CN110783735A - 电气连接杆及电气系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电气连接杆及电气系统。电气连接杆配置成电气连接第一电气设备和第二电气设备，特别是在车辆中，电气连接杆包括电气连接模块，所述电气连接模块配置以便向第一电气设备提供由第二电气设备控制的电能。电气连接杆更包括传输模块，所述传输模块配置成将表示第一电气设备的物理性质的电信号传输至第二电气设备中，传输模块与电气连接模块集成。

Description

电气连接杆及电气系统
技术领域
一般来说，本发明涉及电气连接杆及电气系统，特别是安装在车辆中的电气连接杆。
更具体地说，本发明涉及耦合在第一电气设备与第二电气设备之间(特别是在电动机与逆变器之间)的电气连接杆，例如配置成车载在车辆上的电气连接杆。
背景技术
在电动车辆(electric vehicle；EV)或混合动力电动车辆(hybrid electricvehicle；HEV)中，逆变器配置成将高压直流电转换成交流电。因此，车辆的电动机被供应有由逆变器产生的交流电。
关于逆变器与电动机之间的连接，存在几种解决方案。举例来说，存在电动系统，其中逆变器使用安装在电气连接杆上的电连接模块耦合到电动机。为了在逆变器与例如分解器和锁定模块(互锁系统)的其它设备的物件之间进行连接，一或多个连接模块分别安装在不同于上文所描述的电气连接杆的一或多个电气连接杆上，这使得有可能将逆变器连接到电动机的相位(phase)。这种连接的配置不容易适应车辆的设备的物件的更加模块化的配置，这导致容纳这些设备的物件以及多个连接杆的体积相当大。然而，特别是在具有适中尺寸的电动车辆或混合动力电动车辆中，发动机舱中的空间通常是有限的。
因此，本发明旨在通过提出一种电气连接杆来解决前述缺点，以便改进安装在发动机舱中的设备的物件的配置，且减小将这些设备的物件容纳在车辆发动机舱中所需的空间。
发明内容
为了实现这个结果，本发明涉及一种电气连接杆，其配置成电气连接第一电气设备和第二电气设备，特别是在车辆中。电气连接杆包括电气连接模块，其配置以便向第一电气设备提供由第二电气设备控制的电能。电气连接杆更包括传输模块，所述传输模块配置成将表示第一电气设备的物理性质的电信号传输到第二电气设备中，传输模块与电气连接模块集成。
因此，本发明有可能减少电气连接杆的数目，改进这些设备的物件的模块化，且还能够减少将这些设备的物件容纳在车辆的发动机舱中所需的空间。
以优选的方式，电气连接杆包括锁定模块，所述锁定模块配置成耦合到第一电气设备的闭合/打开元件，且配置成在闭合/打开元件以打开第二电气设备的方式致动时停用第一电气设备，所述锁定模块与电气连接模块集成。
有利地，传输模块包括配置成与第一电气设备的对应连接器接合的连接器。
优选地，传输模块的连接器固定在电气连接杆上以便可平移移动。
以有利的方式，电气连接杆包括由电绝缘材料制成的主体，电气连接模块包括配置成向第一电气设备提供由第二电气设备产生的电流的至少一个电导体，传输模块包括配置成将表示第一电气设备的物理性质的所述电信号传输至第二电气设备中的至少一个电导体，所述主体将电气连接模块和传输模块的所述电导体保持在一起。
优选地，锁定模块包括配置成连接到第二电气设备的电路的至少一个电导体，所述主体将锁定模块的所述至少一个电导体与电气连接模块和传输模块的电导体保持在一起。
以优选的方式，主体包括第一部分，指定为接口部分，所述接口部分配置成与第一电气设备与第二电气设备之间的接口协作，且其中：
电气连接杆的第一部分从主体的接口部分的第一侧延伸，以便至少部分地容纳在第一电气设备中，以及
电气连接杆的第二部分从主体的接口部分的第二侧延伸，以便至少部分地容纳在第二电气设备中。
有利地，主体包括从接口部分横向延伸且包括在电气连接杆的第二部件中的第二部分，所述第二部分形成用于传输模块的连接器的支撑件。
优选地，主体的第二部分形成用于锁定模块的检测器的支撑件，所述检测器配置成检测以打开第二电气设备的方式致动所述闭合/打开元件的时间。
本发明还涉及一种电气系统，特别是配置成车载在车辆上的电气系统，电气系统包括第一电气设备、第二电气设备以及电气连接杆(例如上文简要描述的)，所述电气连接杆安放在第一电气设备与第二电气设备之间的接口处。
以优选的方式，第一电气设备和第二电气设备分别安装在对应的箱体中，其中安装有第一电气设备的箱体包括配置成用于闭合/打开箱体的闭合/打开元件。
有利地，闭合/打开元件形成致动器，所述致动器配置成当闭合/打开元件闭合或打开第一电气设备的箱体时，致动用于锁定电气连接杆的模块。
优选地，闭合/打开元件形成箱体的盖，且包括突出部(特别是杆)，所述突出部形成于盖的内表面上，且配置成：
当盖闭合时，按压锁定模块的检测器，以便启用第二电气设备的操作；以及
当盖打开时，释放所述检测器，以便停用第二电气设备。
以有利的方式，电气系统包括例如上文简要描述的电气连接杆，其中闭合/打开元件形成致动器，致动器配置成当闭合/打开元件闭合第一电气设备的箱体时按压电气连接杆的传输模块的连接器，以便使其朝向第一电气设备的对应连接器移位。
优选地，第一电气设备形成电动机，且第二电气设备形成控制所述电动机的逆变器。
附图说明
通过阅读仅作为实例给出的本发明实施例的详细描述且通过参考附图，本发明的其它特征和优点将变得清楚，附图示出如下：
图1是根据本发明的连接杆的实例的示意性透视图。
图2是图1的连接杆的电气连接杆的锁定模块的静止模式的示意性透视图。
图3是图1的电气连接杆的锁定模块的使用模式的示意性透视图。
具体实施方式
下文中，更具体地说，所描述的实施例集中在根据本发明的电气连接杆的示例性实施例上。然而，不同环境中的任何实施例(特别是任何类型的车辆)，也是本发明的目标。
图1表示根据本发明的电气连接杆1的示意性透视图。电气连接杆1配置成电气连接车辆的第一电气设备2和第二电气设备3，这将在图2和图3中更详细地示出。在一般情况下，电气连接杆1、第一电气设备2以及第二电气设备3容纳在车辆的发动机舱中。以优选的方式，第一电气设备2是电动机2，且第二电气设备3是逆变器3。
电气连接杆1包括电气连接模块11、传输模块31，且可包含锁定模块21。电气连接模块11配置成向第一电气设备2提供由第二电气设备3控制的电能。以优选的方式，第一电气设备2容纳在车辆的发动机舱中的箱体45中，且配置成执行电能到机械能的转换。如上文所提及，第二电气设备3配置成产生交流电，以便向第一电气设备2供电。根据实施例，第二电气设备3安装在不同于其中安装有第一电气设备2的箱体45的箱体中。然而，第一电气设备2的箱体和第二电气设备3的箱体可组装在一起，使得相应外壁彼此抵靠。具体地说，电气连接杆1穿过这些壁以连接第一电气设备2和第二电气设备3。
在优选实施例中，第二电气设备3是三相(three-phase)逆变器，其配置成产生彼此分别为正弦(sinusoidal)的三个电流。然而，本发明不限于第二电气设备3的类型。第一电气设备2包括至少一个导体81、导体82以及导体83。特别地，电气连接模块11包括多个导体81、导体82以及导体83，所述多个导体固定到第一电气设备2且分别配置成向第一电气设备2提供由第二电气设备3产生的电流。在第二电气设备3是三相逆变器的实例中尤其如此。以优选的方式，导体81、导体82以及导体83由导电材料(例如金属)制成。通过螺钉特别地实现导体81、导体82以及导体83紧固到第一电气设备2。然而，本发明不限于导体的数目或将电气连接模块11的导体紧固到第一电气设备2的方法。
在优选实施例中，电气连接杆1至少地部分安放在第二电气设备3中。以有利的方式，电气连接杆1至少部分地安装在其中容纳有第一电气设备2的箱体45中。
与电气连接杆1中的电气连接模块11集成的传输模块31连接到第一电气设备2的对应连接器，从而传递表示第一电气设备2的物理性质的电信号。第一电气设备2的物理性质包括由第一电气设备2的传感器(例如温度传感器或位置传感器)检测的第一电气设备2的转子的温度和/或速度和/或位置。根据优选实施例，位置传感器是标准传感器。以有利的方式，位置传感器是解析器(resolver)。
根据有利实施例，传输模块31包括配置成将表示第一电气设备2的物理性质的电信号传输到第二电气设备3中的至少一个电导体。为此目的，传输模块31包括能够接合于第一电气设备2的对应连接器中的连接器310，特别是以可平移移动的方式。因此，传输模块31优选紧固到电气连接杆1上，以便可平移移动，特别是在传输模块31的连接器310的水平面上。
根据有利的实施例，电气连接杆1包括优选地由电绝缘材料制成的主体61。主体61将电气连接模块11和传输模块31的电导体保持在一起。
如图1中所示，主体61包括第一部分65，指定为接口部分65，所述接口部分65配置成与第一电气设备2与第二电气设备3之间的接口23协作。以有利的方式，主体61的接口部分65包括至少一个密封件，所述密封件配置成与接口23协作，以便保证第一电气设备2与第二电气设备3之间的密封。
电气连接杆1包括从主体61的接口部分65的第一侧延伸以便至少部分地容纳在第一电气设备2中的第一部件101。电气连接杆1进一步包括从主体61的接口部分65的第二侧延伸以便至少部分地容纳在第二电气设备3中的第二部件102。
根据实施例，包括第一电气设备2和第二电气设备3的系统更包括第三设备4，特别是机械设备，例如齿轮箱。在一般情况下，齿轮箱4安装在第一电气设备2的箱体45中。在这种情况下，箱体45内的所有组件，特别是电气连接杆1的第一部件，都处于存在油的介质中。然后，电气连接杆1是特别有利的，因为其将几个模块集成在单个元件中，且由此使得有可能一次性管理密封，特别是在电气连接杆1的主体61的接口部分65的水平面处。因此，电气连接杆1对发动机流体和/或齿轮箱4的流体具有阻力。注意，在具有不同配置的另一情况下，齿轮箱4安装在第一电气设备2的箱体45的外部。
主体61包括从接口部分65横向延伸且包括于电气连接杆1的第二部件中的第二部分66。第二部分66形成用于传输模块31的至少一个电导体的支撑件。第二部分66进一步形成用于传输模块31的连接器310的支撑件。具体地说，连接器310安放在主体61的第二部分66的关于接口部分65的远端处。
锁定模块21特别地配置成对第二电气设备3放电。第二电气设备3中存在的电能的放电由锁定模块21致动。以优选的方式，耦合到第一电气设备2的闭合/打开元件41(在下文中示出)的锁定模块21与电气连接杆1中的电气连接模块11集成。锁定模块21配置成当闭合/打开元件41以打开第二电气设备3的方式致动时停用第一电气设备2。
如图1中所示，锁定模块21包括配置成连接到第二电气设备3的电路的至少一个电导体。以优选的方式，含有锁定模块21的电导体和传输模块31的电导体(呈电线形式)的电缆91保持在主体61上，特别是在主体61的第二部分66上。为此目的，第二部分66可包含凹口。因此，电气连接杆1的主体61将锁定模块21的所述至少一个电导体与电气连接模块11和传输模块31的电导体保持在一起。
主体61的第二部分66形成用于锁定模块21的检测器22的支撑件。检测器22配置成当闭合/打开元件41以打开第二电气设备3的方式致动时检测。
说明触发从第二电气设备3释放电能的本发明的非限制性实例将在以下段落以及图2和图3中详细描述。
图2表示电气连接杆1的锁定模块21的静止模式的示意性透视图。如图2中所描述，箱体45包括与形成于箱体45上的开口47对应的闭合/打开元件41。闭合/打开元件41形成致动器，所述致动器配置成当闭合/打开元件41闭合或打开第一电气设备2的箱体45时，与检测器22协作以致动锁定模块21。另外，闭合/打开元件41还可配置成按压传输模块31的连接器310，以便使其朝向第一电气设备2的对应连接器移位。
以有利的方式，闭合/打开元件41包括可移除的盖43和突出部42。具体地说，检测器22包括突出部42碰到的按钮。突出部42形成于盖43的内表面上且配置成当盖43打开以便停用第二电气设备3时释放检测器22，特别是按钮。根据实施例，突出部42是从盖43的内表面延伸且优选垂直于所述内表面的杆42。
图3表示电气连接杆1的锁定模块21的使用模式的示意性透视图。当闭合/打开元件41闭合箱体45时，杆42通过开口47靠近锁定模块21的检测器22。因此，突出部42配置成当闭合/打开元件41闭合以便启用第二电气设备3的操作时按压检测器22(特别是检测器22的按钮)。
根据优选实施例，检测器22是开关22，开关22配置成当所述闭合/打开元件41致动时打开第二电气设备3的电路。根据替代实施例，检测器22可为在其中安装有第一电气设备2的箱体45打开期间将电气前端(electrical front)发送到第二电气设备3的传感器。如先前所提及以及图2中所示，检测器22配置成当检测器22释放时停用第二电气设备3。
如上文所描述，锁定模块21安装在与电气连接模块11相同的电气连接杆1中，这使得有可能改进包括第一电气设备2和第二电气设备3的电气系统的集成。锁定模块21特别地使得当操作者打开包括第一电气设备2的箱体45时，有可能保证第二电气设备3的电容器的放电。因此，操作者可以无触电风险的安全方式接近组件，例如电气连接杆1的电导体。因此，车辆诊断可由技术人员或驾驶员安全地执行。
归功于包括电气连接模块、锁定模块以及传输模块的三个模块中的至少两个都集成在同一个电气连接杆中，本发明使得有可能改进安装在发动机舱中的设备的物件的模块化和密封，且减少将这些设备的物件容纳在车辆的发动机舱中所需的空间。

Claims (15)

1.一种电气连接杆，配置成电气连接第一电气设备和第二电气设备，所述电气连接杆包括电气连接模块，所述电气连接模块配置以便向所述第一电气设备提供由所述第二电气设备控制的电能；其中所述电气连接杆包括：
传输模块，配置成将表示所述第一电气设备的物理性质的电信号传输至所述第二电气设备中，所述传输模块与所述电气连接模块集成。
2.根据权利要求1所述的电气连接杆，还包括锁定模块，所述锁定模块配置成耦合到所述第一电气设备的闭合/打开元件，且配置成当所述闭合/打开元件以打开所述第二电气设备的方式致动时停用所述第一电气设备，所述锁定模块与所述电气连接模块集成。
3.根据权利要求2所述的电气连接杆，其中所述传输模块包括连接器，所述连接器配置成与所述第一电气设备的对应连接器接合。
4.根据权利要求3所述的电气连接杆，其中所述传输模块的所述连接器固定在所述电气连接杆上，以便能够平移移动。
5.根据权利要求3所述的电气连接杆，还包括由电绝缘材料制成的主体，所述电气连接模块包括至少一个第一电导体，所述至少一个第一电导体配置成向所述第一电气设备提供由所述第二电气设备产生的电流，所述传输模块包括至少一个第二电导体，所述至少一个第二电导体配置成将表示所述第一电气设备的物理性质的所述电信号传输到所述第二电气设备中，所述主体将所述电气连接模块和所述传输模块的所述第二电导体保持在一起。
6.根据权利要求5所述的电气连接杆，其中所述锁定模块包括至少一个第三电导体，所述至少一个第三电导体配置成连接到所述第二电气设备的电路，所述主体将所述锁定模块的所述至少一个第三电导体与所述电气连接模块的所述第一电导体和所述传输模块的所述第二电导体保持在一起。
7.根据权利要求5所述的电气连接杆，其中所述主体包括指定为接口部分的第一部分，所述接口部分配置成与所述第一电气设备与所述第二电气设备之间的接口协作，且其中
所述电气连接杆的第一部件从所述主体的所述接口部分的第一侧延伸，以便至少部分地容纳在所述第一电气设备中；以及
所述电气连接杆的第二部件从所述主体的所述接口部分的第二侧延伸，以便至少部分地容纳在所述第二电气设备中。
8.根据权利要求7所述的电气连接杆，其中所述主体包括从所述接口部分横向延伸且包括于所述电气连接杆的所述第二部件中的第二部分，所述第二部分形成用于所述传输模块的所述连接器的支撑件。
9.根据权利要求8所述的电气连接杆，其中所述主体的所述第二部分形成用于所述锁定模块的检测器的支撑件，所述检测器配置成当所述闭合/打开元件以打开所述第二电气设备的方式致动时检测。
10.一种电气系统，特别地配置成车载在车辆上，包括第一电气设备、第二电气设备以及根据权利要求1至9中任一项所述的电气连接杆，所述电气连接杆安放在所述第一电气设备与所述第二电气设备之间的接口处。
11.根据权利要求10所述的电气系统，其中所述第一电气设备和所述第二电气设备分别安装在对应的箱体中，其中安装有所述第一电气设备的所述箱体包括配置成用于闭合/打开所述箱体的闭合/打开元件。
12.根据权利要求11所述的电气系统，其中所述闭合/打开元件形成致动器，所述致动器配置成当所述闭合/打开元件闭合或打开所述第一电气设备的所述箱体时，致动所述电气连接杆的锁定模块。
13.根据权利要求12所述的电气系统，包括根据权利要求2所述的电气连接杆，其中所述闭合/打开元件形成所述箱体的盖，且包括突出部，所述突出部形成于所述盖的内表面处且配置成：
当所述盖闭合时，按压所述锁定模块的检测器，以便启用所述第二电气设备的操作；以及
当所述盖打开时，释放所述检测器，以便停用所述第二电气设备。
14.根据权利要求11所述的电气系统，包括根据权利要求4所述的电气连接杆，其中所述闭合/打开元件形成致动器，所述致动器配置成当所述闭合/打开元件闭合所述第一电气设备的所述箱体时，按压所述电气连接杆的所述传输模块的所述连接器，以便使其朝向所述第一电气设备的对应连接器移位。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的电气系统，其中所述第一电气设备形成电动机，且所述第二电气设备形成控制所述电动机的逆变器。
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