本發(fā)明涉及一種使用在電動(dòng)車(chē)輛的電氣系統(tǒng)中的熔斷器總成。

背景技術(shù)：

減少機(jī)動(dòng)車(chē)輛燃料消耗和排放的需求是公知的。因此，正在開(kāi)發(fā)減少或完全消除對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)依賴(lài)的車(chē)輛。電動(dòng)車(chē)輛是現(xiàn)在為此目的正在開(kāi)發(fā)的一種類(lèi)型的車(chē)輛?？傊?，電動(dòng)車(chē)輛與常規(guī)機(jī)動(dòng)車(chē)輛不同，因?yàn)樗鼈冇梢粋€(gè)或多個(gè)電池供電的電機(jī)選擇性的驅(qū)動(dòng)。相反地，常規(guī)機(jī)動(dòng)車(chē)輛僅依靠?jī)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)推進(jìn)車(chē)輛。

電動(dòng)車(chē)輛包括用于將電力分配至車(chē)輛各處的多個(gè)電氣系統(tǒng)。熔斷器用于許多這樣的電氣系統(tǒng)，包括在用于選擇性地向電動(dòng)車(chē)輛供給電力的高電壓電池組中。熔斷器被設(shè)計(jì)用于當(dāng)異常發(fā)生在電氣系統(tǒng)中時(shí)打開(kāi)，以中斷電路。因此熔斷器作為為了保護(hù)電氣系統(tǒng)在電路超載情況期間免受損壞的犧牲裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種根據(jù)本發(fā)明一示例性方面的熔斷器總成，除了其它方面，包括殼體、接收在殼體插座內(nèi)的熔斷器以及配置為將熔斷器保持在插座中且覆蓋熔斷器導(dǎo)電表面的阻擋裝置。

在前述熔斷器總成的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，阻擋裝置包括第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件。

在任一前述熔斷器總成的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件在第一阻擋指狀件接近第二阻擋指狀件的第一位置和第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件相互間隔開(kāi)的第二位置之間是易曲的。

在任何前述熔斷器總成的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，導(dǎo)電表面是熔斷器端蓋或端子的部分。

在任何前述熔斷器總成的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，拉片連接到熔斷器。

一種根據(jù)本發(fā)明另一示例性方面的電池組，除了其它方面，包括殼體、接收在殼體內(nèi)的熔斷器以及第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件，該第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件各自在相對(duì)于熔斷器的第一位置和第二位置之間是易曲的，第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件在第一位置中協(xié)作以覆蓋熔斷器的導(dǎo)電表面。

在前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，殼體設(shè)置為鄰近電池單元的至少一個(gè)組。

在任一前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，第一阻擋指狀件在第一位置接近第二阻擋指狀件以及第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件在第二位置相互分開(kāi)。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件中的每個(gè)包括配置為在第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件之間引導(dǎo)熔斷器的引入坡面。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，電池組包括在第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件中的每個(gè)的頭部下方的傾斜表面。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件在殼體的壁之間從殼體向上延伸。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，電池組包括協(xié)作以覆蓋熔斷器的第二導(dǎo)電表面的第三阻擋指狀件和第四阻擋指狀件。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，熔斷器的端子接合位于殼體插座內(nèi)的配套端子。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，拉片連接到熔斷器。

在任何前述電池組的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，拉片包括附接到熔斷器的主體以及從主體延伸的延伸部。

一種根據(jù)本發(fā)明另一示例性方面的方法，除了其它方面，包括在電動(dòng)車(chē)輛的電氣系統(tǒng)的殼體插座中定位熔斷器，以便熔斷器的導(dǎo)電表面由殼體的阻擋裝置大體上覆蓋。

在前述方法的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，電氣系統(tǒng)是電動(dòng)車(chē)輛的電池組。

在任一前述方法的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，定位熔斷器包括沿著阻擋裝置的引入坡面移動(dòng)熔斷器。

在任何前述方法的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，方法包括使阻擋裝置的第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件隨著熔斷器進(jìn)一步向容納在插座中的配套端子移動(dòng)而分開(kāi)。

在任何前述方法的進(jìn)一步地非限制性實(shí)施例中，方法包括在熔斷器已經(jīng)接合配套端子之后使第一阻擋指狀件和第二阻擋指狀件朝向彼此移回。

前述段落、權(quán)利要求或者下述說(shuō)明書(shū)和附圖中的實(shí)施例、示例和可選方案，包括其各種方面或各自個(gè)體特征，可以獨(dú)立地或以任何組合采用。結(jié)合一個(gè)實(shí)施例描述的特征也適用于所有實(shí)施例，除非這些特征是不相容的。

通過(guò)具體實(shí)施方式，所公開(kāi)的實(shí)例的各種特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得顯而易見(jiàn)。伴隨具體實(shí)施方式的附圖可被簡(jiǎn)述如下。

附圖說(shuō)明

圖1圖示地說(shuō)明了電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；

圖2說(shuō)明了電動(dòng)車(chē)輛的電池組；

圖3說(shuō)明了熔斷器；

圖4a和4b說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的熔斷器總成；

圖5a、5b、5c和5d說(shuō)明了示例性熔斷器插入方法；

圖6a和6b說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的熔斷器總成。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明了用于使用在電氣系統(tǒng)中的熔斷器總成。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，熔斷器總成使用在電動(dòng)車(chē)輛的高電壓電池組中。熔斷器總成包括殼體和接收在殼體插座中的熔斷器。一個(gè)或多個(gè)阻擋裝置將熔斷器保持在插座中以及同時(shí)覆蓋熔斷器的導(dǎo)電表面。在一些實(shí)施例中，阻擋裝置包括一對(duì)阻擋指狀件，該對(duì)阻擋指狀件當(dāng)熔斷器安裝時(shí)分開(kāi)并且在熔斷器接收進(jìn)熔斷器總成的配套端子中之后朝向彼此彈回以覆蓋導(dǎo)電表面。在具體實(shí)施方式中下述段落將仔細(xì)的描述這些和其它特征。

圖1圖示地說(shuō)明了用于電動(dòng)車(chē)輛12的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10。盡管描述為混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(hybridelectricvehicle，hev)，但應(yīng)該理解的是此處描述的概念是不限于hev且可以延伸到其它電動(dòng)車(chē)輛，包括但不限于插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)輛(plug-inhybridelectricvehicles，phev’s)、電池電動(dòng)車(chē)輛(batteryelectricvehicles，bev’s)和燃料電池車(chē)輛。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10是使用第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率分流動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)。第一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)14和發(fā)電機(jī)18(即第一電機(jī))的組合。第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括至少一馬達(dá)22(即第二電機(jī))、發(fā)電機(jī)18和電池組24。在此示例中，第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被認(rèn)為是動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)10的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。第一和第二驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭矩以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)輛12的一組或多組車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。盡管顯示了功率分流配置，本發(fā)明可擴(kuò)展到包括全混合動(dòng)力、并聯(lián)式混合動(dòng)力、串聯(lián)混合動(dòng)力、輕度混合動(dòng)力或微混合動(dòng)力的任何混合動(dòng)力或電動(dòng)車(chē)輛。

本實(shí)施例中是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)14以及發(fā)電機(jī)18可以通過(guò)動(dòng)力傳輸裝置30(例如行星齒輪組)連接。當(dāng)然，其他類(lèi)型的動(dòng)力傳輸裝置(包括其它齒輪組和變速器)可以用于將發(fā)動(dòng)機(jī)14連接到發(fā)電機(jī)18。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，動(dòng)力傳輸裝置30是包括環(huán)形齒輪32、中心齒輪34和行星齒輪架36的行星齒輪組。

發(fā)電機(jī)18可以由發(fā)動(dòng)機(jī)14通過(guò)動(dòng)力傳輸裝置30驅(qū)動(dòng)以轉(zhuǎn)換動(dòng)能為電能。發(fā)電機(jī)18或者可以起到馬達(dá)的作用以轉(zhuǎn)換電能為動(dòng)能，因此輸出扭矩到連接到動(dòng)力傳輸裝置30的軸38。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)18被可操作地連接到發(fā)動(dòng)機(jī)14，因此發(fā)動(dòng)機(jī)14轉(zhuǎn)速可以由發(fā)電機(jī)18控制。

動(dòng)力傳輸裝置30的環(huán)形齒輪32可以被連接到軸40，軸40通過(guò)第二動(dòng)力傳輸單元44被連接到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。第二動(dòng)力傳輸單元44可以包括具有若干齒輪46的齒輪組。其它動(dòng)力傳輸單元同樣可以是合適的。齒輪46傳輸來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的扭矩到差速器48以最終提供牽引力到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。差速器48可以包括能夠傳遞扭矩到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28的多個(gè)齒輪。在一個(gè)實(shí)施例中，第二動(dòng)力傳輸單元44通過(guò)差速器48機(jī)械地連接到輪軸50以分配扭矩到車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。

同樣可以使用馬達(dá)22通過(guò)輸出扭矩到同樣連接到第二動(dòng)力傳輸單元44的軸52以驅(qū)動(dòng)車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪28。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18共同作為再生制動(dòng)系統(tǒng)的一部分，在再生制動(dòng)系統(tǒng)中馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18均可以作為馬達(dá)使用以輸出扭矩。例如，馬達(dá)22和發(fā)電機(jī)18能夠各自向電池組24輸出電力。

電池組24是示例性的電動(dòng)車(chē)輛電池。電池組24可以是高壓牽引電池組，該高壓牽引電池組包括能夠輸出電力以操作馬達(dá)22的多個(gè)電池總成25(即電池陣列或電池單元組)、發(fā)電機(jī)18和/或電動(dòng)車(chē)輛12的其它電力負(fù)載。其它類(lèi)型的能量存儲(chǔ)裝置和/或輸出裝置同樣可以被用于給電動(dòng)車(chē)輛12供電。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，電動(dòng)車(chē)輛12包括兩個(gè)基礎(chǔ)操作模式。電動(dòng)車(chē)輛12可以在電動(dòng)車(chē)輛(electricvehicle，ev)模式中操作，在該模式中馬達(dá)22被用于(通常沒(méi)有來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)14的輔助)車(chē)輛推進(jìn)，因此消耗電池組24的荷電狀態(tài)到其在特定駕駛模式/周期下允許的最大放電率。ev模式是用于電動(dòng)車(chē)輛12操作的電荷消耗模式的示例。在ev模式期間，電池組24的荷電狀態(tài)可以在某些情況下增加，例如由于一段時(shí)間的再生制動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)14在默認(rèn)ev模式下通常是關(guān)閉的但是如需要基于車(chē)輛系統(tǒng)狀態(tài)或由操作者允許，發(fā)動(dòng)機(jī)14可以被操作。

電動(dòng)車(chē)輛12還可以在混合動(dòng)力(hev)模式下操作，在混合動(dòng)力(hev)模式中發(fā)動(dòng)機(jī)14和馬達(dá)22均被用于車(chē)輛推進(jìn)。hev模式是用于電動(dòng)車(chē)輛12操作的電荷維持模式的示例。在hev模式期間，電動(dòng)車(chē)輛12可以減少馬達(dá)推進(jìn)的使用，以便通過(guò)增加的發(fā)動(dòng)機(jī)14的推進(jìn)來(lái)將電池組24的荷電狀態(tài)保持在恒定或近似恒定水平。在本發(fā)明范圍內(nèi)，電動(dòng)車(chē)輛12可以在除了ev和hev模式外其它操作模式下操作。

圖2圖示地說(shuō)明了電動(dòng)車(chē)輛電池組24的部分。例如，電池組24可以屬于圖1的電動(dòng)車(chē)輛12或其它任何車(chē)輛的一部分。電池組24是可以被用于將電力分配到整個(gè)電動(dòng)車(chē)輛的許多電氣系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。

電池組24包括用于向電動(dòng)車(chē)輛12的各種電氣負(fù)載提供電能的多個(gè)電池單元56。電池單元56可以沿縱軸線(xiàn)并排堆疊以構(gòu)建一個(gè)或多個(gè)電池單元56的組，有時(shí)被稱(chēng)為“電池堆”。也可以被稱(chēng)為分離器或分隔器的間隔件58可以定位在電池單元56的每個(gè)組中相鄰的電池單元56之間。間隔件58可以包括耐熱和電絕緣塑料和/或泡沫。電池單元56和間隔件58一起被稱(chēng)為電池陣列60。兩個(gè)電池陣列60顯示在圖2中；但是，電池組24可以只包括單個(gè)的電池陣列或大于兩個(gè)電池陣列。

在一個(gè)非限制性的實(shí)施例中，電池單元56是棱柱形鋰離子電池。然而，其它幾何形狀(圓柱形、袋狀等)、其它化學(xué)物質(zhì)(鎳氫、鉛酸等)或兩者均有的電池單元也可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。

外殼62總體圍繞電池組24的電池陣列60。外殼62可以包括支撐、環(huán)繞或以其它方式容納電池組24的部件的多個(gè)壁。

殼體64可以被設(shè)置在電池組24中。殼體64位于電池陣列60附近并且可以安裝到外殼62的一個(gè)或多個(gè)壁上。顯示在圖2中的殼體64和電池陣列60的具體設(shè)置僅是電池組24的各個(gè)部件是如何設(shè)置的非限制實(shí)例并不旨在限制本發(fā)明。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，殼體64是作為電池組24的電氣中心的熔斷器盒或接線(xiàn)盒。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，殼體64是獨(dú)立的熔斷器座。

一個(gè)或多個(gè)熔斷器66可由殼體64接收。殼體64的一部分在圖2中未顯示以更好地示出熔斷器66。每個(gè)熔斷器66被設(shè)計(jì)成當(dāng)異常發(fā)生在電氣系統(tǒng)(此處為電池組24)中時(shí)打開(kāi)。例如，熔斷器66可以作為當(dāng)電路超載情況期間中斷電路以防止對(duì)電氣系統(tǒng)損壞的犧牲裝置。

示例性的熔斷器66在圖3示出，其可用于供圖2的電池組24或任何其他電氣系統(tǒng)使用。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，熔斷器66是圓柱形插入式熔斷器。然而，其他類(lèi)型的熔斷器也可以受益于本發(fā)明的教導(dǎo)。在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，熔斷器66是高電壓負(fù)載電路(例如，250-600v的額定電壓)的部分。

熔斷器66包括主體68、設(shè)置在主體68的相對(duì)兩側(cè)68的端蓋70，以及從端蓋70延伸的端子72。熔斷器66主體68可由例如如塑料或玻璃的非導(dǎo)電性材料制成。主體68容納熔斷器元件(未顯示)，熔斷器元件配置為在電流過(guò)載狀況期間打開(kāi)電路(例如，熔斷)。端子72可以或可以不電連接到端蓋70。

端蓋70是由如銅、鋁等的導(dǎo)電材料制成，并且因此包括導(dǎo)電表面74。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，隨著電流通過(guò)熔斷器66，電流穿過(guò)端子72且越過(guò)端蓋70的導(dǎo)電表面74。在特定條件下，相對(duì)地高電壓可以被施加到導(dǎo)電表面74。因此，防止人體接觸的導(dǎo)電性表面74是可取的，如在電池組24維修事件期間。本發(fā)明的其余部分描述了各種阻擋裝置，其配置為保持熔斷器66在外殼64內(nèi)且覆蓋可能受到高電壓的熔斷器66的導(dǎo)電表面74或任何其他表面以防止高電壓接觸。

圖4a和4b說(shuō)明了在電池組24內(nèi)或任何其它電氣系統(tǒng)使用的熔斷器總成76。熔斷器總成76包括熔斷器66和殼體64。殼體64包括用于接收熔斷器66的插座78。插座78可以由從殼體64向上伸出的豎直壁80限制。熔斷器66的端子72接收進(jìn)安裝在插座78內(nèi)的配套端子82內(nèi)。

熔斷器總成76還包括用于保持熔斷器66在插座78中的一個(gè)或多個(gè)阻擋裝置84。阻擋裝置84是殼體64整體部分或者也可以是機(jī)械安裝到殼體64的獨(dú)立裝置。阻擋裝置84從殼體64向上突出且可設(shè)置在豎直壁80之間的位置。

在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，阻擋裝置84包括位于插座78相對(duì)端部85附近的成對(duì)阻擋指狀件88a、88b。然而，阻擋指狀件88a、88b可以沿著插座78的任何部分設(shè)置。殼體64可以包括四個(gè)阻擋指狀件，或兩對(duì)阻擋指狀件88a、88b。一旦熔斷器66連接到配套端子82，則阻擋指狀件88a、88b位于熔斷器66相對(duì)側(cè)(見(jiàn)圖4a)。相對(duì)小的間隙87可以在阻擋指狀件88a、88b之間可選擇地延伸。間隙87是足夠小以使人手指90或其他相似尺寸的物體很難接觸阻擋指狀件88a、88b之間的熔斷器66。

熔斷器總成76的阻擋裝置84為兩用。首先，阻擋裝置84保持熔斷器66在插座78內(nèi)并防止熔斷器66回到配套端子82外部。第二，阻擋裝置84大體上覆蓋其上可能有高電壓的熔斷器66的端蓋70和端子72的導(dǎo)電表面74或熔斷器66的任何其他表面。例如，在一個(gè)非限制性的實(shí)施例中，阻擋指狀件88a、88b配置為一旦熔斷器66接收到插座78中且端子72連接到配套端子82便覆蓋導(dǎo)電表面74。因此，阻擋指狀件88a、88b防止人手指90得以與熔斷器66的導(dǎo)電表面74接觸。

圖5a-5d圖示地說(shuō)明了用于插入熔斷器66到殼體64的插座78中的示例性方法。首先參照?qǐng)D5a，熔斷器66位于殼體64的插座78上方。然后，如圖5b所示，熔斷器66向配套端子82移動(dòng)直到端蓋70接觸阻擋指狀件88a、88b。圖5a和5b二者顯示了阻擋指狀件88a、88b定位在相互靠近的第一位置x。

阻擋指狀件88a、88b是易曲的且可以包括幫助引導(dǎo)熔斷器66進(jìn)入插座78的引入坡面92。例如，如圖5c所示，阻擋指狀件88a、88b隨著端蓋70(或者熔斷器主體68)沿著引入坡面92被引導(dǎo)而相互分開(kāi)。隨著熔斷器66進(jìn)一步向配套端子82移動(dòng)，阻擋指狀件88a、88b進(jìn)一步分開(kāi)到第二位置x’以允許熔斷器66的端蓋70和/或熔斷器主體68通過(guò)阻擋指狀件88a、88b之間。最后，如圖5d所示，阻擋指狀件88a、88b可以朝向彼此移回(例如，移動(dòng)回第一位置x)以便一旦熔斷器66的端子72接合匹配端子82則覆蓋熔斷器66的導(dǎo)電表面74。

圖6a和6b說(shuō)明了另一示例性熔斷器總成176。熔斷器總成176是類(lèi)似于圖4a和4b的熔斷器總成76但還包括用于從殼體64的插座78選擇性地移除熔斷器66的拉片94。在一個(gè)非限制性的實(shí)施例中，拉片94是具有足夠強(qiáng)度以使端子72從配套端子82分離并且使熔斷器66從阻擋指狀件88a、88b之間移除的帶狀件。拉片94可以包括環(huán)繞熔斷器66主體68的主體96(參見(jiàn)圖6b)以及從主體96延伸且可以在方向d1拉動(dòng)以移除熔斷器66的延伸部98。

在另一個(gè)非限制性實(shí)施例中，阻擋指狀件88a、88b包括傾斜表面99(參見(jiàn)圖6a)，其作為斜坡以使阻擋指狀件88a、88b隨著使用拉片94從插座78移除熔斷器66而分開(kāi)。傾斜表面99可以位于每個(gè)阻擋指狀件88a、88b的頭部97下方。在一個(gè)非限制性的實(shí)施例中，傾斜表面99大體匹配熔斷器66的端蓋70或熔斷器主體68的曲率。

盡管不同的非限制性實(shí)施例被顯示為特定部件和步驟，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這些特定組合中。任何非限制性實(shí)施例的一些部件或特征與任何其他非限制性實(shí)施例的特征或部件結(jié)合使用是可能的。

應(yīng)該理解的是在幾個(gè)附圖中相似的附圖標(biāo)記指代相應(yīng)或相似的元件。應(yīng)該理解的是盡管公開(kāi)了且在這些示例性實(shí)施例中說(shuō)明了特定部件設(shè)置，但其它設(shè)置同樣能夠從本發(fā)明的教導(dǎo)中獲益。

前述描述應(yīng)該理解為說(shuō)明而不是任何限制意義。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是特定的修改可以落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。為此，應(yīng)該學(xué)習(xí)以下權(quán)利要求以確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。