CN104681773B - 用于车辆的连接装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于车辆电池和高压母线之间的连接装置,包括:电连接器和控制模块。所述电连接器包括第一导电部分、第二导电部分以及在所述第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分。所述控制模块,用于在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置。其中在第一位置,所述电池的正极和所述高压母线的正母线电连接到所述第一导电部分,所述电池的负极和所述高压母线的负母线电连接到所述第二导电部分,使得所述电池和所述高压母线之间有电流。其中在第二位置,所述电池的负极和正极中的至少一个连接到所述第一绝缘部分,使得所述电池和所述高压母线之间没有电流。
Description
技术领域
本发明大体涉及车辆电气领域,更具体地涉及一种用于车辆的连接装置及方法。
背景技术
在车辆中,高压(HV)系统,包括电池、逆变器、马达等,就安全性来说是至关重要的。特别是在紧急情况下,如发生事故时,快速并可靠地将高压电源,例如电池,从高压系统的其他部分,例如逆变器或马达断开,是重要的。此外重要的一点是尽可能快地将高压系统的其他部分放电,以防止电荷失控地消散,例如,在系统组件,如电缆,被损坏时产生电弧事件。
通常,在检测到严重的车辆事故时,通过打开电接触器的方式将电池从车辆的高压母线断开。所述电接触器由继电器供电并由电池管理系统、车辆控制单元或安全气囊控制单元控制。这种情况下,接触器打开,在电力上断开电池。然而,这种断开事件取决于接触器的物理参数和控制逻辑,从发出请求时刻起即存在时间延迟。
另外,除了断开电池,从高压系统的其余部分有效地去除剩余的高电压电荷也是至关重要的。通常情况下,高压系统具有电路形式的安全装置,其在触发放电电路后在几秒钟内将高压系统剩余的电荷放电至低于安全电压阈值的电压水平。然而,这种方式导致显著的时间延迟,直到从高压系统的其余部分充分去除剩余的电能。例如,在一种常用的放电电路中,MOSFET并联连接到电容,其触发后在2~3秒内将电路放电至低于安全电压阈值的电压水平。在另一种常用的放电电路中,负载电阻并联连接到电容,其在数十秒钟之内使电路放电。此外,在电动马达或供电逆变器单元向高压系统的其他部分继续供电的情况下,如由于事故后或失去对转换器的控制后导致车轮自由旋转,即使高压母线、高压电池已经完全断开,这种剩余能量的释放系统将失效,并导致高压系统其他部分在长时间内在电力方面是不安全的。在这种情况下,当车辆碰撞发生时,需要提供更快、更可靠的解决方案来断开高压系统或使高压系统放电。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明,以便提供一种用于车辆的连接装置和方法,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
依据本发明的第一方面,提供了一种用于车辆的电池和高压母线之间的连接装置,包括:电连接器,包括第一导电部分、第二导电部分,以及在第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分;以及控制模块,用于在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置;其中在第一位置,电池的正极和高压母线的正母线电连接到第一导电部分,电池的负极和高压母线的负母线电连接到第二导电部分,使得电池和高压母线之间有电流;并且其中在第二位置,电池的负极和正极中的至少一个连接到第一绝缘部分,使得电池和高压母线之间没有电流。
根据本发明的一实施方式,连接装置还包括第二绝缘部分,第一导电部分或第二导电部分将第二绝缘部分与第一绝缘部分分隔开;其中在第二位置,电池的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的一个,并且高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的另一个。
根据本发明的一实施方式,其中在第一位置,高压母线的额外的正母线与电连接器分离,并且在第二位置,高压母线的额外的正母线和负母线电连接到第一导电部分或第二导电部分,以形成短路;或者在第一位置,高压母线的额外的负母线与电连接器分离,并且在第二位置,高压母线的额外的负母线和正母线电连接到第一导电部分或第二导电部分,以形成短路。
根据本发明的一实施方式,其中电连接器是一件式电连接器。
根据本发明的一实施方式,其中电连接器是杆,当由控制模块触发时,杆沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,其中杆包括在杆的一个末端处的压力板;在第一位置时,压力板靠着控制模块而定位,并且在第二位置时,压力板与控制模块分开。
根据本发明的一实施方式,其中连接装置还包括绝缘末端限位器,杆将末端限位器与控制模块分隔开;在第一位置时,杆与末端限位器分开;并且在第二位置,杆靠着末端限位器而定位。
根据本发明的一实施方式,其中电池的每个极和高压母线的每个母线都通过接触衬套连接到杆,接触衬套包括中空部分,杆穿过中空部分;并且中空部分被成形为向杆提供摩擦配合,使得在接触衬套和杆的第一导电部分或第二导电部分之间形成低电阻电连接。
根据本发明的一实施方式,其中连接装置还包括绝缘壁,绝缘壁包括中空内部,绝缘壁容纳杆和接触衬套,并且中空内部被成形为配合杆穿过。
根据本发明的一实施方式,其中控制模块是烟火装置,在车辆发生事故时,烟火装置产生爆破力,使电连接器从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,其中控制模块由电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发。
根据本发明的一实施方式,其中至少一个绝缘部分由耐燃材料制成。
依据本发明的第二方面,提供了一种车辆,包括如前面的电池和高压母线之间的连接装置。
依据本发明的第三方面,提供了一种用于车辆的电池和高压母线之间的连接装置中使用的方法,其中连接装置包括电连接器,电连接器包括第一导电部分、第二导电部分,以及在第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分;且方法包括:在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置;其中在第一位置,电池的正极和高压母线的正母线电连接到第一导电部分,电池的负极和高压母线的负母线电连接到第二导电部分,使得在电池和高压母线之间有电流;并且其中在第二位置,电池的负极和正极中的至少一个连接到第一绝缘部分,使得在电池和高压母线之间没有电流。
根据本发明的一实施方式,其中连接装置还包括第二绝缘部分,第一导电部分或第二导电部分将第二绝缘部分与第一绝缘部分分隔开;其中在第二位置,电池的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的一个,并且高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的另一个。
根据本发明的一实施方式,其中在第一位置,高压母线的额外的正母线与电连接器分离;并且其中在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置,使得高压母线的额外的正母线和负母线连接到第一导电部分或第二导电部分,以形成短路;或者其中在第一位置,高压母线的额外的负母线与电连接器分离;并且其中在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置,使得高压母线的额外的负母线和正母线电连接到第一导电部分或第二导电部分,以形成短路。
根据本发明的一实施方式,其中电连接器是一件式电连接器。
根据本发明的一实施方式,其中电连接器是杆,且在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发杆沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,其中在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时,通过烟火装置产生的爆破力触发电连接器从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,其中在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时,由车辆的电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发电连接器从第一位置移动到第二位置。
总之,本发明的实施方式提供了一种快速、可靠和安全的方案,将电池从高压母线断开,并通过将高压系统的其他部分连接为短路,有效地将高压母线的剩余电荷放电。从触发连接装置到达到将高压母线与电池断开并将高压系统的剩余电荷放电的目的,时间延迟实质上是零。此外,在存在其他充电源的情况下,例如旋转的电动马达以及失控的逆变器的情况下,通过使用非常低的电阻并结合大导电横截面,将电势降到零,这种方案有效且可靠。此外,通过结合导电部分和由耐燃材料制成的绝缘部分,同时结合紧密度容限,能够可靠地防止在电负载下触发该装置而引起的高压电弧现象。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是根据本发明一实施方式中连接装置在第一位置的示意图;
图2是根据本发明一实施方式中连接装置在第二位置的示意图;
图3A是根据本发明一实施方式中杆的示意图;
图3B是根据本发明一实施方式中杆的侧视图;
图3C是根据本发明一实施方式中杆的剖视图;
图4是根据本发明一实施方式中接触衬套的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。应当理解,本领域技术人员能够设想出尽管没有在本说明书中明确描述或者记载、但是实现了本发明并且包含在本发明精神、原理与范围内的各种结构。本说明书中引述的所有例子与条件性语言都是出于说明和教导的目的,以帮助读者理解发明人对现有技术作出贡献的原理与概念,并且应该被理解为不限于这些具体引述的例子与条件。此外,为了更清楚地说明,省略了对于已知装置、电路和方法的详细描述,以不混淆本发明的描述。应理解,除非特别说明,此处描述的各实施方式中的特征可以互相组合。
图1和图2分别示出了根据本发明的实施方式的在第一位置和第二位置的电池101和高压母线102之间的连接装置。电池101,如蓄电池,对车辆的高压系统的其他部分,如逆变器或马达,供电的电源。高压母线102用于电连接电池101和车辆的高压系统的其他部分。以下将参考图1和图2详细描述连接装置。
根据本发明的一实施方式,连接装置包括电连接器300和控制模块200。电连接器300包括第一导电部分301、第二导电部分303以及第一绝缘部分304。在车辆发生事故时,由控制模块200触发,电连接器300可从第一位置移动到第二位置。
如图1所示,在第一位置,电池101的正极和高压母线102的正母线电连接到第一导电部分301,电池101的负极和高压母线102的负母线电连接到第二导电部分303。第一位置的这种配置,使得电池101和高压母线102之间有电流。
在车辆发生事故时,控制模块200触发电连接器300从第一位置移动到第二位置。在第二位置,电池101的负极和正极中的至少一个连接到第一绝缘部分304,使得电池101和高压母线102之间没有电流。在本发明的一非限制性且示例性的实施方式中,如图2所示,电池101的负极连接到第一绝缘部分304。可选地,电池101的正极连接到第一绝缘部分304。可选地,电池101的正极和负极两者都连接到第一绝缘部分304。第二位置的这种配置,使得电池101和高压母线102断开,两者之间没有电流。
可选地,连接装置还包括外壳400,其容纳控制模块200、电连接器300、电池101的正极和负极,以及高压母线102的正母线和负母线。
根据本发明的一实施方式,连接装置还包括第二绝缘部分302,第一导电部分301或第二导电部分303将第二绝缘部分302与第一绝缘部分304分隔开。在第一位置,电池101的正极和正母线电连接到第一导电部分301,电池101的负极和负母线电连接到第二导电部分303。在第二位置,电池的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分304和第二绝缘部分302中的一个,并且高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到第一绝缘部分304和第二绝缘部分302中的另一个。
在本发明的一个非限制性且示例性的实施方式中,如图1和图2所示,第一绝缘部分304和第二绝缘部分302由第一导电部分301分隔开。如图1所示,在第一位置,电池101的正极和正母线电连接到第一导电部分301,且电池101的负极和负母线电连接到第二导电部分303,使得电池101和高压母线102之间有电流。当车辆发生事故时,控制模块200触发电连接器300从第一位置移动到第二位置。因此,连接器300和电池101的正负极之间的连接位置,以及连接器300和高压母线102的正负母线之间的连接位置改变。如图2所示,在第二位置,正母线连接到第二绝缘部分302,电池101的正极连接到第一导电部分301,电池101的负极连接到第一绝缘部分304,以及负母线连接到第二导电部分303。电池101和高压母线102之间没有电流,由此断开电池101。
可选地,可以以其他方式设置电连接器的部分,例如,第一绝缘部分304和第二绝缘部分302由第二导电部分303分隔开(未示出)。可选地,在第二位置,可以以其他方式相对于部分301-304设置电池101的正极和负极,以及正母线和负母线。例如,在第二位置,电池101的正极连接到第二绝缘部分302,正母线连接到第一导电部分301,负母线连接到第一绝缘部分304,以及电池101的负极连接到第二导电部分303。可选地,在第二位置,电池101的正极连接到第二绝缘部分302,正母线连接到第一导电部分301,负母线连接到第二导电部分303,以及电池101的负极连接到第一绝缘部分304。
根据本发明的一实施方式,电连接器是一件式电连接器。可选地,第一导电部分301、第二导电部分303、第一绝缘部分304以及第二绝缘部分302是整体成形的。可选地,电连接器可以是连接组件,其包括多个元件,如第一导电部分301、第二导电部分303、第一绝缘部分304以及第二绝缘部分302,或其组合。
根据本发明的一实施方式,如图3A-3C所示,电连接器可以是杆310。由控制模块200触发时,杆310可以沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。
在本发明的一个非限制性且示例性的实施方式中,如图3A-3C所示,杆310可以包括第二绝缘部分302、第一导电部分301、第一绝缘部分304和第二导电部分303。可选地,杆310的芯部是绝缘的,如图3C中阴影所示,使得第一导电部分301和第二导电部分303彼此不电连接。可选地,电连接器可以为其他形式,例如圆盘、圆环或圆弧,其可围绕其中心从第一位置旋转到第二位置。
根据本发明的一实施方式,杆可包括在杆的一个末端处的压力板305,如图3A-3C所示。在第一位置时,压力板305靠着控制模块200而定位,如图1所示。在车辆发生事故期间,控制模块200通过打击压力板305,触发杆310沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。在第二位置,压力板305与控制模块200分开,如图2所示。
根据本发明的一实施方式,连接装置还可包括绝缘末端限位器306。如图1和图2所示,杆310将绝缘末端限位器306与控制模块200分隔开。在第一位置时,杆310与末端限位器306分开,如图1所示。在车辆发生事故期间,控制模块200触发杆310沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。当杆310接触末端限位器306时,杆310停止在第二位置。在第二位置,杆310靠着末端限位器306而定位,如图2所示。
根据本发明的一实施方式,其中电池101的每个极和高压母线102的每个母线都通过接触衬套307连接到杆310,如图4所示,接触衬套307包括中空部分308,杆310穿过中空部分308。中空部分308被成形为向杆310提供紧密的摩擦配合。这保证了在接触衬套307和杆310的导电部分301、303之间形成低电阻电连接。因此,即使电连接器300在电负载的情况下移动和切换,也不会产生电弧,这是因为没有空气间隙,而空气间隙正是产生电弧的前提条件。可选地,绝缘部分302、304可以由具有足够高的热容量和热导率的绝缘材料制成,使得任何潜在的电弧在产生时就被抑制。可选地,电池101的正负极和高压母线102的正负母线可以以其他方式连接到杆310,例如通过卡口连接、卡箍连接、推挽连接。
根据本发明的一实施方式,可选地,连接装置还包括绝缘壁500,绝缘壁500包括中空内部。绝缘壁500容纳杆310和接触衬套307,并且中空内部被成形为配合杆穿过。
根据本发明的一实施方式,控制模块200是烟火装置,在车辆发生事故时,烟火装置产生爆破力,使电连接器300从第一位置移动到第二位置。当检测到严重的车辆事故时,请求烟火装置触发电连接器移动。
根据本发明的一实施方式,控制模块由电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发。可选地,通过从电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种发送的电信号触发控制单元。
烟火装置产生爆破力,作用在面向烟火装置的杆310的压力板305上,如图1所示。然后,杆310穿过接触衬套307的中空部分308,被快速、可靠和安全地从第一位置移动到第二位置。因此,连接器300和电池101的正负极之间的连接位置以及连接器300和高压母线102的正负母线之间的连接位置改变,由此电池101从高压母线102或车辆的其他部分断开。可选地,这种断开是永久性的。通过这种方式,从向烟火装置发送请求到达到将高压母线从电池断开并将高压系统的剩余电荷完全放电的目的,时间延迟几乎为零。
根据本发明的一实施方式,在第一位置,高压母线102的额外的正母线与电连接器300分离,并且在第二位置,高压母线102的额外的正母线和负母线电连接到第一导电部分301或第二导电部分303,以形成短路。可选地,在第一位置,高压母线102的额外的负母线与电连接器300分离;并且在第二位置,高压母线102的额外的负母线和正母线电连接到第一导电部分301或第二导电部分303,以形成短路。可选地,这种额外的正母线和负母线之间的连接,或额外的负母线和正母线之间的连接是永久性的。
图1和图2示出了本发明的一个非限制性且示例性的实施方式。如图1所示,在第一位置,高压母线102的额外的正母线与电连接器300分离。由烟火装置触发时,杆310将爆发性地且必然地移动到第二位置,如图2所示。在第二位置,高压母线102的额外的正母线和负母线电连接到第二导电部分303,以形成短路。可选地,该额外的正母线可以以其他方式设置,使得在第二位置时,额外的正母线和负母线电连接到第一导电部分301,以形成短路。可选地,额外的正母线和负母线之间的这种连接是永久性的。通过将车辆的电力系统,包括高压母线102,转换为短路,车辆的电力系统被电固定化。通过将电势降到零,这种方案在存在其他充电源,例如旋转的电动马达以及失控的逆变器的情况下能可靠工作。
根据本发明的一实施方式,第一绝缘部分304和第二绝缘部分302由耐燃材料制成。通过结合导电部分301、303以及由耐燃材料制成的绝缘部分302、304,同时结合由接触衬套307提供的紧密度容限,能够可靠地防止在电负载下触发电连接器300而引起的高压电弧现象。
依据本发明的第二方面,提供了一种车辆,包括如前面所述的根据本发明的电池和高压母线之间的连接装置。通过使用这种连接装置,当车辆发生事故时,将电池从车辆的高压母线断开;通过将车辆的电力系统转换为短路,来电关闭车辆的电力系统。在存在其他充电源的情况下,例如旋转的电动马达以及失控的逆变器的情况下,这种方案有效且可靠;并且能够可靠地防止在电负载下触发电连接器而引起的高压电弧现象。
依据本发明的第三方面,相应于如上所述的根据本发明的电池和高压母线之间的连接装置,提供了一种在车辆的电池和高压母线之间的连接装置中使用的方法,如在电池和逆变器或马达之间的连接装置中使用的方法。
根据本发明的一实施方式,连接装置包括电连接器300,电连接器300包括第一导电部分301、第二导电部分303,以及第一绝缘部分304。该方法包括:在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置;其中在第一位置,电池101的正极和高压母线102的正母线电连接到第一导电部分301,电池101的负极和高压母线102的负母线电连接到第二导电部分303,使得电池101和高压母线102之间有电流。当车辆发生事故时,控制模块200触发电连接器300从第一位置移动到第二位置。在第二位置,电池101的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分304,使得电池101和高压母线102之间没有电流。
根据本发明的一实施方式,连接装置还包括第二绝缘部分302,第一导电部分301或第二导电部分303将第二绝缘部分302与第一绝缘部分304分隔开。在第一位置,电池101的正极和正母线电连接到第一导电部分301,且电池101的负极和负母线电连接到第二导电部分303。在第二位置,电池101的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分304和第二绝缘部分302中的一个,并且高压母线102的正母线和负母线中的至少一个连接到第一绝缘部分304和第二绝缘部分302中的另一个。
根据本发明的一实施方式,电连接器可以是一件式电连接器。
根据本发明的一实施方式,电连接器可以是杆310。在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤可包括:在车辆发生事故时触发杆310沿着杆310的轴线从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,其中在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括:在车辆发生事故时通过烟火装置产生的爆破力触发电连接器从第一位置移动到第二位置。
根据本发明的一实施方式,在第一位置,高压母线102的额外的正母线与电连接器300分离。在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置的步骤包括:在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置,使得额外的正母线和负母线连接到第一导电部分301或第二导电部分303,以形成短路。
可选地,在第一位置,高压母线102的额外的负母线与电连接器300分离。在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置的步骤包括:在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置,使得额外的负母线和正母线电连接到第一导电部分301或第二导电部分303,以形成短路。
根据本发明的一实施方式,其中在车辆发生事故时触发电连接器300从第一位置移动到第二位置的步骤包括:在车辆发生事故时由车辆的电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发电连接器300从第一位置移动到第二位置。
对连接装置的上述描述也可应用于根据本发明的在车辆的电池和高压母线之间的连接装置中使用的方法,为了简要的目的,在此不再赘述。
总之,本发明的实施方式提供了一种快速、可靠和安全的方案,当车辆发生事故时,将车辆的电池从高压母线断开;通过将车辆的电力系统转换为短路,来电关闭车辆的电力系统;在存在其他充电源的情况下,例如旋转的电动马达以及失控的逆变器的情况下,这种方案有效且可靠;并且能够可靠地防止在电负载下触发电连接器而引起的高压电弧现象。
在本说明书中,说明了大量的具体细节。然而,应当理解,本发明的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实施方式中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不使读者混淆对本说明书的原理的理解。
本领域技术人员可以理解,可以对各实施方式中的装置中的模块进行自适应性地改变,并且把它们设置在与该实施方式不同的一个或多个装置中。除了特征或处理相互排斥的情况之外,可以采用任何组合,对本说明书中公开的任何方法的所有步骤或者任何装置的所有模块进行组合。除非另外明确陈述,本说明书中公开的每个特征都可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。
应当注意,上述实施方式对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不偏离所附权利要求的范围的情况下,可设计出各种替代实施方式。在权利要求书中,特征的排序并不意味着特征的任何特定顺序,并且特别地,方法权利要求中各步骤的顺序并不意味着这些步骤必须按照该顺序来执行。相反地,这些步骤可以以任何适当的顺序执行。在权利要求书中,不应将位于括号内的任何参考标记理解成对权利要求的限制。术语“包括”或“包含”不排除存在未列在权利要求中的模块或步骤。位于模块或步骤之前的术语“一”或“一个”不排除存在多个这样的模块或步骤。术语“第一”、“第二”、以及“第三”等的使用不表示任何顺序,可将这些术语解释为名称。
Claims (20)
1.一种用于车辆电池和高压母线之间的连接装置,其特征在于,包括:
电连接器,包括第一导电部分、第二导电部分以及在所述第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分,所述第一绝缘部分由具有高的热容量和热导率的绝缘材料制成;以及
控制模块,用于在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置;
其中在第一位置,所述电池的正极和所述高压母线的正母线电连接到所述第一导电部分,所述电池的负极和所述高压母线的负母线电连接到所述第二导电部分,使得所述电池和所述高压母线之间有电流;并且
其中在第二位置,所述电池的负极和正极中的至少一个连接到所述第一绝缘部分,使得所述电池和所述高压母线之间没有电流。
2.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:还包括第二绝缘部分,所述第一导电部分或所述第二导电部分将所述第二绝缘部分与所述第一绝缘部分分隔开;
其中在第二位置,所述电池的正极和负极中的至少一个连接到所述第一绝缘部分和所述第二绝缘部分中的一个,并且所述高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到所述第一绝缘部分和所述第二绝缘部分中的另一个。
3.如权利要求2所述的连接装置,其特征在于:在第一位置,所述高压母线的额外的正母线与所述电连接器分离,并且在第二位置,所述高压母线的额外的正母线和所述负母线电连接到所述第一导电部分或所述第二导电部分,以形成短路;或者
在第一位置,所述高压母线的额外的负母线与所述电连接器分离,并且在第二位置,所述高压母线的额外的负母线和所述正母线电连接到所述第一导电部分或所述第二导电部分,以形成短路。
4.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:所述电连接器是一件式电连接器。
5.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:所述电连接器是杆,当由所述控制模块触发时,所述杆沿着所述杆的轴线从第一位置移动到第二位置。
6.如权利要求5所述的连接装置,其特征在于:所述杆包括在所述杆的一个末端处的压力板;在第一位置时,所述压力板靠着所述控制模块而定位,并且在第二位置时,所述压力板与所述控制模块分开。
7.如权利要求5所述的连接装置,其特征在于:所述连接装置还包括绝缘末端限位器,所述杆将所述绝缘末端限位器与所述控制模块分隔开;在第一位置时,所述杆与所述绝缘末端限位器分开;并且在第二位置,所述杆靠着所述绝缘末端限位器而定位。
8.如权利要求5所述的连接装置,其特征在于:所述电池的每个极和所述高压母线的每个母线都通过接触衬套连接到所述杆,所述接触衬套包括中空部分,所述杆穿过所述中空部分;并且所述中空部分被成形为向所述杆提供摩擦配合,使得在所述接触衬套和所述杆的导电部分之间形成低电阻电连接。
9.如权利要求8所述的连接装置,其特征在于:所述连接装置还包括绝缘壁,所述绝缘壁包括中空内部,所述绝缘壁容纳所述杆和所述接触衬套,并且所述中空内部被成形为配合所述杆穿过。
10.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:所述控制模块是烟火装置,在车辆发生事故时,所述烟火装置产生爆破力,使所述电连接器从第一位置移动到第二位置。
11.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:所述控制模块由车辆的电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发。
12.如权利要求1所述的连接装置,其特征在于:至少一个所述绝缘部分由耐燃材料制成。
13.一种车辆,包括如权利要求1-12任一项所述的电池和高压母线之间的连接装置。
14.一种在车辆电池和高压母线之间的连接装置中使用的方法,其特征在于:其中所述连接装置包括电连接器,所述电连接器包括第一导电部分、第二导电部分,以及在所述第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分;且
所述方法包括:在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置;
其中在第一位置,所述电池的正极和所述高压母线的正母线电连接到所述第一导电部分,所述电池的负极和所述高压母线的负母线电连接到所述第二导电部分,使得所述电池和所述高压母线之间有电流;并且
其中在第二位置,所述电池的负极和正极中的至少一个连接到所述第一绝缘部分,使得所述电池和所述高压母线之间没有电流。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述连接装置还包括第二绝缘部分,所述第一导电部分或所述第二导电部分将所述第二绝缘部分与所述第一绝缘部分分隔开;
其中在第二位置,所述电池的正极和负极中的至少一个连接到所述第一绝缘部分和所述第二绝缘部分中的一个,并且所述高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到所述第一绝缘部分和所述第二绝缘部分中的另一个。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于:在第一位置,所述高压母线的额外的正母线与所述电连接器分离;并且其中在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置,使得所述高压母线的额外的正母线和所述负母线连接到所述第一导电部分或所述第二导电部分,以形成短路;或者
在第一位置,所述高压母线的额外的负母线与所述电连接器分离;并且其中在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置,使得所述高压母线的额外的负母线和所述正母线电连接到所述第一导电部分或所述第二导电部分,以形成短路。
17.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述电连接器是一件式电连接器。
18.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述电连接器是杆,且在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时触发所述杆沿着所述杆的轴线从第一位置移动到第二位置。
19.如权利要求14所述的方法,其特征在于:在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时,通过烟火装置产生的爆破力触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置。
20.如权利要求14所述的方法,其特征在于:在车辆发生事故时触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置的步骤包括在车辆发生事故时,由车辆的电池管理系统、车辆控制单元和安全气囊控制单元中的至少一种触发所述电连接器从第一位置移动到第二位置。
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