CN102774335B - 供电控制装置 - Google Patents

Abstract

一种供电控制装置，其具有主体，主体容纳用于控制从电源向机动车的电力供应的电路。要与机动车和电源相连的第一电缆和第二电缆分别从主体的纵向相反端延伸，所述第二电缆包括插头和保持部，所述插头具有插头本体，插头本体容纳与设在主体中的第一触头电连接的第二触头，所述保持部与插头本体相连从而保持部能绕插头本体的轴向旋转同时被限定不沿轴向移动。通过将保持部螺合到主体的螺纹部分上，保持部在其中第二触头与第一触头电连接的状态下可拆卸地附接至主体。

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，由电动机驱动的机动车，例如插电式混合电动车（PHEV）或纯电动车（EV）已得到广泛应用。在电动车的充电模式中，使用供电控制装置来控制从电源向电动车的电力供应（例如日本专利申请公开号No.2009-240053（JP2009-240053））。

JP2009-240053中所公开的供电控制装置包括主体，其容纳用于控制向电动车的电力供应的控制电路，其中要与电力电源插座相连的电源侧电缆从主体的一端延伸；以及要与机动车相连的车辆侧电缆从主体的另一端延伸。

在使用于机动车所停泊的车库中的这种供电控制装置中，如果机动车压过置于地面上的电源侧电缆和车辆侧电缆时可能会损坏它们。在传统的供电控制装置中，很难更换电源侧电缆和车辆侧电缆。因此，在这些电缆中的任何一个损坏时，需要更换整个供电控制装置，这是非常不经济的。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种供电控制装置，其电缆能用新的很容易地更换。

根据本发明的一个方面，提供一种供电控制装置，其包括：与机动车相连的第一电缆和与电源相连的第二电缆，第一电缆和第二电缆均从主体延伸，主体容纳用于控制从电源向机动车的电力供应的控制电路并包括第一触头。第一电缆和第二电缆中的至少一个具有：与主体的第一触头电连接的第二触头；以及通过螺合而可拆卸地附接到主体的保持部，以保持其中第二触头电连接至第一触头的状态。

在该供电控制装置中，保持部和主体中的一个可以具有朝保持部和主体中的另一个突出的突出部，且保持部和主体中的所述另一个可以具有锁定部，所述锁定部用于锁定突出部，以保持其中保持部被螺合到主体上到其中第一触头与第二触头电连接的位置的状态。

在这种情况下，保持部和主体中的所述一个可以包括偏压部，用于将突出部朝保持部和主体中的所述另一个偏压，其中锁定部被形成为具有凹入形状，供突出部插入其中。

在此供电控制装置中，突出部可以设置成使得其周边部分被保持部和主体中的所述一个覆盖，且用于暴露插入在凹入形锁定部中的突出部的开口设在保持部和主体中的所述另一个的表面中。

根据本发明的另一方面，提供一种电源侧电缆，其适于可脱连地连接到主体，所述主体容纳用于控制从电源向机动车的电力供应的控制电路并包括第一触头。所述电源侧电缆包括：插头本体，其内容纳着要与主体的第一触头连接的第二触头；以及保持部，其与插头本体附接成使得保持部绕插头本体的轴向可旋转，同时被限制在该轴向上移动，其中保持部通过螺合而附接到主体，以保持其中第一触头电连接至第二触头的状态。

保持部可具有朝主体突出的突出部，并且突出部可在保持部被螺合到主体上到其中第一触头与第二触头电连接的位置的状态下被锁定到设在主体中的锁定部。

可选地，保持部可以具有锁定部，用于锁定设在主体中以朝保持部突出的突出部。在这种情况下，锁定部在保持部被螺合到主体上到其中第一触头与第二触头电连接的位置的状态下将设在主体中的突出部锁定。

根据本发明，供电控制装置的电缆可以用新的一个容易地更换。

附图说明

从结合附图给出的各实施例的以下描述，本发明的目的和特征将更为清楚。图中：

图1A为根据本发明一个实施例的供电控制装置的外观图，且图1B为该供电控制装置在第二电缆与其脱连的状态下的外观图；

图2A是提供给图1A和1B所示供电控制装置的第二电缆的插头的透视图，且图2B为设在该供电控制装置的主体中的插座部的放大透视图；

图3A为图2A和2B所示的插头和插座部在相互连接之前的剖视图，图3B是该插头和插座部相互连接之后的剖视图；

图4是示出插头被锁定到插座部的状态的剖视图；

图5A-5D是描述将第二电缆连接到主体的过程的解释图；

图6A和6B分别是示出将第二电缆从主体分开的过程的透视图和剖视图；

图7是示出将第二电缆从主体分开的过程的剖视图；

图8A和8B是分别示出将第二电缆从本体部分开的过程的透视图和剖视图；

图9A和9B示出上述的修改示例，其中图9A为示出第二电缆与主体相连之前的状态的透视图，图9B为示出第二电缆与主体相连之后的状态的透视图；以及

图10为供电控制装置的电路框图。

具体实施方式

下面参考图1A到10来描述根据本发明一个实施例的供电控制装置。

本发明的供电控制装置1为便携式的，用于控制从电源（例如商用交流电源）向机动车中的电存储装置的电力供应。机动车包括例如仅配备电动机来作为电源的纯电动车（EV）、混合电动车（HEV）以及采用发动机和电动机一起来作为电源的插电式混合电动车（PHEV）。作为用于驱动电动机的电源，机动车包括二次电池例如可再次充电的锂离子电池和用于对二次电池进行充电的充电电路。该二次电池和充电电路构成所述电存储装置。

图1A为供电控制装置1的外观图，其主要包括主体2、第一电缆3和第二电缆4。

主体2具有其一个表面被开口的盒状本体2a以及盖住本体2a的开口的罩盖2b，并形成为实质上矩形的类似盒的形状。在主体2内，容纳有控制从电源向机动车的电力供应的电路30（见图10）。

用于将容纳于主体2中的电路电连接至机动车中的电存储装置的第一电缆3从主体2的一个纵向端延伸。第一电缆3由两个电力线和一个信号线构成，该信号线用于将信号传输到机动车以及自机动车传输出。设在第一电缆3前导端的是车辆侧插头5（其叫充电枪），其适于可脱连地连接到设在机动车中的电力接收插座（未示出）内。

第二电缆4用于将容纳在主体2中的电路30电连接到安装在例如建筑物墙壁中电力电源插座，第二电缆4从主体2的另一纵向端延伸。第二电缆4由两个电力线和一个接地线构成。设在第二电缆4前导端的是电源侧插头6，其适于被插入到电源插座。本文中，从电源到机动车的供电路径通过设在第一电缆3和第二电缆4每个中的两个电力线以及与相应两个电力线电连接的位于主体2内的内部布线等来建立。

接下来参考图10中的框图来描述容纳在主体2中的电路30。

电路30包括继电器31、零相电流转换器（ZCT）32、控制电路33以及供电电路34。

继电器31具有设在电源和机动车之间的供电路径上的继电器触头，和响应于来自控制电路33的控制信号而接通和断开继电器触头以使电源到机动车的供电路径被打开和关闭的开关。

供设在继电器31的初级侧（电源侧）的两个电力线延伸穿过的零相电流转换器32用于检测由于车辆侧的泄漏产生的不平衡电流，且其输出信号被输入到控制电路33中。

主要包括微计算机的控制电路33集体地控制供电控制装置1的每个部件。基于通过第一电缆3从机动车中的电存储装置输入的充电状态信号（也叫CPLT（装置侧控制操纵器）信号），控制电路33控制继电器31的接通和断开，从而打开和闭合从电源到机动车的供电路径。在基于零相电流转换器32的检测输出而检测到发生不平衡电流时，控制电路33确定在车辆侧发生泄漏，并使继电器31打开以中断向机动车的电力供应。因此，执行漏电保护操作。要注意的是，当执行漏电保护操作时，控制电路33优选地通过闪灯或使蜂鸣器或扬声器发声以制造报警声来通知使用者发生了泄漏。

供电电路34从继电器31的初级侧获得电能以产生用于操作控制电路33等的电力。

容纳于主体2中的电路30具有上述构造，并且从电源向机动车的电力供应受到电路30的控制。

在本发明的供电控制装置1中，因为车辆侧上的第一电缆3与位于主体2中的接线盒（未示出）相连，在更换第一电缆3时主体2需要被拆开。另一方面，位于电源侧上的第二电缆4通过连接器与主体2相连。

现在，将参考图1A-图4来详细描述第二电缆4和主体2之间的连接部。

在第二电缆4的一端，设有插头7，其可脱连地连接至设在主体2中的插座部20。插头7包括使用合成树脂形成为圆柱形的插头本体8。插头本体8的前开口（主体2侧上）覆盖有由树脂制成的盖板8a。盖板8a具有三个插入孔8b，供设在插座部20中的插头插片21（第一触头）分别插入。与第二电缆4的相应电线4a电连接的插片接收器9（第二触头）容纳在插头本体8内，以与相应的插入孔8b相对应。螺纹部分（未示出）设在插头本体8的后部分（与主体2相反）的外周表面上。帽10螺合到该螺纹部分上以覆盖插头本体8的后开口。具有实质上圆柱形形状的保持环11可旋转地附接到插头本体8，同时被限制不在插头本体8的轴向上移动。保持环11由合成树脂形成。螺纹部分13形成在保持环11的圆柱形周壁12的前内表面上，且环形凸缘14设为从周壁12的后端朝其中心轴线向内延伸。这里，凸缘14夹在从插头本体8的外周表面突出的肋8c和与插头本体8的后部分附接的帽10之间，从而保持环11被限制不在插头本体8的轴向上移动。在这种状态下，在凸缘14和插头本体8的外周表面之间设有间隙，这允许保持环11相对于插头本体8旋转。

在主体2中，上述插头7可脱连地连接至的插座部20与本体2a一体地设置。在圆柱形插座部20内，三个插头插片21以预定间隔布置，各插头插片21被构造成插入插头7的相应插片接收器9中并与之相连。这些插头插片21电连接到容纳于主体2中的上述电路30。在插座部20的外周表面上，设有要与保持环11的螺纹部分13啮合的螺纹部分22。在圆柱形插座部20内，设有配合键23，其沿着插头7（在轴向上）连接和脱连的方向延伸并与形成在插头本体8的外周表面上的键槽8d接合。用于对齐的标记20a（例如图形符号如“Δ”）通过模制或印制而形成在插座部20的外周表面上，其中在主体2置于地面上且罩盖2b朝下的状态下，标记20a定位于插座部20的上侧上。在插头本体8的外周表面上，标记8e（例如图形符号如“Δ”）通过模制或印制而形成为在键槽8d和配合键23彼此对齐的状态下与上述标记20a相对应。要注意的是，也可采用除三角形外的其它图案来作为标记20a和标记8e，且标记20a和标记8e可以通过使用除模制或印制外的其他方法来形成。

如图4所示，在保持环11的一部分中，狭缝11a在前后方向（中心轴线方向）上延伸穿过保持环11。狭缝11a具有前开口（在主体2侧上），其面积小于其后开口的面积。大体Y形的闩锁片15设在狭缝11a中以在前后方向上可移动。闩锁片15的一端从狭缝11a的前开口中突伸出来作为突出部15a，即，闩锁片15被设置成使得其周边部分被保持环11覆盖且其前导端从狭缝11a中露出。圆柱形凹陷设在狭缝11a的中央部分以在保持环11的轴向上延伸，且线圈弹簧16插入其内。线圈弹簧16的前端与形成在闩锁片15的另一端中的凹陷部分15b接触。固定片17压配合在狭缝11a的后开口中，从而线圈弹簧16被保持在闩锁片15和固定片17之间。因此，线圈弹簧16用作偏压件，其弹性地朝向主体2偏压闩锁件15。同时，在插座部20中，设有凸缘24，其在保持环11螺合入插座部20上的状态下与周壁12的端面12a接触。在凸缘24中，形成有凹入槽25，当保持环11的螺纹部分13螺合到插座部20的螺纹部分22上时，闩锁片15的突出部15a插入该凹入槽25中到正常位置。另外，在本体2a的顶面上，设有与凹入槽25连通的连通孔26。

插头7和插座部20被构造为如上所述。接下来，将参考图5A-5D来描述将插头7与插座部20相连的过程。

首先，如图5A所示，操作者将插头7的标记8e与插座部20的标记20a对齐，即，使配合键23与键槽8d对齐，然后将插头本体8的前导端插入到插座部20中，如图5B所示。当设在插头本体8前端的盖板8a被插入到插座部20中到达最深位置时，如图5C所示，插座部20的插头插片21穿过盖板8a的相应插入孔8b插入到圆柱形插头本体8中，从而插头插片21和插片接收器9电连接。在这种状态下，因为从保持环11的前端表面突出的闩锁片15的突出部15a不与凸缘24接触，并且不插入到凹入槽25中，保持环能被旋转。在这种状态下，当操作者旋转保持环11以允许保持环11的螺纹部分13螺合到插座部20的螺纹部分23上时，保持环11在旋转的同时向前移动。然后，当突出部15a随着保持环11向前移动而与凸缘24接触时，线圈弹簧16被压缩以允许突出部15a向后移动。此后，当保持环11螺合到预定位置时，突出部15a插入到凹入槽25中。此时，突出部15a与凹入槽25接合以限制保持环11的旋转，从而防止保持环11脱连。这减小了插头7从插座部20无意脱连的可能性。

接下来，参考图6A-8B来描述将插头7从插座部20脱开的过程。为了释放由闩锁片15产生的锁定状态，使用图6A和6B所示的释放钥匙40。该释放钥匙40例如由金属板通过压制而形成，并具有操作者能用其手指抓持它的尺寸。释放钥匙40具有实质上L形的操作片41，以被插入到连通孔26中，操作片41与释放钥匙40一体地形成。操作片41的水平部分在前后方向上的宽度实质上与连通孔26相同，且其竖直部分在前后方向的宽度比连通孔26窄。

首先，操作者保持住释放钥匙40，如图6A和6B所示，并且将释放钥匙40的操作片41从上方插入连通孔26中。当操作片41的水平部分插入连通孔26中时，如图7所示，设在水平部分的后侧（与插头7相反）的锥斜部分与设在连通孔26的较深侧的锥斜部分相接触，由此操作片41对角地或倾斜地向前移动（朝插头7）。然后，操作者将释放钥匙40插入连通孔26的最深部分，如图8A和8B所示，由此，设在操作片41的水平部分的梢端的凸起42抵抗线圈弹簧16的偏压力而推动突出部15a，从而突出部15a被推出凹入槽25。以此方式，因为闩锁片15和凹入槽25的接合状态被释放，操作者能在释放方向上（与螺合方向相反）旋转保持环11以使保持环11的螺纹部分13从插座分20的螺纹部分22脱开。接下来，插头7从插座部20中取出，以从插座部20处移除。

如上所述，在本实施例的供电控制装置1中，要与机动车相连的第一电缆3和要与电源相连的第二电缆4从主体2延伸，主体容纳电路30，电路30用于控制从电源向机动车的电力供应。第二电缆4包括第二触头（插片接收器9），其与设在主体2中的第一触头（插头插片21）电连接；以及保持部（保持环11），其通过螺合而可拆卸地附接到主体2并保持其中第二触头与第一触头电连接的状态。

以这种方式，因为保持部通过螺合到主体2上而附接到主体2，保持部的连接和脱连可以很容易地进行，且因此第二电缆4能容易地连接到主体以及与主体脱连。因此，在第二电缆4损坏的情况下，通过使保持部与主体2脱连，可以有利地进行第二电缆4的容易更换。另外，电力插头取决于地区可以具有不同种类的极柱结构。即使供电控制装置1使用于其中采用不同极柱结构的地区，该电力插头6也能容易地用另一个与该地区相对应的插头来更换。

要注意的是，在本实施例中，第二触头和保持部设在第二电缆4中，且第二电缆4可拆卸地附接到主体2的插座部20。但是，第二触头和保持部也可以设在第一电缆3中，从而第一电缆3可拆卸地附接到主体2。与上述类似，这使得可以使第一电缆3能容易地附接到主体2以及与其脱开。另外，第二触头和保持部也可以设在第一电缆3和第二电缆4每个中，其中第一电缆3和第二电缆4能可拆卸地附接到主体2。

在保持部（保持环11）和主体2中的一个（本实施例中为保持部）上，设有朝另一个（本实施例中为主体2）突出的突出部15a。在保持部和主体2的另一个（主体2）上，设有锁定部（凹入槽25），用于在保持部被螺合到主体2上到其中第一触头（插头插片21）与第二触头（插片接收器9）电连接的位置之后将突出部15a锁定。

通过这种方式，突出部15a和锁定部被接合以限制保持部旋转，从而第一触头和第二触头保持电连接。这避免了第一触头和第二触头的不正确连接。另外，借助于锁定的突出部15a和锁定部，使用者能有利地验证第一和第二触头被电连接。

要注意的是，在本实施例中，突出部15a设在保持部（保持环11）中，且用于锁定突出部15a的锁定部（凹入槽25）设在主体2中。但是，突出部15a也可以设在主体2中，且锁定部可以设在保持部中。

另外，本实施例包括偏压件，用于将突出部15a朝保持部（保持环11）和主体2中的另一方偏压，且锁定部被形成为具有凹入形状，以供突出部15a插入其中。

当突出部15a插入到凹入形的锁定部（凹入槽25）中时，偏压弹簧16的偏压力保持突出部15a插入在锁定部中。这使得很难释放突出部15a和锁定部的接合。因此，保持部变得很难与主体2脱开，从而确保电缆保持与主体附接。

另外，在本实施例中，突出部15a被设置成使得其周边部分被保持部和主体中的一个（本实施例中为保持环11）覆盖。用于暴露插入于凹入形锁定部中的突出部的开口设在保持部和主体中另一个的表面中。

因此，突出部15a仅通过锁定部（凹入槽25）被暴露，由此避免突出部15a和锁定部（凹入槽25）被无意脱连。此外，某些工具被插入开口中以推动突出部15a，由此突出部15a能被从凹入形锁定部中移走。这释放突出部15a和锁定部的接合。

在本实施例中，因为凹入形锁定部设在主体2中，所以开口也设在主体中。但是，在锁定部设在保持部中的情况下，用于暴露插入在锁定部中的突出部的开口也可以设在保持部中。

顺便说一下，在本实施例中，为使得更容易释放突出部15a与凹入槽25的接合，释放钥匙40被插入穿过连通孔26以释放该接合。但是，在不使用这种工具作为释放钥匙40时，突出部15a和凹入槽25的接合可以用手来释放。

例如，如图9A和9B所示，设在插座部20中的凸缘24可以部分地凹入，以形成供突出部15a锁定到其的锁定槽27。因此，突出部15a锁定到其的凹入形锁定部可以变化为锁定槽27，从而插入锁定槽27中的突出部15a能暴露于主体2的表面（见图9B）。这允许使用者不使用任何工具而通过手指来推动锁定到锁定槽27的突出部15a，从而能释放突出部15a与锁定槽27的接合，由此使得可以将第二电缆从主体2容易地脱开。

虽然本发明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，在不偏离后附权利要求所限定的本发明精神和范围的基础上，可以做出各种变化和修改。

Claims (3)

1.一种供电控制装置，包括与机动车相连的第一电缆和与电源相连的第二电缆，第一电缆和第二电缆均从主体延伸，所述主体容纳用于控制从电源向机动车的电力供应的电路并包括第一触头，

其中第一电缆和第二电缆中的至少一个设有：

第二触头，其电连接至所述主体的第一触头；以及

保持部，其通过螺合而可拆卸地附接至主体，以保持其中第二触头电连接至第一触头的状态，

其中，保持部和主体中的一个设有朝保持部和主体中的另一个突出的突出部；保持部和主体中的所述另一个设有锁定部，该锁定部用于在保持部被螺合到主体上到其中第一触头电连接至第二触头的位置之后将突出部锁定，

其中所述突出部被设置成使得其周边部分被保持部和主体中的所述一个覆盖，并且

其中用于暴露插入在锁定部中的突出部的开口设在保持部和主体中的所述另一个的表面中。

2.如权利要求1所述的供电控制装置，其特征在于，保持部和主体中的所述一个设有偏压部，所述偏压部用于将所述突出部朝保持部和主体中的所述另一个偏压，并且

其中锁定部被形成为具有供突出部插入其中的凹入形状。

3.一种用于可脱连地连接至主体的电源侧电缆，所述主体容纳用于控制从电源向机动车的电力供应的电路并包括第一触头，所述电源侧电缆包括：

插头本体，其内容纳有第二触头，所述第二触头要连接至所述主体的第一触头；以及

保持部，其与插头本体附接成使得保持部能绕插头本体的轴向旋转同时被限制不沿轴向移动；

其中保持部通过螺合而附接至主体，以保持其中第一触头电连接至第二触头的状态，

其中，保持部和主体中的一个设有朝保持部和主体中的另一个突出的突出部；保持部和主体中的所述另一个设有锁定部，该锁定部用于在保持部被螺合到主体上到其中第一触头电连接至第二触头的位置之后将突出部锁定，

其中所述突出部被设置成使得其周边部分被保持部和主体中的所述一个覆盖，并且

其中用于暴露插入在锁定部中的突出部的开口设在保持部和主体中的所述另一个的表面中。