一种滤波接插件及汽车的制作方法

文档序号:15971075发布日期:2018-11-16 23:29阅读:132来源:国知局

本实用新型涉及电气装置技术领域,特别涉及一种滤波接插件及汽车。



背景技术:

电动汽车作为高低压系统集中的复杂系统,较之传统车存在更多的高低压互扰等系统间电磁兼容问题。单个器件独立工作正常并不代表装车后不干扰其它器件或者被干扰,甚至一个简单的继电器吸合动作都能影响整车性能,尤其是像高压直流线缆这种连接大电流、高电压系统,经常成为干扰的重要来源。因此如果能从干扰的源头或者是干扰的传输途径上对这种干扰进行抑制,会极大提升整车电磁兼容性。

整车常见的高压直流系统例如动力电池系统、压缩机、DC/DC及OBC(车载充电机,On bord of charger),这几个模块的高压输入、输出线束在整车上常集中在PEU(电能控制单元,Power Electronics Unit)内部。在高压线束如此集中的PEU内部,电磁环境极为恶劣,存在严重的传导干扰或者通过空间耦合干扰,对整车安全造成威胁。



技术实现要素:

本实用新型实施例要解决的技术问题是提供一种滤波接插件及汽车,用以实现对高频共模干扰进行抑制。

为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种滤波接插件,包括:

由导电材料制成的壳体,内部设置有容置腔,且所述壳体的相对两个端面分别设置有与所述容置腔连通的开口;

至少两个导电中轴,每一所述导电中轴均至少部分设置于所述容置腔中,与所述壳体固定连接且与所述壳体之间为绝缘;所述导电中轴的两端分别通过相对的两个所述开口露出,且至少两个所述导电中轴分别通过其中一开口露出的第一端上设置有第一连接结构,至少两个所述导电中轴分别通过另一开口露出的第二端上设置有第二连接结构;

穿心电容,其中每一所述导电中轴上分别穿设有一个所述穿心电容,且所述穿心电容包括第一导电面和第二导电面,所述第一导电面与所述壳体电连接,所述第二导电面与所述导电中轴电连接。

进一步的,所述壳体包括:

呈筒状的本体,所述本体的内部中空形成所述容置腔;

设置于所述容置腔内的隔板,每一所述导电中轴均穿设在所述隔板上,并通过所述隔板与所述壳体固定连接,所述第一导电面通过所述隔板与所述壳体电连接;

其中,每一所述导电中轴与所述隔板之间均设置有套设在所述导电中轴上的绝缘套。

进一步的,所述的滤波接插件还包括:导电电极,所述第二导电面通过所述导电电极与所述导电中轴电连接。

进一步的,所述导电中轴上设置有限位凸台,所述绝缘套包裹所述限位凸台,且所述限位凸台通过所述绝缘套抵接在所述隔板上。

进一步的,所述导电中轴上还设置有螺纹结构,所述螺纹结构位于所述穿心电容远离所述限位凸台的一侧;

所述滤波接插件还包括:紧固件,所述紧固件与所述螺纹结构配合连接,将所述穿心电容固定设置在所述隔板与所述紧固件之间。

进一步的,所述穿心电容包括:

绝缘套管;

套设于所述绝缘套管的第一部分上的电芯,所述电芯的两端面分别形成所述第一导电面和所述第二导电面;

包覆在所述电芯的外表面的绝缘层;

其中,所述绝缘套管上未套设有所述电芯的第二部分插设于所述绝缘套与所述导电中轴之间。

进一步的,所述第一导电面通过第一导电丝网垫与隔板电连接,所述第二导电面通过第二导电丝网垫与所述导电电极电连接。

进一步的,所述第一连接结构包括用于与电池包插接的内部中空的线簧结构,所述第二连接结构包括用于与铜排压接的转接孔。

进一步的,所述容置腔内填充有灌封材料,所述灌封材料在所述容置腔形成为第一灌封面和第二灌封面;其中所述第一连接结构外露于所述第一灌封面,所述第二连接结构外露于所述第二灌封面。

进一步的,所述壳体的外侧壁上设置有用于固定所述滤波接插件的第一固定件和与所述第一固定件相对设置的第二固定件,其中所述第一固定件和所述第二固定件上均开设有固定孔。

根据本实用新型另一方面,本实用新型实施例还提供了一种汽车,包括:电池包和电能控制单元PEU,还包括如上所述的滤波接插件,所述电能控制单元PEU通过所述滤波接插件与所述电池包电连接。

与现有技术相比,本实用新型实施例提供的一种滤波接插件及汽车,至少具有以下有益效果:

本实用新型实施例,通过在每一导电中轴上设置穿心电容,且将导电中轴和壳体绝缘设置,穿心电容的第一导电面与壳体电连接,第二导电面与导电中轴电连接,使得本实用新型实施例的滤波接插件在高压电路中使用时,可以借助长线缆在高频时的等效电感,形成一高频滤波电路,从而对高压线束的高频干扰产生明显抑制效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的滤波接插件的剖面示意图;

图2为本实用新型实施例的导电中轴与绝缘套的剖面示意图;

图3为本实用新型实施例的导电中轴与绝缘套配合安装的结构示意图;

图4为本实用新型实施例的导电中轴与穿心电容的剖面示意图;

图5为本实用新型实施例的导电中轴与穿心电容配合安装的结构示意图;

图6为本实用新型实施例的穿心电容的剖面示意图;

图7为本实用新型实施例的导电电极的结构示意图;

图8为本实用新型实施例的滤波接插件的结构示意图之一;

图9为本实用新型实施例的滤波接插件的结构示意图之二;

图10为本实用新型实施例的壳体的结构示意图;

图11为本实用新型实施例的滤波接插件的等效电路图。

【附图标记说明】

1、壳体;11、本体;12、隔板;13、第一固定件;14、第二固定件;2、导电中轴;21、第一连接结构;22、第二连接结构;23、限位凸台;24、螺纹结构;3、穿心电容;31、绝缘套管;32、电芯;33、绝缘层;34、第一导电面;35、第二导电面;4、绝缘套;5、导电电极;6、紧固件;7、第一导电丝网垫;8、第二导电丝网垫;9、灌封材料;91、第一灌封面;92、第二灌封面。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

应理解,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中,应理解,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1至图11,本实用新型的实施例提供了一种滤波接插件,包括:

由导电材料制成的壳体1,内部设置有容置腔,且所述壳体1的相对两个端面分别设置有与所述容置腔连通的开口;

至少两个导电中轴2,每一所述导电中轴2均至少部分设置于所述容置腔中,与所述壳体1固定连接且与所述壳体1之间为绝缘;所述导电中轴2的两端分别通过相对的两个所述开口露出,且至少两个所述导电中轴2分别通过其中一开口露出的第一端上设置有第一连接结构21,至少两个所述导电中轴2分别通过另一开口露出的第二端上设置有第二连接结构22;

穿心电容3,其中每一所述导电中轴2上分别穿设有一个所述穿心电容3,且所述穿心电容3包括第一导电面34和第二导电面35,所述第一导电面34与所述壳体1电连接,所述第二导电面35与所述导电中轴2电连接。

本实用新型实施例,通过在每一导电中轴2上设置穿心电容3,且将导电中轴2和壳体1绝缘设置,穿心电容3的第一导电面34与壳体1电连接,第二导电面35与导电中轴2电连接,使得本实用新型实施例的滤波接插件在高压电路中使用时,可以借助长线缆在高频时的等效电感,形成一高频滤波电路,从而对高压线束的高频干扰产生明显抑制效果。其中,为了确保良好的导电性能,导电中轴2材质优选为紫铜,其直径可以根据通流大小决定。

需要注意的是,对于导电中轴2的数量,可选为2个或3个,在下文的描述及附图中将以导电中轴2的数量为2个为例进行说明。参见图8和图9,当导电中轴2的数量为2个时,本实用新型实施例的滤波接插件可以适用于高压直流部件,通过两个导电中轴2配合形成连接端,由于线束在高频表现出较大的寄电感,且线束越长,高频寄生电感越大,因此即使不专门增加滤波电感,本实用新型实施例所述的滤波接插件也可以形成如图11所示的经典的LC高频滤波电路,从而对高压线束的高频干扰产生明显抑制效果。可以理解的是,对于三相交流电可以是通过本实用新型另一实施例的包括3个导电中轴的滤波接插件进行连接,并实现滤波功能。

参见图8和图9,本实用新型实施例的滤波接插件可以适用于电动汽车高压直流接插,例如在PEU各个高压直流输入、输出端口使用带有本实用新型实施例的滤波接插件,通过2个导电中轴2的同一端的两个连接端配合形成的连接端口,分别连接电池包和PEU上的铜排,可以减少通过高压直流线束传导的共模干扰,确保周边低压敏感设备的正常运行。其中,可以理解的是,本实用新型实施例的滤波接插件并不限于上述提到的电池包和PEU,可以适用于其他需要连接高压线束的部件,且可以通过改变导电中轴2的数量适用于连接直流或交流电的部件,同时,本实用新型实施例的滤波接插件对于高压部件的滤波抗干扰的效果较优,但是不限于应用于高压部件。

参见图8至图10,所述壳体1可以包括:呈筒状的本体11,所述本体11的内部中空形成所述容置腔;设置于所述容置腔内的隔板12,每一所述导电中轴2均穿设在所述隔板12上,并通过所述隔板12与所述壳体1固定连接,所述第一导电面34通过所述隔板12与所述壳体1电连接;其中,每一所述导电中轴2与所述隔板12之间均设置有套设在所述导电中轴2上的绝缘套4。

对于隔板12,可以是与壳体1上的两端的开口所在的平面平行的方向上设置,也可以与该平面呈预设角度设置,即倾斜设置一预设角度,使得隔板12将容置腔分隔为第一容置腔和第二容置腔。其中,隔板12上设置有与导电中轴2数量相等的通孔,以便于导电中轴2穿过。需要注意的是,对于壳体1中的本体11和隔板12均为导电材料制成,且优选为紫铜制成,从而保证良好的导电性能。其中,结合图11,导电中轴2和壳体1上的本体11和隔板12均绝缘,穿心电容3的第一导电面34通过隔板12和壳体1电连接,可以实现接地,第二导电面35和导电中轴2连接,从而起到Y电容的高频旁路作用,形成图11所示的等效电路。其中通过设置绝缘套4可以有效防止导电中轴2与壳体1或穿心电容3的第一导电面34接触。

可以理解的是,图10所示的壳体1为一示意图,结合图9可知,为了容置导电中轴2和穿心电容3等,壳体1的本体11的长度可以根据实际需要进行设置,从而保护内部的元件。对于壳体1的本体11的形状优选为筒状,但是其形状可以根据实际连接处所需配合的部件的接口形状进行相应的设置。

参见图4,由于穿心电容3和导电中轴2的接触处绝缘,使得穿心电容3的第二导电面35和导电中轴2的电连接可能存在接触面过小而导致的接触不良等问题,在本实用新型一实施例中,所述的滤波接插件还可以包括:导电电极5,所述第二导电面35通过所述导电电极5与所述导电中轴2电连接。通过设置一导电电极5,可以保证第二导电面35和导电中轴2接触良好。参见图7,对于导电电极5的优选为与穿心电容3的第二导电面35的外形相匹配的片状的环形结构,优选为紫铜制成。

参见图1和图4,在本实用新型一实施例中,所述导电中轴2上设置有限位凸台23,所述绝缘套4包裹所述限位凸台23,所述导电中轴2的第二连接端穿过所述隔板12,且所述限位凸台23通过所述绝缘套4抵接在所述隔板12上。通过设置限位凸台23对导电中轴2进行限位,便于导电中轴2的位置的固定,且便于安装。

参见图1和图2,为了保证导电电极5和第二导电面35接触良好,所述导电中轴2上还可以设置有螺纹结构24,所述螺纹结构24位于所述穿心电容3远离所述限位凸台23的一侧;所述滤波接插件还可以包括:紧固件6,所述紧固件6与所述螺纹结构24配合连接,将所述穿心电容3固定设置在所述隔板12与所述紧固件6之间。通过在导电中轴2上设置螺纹结构24,使得可以通过螺母等紧固件6将穿心电容3固定在隔板12和紧固件6之间,且可以将导电电极5固定在穿心电容3的第二导电面35上,从而保证导电电极5和第二导电面35接触良好。

参见图4个图6,对于所述穿心电容3可以包括:绝缘套管31;套设于所述绝缘套管31的第一部分上的电芯32,所述电芯32的两端面分别形成所述第一导电面34和所述第二导电面35;包覆在所述电芯32的外表面的绝缘层33;其中,所述绝缘套管31上未套设有所述电芯32的第二部分插设于所述绝缘套4与所述导电中轴2之间。

可以通过在绝缘套管31上间隔缠绕导电层及绝缘层33,得到一定厚度的电芯32,然后在两端端面的表面均喷涂导电颗粒,形成如图6所示的上、下导电面形状,也就是电容的两极,即第一导电面34与第二导电面35。为保证绝缘与安全,在电芯32的最外层还要绕一层绝缘材料,形成绝缘层33。其中穿心电容3的绝缘套管31的直径可以根据所需配合的导电中轴2的直径进行选择,且穿心电容3的容值可以通过控制薄膜缠绕的厚度(层数)或者是宽度(即薄膜面积)而改变。本实用新型实施例的滤波接插件可以根据干扰频段灵活调整电容容值,可以在不改变电容尺寸及高压直流滤波接插件尺寸的前提下进行针对性滤波。

在本实用新型一实施例中,考虑到穿心电容3为共模滤波电容,其容值影响漏电流,因此容值不能大,需要满足整车漏电流要求,一般选择几十纳法至一百纳法,同时穿心电容3选择要满足车用耐压、绝缘等安规要求。

参见图1,所述第一导电面34可以通过第一导电丝网垫7与所述隔板12电连接,所述第二导电面35可以通过第二导电丝网垫8与所述导电电极5电连接。通过设置第一导电丝网垫7和第二导电丝网垫8,可以保证良好的电连接。其中参见图1,绝缘垫靠近第一导电面34的一端可以与隔板12靠近第一导电面34的端面平齐,从而保证第一导电面34和隔板12电连接。但是,为了确保隔板12和导电中轴2绝缘,穿心电容3的第一导电面34和导电中轴2绝缘,优选为绝缘垫靠近第一导电面34的一端延伸并外露于隔板12靠近第一导电面34的端面,此时穿心电容3的绝缘套管31上未套设有电芯32的第二部分插设于绝缘套4与导电中轴2之间,此时第一导电面34和隔板12之间存在一间隔,通过第一导电丝网垫7可以将第一导电面34和隔板12电连接,且由于紧固件6的紧固,可以确保第一导电面34通过第一导电丝网垫7和隔板12良好电连接。

参见图2,为了更好的实现接插件的功能,所述第一连接结构21可以包括用于与电池包插接的内部中空的线簧结构,所述第二连接结构22包括用于与铜排压接的转接孔。其中可以将导电中轴2分为依次连接的第一连接结构21、中轴本体和第二连接结构22,第一连接结构21可以为线簧结构,内部中空且有金属弹性结构,外部接插件的公头电极可以插入并实现良好连接,对于第一连接结构21可以导电中轴2的本体可以是超声焊接、激光焊接,或者一体连接;第二连接结构22可以通过压接方式与冷压端头进行转接。可以理解的是,对于第一连接结构21和第二连接结构22可以根据所需连接的两部件的连接端口的形式进行相应的设置,从而连接两部件,并仅不限于上述的结构形式。

参见图1、图8和图9,为了保证接插件在插拔、意外撞击过程中不损坏内部结构,在本实用新型一实施例中,所述容置腔内填充有灌封材料9,所述灌封材料9在所述容置腔形成为第一灌封面91和第二灌封面92;其中所述第一连接结构21外露于所述第一灌封面91,所述第二连接结构22外露于所述第二灌封面92。

对于灌封材料9可以是环氧类或者树脂类灌封料,以起到固定及散热作用。由于滤波接插件安装后被分为两部分,因此应用中需要分别进行灌封。灌封材料9的选择可以根据实际需求,如考虑返修可以使用硫化硅胶在关键点进行固定,如不考虑返修可以使用材质更硬的树脂类进行满灌。

参见图9,所述壳体1的外侧壁上设置有用于固定所述滤波接插件的第一固定件13和与所述第一固定件13相对设置的第二固定件14,其中所述第一固定件13和所述第二固定件14上均开设有固定孔。在使用中可以通过耳状的第一固定件13和第二固定件14对本实用新型实施例的滤波接插件进行固定。

下面结合附图1至10及安装过程,对本实用新型实施例的滤波接插件的结构进行进一步的说明。首先将绝缘套4套在导电中轴2的限位凸台23处,然后将导电中轴2右端(带转接孔一端)穿过隔板12上的通孔,导电中轴2被绝缘套4及限位凸台23限位;然后将第一导电丝网垫7穿在穿心电容3的绝缘套管31上,然后将穿心电容3从中轴右端穿入,并将穿心电容3的绝缘套管31压在绝缘套4下面;然后从导电中轴2右端依次穿入第二导电丝网垫8、导电电极5和及紧固件6,并将紧固件6拧紧,扭矩可参照相关电气紧固标准。安装的核心是保证穿心电容3的第一导电面34与隔板12大电极良好接触,保证穿心电容3的第二导电面35与导电电极5良好接触。绝缘套4与穿心电容3的绝缘套管31的互相嵌套的结构绝对保证了电容第一导电面34与导电中轴2的绝缘。

在本实用新型实施例中穿心电容3在接插件中的有效固定及电气连接是重点,如图1所示,其中导电丝网垫在穿心电容3的导电面的应用是为了保证导电面与隔板12和导电电极5的有效电连接,同时配合使用紧固件6,将导电电极5向左推,从而保证穿心电容3的两个导电面分别和两侧良好接触。第一连接结构21的线簧结构可以用于和外部接插件配套使用,第二连接结构22可以用于和内部电路进行压接转换。

根据本实用新型另一方面,本实用新型实施例还提供了一种汽车,包括:电池包和电能控制单元PEU,还包括如上所述的滤波接插件,所述电能控制单元PEU通过所述滤波接插件与所述电池包电连接。

其中通过壳体1上的两个安装孔固定在电动汽车的PEU上,其中图1中导电中轴2带有压接孔的一侧可以在PEU内部,通过转接线与内部铜排连接;带有线簧结构的一侧可以在PEU外部,通过接插件实现与外部电池包高压接插件连接。

本实用新型实施例的滤波接插件将电动汽车高压接插件与高频滤波功能合二为一,可以有效地减少系统内电磁兼容问题、缩减研发成本及提升整车性能,有效减少产品研发后期的电磁兼容EMC优化工作。

综上,本实用新型实施例,通过结构设计将接插件、滤波电路合二为一,通过在每一导电中轴2上设置穿心电容3,且将导电中轴2和壳体1绝缘设置,穿心电容3的第一导电面34与壳体1电连接,第二导电面35与导电中轴2电连接,使得本实用新型实施例的滤波接插件在高压电路中使用时,可以借助长线缆在高频时的等效电感,形成一高频滤波电路,从而对高压线束的高频干扰产生明显抑制效果。

此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“水平”“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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,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。

还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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