CN206282747U - 一种动力电池系统的分段开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池系统的分段开关，包含：开关底座组件，开关底座组件包含底座壳体，底座壳体上承载有内置连接体、转接件及一对高压互锁开关，转接件的一端与内置连接体连接，另一端悬空，一对高压互锁开关位于底座壳体上与转接件悬空端相同的一侧，该侧底座壳体与动力电池系统的电池箱体连接；盖板组件，盖板组件包含一底盖，底盖通过一连接件与底座壳体连接，并且底盖位于底座壳体相对于一对高压互锁开关的另一侧。本实用新型串联在动力电池系统的电池包的内部高压线路中，将相对高压分成若干区段，每一段的电压限制在安全范围以内，维修作业前断开此分段开关，起到切断高压的作用，保护人员和设备安全。

Description

一种动力电池系统的分段开关

技术领域

本实用新型涉及一种分段开关，具体涉及一种适用于电动汽车、电动船舶等多箱体、高电压，大电流条件下工作的动力电池系统。

背景技术

部分电动汽车、船舶等，尤其是城市电动客车的动力电池系统，总电压高达500~750V，通常由多个电池包组成。按照部分地方标准要求，组成高压电池系统的每个电池箱应设有单独的分段开关，每段电压限制在安全电压以内。主回路应当设有熔断器。

通常电动汽车动力电池系统通常安装在车身的底部，离地间隙通常只有150mm左右，故而要求汽车动力电池系统外壳防护等级比较高。因此安装在电池箱体侧壁的分段开关位置也必须达到相应的防护等级。

现有技术中是采用插拔式的手动维修开关作为分段开关使用，而插拔式维修开关的插拔寿命是有限的。因维修等因素插拔一定次数后，pin针和孔接触件之间的弹性接触力下降，接触电阻会有所增加，在通过较大电流时，接触面处产生很大焦耳热，存在将周围部件损坏的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力电池系统的分段开关，串联在动力电池系统的电池包的内部高压线路中，将相对高压分成若干区段，每一段的电压限制在安全范围以内，维修作业前断开此分段开关，起到切断高压的作用，保护人员和设备安全。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种动力电池系统的分段开关，其特点是，包含：

开关底座组件，所述的开关底座组件包含底座壳体，所述的底座壳体上承载有内置连接体、转接件及一对高压互锁开关，所述的转接件的一端与所述的内置连接体连接，另一端悬空，所述的一对高压互锁开关位于底座壳体上与转接件悬空端相同的一侧，该侧底座壳体与动力电池系统的电池箱体连接；

盖板组件，所述的盖板组件包含一底盖，所述的底盖通过一连接件与所述的底座壳体连接，并且所述的底盖位于底座壳体相对于一对高压互锁开关的另一侧。

所述的转接件包含本体及分别与本体两端连接的第一连接柱和第二连接柱，其中，所述的第一连接柱通过一紧固件与所述的内置连接体连接，所述的第二连接柱悬空。

所述的第二连接柱在使用时与动力电池系统的电池包的内部线路连接。

所述的转接件在底座壳体注塑过程中嵌入其中，并且所述的本体为外六角防转结构。

所述的底座壳体上设有若干个盲孔螺母，以配合所述的底座壳体与动力电池系统的电池箱体连接。

所述的分段开关还包含一密封件，所述的密封件包含内侧密封圈和外侧密封圈，其中，所述的内侧密封圈设置在所述的电池箱体与底座壳体之间；所述的外侧密封圈设置在所述的底盖与底座壳体之间。

所述的底座壳体上设置有容纳所述的内侧密封圈的内凹槽及容纳所述的外侧密封圈的外凹槽。

所述的内置连接体为可熔断连接体或不可熔断连接体中的一种。

所述的可熔断连接体为圆管式高压电路熔断器或方体式高压电路熔断器中的一种；所述的不可熔断连接体为铜排连接形式、铝排连接形式、导电带连接形式、电缆连接形式、软连连接形式中的一种。

所述的高压互锁开关为接触式开关或非接触式开关中的一种，其中，接触式开关为按键开关或接插件中的一种；非接触式开关为电磁传感器或光耦开关中的一种。

本实用新型一种动力电池系统的分段开关与现有技术相比具有以下优点：分段开关是安装在动力电池系统的电池箱体的外侧壁上，便于维修人员进行维修、调试、保养，并且可以多次拆开和重装，重装后连接可靠性不下降；通过设置盲孔螺母、内侧密封圈及外侧密封圈保证分段开关本身的防护等级达到IP67，且保证分段开关与电池箱体的安装实现IP67；分段开关串联在动力电池系统的电池包的内部高压线路中，将相对高压分成若干区段，每一段的电压限制在安全范围以内，维修作业前断开此分段开关，起到切断高压的作用，保护人员和设备安全；内置连接体与转接件采用紧固件（螺栓）连接，避免插拔式连接因寿命影响连接内阻，经检修保养等反复拆装后，仍然保证连接的可靠性；兼容内置熔断器和无内置熔断器2种配型，满足大多数实际情况的需求。

附图说明

图1A为本实用新型的第一实施例中开关底座组件的内侧面（内侧密封圈的一侧）示意图；

图1B为本实用新型的第二实施例中开关底座组件的内侧面（内侧密封圈的一侧）示意图；

图2为本实用新型的开关底座组件的外侧面（外侧密封圈的一侧）示意图；

图3为本实用新型的分段开关组装后的外侧面示意图；

图4为本实用新型的分段开关组装后的内侧面示意图；

图5为本实用新型的分段开关安装到电池箱体上的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。

如图1~图5所示，一种动力电池系统的分段开关10，包含：开关底座组件100，所述的开关底座组件100包含底座壳体101，所述的底座壳体101上承载有内置连接体102、转接件103及一对高压互锁开关104，所述的转接件103的一端与所述的内置连接体102连接，另一端悬空，所述的一对高压互锁开关104位于底座壳体101上与转接件103悬空端相同的一侧，该侧底座壳体101与动力电池系统的电池箱体300连接；盖板组件200，所述的盖板组件200包含一底盖201，所述的底盖201通过一连接件202与所述的底座壳体101连接，并且所述的底盖201位于底座壳体101相对于一对高压互锁开关104的另一侧。

本实施例中，如图1A、图1B并结合图2所示，所述的转接件103包含本体1031及分别与本体1031两端连接的第一连接柱1032和第二连接柱1033；较佳的，所述的转接件103在底座壳体101注塑过程中嵌入其中，并且所述的本体1031为外六角防转结构，第一连接柱1032及第二连接柱1033为螺柱结构；优选地，在实际使用时，所述的第一连接柱1032通过一紧固件1034（螺栓）与所述的内置连接体102连接，所述的第二连接柱1033与动力电池系统的电池包的内部线路连接。

本实施例中，如图1A、图1B并结合图2所示，所述的底座壳体101上设有若干个盲孔螺母1011，以配合所述的底座壳体101与动力电池系统的电池箱体300连接；较佳的，分段开关是安装在电池箱体300的外侧壁上，位于维修人员容易接近的维修面。

为了使分段开关的防护等级达到IP67以上，在本实施例中，如图1A、图1B并结合图2所示，分段开关，还包含一密封件，所述的密封件包含内侧密封圈401和外侧密封圈402，其中，所述的内侧密封圈401设置在所述的电池箱体300与底座壳体101之间；所述的外侧密封圈402设置在所述的底盖201与底座壳体101之间；较佳的，所述的底座壳体101上设置有容纳所述的内侧密封圈401的内凹槽1012及容纳所述的外侧密封圈402的外凹槽1013。在本实施例中，通过设置盲孔螺母1011、内侧密封圈401及外侧密封圈402保证分段开关本身的防护等级达到IP67，且保证分段开关与电池箱体300的安装实现IP67。

在本实施例中，为了满足大多数实际使用情况，所述的内置连接体102为可熔断连接体或不可熔断连接体中的一种，内置可熔断连接体的分段开关如图1A所示，内置不可熔断连接体的分段开关如图1B所示；较佳的，所述的可熔断连接体为圆管式高压电路熔断器或方体式高压电路熔断器中的一种；所述的不可熔断连接体为铜排连接形式、铝排连接形式、导电带连接形式、电缆连接形式、软连连接形式中的一种。

在本实施例中，所述的高压互锁开关104为接触式开关或非接触式开关中的一种，其中，接触式开关为按键开关或接插件中的一种；非接触式开关为电磁传感器或光耦开关中的一种；较佳的，高压互锁开关104在分段开关安装到位后输出低压信号，上报互锁正常信息。

分段开关的安装过程及作用机制如下：

第一步，组装开关底座组件；首先清洁转接件表面，再放入内置连接体（熔断器或铜排等），对准孔位，用螺栓将内置连接体与转接件紧固，扭矩参照标准或作业指导文件。将内侧密封圈、外侧密封圈分别放置到底座壳体的内凹槽、外凹槽。

第二步，将开关底座组件安装在动力电池系统的电池箱体上；将组装好的开关底座组件从里向外穿过箱壁上的开口，对准螺栓安装孔，用安装螺栓锁紧。

第三步，用配套紧固螺钉将底盖安装在开关底座组件上，至此分段开关的安装结束。

当维修或更换内置连接体（熔断器）时，只需打开底盖，更换熔断器后恢复安装底盖即可；当需要检修动力电池系统的电池箱体时，首先断开互锁开关，然后取下分段开关的内置连接体，此时电池箱体内部高压电路既被断开，可进行将箱体从车或船上拆除作业。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种动力电池系统的分段开关，其特征在于，包含：

开关底座组件，所述的开关底座组件包含底座壳体，所述的底座壳体上承载有内置连接体、转接件及一对高压互锁开关，所述的转接件的一端与所述的内置连接体连接，另一端悬空，所述的一对高压互锁开关位于底座壳体上与转接件悬空端相同的一侧，该侧底座壳体与动力电池系统的电池箱体连接；

盖板组件，所述的盖板组件包含一底盖，所述的底盖通过一连接件与所述的底座壳体连接，并且所述的底盖位于底座壳体相对于一对高压互锁开关的另一侧。

2.如权利要求1所述的分段开关，其特征在于，所述的转接件包含本体及分别与本体两端连接的第一连接柱和第二连接柱，其中，所述的第一连接柱通过一紧固件与所述的内置连接体连接，所述的第二连接柱悬空。

3.如权利要求2所述的分段开关，其特征在于，所述的第二连接柱在使用时与动力电池系统的电池包的内部线路连接。

4.如权利要求2所述的分段开关，其特征在于，所述的转接件在底座壳体注塑过程中嵌入其中，并且所述的本体为外六角防转结构。

5.如权利要求1所述的分段开关，其特征在于，所述的底座壳体上设有若干个盲孔螺母，以配合所述的底座壳体与动力电池系统的电池箱体连接。

6.如权利要求1所述的分段开关，其特征在于，进一步包含一密封件，所述的密封件包含内侧密封圈和外侧密封圈，其中，所述的内侧密封圈设置在所述的电池箱体与底座壳体之间；所述的外侧密封圈设置在所述的底盖与底座壳体之间。

7.如权利要求6所述的分段开关，其特征在于，所述的底座壳体上设置有容纳所述的内侧密封圈的内凹槽及容纳所述的外侧密封圈的外凹槽。

8.如权利要求1所述的分段开关，其特征在于，所述的内置连接体为可熔断连接体或不可熔断连接体中的一种。

9.如权利要求8所述的分段开关，其特征在于，所述的可熔断连接体为圆管式高压电路熔断器或方体式高压电路熔断器中的一种；所述的不可熔断连接体为铜排连接形式、铝排连接形式、导电带连接形式、电缆连接形式、软连连接形式中的一种。

10.如权利要求1所述的分段开关，其特征在于，所述的高压互锁开关为接触式开关或非接触式开关中的一种，其中，接触式开关为按键开关或接插件中的一种；非接触式开关为电磁传感器或光耦开关中的一种。