CN102386650A - 供电控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种供电控制装置，包括：本体部分，其内容纳有电路块组；第一电缆，其从本体部分抽拉到外面，以被连接到电动车的充电电路；第二电缆，其从本体部分抽拉到外面以被连接到电源；以及密封件，其密封每个电缆和本体部分的相应电缆通过口之间的间隙；该供电控制装置还包括外限制件，其在比密封件更靠外的一侧上设在每个电缆上，以防止相应电缆弯曲。

Description

供电控制装置
技术领域
本发明涉及一种供电控制装置。
背景技术
近年来，由电力驱动的电动车例如具有蓄电池的电动车(PHV)和插入式混合车已得到实际应用。这样的电动车具有从外部电源例如商用100Vac电源接收电力的车内充电器，以对内置电池进行充电，用于行进。这里，如果当电池被充电时在车辆侧上发生漏电，过量的电池可能会流入车内充电器。因此，用一种供电控制装置来在发生漏电时截断对电动车的供电(例如，见日本专利申请公开号No.2009-240053)。
图11为供电控制装置101的方框电路图。该供电控制装置101被构造成将继电器2、零相变流器3、控制电路4以及电源电路5容纳在壳体110内(见图12)。供电控制装置101具有与外部电源相连的电源侧插头P1、与车辆中的车内充电器相连的车辆侧插头P2。这些插头P1和P2以及壳体110中的各电路通过电缆C1和C2相连。现在，供电控制装置101和电源侧插头P1之间的电缆C1包括两根电源线L1和L2和一根接地线L3。另外，供电控制装置101和车辆侧插头P2之间的电缆C2包括上述三种导线L1到L3，和用于将信号输入车内充电器或从中输出的电线L4。
继电器2具有设在分别连接至电源线L1和L2的内部导线中的继电器触头2a，且控制电路4控制继电器触头2a的开/关操作。
零相变流器3用于检测在发生漏电时流过电源线L1和L2的不均衡电流。
控制电路4基于通过电线L4从电动车的车内充电器输入的控制信号来打开和闭合继电器2，从而使对车内充电器的供电被断开或接通。此外，当检测到流过零相变流器3的不均衡电流时，控制电路4打开继电器2以切断流入电动车的漏电流。
电力从外部电源供至电源电路5，电源电路将电力供至控制电路4。
供电控制装置101的壳体110如图12所示包括本体111，其具有矩形平行六面体形状，一侧开口；和与本体111相连的盖子112，以盖住本体111的开口。如上所述的继电器2、零相变流器3、控制电路4以及电源电路5容纳在由本体111和盖子112限定的内部空间中。在本体111的在其纵向上的相反侧壁中(图12中的上、下侧壁)，与盖子112相接合的接合部每个都被凹入以提供电缆通过口17，供引入电缆C1或C2。
随便说一下，考虑到室外泊车空间中的湿环境，供电控制装置101需要较高的防水性能。更高的防水性能需要完全密封壳体110。但是，壳体110被构造成要打开和关闭以便当电缆C1和C2被例如车辆通过它们而使它们损坏时更换电缆C1和C2。引入壳体110的每个电缆C1和C2都与设在壳体110内的接线盒相连以电连接至内部电路。另一方面，与相应接线盒相连的电缆C1和C2通过相应的电缆通过口17延伸到外面。因此，必须防止例如雨水通过电缆通过口17渗透到壳体110中。因此，在上面的参考文件所公开的供电控制装置101中，设在每个电缆C1和C2上的垫片50连接到电缆通过口17，以密封本体111、盖子112和电缆C1和C2之间的间隙。
垫片50如图13所示具有：围绕电缆C1和C2的圆柱部分51；以及从圆柱部分51向外突出并密封本体111、盖子112、电缆C1和C2之间的间隙的一对凸缘52和53。另外，为了使圆柱部分51具有柔性，多个圆周地延伸的环形槽54在其轴向上以预定间隔形成在圆柱部分51上。
在具有这种结构的供电控制装置中，设在每个电缆C1和C2上的垫片50与电缆通过口17相连以确保壳体110的防水性能。当电缆C1或C2在图13A所示的箭头A1和A2方向上弯曲时，垫片50很难与C1或C2的弯曲相一致地弯曲。这可能导致电缆C1或C2的外表面和垫片50之间出现间隙，这破坏了防水性能。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种供电控制装置，该装置能在其延伸到外面的电缆被所施加的外力弯曲时确保防水性能。
根据本发明的一方面，提供一种供电控制装置，包括：本体部分，其内容纳有电路块组；第一电缆，其从本体部分抽拉到外面，以被连接到电动车的充电电路；第二电缆，其从本体部分抽拉到外面以被连接到电源；密封件，其密封每个电缆和本体部分的相应电缆通过口之间的间隙；以及外限制件，其在比密封件更靠外的一侧上设在每个电缆上，以防止相应电缆弯曲。
在该供电控制装置中，内限制件可在比密封件更靠内的一侧上设在每个电缆上。
在该供电控制装置中，各限制件具有独立于本体部分而形成的实质上圆柱形形状；且每个电缆插入到所述限制件中。
在该供电控制装置中，用于接收施加到每个电缆的外力的防拉伸件可以设在比外限制件更靠外的一侧上，而该外限制件位于比密封件外更靠外的一侧上。
在该供电控制装置中，相对于每个电缆，密封件、限制件、以及防拉伸件由可拆卸地与本体部分相连的帽件保持。
在该供电控制装置中，防拉伸件可以包括管状件，其内径通过被帽件保持而减小以防止相应电缆被拉伸。此外，本体部分和防拉伸件可以设有各凹入-突出接合部分，所述凹入-突出接合部分在每个电缆的圆周方向上彼此接合以防止防拉伸件旋转。
采用这种结构，因为可通过外部限制件来防止每个电缆的在比密封件更靠外的一侧上的部分弯曲，很难在密封件和电缆之间产生间隙。因此，密封件和电缆之间的接触状态得到稳定，这改进了防水性能。
附图说明
通过结合附图给出的以下对实施例的描述，本发明的目的和特征将变得显而易见，其中：
图1为剖视透视图，示出了根据本发明实施例的供电控制装置的主要部分；
图2A-2D为示出该供电控制装置的各个示图，其中图2A为正视图，图2B为俯视图，图2C为仰视图，图2D为左侧视图；
图3为上述供电控制装置的外部透视图；
图4为上述供电控制装置的分解透视图；
图5A为示出已被分离掉盖子的供电控制装置的本体的内部的示图，图5B为示出所分离的盖子的内部的示图；
图6为已被分离掉盖子的供电控制装置的后侧透视图；
图7A和7B为供电控制装置的电缆通过口的分解透视图；
图8为帽件已与其分离的供电控制装置的主要部分的放大透视图；
图9为供电控制装置的主要部分的剖视侧视图；
图10为供电控制装置的剖视侧视图；
图11为传统供电控制装置的方框图；
图12为传统供电控制装置的解释性图，其中本体和盖子彼此分离；以及
图13A和13B分别为示出传统供电控制装置的电缆通过口周围的部分的剖视图和透视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述根据本发明的供电控制装置的实施例。本实施例的供电控制装置用于在家中对电动车(蓄电池型电动车、插入式混合汽车等)进行充电，并且适于接通和断开对设在电动车内的充电电路的供电。下文中，上-下和左-右方向基于图2A中所示的方向来限定，前-后方向基于图2D中的右-左方向来限定。但是，这些方向的限定仅是为了方便解释说明，并不必须与供电控制装置实际使用状态中的方向相符。
所述供电控制装置1包括：壳体10(本体部分)，其具有为矩形平行六面体形状且一侧开口的本体11；以及与本体11相连的盖子12，以闭合本体11的开口，如图2A到图6所示。槽11a形成在本体11的各侧壁的端面中(面对盖子12)。当本体11和盖子12在O型圈16配合在槽11a中的状态下通过螺钉相结合时，本体11和盖子12之间的间隙由O型圈16密封。在盖子12的位于其纵向方向的一端处，设有向外突出超过本体11的支撑部分13。通孔13a形成在支撑部分13中。通过将通孔13a配合到固定在例如墙面上的销上，壳体10能悬挂在墙上。
要与电源插座(未示出)相连的电缆C1(第二电缆)从本体11的在其纵向上的一个侧壁(在支撑部分13的一侧上)从壳体10抽出。要与电动车的充电电路(未示出)相连的电缆C2(第一电缆)从本体11的另一侧壁从壳体10抽出，该另一侧壁与电缆C1所抽出的侧壁相反。请注意，电源侧上的电缆C1包括要与外部电源例如商用电源100Vac的电源端子相连的电源线L1和L2以及要与外部电源的接地端子相连的接地线L3。这三根线L1-L3覆有由柔性材料(例如弹性体)制成的外壳40，以形成单个电缆C1。车辆侧上的电缆C2包括两个电源线L1和L2、一个接地线L3和一个用于将信号传输到电动车的车内充电器以及从车内充电器输出的电线L4，它们被覆以外壳40以形成单个电缆C2。
在本体11的前表面中，各暴露孔敞开以露出各种操作按钮和显示灯。透明盖子18连接到本体11的前表面，以罩住这些暴露孔。此外，标签19被连接成罩住透明盖子18，且标签19具有用于指示操作按钮和显示灯的功能的字符和符号。
与本发明背景技术部分所描述的供电控制装置相类似，本发明的供电控制装置1具有如图11所示的电路配置，其主要包括继电器2、零相变流器3、控制电路4以及电源电路5。
继电器2具有继电器触头2a，各继电器触头设在分别与用作供电线路的电源线L1和L2相连的导电路径中。继电器触头2a的开/关操作由控制电路4来控制。
零相变流器3用于检测在发生电流泄漏时流过电源线L1和L2的不均衡电流。
基于通过电线L4从电动车的充电电路输入的信号，控制电路4打开或闭合继电器2，从而向充电电路的供电被断开或接通。另外，当检测到流入零相变流器3的不均衡电流时，控制电路4打开继电器2以截断对电动车的供电。继电器2、零相变流器3和控制电路4构成一个电流泄漏断路器。
电源电路5在比继电器触头2a更靠近外部电源的各点处与电源线L1、L2和接地线L3中的每个相连。电源电路5从外部电源接收电力，并将驱动力供至控制电路4。
在壳体10内，容纳着包括上述各电路的电路块组20。此电路块组20包括：其上安装有电源电路5的第一印刷线路板21；其上安装有控制电路4的第二印刷线路板22；与电缆C1相连的接线盒TB1；以及与电缆C2相连的接线盒TB2。
接线盒TB1具有三个端子，其分别与线L1-L3相连，且设在壳体10内的一个纵向端部。接线盒TB2具有四个端子，其分别与线L1-L4相连，并设在壳体10内的另一从向端部。接线盒TB1和TB2的分别与线L1-L3相连的各端子之间通过由细长金属板制成的若干汇流条(未示出)电连接。这些汇流条与由树脂模制件制成的安装基座23一体地模制成。继电器2与分别被电源线L1和L2所连的每个汇流条相连。这两个汇流条延伸穿过零相变流器3所具有的环形芯的中央孔。
同时，用于保持各汇流条的安装基座23具有大体矩形板形状，且侧壁23a设在安装基座23的周边，以在相反的厚度方向(后、前方向)上从该周边突出。在安装基座23的一个表面上(面对本体11的底部)，其上安装有控制电路4的第二印刷线路板22连接到由侧壁23a围绕的区域。在安装基座23的另一表面上(与本体11相反)，布置着接线盒TB1和TB2、继电器2和2、以及零相变流器3。多个柱设在安装基座23的该另一表面上，且其上安装有电源电路5的第一印刷线路板21螺合到这些柱上。因为第一印刷线路板21通过各柱固定到安装基座23，在第一印刷线路板21和安装基座23之间就限定出空间，安装在第一印刷线路板21上的电源电路5的各元件就容纳在此空间中。
如上所述，接线盒TB1和TB2布置在本体11内两个纵向相反端部。圆柱形凸台15设在本体11的两个纵向相反侧壁上，以从其向外突出。每个凸台15具有与本体11的内部和外部连通的通孔14。通过所述通孔14(电缆通过口)，电缆C1和C2从壳体10中拉出。
在每个凸台15内侧，设有供电缆C1或C2穿过的密封件30及外限制件31a和内限制件31b。密封件30由柔性合成树脂材料制成，并优选由例如具有较大弹性的乙烯-丙烯橡胶制成，其能抗紫外线(即，其具有强的耐气候性)。密封件30被设计成使其内径小于电缆C1和C2的外径，并且外径大于凸台15的内径。另一方面，各限制件31a、31b由具有较小弹性的合成树脂材料制成，以不被施加到电缆C1和C2的外力变形。此外，限制件31a、31b被形成为圆柱形，其在轴向截面上具有近似矩形形状，且设在密封件30的两侧。限制件31a、31b被设计成使其内径大体与电缆C1和C2的外径相同，且外径大体等于或小于凸台15的内径。因此，当电缆C1或C2穿过限制件31a、31b时，电缆C1或C2的由限制件31a、31b保持的部分保持其原始形状而不被弯曲。请注意，通孔14的最内部分具有的内径小于其他部分。另外，该最内部分的内径被设计为大于电缆C1和C2的外径且小于限制件31a、31b的外径。这防止了限制件31a、31b从凸台15进入壳体10内的容纳空间中。
供电缆C1和C2穿过的防拉伸环32设在凸台15的外侧。防拉伸环32包括环形的环部分33，其外径大约与凸台15相同，电缆C1或C2穿过所述环形的环部分33；以及从环部分33的轴向上的一侧突出的多个压紧件34，所述压紧件34以规则间隔圆周地隔开。在每个压紧件34的梢端处，设有朝电缆C1或C2突出的爪34a。在与爪34a相反的一侧上，每个压紧件34具有随着向梢端行进而锥细的锥细表面34b。
然后，凸台15被帽件35盖住，该帽件由合成树脂制成并具有大体圆柱形形状，其底面具有电缆通过口35a。每个都具有插入孔35b的凸缘35c设在帽件35的在其开口一侧上的直径上相对的各端部分处。插在插入孔35b中的接合螺钉36分别被螺合到设在本体11上的螺钉孔内，从而将帽件35固定到本体11。请注意其螺钉头被形成为具有Y形槽的一种特定螺钉被用作接合螺钉36。因此，因为接合螺钉36不能用通常的十字槽螺丝帽型螺丝刀来去除，能防止帽件35被普通使用者卸下。
接下来，用于密封电缆C1和C2从壳体10中抽出的部分处的构造将参考图1和图7-10来进行详细描述。首先，每个上都配合有密封件30和限制件31a、31b的电缆C1和C2从本体11的外侧被插入到凸台15中。电缆C1或C2的线(这些线穿过凸台的通孔14插入本体11中)分别被连接到与布置在本体11内的接线盒TB1或TB2相对应的螺钉端子。
其次，电缆C1或C2穿过其插入的帽件35在防拉伸环32的环部件33(电缆C1或C2穿过环部分插入)与凸台15的梢端表面接触的状态下盖在凸台15上。这样，利用插入穿过相应插入孔35b的接合螺钉36，帽件35被固定到本体11上。此时，当帽件35通过拧紧接合螺钉36而压靠本体11时，帽件35的内表面将推动锥细表面34b以使压紧件(压紧部分)34朝内变形(朝电缆C1或C2)。结果，压紧件34的各爪34a咬入电缆C1或C2的外壳40中，由此限制外壳40在其轴向方向上移动。这减少了当电缆C1或C2被拉动时施加到接线盒TB1或TB2的连接部分的拉伸力。请注意，在凸台15的梢端表面上，多个突起部分15a以规则间隔圆周地设置。当设在防拉伸环32上的凹入部分33a与突出部分15a接合时，可防止防拉伸环32旋转，从而使得难以改变压紧件34的位置。
如上所述，在本实施例的供电控制装置中，设于本体11(本体部分)中的通孔14的内表面和电缆C1或C2之间的间隙被密封件30密封。而且，外限制件31a在比配合到电缆C1或C2上的密封件30更靠外的一侧上配合到电缆C1或C2上。
因为外限制件31a很难变形并且能保持其原始形状，电缆C1或C2的在比密封件30更靠外的一侧上的部分(外限制件31a配合在该部分上)也很难弯曲。即使从帽件35外侧抽出的电缆C1或C2由于外力而弯曲，外限制件31a也能禁止电缆C1或C2弯曲，由此使得难以弯曲电缆C1或C2的其上配合有密封件30的部分。这能使密封件30和电缆C1或C2的外壳40之间的接触条件稳定，这改进了密封件30的防水性能。
同时，当通过通孔14引入本体11的线L1-L4在本体11内弯曲以被连接到接线盒TB1或TB2时，弯曲力被施加到电缆C1或C2的在比密封件30更靠内的一侧上的部分上。在本实施例中，内限制件31b配合到电缆C1或C2的在比密封件30更靠内的一侧上的所述部分上。
因为内限制件31b很难变形并且能保持其原始形状，电缆C1或C2的在比密封件30更靠内的一侧上的所述部分(内限制件31b配合在该部分上)也很难弯曲。即使弯曲力施加到电缆C1或C2的内部，内限制件31b也能禁止电缆C1或C2弯曲，由此使得难以弯曲电缆C1或C2的其上配合有密封件的部分。这使得能使密封件30和电缆C1或C2的外壳40之间的接触条件稳定，这改进了密封件30的防水性能。
在本实施例中，用于防止电缆C1和C2弯曲的各限制件独立于本体部分(本体11)而设置，并包括形成为圆柱形形状的限制件31a、31b，其内径具有与相应电缆C1和C2的外径相同的尺寸。
因此，通过在电缆C1或C2穿过密封件30和限制件31a、31b之后将电缆C1或C2插入到本体11的通孔14中，密封件30和限制件31a、31b能组装到本体11中。因此，与密封件30和限制件31a、31b独立地组装的情况相比，本实施例在组装工作效率方面有利地得到改进。
另外，在本实施例中，接收施加到每个电缆C1和C2的外力的防拉伸环32(防拉伸件)进一步设在比外限制件31a更靠外的一侧上的位置处，该外限制件位于比密封件更靠外的一侧上的位置。密封件30、限制件31a、31b以及防拉伸环32通过可拆卸地连接到本体11的帽件35被保持在本体11(壳体10)中。
因此，与防拉伸件设在壳体10中的情况相比，在壳体10内的靠近通孔14处的空的空间能被扩大。通过利用该空的空间，可以容纳与接线盒TB1和TB2相连的电线的额外长度，由此使得与设置单独空间来容纳该额外长度的情况相比，壳体10能得到小型化。因为在用于容纳电线额外长度的空间中不存在防拉伸件，避免防拉伸件在布线工作中成为障碍，由此改进了布线工作的施工性能。
另外，在本实施例中，用作防拉伸件的防拉伸环32(每个电缆C1和C2穿过该防拉伸环插入)包括具有压紧件34(压紧部分)的圆柱件，各压紧件被帽件35保持以按压外壳40。在本体11和防拉伸环32上，分别设有在电缆C1和C2的圆周方向上彼此接合的凹入-突出接合部分，以防止防拉伸环32旋转。在本实施例中，凹入-突出接合部分包括：设在本体11的凸台15上的各突出部分15a；以及设在防拉伸环32上的各凹入部分33a，其与突出部分15a相接合以防止防拉伸环32旋转。
因为防拉伸环32上的凹入部分33a和凸台15上的突出部分15a彼此接合以限制防拉伸环32的旋转，即使在施加外力以使电缆C1或C2旋转时电缆C1或C2也很难被旋转。因此，密封件30和电缆C1或C2的外壳40之间的接触条件得到稳定，这改进了密封件30的防水性能。请注意，凹入-突出接合部分可以包括设在凸台15上的凹入部分和设在防拉伸环32上的突出部分。
同时，在本实施例中，交流电从作为外部电源的电源系统供给，但是例如直接电可以从安装在房子中的太阳能电池或燃料电池供给。
另外，控制电路4根据通过电线L4从电动车传送来的控制信号来控制继电器2的开/关，但是并不必须采用与电动车相通信的构造。例如，控制电路4可在继电器2接通并经过预定时间后自动关断继电器2。另外，一开关设在壳体10中且继电器2的开/关操作可根据从开关输入的控制信号来进行控制。
尽管本发明已就各实施例进行了图示和描述，但本领域技术人员应该理解，在不偏离由后附权利要求所限定的本发明范围的情况下可以做出各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种供电控制装置，包括：
本体部分，其内容纳有电路块组；
第一电缆，其从本体部分抽拉到外面，以被连接到电动车的充电电路；
第二电缆，其从本体部分抽拉到外面以被连接到电源；
密封件，其密封每个电缆和本体部分的相应电缆通过口之间的间隙；以及
外限制件，其在比密封件更靠外的一侧上设在每个电缆上，以防止相应电缆弯曲。
2.如权利要求1所述的供电控制装置，其特征在于，在比密封件更靠内的一侧上在每个电缆上设有内限制件。
3.如权利要求1或2所述的供电控制装置，其特征在于，每个限制件具有独立于本体部分而形成的实质上圆柱形形状；且每个电缆插入到所述限制件中。
4.如权利要求1或2所述的供电控制装置，其特征在于，在比位于比密封件更靠外的一侧上的外限制件更靠外的一侧上还设有用于接收施加到每个电缆上的外力的防拉伸件。
5.如权利要求4所述的供电控制装置，其特征在于，相对于每个电缆，密封件、各限制件以及防拉伸件由可拆卸地与本体部分相连的帽件保持。
6.如权利要求5所述的供电控制装置，其特征在于，防拉伸件包括具有压紧部分的管状件，所述压紧部分通过被帽件保持而压靠每个电缆的外壳；并且
其中在本体部分和防拉伸件上设置彼此接合的凹入-突出接合部分以防止防拉伸件旋转。
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