CN103038948A - 电连接母线 - Google Patents

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Abstract

一种连接母线(1)，其包括导电排(2)，且包括两个电连接装置。这两个电连接装置中的至少一个包括阴连接器(3)，该阴连接器包括一个或几个导电的弹性舌片(7)。

Description

电连接母线
技术领域
本发明涉及一种连接母线并且涉及一种包括连接母线的连接器组件。例如，本发明的连接母线可以应用于车辆电源设备。
传统上，相邻电池模块的电端子由一连接母线电连接，该连接母线具有两个适合于这些端子的孔。机械连接和电连接由螺钉/螺栓系统的压力提供。电连接的可靠性取决于螺钉的上紧扭矩。在车辆中，振动可以影响螺丝拧紧的连接汇流排(connectingbar)的可靠性。
在新近的混合动力车辆中，电源设备的数目增加。电源连接的可靠性成为了关键性的问题。
传统的车辆电源连接器用来使适于高电流强度的电气装置互连。这样的装置可以为大横截面的柔性电缆或提供类似的大横截面的刚性连接汇流排。当这样的连接器和刚性连接母线一起使用时，连接器的电源触头被拧在连接母线上。这需要在电源设备上的非常精确的连接器实施。因此，需要一种传输电力到连接母线的车辆连接器组件，该车辆连接器组件和车辆的振动环境相适合并且其易于在电源设备中实施。
本发明提供一种用于车辆电源设备的连接母线和一种包括连接母线的连接器组件，这补救了上述的缺点中的至少一个。
本发明的目标在于改善由连接母线提供的电连接的可靠性并简化进入车辆电源设备中的实施。
发明内容
根据一个实施例，本发明提供一种用于车辆电源设备的连接母线，该连接母线包括导电排(electrical conductive bar)，该导电排包括两个电连接装置。这两个电连接装置中的至少一个包括阴连接器，该阴连接器包括一个或几个导电的弹簧舌片。
根据一个实施例，本发明提供一种用于车辆电源设备的连接器组件，该连接器组件包括至少一个用于车辆电源设备的电连接器，以及至少一个连接母线，所述至少一个连接母线通过电连接装置电连接到所述连接器。所述电连接装置包括阴连接器，该阴连接器包括一个或几个弹簧舌片。
所述连接装置的所述弹簧舌片提供比螺钉/螺栓系统更安全的连接，这是因为没有旋松或漂移的风险。该电连接被防止中断并且易于安装。
在一些其它的实施例中，它也可能使用如在从属权利要求中限定的特征中的一个或多个。
附图说明
从作为非限制性示例提供的本发明的实施例中的一些的下列描述以及从附图中将容易显现本发明的其他特征和优点。
在附图中：
-图1是第一实施例的立体图，
-图2是沿图3的平面II-II剖开的第一实施例的横截面，
-图3是利用两个连接汇流排的电源设备的立体图，
-图4是图3的设备的根据平面IV-IV剖开的横截面，
-图5是第二实施例的横截面，
-图6示出了电池。
如图1所示，连接母线1包括一导电排2和两个阴连接器3。导电排2大体上是扁平的并且沿着中线22延伸，在导电排2的平面内具有U形形状。垂直于中线22的导电排2的横截面为矩形。导电排2具有平行于该导电排平面的宽度和垂直于该导电排平面的厚度。厚度大于宽度的十分之一，因此该导电排是相当刚性的。
如图2所示，阴连接器3包括插座4和围绕该插座4的绝缘壳体5。插座4包括刚性管状部6，由间隙或狭缝分开的多个悬臂弹性舌片7从管状部6延伸。该悬臂弹性舌片朝着插座的内部向内渐缩，从而限定管状接触区，并且然后向外逐渐张开以提供引导端部。该插座适于沿着插入轴线9接收插针触头8。
插座4可由切割轧制板制造。管状部压配合到形成于导电排2中的环形开口，并且由边缘10划界。绝缘壳体5包括固定装置12，该固定装置12适于紧紧地固定至导电排2。固定装置12可以包括对中形状和/或卷曲钩等。绝缘壳体5包括引导孔11，其与插入轴线9同心。引导孔11的直径使得在将插针触头8插入到阴连接器3期间主要的径向冲击被传递到绝缘壳体5并且直接传递到导电排2，而不会损坏软弹性舌片7。
连接母线1包括绝缘层13，该绝缘层覆盖导电排2的几乎所有的暴露表面。仅防止一些不受保护的区域14由所述绝缘层13覆盖。不受保护的区域14包括环形边缘10的内部筒状表面，因此将管状部6压配合到所述不受保护的区域提供了电连接。因此，该电连接从插针触头8延伸到弹性舌片7，并且接着延伸到导电排2。绝缘层13围绕每一阴连接器3完全覆盖导电排2，并且从一个阴连接器3延伸到另一个阴连接器3。
导电排2可由实心铜合金等制造。绝缘层13可由绝缘漆或聚合物护套等制造。
插针触头8的横截面等类似于各个单独的弹性舌片7的横截面的总和。导电排2的横截面类似于或大于插针触头8的横截面。因此，该电连接的电阻率从插针触头8到导电排2相当恒定。优选地，导电排2沿着中线22从头到尾具有大体上恒定的横截面。这避免了由于焦耳效应造成的过热点。
如图3或4所示，例如用在车辆电源系统中的电源设备15包括具有两个电源连接器16的连接器组件20。每个电源连接器16均包括两个电源触头17a、17b。一个电源触头17a连接到车辆用蓄电池(未示出)的正极，电源连接器16的另一个电源触头17b连接到该电池的阴极。各电源触头17a、17b均包括后插针21，该后插针21类似于此前描述的插针8。
各电源连接器16的这两个正电源触头17a由如前所述的第一连接母线1电互连。这两个负电源触头17b由第二连接母线1a互连，该第二连接母线1a类似于第一连接汇流排1，除整体形状不是“U”而是为“Y”的事实之外。“Y”形的两个末端各包括阴连接器3并且“Y”形的第三末端包括传统的电连接装置18，该电连接装置18由非绝缘区域14围绕的简单的孔19构成。
电连接装置18还保持整个连接母线1a，并且使连接母线1不动。
电源触头17a、17b适用于车辆电源系统。经过这些电源触头的电流可以高达160A。正极和负极之间的电压可以为400V。两个连接母线1、1a可以彼此接触。该绝缘层适用于这样的电压绝缘。
该连接汇流排2大体上为扁平的，其宽度为排厚度的五倍至十倍之间。这为具有相对小的厚度的导电排2提供大横截面并且提供相当刚性的连接汇流排。为了后插针21和阴连接器3之间的安全连接轴向插入公差远大于导电排2加绝缘层13的厚度。第一连接母线1被推在后插针21上，直到邻接位置。第二连接母线1a被向上推达到与第一连接母线1邻接。
如图5所示，连接器组件30包括类似于之前描述的电源连接器16的电源连接器31以及连接母线32，连接母线32包括如图2所述的一个阴连接器3以及传统的连接装置33。
电源连接器31包括电源触头34，该电源触头34包括前插针35，其适于与和连接器31互补的连接器(未示出)的电源插座电配合。电源触头还包括后插针36。前插针35和后插针36都具有尖顶形状的的末端，适用于与所述互补连接器或所述阴连接器3重复配合。可以使用任一光滑的纵向型面，例如半球形状的型面。
传统的连接装置33可以存在于由非绝缘区域38围绕的简单的孔37中。电源设备39包括电端子40，孔37抵靠电端子40由螺丝帽41拧紧。
孔37和非绝缘区域38提供在电端子40之上的电连接和机械固定。由于连接汇流排32是相当刚性的，因此保持整个连接汇流排32。因此，阴连接器3相对于端子40的位置由所述机械固定确定。
传统的连接汇流排包括位于各末端的两个孔。当这些传统的连接汇流排必须将连接器连接到内部端子时，连接器和电端子之间要求的尺寸公差要求必须被严格控制。由于本连接器的弹性舌片7，连接器31和电端子40之间的尺寸公差尤其是在后插针36的轴向方向上不太严格。
在一变型中，连接器组件20或30可以具有包括连接插针的连接母线，并且对应的电源触头17a、17b或34可以具有阴连接器。
在另一个变型中，连接母线1或1a可以包括三个或更多的阴连接器3。这样的变型可用于如在一些混合动力车辆中将电池装置50连接到数个电引擎。
如图6所示，电池50包括八个电池模块52构成的三个堆51a、51b、51c。同一堆的各相邻模块52由具有U形的分流器53电连接。两个相邻的堆51a-51b，或51b-51c由如先前在图1中描述的连接汇流排1电连接。分流器53还可以设置为这样的母线。在此情况下，分流器53可以全部被固定到公共盖，该盖例如由弹性体材料制成，从而提供一些沿X方向和Y方向的游隙，以能够容易地连接大量电池模块。

Claims (16)

1.一种连接母线(1、1a、32)，该连接母线包括导电排(2)和两个通过所述导电排彼此电连接的电连接装置，所述连接母线的特征在于，这两个电连接装置中的至少一个包括阴连接器(3)，该阴连接器包括一个或几个导电的弹性舌片(7)。
2.权利要求1所述的连接母线，其中，所述导电排(2)由实心单块金属片制成。
3.根据权利要求1或2所述的连接母线，其中，对于被包括在所述连接母线中的每个电连接装置，所述连接汇流排包括围绕所述电连接装置的相应的非绝缘区域(14、38)；所述连接汇流排还包括围绕除所述非绝缘区域(21、38)之外的整个导电排(2)的外部电绝缘层(13)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的连接母线，其中，所述导电排(2)具有围绕中线(22)的长形形状。
5.根据权利要求4所述的连接母线，其中，所述中线(22)在中间平面中延伸，所述导电排的相对于所述中线(22)的横截面大体上是矩形的，该横截面的较长的尺寸平行于所述中间平面。
6.根据权利要求4或5所述的连接母线，其中，所述中线(22)具有U形形状或Y形形状。
7.根据前述权利要求4至6中的任一项所述的连接母线，其中，所述导电排(2)的所述横截面沿着所述中线的在两个所述连接装置之间延伸的部分大体上恒定。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的连接母线，其中，所述阴连接器(3)包括被压配合在所述导电排(2)中的筒状插座(4)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的连接母线，其中，所述阴连接器(3)包括绝缘壳体(5)，该绝缘壳体包括引导孔(11)，该引导孔适于在所述阴连接器(3)的连接操作期间保护所述弹性舌片(7)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的连接母线，该连接母线包括机械固定装置(19、37)，该机械固定装置适于与设备的相应的固定装置相配合，使得整个连接母线(1b、32)相对于所述设备(15、39)被机械地保持和定位。
11.根据权利要求10所述的连接母线，其中，所述电连接装置中的一个电连接装置(33)还包括所述机械固定装置，所述机械固定装置适于与设备电端子(40)电力配合和机械配合。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的连接母线，其中，两个所述电连接装置(3)是相同的。
13.一种用于车辆电源设备的电连接器(16、31)，该电连接器包括至少一个电源触头(17a、17b、34)，并且适于与互补连接器配合，所述电源触头包括适于与所述互补连接器的互补触头电连接的前端，所述电连接器的特征在于，所述电源触头包括横截面大于35mm2的后插针(21，36)，且所述后插针具有位于所述电源触头的与所述前端相反的相对端处的后插针末端，该后插针末端具有光滑的纵向型面，从而能反复地插入阴连接器(3)中，该阴连接器包括一个或几个导电的弹性舌片(7)。
14.一种电池(50)，该电池包括至少两个由电池模块(52)构成的堆(51a、51b、51c)，两个相邻的堆(51a、51b)由根据权利要求1至12中任一项所述的连接母线(1)电连接。
15.一种用于车辆电源设备的连接器组件(20、30)，该连接器组件包括至少一个用于车辆电源设备的电连接器(16、31)，所述第一电连接器具有第一电连接装置，所述连接器组件还包括至少一个连接母线(1、1a、32)，所述至少一个连接母线由第二电连接装置电连接到所述连接器，所述连接器组件的特征在于，所述第一电连接装置和所述第二电连接装置中的一个包括阴连接器(3)，该阴连接器(3)包括一个或几个弹性舌片(7)。
16.一种用于制造连接母线的方法，该方法包括将具有一个或几个弹性舌片的阴连接器(3)组装在导电排(2)上的步骤。
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