CN108944488B - 电力线自动断开设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种电力线断开设备，其包括：外壳；电连接器，其从耦接到所述外壳的连接器板的表面突出，所述电连接器配置为接收电力线缆的插头；推出器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第一孔并且将所述插头从所述电连接器推出；微动开关，其配置为激活和去激活与所述电力线缆相关联的电力电路；以及传感器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第二孔，所述传感器销具有传感器销延伸部，所述传感器销延伸部配置为控制所述微动开关。

Description

电力线自动断开设备
技术领域
本公开总体上涉及电连接，并且更具体地涉及用于与电力连接一起使用的电力线自动断开设备。
背景技术
应急车辆(例如消防车和救护车)、休闲车辆、和机动船通常使用连接到用于供电的静止电源的电力线以供启动引擎、对电池充电以及其他目的。然而，这种车辆在响应于紧急情况等而应驶离时可能需要很快从电力线断开耦接。因此，接合的电力线插头应在车辆引擎激活时推出并且还应以减少或消除在插头和车辆连接器之间引发电弧的方式推出。如果未被抑制，产生电弧是车辆连接器和插头两者中的触头上磨损的主要来源。该磨损显著降低了这些部件的使用寿命。
发明内容
本公开提供了一种在电力连接中使用的电力线自动断开设备。
在第一实施例中，电力线断开设备包括：外壳；电连接器，其从耦接到外壳的连接器板的表面突出，该电连接器被配置为接收电力线缆的插头；推出器销，其被配置为突出穿过连接器板中的第一孔并且将插头从电连接器推出；微动开关，其被配置为激活或去激活与电力线缆相关联的电力电路；以及传感器销，其被配置为突出穿过连接器板中的第二孔，该传感器销具有传感器销延伸部，该传感器销延伸部被配置为控制微动开关。
在第二实施例中，车辆包括引擎和附接到车辆的表面的电力线断开设备。该电力线断开设备包括：外壳；电连接器，其从耦接到外壳的连接器板的表面突出，该电连接器被配置为接收电力线缆的插头；推出器销，其被配置为突出穿过连接器板中的第一孔并且将插头从电连接器推出；微动开关，其被配置为激活或去激活与电力线缆和车辆相关联的电力电路；以及传感器销，其被配置为突出穿过连接器板中的第二孔，该传感器销具有传感器销延伸部，该传感器销延伸部被配置为控制微动开关。
根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对本领域技术人员来说会是显而易见的。
附图说明
为了更完全地理解本公开及其特征，现在参照结合附图采用的以下描述，其中：
图1示出了根据本公开的在电力连接中使用的自动断开设备的外部立体图；
图2示出了从另一角度的、图1的自动断开设备的立体图；
图3示出了图1的自动断开设备的另一立体图；
图4示出了从不同角度的、图1的自动断开设备的又一立体图；
图5示出了图1的自动断开设备的侧面剖视图，其中插头连接到自动断开设备；和
图6图示了图1的自动断开设备的电气示意图。
具体实施方式
在本专利文件中，以下讨论的图片和用来描述本公开的原理的各种实施例仅为进行说明，而不应当以任何方式被理解为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任意类型的适当布置的装置或系统中实施。
如上所述，一些车辆—尤其是应急车辆—可能需要在响应于紧急事件等而应驶离时迅速与所连接的电力线去耦接。因此，接合的电力线插头应当在车辆的引擎激活时推出，而且还必须以减小或避免在插头和车辆之间引发电弧的方式推出。如果未被抑制，产生电弧是车辆连接器和插头两者中触头上磨损的主要来源。正是这种磨损显著减少了这些部件的使用寿命。
为了解决这些以及其他的问题，本公开的实施例提供一种电力线自动断开设备，所述电力线自动断开设备包括其上安装有电连接器的密封壳体。通常，电力线自动断开设备安装(或以其他方式耦接)到应急车辆(例如消防车或救护车)、休闲车辆或机动船的侧壁或其他主体部分。在使用期间，电连接器与作为岸电电缆的一部分的电插头接合。一旦连接，岸电电缆就电连接到车辆上的引擎启动电路或电池。在引擎运转时施加到启动器的电压也被施加到自动电力线断开设备中的螺线管。该螺线管使安装在壳体中的推出器机构运行。推出器机构将岸电电缆从该设备推出，并且安装在壳体中的开关在完成推出动作之前中断电流，从而防止在连接器触头处的产生电弧并且确保长的接触寿命。
图1至5图示了根据本公开的、在电力连接中使用的自动断开设备100的各个视图。图1至5图中所图示的自动断开设备100的实施例仅用于进行说明。在不背离本公开的范围的情况下可以使用其他实施例。
图1示出了自动断开设备100的外部立体图。该自动断开设备100包括壳体，该壳体包括前部壳体102和后部壳体104。壳体的一部分(例如，前部壳体102)包括多个线端口106。通常存在两个线端口106，但在一些实施例中可以存在更多或更少的线端口106。如图1所示，插头108与自动断开设备100的前部壳体102接合，从而隐藏公连接器(该公连接器在图4中示出为公连接器404)。插头108位于岸电电缆110的端部处。插头108和岸电电缆110不是自动断开设备100的一部分。
自动断开设备100通常耦接到车辆112(例如，安装到车辆112的侧壁)并且电耦接到车辆112上的电池充电器或需要交流电的其他装置。自动断开设备100可以包括一个或更多个安装或附接部件(例如，支架、紧固件、安装孔等)以将自动断开设备100固定到车辆112。
图2从另一角度示出自动断开设备100的立体图，其中后部壳体104被移除，并且前部壳体102以透明图示出。在图2中，自动断开设备100的各个内部组件是可见的，包括微动开关202、推出器臂204、支撑支架206、销208和张力弹簧212。
如以下更详细说明的，微动开关202激活和去激活电力电路，所述电力电路包括岸电电缆110、自动断开设备100和车辆112。当微动开关202激活电力电路时，电力能够通过自动断开设备100从电缆110供应到车辆112。当微动开关202去激活电力电路时，没有电流从电缆110流到车辆112。在一些实施例中，微动开关202包括三个触头：常开(NO)、常闭(NC)和公共(C)。
推出器臂204的一端通过销208可枢转地安装在支撑支架206上。推出器臂204在推出器臂204的中点附近与推出器销210相接触。推出器销210配置为如虚线箭头所指示的纵向地前后移动。耦接到推出器臂204的第二端的一对张力弹簧212(图2中仅一个可见)在推出器臂204和推出器销210上沿插头108方向提供连续力。
图3示出自动断开设备100的立体图，其中前部壳体102和后部壳体104两者都被移除。在该视图中，能够看见微动开关202包括微动开关臂302，其一端连接到微动开关202，并且响应于微动开关臂302的移动而选择性地激活或去激活微动开关202。微动开关臂302延伸离开微动开关202，并且在微动开关臂302的端部与传感器销延伸部304接触。传感器销延伸部304固定地耦接到传感器销402并且从其向外横向延伸，所述传感器销在图3中不可见，但是能够在图4和5中看到。传感器销402配置为在传感器销引导件306内沿如图5中的虚线箭头所指示的、与推出器销210的移动基本平行的移动方向纵向移动。传感器销引导件306是大致圆柱形的，并且固定地连接在自动断开设备100内部。传感器销引导件306约束并且引导传感器销402的移动。传感器销引导件306还包括侧部开口308，其延伸穿过传感器销引导件306的壁并且沿其纵向延伸。如图3所示，传感器销延伸部304从传感器销402突出穿过侧部开口308并且延伸以与微动开关臂302相接触。
图4示出从不同角度的、自动断开设备100的另一立体图，其中前部壳体102和后部壳体104两者都被移除。在该视图中，插头108没有耦接到自动断开设备100。在没有插头108的情况下，可以看到自动断开设备100包括传感器销402和公连接器404。公连接器404在前部壳体102的外部延伸以便从外部可见。当然，在一些实施例中，公连接器404可以受到能够移动以露出公连接器404的盖的保护。连接器板406耦接到前部壳体102并且围绕公连接器404。传感器销402和推出器销210穿过连接器板406的各个孔。传感器销402被弹簧加载为在向外位置上偏置，比如图4中所示。公连接器404配置为与插头108端部处的母连接器接合。图5示出自动断开设备100的侧面剖视图，其中插头108连接到自动断开设备100。当连接时，公连接器404和插头108形成电连接，以使电流从岸电电线110流到自动断开设备100和到车辆112。通常，提供110V或220V的电流，但是可以使用任意适合电压的适合电源。
如图4中所示，公连接器404的触头显著地长于传感器销402的突出部。然而，当推出器销210完全地向外延伸时，推出器销210的暴露部分长于公连接器404的触头。在操作的一个方面，当插入插头108以与自动断开设备100接合时，插头108首先与推出器销210接触，然后与公连接器404的触头接触。当插入插头108时，插头108向内推动推出器销210并且插头108的母连接器在公连接器404的触头上滑动。推出器销210的移动将推出器臂204向内推动，抵抗张力弹簧212的力。当进一步插入插头108时，插头108接触传感器销402并且向内推动传感器销402，同时也继续按压推出器销210。传感器销402随着所连接的传感器销延伸部304移动，该传感器销延伸部转而向内按压微动开关臂302。当插头108完全接合抵靠连接器板406时，触发器将推出器臂204锁定就位。随着微动开关臂302被向内按压，微动开关202和相应的电力电路被激活，以将电力从插头108施加到自动断开设备100和到车辆112。当插头108与自动断开设备100接合时由电流的激活而引起的任何电弧都会发生在被构造成对电弧的产生加以吸收的微动开关202的内部。
通常，当岸电电缆110被插入自动断开设备100中时，岸电电缆110将保持被插入，直到车辆112启动。当车辆112启动时(例如，当车辆的引擎启动时)，自动断开设备100中的螺线管(未示出)释放触发器，使推出器臂204从其锁定位置释放。张力弹簧212引起推出器臂204朝向插头108移动，这继而引起推出器臂204将推出器销210朝着插头108推进。这继而使插头108推出并使插头108从公连接器404和自动断开设备100去耦接。
在一些类似的自动断开系统中，如果岸电电缆被手动拔除并且车辆并未启动，则通过岸电电缆的电流会继续流动，直到插头与自动断开系统断开连接的时刻为止。这种情况可能在公连接器和/或插头处产生电弧，从而缩短连接器的寿命。
为了避免这样的情况，自动断开设备100使用传感器销402和传感器销延伸部304的位置来控制进入自动断开设备100的电流。当插头108按压传感器销402时，传感器销延伸部304压在微动开关臂302上，从而激活从插头108向自动断开设备100和向车辆112施加电力的电力电路。当拔除岸电电缆110时，由于插头108从连接器板406去耦接，因此被弹簧偏置的传感器销402向外移动，并且所连接的传感器销延伸部304随着传感器销402移动。传感器销延伸部304的移动引起微动开关臂302向外移动并且引起微动开关202和相应的电力电路被去激活。这阻止电流流动通过公连接器404、插头108和岸电电缆110。由于传感器销402的完全移动小于公连接器404的触头的长度，因此微动开关臂302、传感器销延伸部304和传感器销402的向外移动在插头108完全脱离公连接器404之前完成(并且因此电力电路被中断)。这确保在公连接器404和/或插头108处不能够产生电弧。
由于传感器销402和传感器销延伸部304不直接耦接到推出器销210或推出器臂204，所以销402和延伸部304的移动(及其它们对微动开关202的控制)与推出器销210或推出器臂204的位置无关。换言之，对微动开关202和电力电路的控制独立于推出器销210的位置。因此，即使插头108被手动移除并且推出器销210未被释放，电力电路在插头108被完全移除之前仍旧会被中断。因此，无论插头108是否被手动移除或者是否由车辆112的启动而被自动推出，在公连接器404和/或插头108处形成电弧的可能性都是可以忽略的。
图6图示出自动断开设备100的电气示意图。如图6中所示，插头108包括配置为与公连接器404中的对应触头耦接的零线连接，火线连接和地线连接。微动开关202包括三个触头：常开(NO)，常闭(NC)和公共(C)。正常工作时不使用NC触头。故障指示器602连接到NC触头。在一些实施例中，如果插入插头108并且在自动断开设备100的电力电路中发生故障，则故障指示器602将照亮。电源指示器604连接到NO触头。当插入插头108并且自动断开设备100正常工作时，电源指示器604将照亮。在一些实施例中，故障指示器602和电源指示器604是LED灯。然而，可以使用任何其它合适的指示器。
尽管图1至图6示出的是用于电力连接的自动断开设备100的一个示例，但是可以对附图作出各种改变。例如，可以对自动断开设备100的各种部件中的某些加以组合、重新排列、复制、将其分成子部件或用其它部件来代替。
在一些实施例中，上述各种功能由计算机程序来实施或支持，所述计算机程序由计算机可读程序代码形成并且包含在计算机可读介质中。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，其包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，比如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂态”计算机可读介质不包括传输暂态电信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂态计算机可读介质包括其中数据能够被永久存储的介质和其中数据能够被存储并且之后被重写的介质，比如可重写光盘或可擦除存储器设备。
给出在本专利文件全文中使用的某些字词和短语的定义是有利的。术语“应用程序”和“程序”指的是适合于在适当的计算机代码(包括源代码、目标代码或可执行代码)中实施的一种或多种计算机程序、软件部件、指令集、过程、函数、对象、类、实例、相关数据、或其一部分。术语“发送”和“接收”，及其变体，涵盖了直接和间接通信两者。术语“包括”和“包含”，及其变体，意指不具限制性的包含。术语“或者”是包含性的，意指和/或。短语“与……相关联”，及其变体，可以意指包括、被包括在其中、与其相互联系、包含、被包含在其中、连接到其或与其连接、耦接到其或与其耦接、可与其通信、与其协作、交织、并置、靠近、绑定到其或与其绑定、具有、具有其特性、与其有关系等。短语“至少一个”在与项目列表一起使用时意指可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可以需要列表中的仅一个项目。例如，“A、B和C中的至少一个”包括下列组合中的任意一种：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
虽然本公开已描述了某些实施例以及大体相关联的方法，但这些实施例和方法的变更和排列对本领域技术人员将是显而易见的。因此，对示例性实施例的上述描述并不限定或约束本公开。在不脱离如下面的权利要求所限定的本公开的精神和范围的前体下，其它变化、替代、和变更也是可行的。

Claims (16)

1.一种电力线断开设备，包括：
外壳；
电连接器，其从耦接到所述外壳的连接器板的表面突出，所述电连接器配置为接收电力线缆的插头；
推出器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第一孔并且将所述插头从所述电连接器推出；
微动开关，其配置为激活和去激活与所述电力线缆相关联的电力电路；以及
传感器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第二孔，所述传感器销具有传感器销延伸部，所述传感器销延伸部配置为控制所述微动开关，
其中，所述传感器销的移动被传感器销引导部约束，所述传感器销引导部具有侧部开口，所述传感器销延伸部从所述传感器销侧向突出穿过所述侧部开口以接触所述微动开关的微动开关臂。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括：推出器臂，其配置为当耦接到所述设备的车辆启动时，将所述推出器销向外推离所述连接器板。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述传感器销配置为当所述插头在公连接器上插到所述连接器板时向内按压，并且当所述插头被拔离所述连接器板时向外突出。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述推出器臂通过销可枢转地安装在支撑支架上。
5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述推出器臂耦接到一个或更多个张力弹簧，所述张力弹簧在所述推出器臂上沿所述电连接器方向提供力。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电连接器是具有一个或更多个公连接器触头的公连接器，所述公连接器触头比所述传感器销的最大突出部长。
7.根据权利要求1所述的设备，还包括：故障指示器，其耦接到所述微动开关的常闭(NC)触头，所述故障指示器配置为当所述电力电路中发生故障时发出指示。
8.根据权利要求1所述的设备，还包括：电源指示器，其耦接到所述微动开关的常开(NO)触头，所述电源指示器配置为当所述设备正常操作时发出指示。
9.一种车辆，包括：
引擎；
电力线断开设备，其附接到所述车辆的表面，所述电力线断开设备包括：
外壳；
电连接器，其从耦接到所述外壳的连接器板的表面突出，所述电连接器配置为接收电力线缆的插头；
推出器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第一孔并且将所述插头从所述电连接器推出；
微动开关，其配置为激活和去激活与所述电力线缆及所述车辆相关联的电力电路；以及
传感器销，其配置为突出穿过所述连接器板中的第二孔，所述传感器销具有传感器销延伸部，所述传感器销延伸部配置为控制所述微动开关，
其中，所述传感器销的移动被传感器销引导部约束，所述传感器销引导部具有侧部开口，所述传感器销延伸部从所述传感器销侧向突出穿过所述侧部开口以接触所述微动开关的微动开关臂。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电力线断开设备还包括：推出器臂，其配置为当所述引擎启动时，将所述推出器销向外推离所述连接器板。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，所述传感器销配置为当所述插头在公连接器上插到所述连接器板时向内按压，并且当所述插头被拔离所述连接器板时向外突出。
12.根据权利要求10所述的车辆，其中，所述推出器臂通过销可枢转地安装在支撑支架上。
13.根据权利要求10所述的车辆，其中，所述推出器臂耦接到一个或更多个张力弹簧，所述张力弹簧在所述推出器臂上沿所述电连接器的方向提供力。
14.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电连接器是具有一个或更多个公连接器触头的公连接器，所述公连接器触头比所述传感器销的最大突出部长。
15.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电力线断开设备还包括：故障指示器，其耦接到所述微动开关的常闭(NC)触头，所述故障指示器配置为当所述电力电路中发生故障时发出指示。
16.根据权利要求9所述的车辆，其中，所述电力线断开设备还包括：电源指示器，其耦接到所述微动开关的常开(NO)触头，所述电源指示器配置为当所述设备正常操作时发出指示。
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