CN106231848A - 主电源控制器总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主电源控制器总成，其包括盒体和盒盖，在盒体内部底板上安装有控制电路板，控制电路板通过弯头插件与外部线束相连接；在盒体的侧壁上设有插件安装孔，插件盒的出口端穿过插件安装孔水平朝向盒体外部设置，插件盒的入口端朝向盒体内部下方并与控制电路板对应连接，在盒体内还可安装有积木式大功率熔断器组件、电源开关等。本发明主电源控制器总成结构设计合理、紧凑、体积小，与现有的主电源控制设备相比，能够大幅减小占用空间；其中各个部件的安装整齐有序，便于安装和检修，且能够有效避免因器件安装和线路排布杂乱无章而造成的安全隐患。

Description

主电源控制器总成

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，具体涉及一种主电源控制器总成。

背景技术

在车辆、船舶等自动化机械装备上通常会用到主电源控制器总成，用于实现连接外部总线、控制外部电源以及安装线路保护保险元件等功能。现有的主电源控制器通常体积较大，内部安装的器件较多、走线复杂，不便于安装和检修，且容易产生安全隐患。

通常在主电源控制器中需要安装控制电路板，控制电路板与外部线束进行连接，现有的连接方式是通过接线插头，插头一端做成与线束适配的插针结构，另一端通过导线与控制电路板实现软连接，这样的连接方式还需要将导线焊接于一个小型的电路板上，才能实现电路板与插头的连接，不仅占用较大的空间，在安装、走线时也极为费工、费时，且造成控制箱内线路复杂，排查故障也极为困难。

现有的主电源控制器总成通常还安装有保险元件，一般将保险元件集成在电路板上，保险总档位数是固定的，当客户需要安装更多的熔断器时，整体式总档位数往往会不够用，还需要外挂安装其他的熔断器座；当客户需要保险的档位较少时，整体式总档位数又显得太多，一部分档位白白浪费，但成本却无法降低，同时占据较大的空间。且只要有一个保险柱位烧坏，就需要将电路板整体更换，造成其维修更换费时且成本高、使用寿命较短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构合理紧凑、体积小、实用性更强的主电源控制器总成。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种包括盒体和盒盖，在所述盒体内部底板上安装有控制电路板，所述控制电路板通过弯头插件与外部线束相连接；所述弯头插件包括插件盒和设置于所述插件盒内的一组插针，所述插件盒的出口端与入口端呈30～150度的空间夹角，所述插针在其出口端呈圆形蜂窝状阵列分布，在其入口端呈矩阵式分布，所述插针穿过所述插件盒内部并在其内部存在至少一处折弯以满足该分布方式；在所述插件盒内设有用于隔离各插针的绝缘隔断和对各插针进行安装、定位的卡槽；在所述盒体的侧壁上设有插件安装孔，所述插件盒的出口端穿过所述插件安装孔朝向盒体外部设置，所述插件盒的入口端在所示盒体内部并与所述控制电路板对应连接。

由于控制电路板是水平安装于盒体底部的，而外部线束插头要穿过盒体侧壁与控制电路板连接，需要设置与线束插头对接的、可安装在盒体侧壁上的连接件，在盒体内部需要软性导线来完成与电路板的连接，因为电路板与盒体侧壁上的连接件不在一个水平位置上、并处于不同的高度上，因此二者之间只能通过导线的弯曲来实现连接，而导线和连接件之间无法直接连接，因此需要将导线端部焊接在小型的电路板上，再将连接件与这一小型电路板连接，这样才能最终实现外部线束与盒体内控制电路板的连接。现有的这种连接方式安装不便、占用空间大、故障率较高。本发明通过弯头插件的设置，其入口端可直接插接在控制电路板上，出口端安装在盒体侧壁上，可直接与外部线束的插头对接，出口端与入口端呈一定的空间夹角，可实现控制电路板与外部线束插头之间的硬连接，不需使用导线就完成了二者不同空间位置的直接连接。

优选的，所述插件盒包括上扣模和下扣模，所述上扣模和下扣模之间通过弹性卡扣相固接，所述下扣模的下部开口为所述插件盒的入口端；在所述下扣模的一侧上部安装有与其相垂直的圆柱形旋接护套，所述旋接护套的端口为所述插件盒的出口端，在使用时，外部线束的插头插接在该旋转护套内。

优选的，所述插针为8根，在所述插件盒的入口端呈2行4列分布，且一行向下延伸的长度大于另一行，这样的排布方式适用于与双层电路板的连接，当控制电路板为双层PCB板时，弯头插件的入口端较短的一行插针与上层电路板插接，较长的一行与下层电路板插接；其在所述插件盒的出口端的排列方式为：一根针位于圆心，其他七根围绕中间一根呈圆形分布，弯头插件的出口端这样的排列方式是与外部线束的插头相匹配的。

优选的，在所述盒体内还安装有大功率熔断器组件，所述大功率熔断器组件包括至少一个独立的熔断器座以及对应安装在所述熔断器座上的熔断器；所述熔断器座包括主体、成对且对称设置于所述主体上面的固定螺栓，每个熔断器座上的固定螺栓为至少为一对。

该大功率熔断器组件可包括不同档位数量的多个熔断器座，如：设有一对固定螺栓的单档熔断器座、设有两对固定螺栓的双档熔断器座或设有三对固定螺栓的三档熔断器座。在实际使用中，可根据需要选择不同档位数量的熔断器座进行组合安装，解决了现有的设置在整体式电路板上的保险装置因档位数量固定而产生的缺陷。

优选的，在每个所述固定螺栓下部设置有散热圆台；在所述主体的底面上设置有至少一个安装限位件，在所述盒体的底板上设有与所述安装限位件相匹配的限位槽。散热圆台的设置，增大了固定螺栓与空气的接触面积，可有效的对固定螺栓进行散热，主体耐高温材料的设计可避免流经熔断器座的电流过大，造成温度过高烧坏主体。安装限位件和盒体底板的限位槽配套安装，能够避免熔断器座安装后产生松动、移位。

优选的，所述大功率熔断器组件还包括用于垫高所述熔断器座的垫块，在所述垫块的表面设有与所述熔断器座主体底部的安装限位件相匹配的限位槽；在所述垫块的底部也设有同样结构的安装限位件。该熔断器座可直接安装于盒体底板上，也将垫块安装在底板上，熔断器座再安装在垫块上，以垫高熔断器座的高度。在使用过程中可根据需要使用垫块将熔断器座安装成不同的高度，便于接线、布线。

优选的，所述大功率熔断器组件还包括过热熔断报警装置，所述过热熔断报警装置包括用于压紧固定在所述固定螺栓上的导热片，以及与所述导热片对应连接的、设置于所述熔断器座侧壁上的过热熔断报警电路板，在所述过热熔断报警电路板上设置有过热熔断报警电路和报警指示灯。过热熔断报警装置的设计可便于查找熔断的保险丝位置，且在该熔断器座上散热台过热时发出报警提示，引起人们的注意，从而及时检修。

优选的，在所述盒体内还安装有大功率电源开关或/和紧急断电总开关；当安装紧急断电总开关时，所述紧急断电总开关的开关按钮凸出于所述盒盖外部，在所述盒盖上设有开关按钮防护罩，能够避免开关按钮被误触。

优选的，在所述控制电路板上对应安装有继电器模块、CAN总线模块和/或小功率熔断器模块。

优选的，在所述盒体侧壁上设有接线通孔，所述接线通孔上安装有柔性材料制成的防尘橡胶膜，所述防尘橡胶膜通过压紧固定环安装在所述接线通孔边缘，在所述防尘橡胶膜上开设有穿线口。这样的结构设置，使外部线路通过该防尘橡胶膜上的穿线口接入盒体，能够起到有效的防尘作用。

本发明的有益效果在于：

1.设计了一种弯头插件来实现控制电路板与外部线束的连接，外部接线端与内部接线端在插件内部实现90度转弯，一端直接与外部线束连接，一端直接与控制电路板连接，实现了二者之间的硬连接；其占用空间大幅缩小，安装极为方便。解决了现有的接线方式存在的下列缺陷：（1）控制电路板安装在盒体内，通过盒体上的安装孔与外部线束连接时，往往需要导线来实现软连接和转弯，安装和走线极为不便，线路杂乱无章，易产生安全隐患；（2）导线需要通过焊接电路板来实现与插针的连接，生产加工成本高，占用空间大，且焊点加工费时费力，容易出现焊接故障。

2.大功率熔断器组件中熔断器座的模块化设计，可根据需要选择熔断器座的档位数量，可任意组合安装、积木式叠加，便于客户的选择和使用，与传统法整体式熔断器座相比，实用性更强，生产和维修成本更低，使用寿命更长。

3.本发明主电源控制器总成能够实现大小电流的分别控制，小电流控制可集成在控制电路板上，如在控制电路板上安装有继电器模块、CAN总线模块和/或小功率熔断器模块；而大功率熔断器组件用于实现大电流的熔断、过热保护；大功率电源开关用于控制外部大电源；紧急断电总开关则可实现外部总电源的切断与闭合。

4.本发明主电源控制器总成结构设计合理、紧凑、体积小，与现有的主电源控制设备相比，能够大幅减小占用空间；其中各个部件的安装整齐有序，便于安装和检修，且能够有效避免因器件安装和线路排布杂乱无章而造成的安全隐患。

附图说明

图1是本发明主电源控制器总成一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明主电源控制器总成另一种实施方式的结构示意图；

图3是图2中盒体内部结构俯视图；

图4是图2中盒盖打开后的结构示意图；

图5是图2中电源控制器总成拆分后的结构示意图；

图6是弯头插件的拆分后的结构示意图；

图7是弯头插件安装于盒体侧壁上的结构示意图；

图8是图7中弯头插件在盒体内部部分的结构示意图；

图9是图7中弯头插件在盒体外部部分的结构示意图；

图10是熔断器座的一种结构示意图；

图11是熔断器座的另一种结构示意图；

图12是垫块的结构示意图；

图13为熔断器座安装过热熔断报警装置后的结构示意图；

其中，1为盒体，2为盒盖，3为控制电路板，4为弯头插件；5为插针，6为安装孔，7为上扣模，8为下扣模，9为旋接护套；10为熔断器座，11为熔断器，12为安装限位件，13为固定螺栓，14为散热圆台；15为垫块；16为导热片，17为过热熔断报警电路板，18为报警指示灯；19为大功率电源开关，20为紧急断电总开关，21为开关按钮防护罩；22为继电器模块，23为CAN总线模块，24为小功率熔断器模块；25为防尘橡胶膜，26为压紧固定环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。在以下实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。

实施例1：一种主电源控制器总成，包括盒体1和盒盖2，在盒体2内部底板上安装有控制电路板3，该控制电路板3可安装于盒体底部两侧靠近其侧壁的位置处。控制电路板3通过弯头插件4与外部线束相连接；弯头插件4包括插件盒和设置于插件盒内的一组插针5，插件盒的出口端与入口端呈90度的空间夹角，插针5在其出口端呈圆形蜂窝状阵列分布，在其入口端呈矩阵式分布，插针5穿过插件盒内部并在其内部存在至少一处折弯以满足该分布方式；在插件盒内设有用于隔离各插针的绝缘隔断和对各插针进行安装、定位的卡槽；在盒体的侧壁上设有插件安装孔6，插件盒的出口端穿过插件安装孔水平朝向盒体外部设置，插件盒的入口端朝向盒体内部下方并与控制电路板对应连接。

插件盒包括上扣模7和下扣模8，上扣模7和下扣模8之间通过弹性卡扣相固接，下扣模8的下部开口为插件盒的入口端；在下扣模8的一侧上部安装有与其相垂直的圆柱形旋接护套9，旋接护套9的端口为插件盒的出口端。该弯头插件的结构参见图6、图7、图8、图9。

当该弯头插件的插针为8根时，其排布方式为：在插件盒的入口端呈2行4列分布，且一行向下延伸的长度大于另一行；其在插件盒的出口端的排列方式为：一根针位于圆心，其他七根围绕中间一根呈圆形分布。

在盒体1侧壁上设有接线通孔，接线通孔上安装有柔性材料制成的防尘橡胶膜25，防尘橡胶膜25通过压紧固定环26安装在接线通孔边缘，在防尘橡胶膜25上开设有穿线口，参见图1。

实施例2：一种主电源控制器总成，在实施例1的基础上，在盒体1内还安装有大功率熔断器组件，大功率熔断器组件包括至少一个独立的熔断器座10以及对应安装在熔断器座10上的熔断器11；熔断器座包括主体、成对且对称设置于主体上面的固定螺栓13，每个熔断器座10上的固定螺栓为至少为一对。在每个固定螺栓11下部设置有散热圆台14，该散热圆台14优选为铜台；在主体的底面上设置有至少一个安装限位件12，在盒体1的底板上设有与安装限位件12相匹配的限位槽。大功率熔断器组件还包括用于垫高熔断器座的垫块15，在垫块15的表面设有与熔断器座主体底部的安装限位件12相匹配的限位槽；在垫块15的底部也设有同样结构的安装限位件。该熔断器座的结构参见图10、图11、图12。

实施例3：一种主电源控制器总成，在实施例2的基础上，该大功率熔断器组件还包括过热熔断报警装置，过热熔断报警装置包括用于压紧固定在固定螺栓上的导热片16，以及与导热片16对应连接的、设置于熔断器座侧壁上的过热熔断报警电路板17，在过热熔断报警电路板17上设置有过热熔断报警电路和报警指示灯18，参见图13。

实施例4：一种主电源控制器总成，在实施例3的基础上，在盒体内还安装有大功率电源开关19和紧急断电总开关20，其中，紧急断电总开关20与部总电源对应连接，实现外部总电源的通断控制；紧急断电总开关20再与大功率电源开关19对应连接，实现电源分级；大功率电源开关19与总成内的其他器件对应连接。也可设置两个大功率电源开关19而不安装紧急断电总开关。当安装紧急断电总开关20时，紧急断电总开关20的开关按钮凸出于盒盖2外部，在盒盖2上设置开关按钮防护罩21，可避免开关按钮被误触。在控制电路板上还对应安装有继电器模块22、CAN总线模块23和小功率熔断器模块24，

参见图2、图3、图4、图5。

在以上实施例中，通过弯头插件将控制电路板与外部弱电相连接，实现对弱电流的控制；大功率电源开关可采用电磁开关，用于控制外部大电流；紧急断电总开关可采用机械开关，通过开关按钮来控制总电源的通断。其中各器件之间的连接方式，如：紧急断电总开关与外部电源电路采用铜排进行连接，大功率电源开关在与熔断器组件、控制电路板或外部电路进行连接时也采用铜排连接。该主电源控制器总成与外部电路的连接方式、内部器件之间的连接方式、电路控制方式等内容，如无特别说明，可采用常规的技术手段，在实际使用中根据具体情况进行合理设置。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (10)

1.一种主电源控制器总成，包括盒体和盒盖，其特征在于，在所述盒体内部底板上安装有控制电路板，所述控制电路板通过弯头插件与外部线束相连接；所述弯头插件包括插件盒和设置于所述插件盒内的一组插针，所述插件盒的出口端与入口端呈一定的空间夹角，所述插针在其出口端呈圆形蜂窝状阵列分布，在其入口端呈矩阵式分布，所述插针穿过所述插件盒内部并在其内部存在至少一处折弯以满足该分布方式；在所述插件盒内设有用于隔离各插针的绝缘隔断和对各插针进行安装、定位的卡槽；

在所述盒体的侧壁上设有插件安装孔，所述插件盒的出口端穿过所述插件安装孔朝向盒体外部设置，所述插件盒的入口端在所示盒体内部并与所述控制电路板对应连接。

2.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，所述插件盒包括上扣模和下扣模，所述上扣模和下扣模之间通过弹性卡扣相固接，所述下扣模的下部开口为所述插件盒的入口端；在所述下扣模的一侧上部安装有与其相垂直的圆柱形旋接护套，所述旋接护套的端口为所述插件盒的出口端。

3.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，所述插针为8根，在所述插件盒的入口端呈2行4列分布，且一行向下延伸的长度大于另一行；其在所述插件盒的出口端的排列方式为：一根针位于圆心，其他七根围绕中间一根呈圆形分布。

4.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，在所述盒体内还安装有大功率熔断器组件，所述大功率熔断器组件包括至少一个独立的熔断器座以及对应安装在所述熔断器座上的熔断器；所述熔断器座包括主体、成对且对称设置于所述主体上面的固定螺栓，每个熔断器座上的固定螺栓为至少一对。

5.根据权利要求4所述的主电源控制器总成，其特征在于，在每个所述固定螺栓下部设置有散热圆台；在所述主体的底面上设置有至少一个安装限位件，在所述盒体的底板上设有与所述安装限位件相匹配的限位槽。

6.根据权利要求5所述的主电源控制器总成，其特征在于，所述大功率熔断器组件还包括用于垫高所述熔断器座的垫块，在所述垫块的表面设有与所述熔断器座主体底部的安装限位件相匹配的限位槽；在所述垫块的底部也设有同样结构的安装限位件。

7.根据权利要求4所述的主电源控制器总成，其特征在于，所述大功率熔断器组件还包括过热熔断报警装置，所述过热熔断报警装置包括用于压紧固定在所述固定螺栓上的导热片，以及与所述导热片对应连接的、设置于所述熔断器座侧壁上的过热熔断报警电路板，在所述过热熔断报警电路板上设置有过热熔断报警电路和报警指示灯。

8.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，在所述盒体内还安装有大功率电源开关或/和紧急断电总开关；当安装紧急断电总开关时，所述紧急断电总开关的开关按钮凸出于所述盒盖外部，在所述盒盖上设有开关按钮防护罩。

9.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，在所述控制电路板上对应安装有继电器模块、CAN总线模块和/或小功率熔断器模块。

10.根据权利要求1所述的主电源控制器总成，其特征在于，在所述盒体侧壁上设有接线通孔，所述接线通孔上安装有柔性材料制成的防尘橡胶膜，所述防尘橡胶膜通过压紧固定环安装在所述接线通孔边缘，在所述防尘橡胶膜上开设有穿线口。