CN104283126B - 电源分配箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电源分配箱。一种集成电源分配箱，包括上层组件和下层组件，该上层组件包括印刷电路板、下壳体、中间壳体、总熔断器，该印刷电路板包括至少一个电气组件，该下壳体被配置成容纳印刷电路板的至少一部分，该中间壳体被配置成与至少一个熔断器耦合，该总熔断器电耦合到印刷电路板，该下层组件包括对应于总熔断器、至少一个电气组件、和至少一个熔断器中的至少一个的至少一个连接器。

Description

电源分配箱
背景
本公开涉及电源分配箱(power distribution box)，包括能被用于支持交通工具或类似物中的多个电气组件的电源分配箱。
概述
本公开包括集成电源分配箱，该集成电源分配箱包括上层组件和下层组件，该上层组件包括印刷电路板、下壳体、中间壳体、总熔断器，该印刷电路板包括至少一个电气组件，下壳体被配置成容纳印刷电路板的至少一部分，中间壳体被配置成与至少一个熔断器耦合，总熔断器电耦合到印刷电路板，下层组件包括对应于总熔断器、至少一个电气组件和至少一个熔断器中的至少一个的至少一个连接器。
当根据附图阅读时，从接下来的优选实施方式的详细说明，本发明的各种方面对本领域技术人员将变得明显。
附图简要说明
图1是根据本公开的教导的电源分配箱的一种实施方式的透视图。
图2是根据本公开的教导的电源分配箱的一种实施方式的分解透视图。
图3A和3B是根据本公开的教导的总熔断器的一种实施方式的透视图。
图4是根据本公开的教导的上层组件的一种实施方式的一部分的透视图。
图5是根据本公开的教导的上层组件和下层组件的实施方式的分解透视图。
图6是包括根据本公开的教导的电源分配箱的一种实施方式的交通工具的示意图。
详细说明
现在详细参考本公开的实施方式，其示例被在这里描述以及在附图中说明。虽然本发明将被结合实施方式描述，要理解的是，它们不意在将本发明限制到这些实施方式。相反，本发明意在涵盖可替代物、修改和等价物，这些可以被包括在如所附权利要求界定的本发明的精神和范围中。
参照附图，图1根据本公开的一种实施方式大致地说明了电源分配箱10。说明的电源分配箱10可以被用于支持交通工具中的多个电气组件，如将被在下面进一步解释的。然而，应当理解的是，电源分配箱10可以被使用在任何合适的环境中和出于任何希望的目的而使用。
参考图2，电源分配箱10的一种实施方式可以包括上层组件20和盖12。上层组件20可以包括电气组件30、中间壳体40、总熔断器50、电路70、下壳体100、和一个或多个紧固件110。
在实施方式中，电源分配箱10可以包括至少一个电路70。电路70可以包括印刷电路板(PCB)。电路70还可以包括但不限于，印刷线路板、蚀刻线路板、印刷电路组件、和/或印刷电路板组件。为简便起见，电路70在这里还可以一般地被称为PCB 70，但电路70的实施方式不是如此有限的。而且，虽然为了简便起见，单一的电路和/或单一的PCB可以被在本文描述，但电源分配箱10的实施方式可以包括多于一个电路和/或PCB。
PCB 70可以被配置成支持和/或电连接电气组件30。PCB 70可以包括多个电导体材料、半导体材料、和/或绝缘材料，包括但不限于，叠层(laminate)、树脂、聚合物和/或金属。PCB 70可以包括可以在其上印刷的第一侧72和可以包括连接到其的电气组件30的第二侧74。PCB 70还可以被在多于一侧上印刷和/或具有连接到多于一侧的电气组件30。
在实施方式中，PCB 70可以被布置在多个位置中的至少一个。例如，但不限于，在一些实施方式中，PCB 70可以包括可以至少部分地布置在下壳体100中的主PCB 76。此外或可选择地，PCB 70可以包括可以被布置成邻近总熔断器50的总熔断器PCB 78。
在实施方式中，PCB 70可以包括可以从PCB 70的表面突出的PCB汇流条80。PCB汇流条80可以被配置成与总熔断器50连接或耦合，例如，但不限于，通过紧固件110和/或通过焊接。
在实施方式中，电源分配箱10可以包括至少一个电气组件30。例如，但不限于，电气组件可以包括熔断器、继电器、电容器、电阻器、晶体管、运算放大器、二极管、传感器、端子、连接器、熔断器、继电器、和/或任何其它希望的电气组件。虽然单一的电气组件30可以出于简便的目的被在本文描述，但电源分配箱10的实施方式可以包括各种电气组件中的一个或多个，包括前面提到的那些。
如大致在图2中说明的，上层组件20的实施方式可以包括中间壳体40。中间壳体40可以包括一个或多个中间壳体特征42，中间壳体特征42可以包括至少一个凹入部、孔、和/或凸出部。该至少一个凹入部、孔、和/或凸出部可以被配置成容纳至少一个电气组件30的至少一部分，比如，但不限于，熔断器和/或继电器。中间壳体40可以被配置成耦合到PCB70，且可以被配置成容纳PCB 70的至少一部分。例如，但不限于，中间壳体40可以包括凹入部44，凹入部44被配置成连接到PCB 70的至少一部分或容纳PCB 70的至少一部分，例如汇流条80。
在实施方式中，上层组件20可以包括总熔断器50。如大致在图3A和3B中说明的，总熔断器50的实施方式可以包括总熔断器汇流条52和至少一个熔断器。总熔断器汇流条52可以至少部分地包括导电金属，比如，但不限于，铜。总熔断器汇流条52可以是柔性的。总熔断器汇流条52可以包括至少一个弯曲部分54。总熔断器汇流条52可以包括至少一个孔56A。例如，如大致在图3A和3B中说明的，总熔断器汇流条52可以包括第一孔56A和第二孔56B。第一孔56A可以在第一端部58A处或靠近第一端部58A，而第二孔56B可以在第二端部58B处或靠近第二端部58B。第一孔56A和第二孔56B可以包括几种不同的形状、尺寸和/或方向。例如，但不限于，第一孔56A可以是大致圆形，而第二孔56B可以是大致方形和/或可以被配置成容纳紧固件110的至少一部分。虽然总熔断器汇流条52已被在这里描述成具有第一孔56A和第二孔56B，但是总熔断器汇流条52可以被配置具有一个孔、多于一个孔，或没有孔。
总熔断器汇流条第一端部58A和第二端部58B可以包括各种形状、尺寸、和/或方向。例如，但不限于，第一端部58A可以是实质上水平的(例如，在45度内)且第二端部58B可以是实质上垂直的(例如，在45度内)。通过实施方式，第一端部58A和/或第二端部58B可以被配置用于与下壳体100卡扣或进行其它相互连接接合。
在实施方式中，总熔断器50可以包括一个或多个熔断器，包括一个或多个高电流熔断器60，高电流熔断器60被配置成方便或适合相对高的电流容量。例如，但不限于，高电流熔断器60可以具有至少20安培的电流容量，或可以具有三百安培或甚至更多的电流容量。在实施方式中，总熔断器50可以包括多个高电流熔断器60A-60F，多个高电流熔断器60A-60F中的至少一个可以具有与另一个高电流熔断器60相比不同的电流容量。例如，但不限于，高电流熔断器60F可以具有300安培或更多的电流容量，而高电流熔断器60A可以具有150安培或更多的电流容量。在实施方式中，高电流熔断器60可以是刀片类型(blade-type)熔断器。在实施方式中，高电流熔断器60可以包括相同和/或不同的电气特性，电气特征可以包括断开特性。高电流熔断器中的至少一个(例如，高电流熔断器60F)可以被连接到交通工具电池16和/或一些其它电能源，或与交通工具电池16和/或一些其它电能源关联。
高电流熔断器60可以包括一个或多个刀片部分66，刀片部分66可以以各种形状、尺寸、和/或方向设置以适合应用。例如，但不限于，刀片部分66可以具有8.0mm或9.5mm的宽度。刀片部分66可以包括可以被耦合到总熔断器汇流条52的实质上垂直的部分64。刀片部分66可以向下延伸且可以被配置成至少部分地被下壳体100容纳。
高电流熔断器60可以被以几种方式中的至少一种耦合到总熔断器汇流条52，包括，但不限于，焊接、软焊、紧固件、和/或铆接(toxing)。铆接可以包括冲压要被耦合的材料的一部分(例如，高电流熔断器的一部分和/或总熔断器汇流条52的一部分)到模具腔中。按钮状耦合件可以被形成在耦合的材料之间。此外或可选择地，铆接可以包括如被德国托克斯冲压技术公司(Tox Pressotechnik Gmbh&Co.Kg)商业化的各种联接技术。
虽然总熔断器50的实施方式可以在这里被描述有多于一个高电流熔断器60，应当理解的是，总熔断器50可以包括单一熔断器60或多于一个熔断器60。还应当理解的是，虽然本文讨论了刀片类型的熔断器，但是也可以使用具有类似功能的其它类型的熔断器和/或组件。
如大致在图2中说明的，在实施方式中，上层组件20可以包括下壳体100。如大致在图3和4中说明的，在实施方式中，下壳体100可以被配置成至少部分地容纳PCB 70、中间壳体40、总熔断器50、和/或盖12。例如，但不限于，下壳体100可以被配置成至少部分地容纳PCB汇流条80。此外或可选择地，下壳体100可以被配置成耦合到总熔断器50的高电流熔断器60。例如，但不限于，下壳体100可以被配置成允许高电流熔断器60的与紧固件110耦合的至少一部分滑到下壳体部分102中。此外或可选择地，下壳体100可以包括被配置成至少部分地容纳一个或多个高电流熔断器60的一个或多个孔。例如，但不限于，下壳体100可以包括多个孔，所述多个孔被配置成容纳高电流熔断器60的向下延伸的刀片部分66。
下壳体100可以被配置成耦合到下层组件120。例如，但不限于，下壳体100可以包括可以对应于下层组件120的一个或多个特征124的一个或多个特征106，比如凹入部、凸出部、和/或孔。
在实施方式中，电源分配箱10可以包括下层组件120。如图5中大致说明的，下层组件120的一种实施方式可以包括支架122和/或一个或多个连接器126。如前面讨论的，下层组件120可以包括可以对应于下壳体100的一个或多个特征106的一个或多个特征124，比如凹入部、凸出部和/或孔。例如，但不限于，支架122可以包括被配置用于与一个或多个下壳体特征106连接或接合(例如，卡扣接合)的一个或多个凸出部。
如图5中大致说明的，支架122可以被配置成容纳和/或支持一个或多个连接器126的至少一部分。连接器126可以被配置成耦合到一个或多个电气组件30，例如，但不限于，熔断器和/或继电器。连接器126可以包括一个或多个耦合特征128，其被配置成将连接器126耦合到彼此(在实施方式中，具有多于一个连接器126)，将连接器126与支架122耦合，和/或将连接器126与上层组件20耦合。应该理解的是，一个或多个连接器126可以包括几种形状、尺寸、方向、和/或配置，且不限于特定的实施方式。
下层组件120可以被配置成将电源分配箱10耦合到一个或多个表面。例如，但不限于，支架122可以被配置成将电源分配箱10耦合到交通工具14。交通工具14可以包括交通工具控制器18。
在实施方式中，电源分配箱10可以包括至少一个紧固件110(例如，如图4中大致说明的)。虽然出于简便的目的，这里可以描述单一紧固件110，但是电源分配箱10的实施方式可以包括多于一个紧固件110。例如，但不限于，紧固件110可以被配置成将总熔断器50耦合到下壳体100和/或到PCB 70。紧固件110可以包括可以是金属和/或可以导电的至少一种材料。紧固件110可以包括几种不同的尺寸和形状且不被限制到任何一种形状或尺寸。紧固件110可以对应于总熔断器和/或PCB 70中的一个或多个孔，且，对于实施方式，可以包括M8螺栓。
如图6中大致说明的，在实施方式中，电源分配箱可以包括被配置成提供至少一些智能功能的一个或多个电子控制器140。电子控制器140可以包括可编程微处理器和/或微控制器，并可以包括专用集成电路(ASIC)，例如。电子控制器140可以包括中央处理单元(CPU)、存储器、和/或输入/输出(I/O)接口。电子控制器140可以被配置成执行各种功能，比如本文更详细地描述的那些，并可以包括以软件、硬件和/或其它介质实现的合适的程序指令或代码。
在实施方式中，电子控制器140可以被配置成监视和/或控制PCB 70、电气组件30、和/或总熔断器50的电气特性。电子控制器140可以被连接到交通工具控制器18和/或与交通工具控制器18通信。
在实施方式中，电子控制器140可以包括主电子控制器142和/或总熔断器电子控制器144。主电子控制器142可以被配置成监视和/或控制主PCB 76的电气特性和/或耦合到主PCB 76的具体电气组件30的电气特性。例如，但不限于，主电子控制器142可以监视和/或控制流到电气组件30的电流和/或从电气组件30流来的电流。
此外或可选择地，但不限于，总熔断器电子控制器144可以被配置成监视和/或控制总熔断器50的电气特性，该电气特性可以包括一个或多个高电流熔断器60的电气特性。此外或可选择地，总熔断器电子控制器144可以被配置成监视和/或控制总熔断器PCB 78的电气特性。在一些实施方式中，主电子控制器142和总熔断器电子控制器144可以被配置成共同地或独立地监视和/或控制电源分配箱10的电气特性。
出于说明和描述的目的，本发明的具体实施方式的前述说明已被提出。它们不意在是穷尽的或限制本发明到披露的精确形式，根据上面的教导，各种修改和变化是可能的。应当理解的是，单一元件的提及还意在包括可以包括多于一个该元件或零个该元件的实施方式。例如，至少一个和/或一个或多个熔断器的提及意在包括具有一个熔断器或多于一个熔断器的实施方式。而且，熔断器的提及不限于具体类型的熔断器且意在包括任何类型的熔断器或具有类似功能的其它组件。实施方式被选择和描述以便解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其它技术人员能使用本发明，且具有各种修改的各种实施方式适合于所考虑的特定使用。意在本发明的范围由权利要求和它们的等价物限定。

Claims (20)

1.一种集成电源分配箱，包括：
上层组件，其包括：
印刷电路板，所述印刷电路板包括至少一个电气组件；
下壳体，所述下壳体被配置成容纳所述印刷电路板的至少一部分；
中间壳体，所述中间壳体被配置成与至少一个熔断器耦合；
总熔断器，所述总熔断器电耦合到所述印刷电路板；
印刷电路板汇流条，所述印刷电路板汇流条从所述印刷电路板侧向地向外延伸，以与所述总熔断器电耦合；
至少一个微处理器，所述至少一个微处理器电耦合到所述总熔断器和所述印刷电路板中的至少一个；和
下层组件，所述下层组件包括对应于所述总熔断器、所述至少一个电气组件和所述至少一个熔断器中的至少一个的至少一个连接器。
2.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器包括总熔断器汇流条和耦合到所述总熔断器汇流条的至少一个高电流熔断器，其中所述至少一个高电流熔断器包括至少150安培的电流容量。
3.根据权利要求2所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个高电流熔断器包括多个高电流熔断器，其中所述多个高电流熔断器中的至少一个具有与所述多个高电流熔断器中的另一个相比不同的额定电流。
4.根据权利要求3所述的集成电源分配箱，其中所述多个高电流熔断器中的至少一个被铆接到所述总熔断器汇流条。
5.根据权利要求2所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器汇流条包括被配置成将所述总熔断器汇流条耦合到所述上层组件的至少一个耦合部分。
6.根据权利要求5所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个耦合部分包括卡扣部分和孔中的至少一个。
7.根据权利要求2所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个高电流熔断器包括刀片类型熔断器。
8.根据权利要求7所述的集成电源分配箱，其中包括所述刀片类型熔断器的所述至少一个高电流熔断器包括具有第一刀片尺寸的第一刀片类型熔断器和具有第二刀片尺寸的第二刀片类型熔断器。
9.根据权利要求2所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个高电流熔断器包括耦合到所述总熔断器汇流条的接口部分以及与所述接口部分实质上垂直的部分。
10.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个微处理器被连接到交通工具控制器。
11.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个微处理器包括总熔断器微处理器，所述总熔断器微处理器被配置成监视和/或控制所述总熔断器的至少一个电气特性。
12.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个微处理器包括印刷电路板微处理器，所述印刷电路板微处理器被配置成监视和/或控制所述至少一个电气组件的至少一个电气特性。
13.根据权利要求11所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个微处理器包括印刷电路板微处理器，所述印刷电路板微处理器被配置成监视和/或控制所述至少一个电气组件的至少一个电气特性。
14.根据权利要求13所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器微处理器和所述印刷电路板微处理器被连接到彼此且被配置成共同地监视和/或控制所述集成电源分配箱的至少一个电气特性。
15.根据权利要求10所述的集成电源分配箱，其中所述至少一个微处理器与所述交通工具控制器通信。
16.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器通过导电紧固件耦合到所述印刷电路板。
17.根据权利要求16所述的集成电源分配箱，其中所述导电紧固件包括M8螺栓。
18.根据权利要求2所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器通过将所述总熔断器汇流条焊接到所述印刷电路板汇流条而耦合到所述印刷电路板。
19.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，其中所述总熔断器通过至少一个电气端子耦合到所述印刷电路板。
20.根据权利要求1所述的集成电源分配箱，包括盖。
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