CN112154575B - 用于电池模块电连接插头以及对应的布线套件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将电缆电连接到电池模块的电端子上的电连接插头,所述电连接插头包含:导电配件,其在第一端部处包含用于与所述电端子机械连接和电连接的装置,并且在第二端部处设置有用于旋转地启动所述配件的轮和所述电缆的导电连接元件,所述导电连接元件设置有用于将所述导电元件机械固定和电固定到所述电缆的装置,并且设置有用于机械连接和电连接到所述配件的装置,提供了所述配件相对于所述电缆或连接到所述电缆的所述导电元件的旋转自由度,将所述插头连接到所述端子的所述装置的固定/断开是通过由所述轮施加的旋转运动来完成,而不旋转所述电缆的所述导电连接元件的至少一部分和/或所述电缆。

Description

用于电池模块电连接插头以及对应的布线套件
技术领域
本发明涉及机动车辆电池领域。
更确切地说,本发明具体地涉及用于维护电池的电连接领域。
本发明特别地涉及被用于使电池组中的电池模块的电荷的平准化的连接,典型地在多用途可逆连接装置上,具体地可以被用于电池的充电和/或放电,具体地是为了使电池组中的电池模块的电荷平准(例如当用这个模块替换有缺陷的电池模块时)。
本发明可以被推广到其它需要确保电连接允许充电电流循环到电池的情况,更具体地,当这些连接是临时的时,可以被用于初始充电、监控和/或维护操作。
背景技术
混合动力车辆和电动车辆引起了极大的兴趣,并且目前越来越多地由机动车辆制造商开发。
这些车辆实现了通常由在保护壳中并置并且彼此连接的多个电池模块组成的电池组。
每个模块包括一定数量的用于存储电能的单元或“电池单元”,其彼此邻接并且彼此连接,并且可以具有圆柱形、棱柱形或袋状的形状(袋状单元)。
此外,在该模块中,通常串联安装的电池单元可以经由控制电路-通常是简单的布线-单独地接入,该控制电路具体地包含测量其单独充电电压的可能性,以及在某些情况下测量每个单元和每个模块的其它参数,例如它们的温度。
在电池组的寿命期间,可能发生模块变得有缺陷的情况:在这种情况下,必须将其从电池组中取出并用新的模块替换以确保电池的操作。
然而,在其安装期间,新模块可能具有不同于电池组的其它模块的电荷电平或电压,这是不期望的,因为这将导致电池组中的非均匀水平的磨损和放电速率。
因此,这个新模块的电压必须相对于电池组的其它模块的电压而被平准,以具有相等的电荷电平。
实际上,模块必须经受差动充电操作或差动放电操作,以便在各个模块中重新建立均匀的电荷电平。
电池组的一系列模块中的模块的电荷的平准化也可以在具有不同于其它模块的电荷电平和/或电压的无缺陷模块上执行,而不必更换这个模块。
因此,必须电子地控制组成模块的电池单元,以确定是否已经达到期望的电荷电平。
为了执行电荷平准化和电荷监控的操作,必须使用用于模块(模块平衡器)的电荷监控和平准化的站,模块可以连接到该站。
为了执行电荷的平准化,通常在模块和站之间使用具有三个分支的Y形电荷平准电缆或“二合一”电缆,用于电荷监控和平准化。
此外,为了执行电池单元的电荷状态的验证和电子监控,传统上在模块和站之间使用电子监控电缆以用于电荷监控和平准化。
因此,如图1所绘示,用于监控和平准化模块电荷的设备包含至少一个电池模块2,该电池模块2来自电池组100,经由两个电缆连接到用于电荷监控和平准化的站1,第一电缆称为用于电荷平准化的电缆3,第二电缆称为电子监控电缆4。
用于电荷监控和平准化的站通常包括连接接口,如图3所绘示,该连接接口一方面至少具有第一充电连接器10,该第一充电连接器10旨在与用于电荷平准化的电缆3的第一分支的端部配合,更确切地说是Y的腿;另一方面,至少具有第二连接器11,该第二连接器11旨在用于与电子监控电缆4的端部配合。
对于电池模块,它一方面包括两个正的和负的充电端子20、充电端子21,如图2所绘示,旨在与电缆3的两个其它分支的端部配合以进行电荷平准化,另一方面包括电子监控连接器22,旨在与电子监控电缆4的端部配合。
图2所绘示的模块2仅是电池模块的实例。存在由各种机动车辆制造商设计的许多类型的模块,这些模块可以彼此非常不同,但这些模块总是具有至少两个充电端子和至少一个电子监控连接器。
模块的充电端子20、充电端子21通常为螺纹孔或螺纹杆的形式。
对于用于电荷平准化的电缆3的分支,它们通常具有螺纹端部(并且各自具有内螺纹),以通过开始旋拧到充电端子20、充电端子21的互补部分(具有内螺纹和/或旋拧)而可逆地机械固定和电固定。
然而,这种旋拧操作通常导致电缆的内部扭曲,这可能随着时间的推移而损坏电线,并且损害了使电池模块的电荷平准化的操作。
因此,需要提供一种技术方案,其允许操作者旋拧电缆分支的端部,而不会在电缆内部产生任何扭转。
发明内容
为了这个目的,本发明提出了一种用于将电缆电连接到电池模块的电端子的插头,该插头包含:
-一方面,导电配件在第一端部处包含用于机械连接和电连接到所述端子的装置,并且在第二端部处提供了用于旋转地驱动所述配件的轮,以及
-另一方面,用于连接所述电缆的导电元件,例如在所述导电元件的第一端部设置了用于将所述导电元件机械固定和电固定到所述电缆的装置,并且例如在所述导电元件的第二端部设置了用于机械连接和电连接到所述配件的装置,提供了所述配件相对于所述电缆或连接到所述电缆的导电元件的旋转自由度。
用于将所述插头连接到所述端子的所述装置的固定/断开是通过由所述轮施加的旋转运动来执行,而不旋转用于连接所述电缆的导电元件的至少一部分和/或旋转到所述电缆。
由致动轮和配件形成的组合件的旋转允许配件和电池模块的端子可逆地机械连接和电连接。电缆由能够绕配件旋转的元件保持允许当致动轮旋转时,用于连接电缆的元件以及因此电缆本身相对于配件保持固定。因此,本发明允许避免电缆在其紧固到电端子期间扭曲的情况,并因此避免电缆的电线断裂的风险。
根据本发明的另一方面,所述电连接插头包含弹性复位装置,该弹性复位装置在所述配件的轴向方向上施加延伸力,以将所述配件连接到端子的所述装置置于张力下,同时施加趋于防止用于连接所述电缆的所述导电元件相对于所述配件旋转的摩擦应力。
所述轮被设计成通过施加大于所述摩擦力的旋转力而允许所述配件相对于所述导电元件的旋转运动。
当连接插头“静止”时,也就是说当操作者未将其安装在电池模块上(并且分别拆卸)时,弹性复位装置一方面允许机械连接和电连接牢固地保持在配件(更通常地,在连接插头)和模块的电端子之间,以确保电接触和机械接触良好;并且另一方面相对于配件,经由摩擦力,用于连接电缆的元件保持静止,以在模块的电荷平准化操作期间使其不能围绕所述端子自由旋转(这会伤害操作者或妨碍操作)。
当连接插头“在使用中”时,也就是说由操作者安装(并且分别拆卸)在电池模块上时,后者通过以克服摩擦力的方式压缩弹簧来联合地旋转轮和配件:由配件和轮形成的组合件因此可以枢转,而用于连接电缆的元件不因此旋转。
因此后者相对于配件保持固定,并且因此电缆相对于配件保持固定。这种布置还允许连接插头被硬化,这便于操作者用一只手进行旋拧操作。
根据本发明的另一个方面,所述弹性复位装置由螺旋复位弹簧组成,该螺旋复位弹簧以压力安装在所述轮和所述导电元件之间的配件周围。
根据本发明的另一方面,所述导电元件的所述第二端部安装在所述螺旋弹簧和形成在所述配件的第一端部和第二端部之间的止动件之间的配件周围。
复位装置在用于连接电缆的元件上施加推力,该电缆以确保电接触的方式被推靠在止动件上。进而,连接元件因此被压靠在止动件上,这产生了摩擦力,当连接插头“静止”时,该摩擦力允许防止连接元件围绕配件枢转。
根据本发明的另一方面,将配件连接到所述端子的所述装置包含位于所述配件的所述第一端部处的螺纹,该螺纹能够与布置在所述端子处的互补内螺纹配合。
在这种情况下,用于将所述配件连接到所述端子的所述装置可以包含卡口类型的紧固件或通过将配件插入所述端子中或插入到所述端子上然后用围绕所述配件放置的螺纹盖锁定的紧固件。
根据本发明的可替代的方案,用于将配件连接到所述端子的所述装置包含位于所述配件的端部(例如第一端部)处的内螺纹,该内螺纹能够与在所述端子处形成的互补螺纹配合,所述配件通过旋拧到所述端子上而固定到所述端子。
因此,通过相对于电端子旋拧配件来实现配件与端子的连接。如果端子具有内螺纹,则配件的端部可以具有螺纹。如果端子具有螺纹杆,则配件的端部可具有螺纹孔。
根据本发明的另一方面,所述轮可以与所述配件断开,并且配件的表面(具体地是在第二端部)包含至少一个平坦区段,该平坦区段旨在与拧入所述轮中的至少一个阻挡部件的端部配合。
在这种情况下,所述配件可以包含形成所述配件的第二端部的销,所述螺旋复位弹簧以压力安装在销周围,该销包括所述至少一个平坦区段,所述至少一个平坦区段旨在与拧入所述轮中的至少一个阻挡部件的端部配合。
由平坦区段和阻挡部件组成的组合件形成用于将轮固定到配件上的系统,该系统简单且制造成本低廉。
根据本发明的另一方面,所述轮的外表面具有抓持不规则物,例如肋状排列物或其等同物。
这使得轮更符合人体工程学并且便于操作者抓握。
根据本发明的另一方面,用于连接电缆的所述导电元件包含突出部,该突出部包括在所述导电元件的所述第一端部中的用于连接到所述电缆的第一孔和在所述导电元件的所述第二端部中的用于连接到所述配件的第二孔。
根据本发明的一个实施例,用于连接到所述配件的第二孔可以连接到所述销。
根据本发明的另一方面,配件包含至少一个中间部件和接触部件,所述部件被配置成与电缆接线头和电池端子配合。
因此,本发明也涉及一种用于将电缆电连接到电池模块的电端子的插头,其包含:
-包括至少两个不同部件的导电配件,所述导电配件的一个端部具有用于机械连接和电连接到所述电端子的装置,并且所述导电配件的一个端部具有用于旋转地致动所述配件的部件中的至少一个的轮,以及
-用于连接所述电缆的导电元件,其设置有用于将所述导电元件机械固定和电固定到所述电缆的装置,并且设置有用于机械连接和电连接到所述配件的装置,提供了配件的至少一部分相对于所述电缆(具体地是相对于所述电缆的接线头)的旋转自由度,
用于将所述插头连接到所述端子的所述装置的固定/断开是通过由所述轮施加的旋转运动来执行,而不旋转所述电缆和/或用于连接到所述电缆的导电元件。
根据本发明的可能特征,所述配件包括杆、中间部件和/或接触部件。
根据另一可能的特征,用于机械连接和电连接到所述电端子的装置由杆或接触部件形成。
根据另一可能的特征,所述轮安装在所述中间部件上。
根据另一可能的特征,用于将所述导电元件机械固定和电固定到所述电缆的装置由中间部件和接触部件形成,或者由中间部件、接触部件和杆形成。
根据另一可能的特征,中间部件和接触部件被配置成与电缆接线头和电池端子配合。
根据另一可能的特征,在杆的上方有一个轮。
根据另一可能的特征,杆、中间部件和/或接触部件由导电材料制成。
根据另一可能的特征,接触部件包含中心部件,该中心部件基本上是圆柱形的,被配置成用于在安装位置中围绕所述中心部件的电缆接线头(所述接线头能够围绕中心部件旋转直到接触部件被放置成与电池的所述端子接触)。
根据另一可能的特征,中间部件具有通向保持槽的通孔,接触部件具有被配置成插入所述保持槽的冠部。
因此,保持槽限制了接触部件沿配件的纵向轴线的移动。
根据另一可能的特征,中间部件和接触部件被配置成通过轮(例如通过设置在彼此配合的每个部分上的形状,例如平坦区段)被共同驱动旋转。
根据另一可能的特征,中间部件和接触部件的旋转通过轮将电缆的接线头紧固(或固定)在中间部件和接触部件上(具体地是在中间部件的下端部和接触部件的凸缘上)。
本发明也涉及一种用于电池模块的充电电缆套件,其包含一组至少两根充电电缆,每个充电电缆设置有如上所述的电连接插头。
附图说明
通过阅读以下作为简单的说明性和非限制性实例给出的本发明的具体实施例的详细描述以及附图,其他特征和优点将更加清楚,其中:
-图1绘示出了通过用于电荷平准化的第一电缆和用于电荷的电子监控的第二电缆连接到电池模块的监控和平准化电池模块的电荷的站;
-图2绘示出了电池模块的一个实例,其一方面包含两个充电端子并且另一方面包含一个电子监控连接器;
-图3绘示出了用于电荷监控和平准化的站的接口,其包含至少一个专用于电荷平准化的充电连接器和至少一个专用于电子监控的连接器;
-图4绘示出了Y形的用于电荷平准化的电缆,其包含旨在连接到站的充电连接器的主分支和旨在通过根据本发明的连接插头连接到模块的电端子的两个次电缆分支;
-图5是根据本发明的连接插头的分解图;
-图6是组装的图5中的连接插头的视图;
-图7是根据本发明的第二实施例的连接插头的视图;
-图8是根据本发明的第二实施例的连接插头的侧视图,以及
-图9示出了根据第二实施例的电池模块的实例,其一方面包含两个充电端子并且另一方面包含电子监控连接器,该电子监控连接器适用于图7和图8中的连接插头;
-图10示出了根据本发明的第三实施例的连接插头的分解图;
-图11是组装形式的图10中的连接插头的视图。
具体实施方式
5.1本发明的一般原理
因此,本发明提出了一种易于实现的技术方案,其允许在电缆的端部安装在模块的端子上的过程中避免用于电荷平准化的电缆的端部的扭曲。
为此,本发明提出实现一种插头,其用于在电池模块的电端子和电缆的端部之间进行电连接以进行电荷平准化,该插头具有配件,操作者能够以将其固定到端子的方式旋转该配件,而不驱动电缆旋转。
为此,固定有电缆的元件围绕配件自由旋转地安装,使得当配件执行旋转运动时,紧固到该保持元件上的用于电荷平准化的电缆保持固定。
5.2本发明第一实施例的说明
图4绘示出了用于电荷平准化的基本上是Y形的电缆3,称为“二合一电缆”。
用于电荷平准化的这个电缆3实际上由分别形成Y的两个分支的两个电缆31、电缆32形成,以形成第三分支33的方式在护套内组合在一起。
第三分支33的端部包括连接器34,其旨在用于与站1的充电连接器10配合,用于电荷监控和平准化。
两个分支31、分支32的端部旨在连接到电池模块的分别为正和负的两个电端子20、电端子21,电池模块的电荷电平,换句话说也就是电压,必须被修改。
为此,两个分支31、分支32中的每一个的端部被固定到电连接插头5,该电连接插头被安装,具体地是被旋拧到电池模块2上,从而允许用于电荷平准化的电缆3和电池模块2被电连接。
下面结合图5和图6描述该电连接插头5。
它包括配件51,在这个实施例中是主杆51,其下端部旨在被连接到电池模块的端子20、端子21。
杆或至少其下端部由导电材料组成,杆和模块的端子之间的电接触通常是由螺纹和/或用于将杆支承在电池模块的端子的互补接收表面上的环形表面确保。
为此,杆51的下端部具有额外的厚度511,其外周表面具有螺纹(未示出),这个螺纹旨在与设置在形成如图2所示出的电池模块的电端子20、电端子21的孔中的内螺纹配合。
在模块的电端子20、电端子21为螺纹杆形式的情况下,杆51的下端部可以具有螺纹孔(第二实施例)。
在本发明的上下文中可以使用任何其它类型的旋转紧固,包括杆的轻微旋转。例如,杆51和端子20、端子21之间的紧固可以是卡口类型。
电池模块的端子20、端子21,无论是阳型(第二实施例)还是阴型(第一实施例),都可以具有锥形形状,杆51插在该锥形形状上,紧固是由螺纹盖确保。
对于杆51的上端部,其具有三个彼此面对的平坦区段512,在其轮廓上规则地形成。
杆51的这个上端部插入到具有互补形状的孔的轮56或旋钮内。
轮56的头部(或轮的顶部分)绘示为圆形,但也可以采用其它形状,例如平行六面体。
在其圆形形式中,轮的头部的外表面有利地设置有规则或不规则形状的肋条、凹槽或任何其它类型的表面模型,从而便于使用者抓握和操纵。
轮56的主体(位于轮的头部之下)设置有三个穿孔561(仅示出其中一个),这些穿孔561规则地分布在其周边上,与平坦区段512的杆51的顶端的定位一致。
三个平底螺钉57因此允许轮56和杆51被固定。
根据另一特定实施例,轮由绝缘材料制成,例如塑料和/或大分子材料,与在杆的上端部内制成或添加到杆的上端部上的粗糙体或翼片接合地包覆模制。
轮56形成操作者的手柄。当其被旋转制动时,在将电连接插头5安装在电池模块2上的过程中,其驱动杆51旋转,该驱动杆51与电池模块的端子20、端子21旋转配合,并被旋拧(当为了拆卸连接插头而沿相反方向转动轮时,分别旋松)。
此外,由铜制成的突出部52或舌部围绕杆1自由旋转地安装。
其具有基本上细长的形状,在其端部中的一个上具有第一孔521,杆51插入其中,在其另一端具有第二孔522,用于电荷平准化的电缆3固定在其中。
更确切地说,用于电荷平准化的电缆3终止于由导电材料制成的夹具中,该夹具通过插入孔522中的螺钉固定到突出部52上。为了保证机械固定和电连接,两个部件(电缆和配件)根据它们各自导电材料的性质有利地彼此焊接或铜焊,同时考虑材料之间的相容性。
如图5和图6所示,突出部52具有Z形外形,因此两个孔521、孔522和突出部52根据平行平面定位,彼此稍微间隔一定距离。
突出部52通过其在孔521处的一个面自然地抵靠额外的厚度511的边缘5111定位,该额外的厚度形成在杆51的底部处,从而形成止动件。
为了在突出部52和边缘5111之间保持永久接触,优选地为螺旋状的压力弹簧54围绕杆安装在突出部52上方。
在电连接插头5的组装构造(图6)中,弹簧54被轻微压缩。
因此,突出部52被压缩在杆51下端部的边缘5111和弹簧54之间。
导向垫圈53和平垫圈55安装在弹簧54的任一侧,围绕杆51。
导向垫圈53基本上形成具有朝向突出部52定向的具有凸缘531的管,并且作为“牺牲部分”:凸缘531实际为弹簧54提供了直接接触表面,这允许避免对由铜制成的突出部52的任何损坏(铜是更易碎和可磨损的材料)。
压力弹簧54具有多种功能。
它首先允许将突出部52通过垫圈53压靠在杆51的止动件上,这在垫圈53、突出部52和杆51之间产生摩擦力,使得突出部52在电连接插头5未被操作者操纵时固定不动,换言之,“静止”。因此,突出部52不易于围绕杆自由旋转,这种自由旋转可能在电池模块的电荷平准化操作期间打扰操作者,或者甚至伤害操作者。
此外,当连接插头5安装在电池模块(“静止”构造)上时,它允许在杆51的轴向方向上产生延伸力,以便在张力下放置杆51和端子20、端子21之间的连接区域。这样,杆51相对于端子20、端子21旋松的可能风险被最小化。
最后,电连接插头5内的该延伸力防止了轮56相对于杆51的任何不希望的旋转,该旋转来自这两个元件之间的可能的间隙,这使得电连接插头5刚性化并且因此便于仅用一只手进行旋拧操作。
当连接插头5安装在模块的端子20、端子21中时,通过用于电荷平准化的电缆3,存在从监控和平准化站1到模块2的电流循环,反之亦然,允许调节模块的电荷电平。
为了将连接插头5安装在电池模块上(并且分别将其拆卸),操作者在使轮56枢转的同时在其上施加压力。
在连接插头5的这种“使用”构造中,由轮56和杆51形成的组合件的旋转运动生成的力大于保持突出部52围绕杆51静止的摩擦力。
这具有这样的效果,即杆51在没有电缆的情况下旋转(以在模块的端子中或端子上旋拧或旋松的方式),此时突出部52是静止的,其自身经受旋转。
因此,这允许用于电荷平准化的电缆3在其电插到端子20、端子21上期间不经受扭曲。
连接插头5可以在用于电池模块的充电布线套件中被提供给操作者,该充电布线套件包括一组至少两根用于电荷平准化的电缆3,每根电缆3设置有电连接插头5。
当然,所提出的技术方案不限于上述实施例,而是仅作为实例提供。它包括本领域的技术人员在所提出问题的上下文中可以设想的各种修改、替换形式和其它替换。
5.3.本发明第二实施例的说明
在这个第二实施例中,电荷电平必须改变的电池模块2'具有穿在其轮廓上的两个端子20',21'。这种电池模块2'在图9中绘示出。
因此,为了将用于电荷平准化的电缆的两个分支31、分支32连接到这两个“阳”端子20'、端子21',两个分支31、分支32中的每一个的端部被固定到“阴”电连接插头5',该插头5'被安装,具体地是被拧到电池模块2'上,从而允许电连接用于电荷平准化的电缆3和电池模块2'。
下面结合图7和图8描述该电连接插头5'。
它包括配件51',其下端部旨在连接到电池模块的端子20'、端子21'。
这个下端部具有内螺纹510'。
更具体地,下端部可以通过旋拧连接到电池模块2'的端子20'、端子21'。
换句话说,用于将配件51'连接到端子20'、端子21'的装置包含在配件51'的第一端部处的内螺纹,该内螺纹能够与在端子20'、端子21'处形成的互补螺纹配合。
在该实施例中,配件51'因此通过旋拧到端子20'、端子21'上而固定。
配件51'或至少其下端部(具体对应于第一端部)由导电材料组成,配件和模块的端子之间的电接触通常是由旋拧螺纹和/或用于将配件支承在电池模块的端子的互补接收表面上的环形表面确保。
电池模块的端子20'、端子21'具有螺纹杆,该螺纹杆可以具有圆柱形形状,配件51'插在该螺纹杆上,通过螺纹盖确保紧固。
电池模块的端子20'、端子21'也可以具有锥形形状,紧固也由螺纹盖确保。
配件51'的上端部或第二端部由销58形成。
根据所绘示的实施例,该销58可以包含三个彼此面对的平坦区段(图7和图8中未示出),这些平坦区段规则地形成在销58的轮廓上。
这个销58插入具有互补形状的孔的轮56或旋钮内。
轮56的头部(或轮的顶部分)绘示为圆形,但也可以采用其它形状,例如平行六面体。
在其圆形形式中,轮的头部的外表面有利地设置有规则或不规则形状的肋条、凹槽或任何其它类型的表面模型,从而便于使用者抓握和操纵。
轮56的主体(位于轮的头部之下)设置有三个穿孔561(仅示出其中一个),这些穿孔规则地分布在其周边上,与形成配件51'的第二端的销58的平坦区段的定位一致。
三个平底螺钉,类似于第一实施例中的平底螺钉,因此允许轮56和配件51'固定(经由销58)。
根据另一特定实施例,轮由绝缘材料制成,例如塑料和/或大分子材料,与在配件51'的上端部内,即在销58上制成或添加到其上的粗糙体或翼片接合地包覆模制。
轮56形成操作者的手柄。当其被旋转地致动时,在将电连接插头5'安装在电池模块2'上的过程中,它驱动配件51'旋转,该配件51'与电池模块的端子20'、端子21'旋转配合,并被旋拧(当为了拆卸连接插头而沿相反方向转动轮时,分别旋松)。
此外,由铜制成的突出部52或舌部围绕配件51'自由旋转地安装。
其具有基本上细长的形状,在其端部中的一个上具有第一孔,销58插入其中,在其另一端具有固定第二孔,用于电荷平准化的电缆固定在其中。
与第一实施例类似,突出部52具有Z形外形,因此两个孔和突出部52部分根据平行平面定位,彼此稍微间隔一定距离。
突出部52通过其在孔处的一个面自然地抵靠额外的厚度的边缘5111'定位,该额外厚度形成在配件51'的第一端部和第二端部之间。
为了在突出部52和边缘5111'之间保持永久接触,优选地为螺旋状的压力弹簧54围绕销58安装在突出部52上方。
当这些元件被组装时,如图7和图8所绘示的,弹簧54被轻微压缩。
因此,突出部52被压缩在配件51'的边缘5111'和弹簧54之间。
导向垫圈(未示出)和平垫圈(未示出),类似于在第一实施例中实现的那些,可以安装在弹簧54的任一侧,围绕配件51'。
压力弹簧54具有多种功能。
它首先允许将突出部52通过垫圈压靠在配件51'的止动件上,这在突出部与配件之间产生摩擦力,使得突出部52在电连接插头5'未被操作者操纵时固定不动,换言之,“静止”。因此,突出部52不易于围绕杆自由旋转,这种自由旋转可能在模块2'的电荷平准化操作期间打扰操作者,或者甚至伤害操作者。
此外,当连接插头5'安装在电池模块2'上(“静止”构造)时,它允许在配件51'的轴向方向上产生延伸力,以便在张力下放置配件51'和端子20'、端子21'之间的连接区域。这样,配件51'相对于端子20'、端子21'的断开,具体地是旋松的可能风险被最小化。
最后,电连接插头5'内的该延伸力防止了轮56相对于配件51'的任何不希望的旋转,该旋转来自这两个元件之间的可能的间隙,这使得电连接插头5'刚性化并且因此便于仅用一只手进行旋拧操作。
当连接插头5'安装在模块的端子20'、端子21'上时,通过用于电荷平准化的电缆,存在从监控和平准化站到模块2'的电流循环,反之亦然,允许调节模块2'的电荷电平。
为了将连接插头5'安装在电池模块上(并且分别将其拆卸),操作者在使轮56枢转的同时在其上施加压力。
在连接插头5'的这种“使用”构造中,由轮56和配件51'形成的组合件的旋转运动生成的力大于保持突出部52围绕配件51'静止的摩擦力。
这具有这样的效果,即配件51'旋转(以在模块的端子中或端子上旋拧或旋松的方式)而不使保持电缆固定的突出部52自身经受旋转。
因此,这允许用于电荷平准化的电缆3在其电插到端子20'、端子21'上期间不经受扭曲。
5.4本发明第三实施例的说明
在这个第三实施例中,下面参照图10和图11描述电连接插头5"。
连接插头5"包括配件51",其下端部旨在连接到电池模块的阴型20、阴型21或阳型20'或阳型21'的端子,以及安装在所述配件51"上的轮56"。
因此,这个下端部具有用于阴型端子的螺纹或用于阳型端子的内螺纹。
根据这个第三实施例的可替代的实施例,配件51"包含两个部件或三个部件。
因此,在旨在与阴型20或阴型21的电池端子配合的第一可替代方案中,配件51"包含杆51"a,具有沿部件高度延伸的通孔的中间部件51"b以及也具有通孔的接触部件51"c。
杆51"a具有上端部,在该上端部上方具有轮511"a,并且优选地沿着其整个长度具有螺纹,杆51"a插入穿过中间部件51"b和接触部件51"c的通孔。中间部件51"b和/或接触部件51"c的通孔也可以具有内螺纹或螺纹(用于与杆的螺纹配合),杆51"a因此被旋拧过所述部件51"b和/或部件51"c,然后进入电池的端子20或端子21。因此,配件51"通过由杆51"a旋拧到端子20、端子21上而固定。注意,在安装位置,杆51"a、中间部件51"b和接触部件51"c相对于彼此同轴设置。
对于中间部件51"b和接触部件51"c,它们彼此配合,但也与电缆31的接线头31a配合。
中间部件51"b因此具有基本上是圆柱形的外部形状,具有在所述部件51"b的高度的至少一部分上延伸的平坦区段512"a。
中间部件51"b还具有两个相对的端部,端部中的一个包括两个附加的平坦区段512"b,而另一端部具有壁,在该壁中设置有开口保持槽(该槽位于这个壁的内表面上,在图10中不可见)。
轮56"通常由塑料材料制成并具有基本上是圆柱形的形状,覆盖(或围绕)中间部件51"b。
轮56"因此还包含通孔,该通孔具有至少在轮56"的高度的一部分上延伸的平坦区段。
中间部件51"b因此被配置成至少部分地插入到轮56"中,并且用于与所述元件的相应平坦区段配合,因此防止轮56"相对于中间部件51"b旋转,反之亦然(因此在安装位置,轮56"的旋转引起中间部件51"b旋转)。应当注意,轮56"优选地具有两个部件,允许操作者用手旋转所述轮56"的肋状/凹槽状部件,以及允许操作者能够通过专用工具旋转轮并精确控制紧固扭矩的六边形部件。
此外,轮56"包含穿孔57",其被布置成面对平坦区段512"a和中间部件51"b的平坦区段512"b,并允许诸如平底螺钉的紧固装置57"插入以将轮56"固定到中间部件51"b。这种安装具体地允许防止轮56"相对于中间部件51"b纵向平移。
更具体地,接触部件51"c包含具有基本上是圆柱形形状的中心部件53",在该中心部件53"的相对端部的上方具有冠部53"a(或保持突起)和凸缘53"b。此外,中心部件53"具有平坦区段512"c。
接触部件51"c的冠部53a"位于中间部件51"b的保持槽中,从而防止接触部件51"c相对于中间部件51"b纵向平移(然而,只要配件没有以适当的方式定位在电池的端子上,则在中间部件和接触部件之间存在间隙)。此外,在安装位置,接触部件51"c的平坦区段512"c与轮56的内部平坦区段配合,防止接触部件51"c相对于轮56(而且相对于中间部件51"b)旋转。
因此,在安装位置,电缆31的接线头31a围绕主体53"(更具体地,主体的基本上是圆柱形的部分),并位于接触部件51"c的凸缘53"b和中间部件51"b的冠部53"a之间。
因此,当希望将连接插头5"固定到电池的阴型端子上时,接线头31a位于中间部件51"b和接触51"c部件之间,接线头31a因此基本上自由旋转地安装在主体53"的基本上是圆柱形的部分上,并且被所述凸缘53"和中间部件51"b的下端部阻挡平移。
然后,杆51"a通过轮56"、中间部件51"b、接线头31a和接触部件51"c连续插入。杆51"a的端部然后通过旋拧到电池的端子20或端子21上而被紧固,杆51"a的旋拧例如借助于轮511"a用手进行。
然后,中间体51"b(并且延伸地,接触部件51"c和接线头31a)通过作用在轮56"上而移动(例如通过旋拧),直到凸缘53"b与电池的端子20或端子21接触。在这个(最终)位置,接线头31a不再自由旋转,并与配件51"的中间部件51"b和接触部件51"c接触。更具体地,中间部件51"b在包括保持槽的端部处包括肩部512"c(朝向中间部件的外部延伸),该肩部因此均匀地支承在接线头31a上并在接线头31a和接触部件53"的凸缘53"b之间产生均匀的机械接触。
实际上,杆51"a、中间部件51"b和接触部件51"c由导电材料(例如金属)制成,并且电缆31的接线头31a和形成配件51"的元件之间的电接触必须尽可能好,以避免产生可能导致对所述连接插头的用户有潜在危险的热点的产生的附加阻力。
在当前情况下,本发明允许根据用户的需要容易地定向电缆,直到旋拧配件51",简单并且容易的旋拧允许确保所述插头和电池端子之间的良好电接触。
在该第三实施例的未示出的可替代的方案中,阳型端子20'、阳型端子21'的端部也可以直接与布置在中间部件51"b的通孔的内壁上的互补螺纹(或内螺纹)配合。端子20'、端子21'通过接触部件51"c和接线头31a插入,轮56"被旋拧直到阻挡位于接触部件51"c和中间部件51"b之间的接线头31a的旋转。应当注意,在这个可替代的实施例的上下文中,配件51"不可以包括杆51"a,然而,如果是这种情况,杆不一定延伸直到电池的端子(而是优选地延伸超过中间部件51"b的高度的一部分)。
在相关的可替代的实施例中,在杆的上方有例如由诸如塑料的电绝缘材料制成的轮,以便所述轮在安装位置(即旋拧到中间部件中)覆盖中间部件的顶部,从而限制用户接近金属中间部件,从而降低接触不良接触、短路或者用户的电击/触电的风险。
在另一未示出的可替代方案中,轮56"包括面向平坦区段512"c延伸的止动件51"c(所述止动件被配置成延伸穿过电缆31的接线头31a,而不阻碍所述接线头31a围绕接触部件53"的主体53"旋转)。

Claims (10)

1.一种用于将电缆电连接到电池模块的电端子上的电连接插头,其包含:
-导电配件,其在第一端部处包含用于将所述电连接插头机械连接和电连接到所述电端子的装置,并且在第二端部处设置有用于旋转地致动所述配件的轮,以及
-导电元件,其用于连接所述电缆,所述导电元件设置有用于将所述导电元件机械固定和电固定到所述电缆的装置,并且设置有用于与所述配件机械连接和电连接的装置,提供了所述配件相对于所述电缆或连接到所述电缆的所述导电元件的旋转自由度,
用于将所述插头与所述端子连接的所述装置的固定/断开是通过由所述轮施加的旋转运动来执行,而不旋转地驱动用于连接所述电缆的所述导电元件的至少一部分和/或所述电缆,
其特征在于,所述导电配件在其第一端部处形成面向并远离所述轮的止动件,所述导电元件容纳在所述止动件和所述轮之间,
还在于所述电连接插头包含弹性复位装置,所述弹性复位装置设置在所述轮和所述导电元件之间,所述弹性复位装置通过在所述配件的轴向方向上施加延伸力而将所述导电元件压靠在所述止动件上,以便将用于将所述配件连接到所述端子的所述装置置于张力下,同时施加趋于防止用于连接所述电缆的所述导电元件相对于所述配件的所述旋转的摩擦应力,
所述轮被设计成通过施加大于所述摩擦应力的旋转力而允许所述配件相对于所述导电元件的旋转运动。
2.根据权利要求1所述的电连接插头,其特征在于,所述弹性复位装置由螺旋复位弹簧组成,所述螺旋复位弹簧以压力安装在所述轮和所述导电元件之间的所述配件周围。
3.根据权利要求1或2所述的电连接插头,其特征在于,用于连接所述电缆的所述导电元件包含突出部,所述突出部在所述导电元件的所述第一端部中包括用于连接到所述电缆的第一孔,并且在所述导电元件的所述第二端部中包括用于连接到所述配件的第二孔。
4.根据权利要求1所述的电连接插头,其特征在于,用于将所述配件连接到所述端子的所述装置包含在所述配件的所述第一端部处的能够与在所述端子处制成的互补内螺纹配合的螺纹。
5.根据权利要求1所述的电连接插头,其特征在于,用于将所述配件连接到所述端子的所述装置包含在所述配件的端部处的能够与在所述端子处制成的互补螺纹配合的内螺纹,所述配件通过旋拧到所述端子上而固定到所述端子。
6.根据权利要求1中所述的电连接插头,其特征在于,所述轮能够与所述配件断开,并且其中所述配件包含至少一个平坦区段,旨在与旋拧到所述轮中的至少一个阻挡部件的端部配合。
7.根据权利要求1所述的电连接插头,其特征在于,所述配件包含形成所述配件的所述第二端部的销,螺旋复位弹簧以压力安装在所述销周围,所述销包括至少一个平坦区段,旨在与旋拧到所述轮中的至少一个阻挡部件的端部配合。
8.根据权利要求1所述的电连接插头,其特征在于,所述轮的外表面具有抓持不规则物。
9.根据权利要求8所述的电连接插头,其特征在于,所述抓持不规则物为肋状排列物。
10.一种用于电池模块的充电布线套件,其包含一组至少两个充电电缆,每个充电电缆都设置有根据权利要求1所述的电连接插头。
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