本实用新型涉及电气技术领域，特别涉及一种母排及车辆。
背景技术：
母排是指供电系统中连接各高压电器件、开关等设备，起导电作用的电连接器件，具有导电能力强、散热良好和可折弯度大等优点。
目前较为常用的母排包括铝母排和铜母排等，其中，铝母排比铜母排重量轻且价格较为便宜，而铜母排的强度和导电性能优于铝母排。目前车辆(例如，电动汽车)上通常采用导电率较高的紫铜硬母排进行高压连接，但其重量大、成本高且应用较为不灵活。
可见，现有技术中车辆所用母排存在重量较大且成本较高的问题。
技术实现要素：
本公开实施例提供一种母排及车辆，以解决现有车辆所用母排存在重量较大且成本较高的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种母排，该母排包括铝排本体、加强金属层、镍片层和绝缘套，所述加强金属层贴合于所述铝排本体的第一面，所述镍片层固定于所述铝排本体上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域，所述绝缘套套设于所述铝排本体和所述加强金属层上。
可选的，所述母排还包括压力检测装置，所述压力检测装置位于所述加强金属层和所述铝排本体之间，且设于所述铝排本体的第一面的电连接区域。
可选的，所述压力检测装置为薄膜式压力传感器。
可选的，所述铝排本体的电连接区域设有第一连接孔，所述压力检测装置设有与所述第一连接孔相适配的第二连接孔。
可选的，所述加强金属层为片状，其轮廓形状与所述铝排本体的所述第一面的表面形状相同。
可选的，所述加强金属层通过胶贴合于所述铝排本体的第一面。
可选的，所述铝排本体设有至少两个电连接区域，所述至少两个电连接区域中每个电连接区域均设有第一连接孔。
可选的，所述镍片层的厚度为0.1～0.2mm。
可选的，所述铝排本体由多层铝箔组成，且所述铝排本体的电连接区域的多层铝箔焊接成一体。
可选的，所述铝排本体中间呈圆弧状凸起。
可选的，所述铝排本体的第一面为所述铝排本体上中间呈圆弧状凸起的面。
可选的，所述加强金属层为不锈钢层。
可选的，所述不锈钢层的厚度大于或等于0.1mm。
可选的，所述绝缘套为硅橡胶绝缘套。
第二方面，本公开实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述的母排。
本公开实施例中，母排包括铝排本体、加强金属层、镍片层和绝缘套，所述加强金属层贴合于所述铝排本体的第一面，所述镍片层固定于所述铝排本体上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域，所述绝缘套套设于所述铝排本体和所述加强金属层上。由于在铝排本体的第一面贴合有加强金属层，可以增加母排的强度，在铝排本体上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域固定镍片层，可以增强母排的电连接区域在空气中的稳定性和耐腐蚀性，从而可以在保证母排具有较大的强度和导电性能的同时，减少母排重量和成本。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对本公开实施例描述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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种母排的爆炸图；
图2是本公开实施例提供的一种铝排本体的示意图；
图3是本公开实施例提供的一种铝排本体和镍片层的示意图；
图4是本公开实施例提供的一种母排的示意图；
图5是本公开实施例提供的另一种铝排本体的示意图；
图6是本公开实施例提供的一种母排安装的示意图；
图7是本公开实施例提供的母排安装后的结构的示意图；
图8是本公开实施例提供的电连接情况监测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
本公开实施例提供一种母排。参见图1，图1是本公开实施例提供的母排的爆炸图，如图1所示，该母排包括铝排本体11、加强金属层12、镍片层13和绝缘套14，所述加强金属层12贴合于所述铝排本体11的第一面，所述镍片层13固定于所述铝排本体11上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域111，所述绝缘套14套设于所述铝排本体11和所述加强金属层12上。
本公开实施例中，上述铝排本体11可以由铝板组成，也可以由多层铝箔组成。上述加强金属层12可以是任意强度大于铝的金属层，例如，铝合金层、不锈钢层等，上述加强金属层12的厚度可以根据实际需求进行合理设置。上述铝排本体11和加强金属层12的形状和大小可以相同，例如，参见图1，上述铝排本体11和加强金属层12均呈长条状，上述铝排本体11和加强金属层12的形状和大小也可以不相同，上述加强金属层12可以部分或全部覆盖上述铝排本体11。
在一些实施例中，所述加强金属层12为片状，其轮廓形状与所述铝排本体11的所述第一面的表面形状相同。
本公开实施例中加强金属层为片状，其轮廓形状与所述铝排本体11的第一面的表面形状相同，使得加强金属层12可以完全覆盖上述铝排本体11的第一面，可以在保证母排的强度的同时，不过多增加母排的重量。
在一些实施例中，所述加强金属层12通过胶贴合于所述铝排本体11的第一面。
实际应用中，可以采用胶(例如，高强度胶)将上述加强金属层12粘贴到铝排本体11的第一面，提高加强金属层12和铝排本体11贴合的稳固性，此外，上述加强金属层12可以完全覆盖铝排本体11的第一面，从而上述加强金属层12可以起到保护铝排本体11的作用，增强铝排本体的折叠寿命、拉伸强度等性能，同时由于铝排本体11本身硬度较低，直接与螺栓等连接件连接容易被撕裂或割破，降低铝排本体的导电能力和可靠性，而通过在铝排本体11上贴合上述加强金属层12，可以在母排与其他电器件电连接时，使螺栓等连接件与上述加强金属层12接触，从而可以解决铝排本体强度和硬度低的问题。
在一些实施例中，所述铝排本体11设有至少两个电连接区域111，所述至少两个电连接区域111中每个电连接区域111均设有第一连接孔16。
例如，如参见图2，在铝排本体11两端设有两个电连接区域111，每个电连接区域均设有第一连接孔16，其中，上述第一连接孔16可以是螺栓孔，以便于将母排与其他电器件连接。
本公开实施例在铝排本体11上设有至少两个电连接区域111，且至少两个电连接区域111中每个电连接区域111均设有第一连接孔16，使得母排可同时与多个电器件连接，不仅可以提高母排的使用率，还可以提高母排连接的稳定性。
在一些实施例中，上述镍片层13可以焊接于上述铝排本体11上与第一面相背离的第二面的电连接区域111，例如，可以采用电阻焊的工艺，将上述镍片层13焊接于上述铝排本体11上与第一面相背离的第二面的电连接区域111。可以理解的是，上述电连接区域111可以为铝排本体11与其他电器件电连接的区域，在电连接区域111通常设置有连接孔，例如，螺栓连接孔。例如，参见图3，电连接区域111设有螺栓连接孔，上述镍片层13焊接于铝排本体11的第二面的电连接区域111。此外，上述镍片层13的厚度可以根据实际需求进行合理设置。
实际情况中，铝排本体11氧化后导电能力下降严重，通过将镍片层13固定于上述铝排本体11上的电连接区域111，以保护电连接区域，可以提高电连接区域在空气中的稳定性和耐腐蚀性，以及电连接区域的硬度，防止因导电连接区域被意外损伤而增大接触电阻和温升，降低导电能力等。
在一些实施例中，所述镍片层13的厚度为0.1～0.2mm。
本公开实施例中镍片层13的厚度为0.1～0.2mm，可以在保障上述铝排本体11的电连接区域111在空气中的稳定性和耐腐蚀性的同时，不过多增加本公开实施例提供的母排的重量。
本公开实施例中，上述绝缘套14可以是橡胶绝缘套、硅胶绝缘套等。可以理解的是，绝缘套14的厚度和大小可以根据实际需求进行合理设置。在一些实施例中，上述绝缘套14的形状和大小与上述铝排本体11和上述加强金属层12贴合后的结构相适配，从而可以在绝缘套14套设于上述铝排本体11和上述加强金属层12贴合后的结构后，使得绝缘套14的内表面与上述铝排本体11和上述加强金属层12贴合后的结构的外表面相贴合。例如，参见图4，绝缘套14套设于上述铝排本体11和上述加强金属层12贴合后的结构10，其中，上述铝排本体11的第二面的电连接区域固定有镍片层(图4中未示出)。
本公开实施例通过将所述绝缘套14套设于所述铝排本体11和所述加强金属层12上，可以起到绝缘防护作用，以防止裸露导体与人或物直接接触。
在一些实施例中，所述绝缘套14为硅橡胶绝缘套。
本公开实施例中，由于硅橡胶具有柔软、耐高温、耐磨等特点，采用硅橡胶绝缘套，不仅易于生产装配，还可以保证在长时间通电以及高温情况下的绝缘性能。
本公开实施例提供的母排包括铝排本体、加强金属层、镍片层和绝缘套，所述铝排本体和所述加强金属层的形状相同，所述加强金属层贴合于所述铝排本体的第一面，所述镍片层固定于所述铝排本体上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域，所述绝缘套套设于所述铝排本体和所述加强金属层上。由于在铝排本体的第一面贴合有加强金属层，可以增加母排的强度，在铝排本体上与所述第一面相背离的第二面的电连接区域固定镍片层，可以增强母排的电连接区域在空气中的稳定性和耐腐蚀性，从而可以在保证母排具有较强的强度和导电性能的同时，减少母排重量和成本。
在一些实施例中，所述加强金属层12为不锈钢层。
本公开实施例中，由于不锈钢的强度较高，且成本较低，通过将不锈钢层贴合到铝排本体的第一面，不仅可以增强铝排本体的强度，而且可以降低成本。
可以理解的是，上述不锈钢层的厚度可以根据实际需求进行合理设置。
在一些实施例中，所述不锈钢层的厚度大于或等于0.1mm。
本公开实施例中，不锈钢层的厚度大于或等于0.1mm，可以保证本公开实施例提供的母排具有较高的强度。在一些实施例中，上述不锈钢层的厚度可以等于0.1mm，这样可以在保证本公开实施例提供的母排具有较高的强度的同时，不因不锈钢层过多增加本公开实施例提供的母排的重量。
在一些实施例中，所述铝排本体由多层铝箔组成，且所述铝排本体的电连接区域的多层铝箔焊接成一体。
本公开实施例中，铝排本体由多层铝箔组成，可以使得本公开实施例提供的母排有一定的水平和垂直拉伸长度范围，从而使装配更容易，连接更可靠，而且可以降低整个母排的加工精度等要求，此外，与铜排相比可以明显减重，甚至与铜排相比可以减重至少50％。
此外，铝排本体与其他电器件电连接位置(也即上述电连接区域)，可以将多层铝箔焊接成一个整体，例如，采用分子扩散焊工艺将电连接区域的多层铝箔焊接成一个整体，从而可以提高电连接区域的强度和硬度。
在一些实施例中，所述铝排本体11中间呈圆弧状凸起。
例如，参见图5，铝排本体11中间呈圆弧状凸起，可以增强铝排本体的拉伸性，提高铝排本体的韧性。可以理解的是，上述加强金属层12和上述绝缘套14也可以设置与铝排本体11的呈圆弧状凸起相适配的凸起，以使得铝排本体11与上述加强金属层12和上述绝缘套14可以贴合在一起。
在一些实施例中，所述铝排本体11的第一面为所述铝排本体11上中间呈圆弧状凸起的面。
例如，如图1所示，铝排本体11上中间呈圆弧状凸起的面也即铝排本体11的上表面。实际应用中，在铝排本体11中间呈圆弧状凸起时，在母排安装时铝排本体11上中间呈圆弧状凸起的面通常为与连接件(例如，螺栓)连接的接触面。为了避免连接件直接与铝排本体11上中间呈圆弧状凸起的面连接，可以将上述加强金属层12贴合到铝排本体11上中间呈圆弧状凸起的面(也即第一面)，可以在本公开实施例提供的母排与其他电器件电连接时，使螺栓等连接件与上述加强金属层12接触，从而可以解决铝排本体强度和硬度低的问题。
在一些实施例中，所述母排还包括压力检测装置15，所述压力检测装置15位于所述加强金属层12和所述铝排本体11之间，且设于所述铝排本体11的第一面的电连接区域。
本公开实施例中，压力检测装置15可以是压力传感器，在一些实施例中，所述压力检测装置为薄膜式压力传感器。例如，参见图1，薄膜式压力传感器设于铝排本体11和加强金属层12之间，且位于铝排本体11的上表面的电连接区域。
在一些实施例中，所述铝排本体11的电连接区域111设有第一连接孔16，所述压力检测装置设有与所述第一连接孔16相适配的第二连接孔17。
本公开实施例中，压力检测装置设有与所述第一连接孔16相适配的第二连接孔17，便于上述压力检测装置15的固定。
需要说明的是，在实际应用中，上述压力检测装置可以外接控制模块，例如，连接电动汽车的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，从而电子控制单元可以根据压力检测装置检测的压力值判断电连接情况，并可以进行相应的报警处理和故障处理。
本公开实施例通过在铝排本体11的第一面的电连接区域设置压力检测装置15，可以采集母排与其他电器件连接处的压力值。例如，参见图6，螺栓21由上至下依次穿过加强金属层12、压力检测装置15、铝排本体11和高压电器件连接面31，并通过螺母22紧固，得到如图7所示的结构，也即母排1通过螺栓21和高压电器件连接面31固定在一起，从而通过压力检测装置15可以采集母排与其他电器件连接处的压力值。需要说明的是，上述镍片层固定在铝排本体11的电连接区域，图4中未示出。
以下以本公开实施例提供的母排通过螺栓与其他电器件连接为例进行说明，母排通过螺栓和其他电器件连接后，可以在验证到扭力符合要求，接触电阻(也即电连接区域的电阻)阻值在正常范围内的情况下，通过压力检测装置采集电连接区域的压力值，并可以作为初始压力值。由于电连接的两个接触面出现变形、腐蚀或螺栓松动等情况后，压力值往往会出现较大变化，因此，可以将压力检测装置采集到的压力值与上述初始压力值比较，以判断螺栓连接情况、母排导电能力和高压安全性，并可以进行相应的报警处理和故障处理。
以下以本公开实施例提供的母排用于电动汽车中的高压电连接为例，说明基于压力检测装置采集的压力值对电动汽车中高压电连接情况进行监测的方法。如图8所示，可以包括如下步骤：
步骤801、获取初始压力值P0。
该步骤中，初始压力值P0可以是母排和其他电器件连接后，在验证到扭力符合要求，接触电阻(也即电连接区域的电阻)阻值在正常范围内的情况下，压力检测装置采集到的电连接区域的压力值。
步骤802、判断压力值变化是否正常。
例如，判断压力检测装置当前采集的压力值与初始压力值P0之间的差值的绝对值∣ΔP∣是否小于或等于P0*5％，在∣ΔP∣≦P0*5％的情况下，确定压力值变化正常，执行步骤803，否则执行步骤804。
步骤803、反馈连接正常信息给电池管理系统。
本公开实施例中，上述电池管理系统可以为电动汽车的电池管理系统。
步骤804、反馈连接异常信息给电池管理系统，并根据压力值的变化判定为不同的故障等级。
该步骤中，在压力值变化异常的情况下，可以向电池管理系统反馈连接异常信息，并可以根据压力值的变化大小判定为不同的故障等级。相应的，电池管理系统根据不同故障等级进行相应的处理措施。
在一些实施例中，可以预先设定不同压力值变化范围对应的不同的故障等级以及不同故障等级对应的处理措施，例如，如下所示：
正常：在∣ΔP∣≤P0*5％的情况下，可以向电池管理系统上报正常。
一级：在P0*5％＜∣ΔP∣≤P0*15％的情况下，可以记录故障信息，不报警。
二级：在P0*15％＜∣ΔP∣≤P0*70％的情况下，可以记录故障信息，报警，降低电池输出/输入功率，并可以提醒用户需尽快检修。
三级：在P0*70％＜∣ΔP∣≤P0*70％的情况下，可以记录故障信息，报警，降低电池输出/输入功率，并整车限速。
四级：在P0*70％＜∣ΔP∣的情况下，可以记录故障信息，报警，强制断开高压输出和电池输出/输入回路。
需要说明的时，上述限值(也即P0*5％、P0*15％、P0*70％和P0*70％)可根据实际情况进行设定。
本公开实施例中通过设置的压力采集装置以及相应的安全监控策略可有效的为电池管理系统或整车控制系统提供高压电连接可靠性的信息和判据，使电动汽车及时做出反应，并可及时进行处理，可以极大的降低电动汽车运行时常发生的起火等安全风险，使得电动汽车高压回路以及电动汽车运行更安全，更可靠。
综上，本公开实施例提供的母排采用多层铝箔结构，电连接区域采用分子扩散焊，上层粘接薄不锈钢层，电连接区域采用电阻焊焊接薄镍片，同时外面增加绝缘层，可降低母排重量和成本，提高连接强度、导电性和稳定性。
此外，本公开实施例提供的母排还设有压力检测装置，并结合相应的安全监控策略可有效的为电池管理系统或整车控制系统提供高压电连接可靠性的信息和判据，使电动汽车及时做出反应，并可及时进行处理，可以极大的降低电动汽车运行时常发生的起火等安全风险，使得电动汽车高压回路以及电动汽车运行更安全，更可靠。
本公开实施例还提供一种车辆，包括上述任一实施例提供的母排，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。