CN111684671B - 具有防浪涌功能的连接器和包括该连接器的电路板 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一方面，提供了一种阳性连接器，其连接到阴性连接器和从阴性连接器断开连接，其中，所述阳性连接器包括：阳性连接器壳体；阳性连接器引脚，其布置在阳性连接器壳体的内部空间中；以及接地连接构件，每个接地连接构件的一侧连接到阳性连接器引脚，另一侧连接到阳性连接器壳体的内壁。所述接地连接构件被设置为多个，并且以一对一关系分别连接到阳性连接器。所述接地连接构件可拆卸地连接到与阳性连接器引脚的端部隔开预定距离的位置，因此可以根据阴性连接器插入到阳性连接器壳体的深度而通过阴性连接器将所述接地连接构件与阳性连接器引脚按顺序分离。

Description

具有防浪涌功能的连接器和包括该连接器的电路板

技术领域

本公开涉及一种连接器，并且尤其涉及如下一种连接器以及包括该连接器的印刷电路板：当所述连接器被连接时，能够防止意外的浪涌现象。

本申请要求2018年6月12日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0067736的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

背景技术

连接器是用于通过连接电气设备和缆线或者连接缆线和缆线来构成电路的连接机构。通常，连接器包括通过以插座方式彼此连接的成对的阴性连接器和阳性连接器。在所述阴性连接器处安装有对应于触点的多个阴性连接器引脚，在所述阳性连接器处安装有与所述多个阴性连接器引脚相接触的多个阳性连接器引脚。

此外，所述阳性连接器被表面安装在电路板上(SMT，表面安装技术)，并且所述阴性连接器以互补方式紧固到阳性连接器。由于不同的导线连接到连接器引脚，因此各种信号可以根据导线被传输到电路板。

因为用于传输各种信号的导线被连接到连接器，所以连接器引脚可能具有不同的电压。在这种情况下，最好按照从接地引脚到具有较高电压的连接器引脚的顺序将连接器引脚依次连接到电路板。然而，因为传统的连接器被构造以将所有的连接器引脚同时连接到电路板，所以当具有高电压的连接器引脚首先被意外地连接到电路板时，经常会发生浪涌。

例如，电池模块或电池组可以包括多个二次电池单体和用于负责二次电池单体的电压平衡功能的PCM或BMS，可以使用导线和阴性/阳性连接器将多个二次电池单体连接到BMS电路板。

如图1所示，PCM或BMS接收用于每个二次电池单体的电压数据，并基于二次电池单体的电压值控制具有不相等的电压值的二次电池单体的充电和放电，使得相应的二次电池单体的电压变得等于其他二次电池单体的电压。

然而，在如上所述的传统的阴性/阳性连接器的情况下，不可能获知哪个二次电池单体的电压将首先连接到电路板，并且也无法管理连接顺序。例如，在图1中，二次电池单体被串联连接，使得点1处的电压最低。这里，当连接阴性/阳性连接器时，如果对应于点3的连接器引脚在对应于点1的连接器引脚之前被连接到电路板上，则可能会发生浪涌，从而损坏电路板的BMS芯片(ASIC)。

即使由于连接器引脚的电压差所造成的浪涌的频率较低，但如果BMS芯片由于意外的浪涌现象而被损坏，则BMS也可能无法正常运作，从而缩短了设备的使用寿命，这可能引起安全问题。因此，需要找到其对策。

发明内容

技术问题

本公开被设计以解决相关技术的问题，因此本公开在于提供如下一种阳性连接器和包括该连接器的电路板：当所述连接器被连接至电路板时，所述连接器可以防止浪涌现象。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种阳性连接器，该阳性连接器被连接到阴性连接器或与阴性连接器断开连接，该阳性连接器包括：阳性连接器壳体；阳性连接器引脚，该阳性连接器引脚被布置在阳性连接器壳体的内部空间中；以及接地连接构件，该接地连接构件的一侧连接到阳性连接器引脚，其另一侧连接到阳性连接器壳体的内壁，其中，接地连接构件被设置为多个，所述多个接地连接构件以一对一的关系被分别连接到所述阳性连接器引脚，并且所述多个接地连接构件在与所述阳性连接器引脚的前端隔开预定距离的位置处以可拆卸的方式分别连接到所述阳性连接器引脚，从而根据所述阴性连接器插入到所述阳性连接器壳体的深度，利用所述阴性连接器将所述多个接地连接构件按顺序从所述阳性连接器引脚分离。

每个接地连接构件可以包括引脚连接部，该引脚连接部具有半圆形的形状，并且被设置为能够安装到阳性连接器引脚，以包围阳性连接器引脚的外周的至少一部分。

每个接地连接构件可以由弹性材料制成，使得当将阴性连接器与阳性连接器壳体分离时，所述引脚连接部被再次安装到阳性连接器的外周。

接地连接构件的另一侧可以通过公共接地线彼此连接，并且整体地固定到阳性连接器壳体的内壁。

阴性连接器可以包括施加有不同电压的阴性连接器引脚，阴性连接器引脚可以以一对一的关系连接到阳性连接器引脚，并且按照与具有相对较高电压的阴性连接器引脚相对应的所述阳性连接器引脚的顺序,所述接地连接构件在离所述阳性连接器引脚的前端更远的位置处被连接到所述阳性连接器。

阳性连接器引脚可以被设置为具有不同的长度。

阳性连接器引脚可以具有绝缘区域，该绝缘区域以预定的顺序被电绝缘到距离前端更远的位置。

在本公开的另一方面中，还提供了一种印刷电路板，上述阳性连接器被安装至该印刷电路板。

有利效果

根据本公开的实施例，具有较低电压的连接器引脚可以较早地电连接到电路板，从而当连接器连接到电路板时防止浪涌现象。

本领域的技术人员将清楚地理解，根据本公开的各种实施例可以解决这里未提及的各种技术问题。

附图说明

图1是示出BMS保护电路的示意性电路图。

图2是示出根据本公开实施例的、安装在电路板上的阳性连接器的示意性立体图。

图3是示出图2的阳性连接器的纵向截面图。

图4和图5是用于示出根据本公开实施例的接地连接构件的操作的视图。

图6是示出图2的阳性连接器的截面图。

图7是示出根据本公开另一实施例的阳性连接器引脚的视图。

图8是示出根据本公开又一实施例的阳性连接器引脚的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解的是，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义，而是在允许发明人为了最佳解释适当定义术语的原则的基础上、基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文中提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等效和修改。

在下面的描述中，电路板可以指应用于车辆的电池组的BMS电路板。这里，BMS电路板是电池组的部件，用于控制电池单体的充电和放电和单体平衡。

根据本公开的阳性连接器20可以用于与以电缆连接器形式设置的阴性连接器10一起将二次电池单体的电压信息传输到BMS芯片。在此，本公开的范围不限于此用途。即，根据本公开的阳性连接器20还可以被用于将各种信号传输电缆连接到诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话这样的电气工具。

图2是示出根据本公开实施例的、安装在电路板上的阳性连接器20的示意性立体图，图3是示出图2的阳性连接器20的纵向截面图，图4和图5是用于示出根据本公开实施例的接地连接构件25的操作的视图，图6是示出图2的阳性连接器20的截面图。

参考附图，根据本公开实施例的阳性连接器20包括阳性连接器壳体22、阳性连接器引脚24和接地连接构件25。

如图2所示，阳性连接器20可以布置在BMS电路板1的一侧的边缘处，并且被设置为以插入方式与阴性连接器10连接和断开连接。尽管为了方便起见未在图中示出，但是阳性连接器引脚24连接至电路板1的导体图案，并且导体图案连接至BMS芯片(ASIC)。

阳性连接器壳体22是这样的部件：其用作用于包围阳性连接器引脚24以保护阳性连接器引脚24免受外部影响的框架，并且由诸如塑料这样的绝缘材料制成。阳性连接器壳体22可以通过诸如螺栓或钩子这样的紧固单元被固定到电路板1。

此外，阳性连接器壳体22的一侧处具有开口，使得与其对应的阴性连接器10可以通过该开口向内插入。

阳性连接器引脚24设置在阳性连接器壳体22的内部空间中，并且阴性连接器引脚14电连接至阳性连接器引脚24。阳性连接器引脚24的一端可以连接至电路板1的导电图案，并且另一端笔直地朝向开口延伸。

例如，阳性连接器引脚24可以是杆或插头的形式，而阴性连接器引脚14可以是能够以插入方式联接到阳性连接器引脚24的插口或插座的形式。

阴性/阳性连接器引脚14、24的数量可以由待传输或接收的信号的数量来确定。例如，作为用于将四个电池单体的电压信息传输到BMS的阴性/阳性连接器10、20，本实施例的阴性/阳性连接器10、20具有五个引脚。参考图1，在电池单体串联连接的节点处，电压按点⑤、④、③、②、①的顺序升高。这些点分别连接到图2中所示的电缆，并且电缆分别连接到阴性连接器引脚14。通过将五个阴性连接器引脚14连接到五个阳性连接器引脚24，可以将电池单体的电压信息传输到BMS。

同时，根据本公开实施例的阳性连接器20还包括接地连接构件25，以防止当阴性连接器引脚14被一体连接到阳性连接器引脚24时、由于将较低的电压信息较早地传输到BMS而造成的意外浪涌现象。

在下文中，将详细描述接地连接构件25的构造和操作。

参考图3至图5，根据本实施例的接地连接构件25由弹性金属材料制成，并且包括半圆形的引脚连接部25a。引脚连接部25a可以被设置为包围阳性连接器引脚24的外周的至少一部分。

另外，接地连接构件25的一端固定到阳性连接器壳体22的内壁的一侧，并且引脚连接部25a朝向阳性连接器引脚24的端子倾斜地延伸，并形成接地连接构件25的另一端，该引脚连接部25a可以被设置成与阳性连接器引脚24的外周弹性接触。

接地连接构件25的一侧连接到阳性连接器引脚24，另一侧连接到阳性连接器壳体22的内壁，以用作用于将阳性连接器引脚24接地到阳性连接器壳体22的接地线。

因此，即使阴性连接器引脚14连接至阳性连接器引脚24，在接地连接构件25未与阳性连接器引脚24断开的状态下，阴性连接器引脚14的电压信息也不会传输到BMS。

即，如图5中所示，仅当将阴性连接器10插入到阳性连接器壳体22内的预定深度时，接地连接构件25才可以通过阴性连接器壳体12的前端而发生倾斜，并且与阳性连接器引脚24分离。当接地连接构件25与上述的阳性连接器针24断开连接时，阴性连接器针14的电压信息可以被传输到BMS。

此外，如果阴性连接器10从阴性连接器壳体22中抽出，使得失去了作用于接地连接构件25上的力，则接地连接构件25由于弹性而恢复到其原始位置，使得引脚连接部25a再次安装在阳性连接器引脚24的外周，因此可以再次连接到阳性连接器引脚24。

接地连接构件25可以被设置为多个，并且多个接地连接构件25被设置为以一对一的关系对应于阳性连接器引脚24。即，在该实施例中，设置五个接地连接构件25，并且接地连接构件25分别与五个阳性连接器引脚24连接。

如图6中所示，因为引脚连接部25a安装在与对应的阳性连接器引脚24的前端24a隔开预定距离的位置处，所以五个接地连接构件25可以连接到不同位置处的阳性连接器引脚24。换句话说，接地连接构件25连接到阳性连接器引脚24，使得在离阳性连接器引脚24的前端24a更远的位置处，与具有相对较高电压的阴性连接器引脚14相对应的阳性连接器引脚24被连接到该阴性连接器引脚14。

具体地，在该实施例中，阴性连接器引脚14连接到图6的①、②、③、④、⑤阳性连接器引脚24，使得在图1的点①、②、③、④、⑤处的电压被施加于此。接地连接构件25的引脚连接部25a安装到与阳性连接器引脚④相比离前端24a更远的位置处的阳性连接器引脚⑤，并且接地连接构件25的引脚连接部25a以与上述相同的模式安装到其余的阳性连接器引脚24。

根据该构造，接地连接构件25可以根据将阴性连接器10插入到阳性连接器20的壳体中的深度而从阳性连接器引脚24按顺序分离。换句话说，在将阴性连接器10完全插入到阳性连接器壳体22中的同时，可以将①、②、③、④、⑤阳性连接器引脚24的接地连接构件25按顺序分离。在这样的情况下，当阴/阳性连接器20被连接时，阳性连接器引脚24按照具有较低电压的阳性连接器引脚24的顺序被电连接到BMS，从而防止意外的浪涌现象。

同时，根据本公开实施例的接地连接构件25可以整体地固定到阳性连接器壳体22的内壁，使得接地连接构件25的另一侧通过公共接地线27彼此连接。

如果在没有公共接地线27的情况下将接地连接件25分别固定到阳性连接器壳体22的内壁，则当任意一个接地连接件25与阳性连接器壳体22的内壁分离时，用于将电压传输到BMS的上述机制变得无法实施。然而，如果如本实施例那样设置公共接地线27，则接地连接构件25可以更稳定地固定到阳性连接器壳体22的内壁。而且，除非整个公共接地线27与阳性连接器壳体22的内壁分离，否则所有接地连接构件25可以适当地用作接地线，从而有效地确保接地稳定性。

此外，即使公共接地线27与阳性连接器壳体22的内壁分离，只要例如用作接地引脚的阳性连接器引脚24中的引脚①的接地连接构件25不与阳性连接器引脚24分离，就可以维持其他接地连接构件25的接地线的功能。

换句话说，在本实施例中，在阳性连接器引脚24当中，引脚①是接地引脚，并且该接地引脚连接到电路板1的接地部分(GND)。引脚②、③、④、⑤的接地连接构件25可以接地到电路板1，因为它们通过公共接地线27连接到引脚①，即接地引脚①，尽管它们未被接地到阳性连接器外壳22的内壁。

在这种状态下，即使将阴性连接器10连接到阳性连接器20，也可以先将引脚①的电压传输到BMS，从而降低浪涌的可能性。

图7是示出根据本公开另一实施例的阳性连接器引脚24的视图，图8是示出根据本公开又一实施例的阳性连接器引脚24的视图。

随后，将参考图7和图8描述本公开的其他实施例。相同的附图标记表示相同的构件，并且在此不再描述。以下描述将强调与前述实施例不同的特征。

参考图7，在根据本公开第二实施例的阳性连接器20中，与上述第一实施例相比，阳性连接器引脚24可以具有不同的长度。

例如，传输相对高的电压的阳性连接器引脚24可以比不传输相对高的电压的阳性连接器引脚24更短。也就是说，如图7中所示，阳性连接器引脚24按照引脚⑤、④、③、②、①的顺序变长。在这种情况下，即使使用如前述实施例中的阴性连接器引脚14，阳性连接器引脚24按照引脚①、②、③、④、⑤的顺序接触阴性连接器引脚14。因此，根据本公开的第二实施例，尽管接地连接构件25没有适当地执行接地功能，但可以按照低电压到高电压的顺序将电压传输到BMS，从而防止浪涌。

另外，参考图8，在根据本公开的第三实施例的阳性连接器20中，与前述实施例相比，每个阳性连接器引脚24可以具有从前端24a绝缘到预定位置的绝缘区域28。

例如，阳性连接器引脚24的绝缘区域28被绝缘，使得传输较高电压的阳性连接器引脚24的绝缘区域28与前端24a电隔离的更远。即，如图8中所示，绝缘区域28可以按照引脚⑤、④、③、②、①的顺序设置为更长。在这种情况下，即使使用如前述实施例中的阴性连接器引脚14，阳性连接器引脚24按照引脚①、②、③、④、⑤的顺序电连接到阴性连接器引脚14。因此，在本公开的第三实施例中，尽管接地连接构件25没有适当地执行接地功能，但是可以按照从较低电压到高电压的顺序将电压传输到BMS，从而防止浪涌。

根据如上所述的本公开的实施例的阳性连接器20的构造和操作，当连接器连接至电路板1时，仅通过使用简单的结构、而没有阳性连接器20的过多设计变化，就可以有效地防止浪涌现象。

同时，根据本公开的印刷电路板1可以包括上述至少一个阳性连接器20。阳性连接器20可以固定地安装到印刷电路板1的一侧的边缘。印刷电路板1不仅可以用作用于安装有BMS芯片的电池组中的电路板1，而且还可以用作用于诸如膝上型计算机、平板电脑和智能电话这样的电子设备的电路板1。

已经详细描述本公开。然而，应理解，虽然详细说明和具体示例指示本公开的优选实施例，但是仅以说明的方式给出，因为根据此详细描述在本公开的范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。

同时，当在说明书中使用指示上、下、左和右方向的术语时，对于本领域的技术人员来说显然的是，这些术语仅代表相对位置以便于解释，并且可以基于观察者或待观察的对象的位置而变化。

Claims (7)

1.一种阳性连接器，所述阳性连接器被连接到阴性连接器或与阴性连接器断开连接，所述阳性连接器包括：

阳性连接器壳体；

阳性连接器引脚，所述阳性连接器引脚被布置在所述阳性连接器壳体的内部空间中；以及

接地连接构件，所述接地连接构件的一侧被连接到所述阳性连接器引脚，所述接地连接构件的另一侧被连接到所述阳性连接器壳体的内壁，

其中，所述接地连接构件被设置为多个，并且

其中，所述多个接地连接构件以一对一的关系被分别连接到所述阳性连接器引脚，并且所述多个接地连接构件在与所述阳性连接器引脚的前端隔开预定距离的位置处以可拆卸的方式分别连接到所述阳性连接器引脚，从而根据所述阴性连接器插入到所述阳性连接器壳体的深度，利用所述阴性连接器将所述多个接地连接构件按顺序从所述阳性连接器引脚分离，

其中，所述阴性连接器包括被施加有不同电压的阴性连接器引脚，

其中，所述阴性连接器引脚以一对一的关系被连接到所述阳性连接器引脚，并且

其中，在将所述阴性连接器完全插入到所述阳性连接器壳体中的同时，将所述阳性连接器与对应的接地连接构件按照从低压到高压的顺序分离。

2.根据权利要求1所述的阳性连接器，

其中，每个接地连接构件包括引脚连接部，所述引脚连接部具有半圆形的形状，并且被设置为能够安装到所述阳性连接器引脚，以包围所述阳性连接器引脚的外周的至少一部分。

3.根据权利要求2所述的阳性连接器，

其中，每个接地连接构件由弹性材料制成，使得当所述阴性连接器与所述阳性连接器壳体分离时，所述引脚连接部被再次安装到所述阳性连接器的外周。

4.根据权利要求1所述的阳性连接器，

其中，所述接地连接构件的另一侧通过公共接地线彼此连接，并且整体地固定到所述阳性连接器壳体的内壁。

5.根据权利要求1所述的阳性连接器，

其中，所述阳性连接器引脚被设置成按照所传输的电压从低到高的顺序变短。

6.根据权利要求1所述的阳性连接器，

其中，所述阳性连接器引脚具有从所述前端绝缘到预定位置的绝缘区域，所述绝缘区域按照所传输的电压从低到高的顺序更长设置。

7.一种印刷电路板，根据权利要求1至6中任一项所述的阳性连接器被安装至所述印刷电路板。

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