专利名称：用于电气系统的联锁器的利记博彩app
用于电气系统的联锁器
背景技术：
本发明大体涉及电气系统，诸如在电动交通工具或类似物中普遍使用的电气系统。特别是，本发明涉及用于实现安全进入电 气系统的改进的联锁器(interlock)，其是成本有效的且在结构上相对简单。使用电作为电源的交通工具诸如电交通工具、燃料电池交通工具以及混合动カ交通工具通常使用电气系统。典型的电气系统包括连接到诸如电马达控制器的设备的电源。电气系统还可包括各种电气元件，包括例如保险丝、电感器、电容及类似元件。已知的是这些电气元件中的ー些(例如，电容)能够存储电能，并因此可能需要在从电源断开之后被放电以便安全运用。因此，已知的是，在与这种电气元件的接触发生之前，电源应该从电气系统断开，并且所存储的电能能够从该电气元件释放。为了增加的安全性，电气系统可以设有联锁器，该联锁器配置成在试图接近时将电源从电气系统断然地断开。因此，对于该电气元件的接近被断然地防止，除非电源已经从该电气系统断开。在一些情况下，这种联锁器设有在电源已经从电气系统断开之后继续防止对电气元件的接近，持续ー预定量的时间的时间延迟特征。该预定时间延迟允许任何被存储在电气元件中的电能被充分地释放以用于安全管理。一种这样的联锁器的已知例子包括通过多个螺纹紧固件固定到电气系统中的设备的保护性罩。对于螺纹紧固件中的至少ー个的接近由遮盖物防止，该遮盖物转而电耦合到控制回路。为了实现接近螺纹紧固件以去除保护性罩，遮盖物必须首先被拆除。对于遮盖物的拆除通过控制回路检测，该控制回路响应于此开始从电气系统中的电气元件断开电源。预定量的时间(诸如几秒钟，例如)在螺纹紧固件和保护性罩随后去除时流逝，从而允许使电气元件有足够量的时间释放。尽管已知的联锁器以可接受的方式起作用，但是这种系统可能采用相对昂贵的且可能难以组装和拆卸或者可能在保养之后被不正确地再组装的设备。因此，期望提供用于实现安全进入电气系统的成本有效的且组装和拆卸相对简单的改进的联锁器。发明概述本发明涉及用于电气系统的联锁器。该联锁器包括支撑在支撑结构上的电气元件。第一构件可去除地固定到支撑结构。在第一构件固定到支撑结构时，第一构件防止与电气元件接触。第二构件也被可去除地固定到支撑结构。在第二构件固定到支撑结构吋，第二构件防止第一构件的去除。电气元件适于仅仅在第一构件和第二构件两者固定到支撑结构时连接到电源。从以下对于优选实施方式的详细描述，并连同附图阅读时，本发明的各个方面将对于本领域的技术人员变得明显。附图简述图I是包括根据本发明的联锁器的电气系统的透视图，其被示出在完全组装且闭路的位置。图2是沿图I的线2-2取得的联锁器的一部分的放大的截面正视图。
图3是在图I和2中示出的电气系统的分解透视图，示出了在部分拆卸且开路的位置中的联锁器。图4是沿图3的线4-4取得的联锁器的一部分的放大的截面正视图。图5是在
图1-4中示出的电气系统的分解透视图，示出了在完全拆卸且开路的位置中的联锁器。图6是沿图5的线6-6取得的联锁器的一 部分的放大的截面正视图。图7是在图1-6中示出的联锁器的中间衬垫组件的进ー步放大的分解透视图。图8是在图1-7中示出的联锁器和电气系统的电气回路的方框图。优选实施方式的详述现在參考附图，在图I中示出了根据本发明的一般以10指示的电气系统。在图示的实施方式中，电气系统10为可被用于例如电动交通工具(未示出)的高压电池隔板分配単元。但是，所图示的电气系统10仅仅g在显示本发明可用于的ー种环境。因此，本发明的范围并不g在限于用于图I所示的电气系统10的具体结构或一般的电气系统。相反，应理解，本发明可用于以下描述目的的任何期望环境。所图示的电气系统10包括多种常规的电气元件、连接件、冷却连接物及类似元件被支撑在其上的面板11或其他支撑结构。例如，如在图8中所示，电气系统10可包括高压电源12、高压设备13、电容器14、控制器15和ー个或多个保险丝16，其中的全部在本领域都是常规的。但是应理解，电气系统10可包括任意数量和配置的电气元件以用于任何期望的应用。有时，可能需要的是接近电气系统10的电气元件中的ー个或多个(诸如保险丝16，例如)以用于保养和/或更换。但是，已知的是电气系统10中的电气元件的一些或所有可能能够存储电能(诸如电容器14，例如)。因此，期望的是电气系统10应在从电源12断开之后被释放，以便允许安全管理。就此而言，通常期望的是在保养或以其他方式处理电气元件发生之前，电源12应从电气系统10断开，且任何存储在电气元件中的电能应由其释放。为实现此目的，所示出的电气系统10包括根据本发明的一般以20指示的联锁器。所示出的联锁器20被实施为接近面板(access panel)或类似的结构，其适于在该面板被去除以接近期望的电气元件时将电源12从电气系统10自动断开。所图示的联锁器20还防止接近期望的电气元件持续预定最少量的时间，以便允许存储在电气元件中的任何电能在维护或以其他方式处理电气元件发生之前由其释放。联锁器20的结构被详细示出在图2中。如这里所示，所图示的联锁器20包括可去除地固定到面板11的外部盖30。如所示，外部盖30完全包封面板11中的开ロ 11a，但是这不是必须的。外部盖30可形成为具有用于期望应用或实现期望目的的任何期望尺寸或形状。外部盖30可由任何期望的材料制成，但优选由非导电性材料或绝缘材料形成，诸如塑料材料或类似材料。外部盖30可使用任何合适的方法形成，诸如模制エ艺或类似エ艺。外部盖30的目的将在以下进ー步阐释。如以上所提到的，所示出的外部盖30被可去除地固定到电气系统10的面板11。为了实现此目的，外部盖30具有设置在其上的适于接收紧固件34诸如常规的螺纹紧固件以便将外部盖30固定到面板11的一个或多个凸缘部分32。可选择地，外部盖30可使用保持片、铰链、闩锁或类似物固定到面板11。还应理解，外部盖30可以可去除地固定到电气系统10的任何其他结构，如果需要的话。联锁器20适于在外部盖30从面板11去除时将电源12从电气系统10断开。为了实现此目的，外部盖30可包括被配置以形成联锁器电路的一部分的任意数量的导电性短路棒(shorting bar) 36，如将在以下解释的。在所图示的实施方式中，外部盖30包括一对短路棒36，但是可使用任意数量的短路棒36。所示出的短路棒36中的每个是具有大体U形构型的平构件，其带有ー对远端。可选择地，短路 棒36可实施为用于期望应用的任何导电性元件。如所示，该对短路棒36固定在外部盖30的壁部分中，使得远端从此突出，其中的目的将在以下解释。但是，该短路棒36可使用任何方法，诸如模制エ艺，固定到外部盖30的任意部分。进ー步地，应理解，短路棒36可由任意导电性材料形成，包括但不限于金属材料诸如铜及类似材料。外部盖30还可包括电磁罩(未示出)，但这不是必须的。电磁罩可适于保护位于电气系统10上或接近电气系统10的其他电气元件，免于受到由电气系统10导致的电磁干扰。如此，电磁罩可以是适于屏蔽电磁辐射的任何传导性材料。例如，金属涂层或类似物可应用到外部盖30的内部表面。所图示的外部盖30还包括密封件38，但是这不是必须的。密封件38可配置成防止电气系统10和由联锁器20覆盖的任何元件的污染。如所示，密封件38设置在凹槽内，该凹槽围绕外部盖30的外围边缘延伸。密封件38适于接合电气系统10的面板11或任何其他结构的外表面。所以，密封件38可由任何适于用于密封应用的材料制成，包括但不限于橡胶材料或类似材料。应理解，密封件38可以以用于期望应用的任何方式配置。所图示的联锁器20还包括根据本发明的一般以40指示的中间衬垫组件。中间衬垫组件40的ー个目的是防止与期望的电气元件接触(或一般接近电气系统10)，直到电气系统10的释放发生。为了实现此目的，中间衬垫组件40可以可去除地固定在面板11的开ロ Ila内，以便防止与期望的电气元件接触。可选择地，中间衬垫组件40可以可去除地固定到面板11的外表面且配置成包封开ロ 11a，如果需要的话。如以下所解释的，中间衬垫组件40从面板11的去除占用预定最少量的时间(例如，接近5秒)，从而允许电气系统10的元件充分地释放。參照图2和7，所图示的中间衬垫组件40包括壳体部分41。壳体部分41可包括顶部表面42和多个侧壁43，从而形成其内部区域41a。在图2所图示的位置，侧壁43延伸进面板11的开ロ Ila中，使得期望的电气元件隐藏在壳体部分41的内部区域41a内。壳体部分41可限定用于期望应用或实现期望目的的任何尺寸或形状。进ー步地，壳体部分41可由任何期望的材料形成，诸如非导电性材料或绝缘材料，且可使用任何合适的方法生产，诸如模制エ艺或类似エ艺。所图示的壳体部分41还包括多个键形物(tab)44(见图7)，以用于可去除地将中间衬垫组件40固定到面板11的开ロ Ila中。如图7所示，所图示的键形物44彼此间隔开，且邻近壳体部分41的侧壁43中的至少ー个的底部边缘定位。键形物44各自可形成从相关侧壁43向外延伸的弾性突出物。因此，当中间衬垫组件40的壳体部分41插入到开ロIla中时，键形物44适于接合面板11的底部边缘。可选择地，任何其他结构可设置以可去除地将壳体部分41固定到面板11的开ロ Ila中，包括但不限于唇部和凹槽构型或类似结构。如将明显的是，常规的手持工具(未示出)可用于从面板11去除中间衬垫组件40，其目的将在以下解释。所图示的壳体部分41还具有设置在其中的容器45，容器45配置成接收外部盖30的包括短路棒36的一部分，如进ー步在以下解释的。如在图7中所示，容器45从顶部表面42向下延伸到侧壁43之一，从而形成内部腔室。将理解的是，容器45可以是用于期望应用或实现期望目的的任何尺寸或形状。返回參照图2，其中设置容器45的侧壁43还可 包括多个通路46。如所示，通路46从容器45的内部腔室延伸穿过侧壁43的底部表面。通路46可形成用于分别将中间端子47接收和固定在其中的窄槽，如在以下解释的。但是，还应理解的是，通路46可以是用于期望应用或实现期望目的的任何尺寸或形状。中间衬垫组件41的中间端子47优选由导电性材料形成，且被配置以形成联锁器电路的一部分，如将在以下解释的。如在图7所示的，所示出的中间端子47为各自限定具有裂ロ或叉形部分的第一端和具有刀片状物部分的第二端的大体平的构件。返回參照图2，中间端子47可分别设置在通路46内，使得刀片状物部分延伸穿过各自侧壁43的底部表面。应理解的是，中间端子47可以以用于期望应用或实现期望目的的任何合适的方式配置。參照图2和7，中间衬垫组件40还可包括楔形构件48，以用于将中间端子47固定在通路46中。如图7所示，一旦中间端子47被接收在通路46中，楔形构件48插入容器45，且由常规的保持结构诸如多个弹性键形物(未示出)固定到适合位置。返回參照图2，楔形构件48可接合中间端子47的顶部表面，以将中间端子47固定到通路46中。可选择地，应完全理解到，中间端子47可以任何方式固定到通路46中。例如，中间端子47可整体模制在通路46中，或可以通过在相应侧壁43的底部表面上设置门和铰链配置而固定在其中。楔形构件48可限定向下延伸穿过楔形构件48的纵向延伸的槽或单独的通孔，其目的在以下解释。如图7所示，所图示的壳体部分41还包括可选的适配器49。适配器49可用于辅助将中间衬垫组件40从面板11中的开ロ Ila去除。所图示的适配器49是从壳体部分41的顶部表面42向外延伸的突出物。因此，常规的手持工具(未示出)诸如ー对钳子或类似工具，可用于抓住适配器49并在壳体部分41上提供足够的拉力以从开ロ Ila去除。可选择地，适配器49可以是用于将足够的拉力施加到壳体部分41的任何合适的结构，包括但不限于把手、旋钮、钩子或类似结构。返回到图2，所图示的联锁器20还包括印刷电路板(PCB) 50。PCB50部分地是本领域常规的，且可被实施为由电绝缘的材料或非导电性材料诸如玻璃纤维或类似材料形成的大体平的基片，该基片适于支撑电气系统10的一个或多个电气元件。如将明显的是，期望的电气元件可由PCB 50以在那里提供穿过面板11的开ロ Ila的入口的任何方式支撑。但是应理解的是，期望的电气元件可由面板11支撑且电连接到PCB 50，如果如此期望的话。PCB 50还可配置成使用例如任意数量的传导性路径(未示出)将期望的电气元件与电气系统10电连接。因此，传导性路径可由任何传导性材料制成，例如铜或类似材料，且被刻蚀或以其他方式层压在基片上。在其他实施方式中，PCB 50可以是配置成支撑且电连接期望的电气元件与电气系统10的任何结构，如此处以及以下所描述的。如图5和6最佳显示的，期望的电气元件可被实施为可去除地安装到PCB 50的一对保险丝16，但是可使用任何数量的保险丝16。保险丝16可以是配置成在电气系统10的电源12和期望部分之间提供电气连续性的任何过电流保护设备。所图示的保险丝16中的每个是限定終止在一对导电性端盖中的长形圆柱体的常规玻璃管保险丝。例如，保险丝16可以是标准的20安培的玻璃管保险丝，但并不限于此。可选择地，保险丝16可实施为任意其他类型的可熔连接件或保险丝限制器。进ー步地，如以上简述的，联锁器20可提供对电气系统10的任意期望电气元件的进入，并因此不限于所描述和本文所图示的实施方式。如图6所示，保险丝16中的每个可以通过ー对 保险丝端子62可去除地安装到PCB50。保险丝端子62配置成接收且支撑相应保险丝16的端盖。所图示的保险丝端子62限定固定到PCB 50的基部部分和从基部部分延伸的一对柔性柱，以便形成大体U形构造。保险丝16的端盖插入在柔性柱之间以与保险丝端子62摩擦接合。应理解到，保险丝端子62还配置成在PCB 50和保险丝16之间提供电气连续性。因此，保险丝端子62可由任何导电性材料形成，包括但不限于金属材料诸如铜或类似材料。还应理解到，每个保险丝16和相应保险丝端子62可以以用于期望应用的任何方式配置。返回參照图2，一般以52指示的多个导电性基部端子可安装到PCB50。基部端子52配置以与中间端子47和短路棒36形成联锁器电路，如将在以下进ー步解释的。所图示的基部端子52被实施为大部分是本领域常规的且从PCB 50的底部表面延伸的底部进入型电气端子。因此，各个基部端子52中的每个可包括多个支撑腿部54以将基部端子52支撑到PCB50。每个基部端子52还限定具有一对相对的键形物56的孔，以接收和摩擦地接合中间端子47以便提供与其的电气连接，如将在以下描述的。因此，基部端子52可由任何导电性材料形成，包括但不限于金属材料诸如铜和类似材料。进ー步地，还应理解到，基部端子52可以以用于期望应用的任何方式配置。所以，PCB 50可限定分别与基部端子52的孔垂直对齐的任意数量的通孔。因此，在中间衬垫组件40固定到面板11时，中间端子47的刀片状物部分可延伸通过PCB 50以与基部端子52接合，如在以下进ー步解释的。现在将描述联锁器20的操作。如在图I和2中所示的，联锁器20初始在完全组装且闭路的位置。在该位置中，中间衬垫组件40固定到面板11的开ロ Ila中且外部盖30固定到面板11。短路棒36的远端延伸穿过中间衬垫组件40的容器45和通路46，进入与中间端子47的裂ロ部分的摩擦接合中。中间端子47的刀片状物部分延伸穿过PCB 50进入与基部端子52的接合中。因此，当联锁器20处于闭路位置中吋，电源12连接到电气系统10。在图3和4中，电气系统10被示出，其中联锁器20处于部分地拆卸且开路的位置。如本文所示，外部盖30从面板11移除，因此暴露中间衬垫组件40。为了去除外部盖30，紧固件34可以任何方式去除，诸如利用常规的螺丝刀(未示出)或类似物。一旦紧固件34被移除，外部盖30可从面板11以任何方式拆除，诸如通过手例如。当盖30从面板11去除时，短路棒36的远端被移出与中间端子47的接合。结果，开路位置产生。在此开路位置中，联锁器20将电源12从电气系统10断开。尽管如此，但是电气系统10的元件中的一些或全部仍可在其中存储电能，如以上所述的。现在參考图5和6，电气系统10被示出，其中联锁器20处于完全拆卸的且开路的位置中。该位置在外部盖30和中间衬垫组件40两者被从面板11去除时发生。这样的去除提供对电气系统的元件诸如该对保险丝16的接近。如以上简述的，如果必要的话，常规的手持工具(未示出)诸如ー对钳子或类似物可用于从面板11去除中间衬垫组件40。这种工具的使用导致预定最小量的时间流逝，从而允许电气系统10的元件充分释放任何存储的电能。例如，近似5秒可实现用于典型的三百伏电网释放存储能量的足够量的时间。但是，该时间量可小于或大于5秒，且可基于各种因素，包括例如电气元件的容量。在所图示的完全拆卸的且开路的位置中，外部盖30的短路棒36和中间衬垫组件40的中间端子47不再与基部端子52接合。結果，联锁器20保持开路位置，且电源12保持从电气系统10断开。该对保险丝16或任何其他期望的电气元件 现在可被安全地处理以进行保养和/或更换。为了再组装联锁器20，中间衬垫组件40可首先固定在面板11的开ロ Ila中。随后，外部盖40固定到面板11。一旦联锁器20被完全组装，如图I和2所示，闭路位置发生，且联锁器20允许电源12连接到电气系统10。如果外部盖30安装在面板11上且没有中间衬垫组件40安装在其间，则联锁器20的开路位置将被保持。因此，所图示的实施方式确保联锁器的适当组装和拆卸。现在參考图8，控制器15的ー个目的是选择性地连接电源12和从电气系统10断开电源12。因此，控制器15可实施为配置成实现本文描述的功能的常规微处理器或任何其他可编程的设备。例如，在所图示的实施方式中，控制器15选择性地串联连接电源12与保险丝16、电容器14和高压设备13。控制器15还可配置成将联锁器20与电气系统10形成整体。例如，当联锁器20处于完全组装位置吋，闭式电气回路由基部端子52、中间端子47和短路棒36形成。常规电流可供应通过电气回路。控制器26可配置成监测该回路以确保电流保持在预定极限内。这期间，控制器15能够确定联锁器20是处于闭路位置还是处于开路位置。如果确定联锁器20处于闭路位置(如图I和2所示)，则控制器15适于将电源供应12与电气系统10连接。另ー方面，如果确定为联锁器20处于开路位置(如图3-6所示)，则控制器15适于将电源12从电气系统10断开。本发明的原理和操作模式已经在其优选实施方式中解释和描述。但是必须理解至IJ，本发明可以以不同于具体解释和示出的方式实践，而不偏离其精神或范围。
权利要求
1.一种联锁器,其适于用于电气系统,包括 电气元件，其支撑在支撑结构上； 第一构件，其可去除地固定到所述支撑结构，所述第一构件在所述第一构件固定到所述支撑结构时防止与所述电气元件的接触；以及 第二构件，其可去除地固定到所述支撑结构，所述第二构件在所述第二构件固定到所述支撑结构时防止所述第一构件的去除； 其中所述电气元件适于仅仅在所述第一构件和所述第二构件两者固定到所述支撑结构时连接到电源。
2.根据权利要求I所述的联锁器，其中当所述第一构件和所述第二构件固定到所述支撑结构时，闭路被形成。
3.根据权利要求I所述的联锁器，其中所述支撑结构、所述第一构件和所述第二构件中的每个包括至少ー对接触元件，该至少ー对接触元件配置成在所述第一构件和所述第二构件固定到所述支撑结构时形成闭路。
4.根据权利要求I所述的联锁器，其中所述第一构件包括第一对接触元件，所述第一对接触元件适于在所述第一构件固定到所述支撑结构时接合设置在所述支撑结构上的第ニ对接触元件。
5.根据权利要求4所述的联锁器，其中所述第二构件包括第三对接触元件，所述第三对接触元件连接到彼此且适于在所述第二构件固定到所述支撑结构时接合所述第一构件的所述第一对接触元件。
6.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述支撑结构的所述接触元件是每个都具有孔的电气端子。
7.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述第一构件的所述接触元件是每个都具有裂ロ部分和刀片状物部分的电气端子。
8.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述第二构件的所述接触元件为具有一对刀片状物部分的短路棒。
9.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述支撑结构的所述接触元件是每个都具有孔的电气端子，所述第一构件的所述接触元件为每个都具有裂ロ部分和刀片状物部分的电气端子，且所述第二构件的所述接触元件为具有一对刀片状物部分的短路棒。
10.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述支撑结构的所述接触元件安装到电路板。
11.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述第一构件的所述接触元件分别设置在形成于所述第一构件中的槽内且通过楔形构件固定在其中。
12.根据权利要求3所述的联锁器，其中所述第二构件的所述接触元件固定在所述第ニ构件的壁部分内，且从所述壁部分向外延伸。
13.根据权利要求I所述的联锁器，其中所述电气元件是穿过形成于所述支撑结构中的孔可接近的。
14.根据权利要求13所述的联锁器，其中所述第一构件是可去除地固定在所述支撑结构的所述孔内的壳体。
15.根据权利要求13所述的联锁器，其中所述第一构件通过多个弹性键形物而可去除地固定在所述支撑结构的所述孔内。
16.根据权利要求I所述的联锁器，其中所述第一构件可去除地固定到所述支撑结构，使得需要预定最少量的时间来从所述支撑结构去除所述第一构件。
17.根据权利要求I所述的联锁器，还包括控制器，所述控制器适于在所述第一构件和所述第二构件固定到所述支撑结构时将所述电源与所述电气元件连接。
18.根据权利要求17所述的联锁器，其中所述控制器适于在所述第一构件和所述第二构件中的ー个未固定到所述支撑结构时将所述电源从所述电气元件断开。
全文摘要
本发明涉及一种用于电气系统的联锁器。用于电气系统的联锁器包括支撑在支撑结构上的电气元件。第一构件可去除地固定到支撑结构。第一构件在第一构件固定到支撑结构时防止与电气元件的接触。第二构件也可去除地固定到支撑结构。第二构件在第二构件固定到支撑结构时防止第一构件的去除。电气元件适于仅仅在第一构件和第二构件两者固定到支撑结构时连接到电源。
文档编号H01H9/20GK102768910SQ20121012504
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月25日 优先权日2011年5月3日
发明者约翰·N·托普留斯基 申请人:李尔公司