CN113453960A - 一种配电组合 - Google Patents

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Abstract

一种用于容装配电系统的电气部件的组合。该组合包括一壳体和一用于封装所述壳体的内腔的盖。至少一个连接位置在所述壳体上并且配置为用于将多个适配器之一附接到所述壳体。每个适配器包括一具有一可与所述壳体接合的表面的主体、一用于将所述主体固定到所述壳体的元件；和一匹配特征，其可与壳体的相应匹配特征接合，用于固定所述适配器相对于所述壳体的朝向。

Description

一种配电组合
技术领域
本申请总体上涉及一种用于电气设备的机箱，并且更具体地涉及一种用于在电动卡车和公共汽车中使用的配电组合的机箱。
背景技术
电动车辆，例如电动汽车、卡车和公共汽车，通常包括用于容装高压和低压设备的各种壳体或机箱。壳体或机箱配置为将其中的设备与环境电气和物理隔离和/或屏蔽，以防止静电放电(ESD)和对设备的物理损坏。
随着电动车辆的普及，设备必须连接的设备种类也增加了。在许多情况下，这些附加设备具有多种不同的连接类型或样式。当前的壳体或机箱设计为仅适用于一种连接类型或样式。
此外，壳体或机箱通常同时包含高压部件和低压部件，即低压部件和高压部件安装在相同的区域或空间中。为了防止电气损坏，需要额外的盖子和/或盒子来电气隔离和/或屏蔽和保护这些组件。
本发明提供了一种用于将各种连接器中的任何一个快速有效地连接到机箱的模块化系统，以及一种用于改善低压部件与高压部件的电气和物理分离和/或屏蔽的装置。
发明内容
提供了一种用于容装配电系统的电气部件的组件。该组件包括一壳体和一用于封闭所述壳体的内腔的盖。至少一个连接位置在所述壳体上并且配置用于将多个适配器之一附接到所述壳体。每个适配器包括一具有一可与所述壳体接合的表面的主体、一用于将所述主体固定到所述壳体的元件；和一匹配特征，其可与所述壳体的相应匹配特征接合，用于固定所述适配器相对于所述壳体的朝向。
还提供一种用于配电系统的组件。该组件包括一壳体，该壳体具有一形成在所述壳体侧壁上的凹部。所述凹部配置为容接一第一电气部件。一第一盖封闭所述凹部并且将所述第一电气部件与所述壳体的内腔电气隔离和/或屏蔽。一第二盖封闭所述壳体的所述内腔。所述内腔配置用于容接一第二电气部件。
附图说明
图1是根据本发明的、示为带有三个不同的示例性适配器的电气组件的主视立体图；
图2是移除了各种组件后的、图1的电气组件的壳体的主视立体图；
图3是图2的壳体的主视平面图；
图4是根据本发明的第一实施例的、图1所示电气组件的第一或空白适配器的主视立体图；
图5是图4的电气组件的主视分解图，示出了与图1的壳体隔开的、图4的第一或空白适配器；
图6是根据本发明的第二实施例的、图1所示电气组件的一第二适配器的后视立体图；
图7是图6的第二适配器的分解图，其与第一连接器间隔开；
图8是根据本发明的第三实施例的、图1所示电气组件的一第三适配器的后视立体图；
图9是图8的第三适配器的分解图，其与第二连接器间隔开；
图10A是图1的电气组件的主视立体图，其具有根据图6的第二实施例的适配器；
图10B是图1的电气组件的主视立体图，其具有根据图8的第三实施例的适配器；
图11是图1的电气组件的主视立体图，其示出了图1的组件的低压隔室；和
图12是图11的低压隔室的主视分解图，其示出了与图2的壳体间隔开的各种部件。
具体实施例
现在参考附图，图1示出了总体上示为10的电气组件。尽管下面的详细描述涉及用于电动卡车或公共汽车的配电组件，但是本发明可以通过除配电组件之外的其他电气组件来实施。电气组件10通常包括一壳体12、一盖13、多个适配器50、70、90以及第一和第二电连接器85、105。虽然示出了三个示例性适配器，但可以想到单独使用或组合使用的各种其他适配器。
参考图2，壳体12示出为移除了各种部件(例如盖13)并且包括侧壁14a、14b、14c、14d和底部16，它们一起限定了壳体12的内腔18。可以预期的是，壳体12可以由注模制造工艺制成，其中侧壁14a、14b、14c、14c的厚度可以最小化。多个连接器开口22a、22b延伸穿过侧壁14a。在所示实施例中，开口22a、22b成对布置，其中开口22a是上开口而开口22b是下开口。开口22a、22b被示为D形，但可以预期的是，开口22a、22b可以具有其他形状，这取决于连接到壳体12的连接器(在下面详细描述)。在所示的实施例中，两对开口22a、22b位于壳体12的最左侧部分，而单对开口22a、22b位于壳体12的最右侧部分。可以设想的是，任何数量的开口22a、22b都可以设置在壳体12的侧壁14a和/或附加开口22a、22b可以设置在壳体12的其余侧壁14b、14c、14d中的一个或多个上。
参考图3，三个孔24a、24b、24c延伸穿过每对开口22a、22b之间的侧壁14a。所述三个孔24a、24b、24c的中心孔24b的尺寸设计成容接紧固件64(参见图5)。上孔26a位于每个上开口22a的上方并且下孔26b位于每个下开口22b的下方。尽管在此示出和描述了某些孔图案，但是可以预期的是，可以使用各种孔类型、几何形状、数量和布置。
定位孔28，即匹配特征，设置在开口22a、22b附近以限定适配器50、70、90的预定朝向，如下文详细描述。在所示的实施例中，对于侧壁14a的最左侧部分上的第一和第二对开口22a、22b，定位孔28邻近上开口22a设置。对于侧壁14a最右侧的第三对开口22a、22b，定位孔28与下开口22b相邻设置。定位孔28和中心孔24b配置为将选定的适配器50、70、90以一预定朝向固定到壳体12。每对开口22a、22b限定不同的连接位置，其配置为与适配器50、70、90中的一个匹配，如下文详细描述。
参考图4和图5，根据第一实施例的第一或空白适配器50被示为附接到最右边的一对开口22a、22b。空白适配器50提供没有连接器开口的“空白”外表面，并用于这样的配置中，即不会通过空白适配器50覆盖的开口22a、22b使用电连接器。在所示的实施例中，空白适配器50是基本上矩形的主体并包括在空白适配器50的侧面向外延伸的凸缘52。参考图5，螺纹孔54延伸穿过空白适配器50的背面的中央部分。定位凸起56，即匹配特征，从空白适配器50的背面的一个角突出。螺纹孔54和定位凸起56被定位并限定尺寸以分别与中心孔24b和定位孔28对齐，如下文详细描述。
可选地，外围凹槽58形成在空白适配器50的背面。外围凹槽58设置和尺寸限定为容接一密封元件62，即垫圈或O形环，以限定空白适配器50和壳体12的侧壁14a之间的密封连接。
如图5所示，通过将空白适配器50的定位凸起56与侧壁14a中的定位孔28对齐，将空白适配器50安装到侧壁14a。同时，空白适配器50的螺纹孔54与侧壁14a的中心孔24b对齐。定位孔28设置和定位为使得空白适配器50可以仅在一个超向上固定到侧壁14a。
紧固件64从内腔18(参见图2)延伸穿过中心孔24b并旋入空白适配器50的螺纹孔54。随着紧固件64被拧紧，密封元件62(如果有的话)在空白适配器50和侧壁14a之间被压缩以将空白适配器50密封地固定到侧壁14a。
参考图6和图7，示出了根据第二实施例的一第二适配器70。与空白适配器50类似，在所示实施例中，第二适配器70为基本上矩形的主体，并包括在第二适配器70的侧面上向外延伸的凸缘72。螺纹孔74延伸穿过第二适配器70背部的中央部分。定位凸起76从第二适配器70的背面的一个角突出。螺纹孔74和定位凸起76定位和尺寸限定为分别与中心孔24b(参见图5)和定位孔28(参见图5)对齐，如上文针对空白适配器50的详细描述。第二适配器70还包括形成在第二适配器70的背面的外围凹槽78。外围凹槽78设置和尺寸限定为容接密封元件62，以将第二适配器70密封地固定到壳体12的侧壁14a(参见图5)。
除了上述特征之外，第二适配器70包括一对开口82。每个开口82的尺寸和位置被限定为容接一第一电连接器85。在所示的实施例中，第一电连接器85是连接器类型的电源连接。可以预期的是，第一电连接器85可以是用于组件10的任何其他类型的电源连接。
多个安装孔84定位在开口82周围，并且尺寸和位置限定成与第一电连接器85的紧固件85a对齐。第一电连接器85通过将紧固件85a拧入到第二适配器70的相应安装孔84而固定到第二适配器70。优选地，多个安装孔84以仅对于第一电连接器85独特的设置提供，使得仅仅第二适配器70可与其一起使用。
第二适配器70以与上述空白适配器50相同的方式固定到侧壁14a(参见图5)，即，定位凸起76插入到定位孔28(参见图5)中并且紧固件64(参见图5)拧入螺纹孔74，以仅在一个朝向上将第二适配器70固定到侧壁14a(参见图5)。为简洁起见，此处不再详细描述第二适配器70的固定。
参考图8和图9，示出了根据第三实施例的一第三适配器90。类似于空白适配器50和第二适配器70，在所示的实施例中，第三适配器90是基本上矩形的主体并且包括在第三适配器90的各个侧面向外延伸的凸缘92。螺纹孔94延伸穿过第三适配器90背面的中央部分。定位凸起96从第三适配器90的背面的一个角突出。螺纹孔94和定位凸起96定位和尺寸限定为分别与中心孔24b(参见图5)和定位孔28(参见图5)对齐，如上文针对空白适配器50和第二适配器70的详细描述。优选地，第三适配器90还包括形成在背面的一外围凹槽98，外围凹槽98设置和尺寸限定为容接密封元件62，以将第三适配器90密封地固定到壳体12的侧壁14a(参见图5)。
除了上述特征之外，第三适配器90包括一对开口102。每个开口102的尺寸和位置被设计为容接第二电连接器105的相应接头106。在所示的实施例中，第二电连接器105是接头式电源连接。可以预期的是，第二电连接器105可以是用于组件10的任何其他类型的电源连接。
第三适配器90还包括从第三适配器90的前部延伸的定位凸起99。定位凸起99定位并限定尺寸以容装在第二电连接器105中的匹配凹槽105b中。提供定位凸起99，以允许仅在一个朝向上将第二电连接器105固定到第三适配器90。
多个安装孔104定位在开口102周围，并且尺寸限定和定位为与第二电连接器105的紧固件105a对齐。第二电连接器105通过将紧固件105a拧入第三适配器90的相应安装孔104而固定到第三适配器90。优选地，提供仅对第二电连接器105独特布置的多个安装孔104，使得仅第三适配器90可与其一起使用。
第三适配器90以与上述空白适配器50相同的方式固定到侧壁14a(参见图5)，即，定位凸起96插入到定位孔28中(参见图5)并且紧固件64(参见图5)拧入螺纹孔94，以仅在一个朝向上将第三适配器90固定到侧壁14a(参见图5)。为简洁起见，第三适配器90的固定不再在此详细说明。
在图1所示的实例中，组件10包括一空白适配器50、一第二适配器70和一第三适配器90。可以设想，适配器50、70、90的任何组合都可以用在组件10上。例如，图10A示出了包括三个第二适配器70(用于容接六个第一电连接器85)的组件110。图10B图示出了包括三个第三适配器90(用于容接三个第二电连接器105)的组件210。
参考图11和12，组件10还可以包括与壳体12的侧壁14a成一体的低压隔室120。应当理解，低压隔室120可以与上述的适配器50、70、90一起使用，也可以单独使用。低压隔室120配置为容接电气部件，例如印刷电路板(PCB)126和高压互锁回路(HVIL)开关134，如下文详细描述。低压隔室120通常包括一凹部122(参见图12)，其延伸到壳体12并由以一外延伸的壁124和一盖128限定的。优选地，低压隔室120由壁或类似物从容装高压电气部件的、壳体12的内腔18(参见图2)隔开。凹部122和盖128配置为将PCB 126和HVIL开关134与外部环境和组合10的内腔18(参见图2)中的高压部件(未示出)电气和物理隔离和/或屏蔽。
在图12所示的实施例中，凹部122基本上为矩形并且包括多个用于将PCB 126固定到凹部122中的安装凸起125。如图所示，PCB 126包括一用于与一外部设备(未示出)通信的连接器126a
低压隔室120的盖128固定到壁124的外周以包封凹部122。可以提供多个紧固件127(参见图11)用于将盖128固定到壁124。盖128可以包括一开口128a，用于允许PCB 126的连接器126a延伸出凹部122。可选地，垫圈或O形环132定位在盖128的后表面和形成在壁124的凹槽124a之间，以在盖128与壁124之间形成密封。
HVIL开关134可以设置在凹部122内。HVIL开关134设置为检测组件10的盖13(参见图11)何时被移除以暴露高压电气部件。在检测到盖13(参见图11)被移除时，HVIL开关134可以向PCB 126提供信号(或者可选地，到PCB 126的信号可以被中断)，PCB 126进而导致到组件10的内腔18(参见图2)中的高压部件电源中断。就此而言，HVIL开关134是配置为防止对用户的意外伤害的安全开关。
可以提供紧固件136，以将HVIL开关134固定到凹部122中的安装孔138。HVIL开关134的感测元件134a延伸穿过凹部122的匹配孔142，以允许感测元件134a处于检测盖13(参见图11)的移除或其他移动的位置。优选地，感测元件134a是弹簧偏置的接触开关，当盖13处于安装状态时，该接触开关邻接盖13的底面(参见图11)。
如上所述，PCB 126和HVIL开关134固定到凹部122的部分。还可以想到的是，这些部件可以安装到凹部122外部的一支架(未示出)。该支架允许将这些部件组装在子组件中，然后作为整体单元插入到凹部122中。就此而言，PCB 126和HVIL开关134之间的任何电连接都可以在清洁、受控的环境中进行，并在插入凹部122之前进行测试。
在所示的实施例中，螺纹紧固件被示为将适配器50、70、90连接到壳体12。可以想到的是，也可以使用其他紧固方式来将这些适配器50、70、90固定到壳体12上，包括但不限于粘合剂、卡扣连接、铆接和焊接。
已经参考上述示例实施例描述了本发明。在阅读和理解本说明书后可以进行修改和变更。结合本发明的一个或多个方面的示例实施例旨在包括所有此类修改和变更，只要它们落入所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种用于容装配电系统的电气部件的组合，该组合包括
一壳体；
一用于封装所述壳体的内腔的盖；
所述壳体上的至少一个连接位置设置为将多个适配器中的一个连接到所述壳体；和
每个适配器包括：
一具有可与所述壳体接合的表面的主体；
一将所述主体固定到所述壳体上的装置；和
一与所述壳体的相应匹配特征接合的匹配特征，以固定所述适配器相对于所述壳体的朝向。
2.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，用于将所述主体固定到所述壳体的装置是一设置为容接螺纹紧固件的螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述匹配特征是一从所述适配器的主体的表面延伸的凸起，并且所述相应匹配特征是一设置为容接所述凸起的开口。
4.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，还包括：
一第二匹配特征，其从所述适配器的主体的另一表面延伸，所述第二匹配特征配置为接合一电连接器上的一相应第二匹配特征，以固定所述电连接器相对于所述适配器的朝向。
5.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，一密封元件设置在所述主体的表面和所述壳体之间。
6.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述适配器包括至少一配置为容接一电连接器的孔。
7.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，所述适配器背向所述壳体的表面没有开口。
8.根据权利要求1所述的组合，其特征在于，还包括：
一形成在所述壳体的侧壁上的凹部，该凹部配置为容接一第一电气部件；和
一盖，用于封闭所述凹部并且将所述第一电气部件与所述壳体的内腔电气隔离和/或屏蔽。
9.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述第一电气部件是印刷电路板和高压互锁回路开关中的至少一个。
10.一种用于配电系统的组合，该组合包括：
一壳体，其包括：
一形成在所述壳体的侧壁上的凹部，该凹部配置为容接一第一电气部件；和
一第一盖，用于封闭所述凹部并且将所述第一电气部件与所述壳体的内腔电气隔离和/或屏蔽；和
一第二盖，用于封闭所述壳体的内腔，所述内腔配置为容接一第二电气部件。
11.根据权利要求10所述的组合，其特征在于，所述第一电气部件是印刷电路板和高压互锁回路开关中的至少一个，并且所述第二电气部件是一高压部件。
12.根据权利要求10所述的组合，其特征在于，还包括：
所述壳体上的至少一个连接位置，用于将多个适配器中的一个连接到所述壳体；和
每个适配器包括：
一主体，其具有可与所述壳体接合的表面；
一将所述主体固定到所述壳体上的装置；和
一匹配特征，其可与所述壳体的相应匹配特征接合，以固定所述适配器相对于所述壳体的朝向。
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