汽车电源分配用的保险丝盒、汽车电源分配方法及汽车

技术领域

本发明涉及汽车电源分配技术领域，具体涉及汽车电源分配用的保险丝盒、汽车电源分配方法及汽车。

背景技术

现有汽车设计中，汽车电源的供电方式是蓄电池的正极在进入保险丝盒后通过汇流排斥分为30电、15电和ACC电等用电级别，每个用电级别的电源在通过各路保险丝、继电器和线束分配到每个用电负载，各个用电负载的负极接口根据负载种类进行各自短接，然后在用电设备附近处通过接地螺栓和螺母的固定方式接入车辆自身，将车身金属作为负极导线，在蓄电池附近从车身上接出一根负极线接到蓄电池的负极。

而此种供电方式在实际使用时存在以下缺陷：首先由于整车的信号地和电源地都是通过车身回到蓄电池，当汽车上的较大功率负载如电动机在启动时，信号地会因为受到电机启动产生的大电流的冲击而不稳定；其次对于电动汽车特别是电动重卡，电动汽车使用的驱动电机和电池系统在车辆运行中会产生大电流以及大范围的电流波动，进而对整体车身产生一定的电磁冲击和干扰，影响电信号的稳定；最后由于负极地线的端子是通过接地点上的接地螺栓和螺母进行固定，在恶劣工况下易产生接触面的腐蚀，影响到接地性和供电回路，因此在车辆生产过程中使用大量的加工工艺来减少腐蚀情况的影响，但是依然只能减少问题的发生，无法完全避免影响。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了汽车电源分配用的保险丝盒、汽车电源分配方法及汽车，所要解决的技术问题是现有汽车电源分配存在接地不可靠、信号地和电源地之间存在干扰的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：汽车电源分配用的保险丝盒，包括本体，本体上设有正极接头、第一保险丝组、控制开关、第二保险丝组和负极接头；第一保险丝组包括至少一路一类保险丝分路、至少一路二类保险丝分路和15电保险丝分路，正极接头分别与一类保险丝分路的输入端、二类保险丝分路的输入端和15电保险丝分路的输入端电连接；一类保险丝分路包括第一慢溶保险丝，第一慢溶保险丝的两端分别与正极接头和一类负载的电源正极端电连接，一类负载的电源负极端与负极接头电连接；二类保险丝分路包括第二慢溶保险丝和第一快溶保险丝，第二慢溶保险丝的两端分别与正极接头和二类负载的电源正极端电连接，第一快溶保险丝的两端分别和二类负载的电源负极端和负极接头电连接；15电保险丝分路包括第三慢溶保险丝，第三慢溶保险丝的两端分别与正极接头和控制开关的输入端电连接，控制开关的输出端与第二保险丝组电连接；第二保险丝组包括至少一路三类保险丝分路和至少一路四类保险丝分路；三类保险丝分路包括第四慢溶保险丝，第四慢溶保险丝的两端分别与控制开关的输出端和三类负载的电源正极端电连接，三类负载的电源负极端与负极接头电连接；四类保险丝分路包括第五慢溶保险丝和第二快溶保险丝，第五慢溶保险丝的两端分别与控制开关的输出端和四类负载的电源正极端电连接，第二快溶保险丝的两端分别与四类负载的电源负极端和负极接头电连接。

进一步地，一类负载包括汽车内的30电负载中的持续供电设备和30电负载中的非持续供电设备中的非感性负载设备，持续供电设备包括整车控制器和整车通讯车机，二类负载是汽车内的30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备，30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备包括空调冷凝风扇、空调压缩机、转向泵和制动电机；所述三类负载是汽车内的15电负载中的控制器、传感器和非感性负载设备，控制器包括直流变流器、自动驾驶控制器、微控制单元、电池管理系统、车身控制器、电子制动系统和传感器；四类负载包括15电负载中的感性负载设备，15电负载中的感性负载设备空调风扇和域控制器。

更进一步地，30电负载中的持续供电设备的电源正极端与同一路一类保险丝分路中的第一慢溶保险丝电连接，30电负载中的持续供电设备的电源负极端均与第一短接棒一端电连接，第一短接棒另一端电连接负极接头。

更进一步地，15电负载中的所有控制器的电源正极端分别与一路三类保险丝分路中的第四慢溶保险丝电连接，15电负载中的所有控制器的电源负极端均与第二短接棒一端电连接，第二短接棒另一端与负极接头电连接。

更进一步地，15电负载中的所有传感器的电源正极端分别与一路三类保险丝分路中的第四慢溶保险丝电连接，15电负载中的所有传感器的电源负极端均与第三短接棒一端电连接，第三短接棒另一端与负极接头电连接。

汽车电源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将汽车内的30电负载中的持续供电设备的电源正极端和非持续供电设备中的非感性负载设备的电源正极端分别与第一慢溶保险丝一端电连接，第一慢溶保险丝另一端与蓄电池正极电连接，30电负载中的所有持续供电设备的电源负极端均与第一短接棒一端电连接，30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备的电源负极端均与另一第一短接棒一端电连接，两第一短接棒另一端与蓄电池负极电连接；

S2：将汽车内的30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备的电源正极端和电源负极端分别与第二慢溶保险丝一端和第一快溶保险丝一端电连接，第二慢溶保险丝另一端与蓄电池正极电连接，第一快溶保险丝另一端与蓄电池负极电连接；

S3：将蓄电池正极与第三慢溶保险丝一端电连接，第三慢溶保险丝另一端与控制开关的输入端电连接；

S4：将汽车内的15电负载中的控制器的电源正极端和传感器的电源正极端分别与第四慢溶保险丝一端电连接，第四慢溶保险丝另一端与控制开关的输出端电连接，15电负载中的所有控制器的电源负极端均与第二短接棒一端电连接，15电负载中的所有传感器的电源负极端均与另一第二短接棒电连接，两第二短接棒另一端均与蓄电池负极电连接；

S5：将汽车内的15电负载中的感性负载设备的电源正极端与第五慢溶保险丝一端电连接，第五慢溶保险丝另一端与控制开关的输出端电连接，将15电负载中的感性负载设备的电源负极端与第二快溶保险丝一端电连接，第二快溶保险丝另一端与蓄电池负极电连接。

进一步地，第一慢溶保险丝、第二慢溶保险丝、第三慢溶保险丝、第四慢溶保险丝和第五慢溶保险丝另一端分别与正极接头电连接，正极接头与蓄电池正极电连接。

进一步地，第一短接棒、第二短接棒、第一快溶保险丝和第二快溶保险丝另一端分别与负极接头电连接，负极接头与蓄电池负极电连接。

进一步地，汽车内的30电负载中的所有持续供电设备的电源正极端与同一个第一慢溶保险丝一端电连接。

一种汽车，应用上述的汽车电源分配用的保险丝盒。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：首先汽车内的不同负载的电源负极端通过快溶保险丝或者短接棒与负极接头电连接，再通过负极接头与蓄电池负极电连接，可以避免车身接地回流在大功率波动中产生的电磁干扰对电源和信号的影响，提高了电回路的设计可靠性，另外由于不用在车身上安装接地螺栓，可以避免外界环境对整车电回路的腐蚀影响，省去了在车身设计过程中接地点的设计工序，减少了对车身接地点安装、零件和防腐蚀的加工费用。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为实施例中的汽车电源分配用的保险丝盒的结构图；

图2为汽车内部负载应用本发明的汽车电源分配方法的连接示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，汽车电源分配用的保险丝盒，包括本体，本体上设有正极接头V+、第一保险丝组1、控制开关K1、第二保险丝组2和负极接头V-；第一保险丝组1包括至少一路一类保险丝分路10、至少一路二类保险丝分路11和15电保险丝分路12，正极接头V+分别与一类保险丝分路10的输入端、二类保险丝分路11的输入端和15电保险丝分路12的输入端电连接；一类保险丝分路10包括第一慢溶保险丝FU1，第一慢溶保险丝FU1的两端分别与正极接头V+和一类负载的电源正极端电连接，一类负载的电源负极端与负极接头V-电连接；二类保险丝分路11包括第二慢溶保险丝FU2和第一快溶保险丝FU3，第二慢溶保险丝FU2的两端分别与正极接头V+和二类负载的电源正极端电连接，第一快溶保险丝FU3的两端分别和二类负载的电源负极端和负极接头V-电连接；15电保险丝分路12包括第三慢溶保险丝FU4，第三慢溶保险丝FU4的两端分别与正极接头V-和控制开关K1的输入端电连接，控制开关H1的输出端与第二保险丝组2电连接；第二保险丝组2包括至少一路三类保险丝分路20和至少一路四类保险丝分路21；三类保险丝分路20包括第四慢溶保险丝FU5，第四慢溶保险丝FU5的两端分别与控制开关K1的输出端和三类负载的电源正极端电连接，三类负载的电源负极端与负极接头V-电连接；四类保险丝分路21包括第五慢溶保险丝FU6和第二快溶保险丝FU7，第五慢溶保险丝FU6的两端分别与控制开关K1的输出端和四类负载的电源正极端电连接，第二快溶保险丝FU7的两端分别与四类负载的电源负极端和负极接头V-电连接。

如图2所示，进一步地，一类负载包括汽车内的30电负载中的持续供电设备和30电负载中的非持续供电设备中的非感性负载设备，持续供电设备包括整车控制器VCU和整车通讯车机TBOX，二类负载是汽车内的30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备，30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备包括空调冷凝风扇、空调压缩机、转向泵和制动电机，由于空调冷凝风扇、空调压缩机、转向泵和制动电机这些大功率设备的启动电流较大，会对继电器铜片产生冲击造成故障，因此本发明将以上大功率设备作为30电负载，由蓄电池直接供电，而不是通过继电器来控制供电；三类负载是汽车内的15电负载中的控制器、传感器和非感性负载设备，控制器包括直流变流器DCDC、自动驾驶控制器ACU、微控制单元MCU、电池管理系统BMS、车身控制器BCM、电子制动系统EBS和传感器；四类负载包括15电负载中的感性负载设备，15电负载中的感性负载设备空调风扇和域控制器。

更进一步地，由于30电负载中的持续供电设备如整车控制器VCU和整车通讯车机TBOX的电流量不大且不会形成电流冲击，整车控制器VCU和整车通讯车机TBOX电源正极端与同一路一类保险丝分路10中的第一慢溶保险丝FU1电连接，30电负载中的持续供电设备的电源负极端均与第一短接棒B1一端电连接，第一短接棒B1另一端电连接负极接头V-。

更进一步地，15电负载中的所有控制器的电源正极端分别与一路三类保险丝分路20中的第四慢溶保险丝FU5电连接，15电负载中的所有控制器的电源负极端均与第二短接棒B2一端电连接，第二短接棒B2另一端与负极接头V-电连接。

更进一步地，15电负载中的所有传感器的电源正极端分别与一路三类保险丝分路20中的第四慢溶保险丝FU5电连接，15电负载中的所有传感器的电源负极端均与第二短接棒B2一端电连接，第二短接棒B2另一端与负极接头V-电连接。

在实际使用时，15电负载中的感性负载的电源负极端通过单独使用第二快溶保险丝FU7接入保险丝盒上的负极接头V-，可以避免对其他设备造成干扰。较高精度传感或者检测设备的根据负载要求可单独使用第二快溶保险丝FU7和独立接入保险丝盒，防止被其他负载冲击影响。

另外，通过在汽车30电负载和15电负载中的感性负载设备的电源两端接入慢溶保险丝和快溶保险丝可以避免一些感性负载或者特定设备比如风扇电机存在的瞬时电流和额定电流差距巨大而对保险丝选型的影响。

汽车电源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将汽车内的30电负载中的持续供电设备的电源正极端和非持续供电设备中的非感性负载设备的电源正极端分别与第一慢溶保险丝FU1一端电连接，第一慢溶保险丝FU1另一端与蓄电池正极电连接，30电负载中的所有持续供电设备的电源负极端均与第一短接棒B1一端电连接，30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备的电源负极端均与另一第一短接棒B1一端电连接，两第一短接棒B1另一端与蓄电池负极电连接；

S2：将汽车内的30电负载中的非持续供电设备中的感性负载设备的电源正极端和电源负极端分别与第二慢溶保险丝FU2一端和第一快溶保险丝FU3一端电连接，第二慢溶保险丝FU2另一端与蓄电池正极电连接，第一快溶保险丝FU3另一端与蓄电池负极电连接；

S3：将蓄电池正极与第三慢溶保险丝FU4一端电连接，第三慢溶保险丝FU4另一端与控制开关K1的输入端电连接；

S4：将汽车内的15电负载中的控制器的电源正极端和传感器的电源正极端分别与第四慢溶保险丝FU5一端电连接，第四慢溶保险丝FU5另一端与控制开关K1的输出端电连接，15电负载中的所有控制器的电源负极端均与第二短接棒B2一端电连接，15电负载中的所有传感器的电源负极端均与另一第二短接棒B2电连接，两第二短接棒B2另一端均与蓄电池负极电连接；

S5：将汽车内的15电负载中的感性负载设备的电源正极端与第五慢溶保险丝FU6一端电连接，第五慢溶保险丝FU6另一端与控制开关K1的输出端电连接，将15电负载中的感性负载设备的电源负极端与第二快溶保险丝FU7一端电连接，第二快溶保险丝FU7另一端与蓄电池负极电连接。

进一步地，第一慢溶保险丝FU1、第二慢溶保险丝FU2、第三慢溶保险丝FU4、第四慢溶保险丝FU5和第五慢溶保险丝FU6另一端分别与正极接头V+电连接，正极接头V+与蓄电池正极电连接。

进一步地，第一短接棒B1、第二短接棒B2、第一快溶保险丝FU3和第二快溶保险丝FU7另一端分别与负极接头V-电连接，负极接头V-与蓄电池负极电连接。

进一步地，汽车内的30电负载中的所有持续供电设备的电源正极端与同一个第一慢溶保险丝FU1一端电连接。

一种汽车，应用上述的汽车电源分配用的保险丝盒。

本实施例中，慢溶保险丝和快溶保险丝可根据感性负载的启动电流是额定电流的1.5到3倍的特性和实际使用的启动方式来设计。

综上，汽车内的不同负载的电源负极端通过快溶保险丝或者短接棒与负极接头电连接，再通过负极接头与蓄电池负极电连接，可以避免车身接地回流在大功率波动中产生的电磁干扰对电源和信号的影响，提高了电回路的设计可靠性，另外由于不用在车身上安装接地螺栓，可以避免外界环境对整车电回路的腐蚀影响，省去了在车身设计过程中接地点的设计工序，减少了对车身接地点安装、零件和防腐蚀的加工费用

上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。