微动控制高压互锁的高压连接器的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车高压连接器技术领域，尤其涉及一种微动控制高压互锁的高压连接器。


背景技术：

2.如今新能源汽车发展迅速，新能源汽车的高压连接器也在不断的更新换代，但高压连接器的安全问题一直不容忽视。新能源汽车的高压连接器中都有高压互锁装置，高压互锁装置的作用就是使用12v的小电流来确认整个高压电气系统的完整性，整车所有的高压部件和线束接插件都必须安装到位，无短路或断路的情况。当控制器检测到hvil(high voltage inter-lock，高压互锁系统)回路断开或是完整性受到破坏时，需要启动必要的安全措施。bms(battery management system，电池管理系统)在检测到高压互锁回路断开，判断车辆系统存在风险时，会根据当时的车辆情况，选择不同的必要安全措施。
3.当车辆静止状态下，高压互锁形成一条完整的回路时，高压回路才会通电，当高压互锁回路断开时，则高压回路立即断电。当车辆维修需要插拔高压连接器时，高压互锁可以保证操作人员的安全：当拔出高压连接器时，必须高压互锁回路先断开，高压回路后断开；当插合高压连接器时，功率端子先接触导通，高压互锁回路后连接导通，否则在插拔高压连接器时功率端子还是带电状态，极易产生拉弧现象，危及操作人员的人身安全。
4.如图17、图18所示，如今的高压连接的高压互锁装置都是采用插针端子201与插孔端子202配合，形成高压互锁回路，因为插针端子201与插孔端子202都有一定的长度，当操作人员插拔高压连接器时，需要插拔一段距离才会将互锁回路断开或者插合。但此时高压回路还是带电状态，意味着此时操作人员的操作还是会有一段的高压带电插拔的时间，有可能危及操作人员的人身安全，存在安全隐患。
5.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种微动控制高压互锁的高压连接器，以克服现有技术的缺陷。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种微动控制高压互锁的高压连接器，解决背景技术中提到的问题，实现了高压互锁的微动控制，可在极短时间内闭合与断开高压互锁系统，极大的降低了带电插拔的距离，极短时间内控制高压回路的通电与断电。
7.本发明的目的是这样实现的，一种微动控制高压互锁的高压连接器，包括插座壳体和插头壳体，所述插座壳体和所述插头壳体内分别设有能插合电连接的高压公端子和高压母端子，还包括高压互锁系统，所述高压互锁系统上设有微动控制结构，所述微动控制结构能通过短距离动作控制高压互锁系统通电或断电，以控制所述高压公端子和所述高压母端子的电连通状态。
8.在本发明的一较佳实施方式中，所述高压互锁系统包括两个设置于所述插座壳体内的高压互锁端子，所述微动控制结构包括设置于所述插座壳体内的微动控制壳体和设置
于所述插头壳体内高压互锁顶块，所述微动控制壳体内滑动地设置高压互锁短接簧片，所述高压互锁顶块用于顶抵推动所述高压互锁短接簧片滑动以使其与所述高压互锁端子电连接。
9.在本发明的一较佳实施方式中，所述微动控制壳体内滑动地设置微动控制滑块，所述微动控制滑块上远离高压互锁顶块的一侧连接所述高压互锁短接簧片，所述高压互锁短接簧片远离高压互锁顶块的一侧顶抵设置回位弹簧，所述高压互锁顶块用于顶抵推动所述微动控制滑块和所述高压互锁短接簧片向靠近所述高压互锁端子的方向滑动，所述回位弹簧用于推动所述微动控制滑块向远离所述高压互锁端子的方向滑动。
10.在本发明的一较佳实施方式中，所述微动控制壳体靠近所述高压互锁端子的一侧呈开口设置，所述微动控制壳体远离所述高压互锁端子的侧壁上设置导向柱过孔，所述微动控制滑块上设置导向柱，所述导向柱能滑动穿设于所述导向柱过孔内；所述高压互锁顶块能顶抵所述导向柱以推动所述微动控制滑块。
11.在本发明的一较佳实施方式中，所述高压互锁短接簧片呈弓字型折弯设置，所述高压互锁短接簧片折弯构成第一容置弯槽，所述第一容置弯槽的两侧分别构成第二容置弯槽，所述回位弹簧设置于所述第一容置弯槽内，所述微动控制滑块包括滑块本体，所述滑块本体上设置两个簧片连接板，两个所述簧片连接板能分别卡设于所述第二容置弯槽内。
12.在本发明的一较佳实施方式中，所述第一容置弯槽的两个侧壁上分别设置连接压片，两个所述簧片连接板上分别设置压片卡槽，各所述连接压片能分别卡接于各所述压片卡槽内。
13.在本发明的一较佳实施方式中，所述高压互锁短接簧片的两端部分别设置簧片插接部，所述滑块本体上设置簧片插接槽，各所述簧片插接部能分别插接于所述簧片插接槽内。
14.在本发明的一较佳实施方式中，所述插座壳体内设置定位块，所述定位块上设置定位卡槽，所述微动控制壳体上设置定位凸起部，所述定位凸起部能卡设于所述定位卡槽内。
15.在本发明的一较佳实施方式中，所述高压互锁顶块设置于一顶块围框上，所述顶块围框能拆卸地卡接于插头壳体内；所述高压互锁顶块的一端设置顶抵孔，所述顶抵孔能与所述导向柱顶抵以推动其滑动。
16.在本发明的一较佳实施方式中，所述高压互锁端子自远离插头壳体的一端插入插座壳体内，所述高压互锁端子通过二次自锁结构锁紧固定于插座壳体内。
17.在本发明的一较佳实施方式中，所述微动控制结构包括设置于所述插座壳体内的微动开关和设置于所述插头壳体内的高压互锁顶块，所述微动开关包括开关壳体和开关按钮，开关按钮的第一端凸出于开关壳体设置，开关按钮的第二端能电连接两个过渡信号线，两个所述过渡信号线电连接高压互锁系统；所述高压互锁顶块能顶抵推动所述开关按钮以使高压互锁系统通电。
18.在本发明的一较佳实施方式中，所述插座壳体上设置开关过孔，所示开关过孔远离插头壳体的一侧设置定位卡爪，所示开关壳体穿设于开关过孔内且由所述定位卡爪固定。
19.由上所述，本发明提供的微动控制高压互锁的高压连接器具有如下有益效果：
20.本发明的微动控制高压互锁的高压连接器中设置微动控制结构，可以实现高压互锁微动控制，在极短时间内完成高压互锁系统的闭合与断开，大幅减少复配时间与插合距离，减少了带电插拔的距离，实现了微动控制，降低了安全隐患，同时也能保证高压互锁系统连接的稳定性；本发明有效的解决了高压连接器在插拔过程中存在带电插拔的问题，减少了插拔高压连接器时存在的安全隐患，保证了操作人员的人身安全。
附图说明
21.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
22.图1：为高压互锁系统接通状态时本发明的微动控制高压互锁的高压连接器的示意图。
23.图2：为本发明的微动控制结构采用微动控制滑块时图1中a-a剖视图。
24.图3：为图2中ⅰ处放大图。
25.图4：为高压互锁系统断开状态时本发明的微动控制高压互锁的高压连接器的示意图。
26.图5：为本发明的微动控制结构采用微动控制滑块时图4中b-b剖视图。
27.图6：为图5中ⅱ处放大图。
28.图7：为本发明的微动控制结构的组装示意图。
29.图8：为本发明的微动控制结构的爆炸分解图。
30.图9：为本发明的高压互锁顶块的结构示意图。
31.图10：为本发明的高压互锁端子的结构示意图。
32.图11：为本发明的插座壳体结构装配爆炸图。
33.图12：为本发明的插座壳体结构装配后示意图。
34.图13：为本发明的插头壳体结构装配爆炸图。
35.图14：为本发明的插头壳体结构装配后示意图。
36.图15：为本发明的微动控制高压互锁的高压连接器拔开时的原理图。
37.图16：为本发明的微动控制高压互锁的高压连接器插合时的原理图。
38.图17：为现有技术的高压连接器拔开时的原理图。
39.图18：为现有技术的高压连接器插合时的原理图。
40.图19：为本发明的微动控制壳体上设置定位凸起部的示意图。
41.图20：为本发明的插座壳体内设置定位块时的示意图。
42.图21：为将微动开关安装于插座壳体的过程示意图。
43.图22：为安装微动开关后插座壳体的后端示意图。
44.图23：为安装微动开关后插座壳体的前端示意图。
45.图24：为本发明的微动控制结构采用微动开关时图1中a-a剖视图。
46.图25：为本发明的微动控制结构采用微动开关时图4中b-b剖视图。
47.图中：
48.100、微动控制高压互锁的高压连接器；
49.1、插座壳体；
50.11、连接柱；12、定位块；13、定位卡槽；14、定位卡爪；
51.2、二次自锁结构；
52.3、高压互锁端子；31、过渡信号线；
53.4、微动控制结构；
54.41、回位弹簧；
55.42、高压互锁短接簧片；421、第一容置弯槽；422、第二容置弯槽；423、连接压片；424、簧片插接部；
56.43、微动控制滑块；431、导向柱；432、滑块本体；433、簧片连接板；434、压片卡槽；435、簧片插接槽；
57.44、微动控制壳体；441、导向柱过孔；442、定位凸起部；
58.45、微动开关；451、开关壳体；452、开关按钮；
59.5、高压公端子；
60.6、插头壳体；
61.7、摇臂；
62.8、高压互锁顶块；81、顶块围框；82、顶抵孔；
63.9、高压母端子；
64.201、插针端子；202、插孔端子。
具体实施方式
65.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
66.在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
67.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
68.如图1至图14、图19至图25所示，本发明提供一种微动控制高压互锁的高压连接器100，包括插座壳体1和插头壳体6，插座壳体1和插头壳体6内分别设有能插合电连接的高压公端子5和高压母端子9(如图12、图14所示)，还包括高压互锁系统，高压互锁系统用于控制高压公端子5和高压母端子9的电连通状态，高压公端子5和高压母端子9相向插合后继续移动第一距离后高压互锁系统通电，高压互锁系统通电后高压公端子5和高压母端子9通电；高压公端子5和高压母端子9相背运动第一距离后高压互锁系统断电同时高压公端子5和高
压母端子9断电，高压公端子5和高压母端子9继续相背运动第二距离后分离；
69.高压互锁系统上设有微动控制结构4，微动控制结构4能通过短距离(相对现有的插针插孔式的高压互锁装置的插拔距离来讲，微动控制结构的通断控制距离短很多，此处使用短距离来描述)动作控制高压互锁系统通电或断电，从而控制高压公端子5和高压母端子9的电连通状态。
70.如图15、图16所示，操作人员拔出高压连接器，解开二次锁后刚开始拔时(很短距离很短时间微动控制结构即可断开)，高压互锁系统即断开，高压回路立即断电(高压公端子和高压母端子断电)。当操作人员插合连接器时，高压公端子和高压母端子插合完毕的瞬间高压互锁系统才会接通，高压回路才会通电(高压公端子和高压母端子通电)，有效的解决了高压连接器在插拔过程中存在带电插拔的问题，减少了插拔高压连接器时存在的安全隐患，保证了操作人员的人身安全。
71.现有的高压互锁装置都是插针插孔式，在高压连接器插合过程中，高压互锁端子复配时间长，插合距离长，导致高压连接器带电插拔的距离长，本发明的微动控制高压互锁的高压连接器中设置微动控制结构，可以实现高压互锁微动控制，在极短时间内完成高压互锁系统的闭合与断开，大幅减少复配时间与插合距离，减少了带电插拔的距离，实现了微动控制，降低了安全隐患，同时也能保证高压互锁系统连接的稳定性。
72.进一步，如图2、图3、图5、图6、图7、图8所示，高压互锁系统包括两个设置于插座壳体内的高压互锁端子3，微动控制结构4包括设置于插座壳体1内的微动控制壳体44和设置于插头壳体6内高压互锁顶块8，微动控制壳体44内滑动地设置高压互锁短接簧片42，高压互锁顶块8用于顶抵推动高压互锁短接簧片42滑动以使其与高压互锁端子3电连接。
73.进一步，如图2、图3、图5、图6、图7、图8所示，微动控制壳体44内滑动地设置微动控制滑块43，微动控制滑块43上远离高压互锁顶块8的一侧连接高压互锁短接簧片42，高压互锁短接簧片42远离高压互锁顶块的一侧顶抵设置回位弹簧41，高压互锁顶块8用于顶抵推动微动控制滑块43和高压互锁短接簧片42向靠近高压互锁端子3的方向滑动，回位弹簧41用于推动微动控制滑块43向远离高压互锁端子3的方向滑动。
74.进一步，如图2、图3、图5、图6、图7、图8所示，微动控制壳体44靠近高压互锁端子的一侧呈开口设置，微动控制壳体44远离高压互锁端子3的侧壁上设置导向柱过孔441，微动控制滑块43上设置导向柱431，导向柱431能滑动穿设于导向柱过孔441内；高压互锁顶块8能顶抵导向柱431以推动微动控制滑块43。
75.进一步，如图8所示，高压互锁短接簧片42呈弓字型折弯设置，高压互锁短接簧片42折弯构成第一容置弯槽421，第一容置弯槽421的两侧分别构成第二容置弯槽422，回位弹簧41设置于第一容置弯槽421内，微动控制滑块43包括滑块本体432，滑块本体432上设置两个簧片连接板433，两个簧片连接板433能分别卡设于第二容置弯槽422内。
76.如图19、图20所示，在本实施方式中，插座壳体1内设置定位块12，定位块12上设置定位卡槽13，微动控制壳体44上设置定位凸起部442，定位凸起部能卡设于定位卡槽13内。在本实施方式中，定位凸起部442和定位卡槽13的数量为4个。
77.进一步，如图8所示，第一容置弯槽421的两个侧壁上分别设置连接压片423，两个簧片连接板433上分别设置压片卡槽434，各连接压片423能分别卡接于各压片卡槽434内。
78.进一步，如图8所示，高压互锁短接簧片42的两端部分别设置簧片插接部424，滑块
本体432上设置簧片插接槽435，各簧片插接部424能分别插接于簧片插接槽435内。
79.进一步，如图9所示，高压互锁顶块8设置于一顶块围框81上，顶块围框81能拆卸地卡接于插头壳体6内；高压互锁顶块8的一端设置顶抵孔82，顶抵孔82能与导向柱431顶抵以推动其滑动。
80.进一步，如图10、图11所示，高压互锁端子3自远离插头壳体的一端(即插座壳体的尾部)插入插座壳体1内，高压互锁端子3通过二次自锁结构2(tpa卡子，tpa即是terminal position assurance，起到锁紧端子和增强端子在连接器中保持力的作用，tpa是连接器中卡子对端子的二次保护和限位，也称为二次自锁结构。应用在环境比较恶劣或者要求拉脱力更大的情况下。)锁紧固定于插座壳体1内。插入tpa来锁紧高压互锁端子，高压互锁端子与tpa相配合后，很好的限制了高压互锁端子的运动，起到了防退功能，保证了高压互锁的连接稳定性。
81.在本发明的另一具体实施例中，前述的微动控制结构中微动控制壳体44、微动控制滑块43、高压互锁短接簧片42、回位弹簧41可以替换为微动开关，微动开关可以采用现有技术中的微动开关。
82.进一步，如图21至图25所示，微动控制结构4包括设置于插座壳体1内的微动开关45和设置于插头壳体6内的高压互锁顶块8，微动开关45包括开关壳体451和开关按钮452，开关按钮452的第一端凸出于开关壳体451设置，开关按钮452的第二端能电连接两个过渡信号线31，两个过渡信号线31电连接高压互锁系统；高压互锁顶块8能顶抵推动开关按钮452以使高压互锁系统通电。进一步，如图21、图22所示，插座壳体1上设置开关过孔，开关过孔的形状与开关壳体451的外形匹配设置，开关过孔远离插头壳体6的一侧(后端)设置定位卡爪14，开关壳体451穿设于开关过孔内且由定位卡爪14固定。在本实施方式中，开关壳体451的横截面为矩形，定位卡爪14的数量为四个，分别卡止顶抵于开关壳体451的四个侧面上。
83.如图21、图22、图23所示，安装时，开关按钮452的第二端连接两个过渡信号线31，将微动开关45从插座壳体1的后端(远离插头壳体6的一侧)插入。定位卡爪14会卡住微动开关45的开关壳体451，防止微动开关45后退，起到防退作用；插座壳体1限制了微动开关45向前运动。在插合过程中，高压互锁顶块8顶抵推动开关按钮452，高压连接器即将复配到位时，微动开关45接通，高压互锁系统接通，高压回路(高压公端子5和高压母端子9电连接)通电，高压连接器插合完成，如图24所示；高压连接器拔出时，高压互锁顶块8与微动开关45分离，高压互锁系统断开，高压回路(高压公端子5和高压母端子9电连接)断电，如图25所示。
84.进一步，如图1、图4、图11、图12、图13、图14所示，插头壳体6的侧壁上设置摇臂7，摇臂7上设置连接槽，插座壳体1的侧壁上设置连接柱11，连接槽能滑动套设于连接柱11上。
85.本发明的微动控制高压互锁的高压连接器100的使用过程如下：
86.在进行插合时，高压母端子9随着插头壳体6向前运动，与插座壳体1内的高压公端子5接触后继续向前运动，此时插头壳体6内的高压互锁顶块8还未与插座壳体1内的微动控制滑块43(导向柱431)接触，高压互锁系统未连通，高压公端子5和高压母端子9呈断电状态；摇臂7即将复配到位时，高压互锁顶块8与微动控制滑块43的导向柱431接触，高压互锁顶块8推动微动控制滑块43滑动直至高压互锁短接簧片42与高压互锁端子3完全紧密接触，此时回位弹簧被压缩，高压互锁系统接通，高压回路(高压公端子5和高压母端子9电连接)
通电，高压连接器插合完成，如图1、图2、图3所示。自高压互锁短接簧片42开始与高压互锁端子3接触到高压连接器完成插合，高压公端子5和高压母端子9相对运动的距离非常短，大幅缩短了带电插合的距离，降低了安全隐患。
87.在拔出插头时，摇臂7向上抬起，插头壳体6开始向后运动，插头壳体6内的高压互锁顶块8也开始向后运动，此时回位弹簧41会顶着微动控制滑块43向后运动，直至高压互锁短接簧片42与高压互锁端子3完全分开，此时高压回路(高压公端子5和高压母端子9断开连接)断电，此时插头壳体6及内部高压母端子9只运动了很短的距离，如图4、图5、图6所示；随着插头壳体6继续向后运动，高压公端子5和高压母端子9完全分开。在拔出时大幅缩短了高压连接器的带电拔出距离，降低了安全隐患。
88.由上所述，本发明提供的微动控制高压互锁的高压连接器具有如下有益效果：
89.本发明的微动控制高压互锁的高压连接器中设置微动控制结构，可以实现高压互锁微动控制，在极短时间内完成高压互锁系统的闭合与断开，大幅减少复配时间与插合距离，减少了带电插拔的距离，实现了微动控制，降低了安全隐患，同时也能保证高压互锁系统连接的稳定性；本发明有效的解决了高压连接器在插拔过程中存在带电插拔的问题，减少了插拔高压连接器时存在的安全隐患，保证了操作人员的人身安全。
90.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。