压正极的通断，第三继电器310为第二电池20端主负继电器，用于控制第二电池20高压负极的通断，预充继电器231为放电回路的预充继电器231，用于控制放电回路的预充回路的通断，充电继电器610为充电回路的正极继电器，用于控制充电回路高压正极的通断。
46.充电接口50充电流程：当充电接口50与充电电源连接后，充电继电器610闭合，此时bms模块40进行检测，若上装动力蓄电池电量不足时，闭合第三继电器310，电池高压负极接通，通过充电接口50 开始为第二电池20充电。
47.当车辆上装有工况需求时：第一电池10或第二电池20输出直流电，给控制器供电，控制器与上装控制器和底盘控制器电连接，从而给上装控制器供电。上装控制器可以将直流电转化为三相交流机，从而给上装驱动电机进行供电。
48.第二电池20放电上电流程：按下车辆的上装“工作按钮”，输出信号至上装控制器，上装控制器检测到“上装工作激活”信号，发送“上装上高压请求指令”至bms模块40，bms模块40接收到“上装上高压请求指令”后；对第三继电器310的状态进行检测，如有异常，上电失败；若无异常，闭合第三继电器310，使第二电池20的高压线路处于导通状态；进行放电回路预充电路控制，闭合预充继电器231, 通过预充电阻232对控制器30中逆变器的电容进行充电，同时bms模块40通过电压采集的电压v2与电压v0进行对比，当电压v2达到电压 v0的90％，完成预充后闭合第二继电器220,放电高压线路处于导通状态，可实现对控制器30中的上装驱动电机上电。
49.第一电池10放电上电流程：按下上装“工作按钮”，输出信号至底盘控制器，底盘控制器检测到“上装工作激活”信号，发送“上装上高压请求指令”至bms模块40，bms模块40接收到“上装上高压请求指令”后；对第一继电器210的状态进行检测，如有异常，上电失败；若无异常，闭合第一继电器210，进行放电回路预充电路控制，闭合预充继电器231,通过预充电阻232对控制器30中逆变器的电容进行充电。同时bms模块40通过电压v2与电压v0进行对比，当电压v2达到电压v0的90％，完成预充后闭合第二继电器220,放电高压线路处于导通状态，通过控制器30可实现对上装驱动装置的上电。
50.第二电池20的补电流程：当第二电池20的电量低于需要补电的阈值时，第一电池10可以实现给第二电池20补电的功能。
51.具体实现方式为：bms模块40发送“第二电池20补电请求指令”至上装控制器，上装控制器接收到请求指令后，对上装电池系统进行检测并将检测结果及允许补电指令发至bms模块40，bms模块40接收到指令后闭合第三继电器310，使电池高压负线路处于导通状态。闭合第一继电器210，补电高压正线路处于导通状态；将闭合后的继电器状态反馈至上装控制器，上装控制器接收到指令后控制补电工作继续，可实现对第二电池20的补电。
52.第一电池10的补电流程：当第一电池10的电量低于需要补电的阈值时，第二电池20可以实现给第一电池10补电的功能。
53.具体实现方式为：bms模块40发送“电池补电请求指令”至底盘控制器，底盘控制器接收到请求指令后，对底盘电池系统进行检测并将检测结果及允许补电指令发至bms模块40，bms模块40接收到指令后闭合第三继电器310，使电池高压负线路处于导通状态。闭合第一继电器210,补电高压正线路处于导通状态；将闭合后的继电器状态反馈至底盘控制器，底盘控制器接收到指令后控制补电工作继续，可实现对第一电池10的补电。
54.综上，本技术提供一种配电箱及供电系统，配电箱可安装于该供电系统中，bms模块40采集第二电池20后端电压v0、第一继电器210 后端电压v1及预充电模块230后端的电压v2，并通过v0与v1之间和v0与v2之间的压差对比，bms模块40分别控制第一继电器210、第二继电器220及第三继电器310的开启或关闭，实现第一电池10或第二电池20向控制器30供电及第一电池10与第二电池20之间互相补电，第二电池20能够向上装电池系统供电，第一电池10为第二电池20进行补电，因此上装电池系统可以实现第一电池10和第二电池20的同时供电，增加动力电池补电方式的多样化，提高了工程车的续航能力。
55.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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发明总的发明构思的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。