CN218731804U - 高压配电单元互锁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电技术领域，具体而言，涉及一种高压配电单元互锁结构。高压配电单元互锁结构包括端子台、电控板以及多个配电单元；每个配电单元均包括第一电连接线及第二电连接线，每个配电单元的第一电连接线及第二电连接线中的至少一个与端子台连接，以使得多个配电单元串联；其中，沿多个配电单元的串联方向，位于首端和尾端的配电单元的第一电连接线或第二电连接线与电控板电连接。高压配电单元互锁结构能够将多路互锁信号简化为一路输出，使得互锁线束的布置工艺简化，且装配更加灵活，在减少占用空间的同时，还能提升过程可靠性和组装效率。

Description

高压配电单元互锁结构

技术领域

本实用新型涉及配电技术领域，具体而言，涉及一种高压配电单元互锁结构。

背景技术

随着人们对氢燃料电池系统的需求越来越大，燃料电池中大功率DC-DC变换器的也逐步实现高集成化、高功率密度和高频化发展，随着高压配电单元种类逐步增加以及对高压互锁功能的要求。因此，大功率DC-DC变换器中高压互锁解决方案开始得到关注。

高压互锁系统概述：(H igh Vo ltage I nter l ock Loop)，高压互锁的作用是使用12V或24V的小电流来检测整个高压电气系统电气功能的完整性和可靠性，这就要求燃料电池系统中所有的高压用电器和线束接插件均必须安装到位，无短路或断路的情况出现。当控制系统检测到HVI L回路高电平信号时，且持续时间达到3秒，软件就会报高压互锁故障，并针对该故障采取保护措施，如取消工作使能，断开输出继电器，确保高压电无法输出，车辆开始使用蓄电池中动力来维持非充电运行状态，给驾驶员足够时间采取减速和停车措施；同时可以防止维修人员，在带高压运行情况下误操作，如插拔接插件导致触电事故发生。

在多路配电系统中，互锁数量增多带来以下问题：(1)占用大量l ayout空间，给PCBA设计带来更大挑战；(2)更多互锁数量导致线束设计更加复杂和臃肿，从而衍生出一系列如线束布置路径复杂多变、不同配电的高压互锁绑扎点设置、以及线束组装工艺复杂等问题，不利于系统总成向着更高功率密度和低成本方向发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压配电单元互锁结构，其能够将多路互锁信号简化为一路输出，使得互锁线束的布置工艺简化，且装配更加灵活，在减少占用空间的同时，还能提升过程可靠性和组装效率。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型提供一种高压配电单元互锁结构，高压配电单元互锁结构包括端子台、电控板以及多个配电单元；

每个配电单元均包括第一电连接线及第二电连接线，每个配电单元的第一电连接线及第二电连接线中的至少一个与端子台连接，以使得多个配电单元串联；

其中，沿多个配电单元的串联方向，位于首端和尾端的配电单元的第一电连接线或第二电连接线与电控板电连接。

本申请通过端子台将多个配电单元串联，从而将多路互锁信号简化为一路输出，使得互锁线束的布置工艺简化，且装配更加灵活，在减少占用空间的同时，还能提升过程可靠性和组装效率。

在可选的实施方式中，端子台包括本体以及多个接线端子；

本体开设有多个安装孔，每个安装孔均对应安装一个接线端子；每个接线端子均与第一电连接线及第二电连接线中的一个或两个连接。

本申请通过接线端子与本体的连接，进而实现多个配电单元依次串联，而且在接线电子与配电单元连接的过程中，可以采用接线端子与第一电连接线及第二电连接线中的一个或两个连接的方式，进而使得装配更加灵活。

在可选的实施方式中，沿多个配电单元的串联方向，每个接线端子均与一个第一电连接线及一个第二电连接线连接；

其中，与同一接线端子的连接的第一电连接线及第二电连接线电连接，并分别属于两个相邻的配电单元。

本申请通过沿多个配电单元的串联方向使得每个接线端子与两个配电单元的第一电连接线或第二电连接线连接，从而能够通过这样的方式，减少接线端子的数量，进而能够使得互锁线束的布置工艺简化，并减少占用空间。

在可选的实施方式中，安装孔的数量小于或等于配电单元的数量。

本申请在设置安装孔时，可以采用提高端子台上安装孔的数量与配电单元的数量的适配度的方式，即，使得安装孔的数量小于或等于配电单元的数量，以减少占用空间。

在可选的实施方式中，沿多个配电单元的串联方向，每个接线端子均与一个第一电连接线或一个第二电连接线连接，且任意两个相邻的接线端子电连接。

本申请在将多个配电单元电连接时，可以采用每个接线端子均与一个第一电连接线或一个第二电连接线连接的方式，以通过这样的方式使得互锁线束的布置工艺简化。

在可选的实施方式中，端子台还包括多个电连接片，多个电连接片均与本体连接；沿多个配电单元的串联方向，任意两个相邻的接线端子均与同一电连接片电连接。

本申请在采用每个接线端子均与一个第一电连接线或一个第二电连接线连接的方式时，为使得相邻的两个接线端子电连接，故，可以采用在本体上安装电连接片的方式。

在可选的实施方式中，本体与多个配电单元之间具备间隙，间隙用于容置第一电连接线及第二电连接线。

本申请在布置第一电连接线及第二电连接线时，为便于对第一电连接线及第二电连接线的中间部分进行布线，故，可以在本体与多个配电单元之间设置间隙。

在可选的实施方式中，端子台包括第一安装面及第二安装面，第一安装面与第二安装面相互平行，且具备高度差；第一安装面及第二安装面上均开设有安装孔。

本申请在设置端子台时，为减小端子台的体积，可以采用设置第一安装面及第二安装面的方式，以通过在多个具备高度差的面上开设安装孔的方式，减小端子台的体积。

在可选的实施方式中，多个安装孔均沿预设方向依次间隔设置，多个配电单元沿预设方向排布。

本申请在设置端子台及多个配电单元时，为便于布线，且使得整体布局合理，故，可以沿预设方向设置安装孔，以及沿预设方向排布多个配电单元。

在可选的实施方式中，沿预设方向，本体的两端设置有固定孔，固定孔内设置有用于与外部箱体连接的固定螺钉。

本申请在安装端子台时，为便于端子台的固定，以及避免固定端子台的固定螺钉与接线端子产生干涉，故，采用的是在本体的两端设置固定孔的方式进行固定螺钉的安装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中高压配电单元互锁结构的结构示意图；

图2为图1中a处的局部示意图；

图3为本实用新型实施例中端子台的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中电连接片的设置示意图；

图5为本实用新型实施例中第一安装面及第二安装面的设置示意图；

图6为本实用新型实施例中高压配电单元互锁结构的布线示意图。

图标:200-高压配电单元互锁结构；210-端子台；220-电控板；230-配电单元；231-第一电连接线；232-第二电连接线；211-本体；212-接线端子；213-安装孔；214-电连接片；215-第一安装面；216-第二安装面；217-固定孔；218-固定螺钉；233-第一配电单元；234-第二配电单元；235-第三配电单元；236-第四配电单元；237-第五配电单元；241-第一接线端子；242-第二接线端子；243-第三接线端子；244-第四接线端子。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1及图2，本实施例提供一种高压配电单元互锁结构200，高压配电单元互锁结构200包括端子台210、电控板220以及多个配电单元230；

每个配电单元230均包括第一电连接线231及第二电连接线232，每个配电单元230的第一电连接线231及第二电连接线232中的至少一个与端子台210连接，以使得多个配电单元230串联；

其中，沿多个配电单元230的串联方向，位于首端和尾端的配电单元230的第一电连接线231或第二电连接线232与电控板220电连接。

请参照图1及图2，该高压配电单元互锁结构200的工作原理是：

该高压配电单元互锁结构200包括端子台210、电控板220以及多个配电单元230；其中，为使得多个配电单元230互锁，故，每个配电单元230的第一电连接线231及第二电连接线232中的至少一个与端子台210连接，即，通过端子台210与配电单元230的第一电连接线231或第二电连接线232连接的方式，将多个配电单元230进行串联；同时，沿多个配电单元230的串联方向，将位于首端和尾端的配电单元230的第一电连接线231或第二电连接线232与电控板220电连接，从而能够减少与电控板220连接的线束；

由此，该高压配电单元互锁结构200通过引入端子台210，能够将多个配电单元230串联，同时在首端和尾端的配电单元230上分别引出一路线束与电控板220电连接，从而能够将多路互锁信号简化为一路输出，使得互锁线束的布置工艺简化，且装配更加灵活，在减少占用空间的同时，还能提升过程可靠性和组装效率。

进一步地，请参照图1-图5，在本实施例中，由于端子台210的作用是作为中间连接元件，将多个配电单元230串联，由此，在设置端子台210时，端子台210包括本体211以及多个接线端子212；其中，本体211开设有多个安装孔213，每个安装孔213均对应安装一个接线端子212；每个接线端子212均与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个或两个连接。

通过这样的设置方式，能够通过接线端子212与配电单元230的第一电连接线231及第二电连接线232中的一个或两个连接后，再与本体211进行连接，从而能够简化装配的步骤，提高组装的效率；并且，在接线端子212与配电单元230连接的过程中，为实现多个配电单元230依次串联，可以采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个或两个连接的方式，进而使得装配更加灵活。

在本实施例中，由于接线端子212可以采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个或两个连接的方式，即，接线端子212可以采用与接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个连接，也可以采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的两个连接的方式；

具体的，请参照图3，并结合图1及图2，当采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的两个连接的方式时，沿多个配电单元230的串联方向，每个接线端子212均与一个第一电连接线231及一个第二电连接线232连接，而且与同一接线端子212的连接的第一电连接线231及第二电连接线232电连接，并分别属于两个相邻的配电单元230。

即，沿多个配电单元230的串联方向，每个接线端子212在与其中一个配电单元230的第一电连接线231连接时，还需与该配电单元230前或后的配电单元230的第二电连接线232连接；同理，每个接线端子212在与其中一个配电单元230的第二电连接线232连接时，还需与该配电单元230前或后的配电单元230的第一电连接线231连接；并且连接于同一接线端子212的连接的第一电连接线231及第二电连接线232电连接。

通过沿多个配电单元230的串联方向使得每个接线端子212与两个配电单元230的第一电连接线231或第二电连接线232连接的方式，能够减少接线端子212的数量，进而能够使得互锁线束的布置工艺简化，并减少占用空间。

由于每个接线端子212均与一个第一电连接线231及一个第二电连接线232连接，故，在配置接线端子212时，接线端子212数量可以小于或等于配电单元230的数量，由此，在设置端子台210时，可以使得安装孔213的数量小于或等于配电单元230的数量，进而能够通过这样的设置方式，提高端子台210上安装孔213的数量与配电单元230的数量的适配度的方式，以减少占用空间。需要说明的是，这样的设置方式，其目的是根据实际情况中的配电单元230的数量确定端子台210上的安装孔213的数量，以减小端子台210的体积，从而减少占用空间。

请参照图4，并结合图1及图2，当采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个连接的方式时，沿多个配电单元230的串联方向，每个接线端子212均与一个第一电连接线231或一个第二电连接线232连接，且任意两个相邻的接线端子212电连接。

通过这样的设置方式，使得每个接线端子212均与一个第一电连接线231或一个第二电连接线232连接，从而能够简化接线端子212的组装步骤，并且这样的方式，由于每个接线端子212上只连接有一个电连接线，从而能够简化线束的布局，进而使得互锁线束的布置工艺简化。

在接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的一个连接时，为使得多个配电单元230在于接线端子212连接后能够串联，即，需要在多个配电单元230的第一电连接线231及第二电连接线232按串联方向依次与多个接线端子212连接的条件下，使得任意两个相邻的接线端子212电连接，可以采用设置电连接片214的方式，具体的，端子台210还包括多个电连接片214，多个电连接片214均与本体211连接；沿多个配电单元230的串联方向，任意两个相邻的接线端子212均与同一电连接片214电连接。

进一步地，请参照图1，在本实施例中，在第一连接线及第二电连接线232与接线端子212连接后，为便于对其中间部分进行布线，从而优化线束的布局，故，可以使得本体211与多个配电单元230之间具备间隙，而间隙用于容置第一电连接线231及第二电连接线232。

由此，在将多个配电单元230与端子台210对接后，便可以将第一电连接线231及第二电连接线232的中间部分布置于本体211与多个配电单元230之间，从而使得线束布局简洁，而且这样的方式，还可以使得线束的布局更加灵活。

基于上述内容，请参照图5，并结合图1及图2，在设置端子台210时，为减小端子台210的体积，同时增加端子台210上的安装孔213的数量，故，端子台210包括第一安装面215及第二安装面216，第一安装面215与第二安装面216相互平行，且具备高度差；第一安装面215及第二安装面216上均开设有安装孔213。

通过采用第一安装面215及第二安装面216，能够在端子台210上的安装孔213的数量的同时，减小端子台210的体积；而且由于第一安装面215与第二安装面216间具备高度差，进而能够避免接线端子212在于第一连接线或第二连接线连接的过程中，避免出现相互干涉的情况，从而能够提高组装的效率。

进一步地，请参照图1-图5，在本实施例中，在设置安装孔213时，多个安装孔213均沿预设方向依次间隔设置；而在设置配电单元230时，多个配电单元230沿预设方向排布。由于安装孔213沿预设方向设置，使得多个接线端子212同样沿预设方向排布，进而在配电单元230的第一电连接线231及第二连接线在与接线端子212连接的过程中，使得多个接线端子212与多个配电单元230平行排布，进而能够便于布线，且使得整体布局合理。

在安装端子台210时，为便于端子台210的固定，以及避免固定端子台210的固定螺钉218与接线端子212产生干涉，故，采用的是在本体211的两端设置有固定孔217，固定孔217内设置有用于与外部箱体连接的固定螺钉218。

基于上述内容，请参照图6，并结合图1-图3，该高压配电单元互锁结构200在包括五个配电单元230时，以采用接线端子212与第一电连接线231及第二电连接线232中的两个连接的方式为例，具体内容如下：

五个配电单元230分别为第一配电单元233、第二配电单元234、第三配电单元235、第四配电单元236及第五配电单元237；其中，第一配电单元233的第一电连接线231为A1，第二电连接线232为B1；第二配电单元234的第一电连接线231为A2，第二电连接线232为B2；第三配电单元235的第一电连接线231为A3，第二电连接线232为B3；第四配电单元236的第一电连接线231为A4，第二电连接线232为B4；第五配电单元237的第一电连接线231为A5，第二电连接线232为B5；

与之相适应的是，端子台210包括四个接线端子212；其中，四个接线端子212分别为第一接线端子241、第二接线端子242、第三接线端子243及第四接线端子244；

在将第一配电单元233、第二配电单元234、第三配电单元235、第四配电单元236及第五配电单元237串联时，采用的是A1与电控板220电连接，B1及A2与第一接线端子241连接，B2及A3与第一接线端子241连接，B3及A4与第一接线端子241连接，B4及A5与第一接线端子241连接，B5与电控板220电连接；

由此，通过上述的电路连接，能够将多个配电单元230串联，同时在首端和尾端的配电单元230上分别引出一路线束与电控板220电连接，从而能够将多路互锁信号简化为一路输出，使得互锁线束的布置工艺简化，且装配更加灵活，在减少占用空间的同时，还能提升过程可靠性和组装效率。

该高压配电单元互锁结构200具备以下优点：

成本低，将多路互锁连接降低为一路，电控板220上物料成本降低80％(按照5路配电计算)；线束供应商制作成本降低，可取消额外的端子防护措施；而且在售后市场，可以单独更换高压线束配件，不在需要整体拆卸和维护产品；

体积小，降低物料成本同时，为电控板220创造更多空间，其整体占用面积约300mm²(端子Pi n距离按照2.54mm，包含预留连接器可插拔空间)，端子台210方案给电控板220上节省1200mm²空间(按照5路配电计算)；

可靠性高，使用固定螺钉218紧固替代在线插端子工艺，有效避免端子未插到位情况，提高产品可靠性；

灵活性高，将多路高压配电单元230互锁串联排列至端子台210，取消了在线将互锁端子插入连接器的工序，实现互锁线束装配更加灵活和便捷。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述高压配电单元互锁结构包括端子台、电控板以及多个配电单元；

每个所述配电单元均包括第一电连接线及第二电连接线，每个所述配电单元的所述第一电连接线及所述第二电连接线中的至少一个与所述端子台连接，以使得多个所述配电单元串联；

其中，沿多个所述配电单元的串联方向，位于首端和尾端的所述配电单元的所述第一电连接线或所述第二电连接线与所述电控板电连接。

2.根据权利要求1所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述端子台包括本体以及多个接线端子；

所述本体开设有多个安装孔，每个所述安装孔均对应安装一个所述接线端子；每个所述接线端子均与所述第一电连接线及所述第二电连接线中的一个或两个连接。

3.根据权利要求2所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

沿多个所述配电单元的串联方向，每个所述接线端子均与一个所述第一电连接线及一个所述第二电连接线连接；

其中，与同一所述接线端子的连接的所述第一电连接线及所述第二电连接线电连接，并分别属于两个相邻的所述配电单元。

4.根据权利要求3所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述安装孔的数量小于或等于所述配电单元的数量。

5.根据权利要求2所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

沿多个所述配电单元的串联方向，每个所述接线端子均与一个所述第一电连接线或一个所述第二电连接线连接，且任意两个相邻的所述接线端子电连接。

6.根据权利要求5所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述端子台还包括多个电连接片，多个所述电连接片均与所述本体连接；沿多个所述配电单元的串联方向，任意两个相邻的所述接线端子均与同一所述电连接片电连接。

7.根据权利要求2所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述本体与多个所述配电单元之间具备间隙，所述间隙用于容置所述第一电连接线及所述第二电连接线。

8.根据权利要求2-7中任意一项所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

所述端子台包括第一安装面及第二安装面，所述第一安装面与所述第二安装面相互平行，且具备高度差；所述第一安装面及所述第二安装面上均开设有所述安装孔。

9.根据权利要求2-7中任意一项所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

多个所述安装孔均沿预设方向依次间隔设置，多个所述配电单元沿所述预设方向排布。

10.根据权利要求9所述的高压配电单元互锁结构，其特征在于：

沿所述预设方向，所述本体的两端设置有固定孔，所述固定孔内设置有用于与外部箱体连接的固定螺钉。

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