УСТРОЙСТВО ПРЕРЫВАНИЯ СИЛОВОЙ ЦЕПИ
POWER CIRCUIT INTERRUPTER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству прерывания силовой цепи, которое электрически соединяет и разъединяет силовую цепь гибридного транспортного средства, электрического транспортного средства и т.п.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] При выполнении технического обслуживания гибридного транспортного средства, электрического транспортного средства и т.д. силовая цепь должна быть прервана посредством ручной операции для того, чтобы гарантировать безопасность обслуживающего персонала. Такое устройство прерывания силовой цепи, которое описано в следующей патентной литературе 1, хорошо известно.
Устройство, которое описано в патентной литературе 1, включает в себя пару неподвижных электродов и предохранитель, которые расположены в корпусе, подвижный электрод, способный соединяться с неподвижными электродами, чтобы устанавливать электрическое соединение между неподвижными электродами, и отсоединяемый от неподвижных электродов, чтобы прерывать электрическое соединение между ними, и ручку управления соединением/разъединением, предусмотренную с подвижным электродом. Устройство сконструировано так, что путь тока обеспечивается внутри корпуса, когда целостность (непрерывность) цепи установлена, и, следовательно, устройство превосходно с точки зрения безопасности.
[0003] Однако в устройстве, описанном в патентной литературе 1, предохранитель расположен внутри корпуса. Из-за этой конструкции для того, чтобы выполнять проверку целостности цепи для предохранителя, необходимо отсоединять подвижный электрод от неподвижных электродов, ослаблять винты и открывать корпус, чтобы, таким образом, вынимать предохранитель наружу. Соответственно, выполнение тестовой процедуры занимает длительное время.
ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ
[0004] Патентная литература 1: Нерассмотренная публикация японской патентной заявки № 9-265874
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Устройство прерывания силовой цепи согласно настоящему изобретению включает в себя первый корпус, включающий в себя пару неподвижных электродов и предохранитель, и второй корпус, включающий в себя подвижный электрод, подвижный электрод прерывает электрическое соединение между неподвижными электродами, когда второй корпус отсоединяется от первого корпуса, и устанавливает электрическое соединение между неподвижными электродами, когда второй корпус соединяется с первым корпусом. Первый корпус имеет отверстие, предусмотренное для выполнения проверки целостности цепи для предохранителя. Отверстие покрыто вторым корпусом в состоянии, когда обеспечивается целостность цепи.
[0006] В устройстве согласно настоящему изобретению возможно выполнять проверку целостности цепи для предохранителя без раскрытия всего участка предохранителя. Следовательно, устройство может служить для сокращения времени выполнения процедуры проверки. Дополнительно, для того чтобы выполнять проверку целостности цепи, второй корпус, имеющий подвижный электрод, должен быть отсоединен от первого корпуса, таким образом, устройство может служить для обеспечения безопасности. Кроме того, поскольку отверстие для проверки целостности цепи покрыто вторым корпусом в обычном состоянии, в котором обеспечена целостность силовой цепи, проникновение инородного материала, такого как пыль, в устройство может быть предотвращено.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
[0007] Фиг.1 - это принципиальная схема, изображающая часть силовой цепи, включающей в себя устройство прерывания силовой цепи (SDSW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 (a) - это вид в перспективе всей конструкции SDSW согласно варианту осуществления, а фиг.2(b) - это ее вид спереди.
Фиг.3(a) - это вид сверху первого корпуса согласно варианту осуществления, а фиг.3(b) - это пояснительная схема, изображающая выполнение предохранителя и неподвижных электродов в первом корпусе.
Фиг.4(a)-4(c) - это пояснительные схемы, изображающие примеры выполнения пары неподвижных электродов и предохранителя в первом корпусе.
Фиг.5 - это вид снизу второго корпуса согласно варианту осуществления.
Фиг.6(a) - это вид в разрезе, который виден с левой стороны SDSW согласно варианту осуществления, а фиг.6(b) - это вид в разрезе, который виден с передней стороны SDSW согласно варианту осуществления.
Фиг.7 - это вид в перспективе, изображающий выступы, расположенные по внешнему периметру отверстия первого корпуса.
Фиг.8(a) - это вид сверху специального колпачка для проверки целостности цепи, а фиг.8(b) - это вид в разрезе специального колпачка, который виден с его левой стороны.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0008] В последующем вариант осуществления настоящего изобретения объясняется посредством ссылки к фиг.1-8(b).
Фиг.1 - это принципиальная электрическая схема, изображающая часть силовой цепи гибридного транспортного средства, электрического транспортного средства и т.д. Служебный разъединяющий переключатель (далее в данном документе называемый просто "SDSW") 1 - это устройство прерывания силовой цепи согласно настоящему изобретению. SDSW 1 служит в качестве устройства прерывателя, которое составляет часть аккумуляторной батареи 2 и расположено в силовой цепи, чтобы прерывать или устанавливать электрическое соединение между аккумуляторами, и может прерывать непрерывность силовой цепи, включая в себя предохранитель.
SDSW 1 включает в себя первый корпус 3, включающий в себя пару неподвижных электродов и предохранитель 5, и второй корпус 4, включающий в себя подвижный электрод, который отсоединяется от неподвижных электродов для того, чтобы отсоединять неподвижные электроды друг от друга, или соединяется с неподвижными электродами для того, чтобы соединять неподвижные электроды друг с другом. Операция проверки целостности цепи может быть безопасно выполнена посредством прерывания электрического соединения между аккумуляторами, отсоединяя подвижный электрод от неподвижных электродов посредством второго корпуса 4 или устанавливая электрическое соединение между аккумуляторами, соединяя подвижный электрод с неподвижными электродами посредством второго корпуса 4.
В условиях, когда обеспечивается целостность цепи, электрический ток от аккумуляторов протекает к инвертору и преобразователю постоянного тока через главное реле.
[0009] Фиг.2(a) - это вид в перспективе SDSW 1 в целом согласно варианту осуществления. SDSW 1 прикреплен к аккумуляторной батарее 2 посредством болтов, вставленных в отверстия 6 для болтов, которые сформированы в четырех углах первого корпуса 3. Таким образом, SDSW 1 сформирован как неотъемлемая часть с аккумуляторной батареей 2 и сконфигурирован в форме коробки. В SDSW 1, когда второй корпус 4 соединяется с участком 8 внешней стенки, которая выступает наружу из участка основания первого корпуса 3, электроды первого корпуса 3 и электрод второго корпуса 4 соединяются друг с другом, чтобы тем самым обеспечивать целостность силовой цепи.
[0010] Фиг.2(b) - это вид сверху SDSW 1, который виден спереди. Прокладка 7 предусмотрена на участке соединения между SDSW 1 и аккумуляторной батареей 2 и предотвращает проникновение инородного материала, такого как пыль, вода и т.д., в аккумуляторную батарею 2. Предохранитель 5 выполнен в пространстве в форме коробки, сформированном посредством SDSW 1 и аккумуляторной батареи 2.
[0011] Фиг.3(a) - это вид сверху первого корпуса 3 согласно варианту осуществления, который виден сверху. В состоянии, когда обеспечивается целостность силовой цепи, внутреннее пространство участка 8 внешней стенки покрыто вторым корпусом 4. Внутри участка 8 внешней стенки расположена пара неподвижных электродов 9, 10 и отверстия 11 (11a, 11b) для проверки целостности предохранителя 5, который имеет контакты на обоих своих концах. Проверка целостности цепи выполняется посредством вставки щупов в отверстия 11 и соприкосновения щупов с токопроводящими участками на обоих концах предохранителя 5. Т.е. проверка целостности может быть выполнена без удаления SDSW 1 из аккумуляторной батареи 2, чтобы, таким образом, раскрывать весь участок предохранителя наружу. Соответственно, время для выполнения процедуры проверки может быть уменьшено.
Если отверстия 11 расположены снаружи участка 8 внешней стенки, проверка целостности цепи может выполняться даже в условиях, когда обеспечивается целостность силовой цепи. Следовательно, безопасность персонала при проверке целостности цепи не всегда может быть гарантирована. В этом варианте осуществления, поскольку отверстия 11 не могут быть раскрыты наружу, пока второй корпус 4 не будет отсоединен, возможно быть уверенным, что выполняется такая процедура технического обслуживания, в которой проверка целостности цепи выполняется, после того как целостность силовой цепи прервана.
Дополнительно, поскольку отверстия 11 покрыты вторым корпусом 4 в состоянии, когда обеспечивается целостность силовой цепи, проникновение инородного материала, такого как пыль и т.д., в аккумуляторную батарею 2 может быть предотвращено, даже если специальная крышка не предусмотрена для отверстий 11.
[0012] Как показано на фиг.3(a), по меньшей мере, часть предохранителя 5 выполнена в плоскости выступа, в которой участок 8 внешней стенки выступает в направлении разъединения/соединения второго корпуса 4. С таким размещением предохранитель 5 размещен в позиции, близкой к неподвижному электроду 9, так что первый корпус 3 может быть уменьшен в размере. Дополнительно, проверка целостности проводится посредством вставки щупов в отверстия 11 и соприкосновения щупов с токопроводящими участками на обоих концах предохранителя 5. По этой причине нужно выполнять отверстия 11 и предохранитель 5 близко друг к другу. Следовательно, отверстия 11 также выполняются близко к неподвижному электроду. В результате, участок 8 внешней стенки может быть уменьшен в размере, и, следовательно, второй корпус 4 также может быть уменьшен в размере.
[0013] Фиг.3(b) - это схема, изображающая выполнение пары неподвижных электродов 9, 10 и предохранителя 5 в первом корпусе 3 согласно этому варианту осуществления. Контакт 17a предохранителя для предохранителя 5 соединен с проводом через болт 12 и затем соединяется с передним аккумулятором. Контакт 9 одного неподвижного электрода соединяется с проводом через проводник 15 и болт 13 и затем соединен с правым аккумулятором. Контакт 10 другого неподвижного электрода соединен с контактом 17b предохранителя через проводник 16 и болт 14. Соответственно, проверка целостности цепи может быть выполнена с помощью контакта 10 неподвижного электрода и отверстия 11a. Однако, поскольку контакт 9 неподвижного электрода и контакт 10 неподвижного электрода неотличимы по виду друг от друга, существует вероятность выполнения ошибочной проверки с использованием контакта 9 неподвижного электрода и отверстия 11a. Для того чтобы решать эту проблему, в этом варианте осуществления отверстие 11b для проверки целостности цепи дополнительно предусмотрено с тем, чтобы предохранять контакты 9, 10 неподвижных электродов от использования при проверке целостности цепи. В результате, возможно надежно предотвращать ошибочную проверку.
[0014] Фиг.4(a)-(c) - это схемы для сравнения между областью первого корпуса 3 и областью участка 8 внешней стенки в компоновке из пары неподвижных электродов 9, 10 и предохранителя 5 в первом корпусе 3.
В случае, когда используются неподвижные электроды, имеющие, каждый, удлиненную форму, настоящее изобретение может быть осуществлено, как показано на фиг.4(b) и 4(c). В отличие от этого в вышеописанном варианте осуществления, как показано на фиг.4(a), один неподвижный электрод 9 выполнен параллельно предохранителю 5. Другой неподвижный электрод 10 выполнен с возможностью проходить в направлении, в котором создается угол в 90 градусов относительно продольного направления неподвижного электрода 9, и выполняется с возможностью пересекаться с линией 18 протяжения продольного направления неподвижного электрода 9. С этой компоновкой, по сравнению с компоновкой, которая изображена на фиг.4(b) и 4(c), даже если расстояние x между предохранителем 5 и одним неподвижным электродом 9 является одинаковым, пара неподвижных электродов 9, 10 и предохранитель 5 могут быть выполнены в минимальной области, тем самым уменьшая размер первого корпуса 3. Дополнительно, поскольку проверка целостности цепи выполняется посредством вставки щупов в отверстия 11 и соприкосновения щупов с токопроводящими участками на обоих концах предохранителя 5, отверстия 11 и предохранитель 5 должны быть размещены близко друг к другу, так что неподвижные электроды 9, 10 и отверстия 11 могут быть выполнены в минимальной области. Соответственно, возможно уменьшать не только участок 8 внешней стенки, но также второй корпус 4 в размере.
[0015] Фиг.5 - это вид снизу второго корпуса 4 согласно этому варианту осуществления, при просмотре с нижней стороны. Во втором корпусе расположены подвижные электроды 18, которые имеют формы, соответствующие формам пары неподвижных электродов 9, 10 первого корпуса 3. Второй корпус 4 включает в себя прокладку 19, проходящую по внешнему периметру второго корпуса 4, который помещается в первый корпус 3, когда второй корпус 4 вставляется в первый корпус 3. Прокладка 19 уплотняет зазор между участком 8 внешней стенки первого корпуса 3 и внешним периметром второго корпуса 4. Соответственно, в условиях, когда обеспечивается целостность силовой цепи, пара неподвижных электродов 9, 10, предусмотренных в первом корпусе 3, может быть сделана водонепроницаемой, и, в то же время, отверстия 11 для проверки целостности цепи также могут быть сделаны водонепроницаемыми. Соответственно, не нужно принимать отдельные меры по водонепроницаемости.
[0016] Фиг.6(a) − это вид в разрезе первого корпуса 3, взятый по линиям A-A, показанным на фиг.3(a). Контакты 17a, 17b предохранителя на обоих концах элемента предохранителя соединены с электропроводкой от аккумулятора и т.д. и формируют цепь. Колпачки 20a, 20b предохранителя являются частями для герметизации элемента предохранителя и гасящего дугу материала в цилиндрической крышке 21 предохранителя.
В этом варианте осуществления колпачок 20a предохранителя на стороне контакта 17a предохранителя служит в качестве проводника в целом, включая его внешнюю поверхность. Проверка целостности цепи выполняется посредством соприкосновения щупа 22, вставленного через отверстие 11a, с колпачком 20a предохранителя. Когда не контакт 17a предохранителя, а колпачок 20a предохранителя, таким образом, используется при проверке целостности цепи, расстояние y между колпачком 20a предохранителя и контактом 17b предохранителя, электрически соединенным с контактом 10 неподвижного электрода, короче, чем расстояние z между контактом 17a предохранителя и контактом 17b предохранителя, электрически соединенным с контактом 10 неподвижного электрода. Следовательно, возможно размещать отверстие 11a ближе к неподвижному электроду 10. Соответственно, участок 8 внешней стенки может быть уменьшен в размере, и, следовательно, второй корпус 4 может быть уменьшен в размере.
Дополнительно, в случае, когда только один колпачок 20a предохранителя из пары колпачков 20a, 20b предохранителя сформирован как проводник, существует вероятность того, что предохранитель 5 соединен в обратном направлении при сборке устройства, и тем самым проверка целостности цепи не может быть выполнена. Чтобы избегать такой проблемы, в этом варианте осуществления колпачок 20b предохранителя со стороны контакта 17b предохранителя также сформирован как проводник, и предусмотрено отверстие 11b, связанное с колпачком 20b предохранителя.
[0017] Фиг.6(b) - это вид в разрезе первого корпуса 3, взятый по линии B-B, изображенный на фиг.3(a). Предохранитель 5 размещен близко к контактам 9, 10 неподвижных электродов, как описано выше, так что отверстия 11a, 11b для проверки целостности цепи могут быть сформированы над колпачками 20a, 20b предохранителя в противоположном отношении к колпачкам 20a, 20b предохранителя. С этой конструкцией проверка целостности цепи может быть выполнена только посредством вставки щупов 22 в отверстия 11a, 11b так, что щупы 22 помещены в вертикальном положении.
В результате, возможно выполнять проверку целостности цепи надежным образом.
[0018] Как показано на фиг.6(b), желательно сформировать поверхность 23 проверки целостности цепи каждого из колпачков 20a, 20b предохранителя, которая контактирует со щупом 22, как плоскую поверхность. Таким образом, формируя поверхность 23 для проверки целостности цепи как плоскую поверхность, может предотвращаться скольжение щупа 22 для проверки целостности цепи по поверхности 23 проверки целостности цепи, так что проверка целостности цепи может быть выполнена более надежным способом.
[0019] Фиг.7 - это вид в перспективе участка 8 внешней стенки первого корпуса 3. Цилиндрически выступающие выступы 24a, 24b сформированы в первом корпусе 3 по внешним периметрам отверстий 11 для проверки целостности цепи. С предоставлением выступов 24a, 24b позиции отверстий 11 могут быть легко распознаны, и не нужно использовать контакты 9, 10 неподвижных электродов в проверке целостности цепи. В результате, ошибочная проверка может быть предотвращена. Кроме того, приподнятые выступы 24a, 24b служат как направляющие, таким образом, содействующие соприкосновению щупов 22 для проверки целостности цепи с поверхностью 23 для проверки целостности цепи и выполнению проверки целостности цепи надежным образом.
[0020] Хотя в вышеописанном варианте осуществления объясняется процедура выполнения проверки целостности цепи в таком состоянии, что второй корпус 4 отсоединяется, чтобы раскрывать контакты 9, 10 неподвижных электродов, специальный колпачок 25, выполненный с возможностью вставляться в участок 8 внешней стенки после отсоединения второго корпуса 4, может быть использован для того, чтобы полностью запрещать использование контактов 9, 10 неподвижных электродов для проверки целостности цепи.
Фиг.8(a) - это вид сверху специального колпачка 25, который должен быть вставлен в участок 8 внешней стенки, который виден с верхней стороны специального колпачка 25. Фиг.8(b) - это вид в разрезе специального колпачка 25, при просмотре с боковой стороны. Пара отверстий 26 для проверки целостности цепи сформирована в специальном колпачке 25, соответствующих паре отверстий 11 для проверки целостности цепи. В таком состоянии, что специальный колпачок 25 соединяется с участком 8 внешней стенки, контакты 9, 10 неподвижного электрода покрыты специальным колпачком 25, и только отверстия 26 раскрыты таким образом, что контакты 9, 10 неподвижного электрода не могут быть использованы при проверке целостности цепи. Дополнительно, отверстия 26 в специальном колпачке 25, каждое, служат в качестве направляющей, которая направляет щуп 22 для проверки целостности цепи. Следовательно, щупы 22 могут быть подняты под предварительно определенным углом относительно поверхности для проверки целостности цепи, так что проверка целостности цепи может быть выполнена надежным образом.
[0021] Дополнительно, хотя в вышеописанном варианте осуществления прокладка 19 предусмотрена во втором корпусе 4, прокладка 19 может быть предусмотрена на стороне участка 8 внешней стенки. Даже в таком случае могут быть получены те же результаты, что и в вышеописанном варианте осуществления.
Кроме того, в случае, когда SDSW 1 выполнен в позиции, в которой предотвращается контактирование SDSW 1 с водой, прокладка может быть убрана. Дополнительно, участок 8 внешней стенки может быть предусмотрен с вентиляционным отверстием, которое имеет такой размер, чтобы предотвращать вставку щупа 22.