用于車輛的連接裝置、方法以及包括該裝置的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及車輛電氣領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于車輛的連接裝置、方法以及包括該裝置的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]在車輛中，高壓(HV)系統(tǒng)，包括電池、逆變器、馬達(dá)等，具有嚴(yán)格的安全性要求。特別是在緊急情況下，如發(fā)生事故時，快速并可靠地將高壓電源，例如電池，從高壓系統(tǒng)的其他部分，例如逆變器或馬達(dá)斷開，是至關(guān)重要的。此外重要的一點(diǎn)是盡可能快地將高壓系統(tǒng)的其他部分放電，以防止電荷失控地消散。例如，防止系統(tǒng)組件，如電纜，被損壞時產(chǎn)生電弧事件。
[0003]通常的安全措施，是在檢測到嚴(yán)重的車輛事故時，通過打開電接觸器的方式將電池與車輛的高壓母線斷開。所述電接觸器由繼電器驅(qū)動并由電池管理系統(tǒng)、車輛控制單元或安全氣囊控制單元控制。然而，上述斷開接觸器的方式取決于接觸器的物理參數(shù)和控制邏輯，從發(fā)出請求時刻起即存在時間延遲。
[0004]另外，除了斷開電池，從高壓系統(tǒng)的其余部分有效地去除剩余的高電壓電荷也是至關(guān)重要的。通常情況下，高壓系統(tǒng)具有電路形式的安全裝置，其在觸發(fā)放電電路后在幾秒鐘內(nèi)將高壓系統(tǒng)剩余的電荷放電至低于安全電壓閾值的電壓水平。然而，這種從高壓系統(tǒng)的其余部分充分去除剩余的電能的方式導(dǎo)致顯著的時間延遲。例如，在一種常用的放電電路中，MOSFET并聯(lián)連接到電容，其觸發(fā)后在2?3秒內(nèi)將電路放電至低于安全電壓閾值的電壓水平。在另一種常用的放電電路中，負(fù)載電阻并聯(lián)連接到電容，其在數(shù)十秒鐘之內(nèi)使電路放電。此外，在電動馬達(dá)或供電逆變器單元向高壓系統(tǒng)的其他部分繼續(xù)供電的情況下，如由于事故后或失去對轉(zhuǎn)換器的控制后導(dǎo)致車輪自由旋轉(zhuǎn)的情況下，盡管高壓母線、高壓電池已經(jīng)完全斷開，但剩余能量的釋放系統(tǒng)將失效，并導(dǎo)致高壓系統(tǒng)其他部分在長時間內(nèi)在電力方面是不安全的。在這種情況下，當(dāng)車輛碰撞發(fā)生時，需要提供更快、更可靠的解決方案來斷開高壓系統(tǒng)或使高壓系統(tǒng)放電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述問題，提出了本發(fā)明，以便提供一種用于車輛的連接裝置、方法以及包括該裝置的車輛，以克服上述問題或者至少部分地解決上述問題。
[0006]依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于車輛電池和高壓母線之間的連接裝置，其特征在于，包括:電連接器，包括第一導(dǎo)電部分、第二導(dǎo)電部分，第一絕緣部分和第二絕緣部分，所述第一導(dǎo)電部分、所述第二導(dǎo)電部分與所述第一絕緣部分、所述第二絕緣部分交替連接；以及控制模塊，用于在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置；其中在第一位置，所述電池的正極和所述高壓母線的正母線電連接到所述第一導(dǎo)電部分，所述電池的負(fù)極和所述高壓母線的負(fù)母線電連接到所述第二導(dǎo)電部分，使得所述電池和所述高壓母線之間導(dǎo)通；并且其中在第二位置，所述電池的正極連接到所述第一絕緣部分，并且所述電池的負(fù)極連接到所述第二絕緣部分，使得所述電池和所述高壓母線之間不導(dǎo)通；且所述正母線和負(fù)母線電連接到所述第一導(dǎo)電部分或所述第二導(dǎo)電部分，以形成短路。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述電連接器是桿，當(dāng)由所述控制模塊觸發(fā)時，所述桿沿著所述桿的軸線從第一位置移動到第二位置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述桿包括絕緣芯部，所述第一導(dǎo)電部分是設(shè)置在所述芯部上的第一導(dǎo)電套筒，所述第二導(dǎo)電部分是設(shè)置在所述芯部上的第二導(dǎo)電套筒，所述第一絕緣部分是設(shè)置在所述芯部上的第一絕緣套筒，且所述第二絕緣部分是設(shè)置在所述芯部上的第二絕緣套筒。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述桿包括在所述桿的一個末端處的壓力板；在第一位置時，所述壓力板靠著所述控制模塊而定位，并且在第二位置時，所述壓力板與所述控制模塊分開。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述連接裝置還包括絕緣末端限位器，所述桿位于所述絕緣末端限位器與所述控制模塊之間；在第一位置時，所述桿與所述絕緣末端限位器分開；并且在第二位置，所述桿靠著所述絕緣末端限位器而定位。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述電池的每一極和所述高壓母線的每一母線都通過接觸襯套連接到所述桿，所述接觸襯套包括中空部分，所述桿穿過所述中空部分；并且所述中空部分被成形為向所述桿提供摩擦配合，使得在所述接觸襯套和所述桿的導(dǎo)電部分之間形成低電阻電連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述連接裝置還包括絕緣壁，所述絕緣壁包括中空內(nèi)部，所述絕緣壁容納所述桿和所述接觸襯套，并且所述中空內(nèi)部被成形為配合所述桿穿過。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述絕緣壁包括銷部，所述銷部設(shè)置為當(dāng)所述桿處于第一位置時，靠著所述桿的末端，以將所述桿固定在第一位置；在車輛發(fā)生事故時，所述桿的所述末端產(chǎn)生的推力使得所述銷部位移，從而允許所述桿從第一位置移動到第二位置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述控制模塊包括煙火裝置，在車輛發(fā)生事故時，所述煙火裝置產(chǎn)生爆破力，使所述電連接器從第一位置移動到第二位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述控制模塊由車輛的電池管理系統(tǒng)、車輛控制單元和安全氣囊控制單元中的至少一種觸發(fā)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述第一絕緣部分和所述第二絕緣部分由耐燃材料制成。
[0017]依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種車輛，包括如前所述的電池和高壓母線之間的連接裝置。
[0018]依據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在車輛電池和高壓母線之間的連接裝置中使用的方法，其特征在于:其中所述連接裝置包括電連接器，所述電連接器包括第一導(dǎo)電部分、第二導(dǎo)電部分，第一絕緣部分和第二絕緣部分，所述第一導(dǎo)電部分、所述第二導(dǎo)電部分與所述第一絕緣部分、所述第二絕緣部分交替連接；且所述方法包括:在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置；其中在第一位置，所述電池的正極和所述高壓母線的正母線電連接到所述第一導(dǎo)電部分，所述電池的負(fù)極和所述高壓母線的負(fù)母線電連接到所述第二導(dǎo)電部分，使得所述電池和所述高壓母線之間導(dǎo)通；并且其中在第二位置，所述電池的正極連接到所述第一絕緣部分，并且所述電池的負(fù)極連接到所述第二絕緣部分，使得所述電池和所述高壓母線之間不導(dǎo)通；且所述正母線和負(fù)母線電連接到所述第一導(dǎo)電部分或所述第二導(dǎo)電部分，以形成短路。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，所述電連接器是桿，且在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置的步驟包括在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述桿沿著所述桿的軸線從第一位置移動到第二位置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置的步驟包括在車輛發(fā)生事故時，通過煙火裝置產(chǎn)生的爆破力觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，在車輛發(fā)生事故時觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置的步驟包括在車輛發(fā)生事故時，由車輛的電池管理系統(tǒng)、車輛控制單元和安全氣囊控制單元中的至少一種觸發(fā)所述電連接器從第一位置移動到第二位置。
[0022]總之，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種快速、可靠和安全的方案，將電池從高壓母線斷開，并通過將高壓系統(tǒng)的其他部分連接為短路，有效地將高壓母線的剩余電荷放電。