连接器、电机控制器、电驱总成及车辆的制作方法

文档序号:33224748发布日期:2023-02-14 14:18阅读:47来源:国知局
连接器、电机控制器、电驱总成及车辆的制作方法

1.本技术涉及电子器件领域,尤其涉及一种连接器,以及一种包括该连接器的电机控制器、一种电驱总成、和一种车辆。


背景技术:

2.现有的电动车或混合动力车中,其采用的电驱总成通常具有动力输出模式和动力收集模式。在动力输出模式中,电驱总成通过电机向车轮输出动力;在动力收集模式中,电驱总成通过电机收集车轮转动的能量,为电池模组充电。
3.电机需要通过高频开关实现整流,当个别高频开关出现故障时,电机会进入主动短路状态以自我保护。此时电机无法输出动力,且电机随车轮转动所产生的电流也无法传输至电池模组,仅能依靠电机自身发热来消耗能量。当温度较高时,可能造成电机失效。为此,现有的电动车或混合动力车设置了限时停车策略来保护电机。


技术实现要素:

4.本技术提供一种连接器、以及一种包括该连接器的电机控制器、一种电驱总成、和一种车辆。在电机进入主动短路状态时,通过连接器切断内部的电性回路,以消除电机的发热现象,从而保护电机。本技术具体包括如下技术方案:
5.第一方面,本技术提供一种连接器,连接于电机控制器和电机之间,包括支座;至少一个传输件,传输件包括两个传输段,每个传输段均设有固定于支座的搭接端,以及远离支座的延伸端,一个传输段延伸至电机控制器,另一个传输段延伸至电机;紧固件,固定于支座,用于固持两个搭接端以导通两个传输段,紧固件内设火工品,火工品激活后可解开紧固件对两个搭接端的固持;弹性分离装置,与至少一个传输段接触,并用于在紧固件解开对两个搭接端的固持后,释放弹力以断开两个传输段之间的导通。
6.本技术连接器通过支座固定传输件,具体固定传输件中两个传输段的搭接端。两个传输段的延伸段,则朝向远离支座的方向各自延伸。本技术连接器还通过紧固件和弹性分离装置的配合,在支座处固持并导通两个搭接端,使得传输件形成电机控制器与电机之间的电信号传输通路。当紧固件内的火工品被激活后,两个搭接端之间的固持关系被断开,且弹性分离装置可保证两个搭接端之间断开连接,从而使得本技术连接器具备了自动断开信号传输的能力,能够有效保护电机免受发热损害。本技术连接器还具备可靠性较高、体积较小的特点。
7.在一种可能的实现方式中,传输件为铜排。
8.在一种可能的实现方式中,支座的主体材质可采用聚酰胺66(polyamide66)或聚醚醚酮 (poly(ether-ether-ketone),peek)制备。
9.在一种可能的实现方式中,紧固件为螺栓,两个搭接端均设有通孔,螺栓穿过两个通孔并螺接于支座上以固持两个搭接端;弹性分离装置包括压力弹簧,压力弹簧的相对两端分别抵持于支座和一个传输段,压力弹簧用于在螺栓对两个搭接端的固持解开后将一个
传输段顶离另一个传输段。
10.在本实现方式中,紧固件采用螺栓的方式实现。通过将螺栓螺接于支座上,可使得螺栓穿过通孔,实现两个搭接端的固持和导通。在螺栓的火工品被激活后,本技术连接器还通过压力弹簧将一个传输段顶离另一个传输段,以断开传输件的信号传输功能。
11.在一种可能的实现方式中,弹性分离装置还包括顶件,顶件位于压力弹簧与其抵持的传输段之间,顶件整体绝缘。
12.在本实现方式中,在压力弹簧与其抵持的传输段之间设置顶件,可以增大压力弹簧对传输段的作用面积,保证传输段被可靠顶离,以断开两个传输段之间的导通关系。另一方面,顶件的绝缘性,可以防止传输段经顶件与压力弹簧的搭接,导通至另一传输段上。
13.在一种可能的实现方式中,支座设有导向孔,顶件设有与导向孔配合的滑动部,滑动部伸入导向孔中以限定顶件的滑动方向。
14.在本实现方式中,导向孔与滑动部的配合,用于限定顶件的运动方向,进而限定到传输段的运动方向,保证传输段被可靠顶离。
15.在一种可能的实现方式中,支座设置有导向柱,导向孔位于导向柱内,且压力弹簧套设于导向柱外侧。
16.在本实现方式中,压力弹簧套设于导向柱外侧,进一步限定了压力弹簧的运动方向,并通过压力弹簧与顶件的配合,保证传输段被可靠顶离。
17.在一种可能的实现方式中,连接器还包括固定于支座的盖体,盖体与支座合围形成收容腔,螺栓、弹性分离装置和两个搭接端均位于收容腔内,收容腔还设有避位区,避位区用于收容火工品激活后螺栓形成的碎片。
18.在本实现方式中,盖体可用于遮蔽并防护螺栓、压力弹簧、以及顶件。同时,通过在盖体与制作合围形成的收容腔中设置避位区,可以引导并收容螺栓的碎片,避免碎片于收容腔内位置不定,可能导致两个传输段被搭接的不良现象。
19.在一种可能的实现方式中,紧固件为拔销器,弹性分离装置包括活动连接于支座上的连接件,连接件包括两个接触端,拔销器用于固持连接件,以使得每个接触端分别与一个搭接端接触,以导通两个传输段;
20.拔销器对连接件的固持解开后,连接件相对于传输段位移以断开两个传输段。
21.在本实现方式中,拔销器通过对弹性分离装置中连接件的固持,实现对两个搭接端的间接固持效果。具体通过固持连接件,使得连接件的两个接触端分别与一个搭接端搭接,两个传输段经连接件形成搭接的效果。而在拔销器中的火工品激活后,拔销器解开对连接件的固持,连接件在弹力作用下相对于传输段位移,接触端与搭接端相互分离后,实现断开传输件信号传输功能的效果。
22.在一种可能的实现方式中,弹性分离装置还包括移位弹簧和固定件,固定件与连接件固定连接,移位弹簧连接于固定件与支座之间,固定件设有穿销孔,拔销器通过固持穿销孔以固持连接件,在火工品激活后,移位弹簧通过驱动固定件位移以带动连接件相对于传输段位移。
23.在本实现方式中,通过设置固定件与拔销器配合,形成拔销器对连接件的固持功能。位移弹簧则同时驱动固定件和连接件位移,以断开传输件的信号传输功能。
24.在一种可能的实现方式中,拔销器包括壳体、火工品、销杆、插销簧、以及限位件,
壳体包括密封腔,火工品、插销簧、和限位件均收容于密封腔内,销杆的一端伸入密封腔,另一端伸入固定件的穿销孔,插销簧弹性连接于销杆与壳体之间,用于提供销杆退出穿销孔的弹力,限位件用于固持销杆,火工品激活后可解开限位件对销杆的固持。
25.在一种可能的实现方式中,固定件与支座转动连接,移位弹簧为扭力弹簧,扭力弹簧通过驱动固定件转动以带动连接件相对于传输段位移,支座还设有用于限定连接件转动角度的限位板。
26.在本实现方式中,移位弹簧采用扭力弹簧的方式实现,配合固定件与支座的转动连接,来实现火工品激活后,移位弹簧驱动固定件和连接件转动,以断开传输件的信号传输功能。限位板则用于限定连接件的转动角度,避免连接件的转动角度过大,造成接触端与搭接端之间的反复导通现象。
27.在一种可能的实现方式中,支座包括间隔设置的两个立柱,以及固定于两个立柱之间的支撑轴,两个搭接端分列支撑轴的相对两侧;固定件套设于支撑轴外,扭力弹簧抵接于立柱与固定件之间。
28.在一种可能的实现方式中,两个搭接端对称分布于支撑轴的相对两侧。
29.在一种可能的实现方式中,限位板限定连接件的转动角度为90度。
30.在一种可能的实现方式中,连接件与支座滑动连接,移位弹簧为拉力弹簧,拉力弹簧通过驱动固定件滑动以带动连接件相对于传输段位移。
31.在本实现方式中,移位弹簧采用拉力弹簧的方式实现,配合固定件与支座的转动连接,来实现火工品激活后,移位弹簧驱动固定件和连接件转动,以断开传输件的信号传输功能。
32.在一种可能的实现方式中,支座包括横梁,固定件位于连接件靠近横梁一侧,拉力弹簧连接于固定件与横梁之间。
33.在一种可能的实现方式中,固定件整体绝缘。
34.在一种可能的实现方式中,每个接触端均包括两个抵持部,两个抵持部相对设置,且拔销器固持于连接件时,两个抵持部分列同一个搭接端的相对两侧,至少一个抵持部与搭接端接触并导通。
35.在本实现方式中,两个抵持部相对设置,能够保证至少一侧的抵持部能与搭接端接触并导通,避免接触不良的现象。
36.在一种可能的实现方式中,两个抵持部上设有相向突出的凸条,抵持部通过凸条与搭接端接触并导通。
37.在一种可能的实现方式中,支座上设有隔断部,传输件的数量为两个或三个,各个传输件之间间隔设置,任意相邻两个传输件之间均设有隔断部,隔断部用于间隔并防护传输件。
38.在本实现方式中,本技术连接器可以通过两个或三个传输件分别传输各路信号。当传输件用于传输高压交流电信号时,两个传输段之间断开连接会形成电弧现象,隔断部可用于实现相邻两个传输件之间的保护功能。
39.在一种可能的实现方式中,紧固件的数量为两个或三个,每个紧固件用于固持一个传输件,以实现该传输件的导通功能。
40.在一种可能的实现方式中,弹性分离装置的数量为两个或三个,每个弹性分离装
置抵持于一个传输段,用于在紧固件解开固持后,释放弹力以断开其抵持的传输件的导通功能。
41.在一种可能的实现方式中,连接器包括两个传输件,两个传输件分别用于传输同一电机中的一相交流电。
42.在本实现方式中,连接器可应用于同步电机,通过同时断开同步电机中任意两相交流电的传输功能,解除同步电机的内部短路状态。
43.在一种可能的实现方式中,连接器包括低压信号单元,低压信号单元用于激活紧固件中的火工品。
44.在本实现方式中,通过低压信号单元激发火工品,其结构相对简单,且可靠性高。
45.第二方面,本技术提供一种电机控制器,包括逆变电路、以及本技术第一方面提供的连接器,逆变电路用于输出三相交流电,连接器用于传输三相交流电中的至少两相交流电。
46.在一种可能的实现方式中,连接器为至少两个,各个连接器分别用于传输一相交流电。
47.在一种可能的实现方式中,连接器中设有至少两个传输件,各个传输件分别用于传输一相交流电。
48.在本技术第二方面所提供的电机控制器中,基于电机通过连接器的传输件传输信号,当需要切断电机的信号传输时,本技术第一方面所提供的连接器可以提供可靠的线路断开效果,从而解除同步电机的内部短路状态,保护电机。
49.第三方面,本技术提供一种电驱总成,包括电机和本技术第二方面提供的电机控制器,以及本技术第一方面所提供的连接器,电机控制器用于输出三相交流电,连接器连接于电机及电机控制器之间,连接器用于传输三相交流电中的至少两相交流电。
50.第四方面,本技术提供一种车辆,包括车轮、以及本技术第三方面提供的电驱总成,电驱总成与车辆传动连接,并用于驱动车轮转动。
51.可以理解的,本技术第三方面所提供的电驱总成、以及本技术第四方面所提供的车辆,均因为包含了本技术第二方面所提供的电机控制器,使得在电机发生故障并进入主动短路保护时,可以通过本技术第一方面所提供的连接器解除电机的内部短路状态,进而避免电机因高温发热而失效。电驱总成和车辆也无需通过限时停车的方式来保护同步电机,车辆也得以继续行驶。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式,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的附图。
53.图1是本技术实施例提供的一种车辆的结构示意图;
54.图2是本技术实施例提供的一种车辆中电驱总成的框架示意图;
55.图3是本技术实施例提供的另一种车辆的结构示意图;
56.图4是本技术实施例提供的又一种车辆的结构示意图;
57.图5是本技术实施例提供的另一种车辆中电驱总成的框架示意图;
58.图6是本技术实施例提供的电机控制器中连接器的结构示意图;
59.图7是本技术实施例提供的电机控制器中连接器的分解结构示意图;
60.图8是本技术实施例提供的电机控制器中连接器的剖面结构示意图;
61.图9是本技术实施例提供的连接器中紧固件采用螺栓的剖面结构示意图;
62.图10是本技术实施例提供的电机控制器中连接器另一实施例的剖面结构示意图;
63.图11是本技术实施例提供的连接器中紧固件的火工品激活后的剖面结构示意图;
64.图12a是本技术实施例提供的电驱总成中个别高频开关出现故障的框架示意图;
65.图12b是本技术实施例提供的电驱总成中电机进入主动短路状态的框架示意图;
66.图12c是本技术实施例提供的电驱总成中连接器断开信号传输状态的框架示意图;
67.图13是本技术实施例提供的连接器中传输件为三个时的内部结构示意图;
68.图14是本技术实施例提供的连接器中弹性分离装置处的局部剖面结构示意图;
69.图15是本技术实施例提供的电机控制器中另一种连接器的结构示意图;
70.图16是本技术实施例提供的电机控制器中另一种连接器的分解结构示意图;
71.图17是本技术实施例提供的另一种连接器中紧固件为拔销器的剖面结构示意图;
72.图18是本技术实施例提供的另一种连接器中紧固件为拔销器的另一实施例剖面结构示意图;
73.图19是本技术实施例提供的另一种连接器中弹性分离装置的结构示意图;
74.图20是本技术实施例提供的另一种连接器中紧固件的火工品激活后的结构示意图;
75.图21是本技术实施例提供的另一种连接器中紧固件的火工品未激活时的侧向结构示意图;
76.图22是本技术实施例提供的另一种连接器中紧固件的火工品激活后的侧向结构示意图;
77.图23是本技术实施例提供的另一种连接器中弹性分离装置的连接件结构示意图;
78.图24是本技术实施例提供的电机控制器中再一种连接器的结构示意图;
79.图25是本技术实施例提供的电机控制器中再一种连接器的分解结构示意图;
80.图26是本技术实施例提供的再一种连接器中紧固件的火工品激活后的结构示意图。
具体实施方式
81.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术所要求保护的范围。
82.请参见图1示意的本技术实施例提供的一种车辆400的结构示意。
83.在本技术实施例提供的车辆400中,包括有车身403、车轮、以及电驱总成300。车轮与车身403转动连接,电驱总成300收容于车身403之内,电驱总成300与车轮传动连接,用于为车轮提供转动的动力,驱动车辆400行驶。其中,车轮包括前轮组401和后轮组402,电驱总
成300 则为本技术所提供的电驱总成。
84.在图1的示意中,车辆400还包括电池模组404。电池模组404同样收容于车身403内,电池模组404与电驱总成300电性连接,用于为电驱总成300提供动力。
85.请参见图2所示的本技术实施例提供的一种电驱总成300的结构示意。
86.本技术实施例提供的电驱总成300包括电机控制器200和电机301。其中电机控制器200即为本技术所提供的电机控制器,电机301则可以为三相电机。在本实施例中,电机301被进一步定义为同步电机。电机301与车辆400的电池模组404电性连接,具体通过本技术电机控制器 200与电池模组404电性连接。
87.电机控制器200中包括控制器201、逆变电路、以及多个高频开关202。其中,控制器201 可以为微控制单元(microcontroller unit,mcu),各个高频开关202则可以为绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)。逆变电路可以包括上桥线路203和下桥线路204。上桥线路203和下桥线路204分别连通于电机301与电池模组404之间。多个高频开关202分别设置于上桥线路203和下桥线路204中。控制器201与各个高频开关202电性连接,控制器201用于控制各个高频开关202的开断。多个高频开关202在控制器201的控制下协同工作,可以同时切换上桥线路203和下桥线路204的电信号极性,从而实现电池模组404与电机301 之间的直流-交流转换等功能,为电机301形成的整流效果。
88.在图1所示的车辆400实施例中,电驱总成300中的电机301数量为一个,该一个电机301与车辆400的后轮组402传动连接,进而为后轮组402提供转动的动力,并驱动车辆400行驶。在另一些实施例中,电机301也可以与车辆400的前轮组401传动连接,并为前轮组401提供转动的动力,同样可以驱动车辆400行驶。
89.图3和图4则分别示意了本技术提供的另外两种车辆400实施例的结构示意。
90.在图3示意的实施例中,车辆400同样包括车身403、前轮组401、后轮组402、电池模组404、以及电驱总成300。在本实施例中,电驱总成300内的电机301数量为两个,两个电机301分别与前轮组401和后轮组402传动连接,且两个电机301还分别与电池模组404电性连接。电池模组404用于分别为两个电机301提供动力。
91.在本实施例中,两个电机301均可以为三相电机。其中至少一个电机301为同步电机。另一个电机301可以为同步电机或异步电机。本实施例定义与后轮组402传动连接的电机301为同步电机。同步电机301在电驱总成300中的连接方式也与图2所示的结构相同。
92.在本实施例所示的车辆400中,两个电机301可以分别为车辆400提供行驶的动力,两个电机301也可以同时为车辆400提供行驶的动力。可以理解的,当车辆400处于起步、加速、或爬坡状态时,通过两个电机301同时工作,可以为车辆400提供更大的动力;而在车辆处于平地或下坡状态,且匀速行驶的过程中,可以单独通过一个电机301提供动力,以降低车辆400的能耗。其中,当两个电机301分别为同步电机和异步电机时,采用同步电机形式的电机301所能提供的动力通常更大,通过不同的路面情况和行驶状态,车辆400可以任意调配两个电机301 的工作状态,以匹配车辆400行驶所需的动力输出。
93.图1和图3所示的车辆400均由电池模组404配合电机301形成动力输出,此时车辆400可以理解为电动车。
94.而在图4示意的实施例中,车辆400同样包括车身403、车轮、电池模组404、以及电驱总成300。进一步的,在本实施例中,车辆400还包括发动机405。发动机405也与车轮传动
连接,且发动机405与电机301之间可以串联或并联,发动机405与电机301共同为车辆400输出行驶所需的动力。可以理解的,当车辆400处于起步、加速、或爬坡状态时,通过发动机405和电机 301同时工作,可以为车辆400提供更大的动力;而在车辆处于平地或下坡状态,且匀速行驶的过程中,可以单独通过发动机405或电机301提供动力,以降低车辆400的能耗。
95.图4所示的车辆400则可以理解为混合动力车。
96.也即,对于本技术电驱总成300而言,其可以应用于电动车或混合动力车中,通过电池模组404与电机301的配合,为车辆400提供行驶的动力。
97.请看回图2,对于同步电机301而言,其具有u、v、w三相交流电。上桥线路203连接于电机301的定子,下桥线路204连接于电机301的转子。上桥线路203分别与电机301定子的u、v、 w三相连通,下桥线路204则分别与电机301转子的u、v、w三相连通。可以理解的,在另一些实施例中,上桥线路203也可以连接于电机301的转子,下桥线路204则连接于电机301的定子。
98.高频开关202的数量则为六个,其中三个高频开关202分别串联于上桥线路203的u、v、w 三相传输线上,另三个高频开关202则分别串联于下桥线路204的u、v、w三相传输线上。控制器201通过控制上桥线路203和下桥线路204中串联于同一相传输线的两个高频开关202导通,以实现电机301中一相交流电的传输功能。控制器201依次控制逆变电路中各相传输线的两个高频开关202导通,则使得电机301的中的三相交流电依次导通。
99.图2还示意出了本技术电机控制器200中连接器100的结构。对于本技术连接器100,其串联于电机控制器200的逆变电路上。本技术中的电机301为三相电机,逆变电路用于输出电机 301的三相交流电。连接器100则用于传输其中至少两相交流电。具体的,逆变电路中可以包括三条传输线,三条传输线分别连接至电机301的三相交流电,本技术连接器100需要串联于至少两条传输线上。在图2的示意中,连接器100具体位于电机301与上桥线路203之间,并同时位于电机301与下桥线路204之间。在图2的示意中,连接器100的数量为两个,两个连接器100分别串联于逆变电路的两相传输线上。每个连接器100可以用于实现一相传输线的信号传输功能。
100.而在图5所示的实施例中,一个连接器100内还可以设置两组或三组相互独立的信号传输线路,以使得同一连接器100中可以分别传输两相或三相电信号。如图5所示,该实施例中的连接器100数量为一个,且一个连接器100内设有三组信号传输线路。一个连接器100串联于电机301的三相传输线上。且在图5的实施例中,连接器100还可以位于电机控制器200与电机301 之间,即连接器100独立于电机控制器200之外。因为连接器100用于实现电机控制器200与电机301的电性连接,因此本技术连接器100单独设置时,也可以实现上述的电信号传输功能。
101.在一些实施例中,本技术连接器100还可以设置于上桥线路203和下桥线路204之内,各个连接器100分别与各个高频开关202连通,也可以形成本技术电机控制器200中,通过连接器100 传输电机301各相信号的功能。
102.具体的,请参见图6所示的本技术一种实施例所提供的连接器100的外形结构,并配合参见图7所示的该实施例中连接器100的分解结构图、以及图8所示的该实施例中连接器100的剖面结构图一并理解。
103.本技术连接器100包括支座10和传输件20,且在本实施例中,连接器还包括盖体
11。盖体 11与支座10固定连接,并合围形成收容腔12。传输件20穿过收容腔12,其相对两端分别沿不同的方向背离支座10延伸,传输件20用于与外部线路连接,以实现连接器100的信号传输功能。也即,本技术连接器100通过传输件20串联于逆变电路上。在一种实施例中,支座10整体为绝缘体,支座10的主体材质可采用聚酰胺66(polyamide66)或聚醚醚酮 (poly(ether-ether-ketone),peek)制备。
104.在图7和图8的示意中,于收容腔12的内部,本技术连接器100还包括紧固件和弹性分离装置、以及部分传输件20的段落。对于本技术连接器100,传输件20包括两个传输段,分别为第一传输段21和第二传输段22。两个传输段沿自身长度方向均包括相对的搭接端和延伸端,也即如图7和图8所示,第一传输段21包括第一搭接端211和第一延伸端212,第二传输段22包括第二搭接端221和第二延伸端222。
105.第一搭接端211和第二搭接端221均位于靠近支座10的一侧,且第一搭接端211和第二搭接端221均固定于收容腔12之内。如图8所示,第一搭接端211和第二搭接端221还相互接触,以使得第一传输段21和第二传输段22形成搭接并导通的效果。
106.第一延伸端212沿第一传输段21的长度方向朝向远离支座10的方向延伸,第二延伸端222 则沿第二传输段22的长度方向朝向远离支座10的方向延伸。第一传输段21和第二传输段22的延伸方向不同,且分别伸出收容腔12之外,由此形成如图6所示,传输件20沿自身长度方向穿过收容腔12的效果。
107.可以理解的,第一延伸端212可以朝向电机控制器200的方向延伸,第二延伸端222则朝向电机301的方向延伸。或,二者反之。在图示的实施例中,第一传输段21和第二传输段22沿相互垂直的方向延伸。在另一些实施例中,第一传输段21和第二传输段22还可以沿同一方向相背延伸,或沿其它夹角的方向延伸,具体可以基于电机控制器200与电机301的相对位置设置,并不影响本技术连接器100的方案实现。
108.在本实施例中,紧固件采用螺栓31的方式实现,弹性分离装置则采用压力弹簧41的方式实现。请参见图9所示的螺栓31结构示意图。螺栓31包括栓体311、火工品312、引信313、堵头314、以及信号线315。栓体311包括相对的固持端3111和螺纹端3112,螺纹端3112外侧设有螺纹,用于实现螺栓31在支座10上的紧固连接。固持端3111的横截面积较螺纹端3112的横截面积更大,螺栓31紧固于支座10上时,固持端3111可以实现固持作用。栓体311上还设有剪切槽3113,剪切槽3113位于固持端3111和螺纹端3112之间,剪切槽3113环绕于栓体311的外围,以在栓体311上形成薄弱段。
109.栓体311还设有内腔,火工品312与引信313位于内腔中,堵头314用于封堵内腔的开口,以密封火工品312和引信313。在本技术实施例中,火工品312指激活后可以在短时间内提供大量势能的反应性物质。在一种实施例中,火工品312可以是炸药等爆炸化合物。信号线315与引信313固定连接,引信313可以理解为低压信号单元,信号线315穿过堵头314以连接至外部信号源。火工品312还对应剪切槽3113的位置设置,外部信号源可以通过信号线315向引信313 (低压信号单元)发送激活信号,并通过引信313激活火工品312在内腔中燃爆。燃爆的火工品312在栓体311的内腔中形成高压,并使得栓体311从剪切槽3113处断裂,栓体311的固持端 3111和螺纹端3112分离,解除了螺栓31的固持功能。在一种实施例中,外部信号源可以为电机控制器200中的控制器201。
110.请看回图7和图8,在本实施例中,传输件20构造为铜排的结构,即第一传输段21和
第二传输段22均为铜排。铜排可以实现较大电能的传输功能,且在第一搭接端211和第二搭接端221 的位置,还分别设有第一通孔2111和第二通孔2211。支座10则设有螺纹孔13,螺栓31的螺纹端3112螺接于螺纹孔13上,且螺栓31的栓体311同时穿过第一通孔2111和第二通孔2211。第一搭接端211和第二搭接端221在固持端3111的固持作用下,相互接触固定,并形成第一传输段 21和第二传输段22之间的导通功能。也即,传输件20在紧固件的作用下搭接并导通。
111.另一种实施例请参见图10,第二搭接端221处还可以设置圆柱状凸起2212,以延长第二通孔2211的长度。延长后的第二通孔2211内设螺纹,用于与螺栓31中的螺纹端3112固定连接。圆柱状凸起2212则嵌设于支座10的收容孔(对应螺纹孔13位置)内,螺栓31通过第二传输段 22的转接,实现与支座10的螺接固定。图10所示的实施例,同样可以达到螺栓31固定连接并导通第一搭接端211和第二搭接端221的效果。
112.压力弹簧41抵持于支座10和第一传输段21之间,压力弹簧41提供第一传输段21远离第二传输段22的弹力。在本实施例中,弹性分离装置还包括顶件42,顶件42位于压力弹簧41与第一传输段21之间,压力弹簧41的弹力可以通过顶件42传递至第一传输段21上。顶件42的设置可以增大弹性分离装置与第一传输段21之间的作用面积,以保证压力弹簧41的弹力可靠传递至第一传输段21上。在本实施例中,顶件42也需要设置为整体绝缘,其主体材质可采用聚酰胺66(polyamide66)或聚醚醚酮(poly(ether-ether-ketone),peek)制备。
113.请参见图11所示的结构。当外部信号经信号线315传输至引信313处后,螺栓31的火工品 312可以被激活,从而使得螺栓31的栓体311于剪切槽3113处断开,固持端3111和螺纹端3112 分离以解除螺栓31的固持功能。
114.此时,在压力弹簧41的弹力作用下,第一传输段21的第一搭接端211被顶离第二传输段22 的第二搭接端221,从而断开了第一传输段21与第二传输段22之间的导通功能。且压力弹簧41 的弹力持续作用于第一传输段21,可以保证第一传输段21保持远离第二传输段22的姿态。配合顶件42的整体绝缘性能,避免了第一传输段21经弹性分离装置的搭接再与第二传输段22导通的现象。
115.另一方面,因为螺纹端3112固持于螺纹孔13或第二通孔2211之内,螺纹端3112在火工品 312被激发后的位置相对固定。而在收容腔12内,还留有避位区121,断开的固持端3111形成为螺栓31的碎片,并收容于避位区121之内。避位区121的设置可以引导固持端3111的运动轨迹,并将固持端3111可靠固定于收容腔12之内。固持端3111于收容腔12内的位置相对固定,可避免固持端3111在收容腔12内导通两个传输段的不良现象。
116.可以理解的,在一些实施例中,连接器100也可以不设置盖体11的结构,此时螺栓31的火工品312激发后,固持端3111会在火工品312冲击力的作用下飞离支座10,同样可以避免固持端3111导通两个传输段的不良现象。
117.由此,螺栓31中的火工品312被激活后,可以断开传输件20的信号传输功能。
118.对于本技术电驱总成300,电机301需要通过高频开关202实现整流功能。而当个别高频开关202出现故障短路(如图12a所示)时,该相传输线中的信号无法有效传输。电池模组404 提供的电能无法有效传递至电机301处,电机301无法继续工作。而因为电机301与车辆400的车轮传动连接,车辆400在继续行驶的状态下,车轮会引起电机301的转子或定子继续转动。电机301内的磁力线被切割,继续产生电流。
119.在图2或图5所示的正常状态下,当电机301内产生电流时,可以将产生形成的电流反向传输至电池模组404处,实现为电池模组404充电的效果。但在图12a所示个别高频开关202因故障短路的场景下,电流无法有效回传,可能导致电机控制器200中其余器件的损坏。
120.由此,控制器201检测到该高频开关202的异常状态后,控制器201会先判断该故障高频开关202的位置,即出现故障的高频开关202处于上桥线路203或下桥线路204中(图中示意为下桥线路204)。然后,控制器201会控制同位于上桥线路203或下桥线路204中的其余高频开关 202保持通路状态,以控制电机301进入主动短路(active short circuit,asc)的自我保护模式(如图12b所示)。
121.电机301进入主动短路模式之后,其随车辆400行驶所产生的电流,无法有效回传至电池模组404处,只能通过自身发热以消耗电流能量。当温度较高时,可能造成电机301因器件损坏而失效。现有的车辆400设置了限时停车策略来保护电机301,即在电机301进入主动短路模式之后,需要限制车辆400的行驶时间,以限制电机301的发热量。
122.但在此情况下,车辆400的行驶里程受限,且车辆400仅因为个别高频开关202的故障而被迫停车。特别对应到图3或图4所示,当车辆400还可以通过另一个电机301或通过发动机405 继续行驶时,因为个别高频开关202的故障而被迫停车的策略,会影响到用户体验。
123.而本技术实施例所提供的车辆400中,因为其电机控制器200内设置了连接器100的结构,或连接器100连接于电机控制器200与电机301之间,使得连接器100可以经控制,实现自动断开电机301内的信号传输功能。如图12c所示,因为连接器100串联于电机301的三相传输线中至少两相上,当连接器100断开信号传输功能时,电机301的三相传输线中至少两相传输线被断开,此时电机301的内部不再形成电流通路,电机301的磁力线切割动作不会再产生电流。
124.由此,电机301内部的主动短路模式被解除,断开后的电机301也消除了发热现象,使得电机301能够随车轮转动而免受发热损害。对应到车辆400还包括另一个电机301或发动机405 的场景,车辆400得以继续行驶而无需被迫停车,用户体验也随之提升。同时,本技术连接器 100还具有可靠性较高、体积较小的特点,不会占用车辆400过多的内部空间。
125.可以理解的,对于连接器100中传输件20的数量为一个的场景,可以通过同时激发两个连接器100中的紧固件,在间隔时间较短、甚至同时的时刻,实现两个传输件20的断开效果。而针对具有两个或两个以上传输件20的连接器100而言,当外部信号同时作用于各个紧固件中的火工品312时,也可以在较短的时间间隔之内实现两个或两个以上传输件20的断开功能。
126.传输件20所传输的信号为高压电信号,传输件20在断开过程中会产生较大的电弧效应。如果电机301中各相传输线的断开时间间隔过长,后断开的传输线上所传输的电能更大,其对应产生的电弧效应也更大。当本技术连接器100可以在较短的时间间隔之内实现两个或两个以上传输件20的断开功能时,可以避免在传输线上形成较大的电能传输场景,从而控制到电弧效应的规模,保护连接器100或电机控制器200中各组件免受损害。
127.另一方面,紧固件具有体积小、灵敏度高、响应快速、能量大等特点,配合弹性分离装置的结构,可以有效保证第一传输段21和第二传输段22之间的断开状态。
128.在图6和图7所示的实施例中,本技术连接器100中传输件20的数量为三个,三个传
输件20 相互间隔设置,由此得以形成图5所示的电机控制器200中,单个连接器100内设置两组以上相互独立的信号传输线路的结构。相对应的,在本实施例中,螺栓31和弹性分离装置的数量,也分别为三个。每个传输件20均配合一个螺栓31和一个弹性分离装置工作,以实现在螺栓31 固持第一传输段21和第二传输段22时,传输件20具有信号传输功能;以及,在螺栓31接触固持时,第一传输段21和第二传输段22在压力弹簧41的作用下分离,并断开传输件20信号传输功能的效果。
129.可以理解的,在另一些实施例中,传输件20的数量也可以为一个,以形成图2所示的电机控制器200结构。
130.一种实施例请参见图13。对于传输件20的数量为三个的实施例,支座10中还设置有隔断部14。隔断部14的一端固定于支座10,另一端则朝向传输件20的一侧延伸,并位于间隔设置的两个传输件20之间。也即,隔断部14自支座10延伸,并用于间隔相邻的两个传输件20。在本实施例中,传输件20的数量为三个,隔断部14的数量则为两个。
131.前述中提到,在传输件20断开的过程中,会形成较大的电弧效应。隔断部14间隔于相邻两个传输件20之间,可以分别对两个传输件20形成隔断保护。任一传输件20在断开过程中所形成的电弧效应,都因为隔断部14的间隔作用,而不会作用到另一传输件20处。
132.请继续参见图13,支座10在对应压力弹簧41的位置,可以设置导向柱15。具体请配合参见图14,导向柱15为圆筒状,其内具有导向孔151。导向孔151可以同样构造为圆柱形的孔结构。相对应的,顶件42设有滑动部421。滑动部421同样可以设置为圆柱形结构,且滑动部421 的圆柱外径,与导向孔151的内径相匹配。由此,滑动部421可以伸入导向孔151内,并使得顶件42与支座10之间的滑动配合。可以理解的,滑动部421与导向孔151的配合,可以进一步限定顶件42在收容腔12内的滑动方向,从而保证顶件42将第一传输段21可靠顶离第二传输段22。
133.压力弹簧41则套设于导向柱15的外侧,导向柱15还用于引导压力弹簧41的运动方向,避免压力弹簧41因为受压变形,或压力弹簧41在释放弹力的过程中发生弯折、倾斜等现象,从而保证压力弹簧41通过顶件42将第一传输段21可靠顶离第二传输段22。
134.请参见图15所示的本技术另一种实施例所提供的连接器100的外形结构,并配合参见图16 所示的该实施例中连接器100的分解结构图。
135.在图15所示的连接器100中,同样包括支座10和传输件20。其中,传输件20的数量为三个,三个传输件20并排间隔设置。每个传输件20均包括第一传输段21和第二传输段22,且各个第一传输段21的第一搭接端211与第二传输段22的第二搭接端221均相对于支座10固定。支座10 设有相互间隔的两个立柱16,以及连接于两个立柱16之间的支撑轴17。同一传输件20中的第一搭接端211与第二搭接端221分别与支撑轴17间隔设置。
136.在本实施例所示的连接器100中,紧固件则采用拔销器32的方式实现。具体的,请参见图 17所示的一种拔销器32的剖面示意图。拔销器32包括壳体321、销杆322、插销簧323、以及限位件324。壳体321包括密封腔3211,插销簧323、和限位件324均收容于密封腔3211之内。销杆322的一端伸入密封腔3211中,另一端则穿过壳体321位于密封腔3211之外。插销簧323的一端抵持于密封腔3211的内部,另一端抵持于销杆322。插销簧323提供销杆322缩回密封腔3211 内的弹力。
137.限位件324位于销杆322的一侧,限位件324用于固持销杆322,并使得销杆322与密
封腔 3211的端部留有一定的距离。拔销器32的火工品312可设置于限位件324内,限位件324内还可以设置引信313的结构。信号线315则连通至限位件324,当外部信号传入限位件324并激活火工品312后,火工品312破坏限位件324对销杆322的固持,销杆322在插销簧323的作用下朝向密封腔3211的端部运动,并使得销杆322露出于壳体321的一端回缩,进而可以解开拔销器32 的固持动作。
138.而在另一种实施例中,如图18所示,拔销器32可以包括壳体321、销杆322、火工品312、以及限位件324。壳体321同样包括密封腔3211,销杆322的一端伸入密封腔3211中,另一端露出于壳体321。限位件324同样用于固持销杆322,并使得销杆322与密封腔3211的端部留有一定的距离。销杆322位于密封腔3211内的一端设有间隔部3221,间隔部3221体积较大,并与密封腔3211的内侧壁抵持,以将密封腔3211分隔为两个相互独立的区域。
139.火工品312位于密封腔3211收容销杆322的一侧。火工品312可通过引信和传输线接收外界信号,以在密封腔3211内被激活。激活后的火工品312将间隔部3221推向密封腔3211的端部,并解开限位件324对销杆322的固持。此时销杆322露出于壳体321的一端同样回缩至密封腔 3211内,进而解开拔销器32的固持动作。
140.请参见图19所示的本实施例中弹性分离装置的结构示意图。在本实施例中,弹性分离装置包括三个连接件43、扭力弹簧44、以及固定件45。固定件45套设于支座10的支撑轴17上,固定件45与支撑轴17转动连接。扭力弹簧44抵持于固定件45与立柱16之间,用于提供固定件 45相对于支撑轴17转动的扭力。
141.固定件45上还设有穿销孔451,穿销孔451用于与拔销器32配合,并经拔销器32固持于支座10上。具体的,拔销器32可以相对于支座10固定,拔销器32的销杆322可伸入穿销孔451中,以固持固定件45,防止固定件45绕支撑轴17转动。
142.连接件43具有导电性,连接件43固定于固定件45的外侧。连接件43包括两个接触端431。当固定件45被拔销器32固持时,连接件43的两个接触端431分别朝向第一传输段21和第二传输段22延伸,两个接触端431分别与第一搭接端211和第二搭接端221接触并导通。此时,连接件 43可以视为传输件20信号传输路径上的一部分,即间隔布置的第一传输段21和第二传输段22,经连接件43搭接并导通。本实施例中的连接器100也通过拔销器32对弹性分离装置的固持动作,使得传输件20具备了信号传输的功能。
143.另一方面,在本实施例中,连接件43具有导电性,固定件45则可以整体绝缘。由此,连接件43中传递的第一传输段21和第二传输段22之间的信号,不会经固定件45传递至支座10上。在一些实施例中,也可以设置支撑轴17和/或支座10整体绝缘,同样可以对传输件20所传输的信号形成隔离保护的效果。
144.在图示的示意中,连接件43也设有圆柱部433,各个圆柱部433依次与固定件45固定连接,以形成连接件43通过固定件45,转动连接于支座10上的效果。可以理解的,在另一些实施例中,连接件43的圆柱部433也可以与固定件45一体设置,连接件43固定于该一体结构的外围,也能够实现连接件43通过固定件45转动连接于支座10上的效果。
145.另一方面,在图示的示意中,扭力弹簧44的数量为三个,三个扭力弹簧44分别与一个连接件43抵持,以提供连接件43绕支撑轴17转动的弹力。该实现方式与扭力弹簧44直接抵持于固定件45和立柱16之间的效果相同,同样可以实现扭力弹簧44驱动连接件43绕支撑轴17转动的效果。
146.请参见图20所示的结构。当拔销器32的火工品312被外部信号激活后,拔销器32的销杆322 退出固定件45的穿销孔451,并朝向壳体321缩回。扭力弹簧44的弹力得以释放,并驱动固定件45绕支撑轴17转动。连接件43也随固定件45相对于支撑轴17形成转动位移,连接件43上的两个接触端431由此转离第一搭接端211和第二搭接端221,从而使得第一传输段21和第二传输段22之间的接触导通被断开,传输件20也由此不再具备信号传输功能。
147.在图15所示的实施例中,支座10还设有限位板18。限位板18用于抵持连接件43,以限制接触端431的转动角度。因为扭力弹簧44提供固定件45和连接件43绕支撑轴17转动的弹力,因此当连接件43的转动范围过大时,可能存在连接件43转过180度、或360度时,两个接触端431 再次分别与第一搭接端211和第二搭接端221接触,并导通传输件20的不良现象。而限位板18 则设置于连接件43的转动路径上,用于抵持并限制连接件43的转动角度,避免连接件43的转动角度过大而引发上述不良现象。
148.在图21所示的实施例中,第一搭接端211和第二搭接端221沿水平方向对称分布于支撑轴 17的两侧。此时,连接件43的两个接触端431也呈180度分布的形式。限位板18则位于连接件 43转动中心的正下方。
149.由此,如图22所示,当拔销器32的火工品312被外部信号激活后,连接件43在扭力弹簧44 的驱动下,转动90度至与限位板18接触,进而停驻于该转动角度处。此时,与第一搭接端211 搭接导通的接触端431相对第一搭接端211转动了90度,并距离第二搭接端221具有90度的转动角度;与第二搭接端221搭接导通的接触端431相对第二搭接端221也转动了90度,并距离第一搭接端211具有90度的转动角度。两个接触端431与两个搭接端的距离都相对较远,可以保证连接件43与第一传输段21和第二传输段22的可靠断开,同时避免连接件43转动后,再分别与第一传输段21和第二传输段22搭接导通的不良现象。
150.请参见图23所示的连接件43的结构。在本实施例中,连接件43的每个接触端431包括两个抵持部432。两个抵持部432相互间隔,且两个抵持部432的间隔距离,与传输件20的外形尺寸大致相等。由此,在同一个接触端431处,两个抵持部432形成相对设置的状态。如图所示,在第一搭接端211处,两个抵持部432分列第一搭接端211的相对两侧。因为两个抵持部432的间隔距离与第一搭接端211的厚度尺寸相匹配,使得两个抵持部432中的至少一个,能与第一搭接端211接触并导通,进而形成连接件43与第一传输段21接触并导通的效果。
151.可以理解的,当两个抵持部432之间的间隔距离略小于第一搭接端211的厚度尺寸时,两个抵持部432还可以同时与第一搭接端211接触并导通,以进一步保证连接件43与第一搭接端 211的可靠接触,避免出现接触不良的现象。同时,在第二搭接端221处,也同样可以设置两个抵持部432的结构,两个抵持部432的间隔距离与第二搭接端221的厚度尺寸大致匹配,从而使得两个抵持部432中的至少一个,能与第二搭接端221接触并导通,进而形成连接件与第二传输段22的接触并导通效果。
152.在图23的示意中,抵持部432处还设有凸条4321。凸条4321的突出方向朝向其相对的抵持部432的方向。也即,两个抵持部432上还设有相向突出的凸条4321。因为两个抵持部432分列同一搭接端的相对两侧,在各个抵持部432上设置相向突出的凸条4321,可以缩小两个抵持部 432之间的距离,从而保证两侧的凸条4321可以从两侧分别抵持搭接端,形成可靠的接触并导通效果。同时,凸条4321也减小了抵持部432与搭接端之间的接触面积,在
连接件43相对于传输件20转动的过程中,可以减小摩擦力,保证连接件43与传输件20的可靠分离。
153.在一种实施例中,凸条4321可以采用弹片的方式实现,以便于抵持部432与两个搭接端配合时,通过凸条4321的弹性变形来保证二者的可靠接触并导通。
154.请参见图24所示的本技术再一种实施例所提供的连接器100的外形结构,并配合参见图25 所示的该实施例中连接器100的分解结构图。
155.在本实施例中,连接器100同样包括支座10和传输件20。其中,传输件20的数量为两个,两个传输件20并排且间隔设置。在本实施例中,连接器100还包括一整体传输件20a。整体传输件20a为一体式结构,第一传输段21和第二传输段22之间固定连接,并处于长时导通的状态。整体传输件20a位于两个传输件20之间,并分别与两个传输件20间隔排布,整体传输件20a也用于传输一路电信号。由此,本实施例中连接器100通过两个传输件20和一个整体传输件20a,也可以实现同时传输三路电信号的功能。
156.在本实施例中,支座10设有一横梁19。横梁19沿传输件20间隔排布的方向布置。同一传输件20中的第一搭接端211与第二搭接端221分别位于横梁19的一侧,并相互间隔固定。紧固件也采用拔销器32的方式实现。在本实施例中,拔销器32的数量为两个。两个拔销器32分列整体传输件20a的相对两侧,每个拔销器32固定于横梁19的一侧,用于与一个传输件20配合并实现其导通功能。
157.弹性分离装置则包括两个连接件43、两个拉力弹簧46、以及两个固定件45。单个连接件 43、单个拉力弹簧46、和单个固定件45共同配合,并在单个拔销器32的固持作用下,用于导通一个传输件20的结构。具体的,在本实施例中,固定件45与连接件43固定连接,并位于横梁19与连接件43之间。拉力弹簧46的一端与横梁19固定连接,另一端与固定件45固定连接。连接件43滑动设置于支座10上,拉力弹簧46用于提供连接件43朝向横梁19方向滑动的弹力。
158.固定件45可随连接件43同步相对于横梁19滑动。本实施例中固定件45同样设有穿销孔451,拔销器32的销杆322可伸入穿销孔451中,以固持固定件45,防止固定件45在拉力弹簧46的作用下朝向横梁19滑动。固定件45整体绝缘,避免固定件45和拉力弹簧46形成电性通路,影响传输件20的电信号传输功能。在一些实施例中,也可以设置横梁19整体绝缘,同样可以对传输件20所传输的电信号形成隔离保护的效果。
159.连接件43则具有导电性,连接件43在拔销器32的作用下,相对于横梁19固定。当固定件 45被拔销器32固持时,连接件43的两个接触端431分别朝向第一传输段21和第二传输段22延伸,两个接触端431分别与第一搭接端211和第二搭接端221接触并导通。在本实施例中,连接件43 同样可以视为传输件20的电信号传输路径上一部分,即同一传输件20中间隔布置的第一传输段21和第二传输段22,经连接件43搭接并导通。本实施例中的连接器100也通过拔销器32对弹性分离装置的固持动作,使得传输件20具备了信号传输的功能。
160.请参见图26所示的结构。当拔销器32的火工品312被外部信号激活后,拔销器32的销杆322 退出固定件45的穿销孔451,并朝向壳体321缩回。拉力弹簧46的弹力得以释放,并驱动固定件45带动连接件43朝向横梁19滑动位移。连接件43上的两个接触端431由此滑离第一搭接端 211和第二搭接端221,从而使得第一传输段21和第二传输段22之间的接触导通被断开,传输件20也由此不再具备信号传输功能。
161.可以理解的,在图24所示的连接器100结构中,连接件43的接触端431,同样可以采用两个抵持部432的结构实现,进而保证接触端431分别与第一搭接端211和第二搭接端221的可靠接触并导通。同时,两个抵持部432上也可以设置相向突出的凸条4321的结构,本技术再次不做进一步赘述。
162.对于图15和图24所示的两种连接器100,其紧固件均采用拔销器32的方式实现。拔销器32 均通过固定件45对连接件43形成间接固持的效果,以保证同一传输件20中第一传输段21和第二传输段22之间的搭接导通。而对于弹性分离装置,两种连接器100则分别采用了扭力弹簧44 和拉力弹簧46的结构,以分别提供连接件43转动位移和滑动位移。连接件43均在弹力的作用下相对于传输件20形成位移,使得接触端431与搭接端相互分离后,断开传输件20电信号传输的功能。
163.可以理解的,对于图15和图24所示的两种连接器100,同样可以如图6所示连接器100一样,设置盖体11的结构,用于遮蔽并防护连接器100的内部各组件。
164.上述各个实施例中连接器100的紧固件都设置有火口品,通过紧固件和弹性分离装置的配合在火口品被激活后可以快速解开固持,实现了传输件20可以快速断开传输功能的效果。且紧固件的体积小、响应速度快、可靠性较高,使得本技术连接器100有效保护电机免受发热损害。
165.当然,上述各个实施方式可以单独应用,也可以组合应用,以上所述是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。
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