无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒及其装配方法与流程

本发明涉及控制盒技术领域，更具体地说，涉及一种无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，以及一种所述的控制盒的装配方法。

背景技术：

动力电池作为电动汽车的能量存储装置，随着市场对续航里程的需求越来越高，主机厂通常选择增大电池尺寸来达到增加能量密度的目的。同时，为了保证动力电池系统维修的便利性，减少拆卸动力电池包的次数，高压控制盒应运而生。

但，受整车尺寸及布置的影响，用于设置动力电池的空间非常有限，进而，预留给高压控制盒的空间极为有限。

主流市场的高压控制盒，普遍以大尺寸的底座为主要安装与支撑结构，以保证其刚强度；小尺寸上盖为辅助的安装定位结构。其中，通常采用有安装脚的继电器，即继电器横向延伸出安装脚，从而占用较大的安装面积，进而底座的尺寸往往较大，最终造成高压控制盒的体积较大，体积较大的高压控制盒的适配范围较窄。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑，并且无安装脚的继电器定位可靠、装配方便的无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，以及适用于所述的控制盒的装配方法。

本发明的技术方案如下：

一种无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，包括若干无安装脚的继电器、pcb板、上盖、底座，继电器定位于上盖，继电器与上盖之间形成轴向的转动限制，继电器的信号控制针脚伸出上盖，与pcb板连接；底座与上盖连接，包覆继电器。

作为优选，继电器的端面设置有朝向上盖延伸的绝缘板，上盖对应绝缘板开设有让位槽，绝缘板穿设于让位槽内。

作为优选，上盖对应继电器的引出端开设有引出孔，当继电器定位于上盖后，预锁机构从引出孔伸入，与引出端连接，实现继电器与上盖连接一体，并限制继电器进行轴向的转动。

作为优选，预锁机构为螺栓，旋入引出端的螺纹孔进行连接。

作为优选，螺栓与pcb板上的导电片接触导通。

作为优选，上盖对应继电器设置有安装槽，继电器设置于安装槽内，实现定位。

作为优选，上盖的内侧对应继电器的引出端，设置有连接铜排。

作为优选，连接铜排一体注塑于上盖的内侧，通过上盖的隔离，连接铜排与pcb板绝缘。

作为优选，底座设置有若干辅助定位槽，辅助定位槽的内壁设置有紧固凸筋，继电器的端部插设于辅助定位槽内，通过紧固凸筋紧配合于辅助定位槽内。

作为优选，继电器包括无安装外壳或有安装外壳的圆形继电器、方形继电器、异形继电器的一种或多种。

一种所述的控制盒的装配方法，采用先上后下的装配顺序，步骤如下：

1)将pcb板、继电器、上盖设置为一体，其中，继电器定位于上盖，继电器与上盖之间形成轴向的转动限制；

2)将底座与上盖连接，包覆继电器。

作为优选，步骤1)中，继电器就定位后，通过预锁机构将继电器与上盖连接一体，形成预锁。

作为优选，步骤1)具体为：先将pcb板固定于上盖的外侧，然后安装继电器于上盖的内侧，再通过预锁机构将继电器与上盖连接一体，将继电器的控制信号针脚与pcb板进行连接。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，采用无安装脚的继电器，使得控制盒的电器部件的布局尽可能紧凑，更有利于小型化设计。基于此，本发明提供全新的装配思路，以上盖为继电器的主要安装与支撑部件，装配时，先将继电器与上盖进行定位，保证继电器的引出端与连接铜排的安装孔能够准确对准，解决了无安装脚的继电器可能存在的定位不准和积累误差问题；进而，保证继电器的控制信号针脚与上盖的针脚孔、pcb板的焊接孔能够准确对准，以尽可能笔直的角度穿设过pcb板，便于安装，且避免控制信号针脚被压弯、压断的风险。本发明的底座用于实现辅助定位作用，并实现限制继电器的端部的摆动或震动。

本发明的连接铜排设置于上盖的内侧，用于高压走线，达到与pcb板绝缘的目的，并可通过一体注塑的工艺实现，整体布线整齐简洁，更有利于小型化设计。

本发明采用pcb板上集成控制信号针脚和高压采样信号的设计方案，实现走线齐整的目的。

基于本发明的结构，可实施为小尺寸底座、大尺寸上盖的结构，本发明所述的装配方法，通过预锁机构实现继电器的悬空固定，进而实现从上至下的装配顺序，以完全不同于现有技术的装配方法进行生产，并可保证装配的顺利进行。

附图说明

图1是本发明的控制盒的结构示意图；

图2是本发明的控制盒的结构爆炸图；

图3是本发明的上盖的结构示意图(外侧视角)；

图4是本发明的上盖的结构示意图(内侧视角)；

图5是本发明的底座的结构示意图(内侧视角)；

图6是本发明装配步骤a)的示意图；

图7是本发明装配步骤b)的示意图；

图8是本发明装配步骤c)的示意图；

图9是本发明装配步骤d)的示意图(未示出熔断器)；

图中：10是上盖，11是引出孔，12是让位槽，131是内安装盲槽，132是外安装盲槽，133是上紧固凸筋，14是针脚孔，20是pcb板，21是线束接口，22是导电片，30是继电器，31是引出端，32是控制信号针脚，33是绝缘板，34是螺栓，40是底座，41是辅助定位槽，42是下紧固凸筋，50是连接铜排，60是熔断器。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。

本发明为了解决现有技术存在的有安装脚的继电器占用较大的安装面积，提供一种无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，以及对应的装配方法，能够防止无安装脚的继电器采用传统安装工艺存在的容易积累安装误差，以及控制信号针脚容易压弯或扯断等不足，实现无安装脚的继电器定位可靠、装配方便的效果。

本发明所述的无安装脚的继电器能够可靠定位的控制盒，如图1、图2所示，包括若干继电器30、pcb板20、上盖10、底座40、若干熔断器60；从大致结构上看，继电器30包覆于上盖10与底座40之间；上盖10与底座40连接为一体后，在侧壁形成若干用于安装熔断器60的安装位，熔断器60对应设置于安装位上；pcb板20设置于上盖10的外侧，pcb板20上设置有若干线束接口21；继电器30的控制信号针脚32伸出pcb板20，并与pcb板20连接。继电器30定位于上盖10，继电器30与上盖10之间形成轴向的转动限制，继电器30的信号控制针脚伸出上盖10，与pcb板20连接；底座40与上盖10连接，包覆继电器30。

本发明适用于无安装脚的继电器，则无论继电器为无安装外壳的继电器，或者有安装外壳的继电器，只要不设置安装脚，均可满足本发明的实施需求。而且，本发明可适用于多种形式的继电器30，本实施例中，继电器30包括无安装外壳或有安装外壳的圆形继电器、方形继电器的一种或多种。由于上盖10为继电器30的主要安装与支撑部件，将多个继电器30安装于上盖10后，上盖10受力较大，可根据实施需求，增强上盖10的结构强度，例如通过增加加强筋的方式，提高上盖10的结构强度。

由于本发明采用无安装脚的继电器30，并且以上盖10为继电器30的主要安装与支撑部件，特别是针对圆形的继电器30，当继电器30与上盖10之间形成轴向的转动限制，保证继电器30在盒体中的定位准确，特别是安装多个继电器30时定位精度要求高，避免安装误差积累至继电器30的安装触点上，保证继电器30与连接铜排50的安装孔位置能够对准，提升可靠性。同时，由于继电器30的控制信号针脚32焊接于pcb板20上，继电器30的定位准确，进而保证继电器30的控制信号针脚32与上盖10的针脚孔14、pcb板20的焊接孔能够准确对准，保证控制信号针脚32以尽可能笔直的角度穿设过pcb板20，便于安装，且避免因控制信号针脚32的弯折增加接触不良的风险，形成功能失效的隐患。

本发明以上盖10为继电器30的主要安装与支撑部件，底座40仅起辅助定位作用，可改变传统的高压控制盒无法避免的结构，即大尺寸底座40、小尺寸上盖10的结构，能够更简单地实现继电器30的定位与轴向的转动限制，并采用完全不同的设计思路，即小尺寸底座40、大尺寸上盖10。

本发明中，继电器30定位于上盖10的同时，还形成轴向的转动限制，即继电器30与上盖10的相互位置关系固定不变，连接铜排50与上盖10的相互位置关系通常也固定不变，本发明中，上盖10的内侧对应继电器30的引出端31，设置有连接铜排50。进而，当继电器30定位于上盖10时，即已与连接铜排50的安装孔一一对应，当继电器30逐个安装于上盖10时，均可实现继电器30的引出端31与连接铜排50的安装孔一一对应，避免了现有技术存在的定位难、限制轴向转动难、积累安装误差、与安装孔错位等不足，保证产品的可靠性，不仅提高生产效率，并且能够提高良品率。

从装配完成后的产品体积上看，本发明的控制盒与现有技术相比，体积更小，结构更紧凑，对于预设了体积和容量的电池模组，则可在内部预留更多空间用于内部零件的布局优化、散热结构的设计等；必要的时候，可用于设置更多的电池包，有利于实现增加电动车的续航里程。

本实施例中，连接铜排50一体注塑(模内注塑)于上盖10的内侧，则可简化装配工序，并保证足够高的连接强度，实现整体布线整齐简洁，使本发明结构紧凑，更有利于小型化设计。基于一体注塑的结构，进而，通过上盖10的隔离，连接铜排50与pcb板20绝缘。

基于所述的结构，本发明对应地提供一种控制盒的装配方法，改变现有技术的高压控制盒所采用的从下至上的装配顺序，即采用先上后下的装配顺序，即先从上盖10进行装配，具体步骤如下：

1)将pcb板20、继电器30、上盖10设置为一体，其中，继电器30定位于上盖10，继电器30与上盖10之间形成轴向的转动限制；

2)将底座40与上盖10连接，包覆继电器30。

由于本发明采用从上至下的装配顺序，通常情况下，将导致元器件悬空，难以进行轻松装配，同时，还由于继电器30的控制信号针脚32延伸出上盖10，因而，无法将上盖10以上下颠倒的角度进行装配，这也是现有技术的结构无法实现从上至下进行装配的原因。本发明中，为了解决元器件悬空的问题，在结构上，如图3所示，上盖10对应继电器30的引出端31开设有引出孔11，当继电器30定位于上盖10后，预锁机构从引出孔11伸入，与引出端31连接，实现继电器30与上盖10连接一体，并限制继电器30进行轴向的转动。本实施例中，预锁机构为螺栓34，旋入引出端31的螺纹孔进行连接。

在装配步骤上，即步骤1)中，先将pcb板20固定于上盖10的外侧，然后安装继电器30于上盖10的内侧，再通过预锁机构将继电器30与上盖10连接一体，形成预锁。将继电器30进行预锁后，再将继电器30的控制信号针脚32与pcb板20进行连接。由于将继电器30进行预锁后，即继电器30与上盖10连接为一体，不会脱离，再进行其他装配步骤时，即使继电器30悬空，也能够稳定牢固地与上盖10连接为一体，方便进行其他装配工序，即可以顺利地完成其他位于上盖10位置的装配操作，装配过程中，无需要将上盖10进行上下颠倒，最终实现从上至下的装配顺序。

将预锁机构实施为螺栓34的另一个作用是，将螺栓34作为导线，用于将高压采样信号传输至pcb板20，对应的结构上，螺栓34与pcb板20上的导电片22接触导通。安装时，螺栓34的安装面为pcb板20的导电面，即，pcb板20的导电面朝外，螺栓34从上盖10的外侧朝向安装，依次穿过pcb板20与上盖10，旋入引出端31的螺纹孔进行连接。安装到位后，螺栓34与设置于pcb板20表面的导电片22接触，以实现有效导通。

为了实现继电器30的定位，如图4所示，上盖10对应继电器30设置有安装槽，继电器30设置于安装槽内，实现定位。本实施例中，对应不同的继电器30类型，设置不同的安装槽，包括设置于上盖10内侧的内安装盲槽131、设置于上盖10外侧的外安装盲槽132，其中，尺寸较大的继电器30从下往上设置于内安装盲槽131，尺寸较小的继电器30从上往下设置于外安装盲槽132。

本发明的底座40用于实现继电器30的辅助定位，如图5所示，底座40设置有若干辅助定位槽41，辅助定位槽41的内壁设置有紧固凸筋，继电器30的端部插设于辅助定位槽41内，通过紧固凸筋紧配合于辅助定位槽41内，限制继电器30的端部的摆动或震动，保证在生产与使用过程中，继电器30的稳固性。

其中，外安装盲槽132、辅助定位槽41与继电器30的装配方式接近，本实施例中，为了进一步实现继电器30的可靠定位，外安装盲槽132的内壁设置有至少一个上紧固凸筋133，辅助定位槽41的内壁设置有至少一个下紧固凸筋42。

对于高压继电器或大电流继电器，为了使其引出端31之间、对应的螺栓34之间形成绝缘，本实施例中，继电器30的端面设置有朝向上盖10延伸的绝缘板33，绝缘板33能够增加引出端31之间的爬电距离，进而实现绝缘效果。上盖10对应绝缘板33开设有让位槽12，绝缘板33穿设于让位槽12内，延伸出上盖10与pcb板20，进而从内到外，在引出端31之间、对应的螺栓34之间形成绝缘。低压继电器或小电流继电器可不设置绝缘板。

综上，如图6至图9所示，本实施例的装配步骤如下：

a)如图6所示，将尺寸较小的继电器30安装于外安装盲槽132内；

b)如图7所示，将pcb板20安装于上盖10的外侧，步骤a)中安装的继电器30的控制信号针脚32穿设过pcb板20对应的焊接孔；

c)如图8所示，将尺寸较大的继电器30安装于内安装盲槽131内，所述的继电器30的引出端31正对上盖10的引出孔11，控制信号针脚32恰好穿设过对应的针脚孔14(当针脚孔14与限位孔距离较近时，可将针脚孔14与限位孔实施为同一个通孔)与焊接孔，旋入螺栓34，对继电器30进行预锁；

d)如图9所示，安装底座40。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。