CN102694140B - 汇流排,包括汇流排的汇流排模块和包括汇流排模块的电源 - Google Patents

汇流排,包括汇流排的汇流排模块和包括汇流排模块的电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种汇流排(30)，该汇流排(30)包括两个汇流排孔(34、41)，其中一个连接于通过沿着方向X堆叠多个蓄电池(5)构成的蓄电池组合体(2)中的彼此相邻的蓄电池(5)的一个蓄电池的正极(8)，其另一个与该蓄电池组合体(2)中的与该一个蓄电池(5)相邻的另一个蓄电池(5)的负极连接；和与具有导电芯线和覆盖该导电芯线的绝缘表皮的电线(51)连接的电线连接部分(35)。该电线连接部分(35)平行于一个方向设置，具有从该电线连接部分的两边竖直延伸的一对压力接触片(37)，以便使该电线平行于一个方向与该对压力接触片连接。

Description

汇流排,包括汇流排的汇流排模块和包括汇流排模块的电源
技术领域
本发明涉及连接用于复合动力轿车或电动轿车的电源中的多个蓄电池的汇流排；和包括该汇流排的汇流排模块；以及包括该汇流排模块的电源。
背景技术
电源作为用于由燃机和电动机两者驱动的电动轿车的电动机的能源而安装。
电源包括由多个单元蓄电池构成蓄电池组合体，该单元蓄电池具有在其一端的正极和在其另一端的负极。为了产生所需要的电压值多个单元蓄电池串联连接。多个单元蓄电池沿着一个方向设置，以便设置成使一个单元蓄电池的正极邻近于该单元蓄电池相邻的另一个单元蓄电池的负极。
上面提到的电源包括汇流排模块，该汇流排模块连接蓄电池组合体的一个蓄电池的每个正极和与该蓄电池组合体的该一个蓄电池相邻的另一个蓄电池的每个负极，以便串联连接该蓄电池组合体的多个蓄电池(见专利文件1)。在专利文献1中公开的汇流排模块包括由绝缘合成树脂形成的绝缘支架、连接彼此相邻的蓄电池的电力的汇流排以及通过该汇流排向电动机输送电力的电线。
汇流排设置于安装在蓄电池组合体上的绝缘支架，并且包括电连接彼此相邻的蓄电池的电极板的汇流排孔。电线沿着该绝缘支架的纵向设置在绝缘支架上以便对与每个汇流排相对应。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.2010-170884
发明内容
要解决的问题
根据上述专利文献1所公开的电源，与汇流排的电线连接部分(接线部分)电连接的电线垂直于连接每个汇流排孔的直线设置，该汇流排孔电连接彼此相邻的蓄电池的每个极板。因而，需要沿着绝缘支架的纵向设置的电线能够在其中弯曲90度角的空间。因此，汇流排模块可能沿着绝缘支架的宽度方向被加大。
根据上述问题，本发明的目的是提供一种能够无弯曲地电连接设置的电线的汇流排、包括该汇流排并且使电线设置在其中的绝缘支架小型化的汇流排模块、以及包括该汇流排模块的电源。
如何实现本发明的目的
为了克服上述问题并且实现该目的，本发明提供一种汇流排，其包括一个与通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池构成的蓄电池组合体中彼此相邻的蓄电池的一个蓄电池的正极连接的汇流排孔、一个与该蓄电池组合体中的该一个蓄电池相邻的另一个蓄电池的负极连接的汇流排孔、和与具有导电芯线和覆盖该导电芯线的绝缘表皮的电线连接的电线连接部分，并且该电线连接部分平行于一个方向设置，具有一对从该电线连接部分的两边竖直地延伸的压力接触片，以便使电线平行于该一个方向与该对压力接触片连接。
在上面提到的本发明中，其特征还在于该电线连接部分设置在沿着汇流排的纵向的一个侧边缘的一端。
在上面提到的本发明中，汇流排模块包括多个汇流排，每个汇流排与通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池构成的蓄电池组合体中的彼此相邻的蓄电池的一个蓄电池的正极和与该蓄电池组合体中的相邻蓄的电池的该一个蓄电池相邻的另一个蓄电池的负极连接，并且对应于上面提到的汇流排；和平行于一个方向设置并且与多个汇流排连接的多个电线。
在上面提到的本发明中，电源包括通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池构成的蓄电池组合体，和设置在该蓄电池组合体以便串联连接该蓄电池组合体的多个蓄电池的汇流排模块，该汇流排模块对应于上面提到的汇流排模块。
本发明的效果
根据本发明，该汇流排具有平行于多个蓄电池沿着其堆叠的一个方向的一对压力接触片。因而，平行于该一个方向设置的电线能够以平行的状态与该汇流排连接，而不弯曲90度角。
根据本发明，汇流排的电线连接部分沿着该汇流排的纵向设置在一端。因而，当汇流排在彼此相邻的蓄电池的极板之间变形时，该变形不影响电线连接部分，因此，能够牢固地并稳定地保持电线连接部分和电线之间的连接。
根据本发明，不需要通常的电线在其中弯曲90度角的空间，因此汇流排模块能够小型化。
而且，根据该汇流排模块，可防止该汇流排的电线连接部分变形，因此，能够牢固地并稳定地保持电线和电线连接部分之间的电连接。
在上面提到的本发明中，电源包括上面提到的小型化的汇流排模块，因此，能够牢固地并稳定地保持电线和汇流排之间的电连接。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的电源的分解透视图；
图2是图1所示的电源的汇流排模块的俯视图；
图3是图2所示的汇流排模块的汇流排的透视图；
图4是示出图3所示的汇流排的结构的分解透视图；
图5是自动接线机实例的侧视图；
图6是图5所示的自动接线机的局部放大的透视图；
图7是示出图3所示的汇流排固定在彼此相邻的蓄电池的极板之间的状态的视图；
图8是根据本发明第二实施例的电源的汇流排的透视图；
图9是示出图8所示的汇流排固定在彼此相邻的蓄电池的极板之间的状态的视图。
附图标记说明
1电源
2蓄电池组合体
3汇流排模块
5蓄电池
8正极
9负极
20绝缘支架
30汇流排
34、41汇流排孔
35电线连接部分
37压力接触片
X一个方向
H公差
具体实施方式
第一实施例。参考附图1-9描述根据本发明的实施例。
如图1所示，根据本发明第一实施例的电源1包括蓄电池组合体2和设置在该蓄电池组合体2的顶表面的汇流排模块3。该蓄电池组合体2包括多个蓄电池5，和沿着一个方向X堆叠并固定该多个蓄电池5的固定部件6。
如图1所示，多个蓄电池5的每个包括形成长方形盒状的蓄电池主体、正极8和负极9。该正极8设置在该蓄电池主体的顶表面的一端。该负极设置在该蓄电池主体的顶表面的另一端。正极8和负极9用导电的金属制造并且形成通过螺纹连接与螺母81接合的圆柱形形状。正极8和负极9以彼此平行的方式彼此以一定间隔设置在电池主体的顶表面上。
如图1所示，多个蓄电池5沿着一个X方向设置，以便使其设置正极8和负极9的顶表面在同一个平面中对齐，以便将彼此相邻的蓄电池的一个蓄电池的正极设置成邻接于该一个蓄电池相邻的另一个蓄电池的负极。换句话说，堆叠多个蓄电池5以便沿着一个方向X交替地设置正极8和负极9。在本说明书中，该一个X方向是多个蓄电池5彼此堆叠的方向，平行于顶表面并垂直于方向X的方向是宽度方向Z。垂直于X方向和宽度方向Z这两个方向的方向是深度方向Y。在这个实施例中，设置28个电池。
如图1所示，固定部件6包括一对端板12和绑带11。这对端板12的每个由绝缘材料形成为长方形形状。该对端板12沿着多个蓄电池5相互堆叠方向X设置在蓄电池组合体两端的每端，以便在该对端板12之间夹紧多个蓄电池5。
绑带11由绝缘材料形成为条板形状，如图1所示。在蓄电池组合体2的顶表面设置多条绑带11(在图1所示的例子中两个条)。多条绑带11在垂直于方向X的方向上彼此以一定间隔平行于方向X对齐。
如上所述构造的固定部件6将该多个蓄电池5夹紧在该对端板12之间，并且多条绑带11沿着其纵向的两端用螺母与每个端板12固定，以便连接并支撑多个蓄电池5成一个蓄电池组合体2，如图1所示。
汇流排模块3包括作为绝缘支架的汇流排板20、接纳在该汇流排板20中的多个汇流排30、以及接纳在该汇流排板20中并且连接于多个汇流排30的每个的电线51。
汇流排板20由绝缘合成树脂形成并且设置在蓄电池组合体2的顶表面。该汇流排板20沿着该方向X直线地延伸，如图1所示。汇流排板20包括汇流排接纳部分21、电线接纳部分22和电线连接接纳部分23。
汇流排接纳部分21分别地形成盒状，并且沿着该方向X设置。汇流排接纳部分21构造成能够将汇流排配合在其中。28件的汇流排接纳部分21与汇流排30一样沿着方向X设置，并且构造成具有和汇流排30的平面图中的形状相同的长方形。每个汇流排接纳部分21接纳一个汇流排30。每个汇流排接纳部分21与接纳该汇流排30的电线连接部分35的电线连接接纳部分23连续。
电线接纳部分22沿着该方向X并且在沿着其宽度方向的蓄电池组合体2的两侧沿着汇流排接纳部分21直线地设置，如图1所示。电线接纳部分22设置成与每个汇流排接纳部分21连续，并且形成为沟槽状，以便引导与每个汇流排30连接的多个电线51，如图2所示。
电线连接接纳部分23构造成与汇流排接纳部分21和电线接纳部分22均连续，如图2所示。电线连接接纳部分23形成为狭槽形状以便具能够在其中接纳有汇流排30的电线连接部分35的宽度。
电线51形成为具有圆形形状的截面，并且包括导电的芯线和覆盖该导电芯线的绝缘的表皮，即绝缘电线。芯线通过绞合多条导电的金属丝形成。该导电的金属丝用诸如铜或铜合金的导电金属制造。绝缘的表皮用聚氯乙烯树脂或聚乙烯树脂制造，并且围绕芯线设置以便覆盖该芯线。因而，电线的外表面由表皮形成。芯线可以用单根导电的金属丝形成。多条电线51与未示出的电压检测电路连接。电线51与轿车的电动机连接以向电动机输送用于驱动的电力。
如图3所示，汇流排30包括形成为长方形薄板形状并且具有与电线51连接的电线连接部分35的第一金属板31，和形成为长方形薄板形状以重叠在该第一金属薄板31上的第二金属薄板32。汇流排30通过压制导电的金属薄板形成。在这个实施例中设置28件汇流排30。如图1所示，每14件汇流排30在沿着宽度方向Z的蓄电池组合体2的顶表面的两侧沿着方向X直线地设置。
第一金属板31包括通过沿着该第一金属板31的纵向以一定间隔开口设置的两个汇流排孔34，和与电线51连接的电线连接部分35。两个汇流排孔34的其中一个连接于正极8而两个汇流排孔34中的另一个连接于负极9。汇流排孔34形成为圆形形状，能够插入形成为与螺母螺纹连接的销钉形状的正极8和负极9中的每一个。
电线连接部分35从沿着第一金属板31的沿着蓄电池组合体2的宽度方向Z的外侧边缘的纵向(方向X)的中间区域平行于宽度方向Z延伸，如图4所示。电线连接部分35包括从第一金属板31延伸的延伸件36，和从该延伸件36的顶端的两边沿着Y方向竖直地延伸，以便通过压力接触与电线51连接的一对压力接触片37，如图4所示。
电线连接部分35沿着宽度方向Z的长度根据设置在电线接纳部分22中的电线51的每个布线形式调节，如图2所示。另一种方式是，电线连接部分的长度可以是不变的，并且每个汇流排30的这对压力接触片37可以根据电线51的每种布线形式设置在每个位置。
这对压力接触片37形成为在其顶端具有刺破电线51表皮的锐利端部的Y形形状和剥离包皮以便与电线51的芯线电接触的狭槽39，如图4所示。这对压力接触片37平行于连接两个汇流排孔34的直线的方向设置，以便平行于连接两个汇流排孔34的直线的方向定向其厚度方向。因此，电线51平行于方向X插入这对压力接触片37中并通过压力接触连接。
第二金属板32包括通过沿着该第二金属板32的纵向(方向X)以一定间隔开口设置的两个汇流排孔41。这两个汇流排孔41的其中一个连接于正极8而两个汇流排孔41的另一个连接于负极9。汇流排孔41形成为能够与设置在第一金属板31的汇流排孔34连通，并且当第二金属板32重叠在第一金属板31上时插入正极8和负极9中的每一个。汇流排孔41形成具有比第一金属板31的汇流排孔34大的直径.
下面将描述组装如上所述构成的电源1的方法。汇流排板20、汇流排模块3的汇流排30和电线51预先并且单独制造。每个汇流排30配合在汇流排板20的每个汇流排接纳部分21中。这时，汇流排30的电线连接部分35接纳在电线连接接纳部分23中。通过在汇流排板20中的夹物模压，可以将汇流排30设置在每个汇流排接纳部分21中。
在下一步，通过图5所示的自动接线机61将电线51的端部连接于电线连接部分35，同时将电线51设置在电线接纳部分22中。电线51的端部可以手手动连接于电线连接部分35，并且电线51可以手动设置在电线接纳部分22中。
自动接线机61包括固定支架62、设置在该固定支架62上并且沿着向前/向后方向(方向X)和向右/向左方向(Z方向)移动的活动工作台63、设置在该活动工作台63上并且安装汇流排板20在其上的接线板、设置在固定支架62上方的上支架64、以及设置在上支架64的下面的接线头65。该自动接线机61的移动工作台63和接线头65由未示出的微型计算机控制。
如图5所示，接线头65包括设置在上支架64并且将电线51引进里面的电线引入管68、设置在接线头65的壳体66下面并且供给电线51的供线管69、以及设置在壳体66的侧表面并且将电线51压配合在汇流排30的电线连接部分35中的压力接触端头67。
如图5和图6所示，两个压力接触端头67构造成沿着上/下方向能够移动并且平行于方向X设置。
将汇流排30接纳在其汇流排接纳部分22中的汇流排板20安放并固定在设置在如上构造的自动接线机61的移动工作台63上的接线板。其后，沿着方向X将压力接触端头67设置在汇流排板20的电线接纳部分22一端，并且将电线51从该一端引向电线接纳部分22。
此后，活动工作台63沿着方向X朝着电线接纳部分22的另一端移动到对应于该汇流排30的电线连接部分35的位置。压力接触端头67向下移动，因此位于电线连接部分35的压力接触片37上的电线51被压配合在该压力接触片37中。这时，电线51的包皮被剥离以便通过压力使芯线和压力接触片37接触。另一个汇流排30的电线连接部分35通过上面所述的相同操作设置，因此电线51被成功地压配合。
将如上所述组装的汇流排板20设置在蓄电池组合体2的顶表面上，以便沿着该蓄电池组合体2的宽度方向重叠在该顶表面的两端上，并且将一个蓄电池5的正极8和与该一个蓄电池5相邻的另一个蓄电池的负极9引导到汇流排30的汇流排孔34、41中。此后，螺母81螺纹连接于该正极8和负极9。因此，每个汇流排30被固定于蓄电池组合体2，因此汇流排模块3安装在蓄电池组合体2上。
正如上面所提到的，与汇流排30和电线51组装的汇流排板20，也就是汇流排模块3，重叠在蓄电池组合体2上，因此构成电源1。
在这个实施例中，通过压力电线51被压配合在其中以便剥离电线51的表皮并接触芯线的压力接触片37平行于连接与正极8和负极9连接(方向X)汇流排孔34、41的直线的方向设置。因而，在电线接纳部分22不需要电线51在其中弯曲90度角的空间。因此，汇流排模块3能够小型化，因此能够提供小型化的电源1。
第二实施例：下面参考图8和图9描述本发明的电源的第二实施例。与上面的实施例相同的元件给予相同的标记并且省去其说明。
如图8所示，接纳在电源1的汇流排模块3中汇流排30A通过重叠具有电线连接部分35A的第一金属板31A和第二金属板32形成。
该电线连接部分35A沿着第一金属板31A的在蓄电池组合体2的宽度方向Z上的外侧边缘的纵向(方向X)从一端延伸。
如图8所示，电线连接部分35A包括从第一金属板31A延伸的延伸件36、和从该延伸件36的顶端两边沿着Y方向竖直向上延伸以便通过压力接触与电线51连接的一对压力接触片37、以及与其表皮被压力接触片37剥离的电线51的芯线接触的狭槽39。
根据该实施例，电线连接部分35A设置在沿着汇流排30A的纵向(方向X)的一端，因此当由于在高度方向Y上具有公差h的彼此相邻的蓄电池之间的高度差而使汇流排30A具有变形时，电线连接部分35A不受该变形的影响。因而，改进了电线连接部分35A和电线51之间的连接可靠性。因此，通过汇流排30A和电线51之间的牢固的连接能够提供具有稳定连接状态的电源1。
根据上面所述的实施例描述了本发明，但是本发明不限于上面的实施例。在本发明的范围内可以进行各种变化和修改。

Claims (4)

1.一种汇流排，包括：
金属板，该金属板包括两个汇流排孔，其中所述两个汇流排孔的一个与通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池所构成的蓄电池组合体中的彼此相邻的蓄电池的一个蓄电池的正极相连接，并且所述两个汇流排孔的另一个与该蓄电池组合体中的彼此相邻的蓄电池的另一个蓄电池的负极相连接；和
电线连接部分，该电线连接部分与具有导电的芯线和覆盖该芯线的绝缘表皮的电线相连接，
其中，所述电线连接部分包括从所述金属板延伸的延伸片，
其中，所述延伸片的沿宽度方向的长度根据所述电线的布线形式调节，并且
其中，该电线连接部分平行于所述一个方向设置，同时从所述延伸片的末端处的两边缘竖直地延伸的一对压力接触片，并且所述压力接触片的厚度方向平行于所述一个方向设置，以便使该电线平行于所述一个方向与该对压力接触片相连接。
2.根据权利要求1所述的汇流排，其中，所述电线连接部分沿着该汇流排的纵向设置在一个侧边缘的一端处。
3.一种汇流排模块，包括：
多个汇流排，其中该多个汇流排的每个与通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池所构成的蓄电池组合体中的彼此相邻的蓄电池的一个蓄电池的正极、并且与该蓄电池组合体中的彼此相邻的蓄电池的另一个蓄电池的负极相连接，并且对应于权利要求1或2的汇流排；和
平行于所述一个方向设置并且与所述多个汇流排连接的多个电线。
4.一种电源，包括：
通过沿着一个方向堆叠多个蓄电池所构成的蓄电池组合体；和
设置在所述蓄电池组合体以便使该蓄电池组合体的多个蓄电池串联连接的汇流排模块，所述汇流排模块对应于根据权利要求3的汇流排模块。
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