中继连接器和电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及中继连接器和包括该中继连接器的电池组，该中继连接器被设置在从可再充电的电池到负载的馈送路径中和从充电器到电池的馈送路径中。
【背景技术】
[0002]在由可再充电的电池操作的设备(例如车辆)中，当电池的剩余容量降低时，需要将电池连接至外部充电器以进行充电。在从充电器对电池进行充电时，从电池到车辆的机座一侧的负载等的馈送路径暂时中断，而形成从充电器到电池的馈送路径。
[0003]图7示出了与电池、负载和充电器连接的各个馈送路径的常规示例性配置。在图7所示的示例性配置中，电池组100包括可再充电的电池10。电池10向负载20提供操作电流。充电连接器32连接至双极型连接器31，以便从充电器40提供充电电流。
[0004]在负载正电极馈线13内放入开关元件13a，该负载正电极馈线13将与电池1的正电极端子连接的电池正电极馈线11连接至负载20，并且在负载负电极馈线14内放入开关元件14a，该负载负电极馈线14将与电池1的负电极端子连接的电池负电极馈线12连接至负载20。
[0005]此外，在充电器正电极馈线15内放入开关元件15a，该充电器正电极馈线15将电池正电极馈线11与充电器40的正电极端子进行连接，并且在充电器负电极馈线16内放入开关元件16a，该充电器负电极馈线16将电池负电极馈线12与充电器40的负电极端子进行连接。
[0006]这四个开关元件13a、14a、15a和16a分别使负载正电极馈线13、负载负电极馈线
14、充电器正电极馈线15和充电器负电极馈线16导电或中断。机械开关例如继电器或半导体开关如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)可用于开关元件13a、14a、15a和16a。
[0007]在从电池10向负载20提供操作电流时，放入负载正电极馈线13内的开关元件13a和放入负载负电极馈线14内的开关元件14a被接通。此时，放入充电器正电极馈线15内的开关元件15a和放入充电器负电极馈线16内的开关元件16a被关断。
[0008]在从充电器40向电池10提供充电电流时，充电连接器32被连接至双极型连接器31，并且放入充电器正电极馈线15内的开关元件15a和放入充电器负电极馈线16内的开关元件16a被接通。此时，放入负载正电极馈线13内的开关元件13a和放入负载负电极馈线14内的开关元件14a被关断。
[0009]如上所述，当从电池10向负载20提供操作电流时，开关元件13a和14a被接通，并且开关元件15a和16a被关断。因此，能够防止电池10的电压输出至双极型连接器31的端子，其中充电连接器32已从该双极型连接器31的端子中抽出，并且即使当异物接触到双极型连接器31的端子时，仍然能够防止由接触而引起的电池10的短路故障。
[0010]此外，当从充电器40向电池10提供充电电流时，开关元件15a和16a被接通，并且开关元件13a和14a被关断。因此，能够避免使得来自充电器40的充电电流经由负载正电极馈线13和负载负电极馈线14流向负载20的潜行电流(sneak current)。
[0011]作为用于切换电池、负载和充电器的互连的另一示例性配置，已知的是通过插入或抽出连接器和跨接插头(jumper pIug)来对电池与负载之间的连接和电池与充电器之间的连接进行切换的示例性配置。图8示出了通过插入或抽出连接器和跨接插头来对电池、负载和充电器的连接进行切换的示例性配置。在以下列出的专利文献I等中公开了该示例性配置。
[0012]在图8的示例性配置中，提供了:过电流阻断元件17，其用于中断过电流;热敏电阻10a，其用于在充电时监测电池10的温度；以及热断路器10b，其根据热敏电阻1a的信息来停止充电。还提供了中继连接器33，其中，跨接插头34和充电器40的充电连接器35可以兼容地插入到中继连接器33中或从中继连接器33抽出。
[0013]中继连接器33具有六个电极端子。电池正电极馈线11经由过电流阻断元件17被连接至作为正电极端子的第一端子(在图8中，第一端子被简单地表示为“I”；下文同样适用)。充电器负电极馈线16连接至第二端子。至负载20的负载正电极馈线13连接至第三端子。
[0014]热断路器1b的一个端子连接至中继连接器33的第四端子，热敏电阻器1a的一个端子连接至第五端子，并且热断路器1b的另一端子和热敏电阻1a的另一端子均连接至第六端子。
[0015]跨接插头34包括一对第一插脚和第三插脚(在图8中，第一插脚和第三插脚分别简单表示为“I”和“3”)，所述第一插脚和第三插脚通过跨接线34a被电短路。通过将跨接插头34插入到中继连接器33中，中继连接器33的第一端子和第三端子被短路。
[0016]在从电池10向负载20提供操作电流时，跨接插头34被插入到中继连接器33中，使得操作电流经由下述路径被提供给负载20:电池10—电池正电极馈线11—过电流阻断元件17—中继连接器33的第一端子—跨接插头34的第一插脚—跨接线34a—跨接插头34的第三插脚—中继连接器33的第三端子—负载正电极馈线13—负载20—负载负电极馈线14—电池负电极馈线12—电池10。
[0017]充电器40包括:充电连接器35，其连接至中继连接器33;以及电源插头41，其连接至商用电源。充电连接器35包括第一插脚(在图8中，第一插脚被简单表示为“I”；下文同样适用)、第二插脚、第四插脚、第五插脚和第六插脚，所述第一插脚、第二插脚、第四插脚、第五插脚和第六插脚分别连接至中继连接器33的第一端子、第二端子、第四端子、第五端子和第六端子。充电连接器35是在通过充电器40对电池10充电时被插入到中继连接器33中的连接器。
[0018]在从充电器40向电池10提供充电电流时，充电连接器35被插入到中继连接器33中，使得充电电流经由下述路径被提供给电池10:充电器40—充电连接器35的第一插脚—中继连接器33的第一端子—过电流阻断元件17—电池正电极馈线11 —电池10—电池负电极馈线12—充电器负电极馈线16—中继连接器33的第二端子—充电连接器35的第二插脚—充电器40。
[0019]如上所述，在操作电流的馈送路径和充电电流的馈送路径中放入中继连接器33，并且准备了插入到中继连接器33中的跨接插头34和充电连接器35。当将操作电流提供给负载20时，将跨接插头34插入到中继连接器33中，使得电池10与负载20相连接。在负载20的非操作期间，从中继连接器33抽出跨接插头34，以便将负载正电极馈线13与电池10完全切断。
[0020]当对电池10充电时，将充电连接器35插入到中继连接器33中，使得充电电流经由充电连接器35的第一插脚和第二插脚和中继连接器33的第一端子和第二端子被提供给电池10。因为负载正电极馈线13在充电期间被断开，所以来自充电器40的充电电流不会经由负载正电极馈线13而流向负载20，从而防止了充电电流潜行到负载20中。
[0021]在该示例性配置中，中继连接器33的与电池正电极馈线11连接的第一端子被用于从充电器40向电池10提供电力，以及经由跨接插头34通过负载正电极馈线13向负载20提供电力。结果，可以减少中继连接器33的端子的数量，并且还可以降低成本。
[0022]引文列表
[0023]专利文献
[0024]专利文献I:日本公开特许公报N0.2003-70168
【发明内容】
[0025]技术问题
[0026]图7所示的电池、负载和充电器的示例性连接配置中，设置有使馈送路径导电或中断的四开关元件13a、14a、15a和16a，因此，增加了四个开关元件的成本。在负载20的操作期间，使放入负载正电极馈线13内的开关元件13a和放入负载负电极馈线14内的14a维持在ON状态的电流需要持续流动，并且这导致电池10的电流消耗增加。
[0027]在图8所示的将连接器和跨接插头插入或抽出的示例性配置中，当从中继连接器33抽出跨接插头34和充电连接器35 二者时，电池10的电压被输出至中继连接器33的第一端子和第二端子。当异物接触到中继连接器33的第一端子和第二端子时，所述接触导致电池10的短路故障。
[0028]鉴于上述问题，本发明提供了中继连接器和电池组，在电池、负载和充电器的连接配置中，不会产生使来自充电器的充电电流流动至负载的潜行电流，电池的电压没有被输出至连接器的端子，以及使馈送路径导电或中断的所安装开关元件的数量可以被最小化。
[0029]解决问题的手段
[0030]根根据本发明的中继连接器包括第一端子、第二端子和第三端子。第一端子连接至向负载提供电力的馈线，第二端子连接至电池的一个电极端子，第三端子连接至开关元件的一个端子，开关元件的另一端子连接至电池的另一个电极端子和负载，第一端子和第二端子通过跨接插头的跨接线被短路，并且第二端子和第三端子通过使用充电连接器分别被连接至充电器的一个电极馈线和另一个电极馈线。
[0031]第