电动汽车动力电池箱的电连接装置

摘要

本发明提出一种电动汽车动力电池箱的电连接装置，用于电连接电池与汽车，所述电池外箱设置在汽车车身上，所述电池设置在电池内箱中，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置包括：线簧和能插入所述线簧的插针，所述插针设置在所述电池外箱或所述电池内箱上，所述线簧设置在所述电池内箱或所述电池外箱上，所述插针与所述线簧连接后形成主电路。本发明采用凹、凸接触杆与插针、线簧的连接装置，可以实现在接触与分离时，插针、线簧部分不会出现电弧烧蚀现象，从而保证其稳定工作。

权利要求

1.一种电动汽车动力电池箱的电连接装置，用于电连接电池与汽车，电池外箱设置在汽车车身上，所述电池设置在电池内箱中，其特征在于，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置包括：线簧和能插入所述线簧的插针，所述插针设置在所述电池外箱或所述电池内箱上，所述线簧设置在所述电池内箱或所述电池外箱上，所述插针与所述线簧连接后形成主电路。

2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述线簧连接在第一连接板上，所述第一连接板连接在所述电池外箱上，所述插针连接在第二连接板上，所述第二连接板连接在所述电池内箱上，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置还包括：保护所述主电路的保护装置，所述保护装置包括设置在所述第一连接板上的第一保护装置和设置在所述第二连接板上的第二保护装置，所述第一保护装置能与所述第二保护装置连接并形成保护电路，所述保护电路与所述主电路并联设置。

3.如权利要求2所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述保护电路包括：相互配合连接的呈长杆状的凸接触杆和凹接触杆，所述凸接触杆的端部具有突出的外表面，所述凹接触杆的端部具有与突出的外表面相配合连接的内凹面；所述凸接触杆设置在所述第一连接板上或所述第二连接板上，所述凹接触杆设置在所述第二连接板上或所述第一连接板上，所述第一保护装置为凸接触杆或凹接触杆，所述第二保护装置为凹接触杆或凸接触杆。

4.如权利要求3所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，在进行电连接时，所述凸接触杆和所述凹接触杆先于所述插针和所述线簧接触，在脱离连接时，所述凸接触杆和所述凹接触杆后于所述插针和所述线簧分离。

5.如权利要求3所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述线簧与所述凹接触杆并排设置在所述第一连接板上，所述线簧、所述凹接触杆及所述第一连接板相互电连接，所述第一连接板上设有与所述第一连接板电连接的第一接头；所述插针与所述凸接触杆并排设置在所述第二连接板上，所述插针、所述凸接触杆及所述第二连接板相互电连接，所述第二连接板上设有与所述第二连接板电连接的第二接头。

6.如权利要求5所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述第一连接板设有光孔，所述凹接触杆穿设在所述光孔中，所述凹接触杆的一端螺接有限位螺母，所述凹接触杆的另一端，所述凹接触杆的外表面具有卡台，所述卡台与第一连接板之间设有套设在所述凹接触杆的外表面上的弹性元件。

7.如权利要求3所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述凸接触杆的突出的外表面包括锥形的外表面以及与所述锥形的外表面连接的圆形触头，所述圆形触头位于所述突出的外表面的端部。

8.如权利要求7所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述凸接触杆的所述圆形触头与所述内凹面的接触距离小于所述插针和所述线簧的接触距离。

9.如权利要求7所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述凸接触杆的锥形外表面、所示圆形触头和所述凹接触杆的内凹面上镀有防电弧烧蚀的铜合金材料的镀层。

10.如权利要求9所述的电动汽车动力电池箱的电连接装置，其特征在于，所述铜合金材料为铜钨合金或碲铜，所述镀层厚度在3μm至10μm之间。

说明书

电动汽车动力电池箱的电连接装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车动力电池箱的电连接装置。

背景技术

[0002] 随着世界经济的快速发展，能源与环境已经成为人类发展和生存的重大问题。燃油汽车使用的燃料为一次性能源，开发使用后便不可再生。随着全球能源消耗的增加，地球的矿物能源已面临枯竭。电动汽车作为一种新型交通工具，在缓解能源危机，促进人类与环境和谐发展等方面具有无法比拟的优势，是推进交通发展模式转变的有效载体。

[0003] 电动汽车使用车载电池所储存的电能作为其行驶的动力，但是动力电池的能量密度和功率密度远不如汽油、柴油，导致电动汽车一次充电的行驶里程比较短，而且受电池使用特性的限制，不可能在短时间完成充电过程，为此，采用更换电池的方式来满足车辆日常的运行需求，即在车辆电量不足时，到换电站将电量不足的电池更换为充满电的电池，如同燃油车到加油站加油一样。只有这样，电动汽车才能满足人们的日常需求。其中的核心技术是如何快速地进行电池箱与电动汽车的电气连接。

[0004] 电动汽车的电池外箱固定在汽车车身上，电池内箱储存着车辆运行所需的能量。电池箱(电池内箱)与电动汽车的电气连接时，就是将电池内箱安装到电池外箱上。目前电动汽车动力电池箱的电连接常用平面接触的电连接器连接。平面接触的电连接器体积大、刚度小，连接不方便，尤其在车辆转弯过程中，容易出现由于虚接而产生接触不良等故障。另外，在车辆颠簸时，电连接器之间仍然容易脱离连接产生空隙，从而引起电弧，导致电连接器的平面烧伤。

发明内容

[0005] 本发明旨在提供一种电动汽车动力电池箱的电连接装置，以解决现有的电池箱的平面连接容易出现由于虚接而产生接触不良等故障。本发明还可以解决电池箱的连接过程中容易出现的电弧灼伤的问题。

[0006] 为此，本发明提出一种电动汽车动力电池箱的电连接装置，用于电连接电池与汽车，所述电池外箱设置在汽车车身上，所述电池设置在电池内箱中，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置包括：线簧(也称为线簧插孔)和能插入所述线簧的插针，所述插针设置在所述电池外箱或所述电池内箱上，所述线簧设置在所述电池内箱或所述电池外箱上，所述插针与所述线簧连接后形成主电路。

[0007] 所述线簧连接在第一连接板上，所述第一连接板连接在所述电池外箱上，所述插针连接在第二连接板上，所述第二连接板连接在所述电池内箱上，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置还包括：保护所述主电路的保护装置，所述保护装置包括设置在所述第一连接板上的第一保护装置和设置在所述第二连接板上的第二保护装置，所述第一保护装置能与所述第二保护装置连接并形成保护电路，所述保护电路与所述主电路并联设置。

[0008] 进一步地，所述保护电路包括：相互配合连接的呈长杆状的凸接触杆和凹接触杆，所述凸接触杆的端部具有突出的外表面，所述凹接触杆的端部具有与突出的外表面相配合连接的内凹面；所述凸接触杆设置在所述第一连接板上或所述第二连接板上；所述凸接触杆设置在所述第二连接板上或所述第一连接板上，所述第一保护装置为凸接触杆或凹接触杆，所述第二保护装置为凹接触杆或凸接触杆。

[0009] 进一步地，在进行电连接时，所述凸接触杆和所述凹接触杆先于所述插针和所述线簧接触，在脱离连接时，所述凸接触杆和所述凹接触杆后于所述插针和所述线簧分离。

[0010] 进一步地，所述凸接触杆的突出的外表面包括锥形的外表面以及与所述锥形的外表面连接的圆形触头，所述圆形触头位于所述突出的外表面的端部。

[0011] 进一步地，所述第一连接板与所述第二连接板均为导体，所述线簧与所述凹接触杆并排设置在所述第一连接板上，所述线簧、所述凹接触杆及所述第一连接板相互电连接，所述第一连接板上设有与所述第一连接板电连接的第一接头；所述插针与所述凸接触杆并排设置在所述第二连接板上，所述插针、所述凸接触杆及所述第二连接板相互电连接，所述第二连接板上设有与所述第二连接板电连接的第二接头。

[0012] 进一步地，所述第一连接板设有光孔，所述凹接触杆穿设在所述光孔中，所述凹接触杆的一端螺接有限位螺母，所述凹接触杆的另一端，所述凹接触杆的外表面具有卡台，所述卡台与第一连接板之间设有套设在所述凹接触杆的外表面上的弹性元件。

[0013] 进一步地，所述凸接触杆的所述圆形触头与所述内凹面的接触距离小于所述插针和所述线簧的接触距离。

[0014] 进一步地，所述凸接触杆的锥形外表面、圆形触头和所述凹接触杆的内凹面上镀有防电弧烧蚀的铜合金材料的镀层。

[0015] 进一步地，所述铜合金材料为铜钨合金或碲铜，所述镀层厚度在3μm至10μm之间。

[0016] 本发明通过所述插针插入所述线簧形成电池箱的电连接，这种线簧的插入式电连接使得电池箱的电连接更加稳定，插针与线簧的连接不会由于车辆的颠簸而产生松动或脱离，因而克服了现有的平面连接容易出现由于虚接而产生接触不良等故障的问题。另外，本发明还采用凹、凸接触杆与插针、线簧的并联连接装置，可以实现在插针、线簧接触与分离时，插针、线簧部分不会出现电弧烧蚀现象，从而保证其稳定工作。

附图说明

[0017] 图1为根据本发明实施例的电动汽车动力电池箱的电连接装置结构示意图；

[0018] 附图标号说明：

[0019] 1.紧固螺栓，2.弹簧垫片，3.第一连接板，4.线簧，5.插针，6.第二连接板，7.弹簧垫片

[0020] 8.紧固螺栓，9.凸接触杆，10.紧固螺栓，11.弹簧垫片，12.线缆转接头[0021] 13.压簧，14.弹簧垫片，15 螺母，16凹接触杆

具体实施方式

[0022] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

[0023] 如图1所示，本发明提出一种电动汽车动力电池箱的电连接装置，所述电动汽车动力电池箱的电连接装置包括：第一连接板3，与电池外箱(图中未示出)连接；线簧4，设置在所述第一连接板3上，；第二连接板6，与电池内箱(图中未示出)连接；插针5，设置在所述第二连接板6上，插针5与电动汽车的电池电连接，线簧4与电池外箱上的供电电路或驱动系统电连接，电池箱连接时，所述插针5插入所述线簧4并与所述线簧形成主电路，从而实现电池对车辆的供电。

[0024] 通过所述插针插入所述线簧形成电池箱的电连接，线簧与插针是过盈配合，具有一定的压紧力，在车辆转弯时，插针与线簧不会分离而导致车辆失去动力。这种线簧的插入式电连接使得电池箱的电连接更加稳定，插针与线簧的连接不会由于车辆的颠簸而产生松动或脱离，因而克服了现有的平面连接容易出现由于虚接而产生接触不良等故障的问题。

[0025] 其中，线簧4通过紧固螺栓1和弹簧垫片2固定在第一连接板3上，插针5通过紧固螺栓8、弹簧垫片7固定在第二连接板6上。

[0026] 所述电动汽车动力电池箱的电连接装置还包括：保护所述主电路的保护装置，所述保护装置包括设置在所述第一连接板上的第一保护装置和设置在所述第二连接板上的第二保护装置，所述第一保护装置能与所述第二保护装置连接并形成保护电路。保护电路用于保护插针与线簧连接或脱离连接时，插针与线簧之间不会产生电弧，例如，所述保护电路与所述主电路并联设置，通常主电路的电流大于保护电路的电流。主电路起到电池箱的主要电连接的作用，保护电路起到次要的电连接的作用。保护电路除了保护插针与线簧之间不会产生电弧，还可以起到分流的作用，减小护插针与线簧之间的电流。所述保护装置的设置并不局限于上述实施例中线簧与插针的连接，也可以适用于其他形式的第一连接板与第二连接板的电连接，例如，可以适用于现有的平面连接的连接装置上。

[0027] 所述保护电路例如包括：相互配合连接的呈长杆状的凸接触杆9和凹接触杆16。所述第一保护装置为凸接触杆或凹接触杆，所述第二保护装置为凹接触杆或凸接触杆。凸接触杆9抵接在凹接触杆16中。凹接触杆16通过压簧13、螺母1、弹簧垫片14设置在第一连接板3上，凸接触杆9通过紧固螺栓10、弹簧垫片11固定在第二连接板6上。

[0028] 所述凸接触杆9的端部(图1中凸接触杆9的的左端)具有突出的外表面，所述凹接触杆16的端部(图1中凹接触杆16的右端)具有与突出的外表面相配合连接的内凹面；所述凸接触杆设置在所述第一连接板3上，所述凹接触杆设置在所述第二连接板6上；或所述凸接触杆设置在所述第二连接板6上，所述凹接触杆设置在所述第一连接板3上。
在进行电连接时，所述凸接触杆9和所述凹接触杆16先于所述插针5和所述线簧4接触，在脱离连接时，所述凸接触杆9和所述凹接触杆16后于所述插针5和所述线簧4分离。这样，可以保证插针5和线簧4的连接或分离时都不会由于电弧的产生而烧蚀，从而保护了主电路。

[0029] 上述防止电弧产生的措施可以具体这样来实现：所述第一连接板3设有光孔，所述凹接触杆16穿设在所述光孔中，所述凹接触杆的一端螺接有螺母15，用于限定凹接触杆16从第一连接板3掉出来。所述凹接触杆的另一端(图1中凹接触杆16的右端)，所述凹接触杆的外表面具有卡台，所述卡台与第一连接板之间设有套设在所述凹接触杆的外表面上的压簧13，这样，凹接触杆16可相对第一连接板3错动。

[0030] 在进行电连接时，所述凸接触杆9和所述凹接触杆16先于所述插针5和所述线簧4接触，在弹性元件，例如压簧13作用下，凹接触杆16相对第一连接板3错动。随着凸接触杆推动凹接触杆，插针5随着第二连接板6向第一连接板3逐渐靠近，从而使得所述插针5和所述线簧4接触并形成插接。在脱离连接时，由于压簧13的作用，所述凸接触杆9和所述凹接触杆16后于所述插针5和所述线簧4分离。另外，压簧13逐渐被压缩而产生反作用力，使得凹、凸接触杆的接触面保持紧密贴合，从而实现两杆端面的良好接触。由于压簧
13施加较大的反作用力，还能破坏接触面上的氧化膜，从而减小接触电阻。

[0031] 进一步地，所述凸接触杆的突出的外表面包括锥形的外表面以及与所述锥形的外表面连接的圆形触头。圆形触头位于所述突出的外表面的端部，用于抵触在凹接触杆的内凹面上，两个接触杆的接触部分均为圆形。所述内凹面可以为封闭的，也可以为敞口的，即凹接触杆具有喇叭口。通常，圆形触头是由锥形的外表面渐缩形成，内凹面为封闭的，所述内凹面的形状可以为锥形或球形或其他曲面形状，以便于加工和电连接。由于圆形触头的面积较小，内凹面的面积较大，因而圆形触头与内凹面的配合接触可以有较大的自由度，也就是在较大的范围内，凸接触杆9都可以与凹接触杆16接触，从而在精度要求不高的条件下，实现电动汽车动力电池箱的方便更换。

[0032] 进一步地，所述凸接触杆的锥形外表面、所示圆形触头和所述凹接触杆的内凹面上镀有防电弧烧蚀的铜合金材料的镀层。即使两接触杆间产生电弧，由于两接触杆表面均经过处理，也不会由于电弧而出现烧蚀，从而起到更好的防电弧作用。进一步地，所述铜合金材料为铜钨合金或碲铜，这些材料耐烧蚀，所述镀层厚度在3μm至10μm之间，以兼顾加工的方便、成本的高低和耐烧蚀效果。

[0033] 进一步地，所述第一连接板3与所述第二连接板6均为导体，所述线簧4与所述凹接触杆16并排设置在所述第一连接板上，所述线簧4、所述凹接触杆16及所述第一连接板3相互电连接，所述第一连接板上设有与所述第一连接板电连接的第一接头；所述插针5与所述凸接触杆9并排设置在所述第二连接板6上，所述插针5、所述凸接触杆9及所述第二连接板6相互电连接，所述第二连接板6上设有与所述第二连接板电连接的第二接头。第一接头、第二接头可以采用线缆转接头12。线缆转接头12为中空的，呈90度弯头状，主要起到电连接的作用。线缆转接头12的一端螺接在第一连接板3或所述第二连接板6上。所述插针插入所述线簧并与所述线簧形成主电路，凸接触杆和凹接触杆形成保护电路。

[0034] 所述凸接触杆9的所述圆形触头与所述内凹面的接触距离小于所述插针5和所述线簧5的接触距离。如图所示，连接时，所述第一连接板3与所述第二连接板6平行并相向设置，凸接触杆9的所述圆形触头与第二连接板6的距离要大于插针5与第二连接板6的距离，也就是凸接触杆9的圆形触头比插针5更接近第一连接板3。同时，凹接触杆的内凹面与第一连接板3的距离要大于线簧4的内部接触面与第一连接板3的距离，也就是，凹接触杆的内凹面比线簧4的内部接触面5更接近第二连接板6，这样，凹、凸接触杆之间的接触距离从两端上都小于插针、线簧的接触距离，从而使所述凸接触杆9和所述凹接触杆16先于所述插针5和所述线簧4接触。主电路与保护电路的两端分别并联在第一连接板3或所述第二连接板6上的转接头12之间。第一连接板3的转接头12可以连接汽车车身上的供电或驱动系统，第二连接板6上的转接头12可以连接电池，这样，就可以使电池对汽车供电。

[0035] 本发明采用上述连接方式，线路连接简便、凹、凸接触杆与插针、线簧的连接装置，可以实现在接触与分离时，插针、线簧部分不会出现电弧烧蚀现象，从而保证其稳定工作。

[0036] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。