CN110429013B - 一种电池包维修开关 - Google Patents

Abstract

一种电池包维修开关，包括基座、与所述基座匹配的插头和熔断器，所述熔断器设置在所述插头上，在所述基座上设置有供所述熔断器触刀插入的插座，所述插座可与外部主电路连通；在所述基座和所述插头中分别对应设置有可匹配插拔连通的信号模组的插座和插头，所述信号模组通过信号线缆可与外部电池管理控制系统连通；所述电池管理控制系统依据接收到的所述信号模组的通断信号控制主电路通断；在所述插头插入所述基座或从其上拔出时，所述信号模组可先于所述熔断器触刀与所述插座接触或脱离而连通或断开。通过增加信号模组，使主电路断开处远离维修开关所在处，提高了维修开关的安全性能。

Description

一种电池包维修开关

技术领域

本发明涉及电池包维修开关，电池包维修开关是用于电动汽车EV(Electricvehicle)、油电混合动力汽车HEV(Hybrid EV)以及插电式混合动力汽车PHEV(Plug inHEV)的安全保护装置。

背景技术

电池包维修开关是用于电动汽车、油电混合动力汽车的电路安全保护装置。如图1所示，维修开关由上盖、熔断器、基座三部分组成，熔断器安装在基座上，将熔断器串联在电池包主回路中，实现保护电路的作用，使用螺栓安装熔断器可以实现熔断器的更换。目前市场上的维修开关包括基座和上盖，基座固定在电池包箱体上，将熔断器固定在基座上，通过主回路线缆将将熔断器与主回路连通，然后盖上上盖对基座进行密封。该维修开关结构使用较方便，具有一定的优势，但是其还存在有以下的不足和缺陷：

没有信号模组，不能实现通讯功能，可能导致维修过程中人员带电操作，增加了维修操作过程危险性；维修过程中，当拆下上盖时，插座单独不密封，导致电池包内部与外界接触，无法阻止外界空气进入电池包内部。降低了操作人员安全，影响电池包寿命；熔断器使用螺钉安装方式，安装方式复杂繁琐，工时长、效率低；维修过程中，操作人员直接接触带电部件，不利于操作人员的安全；基座结构强度低，支撑结构过于薄弱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池包维修开关，其在维修时，可提供通断信号给电池管理控制系统控制主电路通断，提高维修开关安全性能。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种电池包维修开关，包括基座、与所述基座匹配的插头和熔断器，其特征在于所述熔断器设置在所述插头上，在所述基座上设置有供所述熔断器触刀插入的插座，所述插座可与外部主电路连通；在所述基座和所述插头中分别对应设置有可匹配插拔连通的信号模组的插座和插头，所述信号模组通过信号线缆可与外部电池管理控制系统连通；所述电池管理控制系统依据接收到的所述信号模组的通断信号控制主电路通断；在所述插头插入所述基座或从其上拔出时，所述信号模组可先于所述熔断器触刀与所述插座接触或脱离而连通或断开。

信号模组包括信号模组插座和信号模组插头，所述信号模组插座和信号模组插头分别对应设置在所述基座和所述插头中，当所述插头从所述基座上插入或拔出时，所述信号模组插头也从所述信号模组插座中插入或拔出。

所述信号模组插座包括插针，所述信号模组插头包括与所述插针对应设置的信号弹片；当信号模组插头插入所述信号模组插座时，所述信号弹片可与所述插针导电接触。

所述信号模组插座设置在所述基座上，所述信号模组插头设置在所述插头上；所述插针上端部位于所述基座上部，其下端固定在所述基座上，并与信号线缆连接；所述信号模组插头包括信号弹片基座和所述信号弹片，所述信号弹片可拆卸式固定在所述信号弹片基座上，所述信号弹片具有可与所述插针接触的弧形突出结构。

所述信号弹片包括一端一体连接的两片弹片，两所述弹片的自由端向外翻折形成钩状结构；所述信号弹片基座上开设有供所述信号弹片的两弹片分别插入的对应的深槽，在所述深槽底部两侧分别开设有可容纳所述信号弹片的钩状结构一端的容置腔；在具有弧形突出结构一侧深槽上部开设有可容纳弧形突出结构的容置槽；所述信号弹片插入所述深槽中，所述信号弹片的钩状结构一端分别勾住与其对应的容置腔对所述信号弹片固定。

所述插头包括插头外盖，所述插头外盖具有容置腔及位于所述容置腔外周的固定平台；所述熔断器容置固定在所述容置腔中，所述信号模组插头位于所述熔断器一侧的容置腔内；在所述固定平台上设置有插头密封圈。

在所述容置腔底部分别间隔设置有两组支撑台，所述熔断器的触刀为U型结构，所述熔断器的触刀的U型折弯处通过螺钉固定在所述支撑台上。

所述基座上设置有容置熔断器的容置腔，在所述容置腔两侧对应插头上的熔断器触刀位置处分别设置有供熔断器触刀插入的插座；在所述容置腔和所述插座的外周设置有基座固定平台，在所述基座固定平台上设置有基座密封圈；与所述信号模组插头对应的所述信号模组插座设置在所述基座的容置腔中。

所述插座包括至少一可供所属熔断器触刀插入并与之导电接触的导电弹片，所述导电弹片的下端与导电装置连接，所述导电装置可与主电路连接；所述导电装置为导电板或导线。

所述插座包括两所述导电弹片，两所述导电弹片的上端呈喇叭状开口供所述熔断器触刀插入，两所述导电弹片下端与导电装置固定连接。

在所述插座上端设置有固定所述导电弹片上端的遮盖。

本发明的维修开关，通过增加信号模组，使主电路断开处远离维修开关所在处，避免了电路通断时，维修开关可能产生的电弧，提高了维修开关的安全性能。且插头方便插入基座中，简化组装拆卸工序，提高了装拆效率。

附图说明

图1，维修开关正视剖视结构示意图。

图2，基座结构示意图。

图3，插头结构示意图。

图4，安装熔断器的插头接头示意图。

图5，维修开关侧视剖视结构示意图。

图6，图5中C处信号模组插头与插座局部放大图。

具体实施方式

针对上述技术方案，现举较佳实施例并结合图示进行具体说明。电池包维修开关，主要包括基座、插头、熔断器，参看图1至图6，其中：

基座1，在基座上成型有供插头插入的容置腔11，在容置腔长度方向相对的两端分别设置有熔断器触刀插入的插座2。插座2由呈夹子状的两组导电弹片21构成，在本实施例中，每组导电弹片可由数个并排设置的结构形状相同的导电弹片组成，导电弹片的上端为喇叭状开口，供熔断器触刀插入。两组导电弹片的下端通过螺钉固定在基座上。在两组导电弹片下端中间固定连接有可与外部电路连接的导电铜排3。导电铜排另一端通过螺钉固定在基座上，并位于基座外部以方便与外部电路连接。通过熔断器触刀、插座及导电铜排之间的导电连接，可将熔断器连接在主电路中。插座2中的其中一组导电弹片可由基座侧壁替代，由侧壁与一组导电弹片构成插座。不论插座是两组导电弹片还是一组导电弹片，其满足当熔断器触刀插入插座后，至少有一组导电弹片与触刀紧密结合使熔断器与主电路连通即可。在插座2的上端外周固定设置有遮盖22，通过遮盖22对插座2上端进行固定。在容置腔11和插座2的外周的基座上设置具有供插头插入后对插头进行固定连接的固定平台,在固定平台上设置有基座密封圈13。

在与插座相邻的容置腔内部相对的两侧壁上部分别对应设置有信号模组插座4。信号模组插座4包括间隔并排排列的一组模组插针41和模组线束端子42。在本实施例中，模组插针41为L型结构，模组插针的上部贴合设置在容置腔侧壁上，模组插针下端折弯后固定于平台12下面。模组线束端子固定连接在模组插针下端并与之电连接。通过模组线束端子与电池管理控制系统连接，根据信号模组是否接通，电池管理控制系统依据接收到的信号模组是否接通信号控制主电路的开断。

插头5，包括插头外盖51，在插头外盖51内的容置腔内可拆卸方式安装有熔断器6。在本实施例中，由于熔断器的触刀结构61为U型结构，因此在插头外盖51内的底部间隔设置有四个支撑台52，在支撑台上开设有螺孔。熔断器6通过螺钉将触刀固定在支撑台上的方式固定设置在插头外盖中。当触刀结构为平板结构时，可将触刀固定在插头上盖中设置的固定竖直凸棱上对熔断器进行固定，也可以在插头上盖中设置其他固定装置对熔断器进行固定。在插头外盖内对应信号模组插座4的位置处分别对应设置有信号模组插头7。信号模组插头7包括信号模组基座71和信号弹片72；在信号模组基座71上，在平行插头外盖内侧壁的方向，平行间隔对应开设有数个深间隙槽，位于插头外盖内侧壁一侧的深间隙槽上部与插头外盖内侧壁连通，形成容置槽。在每组对应的深间隙槽底部两侧分别对应开设有内容置腔。信号弹片72，包括两片弹片，两弹片一端一体连接，另一端向外侧弯折形成钩状结构，其中一弹片位于两端之间的部位向外做弧形突出结构。在每组对应的深间隙槽中，插入信号弹片的两钩状结构端，由于弹性力作用，信号弹片的钩状结构端插入深间隙槽后在底部的内容置腔处，受到深间隙槽挤压的钩状结构端向外弹开，勾住内容置腔的上端部，实现信号弹片的定位。信号弹片固定后，信号弹片上的弧形突出结构位于容置槽处。信号弹片的弧形突出结构作为信号插头与信号插座信号模组插针接触的接触点。信号弹片也可以以其他方式固定设置在信号弹片基座上。插头外盖内每侧的信号弹片的个数及位置与信号插座上的信号模组插针一一对应。在插头外盖的容置腔外周设置有与基座的固定平台对应的固定平台。在基座的固定平台和插头外盖的固定平台的四角对应位置上分别开设有用于固定插头外盖和基座的透孔。在基座的固定平台的透孔与容置腔及插座的外周之间的固定平台上设置有基座密封圈13；在插头外盖的固定平台的透孔与容置熔断器的容置腔之间设置有插头密封圈53。

在插头和基座的外部分别设置有散热装置，散热装置可以是散热翅片。

在安装维修开关时，先将基座固定安装在电池包箱体内壁上，然后将带有熔断器的插头外盖在电池包箱体外侧插入基座容置腔内，然后通过螺栓将插头外盖和基座固定连接在一起。

在本发明的维修开关中，由于设置了信号模组，当插头外盖带着熔断器插入基座上时，熔断器的触刀首先插入基座上的插座中与插座中的导电弹片接触，此时，信号模组插头还未插入信号模组插座中，信号模组还未连通，电池管理控制系统未接收到信号模组连通信号，则主电路仍处于断开状态；当熔断器触刀继续向下插入插座中使熔断器触刀与插座的接触更深入紧密时，信号模组插头插入信号模组插座中，信号模组插头中的信号弹片的弧形突出结构也抵靠在信号模组插针侧壁信号模组插针接触，使信号模组连通，电池管理控制系统接收到信号模组连通信号，则控制主电路开关闭合连通主电路；在主电路连通时，由于熔断器触刀已经与插座连通，因此，主电路连通时不会在熔断器触刀与插座之间产生电弧，提高了维修开关的安全可靠性；插头外盖继续向下运行至终止固定位置，然后通过螺栓将插头外盖固定基座上即可。

同理，当需要对维修开关维修时，需要将插头外盖从基座上拔下，在从基座上拔出时，熔断器触刀沿着导电弹片向上位移，信号模组插头相对于信号模组插座向上位移，此时，熔断器触刀未脱离插座导电弹片，信号模组插头的信号弹片未脱离信号模组插针，电池管理控制系统未接收到信号模组断开的信号，因此，主电路保持连通状态；当插头外盖继续向外拔出，信号模组插头首先脱离信号模组插座使信号模组断开，电池管理控制系统接收到信号模组断开信号，则控制主电路断开；此时，熔断器触刀依然与插座的导电弹片保持接触连通，因此，在熔断器触刀与插座之间不会有断开时的电弧产生；随着插头外盖继续向外拔出，插头外盖脱离基座。

在本发明中，通过增加信号模组，使主电路断开处远离维修开关所在处，避免了电路通断时，维修开关可能产生的电弧，提高了维修开关的安全性能。

Claims (9)

1.一种电池包维修开关，包括基座、与所述基座匹配的插头和熔断器，其特征在于所述熔断器设置在所述插头上，在所述基座上设置有供所述熔断器触刀插入的插座，所述插座可与外部主电路连通；在所述基座和所述插头中分别对应设置有可匹配插拔连通的信号模组的插座和插头，所述信号模组通过信号线缆可与外部电池管理控制系统连通；信号模组包括信号模组插座和信号模组插头，所述信号模组插座和信号模组插头分别对应设置在所述基座和所述插头中，当所述插头从所述基座上插入或拔出时，所述信号模组插头也从所述信号模组插座中插入或拔出；所述信号模组插座包括插针，所述插针的上部贴合设置在所述基座的容置腔侧壁上，所述信号模组插头包括与所述插针对应设置的信号弹片；当信号模组插头插入所述信号模组插座时，所述信号弹片可与所述插针导电接触；所述电池管理控制系统依据接收到的所述信号模组的通断信号控制主电路通断；在所述插头插入所述基座或从其上拔出时，所述信号模组可先于所述熔断器触刀与所述插座接触或脱离而连通或断开。

2.根据权利要求1所述的电池包维修开关，其特征在于所述信号模组插座设置在所述基座上，所述信号模组插头设置在所述插头上；所述插针上端部位于所述基座上部，其下端固定在所述基座上，并与信号线缆连接；所述信号模组插头包括信号弹片基座和所述信号弹片，所述信号弹片可拆卸式固定在所述信号弹片基座上，所述信号弹片具有可与所述插针接触的弧形突出结构。

3.根据权利要求2所述的电池包维修开关，其特征在于所述信号弹片包括一端一体连接的两片弹片，两所述弹片的自由端向外翻折形成钩状结构；所述信号弹片基座上开设有供所述信号弹片的两弹片分别插入的对应的深槽，在所述深槽底部两侧分别开设有可容纳所述信号弹片的钩状结构一端的容置腔；在具有弧形突出结构一侧深槽上部开设有可容纳弧形突出结构的容置槽；所述信号弹片插入所述深槽中，所述信号弹片的钩状结构一端分别勾住与其对应的容置腔对所述信号弹片固定。

4.根据权利要求1所述的电池包维修开关，其特征在于所述插头包括插头外盖，所述插头外盖具有容置腔及位于所述容置腔外周的固定平台；所述熔断器容置固定在所述容置腔中，所述信号模组插头位于所述熔断器一侧的容置腔内；在所述固定平台上设置有插头密封圈。

5.根据权利要求4所述的电池包维修开关，其特征在于在所述容置腔底部分别间隔设置有两组支撑台，所述熔断器的触刀为U型结构，所述熔断器的触刀的U型折弯处通过螺钉固定在所述支撑台上。

6.根据权利要求1所述的电池包维修开关，其特征在于所述基座上设置有容置熔断器的容置腔，在所述容置腔两侧对应插头上的熔断器触刀位置处分别设置有供熔断器触刀插入的插座；在所述容置腔和所述插座的外周设置有基座固定平台，在所述基座固定平台上设置有基座密封圈；与所述信号模组插头对应的所述信号模组插座设置在所述基座的容置腔中。

7.根据权利要求6所述的电池包维修开关，其特征在于所述插座包括至少一可供所述熔断器触刀插入并与之导电接触的导电弹片，所述导电弹片的下端与导电装置连接，所述导电装置可与主电路连接；所述导电装置为导电板或导线。

8.根据权利要求7所述的电池包维修开关，其特征在于所述插座包括两所述导电弹片，两所述导电弹片的上端呈喇叭状开口供所述熔断器触刀插入，两所述导电弹片下端与导电装置固定连接。

9.根据权利要求7所述的电池包维修开关，其特征在于在所述插座上端设置有固定所述导电弹片上端的遮盖。