[发明专利]用于车辆的连接装置及方法

说明书

技术领域

本发明大体涉及车辆电气领域，更具体地涉及一种用于车辆的连接装置及方法。

背景技术

在车辆中，高压（HV）系统，包括电池、逆变器、马达等，就安全性来说是至关重要的。特别是在紧急情况下，如发生事故时，快速并可靠地将高压电源，例如电池，从高压系统的其他部分，例如逆变器或马达断开，是重要的。此外重要的一点是尽可能快地将高压系统的其他部分放电，以防止电荷失控地消散，例如，在系统组件，如电缆，被损坏时产生电弧事件。

通常，在检测到严重的车辆事故时，通过打开电接触器的方式将电池从车辆的高压母线断开。所述电接触器由继电器供电并由电池管理系统、车辆控制单元或安全气囊控制单元控制。这种情况下，接触器打开，在电力上断开电池。然而，这种断开事件取决于接触器的物理参数和控制逻辑，从发出请求时刻起即存在时间延迟。

另外，除了断开电池，从高压系统的其余部分有效地去除剩余的高电压电荷也是至关重要的。通常情况下，高压系统具有电路形式的安全装置，其在触发放电电路后在几秒钟内将高压系统剩余的电荷放电至低于安全电压阈值的电压水平。然而，这种方式导致显著的时间延迟，直到从高压系统的其余部分充分去除剩余的电能。例如，在一种常用的放电电路中，MOSFET并联连接到电容，其触发后在2～3秒内将电路放电至低于安全电压阈值的电压水平。在另一种常用的放电电路中，负载电阻并联连接到电容，其在数十秒钟之内使电路放电。此外，在电动马达或供电逆变器单元向高压系统的其他部分继续供电的情况下，如由于事故后或失去对转换器的控制后导致车轮自由旋转，即使高压母线、高压电池已经完全断开，这种剩余能量的释放系统将失效，并导致高压系统其他部分在长时间内在电力方面是不安全的。在这种情况下，当车辆碰撞发生时，需要提供更快、更可靠的解决方案来断开高压系统或使高压系统放电。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种用于车辆的连接装置和方法,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的电池和高压母线之间的连接装置，包括：电连接器，包括第一导电部分、第二导电部分，以及在第一导电部分和第二导电部分之间的第一绝缘部分；以及控制模块，用于在车辆发生事故时触发电连接器从第一位置移动到第二位置；其中在第一位置，电池的正极和高压母线的正母线电连接到第一导电部分，电池的负极和高压母线的负母线电连接到第二导电部分，使得电池和高压母线之间有电流；并且其中在第二位置，电池的负极和正极中的至少一个连接到第一绝缘部分，使得电池和高压母线之间没有电流。

根据本发明的一实施方式，连接装置还包括第二绝缘部分，第一导电部分或第二导电部分将第二绝缘部分与第一绝缘部分分隔开；其中在第二位置，电池的正极和负极中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的一个，并且高压母线的正母线和负母线中的至少一个连接到第一绝缘部分和第二绝缘部分中的另一个。

根据本发明的一实施方式，其中在第一位置，高压母线的额外的正母线与电连接器分离，并且在第二位置，高压母线的额外的正母线和负母线电连接到第一导电部分或第二导电部分，以形成短路；或者在第一位置，高压母线的额外的负母线与电连接器分离，并且在第二位置，高压母线的额外的负母线和正母线电连接到第一导电部分或第二导电部分，以形成短路。

根据本发明的一实施方式，其中电连接器是一件式电连接器。

根据本发明的一实施方式，其中电连接器是杆，当由控制模块触发时，杆沿着杆的轴线从第一位置移动到第二位置。

根据本发明的一实施方式，其中杆包括在杆的一个末端处的压力板；在第一位置时，压力板靠着控制模块而定位，并且在第二位置时，压力板与控制模块分开。

根据本发明的一实施方式，其中连接装置还包括绝缘末端限位器，杆将末端限位器与控制模块分隔开；在第一位置时，杆与末端限位器分开；并且在第二位置，杆靠着末端限位器而定位。

根据本发明的一实施方式，其中电池的每个极和高压母线的每个母线都通过接触衬套连接到杆，接触衬套包括中空部分，杆穿过中空部分；并且中空部分被成形为向杆提供摩擦配合，使得在接触衬套和杆的第一导电部分或第二导电部分之间形成低电阻电连接。

根据本发明的一实施方式，其中连接装置还包括绝缘壁，绝缘壁包括中空内部，绝缘壁容纳杆和接触衬套，并且中空内部被成形为配合杆穿过。

根据本发明的一实施方式，其中控制模块是烟火装置，在车辆发生事故时，烟火装置产生爆破力，使电连接器从第一位置移动到第二位置。