CN102655336A - 电源电路切断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于切断其中串联连接的多个蓄电池组并联设置的蓄电池组合体的电路的电源电路切断装置，该电源电路切断装置包括壳体，设置在该壳体中并且分别连接于相邻蓄电池组的一对汇流排，适于在该对汇流排之间进行电连接或分开的开关部分，以及保持部件，该保持部件形成在该壳体上并且构造成被保持在该蓄电池组的侧表面的树脂构架部分上。

Description

电源电路切断装置
技术领域
本发明涉及一种用于切断安装在诸如电动汽车或混合动力轿车的车辆中的电源的电路的电源电路切断装置。
背景技术
电动汽车或混合动力轿车作为环境友好型汽车正在逐渐增加。包括通过重叠多个蓄电池得到的蓄电池组合体的电源设备安装在这种车辆中(例如，见专利文献1至4)。
由于安装在诸如电动汽车或混合动力轿车的这种车辆中的电源设备能够具有比汽油发动机车辆等的电源电路大的容量，所以在修理和维护电气系统等时，利用电源电路切断装置，通过切断电源设备和负载之间的电源电路来确保工作安全性(例如，见专利文献5)。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2007-48515
专利文献2：JP-A-2007-317400
专利文献3：JP-A-2009-187813
专利文献4：JP-A-2009-289431
专利文献5：JP-A-2005-142107
顺便说，在该电源设备中，多个蓄电池串联连接并且该电源设备的两个总电极端子之间的电压是高电压。因此，即使在电源设备和负载之间的电源电路被电源电路切断装置切断时进行维护工作的情况下，也务必要充分小心，以便不接触电源设备本身(两个总电极端子)，并且维护工人的负担很大。
发明内容
鉴于上述情况已经实施了本发明，并且本发明的目的是提供一种电源电路切断装置，在进行维护工作时该电源电路切断装置能够确保高度安全，同时减轻对维护工人的负担。
根据本发明的目的通过下述结构来实现。
(1)一种用于切断其中串联连接的多个蓄电池组并联设置的蓄电池组合体的电路的电源电路切断装置，包括：
壳体；
一对汇流排，其设置在该壳体中并且分别连接于相邻蓄电池组；
开关部分，其适于在所述一对汇流排之间进行电连接或断开；以及
保持部件，其形成在所述壳体上并且构造成被保持在所述蓄电池组的侧表面的树脂构架部分。
根据这种电源电路切断装置，汇流排连接于该蓄电池组合体中的相邻的蓄电池组，并且这些汇流排之间的分开由该开关部分进行，因此，当汇流排之间的部分被该开关部分切断时，蓄电池组合体的两个总电极端子之间的开路电压可以变成零。因此，为了对从蓄电池组合体向其供给电力的负载进行修理或维护，在将蓄电池组合体与该负载分开的情况下安全性能够大大地增强并且减轻工人的负担。
而且，包括连接于蓄电池组的汇流排，因此不需要在常规装置中必需用外壳等保护的额外长度部分的布线，并且通过减少元件的数目和简化结构能够减少成本，并且还能够提高重复利用性。
还有，壳体由保持部件锁定并且连接于蓄电池组的侧表面的树脂构架部分，因此，在操作开关部分时外力被树脂构架部分承受。因此，能够防止操作时的外力施加于该蓄电池组和汇流排之间的连接位置，并且能够消除在操作时由于外力对蓄电池组造成损坏。
(2)在(1)的电源电路切断装置中，该保持部件具有卡爪部分，该卡爪部分从壳体伸出并且锁定在形成于蓄电池组的侧表面的树脂构架部分中的锁定孔中。
根据这种电源电路切断装置，该壳体的卡爪部分锁定在蓄电池组的侧表面的树脂构架部分的锁定孔中，因而，该卡爪部分能够非常容易连接于树脂构架部分而不用专用的支架等。
(3)在(1)或(2)的电源电路切断装置中，电源电路切断装置还包括开关部分，所述开关部分包括互锁开关，在所述一对汇流排之间进行电连接的状态下，该互锁开关切换以断开或闭合所述蓄电池组合体的主电路。
根据这种电源电路切断装置，在维护和修理时，该互锁开关改变成断开状态并且主电路变成开路，因此能够更加增强工作安全。
(4)在(3)的电源电路切断装置中，该电源电路切断装置还包括具有连接端子的开关插头，用于在所述一对汇流排之间进行电连接并且配合在所述壳体中；以及可转动地装接于所述开关插头并且当该开关插头完全配合在所述壳体中时转动的杠杆，其中，通过所述杠杆的转动操作来致动所述互锁开关。
根据这种电源电路切断装置，除非开关插头完全配合在壳体中，否则不能使杠杆转动来操作该互锁开关，因此，能够防止互锁开关在没有完全将该开关插头配合到壳体中的状态下被操作，并且能够增强安全。
按照根据本发明的电源电路切断装置，能够提供一种在进行维护工作时能确保高度安全同时，同时能够使对维护工人的负担最小化的电源电路切断装置。
附图说明
通过参考附图来详细描述本发明的优选示例性实施例，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，其中：
图1是包括根据实施例的维护插头(service plug)的蓄电池组合体的透视图；
图2是示出图1的主要部分的放大透视图；
图3是维护插头的透视图；
图4是从维护插头与蓄电池的装接侧看的透视图；
图5是维护插头的剖视图；
图6是设置在维护插头上的汇流排的透视图；
图7是说明维护插头的操作方法的透视图；
图8是说明维护插头的操作方法的透视图；
图9是说明维护插头的操作方法的透视图；
图10是示出维护插头的装接位置的修改实例的蓄电池组合体的透视图；
图11是说明根据参考实例的维护插头的蓄电池组合体的透视图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的实施例。
图1是包括根据本实施例的维护插头的蓄电池组合体的透视图，并且图2是示出图1的主要部分的放大透视图，并且图3是维护插头的透视图，并且图4是从从维护插头与蓄电池的装接侧看的透视图，并且图5是维护插头的剖视图，并且图6是设置在维护插头上的汇流排的透视图，并且图7至图9是说明维护插头的操作方法的透视图。
如图1所示，安装了其中装有维护插头(电源电路切断装置)10的蓄电池组合体11，作为诸如电动汽车或混合动力轿车的车辆的电源设备，并且该蓄电池组合体由两行并列的多个长方形蓄电池(蓄电池组)13构成。在这些蓄电池13中，各自的端子15设置在上表面上，并且树脂制的蓄电池连接板17连接于这些端子15的各行。
如图2所示，蓄电池连接板17具有多个汇流排连接部分19，并且导电金属板制造的汇流排21嵌合在这些汇流排连接部分19中。重叠的相邻蓄电池13的端子15分别插入形成在这些汇流排21中的一对连接孔内。于是，通过将螺母(未示出)紧固到蓄电池13的端子15，经过蓄电池连接板17的汇流排21进行端子15之间的导通连接。
在蓄电池组合体11中，所有的蓄电池13串联连接，并且蓄电池13的总的正电极端子15a和总的负电极端子15b连接于各种负载并且被供给电力。
在如上所述构造的蓄电池组合体11中，例如，用于切断蓄电池组合体11的电路的维护插头(电源电路切断装置)10在配设的中间部分装接于彼此相邻的蓄电池13A、13B的端子15，而不是汇流排21。
如图3至图5所示，维护插头10包括插头主体31和装接于该插头主体并从该插头主体拆离的开关插头(开关部分)32。
该插头主体31具有合成树脂制的壳体33，和保持在该壳体33中的一组汇流排35a、35b。
如图6所示，通过例如弯折诸如铜或铜合金的导电金属板来形成所述汇流排35a、35b。该汇流排35a、35b具有从竖直延伸的汇流排本体37的上端横向弯曲的上板部分38，从该上板部分38的先端向下弯曲的侧板部分39，从该侧板部分39的先端横向弯曲的固定片部分41。
直径稍大于蓄电池13的端子15的连接孔43形成在该固定片部分41中，并且蓄电池13的端子15插入这个连接孔43中。
而且，在汇流排35a、35b中，连接片45在相应的汇流排本体37中形成在彼此邻近侧的侧部中，并且相应的连接片45彼此相对并且平行地设置。
汇流排35a、35b相互平行地保持在壳体33中，并且利用这个壳体33来覆盖侧板部分39、上板部分38和汇流排本体37的外表面侧。
而且，从该壳体33的两个侧部向蓄电池13的装接侧伸出的一组锁定片(保持部件)形成在插头主体31中。向外伸出的卡爪部分(保持部件)52形成在这些锁定片51的顶部。
而且，在插头主体31中，配合部分55形成在与蓄电池侧相对的背面，并且开关插头32能够配合在这个配合部分55中。汇流排35a、35b的各连接片45收纳在配合部分55中。
在平面图中形成为U形形状的连接端子57内置在开关插头32中，并且当该开关插头32配合在插头主体31的配合部分55中时，开关插头32的连接端子57被连接成从外侧夹紧汇流排35a、35b的连接片45。因此，通过连接端子57进行汇流排35a、35b之间的导通连接。
即，在维护插头10中，插头主体31的配合部分55用作开关部分并且开关插头32被插入并拔出，因而通过连接端子57进行汇流排35a、35b之间的电连接和断开。
而且，如图7所示，插头主体31包括的互锁开关61。这个互锁开关61是用于打开和闭合蓄电池组合体11的主电路的开关。当这个互锁开关61变成接通状态时，通过设置在该主电路上的继电器(未示出)使该主电路变成闭合电路，并且蓄电池组合体11的电力供给各种负载。而且，当互锁开关61变成断开状态时，通过设置在该主电路上的继电器使该主电路变成开路，并且将蓄电池组合体11对各种负载的电力供给切断。
这个互锁开关61设置在配合部分55的侧部上并且向上伸出，并且互锁开关61的里面具有一对端子(未示出)。而且，插入孔63形成在这个互锁开关61的上部。
开关插头32包括杠杆65。该杠杆65绕水平轴线可转动地连接于开关插头32。在如图8所示的将该开关插头32完全配合在插头主体31的配合部分55中的状态下，这个杠杆65能够如图9所示向上转动。即，这个杠杆65绕着从开关插头32的侧部水平伸出的支撑轴67可转动地连接。于是，当杠杆65向上转动时，杠杆65竖直地设置。
支撑轴67形成为竖直细长的形状，并且其左右宽度尺寸很小。而且，当中插入了开关插头32的支撑轴67的槽部分69形成在杠杆65中，并且这个槽部分69形成为稍稍大于该支撑轴67的左右宽度尺寸，并且小于垂直于该支撑轴67的宽度尺寸的高度尺寸。因此，当杠杆65绕该支撑轴67向上转动并这个杠杆65竖直地设置时，该支撑轴67能够在该槽部分69里面移动。因此，当杠杆65竖直地设置时，这个杠杆65能够向下移动。
杠杆65的一个侧部在向下侧一体地具有孔部分的短端子部分71。短端子(未示出)内置在这个短端子部分71的里面，并且这个短端子设置在该孔部分里面。
当竖直设置的该杠杆65向下移动时，在短端子部分71接近该互锁开关61之后，该互锁开关61配合在端端子部分71中。因此，短端子部分71的短端子插入互锁开关61的插入孔63中，并且使得该互锁开关63里面的一对端子被导通。
具有上述结构的维护插头10在蓄电池组合体11的预定位置中装接在彼此相邻的蓄电池13之间。
在将这个维护插头10装接于蓄电池组合体11的情况下，首先，维护插头10设置在该蓄电池组合体11中，使得在拆离开关插头32而仅仅获得插头主体31的状态下，在预定位置中彼此相邻的蓄电池13A、13B的端子15插入汇流排35a、35b的固定片部分41的连接孔43中。
其次，当插头主体31压紧在蓄电池组合体11的侧表面上时，插头主体31的锁定片51进入形成在构成蓄电池组合体11的蓄电池13的侧表面的树脂构架部分13a中的锁定孔50中，并且锁定片51的卡爪部分52锁定在该锁定孔50的边缘部分中。因此，维护插头10的插头主体31装接于该蓄电池组合体11。此外，在这时，汇流排35a、35b的固定片部分41没有紧固于蓄电池13的端子15，因此，即使在插头主体31压紧在蓄电池组合体的侧表面上时，外力也不施加于端子15。
于是，通过将螺母紧固于蓄电池13的被插入在固定片部分41的连接口43中的端子15，紧固了汇流排35a、35b。
在以这种方式将插头主体31装接于蓄电池13之后，开关插头32被插入并配合在插头主体31的配合部分55中。
当开关插头32插入插头主体31的配合部分55中时，开关插头32的推力作为压紧力作用在插头主体31上。这个压紧力由蓄电池13的装接于插头主体31的树脂构架部分13a承受。因此，这个压紧力不通过汇流排35a、35b作用在蓄电池13的端子15上，并且不存在使构成了端子15的电极柱承受应力的麻烦。
如上所述，当开关插头32配合在插头主体31的配合部分55中时，设置在开关插头32的里面的连接端子57被连接，以便装接成从外面外侧夹紧汇流排35a、35b的固定片部分41，并且通过该连接端子57进行汇流排35a、35b之间的连续连接导通连接通过该连接端子57形成。因此，蓄电池组合体11的所有的蓄电池13串联地连接以形成电源电流电源电路，并且电能电力能够供给到连接于该蓄电池组合体11的总正极端子15a和总负极端子15b的各种负载。此外，在这时，互锁开关61处于断开状态，因此主电路通过继电器变成开路并且对各负载的电能电力供给被保持切断。
当杠杆65从这个状态转动并且竖直地设置，并且这个杠杆65进一步被向下推时，短端子71接近互锁开关61，并且互锁开关61配合在短端子部分71中。因此，短端子部分71的短端子被插入互锁开关61的插入孔63中，并且互锁开关61里面的一对端子被导通，并且互锁开关61变成接通状态，并且主电路通过继电器变成闭合电路，并且蓄电池组合体11的电力供给各种负载。而且，通过将互锁开关61配合在短端子部分71中，开关插头32变成固定于插头主体31，并且还消除开关插头32从插头主体31脱离的麻烦。
接着，下面将描述为了修理或维护负载而将蓄电池组合体11从负载拆离的情况的过程。
当维护插头10的杠杆65首先被夹紧并且这个杠杆65被向上拉起时，短端子部分71与互锁开关61分开，并且互锁开关61与短端子部分71分离。因此，短端子部分71的短端子被拉出互锁开关61的插入孔63，并且互锁开关61的里面的一对端子导通被解除，并且互锁开关61变成断开状态并且主电路通过继电器成为开路，并且蓄电池组合体11对各种负载的电力的供给被切断。
在这种情况下，所有的蓄电池13串联连接，因此蓄电池组合体11的总正极端子15a和总负极端子15b之间的开路电压处于高电压状态。
当杠杆65被转动并且水平地设置并且沿着离开插头主体31的方向被拉动时，开关插头32被拉出插头主体31的配合部分55，并且设置在开关主体32里面的连接端子57与汇流排35a、35b的连接片45分离，并且汇流排35a、35b之间的导通连接被解除。因此，电路在蓄电池组合体11的串联连接的中间部分被切断，并且蓄电池组合体11的总正极端子15a和总负极端子15b之间的开路电压变成零。
从而当开关插头32被拉出插头主体31的配合部分55时，开关插头32的拉出力作为拉伸力作用在插头主体31上。这个拉伸力被蓄电池13中的锁定了锁定片51的卡爪部分52树脂构架部分13a所承受。因此，这个拉伸力不通过汇流排35a、35b作用在蓄电池13的端子15上，并且不存在使构成了端子15的电极柱承受载荷的麻烦。
此后，蓄电池组合体11的总正极端子15a和总负极端子15b与连接于负载的电线分离，并且对负载进行修理或维护。
从而，根据作为依据本实施例的电源电路切断装置的维护插头，汇流排35a、35b连接于蓄电池组合体11中的相邻的蓄电池13A、13B，并且由连接端子57进行汇流排35a、35b之间的分离，因此当连接端子57被分离以切断汇流排35a、35b之间的部分时，蓄电池组合体11的总正极端子15a和总负极端子15b之间的开路电压能够变成零。因此，为了对由蓄电池组合体11供给电力的负载进行修理或维护，在蓄电池组合体11与负载分离的情况下安全性能够大大地增强，并且能够减轻对工人的负担。
而且，包括连接于蓄电池13的汇流排35a、35b，因此，省去了对必须要由外壳等保护其余长部分的线束的需要，并且通过减少部件的数目并简化结构能够减少成本，并且还能够提高重复利用性。
此外，作为保持部件的锁定片51的卡爪部分52锁定在锁定孔50的边缘部分中，从而卡爪部分52被锁定并且装接于蓄电池13的侧表面的树脂构架部分13a，因此在诸如装接和拆离开关插头32的操作时外力被树脂构架部分13a所承受。因此，在操作时能够防止外力施加于蓄电池13和的汇流排35a、35b之间的连接的位置，并且在操作时能够消除外力对蓄电池13的损坏。
而且，插头主体31的壳体33的锁定片51的卡爪部分52锁定在蓄电池13侧表面的树脂构架部分13a的锁定孔50中，从而，卡爪部分52非常容易能够装接于树脂构架部分13a，而无需专用支架等。
而且，在维护或修理时，互锁开关61变成断开状态并且主电路变成开路，因此能够更加增强工作安全性。
此外，除非开关插头32完全配合在插头主体31的壳体33的配合部分55中，否则不能使杠杆65转动来操作互锁开关61，因此能够防止互锁开关61在开关插头32未完全配合在插头主体31的壳体33中的状态下被操作，并且增强安全性。
而且，如图10所示，根据该实施例的维护插头10，该维护插头10在总正极端子15a和总负极端子15b之间的中间位置中能够容易装接于相邻蓄电池13A、13B的任何位置，而不改变诸如蓄电池连接板17的部件。
在这里，图11示出了参考实例，以便描述本发明的另外的优点。
图11是包括根据参考实例的电源电路切断装置的蓄电池组合体的透视图。
其中设置有多个蓄电池1的蓄电池组合体2具有形成在该蓄电池组合体2端部上的支架3的金属片部分中的维护插头4。线束5连接于这个维护插头4，并且线束5在蓄电池1的排列的中间部分连接于彼此相邻的蓄电池1A、1B的端子6。树脂制的蓄电池连接板7装接于每个蓄电池1的一行端子6，并且线束5存放并被保护在与这个蓄电池连接板7一体形成的保护器部分中。
在上面描述的结构中，维护插头4远离连接该线束5的蓄电池1A、1B的端子6，因此线束5的长度增加。结果，用于存放和保护线束5的蓄电池连接板7的保护器部分也增大。而且，当维护插头4远离连接该线束5的蓄电池1A、1B的端子6时，蓄电池1的尺寸公差积累，因此线束5必需有余长，并且线束5必需更多地增加。而且，当维护插头4的装接位置改变时，线束5的布线路径或长度也改变，并且蓄电池连接板7也必需根据其改变而重新模制。
另一方面，在该实施例中，汇流排35a、35b连接于蓄电池13的端子15并且装接于蓄电池13的树脂构架部分13a，因此不需要线束5并且还能够简化蓄电池连接板17的形状，因此能够降低成本。而且，不用考虑蓄电池13的尺寸公差，并且能非常容易地改变与蓄电池组合体11装接的位置，并且即使在装接位置改变时，也能不需要重新模制蓄电池连接板17等。
本申请基于2011年3月4日提交的日本专利申请No.2011-048329，其内容通过引用结合于此。

Claims (4)

1.一种用于切断其中串联连接的多个蓄电池组并联设置的蓄电池组合体的电路的电源电路切断装置，包括：
壳体；
一对汇流排，其设置在该壳体中并且分别连接于相邻蓄电池组；
开关部分，其适于在所述一对汇流排之间进行电连接或断开；以及
保持部件，其形成在所述壳体上并且构造成被保持在所述蓄电池组的侧表面的树脂构架部分。
2.根据权利要求1所述的电源电路切断装置，其中，所述保持部件具有卡爪部分，该卡爪部分从所述壳体伸出并且锁定在形成于所述蓄电池组侧表面的树脂构架部分中的锁定孔中。
3.根据权利要求1所述的电源电路切断装置，其中，所述开关部分包括互锁开关，在所述一对汇流排之间进行电连接的状态下，该互锁开关切换以断开或闭合所述蓄电池组合体的主电路。
4.根据权利要求3的电源电路切断装置，还包括：
具有连接端子的开关插头，用于在所述一对汇流排之间进行电连接并且配合在所述壳体中；和
可转动地装接于所述开关插头并且当该开关插头完全配合在所述壳体中时转动的杠杆，
其中，通过所述杠杆的转动操作来致动所述互锁开关。
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