供电装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种供电装置和车辆。


背景技术：

2.在全球资源匮乏的环境下，为了摆脱对石油的依赖和环境保护，发展电动车成为汽车领域的主流。
3.当前汽车领域的电动车包括高压平台和低压平台，高压平台一般可以达到600v，由动力锂电池直接供电，给电动车提供动力；低压平台可以是12v、24v或48v，主要是由铅酸电池供电。但是，目前的电动车的电池成本较高，如何降低电动车的电池成本成为业界亟待解决的重要课题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种供电装置和车辆，用以解决现有技术中电动车电池成本高的问题，实现了电动车电池成本的降低。
5.本实用新型提供一种供电装置，包括：电池箱、高压动力电池、低压电池、dc-dc变换器和控制装置；
6.其中，所述高压动力电池、所述低压电池、所述dc-dc变换器和所述控制装置皆集成于所述电池箱内；
7.所述控制装置分别与所述高压动力电池、所述低压电池和所述dc-dc变换器相连；
8.所述dc-dc变换器分别与所述高压动力电池和所述低压电池相连。
9.根据本实用新型提供的一种供电装置，还包括：冷却结构；
10.所述冷却结构设置于所述电池箱内，用于对所述高压动力电池、所述控制装置、所述低压电池、所述dc-dc变换器和所述电池箱降温。
11.根据本实用新型提供的一种供电装置，还包括：第一开关和第二开关；
12.所述低压电池通过所述第一开关与所述控制装置相连，所述第一开关用于控制所述低压电池对所述控制装置的供电；
13.所述第二开关分别与所述低压电池和所述控制装置相连，所述第二开关用于在所述控制装置的控制下，控制所述低压电池对所述控制装置之外的低压用电设备的供电。
14.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述电池箱外设置有所述低压电池对应的正极输出端和负极输出端；
15.所述低压电池的正极与所述正极输出端相连；
16.所述低压电池的负极与所述负极输出端相连。
17.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述控制装置的电源正极与所述低压电池的正极相连，所述控制装置的电源负极与所述低压电池的负极相连；
18.所述第一开关设置于所述控制装置的电源负极与所述低压电池的负极相连的线路上。
19.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述第二开关为继电器；所述继电器包括常开触点和线圈；
20.所述继电器的常开触点设置于所述低压电池的正极与所述正极输出端相连的线路上；
21.所述继电器的线圈分别与所述控制装置的第一端和地相连。
22.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述dc-dc变换器的低压正极输入端连接至所述继电器与所述正极输出端之间的线路；
23.所述dc-dc变换器的低压负极输入端与所述低压电池的负极相连；
24.所述dc-dc变换器的低压正极输出端连接至所述继电器与所述低压电池的正极之间的线路；
25.所述dc-dc变换器的低压负极输出端与所述低压电池的负极相连；
26.所述dc-dc变换器的高压正极输入端与所述高压动力电池的正极相连；
27.所述dc-dc变换器的高压负极输入端与所述高压动力电池的负极相连；
28.所述dc-dc变换器的canh端通过canh线与所述控制装置的第二端相连；
29.所述dc-dc变换器的canl端通过canl线与所述控制装置的第三端相连。
30.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述电池箱外部还设置有低压通信接口；
31.所述控制装置的第四端与所述低压通信接口；
32.所述低压通信接口用于与所述电池箱外部的设备通信。
33.根据本实用新型提供的一种供电装置，所述低压电池和高压动力电池为锂电池。
34.本实用新型还提供一种车辆，包括上述任一种所述供电装置。
35.本实用新型提供的供电装置，通过将高压动力电池、低压电池、dc-dc变换器和控制装置集成到同一电池箱内，可以省去高压动力电池到高压配电板、高压配电板到集成有dc-dc变换器的多合一模块的高压线束线径，同时可省去多合一模块内dc-dc变换器到低压电池正负极的低压线束线径，节省了大量成本的同时使得车辆轻量化。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型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。
37.图1是本实用新型提供的一种供电装置的结构示意图；
38.图2是本实用新型提供的一种供电装置的电路结构示意图；
39.附图标记：
40.100：电池箱；110：高压动力电池；
41.120:控制装置；130：冷却结构；200：低压电池；
42.300：dc-dc变换器；210：正极输出端；220：负极输出端；
43.230：低压通信接口；410：第一开关；420：第二开关。
具体实施方式
44.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。
45.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
48.当前的电动车包括高压平台和低压平台，高压平台一般可以达到600v，由动力锂电池直接供电，给电动车提供动力；低压平台可以是12v、24v或48v，主要是由铅酸电池供电。电池成本高是电动车一直以来的痛点。
49.相关技术中，电动车包括高压动力电池箱、低压电池箱和集成有dc-dc变换器的多合一模块。高压动力电池箱内有高压动力电池和高压电池控制板、冷却结构等。低压电池箱内有低压电池和低压电池控制板，低压电池箱内不包含有冷却结构。集成有dc-dc变换器的多合一模块内除了有dc-dc变换器，还有油泵、气泵、高压配电板，dc-dc控制板，can模块等，该多合一模块内部也不包含冷却结构。
50.为了解决相关技术中电池成本高的技术问题，本实用新型提供一种供电装置，该供电装置可以应用于电动车等需要高压动力电池和低压电池供电的车辆。
51.现结合图1和图2，对本实用新型提供的供电装置的各实施例进行描述。应当理解的是，以下仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特别限定。
52.如图1所示，本实用新型实施例提供了一种供电装置，包括：电池箱100、高压动力电池110、低压电池200、dc-dc变换器300和控制装置120；
53.其中，高压动力电池110、低压电池200、dc-dc变换器300和控制装置120皆集成于
电池箱100内；
54.控制装置120分别与高压动力电池110、低压电池200和dc-dc变换器300相连；
55.dc-dc变换器300分别与高压动力电池110和低压电池200相连。
56.本实用新型实施例提供的供电装置包括电池箱100，一方面，电池箱100可以是相关技术中的高压动力电池箱，因此，本实施例中，可以对相关技术中的高压动力电池箱的外形和尺寸不作任何改变，沿用成为本实施例中的电池箱100，进而对电池箱100内原有的高压动力电池110的位置也可以不作改变。
57.基于此，本实施例中，更改了低压电池200的设置位置，可以取消原有的低压电池箱，将原有的低压电池箱内的低压电池200设置在电池箱100内的空余空间中。并且，更改了dc-dc变换器300的设置位置，可以取消原有的多合一模块内dc-dc变换器的设置，将dc-dc变换器也设置在电池箱100内的空余空间中。
58.另外，可以将低压电池原有的低压电池控制板、dc-dc变换器原有的dc-dc控制板和高压动力电池原有的高压电池控制板集成到同一个控制板形成控制装置120，该控制装置120也被设置在电池箱100内。需要进行说明的是，该控制装置120采用原有的控制板的控制方式对低压电池200、dc-dc变换器300、高压动力电池110分别控制即可，具体可以参考相关技术实施，此处不做赘述。
59.基于此，该控制装置120还分别与dc-dc变换器300和低压电池200相连。dc-dc变换器300分别与高压动力电池110和低压电池200相连。dc-dc变换器300用于将高压动力电池110的电压转换成目标电压为低压电池200充电。其中，目标电压为低压电池200所需的充电电压。
60.另一方面，电池箱100也可以是新定制的非标准制作的电池箱，用于将高压动力电池110、低压电池200、dc-dc变换器300和控制装置120集成在一起。
61.如此，实现高压动力电池110、低压电池200、dc-dc变换器300和控制装置120的集成，因此，本实施例提供的供电装置也可以称作一种集成式供电装置。
62.本实施例中提供的供电装置，一方面，将低压电池200设置到电池箱100内，可以省去原有的低压电池箱的电池框、电池盖板及相关附件，实现第一层的降低成本和降重，同时可节约安装空间，减少装配过程，降低装配成本；另一方面，将原有的多合一模块内的dc-dc变换器设置到电池箱100内以后，可以省去高压动力电池到高压配电板、高压配电板到原有的多合一模块内dc-dc变换器的高压线束线径，同时可省去原有的多合一模块内dc-dc变换器到低压电池正负极的低压线束线径，通过铜排即可实现低压电池200与dc-dc变换器300的连接，不仅提升了可靠性，而且实现第二层的降低成本和降重，并且降重又促进了车辆的轻量化，而车辆轻量化可以提升车辆的整车性能。
63.另外，如果dc-dc变换器设置在原有的多合一模块中，当用户停车充电的时候，若此时有对车辆进行维修的需求，由于原有的高压动力电池和dc-dc变换器之间的高压输入线暴露在电池箱外面，那么车辆充电过程中的高压电路容易导致安全事故。而本实施例中的供电装置中，由于dc-dc变换器300和高压动力电池110一起集成在同一电池箱100内，即使在车辆处于充电过程中对其进行维修，也不会对人体造成伤害，如此，提高了整车的安全性。
64.在示例性实施例中，如图1所示，供电装置还包括：冷却结构130；
65.冷却结构130设置于电池箱100内，用于对高压动力电池110、控制装置120、低压电池200、dc-dc变换器300和电池箱100降温。
66.图1是本实用新型提供的一种供电装置的结构示意图，其中冷却结构130以虚线框示意。
67.具体地，该冷却结构130可以是电池箱100内原有的高压动力电池110的冷却结构。该冷却结构130的冷却方式可以包括传统的空调循环冷却式、水冷式和风冷式。本实用新型实施例对冷却结构130的具体结构和冷却方式不再作任何具体地限定。将低压电池200和dc-dc变换器300设置到电池箱100内以后，该冷却结构130可以对高压动力电池110、控制装置120、低压电池200和dc-dc变换器300，甚至电池箱100同时降温，提高了安全性，且极大地提高了低压电池200、dc-dc变换器300和控制装置120的工作效率。
68.本实施例提供的供电装置，冷却结构130作为共用的冷却部件可以同时对电池箱100内的低压电池200、dc-dc变换器300、控制装置120和高压动力电池110进行及时地降温，提高了供电装置的整体安全性和工作效率。
69.在示例性实施例中，如图1所示，电池箱100外设置有低压电池200对应的正极输出端210和负极输出端220；
70.低压电池200的正极与正极输出端210相连；
71.低压电池200的负极与负极输出端220相连。
72.具体地，在将低压电池200设置在电池箱100内以后，需要在电池箱100外设置低压电池200对应的正极输出端210和负极输出端220，低压电池200的正极与正极输出端210相连；低压电池200的负极与负极输出端220相连。
73.本实施例提供的供电装置，通过在电池箱100外设置低压电池200对应的正极输出端210和负极输出端220，方便低压电池200对电池箱100外的低压用电设备进行供电。
74.在示例性实施例中，如图2所示，供电装置还包括：第一开关410和第二开关420；
75.低压电池200通过第一开关410与控制装置120相连，第一开关410用于控制低压电池200对控制装置120的供电；
76.第二开关420分别与低压电池200和控制装置120相连，第二开关420用于在控制装置120的控制下，控制低压电池200对控制装置之外的低压用电设备的供电。
77.图2中示出的低压电池200示例性地采用了24v低压电源，所以图2中供电装置的电路结构示意图中示意出了低压电池200对电池箱100外部的低压用电设备输出电时的24v正极输出和24v负极输出。
78.具体地，第一开关410分别与低压电池200和控制装置120相连，示例性地，控制装置120的电源正极与低压电池200的正极相连，控制装置120的电源负极与低压电池200的负极相连，第一开关410设置于控制装置120的电源负极与低压电池200的负极相连的线路上。
79.具体地，第一开关410用于控制低压电池200对控制装置120的供电。第一开关410可以为自锁开关。那么当用户在按下第一开关410之后，控制装置120通电并开始进入准备工作。
80.具体地，第二开关420分别与低压电池200和控制装置120相连，控制装置120控制第二开关420闭合后低压电池200开始对控制装置120之外的低压用电设备供电，例如给点火开关、灯光系统和空调控制系统等进行供电。
dc变换器到低压电池正负极的低压线束线径，即节省了大量的高压线束线径和低压线束线径，降低了车辆的线束成本。
97.在示例性实施例中，如图1所示，电池箱100外部还设置有低压通信接口230；
98.控制装置120的第四端与低压通信接口230相连；
99.低压通信接口230用于与电池箱100外部的设备通信。
100.具体地，在将低压电池200设置到电池箱100内以后，可以在电池箱100的外部新增设置一个低压通信接口230，用于使得控制装置120与电池箱100外部原有与低压电池控制板通信连接的设备进行通信，其中低压通信接口230和控制装置120的第四端相连。
101.本实施例提供的供电装置，通过在电池箱100的外部新增设置低压通信接口230，从而实现控制装置120与原有的低压电池控制板通信的设备进行通信。
102.在示例性实施例中，低压电池200和高压动力电池110为锂电池。
103.需要进行说明的是，锂电池即为锂离子电池，车辆领域的电动车中的低压平台基本还是沿用了采用铅酸蓄电池的传统，但是铅酸蓄电池的能量密度较低，仅为25～35wh/kg，导致铅酸蓄电池显得比较笨重，而锂离子电池具备高能量密度，所以其质量较铅酸电池有大幅降低，可以满足电动车的轻量化设计，而且轻量化所带来的好处还有整车操控性能的提升。另外，锂离子电池具有充放电性能，可以反复多次进行充电放电，所以锂离子电池具备长循环寿命，可以提高电动车的续航里程，间接降低了电动车的成本。
104.本实施例提供的供电装置，高压动力电池110和低压电池200皆采用锂电池，一是可以使得电动车整体轻量化，进而提高整车操控性能；二是提高了电池寿命，进而提高了电动车的续航里程，还降低了电动车的成本。
105.本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述任一实施例中的供电装置。该车辆可以是电动车。本实施例提供的车辆的具体实现方式可以参考以上供电装置的实施例实施，具有相同的有益效果，此处不再赘述。
106.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征属性进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种供电装置，其特征在于，包括：电池箱、高压动力电池、低压电池、dc-dc变换器和控制装置；其中，所述高压动力电池、所述低压电池、所述dc-dc变换器和所述控制装置皆集成于所述电池箱内；所述控制装置分别与所述高压动力电池、所述低压电池和所述dc-dc变换器相连；所述dc-dc变换器分别与所述高压动力电池和所述低压电池相连。2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，还包括：冷却结构；所述冷却结构设置于所述电池箱内，用于对所述高压动力电池、所述控制装置、所述低压电池、所述dc-dc变换器和所述电池箱降温。3.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，还包括：第一开关和第二开关；所述低压电池通过所述第一开关与所述控制装置相连，所述第一开关用于控制所述低压电池对所述控制装置的供电；所述第二开关分别与所述低压电池和所述控制装置相连，所述第二开关用于在所述控制装置的控制下，控制所述低压电池对所述控制装置之外的低压用电设备的供电。4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述电池箱外设置有所述低压电池对应的正极输出端和负极输出端；所述低压电池的正极与所述正极输出端相连；所述低压电池的负极与所述负极输出端相连。5.根据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述控制装置的电源正极与所述低压电池的正极相连，所述控制装置的电源负极与所述低压电池的负极相连；所述第一开关设置于所述控制装置的电源负极与所述低压电池的负极相连的线路上。6.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述第二开关为继电器；所述继电器包括常开触点和线圈；所述继电器的常开触点设置于所述低压电池的正极与所述正极输出端相连的线路上；所述继电器的线圈分别与所述控制装置的第一端和地相连。7.根据权利要求6所述的供电装置，其特征在于，所述dc-dc变换器的低压正极输入端连接至所述继电器与所述正极输出端之间的线路；所述dc-dc变换器的低压负极输入端与所述低压电池的负极相连；所述dc-dc变换器的低压正极输出端连接至所述继电器与所述低压电池的正极之间的线路；所述dc-dc变换器的低压负极输出端与所述低压电池的负极相连；所述dc-dc变换器的高压正极输入端与所述高压动力电池的正极相连；所述dc-dc变换器的高压负极输入端与所述高压动力电池的负极相连；所述dc-dc变换器的canh端通过canh线与所述控制装置的第二端相连；所述dc-dc变换器的canl端通过canl线与所述控制装置的第三端相连。8.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电池箱外部还设置有低压通信接口；所述控制装置的第四端与所述低压通信接口相连；所述低压通信接口用于与所述电池箱外部的设备通信。
9.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述低压电池和高压动力电池为锂电池。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的供电装置。

技术总结
本实用新型涉及车辆技术领域，提供一种供电装置和车辆，包括：电池箱、高压动力电池、低压电池、DC-DC变换器和控制装置；其中，所述高压动力电池、所述低压电池、所述DC-DC变换器和所述控制装置皆集成于所述电池箱内；所述控制装置分别与所述高压动力电池、所述低压电池和所述DC-DC变换器相连；所述DC-DC变换器分别与所述高压动力电池和所述低压电池相连。如此，通过在同一电池箱内实现高压动力电池、低压电池、DC-DC变换器和控制装置的集成，可以省去诸多高压线束线径和低压线束线径，节省了大量成本的同时使得车辆轻量化。本的同时使得车辆轻量化。本的同时使得车辆轻量化。


技术研发人员：王锐
受保护的技术使用者：三一电动车科技有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/6/27