CN104737028A - 电接头监视设备和系统 - Google Patents

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Abstract

一种电接头监视设备(20、20’)，其包括安装组件(21、21’)和无线应答器单元(25)。所述安装组件包括被构造成电连接到电接头的第一导电件的第一导电触点(23、23’)和被构造成电连接到所述电接头的第二导电件的第二导电触点(24、24’)。所述无线应答器单元包括电连接到所述第一和第二导电触点的控制单元(40)和电连接到所述控制单元的天线(41)。所述无线应答器单元被配置为感测所述第一和第二导电触点之间的电压差，基于所述电压差生成信息，并经由所述天线向无线读取器单元(30)输出所述信息。

Description

电接头监视设备和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年11月7日提交的申请号为No.13/671,015的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
所公开的构思一般涉及电接头，更具体地，涉及电接头监视。
背景技术
某些典型类型的电接头通过例如使用紧固件将两个导电件固定在一起而形成。接头的电气性能，特别地，接头的导电性，部分取决于被紧密固定在一起的导电件。电接头的松动降低电接头的导电性，并能够引起诸如过热的其它问题。
鉴于上述问题，希望确定电接头中的导电件是否被正确地固定在一起。但是，检验电接头中的导电件是否被正确地固定在一起会消耗技术人员的时间。特别地，当电气系统包括许多电接头时，或者如果难以到达电接头，则检验电接头中的导电件是否被正确地固定在一起会占用技术人员的大量时间。
在电接头监视领域存在改进空间。
发明内容
提供包括多个安装组件和无线应答器单元的电接头监视设备的所公开的构思的实施例满足这些需求和其它需求。
提供包括电接头监视设备和无线读取器单元的电接头监视系统的所公开的构思的实施例也满足这些需求和其它需求。
根据所公开构思的实施例，一种用于包括第一导电件和第二导电件的电接头的电接头监视设备包括：安装组件，其包括被构造成电接触所述电接头的所述第一导电件的第一导电触点和被构造成电接触所述电接头的所述第二导电件的第二导电触点；以及无线应答器单元，其包括电连接到所述第一和第二导电触点的控制单元和电连接到所述控制单元的天线，所述无线应答器单元被配置为感测所述第一和第二导电触点之间的电压差，基于所述电压差生成信息，并经由所述天线向无线读取器单元输出所述信息。
根据所公开构思的其它实施例，一种用于多个电接头的电接头监视设备包括：多个安装组件，所述多个安装组件中的每一个包括被构造成电接触所述多个电接头中的一个电接头的第一导电件的第一导电触点和被构造成电接触所述多个电接头中的所述一个电接头的第二导电件的第二导电触点；以及无线应答器单元，其包括电连接到所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点的控制单元和电连接到所述控制单元的天线，所述无线应答器单元被配置为感测所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点之间的多个电压差，基于所述电压差生成信息，并经由所述天线向无线读取器单元输出所述信息。
根据所公开构思的其它实施例，一种电接头监视系统包括：多个电接头，所述多个电接头中的每一个包括第一导电件和第二导电件；多个安装组件，所述多个安装组件中的每一个对应于所述多个电接头中的一个并包括被构造成电连接到所述多个电接头中的对应的一个电接头的所述第一导电件的第一导电触点和被构造成电连接到所述多个电接头中的所述对应的一个电接头的所述第二导电件的第二导电触点；以及无线应答器单元，其包括电连接到所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点的控制单元和电连接到所述控制单元的天线，所述无线应答器单元被配置为感测所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点之间的多个电压差，基于所述电压差生成信息，并经由所述天线输出所述信息；以及无线读取器单元，其被构造成接收所述信息。
附图说明
通过结合附图阅读以下优选实施例的描述，将更完整地理解所公开的构思，其中：
图1和图2是根据所公开的构思的一个示例实施例的电接头监视系统的正视图；
图3和图4是根据所公开的构思的某些实施例的电接头监视设备的示意图；
图5是根据所公开的构思的另一个示例实施例的电接头监视系统的示意图；
图6是根据所公开的构思的某些实施例的示例显示。
具体实施方式
在此使用的方向用语，诸如，例如，左、右、前、后、上、下和它们的派生词是关于附图中所显示的元件的方位，而并不是对权利要求的限定，除非其中有明确叙述。
如在此采用的，术语“紧固件”指任何适合的连接或紧固机构，其明确包括但不限定于螺丝、螺栓、螺栓和螺母的结合(例如不限于锁定螺母)以及螺栓、垫圈、螺母的结合。
如在此采用的，两个或更多个部件“耦合”在一起的表述指部件被直接接合在一起或通过一个或多个中间部件相接合。
如在此采用的，术语“数个”指1或大于1的整数(即，多个)。
参考图1和图2，其示出了电接头监视系统1。通过使用一个或多个紧固件10将第一导电件2和第二导电件4固定在一起来形成电接头。第一导电件2和第二导电件4例如可以是但不限定于汇流条。电接头监视系统1包括电接头监视设备20和无线读取器单元30。电接头监视设备20包括安装组件21，其包括被构造成分别电连接到第一导电件2和第二导电件4的第一导电触点23和第二导电触点24。电接头监视设备20还包括无线应答器单元25，其被配置为与无线读取器单元30进行无线通信。
每个示例紧固件10都包括螺栓11和螺母12。但是，构想任何适合的紧固件都可用于将第一导电件2和第二导电件4固定在一起。
将安装组件21构造成与电接头耦合。在图1和图2所示的示例实施例中，安装组件21是弹簧夹，其附接到第一导电件2和第二导电件4上。安装组件21还可以是当安装组件21与电接头耦合时，紧靠第一导电件2和第二导电件4偏置第一导电触点23和第二导电触点24的弹性夹。还构想可以将安装组件21构造成以任何适合的方式与电接头耦合。例如但不限定于，可以将安装组件21构造为夹子、钳子、螺栓、弹簧加载销或用于与电接头耦合的任何其它适合的结构。
将第一导电触点23和第二导电触点24布置在安装组件21上，以便在将安装组件21耦合到电接头时，第一导电触点23电接触第一导电件2，第二导电触点24电接触第二导电件4。在图1和图2中示出的示例实施例中，将第一导电触点23和第二导电触点24构形为与第一导电件2和第二导电件4形成平接电接触(flush electrical contact)。构想在其它非限定性实施例中，第一导电触点23和第二导电触点24可以具有其它形状，诸如，例如但不限定于球形或适合于电接触第一导电件2和第二导电件4的其它形状。
安装组件21将第一导电触点23和第二导电触点24彼此电绝缘。安装组件21还包括第一导体26和第二导体27。第一导体26和第二导体27将第一导电触点23和第二导电触点24分别电连接到无线应答器单元25。
无线应答器单元25感测第一导电触点23和第二导电触点24之间的电压差。然后，无线应答器单元25基于感测到的电压差生成信息并输出所述信息。
无线读取器单元30与无线应答器单元25通信，并被配置为接收无线应答器单元25的输出。在一个非限定性示例实施例中，无线应答器单元25是响应无线读取器单元30的询问的无源应答器。在另一个非限定性示例实施例中，无线应答器单元25包括电源或从除无线读取器单元30之外的电源接收电力，并可以在不被无线读取器单元30询问的情况下提供输出。无线应答器单元25可以例如是但不限定于射频识别(RFID)标签，无线读取器单元30可以例如是但不限定于RFID读取器。
参考图3，无线应答器单元25包括控制单元40和天线41。通过第一导体26和第二导体27将第一导电触点23和第二导电触点24分别电连接到控制单元40。控制单元40基于感测到的电压差来生成信息并经由天线40输出所述信息。
由控制单元40生成的信息可以是表示第一导电触点23和第二导电触点24之间的电压差的信息。在另一个非限定性示例实施例中，控制单元40根据所感测的电压差来计算电接头的风险等级，并生成表示所计算的电接头的风险等级的信息。在另一个非限定性示例实施例中，控制单元40基于感测到的电压差来确定电接头的质量，并生成表示所计算的电接头的质量的信息。在另一个非限定性示例实施例中，控制单元40基于感测到的电压差来确定电接头的导电性，并生成表示所计算的电接头的导电性的信息。在另一个非限定性示例实施例中，控制单元40基于感测到的电压差来确定电接头的导电性，并生成表示所计算的电接头在一段时间内的导电性的信息。还构想在不脱离所公开构思的范围的情况下，上述计算还可以由无线读取器单元30执行。
表1—接头质量和过热风险的示例决策表
表1示出了示例决策表，其可以由控制单元40或无线读取器单元30采用以基于感测到的电压差确定电接头的质量或过热风险。在表1示出的示例中，当将接头电连接到60Hz交流(AC)电源时，测量跨电接头的电压差达0.5分钟。如表1所示，在确定接头质量和过热风险时，可以考虑通过电接头的电流。如果在确定接头质量和过热风险时考虑通过电接头的电流，则可以由任何适合的装置感测通过电接头的电流。
除了基于感测到的电压差来生成信息之外，控制单元40还可以生成识别信息。例如但不限定于，所述识别信息可以包括用于识别与基于感测到的电压差的信息对应的电接头或安装组件21的信息。所述识别信息还可以包括用于识别无线应答器单元25的信息。
在某些非限定性示例实施例中，将无线应答器单元25布置在安装组件21上(图1和图2)。当将无线应答器单元25布置在安装组件21上时，可以将其布置在安装组件21上的任何适合位置。在其它非限定性示例实施例中，无线应答器单元25与安装组件21分离。
构想在不脱离所公开构思的范围的情况下，任何数量的安装组件21可以对应于一个无线应答器单元25。例如但不限定于，如图3所示，一个安装组件21可以对应于一个无线应答器单元25；或者，如图4所示，多个安装组件21可以对应于一个无线应答器单元25。
参考图5，其示出了电接头监视系统1’的另一个非限定性示例实施例。在图5的示例实施例中，电接头包括电池端子5a、5b和电池端子连接器6a、6b。电池7通过电池端子连接器6a、6b向负载8供电。电接头监视系统1’包括电接头监视设备20’和无线读取器单元30’。电接头监视设备20’包括与电池端子5a、5b的每一个对应的安装组件21’。可以将安装组件21’电连接到负载8，并将它们中的每一个电连接到无线应答器单元25’。无线应答器单元25’被配置为与无线读取器单元30’通信。
每个安装组件21’都具有垫圈组件的形式并被布置在电池端子5a、5b中的一个的一部分和电池端子连接器6a、6b中的一个之间。每个安装组件21’包括第一导电垫圈23’(其被构造成电接触电池端子5a、5b中的一个)和第二导电垫圈24’(其被构造成电接触电池端子连接器6a、6b中的一个)。每个安装组件21’还包括绝缘垫圈28，其被布置在第一导电垫圈23’和第二导电垫圈24’之间。
将第一导电垫圈23’和第二导电垫圈24’的每一个与无线应答器单元25’电连接。无线应答器单元25’感测第一导电垫圈23’和第二导电垫圈24’之间的电压差。无线应答器单元25’基于感测到的电压差生成信息并向无线读取器单元30’输出所述信息。
在图5中示出的示例实施例中，将安装组件21’安装到电池7的正极端子5a和负极端子5b。在一个非限定性示例实施例中，无线应答器单元25’接收并使用来自电池7的电力以输出基于感测到的电压差的信息。通过使用电池7的电力，无线应答器单元25’能够输出信息到更远的距离。
在一个非限定性示例实施例中，电池7是不间断电源(UPS)电池。但是，构想在不脱离所公开构思的范围的情况下，电接头监视设备20’可以与其它类型的电池一起使用。另外，构想在不脱离所公开构思的范围的情况下，电接头监视设备20’可以结合其它类型的电源端子和端子连接器使用。
参考图6，其示出了可以由无线读取器单元30、30’显示的仪表9的示例。无线读取器单元30、30’可以例如是但不限定于指示风险等级、质量等级、导电性等级或关于所显示的仪表9上被监视的电接头的其它信息。但是，构想在不脱离所公开构思的范围的情况下，无线读取器单元30、30’可以采用任何适合的显示或输出信息的方式。
虽然已经详细描述了所公开构思的特定实施例，但是本领域的技术人员可以知道，根据本公开的总体教导，可以发展出对这些细节的各种修改和替换。因此，所公开的具体布置仅仅旨在举例说明而不是作为对所公开构思的范围的限定，所公开构思的范围将被赋予所附权利要求及其任何和所有等同物的完整范围。

Claims (15)

1.一种用于包括第一导电件(2、5a、5b)和第二导电件(4、6a、6b)的电接头的电接头监视设备(20、20’)，所述设备包括：
安装组件(21、21’)，其包括被构造成电接触所述电接头的所述第一导电件的第一导电触点(23、23’)和被构造成电接触所述电接头的所述第二导电件的第二导电触点(24、24’)；以及
无线应答器单元(25)，其包括电连接到所述第一和第二导电触点的控制单元(40)和电连接到所述控制单元的天线(41)，所述无线应答器单元被配置为感测所述第一和第二导电触点之间的电压差，基于所述电压差生成信息，以及经由所述天线向无线读取器单元(30)输出所述信息。
2.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20)，其中，所述安装组件(21)被构造为夹持件，所述第一和第二导电触点(23、24)被布置在所述夹持件上；其中，所述安装组件(21)被构造为弹性夹持件，所述弹性夹持件被配置为分别紧靠所述第一和第二导电件偏置所述第一和第二触点；或者，其中，所述安装组件被构造为夹子、钳子、螺栓以及弹簧加载销中的一个。
3.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20)，其中，所述无线应答器单元被布置在所述安装组件上。
4.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20)，其中，所述安装组件包括绝缘垫圈(28)；其中，所述第一导电触点(23’)是布置在所述绝缘垫圈的第一表面上的第一导电垫圈，所述第二导电触点(24’)是布置在所述绝缘垫圈的第二表面上的第二导电垫圈；其中，所述第二表面与所述第一表面相对。
5.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20)，其中，所述第一导电件(2)是第一汇流条，所述第二导电件(4)是第二汇流条。
6.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20)，其中，所述电接头包括电源端子(5a、5b)和端子连接器(6a、6b)。
7.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20、20’)，其中，所述无线应答器单元是射频识别单元。
8.根据权利要求1所述的电接头监视设备(20、20’)，其中，所述电接头是多个电接头；其中，所述安装组件是多个安装组件(21、21’)，所述多个安装组件中的每一个包括被构造为电接触所述多个电接头中的一个电接头的第一导电件的第一导电触点(23、23’)和被构造为电接触所述多个电接头中的所述一个电接头的第二导电件的第二导电触点(24、24’)；其中，所述控制单元(40)电连接到所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点；其中，所述电压差是所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点之间的多个电压差；以及其中，所述无线应答器单元被配置为感测所述电压差并基于所述电压差生成所述信息。
9.根据权利要求8所述的电接头监视设备(20)，其中，所述多个安装组件(21)中的至少一个被构造为夹持件；其中，所述第一和第二导电触点(23、24)被布置在所述夹持件上；或者，其中，所述多个安装组件(21)中的至少一个被构造为弹性夹持件，所述弹性夹持件被配置为分别紧靠所述多个电接头中的所述一个电接头的所述第一和第二导电件偏置所述第一和第二导电触点。
10.根据权利要求8所述的电接头监视设备(20’)，其中，所述安装组件(21’)中的至少一个包括绝缘垫圈(28)；其中，所述第一导电触点(23’)是布置在所述绝缘垫圈的第一表面上的第一导电垫圈，所述第二导电触点(24’)是布置在所述绝缘垫圈的第二表面上的第二导电垫圈；以及其中，所述第二表面与所述第一表面相对。
11.根据权利要求8所述的电接头监视设备(20’)，其中，所述多个电接头中的一个是电源(7)的正极端子(5a)，所述多个电接头中的另一个是所述电源的负极端子(5b)；以及其中，所述无线应答器单元被配置为从所述电源接收电力并使用所述电力来输出所述信息。
12.根据权利要求11所述的电接头监视设备(20’)，其中，所述电源是不间断电源(UPS)电池。
13.一种电接头监视系统(1、1’)，其包括：
根据权利要求8的所述多个电接头，所述多个电接头中的每一个包括第一导电件(2、5a、5b)和第二导电件(4、6a、6b)；
所述多个安装组件(21、21’)，所述多个安装组件中的每一个对应于所述多个电接头中的一个电接头并包括被构造成电连接到所述多个电接头中的对应的一个电接头的所述第一导电件的所述第一导电触点(23、23’)和被构造成电连接到所述多个电接头中的所述对应的一个电接头的所述第二导电件的所述第二导电触点(24、24’)；以及
所述无线应答器单元(25)，其包括电连接到所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点的所述控制单元(40)和所述天线(41)，所述无线应答器单元被配置为感测所述多个安装组件中的每一个的所述第一和第二导电触点之间的多个所述电压差；以及
所述无线读取器单元(30)，其被构造成接收所述消息。
14.根据权利要求13所述的电接头监视系统(1、1’)，其中，基于所述电压差的所述信息是以下信息中的一个：表示所述电压差的信息、表示所述多个电接头中的每一个的风险等级的信息、表示所述多个电接头中的每一个的质量等级的信息、以及表示所述多个电接头中的每一个的导电性等级的信息；以及其中，所述无线读取器单元基于所述电压差输出所述信息。
15.根据权利要求13所述的电接头监视系统(1、1’)，其中，所述无线应答器单元是射频识别单元；以及其中，所述无线读取器单元是射频识别读取器单元。
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