CN105703165B - 用于电源电路的连接系统和用于充电其的电动车辆的设备 - Google Patents

Abstract

这种用于电源电路的连接系统(100)包括插头(15)和插座(12)，所述插头和插座在所述插头在插座中就位时能够传输电流，所述系统还包括在所述插头和插座之间的电连通电路，以及在用于将插头锁定在插座内的第一配置和用于释放插头的第二配置之间可切换的闭锁装置(2)。所述闭锁装置包括在对应于第一锁定配置的第一位置和对应于第二释放配置的第二位置之间可移动的锁定件。所述闭锁装置还包括用于控制所述锁定件、在第一位置和第二位置之间可移动的杠杆(6)。所述闭锁装置最终包括连通电路的第一开关(24)，该第一开关被构造成取决于所述锁定件的位置而在闭合电路的配置和打开电路的配置之间切换，并包括连通电路的第二开关(26)，该第二开关被构造成取决于控制杠杆的位置在闭合电路的配置和打开电路的配置之间切换。

Description

用于电源电路的连接系统和用于充电其的电动车辆的设备

技术领域

本发明涉及一种用于电源电路的连接系统以及用于充电包括这种连接系统的电动车辆的设备。

背景技术

在电动车辆的领域中，已知借助于电插头，如T2型插头给车辆充电，该电插头连接到再充电终端的插座底部，如T2类型的插座底部。在再充电操作中，包括在再充电终端内的电源电路将电流通过插座底部-插头连接传递到电动车辆。在这种再充电操作期间，期望的是防止插头从终端插座底部拔出，以便避免由于在充电同时断开过程中产生的电弧而过早磨损电源电路触头。为了实现这个目的，已知的是将再充电终端配备有闭锁装置，该闭锁装置固定到插座底部并连接到电子控制板，这个装置具有防止这个插头过早地拔出的主要功能，并且如果需要的话，具有将再充电终端设定为故障状态的功能。

在这个方面，已知使用机电系统，其中，闭锁装置的锁定在连接和断开过程中都由电磁铁驱动。也已知将再充电终端配备有闭锁桶(lock barrel)，以便防止在充电过程中插头的盗用、在进行中的充电的中断或者当终端处于锁定或休止条件时试图插入插头。这种系统涉及机械零件或电气零件的存在，这增加了系统实施的复杂性及其生产成本。此外，在电力故障的情况下，插头保持卡在插座中。这种系统需要插座底部配备有仪器，这需要配备有较大量输入和输出的较大的电路板，并因此成本更高。

发明内容

本发明意在尤其是通过提出一种用于电源电路的新型连接系统来克服这些缺点，所述连接系统的闭锁装置比现有技术的那些使用更简单并且成本更低，这是因为配备有具有有限数量的输入和输出的电路板。

由此，本发明涉及一种用于电源电路的连接系统，所述连接系统包括插头和插座，在所述插头在插座中到位时它们传输电流。该系统也包括在插头和插座之间的电连通电路和在将插头闭锁在插座内的第一配置和用于释放插头的第二配置之间可切换的闭锁装置。根据本发明，闭锁装置包括在对应于第一闭锁配置的第一位置和对应于第二释放配置的第二位置之间可移动的锁定件。所述闭锁装置也包括用于控制锁定件的杠杆，所述杠杆在第一位置和第二位置之间可移动。所述闭锁装置最终包括连通电路的第一开关和连通电路的第二开关，所述第一开关被构造成取决于锁定件的位置在闭合电路配置和开放电路配置之间切换，所述第二开关被构造成取决于控制杠杆的位置在闭合电路配置和开放电路配置之间切换。

由于本发明，闭锁装置基本上是机械的并因此更稳固。插头的锁定和解锁仅涉及到缸盖的锁定件的移位。此外，在电力故障的事件中，插头并不保持卡在插座中并因此，电动车辆可以被解脱。这种闭锁装置由于每个开关仅需要一个输入而在电路板上占据最少量的空间。

根据本发明的有利的但是非强制性的方面，这种连接系统包括一个或多个如下有特点的特征，这些特征以任何机械可行的组合提供：

连接系统也包括闩锁，该闩锁由钥匙控制并在用于锁定闭锁装置的第一位置和用于释放该闭锁装置的第二位置之间可切换。

所述连接系统包括电路板的第三开关，用于控制电源电路，所述第三开关被构造成取决于闩锁的位置将电路板在使能配置和禁止配置之间切换。

在其第一锁定位置中，闩锁防止所述控制杠杆和锁定件的移位，所述锁定件被锁定在其第一锁定位置；

所述锁定件被构造成由插头从其第一位置移位到其第二位置；

所述闭锁装置包括至少一个弹簧，所述至少一个弹簧被构造成将比所见从其第二位置弹性复位(recall)到其第一位置。

所述锁定件在其第一位置和其第二位置之间可移位；

所述控制杠杆沿着垂直于所述锁定件的移位轴线可移位；

所述锁定件配备有至少一个凸轮，且所述控制杠杆配备有作用在所述锁定件的凸轮上的至少一个匹配凸轮，并且所述杠杆在其第一位置和第二位置之间的移位导致所述锁定件在其第一位置和第二位置之间移位。

本发明也涉及用于充电电动车辆的设备，该设备包括再充电终端，该再充电终端包括电源电路和在插头和插座之间的诸如上面所描述的连接系统。

附图说明

从下面根据本发明的用于充电机动车辆的连接系统和设备的描述中本发明将更好地被理解并且它的其他优点将更清楚地展现，所述描述仅通过非限制性示例并参照附图给出，图中：

图1是根据本发明的充电设备的透视图，其中再充电终端的外罩已经被去除；

图2是根据图1的设备的再充电终端的插头和插座的透视图；

图3是插座的不同角度的透视图，它的外罩已经被去除；

图4是在插头与插座相对定位时沿着图2的平面IV的横截面，所述闭锁装置的锁定件处于锁定位置且终端的闩锁处于释放位置；

图5是在插头正被引入到插座中并且被压在锁定件上且闩锁处于其释放位置时的类似于图4的横截面；

图6是图5中所示的细节VI的放大比例的视图；

图7是当插头在插座中到位时类似于图4的横截面，其中锁定件处于其锁定位置；

图8是当闭锁装置的杠杆将该锁定件移位到其释放位置时类似于图4的横截面；

图9是图8中所示的细节IX的放大比例且局部剖开的视图；

图10是当插头在插座中到位且闩锁处于其锁定位置时类似于图2的透视图；

图11是在试图执行拔出过程中，当闩锁处于其锁定位置时，沿着图10中所示的平面XI的横截面；

图12是在插入试图过程中，当闩锁处于其锁定位置时，类似于图11的横截面。

具体实施方式

图1示出用于充电电动车辆的设备1。X1表示设备1的竖直轴线，该设备的竖直轴线被固定并形成设备1的特定零件的纵向轴线。

设备1配备有再充电终端10，该再充电终端的侧盖在图1中已经被省略，以为了附图更清楚。再充电终端10包括电源电路11和用于将电路11连接到电缆16的系统100。

连接系统100包括插座12，如T2类型的插座底部，并包括插头15，尤其是T2类型插头，该插头在本示例中借助于多导体电缆16连接到未示出的机动车辆。此外，系统100包括一方面结合到再充电终端10内的电路板和另一方面机动车辆之间的电气连通电路。该连通电路在插头15在插座12中到位的闭合配置和插头15未就位时的打开配置之间可切换。

插座12定位在终端10的侧壁10A中。13表示朝向侧壁10A的外侧开口的插座12内的凹陷。基本上，插座12形成再充电终端10的内侧和外侧之间的电连接路径。120也表示基本上垂直于轴线X1的插座12的上表面。这个表面120设置有钻孔122，该钻孔122将凹陷13与终端10的内侧连接。插座12借助于三个电源导体P1、P2和P3电连接到电源电路11。尤其是，每个导体P1、P2或P3适于传输电流的相应相位。插座12也连接到用于中性的导体N并连接到用于电学地的导体T。此外，插座12连接到两个控制线(pilot wire)。

再充电终端10也包括主开关18，该主开关18被构造成触发或停用再充电终端10，并于是触发或停止电流的传输。

电路板14执行电源电路11的控制并接收关于连通电路的连续性的信息。电路板14也在使能配置和禁止配置之间可切换，在所述使能配置，主开关18是有效的(active)并可以中断充电，而在禁止配置，主开关18是禁用的并且不能中断充电操作。

终端10的插座12被构造成在其凹陷13中接收插头15，并执行前述导体P1、P2、P3、N和T与插头15的相对应触头之间的电耦接到一起，所述插头的触头布置在这个插头的支座151、152、153、154和155的内侧，并且其中一个在图4中示意性示出并由附图标记15A指示。以众所周知的方式，每个触头电连接到电导体。总之，插头15配备有用于三相的三个导体，用于中性的一个导体和用于电学地或接地的一个导体。插头15的这些导体一起捆扎在电缆16的内侧，该电缆被构造成将插头15连接到电动车辆，电动车辆在图中未示出。插头15也包括两个支座156和157，它们构造成接收与插座12的控制线F相关联的触头。150表示基本上垂直于轴线X1的插头15的上表面。插头15在表面150的区域中设置有凹陷17。19表示沿着边缘设置的腔室，该边缘将表面150和插头15的前侧158连接到一起，在所述插头的前侧158上，支座151至157向外开口。

基本上，当未示出并连接到插座12的控制线F的连接器被容纳在插头15的支座156和157内侧并连接到包括于插头15内的未示出的其他连接器上时，执行电气连通电路的闭合。控制线F形成连通电路的一部分。连通电路由此称为“用于控制线F的电路”。当用于控制线F的电路闭合时，电路板14确保电源电路11的闭合。另一方面，当用于控制线F的电路打开时，电路板14导致电源电路11打开。

尤其是，通过插座12和插头15之间的连接，确保电动车辆和电路板之间的连通电路的连续性。

连接系统100也包括闭锁装置2，所述闭锁装置2在用于将插头15锁定在插座12内的第一配置和用于释放插头15的第二配置之间可切换。所述闭锁装置2包括外罩20，所述外罩围绕装置2的若干内部部件。

闭锁装置2在外罩20的内侧包括沿着基本上平行于轴线X1的轴线X4在第一位置和第二位置之间可移位的锁定件4，所述第一位置对应于用于闭锁所述闭锁装置2的第一配置，而所述第二位置对应于用于释放闭锁装置2的第二配置。锁定件4包括布置在插座12的钻孔122内侧的主体40。所述主体40具有端部42，该端部具有表面420，该表面420相对于锁定件4的移位轴线X4倾斜，尤其是以45°倾斜。所述锁定件4也包括支撑表面44，该支撑表面44与主体40成一体。所述支撑表面44包括两个支座45A和45B，这两个支座45A和45B被构造成各自以承载接触的方式接收闭锁装置2的弹簧21A和21B。弹簧21A和21B承载在闭锁装置2的外罩20上。锁定件4的支撑表面44也包括两个倒圆凸轮48。锁定件4最终包括基本上垂直于轴线X4从支撑底部44突出的凸耳46。

闭锁装置2也包括用于控制锁定件的杠杆6，该杠杆6沿着基本上垂直于轴线X4的轴线Y6在第一休止位置和用于致动锁定件4的第二位置之间可移位。控制杠杆6包括杆部60，该杆部60部分布置在再充电终端10的内侧。更准确地说，61表示杆部60的保持在再充电终端10的外侧的部分。杆部60的该部分61在一个端部610处配备有推动件64。62表示杆部60的位于再充电终端10内侧并且通过第一钻孔22A和第二钻孔22B布置在闭锁装置2的外罩20的内侧的部分，这些钻孔形成在所述闭锁装置2的固定部分中。杆部60的该部分62配备有轴环65，该轴环65与承载在外罩20上的弹簧23形成接触。此外，620表示布置在外罩20的第二钻孔22B的内侧并定位在外罩20的外侧的部分62的一个端部。

杠杆6在其杆部60的任一侧上沿着移位轴线Y6配备有两个凸轮66，所述两个凸轮66被构造成承载接触锁定件4的凸轮48并且与这些凸轮互补。控制杠杆6也配备有相对于杠杆6的剩余部分基本上相对于轴线X4和Y6垂直突出的凸耳68。

闭锁装置2也包括连通电路的第一开关24。第一开关24包括致动按钮25，该致动按钮布置成使得与锁定件4的凸耳46形成接触。致动按钮25被设计成取决于锁定件4的位置将第一开关24在连通电路被闭合的配置和连通电路被打开的配置之间切换。

闭锁装置2也包括连通电路的第二开关26。第二开关26设置有致动按钮27，该致动按钮被构造成与控制杠杆6的凸耳68形成接触。致动按钮27被布置成取决于控制杠杆6的位置在连通电路被闭合的配置和连通电路被打开的配置之间切换第二开关26。如上所述，取决于连通电路的头型，电路板14导致电源电路11的闭合或打开。

根据本发明的可选方面，连接系统100也包括沿着设备1的轴线X1布置在闭锁装置2之上的闩锁8。闩锁8由钥匙80控制。该闩锁在用于锁定闭锁装置2的第一位置和用于释放闭锁装置2的第二位置之间可切换。更具体地说，闩锁8配备有叶片82和凸耳84，它设计成将这两个部分同时在它们的第一和第二位置之间移位。叶片82被构造成在闩锁8处于其第一锁定位置时与控制杠杆6的杆部60的部分62的端部620并与锁定件4的凸耳46形成接触。

连接系统100也包括电路板14的第三开关28。第三开关28配备有致动按钮29，该致动按钮29构造成取决于闩锁8的位置在其用于使能主开关18的配置和用于禁止主开关18的配置之间切换电路板14。闩锁的凸耳84被构造成与第三开关28的致动按钮29形成接触。

连接系统100的操作如下：

当设备1的再充电终端10处于有效配置时，闩锁8处于用于释放闭锁装置2的位置。第一和第二开关24和26将连通电路保持在其闭合配置，并且第三开关28将电路板14保持在其用于使能主开关18的配置。

用户可以手动将插头15引入到插座12内。如图5中所示，插头15被用户沿着箭头F5所示并平行于轴线Y6的方向移位，直到插头15的表面150的倒角19抵靠在锁定件4的端部42的倾斜表面420上。插头15在箭头F5的方向上的移位由此通过锁定件4上的倒角19而产生力E15。

由于表面420和倒角19的几何形式，所产生的力E15平行于锁定件的移位轴线X4，并沿着轴线X4将被移位的锁定件4朝向图5的顶部推动。换言之，插头的力E15将锁定件4从其第一锁定位置移位到其第二释放位置。插头15的力E15由此推动锁定件4的支撑表面44，以压缩闭锁装置2的弹簧21A和21B。由此，这些弹簧21A和21B施加力E21，该力E21具有平行于锁定件4的轴线X4并且与插头15的力E15相反的方向。但是，力E15大于弹簧21A和21B的力E21，并且锁定件4继续从其锁定位置到其释放位置移位。

此外，锁定件4从其锁定位置朝向其释放位置的移位推动凸耳46抵靠致动按钮25。如上面解释的，第一开关24然后将连通电路从其闭合配置切换到其打开配置。基本上，在终端这种有效配置下，闭锁装置2、并更具体地说锁定件4允许插头15插入到插座12中，而对用户而言没有任何危险，这是因为连通电路被打开并于是电路板14导致电源电路11打开。

在箭头F5的方向上的额外移位导致插头15在插座12中完全就位，插座12的导体P1、P2、P3、N和T与插头15的相应触头电连接。处于释放位置的锁定件4现在定位成与插头15中的凹陷17相对。换言之，端部42不再与表面150接触，且插头15不再将任何力施加在锁定件4的端部42上。此外，锁定件4保持经受弹簧21A和21B的力E21，并因此从其释放位置移位到其锁定位置。锁定件4的主体40由此被布置在插头15的凹陷17内，如图7中所示。

当锁定件4从其释放位置向下移动到达其锁定位置时，凸耳46释放致动按钮25，这允许第一开关24将连通电路从其打开配置切换到其闭合配置。换言之，当锁定件4的主体40布置在凹陷17内侧，且插头15在插座12内就位时，再充电终端10能够通过电源电路11传输电流。由此，电动车辆的再充电可以开始。

一旦充电已经结束，为了在完全安全方式下拔出插头15，用户在杠杆6的推动件64上施加力E64，如图8中所示。力E64导致杠杆6沿着移位轴线Y6从其第一位置移位到其第二位置。在其移位的第一若干毫米期间，杠杆6将其凸耳68移动而抵靠第二开关26的致动按钮27。如上所述，第二开关26导致连通电路打开并然后电路板14导致电源电路11的打开。杠杆6沿着轴线Y6的随后移位将凸轮66推动到锁定件的凸轮48上，如图9所示。杠杆6经由凸轮66将力E66施加到锁定件4的凸轮48上。由于凸轮48和66的几何形式，力E66平行于移位轴线X4并指向图9的顶部。换言之，杠杆6的凸轮66导致锁定件4从其第一锁定位置(在该位置，端部42布置在插头15的凹陷17内)移位到其第二释放位置(在该位置，端部42不再布置在凹陷17内侧)。

如上所述，锁定件4从其锁定位置向其释放位置的移位将凸耳46推动到第一开关24的按钮25上。第一开关24由此导致连通电路的打开。

基本上，通过压下杠杆6的推动件64，用户同时获得插头15的释放以及连通电路通过开关24和26的打开。将插头15从插座12中拔出然后可以以完全安全的方式执行。

当杠杆6被用户移位时，它借助于轴环65压缩闭锁装置2的弹簧23。然后，力E23与用户施加的力E64相对。一旦插头15已经被拔出，用户释放推动件64，并且力E23将杠杆6从其第二位置推回到其第一位置。从而，凸耳68释放致动按钮27，且第二开关26将连通电路从打开配置切换到闭合配置。此外，杠杆6的凸轮66不再承靠在锁定件4的凸轮48上。锁定件4从其第二释放位置移位到其第一锁定位置，结果，第一开关24将连通电路切换到闭合配置。

在图2至5以及7和8中，闩锁8被示为处于释放配置。另一方面，在图10至12中，具有钥匙80的用户已经将闩锁从其释放配置切换到其锁定配置。这导致闩锁8的叶片82和凸耳84的移位。尤其是，如图10至12所示，叶片82被沿着轴线Y6定位成与杠杆6的端部620接触，并且沿着轴线X4与锁定件4的凸耳46接触。基本上，叶片82闭锁杠杆6和锁定件4，它们不再能够沿着它们相应的移位轴线移位。

此外，闩锁8的凸耳84与第三开关28的致动按钮29形成接触。由此，第三开关28将电路板14从其使能配置切换到其禁止配置。如上所述，主开关18被禁止并不再中断充电。基本上，当闩锁8处于其锁定位置时，用户不能通过压下主开关18来停止再充电，该主开关被电路板14停用。

此外，在闩锁8的锁定位置，用户可以不再拔出凸插头15，如上所述。是加上，即使在杠杆6的推动件64被压下时，通过叶片82防止杠杆6沿着轴线Y6的移位，并因此，杠杆不能从其锁定位置移位到其释放位置。从而，插头15被锁定在插座12内，且车辆的再充电继续，而无论用户执行的动作如何，只要用户不用钥匙80操作闩锁80即可。

如图11中所示，当闩锁8处于其锁定位置时，如果用户试图拔出插头15，他/她发现锁定件4处于锁定位置，端部42布置在插头15的凹陷17内侧。在用户也试图通过在箭头F11的方向上拉动插头而抽出插头的情况下，锁定件4的端部42压在凹陷的壁170上，防止它的拔出。基本上，在其锁定位置，闩锁8执行用于插头15的防盗功能。

如图12中所示，当闩锁8处于其锁定位置时，由于再充电终端10被闭锁或处于休止，插头15的插入是不可能的。如果用户还试图在箭头F12的方向上将插头15完全引入到凹陷13内，插头15不能完全插入，这是因为锁定件4不能从其锁定位置移位到其释放位置。实际上，倒角19抵靠在端部42的倾斜表面420上，该端部在这种配置下构成不可逾越且不可移位的障碍。

Claims (8)

1.一种用于电源电路(11)的连接系统(100)，该电源电路包括插头(15)和插座(12)，该插头和插座能够在插头在插座中就位时传输电流，该系统也包括在插头和插座之间的电连通电路以及闭锁装置(2)，所述闭锁装置在用于将插头锁定在插座内的第一配置和用于释放插头的第二配置之间可切换，所述系统特征在于所述闭锁装置(2)包括：

锁定件(4)，所述锁定件在对应于所述第一配置的第一位置和对应于第二配置的第二位置之间可移动；

杠杆(6)，所述杠杆用于控制所述锁定件、在第一位置和第二位置之间可移动；

连通电路的第一开关(24)，所述第一开关被构造成取决于锁定件(4)的位置在闭合电路的配置和打开电路的配置之间切换；

连通电路的第二开关(26)，所述第二开关被构造成取决于所述控制杠杆(6)的位置在闭合电路的配置和打开电路的配置之间切换，

所述锁定件(4)配备有至少一个凸轮(48)，且所述控制杠杆(6)配备有至少一个互补凸轮(66)，所述至少一个互补凸轮(66)承靠在所述锁定件的凸轮上，并在于所述杠杆在其第一和第二位置之间的移位导致所述锁定件在其第一和第二位置之间移位。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接系统还包括闩锁(8)，所述闩锁由钥匙(80)控制并且在用于锁定所述闭锁装置(2)的第一位置和用于释放所述闭锁装置的第二位置之间可切换。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述连接系统(100)包括电路板(14)的第三开关(28)，所述第三开关用于控制电源电路(11)，所述第三开关被构造成取决于所述闩锁(8)的位置将电路板在使能配置和禁止配置之间切换。

4.如权利要求2或权利要求3所述的系统，其特征在于，在其第一锁定位置，所述闩锁(8)防止所述控制杠杆(6)和所述锁定件(4)的移位，所述锁定件处于其第一锁定位置。

5.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述锁定件(4)被构造成借助于插头(15)从其第一位置移位到其第二位置。

6.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于，所述闭锁装置包括至少一个弹簧(21A、21B)，所述至少一个弹簧被构造成将所述锁定件(4)从其第二位置移位到其第一位置。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制杠杆(6)可沿着垂直于所述锁定件(4)的移位轴线(X4)的轴线(Y6)可移位。

8.一种用于充电电动车辆的设备(1)，包括再充电终端(10)，所述再充电终端包括电源电路(11)和用于在插头(15)和插座(12)之间连接的系统(100)，其特征在于，所述连接系统(100)是根据前述权利要求中任一项所述的连接系统。

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