用于电池系统的手动维护断路器的制作方法

本发明涉及一种用于电动车辆的电力断开系统，更具体地，涉及一种用于切断用于电动车辆的电池系统的电力的手动维护断路器。

背景技术：

电池(诸如用于电动车辆或混合动力车辆的电池)通常包括组合在一起作为电池组的多个电池单体。所述电池组可包括管理该电池组的电力容量和功能的电池分配单元。所述电池分配单元通常安装在容纳电池组的外壳内。

电池组还可包括例如手动维护断路器，所述手动维护断路器诸如为了维护电池组而使电池组的高电流电路断开连接。所述手动维护断路器可包括高电流熔断器，所述高电流熔断器产生与控制高电流电路的操作的高电压互锁(highvoltageinterlock；hvil)耦合的用于电池组的熔断电路径。

另外，为了使电池组被维护，电池系统需要被配置为使得手动维护断路器(msd；manualservicedisconnect)可被容易地连接和断开连接，并且电池组和手动维护断路器具有减小的尺寸。因此，需要一种新的手动维护断路器，该手动维护断路器具有简化的结构并且能够增大端子的接触截面积。

技术实现要素：

技术问题

本发明提供一种电池系统的手动维护断路器，其可通过简化内部结构而容易地修复故障。

本发明还提供一种电池系统的手动维护断路器，其具有简化的结构并可通过大的接触面积来提高导电能力。

本发明还提供一种电池系统的手动维护断路器，其可减小尺寸和重量。

技术方案

根据本发明的一方面，可通过提供一种手动维护断路器来实现上述和其他目的，所述手动维护断路器包括：上壳体，所述上壳体的内部具有板状的上汇流条端子；下壳体，包括下汇流条端子，所述下壳体的顶部敞开以被结合到上壳体，所述下汇流条端子的内部具有第一汇流条端子和第二汇流条端子，当下壳体被结合到上壳体时，所述第一汇流条端子和所述第二汇流条端子以狭槽的形式电接触上汇流条端子的前表面和后表面，其中，第一汇流条端子包括接触上汇流条端子的第一接触部分和从第一接触部分延伸的第一插头部分，第二汇流条端子包括接触上汇流条端子的第二接触部分和从第二接触部分延伸的第二插头部分。

在实施例中，第一接触部分和第二接触部分可被布置成彼此面对，第一插头部分和第二插头部分可分别从第一接触部分和第二接触部分延伸以被布置成彼此交替。

这里，第一插头部分可与第一接触部分被共面地定位，第二插头部分可与第二接触部分被共面地定位。

在实施例中，当沿与第一汇流条端子和第二汇流条端子的平面垂直的方向观看时，第一插头部分可与第二插头部分位于不同区域，使得不存在第一插头部分和第二插头部分彼此面对的区域。具体地，第一插头部分可从第一接触部分的底表面的边缘延伸，并且仅从第一接触部分的底表面的边缘的第一区域延伸，第二插头部分可从第二接触部分的底表面的边缘延伸，并且仅从第二接触部分的底表面的边缘的第二区域延伸，并且第一区域和第二区域可以是当沿与第一汇流条端子和第二汇流条端子的平面垂直的方向观看时彼此间隔开的区域。

在实施例中，第一汇流条端子可具有倒l形“┌”构造，第二汇流条端子可具有顺时针旋转的l形“┐”构造。

这里，第一汇流条端子和第二汇流条端子之间的距离可与上汇流条端子的厚度相对应。

在另一实施例中，手动维护断路器可包括：维护插头单元，包括所述上壳体和所述下壳体；以及断路器头部单元，可拆卸地结合到维护插头单元，所述断路器头部单元可拆卸地安装在电池系统和安装于外部的壳体部分上以用作把手。

有益效果

如上所述，根据本发明的实施例的手动维护断路器可通过简化维护插头单元内的端子结构而容易地修复故障。

此外，根据本发明的实施例的手动维护断路器通过以狭槽的形式构造的端子而具有简化的结构，并且可通过大的接触面积而提高导电能力。

此外，根据本发明的实施例的手动维护断路器可通过简化的内部结构而使尺寸减小，从而其可用于需要具有减小的尺寸的电池系统。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的电池系统。

图2是示出根据本发明的实施例的手动维护断路器被拆卸成上壳体和下壳体的分解透视图。

图3是以不同角度观看的图2中示出的手动维护断路器的分解透视图。

图4是图2中示出的手动维护断路器的主视图。

图5是图2中示出的手动维护断路器的侧视图。

图6示出了图2中示出的手动维护断路器的组装结构和电流流动。

图7示出了根据本发明的实施例的手动维护断路器的下汇流条端子。

图8是示出根据本发明的另一实施例的手动维护断路器被拆卸成上壳体和下壳体的分解透视图。

图9是图8中示出的手动维护断路器的主视图。

图10是图8中示出的手动维护断路器的侧视图。

图11示出了图8中示出的手动维护断路器的组装结构和电流流动。

图12示出了根据本发明的另一实施例的手动维护断路器的下汇流条端子。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明的优选实施例。

本发明的各个实施例可以以许多不同的形式实施，而不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。更确切地，提供本公开的这些示例性实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把本公开的发明构思传达给本领域技术人员。

在附图中，为了简洁和清楚起见，各个组件的尺寸或厚度被夸大。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任意和全部组合。此外，将理解的是，当元件a被称为“连接到”元件b时，元件a可直接连接到元件b，或者可存在中间元件c并且元件a和元件b彼此间接连接。

在此所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不意在限制本公开。如在此所使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式也意在包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包含”、“包括”和/或其变型当用在本说明书中时说明存在所述特征、数字、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

将理解的是，尽管术语第一、第二等在此可用于描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一个构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，例如，以下所讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。

为了便于描述，在此可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下方”、“在……上方”、“上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与另一(另一些)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意在包括除附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将位于所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包括上方和下方两个方位。

图1示出了根据本发明的实施例的电池系统。图2是示出根据本发明的实施例的手动维护断路器被拆卸成上壳体和下壳体的分解透视图。图3是以不同角度观看的图2中示出的手动维护断路器的分解透视图。图4是图2中示出的手动维护断路器的主视图。图5是图2中示出的手动维护断路器的侧视图。图6示出了图2中示出的手动维护断路器的组装结构和电流流动。图7示出了根据本发明的实施例的手动维护断路器的下汇流条端子。

图8是示出根据本发明的另一实施例的手动维护断路器被拆卸成上壳体和下壳体的分解透视图。图9是图8中示出的手动维护断路器的主视图。图10是图8中示出的手动维护断路器的侧视图。图11示出了图8中示出的手动维护断路器的组装结构和电流流动。图12示出了根据本发明的另一实施例的手动维护断路器的下汇流条端子。

通常，电动汽车或电动车辆(ev)使用电池和电动马达来代替石油燃料和发动机。

为了安全地管理和处理用于电动汽车、混合动力车辆等的高电压电池或高容量电池，需要通过电控方法和物理方法来采取安全措施。在用于执行安全措施的安全装置中，用于电动汽车的电力切断系统是手动维护断路器(msd；manualservicedisconnect)，其是一种能够通过物理方法来选择性地切断将被供应到电动汽车的电池电力的系统。也就是说，msd被配置为物理地切断高电压电池电力，并且根据其制造商以各种商品名可商购获得，这些商品名包括例如安全插头(safetyplug)、维护插头(serviceplug)和断路开关(disconnectswitch)。

参照图1，根据本发明的实施例的电池系统100可包括：电池组102，位于机壳(chassis)或外壳104中；以及手动维护断路器(msd)106，安装在电池组102的附近。例如，msd106可直接安装在外壳104中。否则，msd106可安装在电池组102附近的另一结构中。

电池组102可成为高电压能量储存系统的组件。例如，电池组102可用于汽车应用中，诸如举个例子，电动车辆或混合动力电动车辆的组件。

在示例性实施例中，电池系统100可包括电池分配单元108，电池分配单元108通过测量电池组102的电流并调节电池组102的电力分配来管理电池系统100的电力容量和功能。电池系统100可包括高电流电路和低电流电路，这两者均可电连接到电池组102和电池分配单元108。msd106可操作以断开高电流电路，而低电流电路在msd106与电池系统100断开时保持连接状态。

msd106电连接到电池分配单元108。电池分配单元108可安装在外壳104的内部或外部。电池分配单元108可电连接到电池组102。

电池分配单元108可监测和/或控制电池系统100的组件的操作。电池分配单元108可测量电池组102的电池健康状况或者可对测量的电池健康状况作出响应。电池分配单元108可测量电池组102的电池状态或者可对测量的电池状态作出响应。电池分配单元108可监测电池组102的过电压和/或低电压状况或者可对监测的状况作出响应。此外，电池分配单元108可管理电池组102的充电功能。

msd106可主要由维护插头单元和断路器头部单元组成。断路器头部单元可指安装在装置(诸如举个例子，电动汽车的电池组)的盖上的单元。然而，所述装置可不限于电池组，并且断路器头部单元可安装在需要通过使msd106连接到装置的单元/与装置的单元断开连接来切断电流的除了电池组以外的任何装置的盖上。在下文中，为了便于说明，关于断路器头部单元，安装在电池组盖上的单元将作为示例进行描述。

断路器头部单元可被固定地结合到电池盖。固定的断路器头部单元可被配置为使得当维护插头单元被安装时接通电池电力并且当维护插头单元被断开连接并移除时切断电力。

另外，手动维护断路器106可仅包括维护插头单元而不包括断路器头部单元。可通过将维护插头单元与断路器头部单元组合来实现手动维护断路器106。

如图2所示，手动维护断路器106或维护插头单元可被拆卸成上壳体11和下壳体12。

上壳体11可具有位于其中的上汇流条端子30。上汇流条端子30可具有板状并且可被固定到上壳体11的内部顶表面。上汇流条端子30可使用固定钩被固定到上壳体11的内部或者可使用螺栓被结合到上壳体11的内部。否则，上汇流条端子30可以以各种方式被固定到上壳体11的内部。上壳体11被构造为使得其顶表面闭合而其底表面敞开以暴露上汇流条端子30。尽管图2中示出的上壳体11具有矩形侧表面，但是上壳体11的侧表面可以是椭圆形、圆形或其他形状。

下壳体12被构造为使得其顶表面敞开以被结合到上壳体11，并且下汇流条端子40从下壳体12的底表面突出。

下壳体12的外部尺寸可小于上壳体11的内部尺寸以被插入到上壳体11中，或者下壳体12的内部尺寸可大于上壳体11的外部尺寸以容纳上壳体11。

此外，如图2所示，如果下壳体12被构造为被插入到上壳体11中，则下壳体12可包括插入部分13和突出部分14，插入部分13被插入到上壳体11中，突出部分14突出到下壳体12的侧表面以被结合到下壳体12的底部，从而用作在下壳体12插入到电池系统或断路器头部单元中时防止下壳体12插入超过预定深度的止动件。

此外，下壳体12可包括下汇流条端子40，当上壳体11与下壳体12组装时，下汇流条端子40以狭槽的形式电接触上汇流条端子30的前表面和后表面。下汇流条端子40可包括彼此分开的一对导电端子，并可结合到上汇流条端子30以建立电流流动路径。

下汇流条端子40包括第一汇流条端子41和第二汇流条端子42。参照图7，第一汇流条端子41可包括：第一接触部分41a，接触上汇流条端子30；以及第一插头部分41b，从第一接触部分41a向下延伸并突出到下壳体12的外部。此外，第二汇流条端子42可包括：第二接触部分42a，接触上汇流条端子30；以及第二插头部分42b，从第二接触部分42a向下延伸并突出到下壳体12的外部。这里，第一插头部分41b与第一接触部分41a被共面地定位，并且第二插头部分42b与第二接触部分42a被共面地定位。

如图7所示，第一接触部分41a和第二接触部分42a被布置成彼此面对。这里，第一接触部分41a和第二接触部分42a优选地布置为彼此间隔开与上汇流条端子30的厚度相对应的距离。此外，第一接触部分41a和第二接触部分42a的顶端优选地成形为具有倾斜的顶部或圆滑的边缘，以使上汇流条端子30容易地插入到第一接触部分41a和第二接触部分42a之间的空间中。如图2所示，上汇流条端子30的底端可被成形为具有倾斜的底部或圆滑的边缘。

再次参照图7，第一插头部分41b和第二插头部分42b交替地布置以免彼此面对。也就是说，第一插头部分41b从第一接触部分41a的底表面的边缘延伸，具体地，第一插头部分41b仅从第一接触部分41a的底表面的边缘的第一区域a延伸。第二插头部分42b从第二接触部分42a的底表面的边缘延伸，具体地，第二插头部分42b仅从第二接触部分42a的底表面的边缘的第二区域b延伸。此外，如图4和图7所示，第一区域a和第二区域b优选地为当沿与第一汇流条端子41和第二汇流条端子42的平面垂直的方向观看时彼此间隔开的区域。

因此，当沿与第一汇流条端子41和第二汇流条端子42的平面垂直的方向观看时，第一插头部分41b与第二插头部分42b位于不同的区域，使得不存在第一插头部分41b和第二插头部分42b彼此面对的区域。

在示例性实施例中，如图7所示，第一汇流条端子41具有倒l形“┌”构造，第二汇流条端子42具有顺时针旋转的l形“┐”构造。

因此，如图2所示，下汇流条端子40由插头部分41b和42b交替地布置的平行端子成形。

图4和图5是图2中示出的手动维护断路器的主视图和侧视图。如图4和图5所示，上汇流条端子30是板状端子，下汇流条端子40包括彼此间隔开与上汇流条端子30的厚度相对应的距离的一对端子。如图6所示，如果上壳体11与下壳体12被组装，则上汇流条端子30被插入到狭槽形式的下汇流条端子40的一对端子之间的空间中，然后彼此电连接。因此，电流可通过上汇流条端子30从第一汇流条端子41流动到第二汇流条端子42。

如上所述，根据本发明的实施例的手动维护断路器可通过设置在维护插头单元内部的端子的简化结构而容易地制造，并且可在出故障的情况下容易地修复。此外，根据本发明的实施例的手动维护断路器可通过以狭槽的形式构造的端子而具有简化的结构，并可通过大的接触面积而提高导电能力。此外，根据本发明的实施例的手动维护断路器可通过简化的内部结构而使尺寸减小，使得其可用于需要具有减小的尺寸的电池系统。

图8和图9示出了根据本发明的另一实施例的手动维护断路器106'。类似于图2中所示的手动维护断路器106，根据本发明的另一实施例的手动维护断路器106'可被拆卸成上壳体21和下壳体22。

类似于图2中所示的上壳体11，上壳体21可包括位于其中的上汇流条端子50。类似于图2中所示的上汇流条端子30，上汇流条端子50也可具有板状，并可被固定到上壳体21的内部顶表面。

下壳体22被构造为使得其顶表面敞开以被结合到上壳体21，并且下汇流条端子60从下壳体22的底表面突出。

下壳体22可包括下汇流条端子60，当上壳体21与下壳体22组装时，下汇流条端子60以狭槽的形式电接触上汇流条端子50的前表面和后表面。下汇流条端子60可包括彼此分开的一对导电端子，并可结合到上汇流条端子50以建立电流流动路径。

下汇流条端子60包括第一汇流条端子61和第二汇流条端子62。参照图12，第一汇流条端子61和第二汇流条端子62具有相同的板状并被布置成彼此面对。这里，第一汇流条端子61和第二汇流条端子62优选地布置成彼此间隔开与上汇流条端子50的厚度相对应的距离。此外，第一汇流条端子61和第二汇流条端子62的顶端优选地成形为具有倾斜的顶部或圆滑的边缘，以使上汇流条端子50容易地插入到第一汇流条端子61和第二汇流条端子62之间的空间中。如图8所示，上汇流条端子50的底端可被成形为具有倾斜的底部或圆滑的边缘。

如图12所示，第一汇流条端子61包括：第一接触部分，接触上汇流条端子50；以及第一插头部分，从第一接触部分延伸。这里，第一接触部分和第一插头部分可在同一平面上具有相同的宽度。第二汇流条端子62包括：第二接触部分，接触上汇流条端子50；以及第二插头部分，从第二接触部分延伸。这里，第二接触部分和第二插头部分可在同一平面上具有相同的宽度。

参照图11，当上壳体21与下壳体22被组装时，上汇流条端子50可被插入到彼此平行的一对下汇流条端子60中以被电连接。因此，电流可通过上汇流条端子50从第一汇流条端子61流动到第二汇流条端子62。

如图9和图10所示，下汇流条端子60也可包括一对板状宽端子，并且上汇流条端子50可包括板状宽端子，从而简化了手动维护断路器106'的内部结构。此外，可通过增大的接触面积而大大提高导电能力。此外，手动维护断路器106'可使尺寸和厚度减小。

尽管已经描述了上述实施例来实践本发明的手动维护断路器，但是这些实施例仅出于说明性目的而被阐述，而非用于限制本发明。本领域技术人员将容易理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行许多修改和变型，并且这样的修改和变型被包含在本发明的范围和精神内。

[标号说明]

100：电池系统102：电池组

104：外壳106、106'：手动维护断路器

108：电池分配单元11、21：上壳体

12、22：下壳体13：插入部分

14：突出部分30、50：上汇流条端子

40、60：下汇流条端子41、61：第一汇流条端子

41a：第一接触部分41b：第一插头部分

42、62：第二汇流条端子42a：第二接触部分

42b：第二插头部分