用于机动车辆中的电源管理系统中的部件的连接器系统技术方案

本公开涉及一种连接器系统，该连接器系统提供针对电源管理系统的部件(如电池驱动的机动车辆中存在的那些)的经密封和接地的电连接。该连接器系统包括凸连接器组件和适配器组件。该适配器组件包括：(i)电容器组件、(ii)凹端子组件、以及(iii)母线组件。在以下情况下时限定内部电连接状态：(a)该凹端子组件电耦接到该电容器组件，(b)该电容器组件电耦接到该母线组件，并且(c)该母线组件电耦接到该电源管理系统的该部件的延伸部。在该内部电连接状态下，电耦接相对于外部环境密封，这增加了该适配器组件、该连接器系统和该电源管理系统部件的操作寿命、耐久性和可靠性。耐久性和可靠性。耐久性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车辆中的电源管理系统中的部件的连接器系统


[0001]本公开涉及一种用于电源管理系统中的部件(诸如在电池驱动的机动车辆中存在的DC
‑
DC转换器)的连接器系统。连接器系统提供针对电源管理系统部件的经密封和接地的电连接，其符合由监管机构设定的行业标准和/或规范。连接器系统包括以电的方式和机械的方式连接到DC
‑
DC转换器的以下两者：凸连接器组件以及带有凹端子组件的适配器组件。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2020年9月9日提交的PCT专利申请号PCT/US20/49870的优先权，该申请全文以引用方式并入本文并且成为本文的一部分。

技术介绍

[0004]在过去的几十年中，在汽车和其它在路车辆和越野车(诸如皮卡车、商业货车和卡车、半卡车、摩托车、全地形车辆和运动型多功能车)(统称为“机动车辆”)中使用的电气部件的数量显著地增加。出于各种原因，包括但不限于监测机动车辆、改进和/或控制机动车辆的车辆性能、排放、安全性和为机动车辆的乘员创造舒适感，将电气部件用于机动车辆。大量时间、资源和能量已被消耗以开发满足机动车辆市场的变化的需求和复杂性的配电部件；然而，常规的配电部件遭受多种缺点。
[0005]由于许多条件，包括但不限于使得初始安装困难的空间约束、苛刻的操作条件、大的环境温度范围、长时间的振动、热负荷和寿命(所有这些都可能导致部件和/或连接器故障)，机动车辆对于电气部件和连接器组件两者来说都是具有挑战性的电气环境。例如，通常发生在装配厂中的不正确安装的连接器以及通常发生在现场的脱落连接器是电气部件和机动车辆的两种显著故障模式。这些故障模式中的每一者都导致大量的修理和保修成本。例如，全球所有汽车制造商和他们的直接供应商的累计年度质保费用经估计在500亿美元和1500亿美元之间。
[0006]鉴于这些具有挑战性的电气环境，已花费大量时间、金钱和精力来找到满足这些市场的所有需求的电力分配组件。常规的电力分配组件使用定制制成的母线。通过使用定制的母线，对电力分配系统的任何改动都可能需要改变一个或多个母线的配置。这些改动花费高且耗时。一旦这些定制制成的母线的配置最终确定并且制造出母线，安装人员通常就将母线耦接到电力源、电力分配组件或利用常规紧固件(例如，细长紧固件、垫圈、螺母和/或螺柱)的组合的设备。这些常规紧固件使得在应用中安装母线极为困难，因为安装人员可能需要佩戴防护设备，以便在此过程期间保护自己。最后，在应用中正确安装定制制成的母线后，由于其配置，它们容易出现高故障率。因此，对改进的电力分配组件的需求尚未满足，该电力分配组件是无螺栓的、适合模块化的并且适用于存在于汽车、船舶和航空应用中的电力分配系统。背景部分中提供的描述不应仅仅因为在背景部分中提及或与背景部分相关而被认为是现有技术。

技术实现思路

[0007]本公开涉及一种连接器系统，该连接器系统提供针对电源管理系统的部件的密封和接地的电连接，其符合由监管机构设定的行业标准和/或规范。连接器系统适合与在飞机、机动车辆、军用车辆、公共汽车、机车、拖拉机、船舶应用或电信硬件中存在的以机械的方式和电的方式连接的电源管理部件或设备一起使用。因此，连接器系统非常适合于以电的方式和机械的方式连接安装在这些高应力应用车辆中的部件或设备，以确保部件、设备和车辆的可靠的长期性能和操作。
[0008]在一个实施方案中，该系统包括凸连接器组件和带有凹端子组件的适配器组件，该凸连接器组件和该适配器组件被设计成耦接到电源管理系统中的部件，诸如在电池驱动的机动车辆中存在的DC
‑
DC转换器。适配器组件包括具有至少一个电容器的电容器组件和具有凹端子的凹端子组件。凹端子包括：(i)容座，其尺寸被设计为接纳凸端子组件；以及(ii)凹端子耦接装置，其将凹端子组件电耦接到至少一个电容器。适配器组件还包括母线，该母线具有：(i)母线耦接装置，其被配置为将母线电耦接到至少一个电容器；以及(ii)接地耦接器，其被配置为当适配器组件被放置成与电源管理系统的部件接触时，被放置成与电源管理系统的部件的延伸部接触。通过至少一个电容器和母线从凹端子到电源管理系统的延伸部的连接相对于外部环境密封。
[0009]在另一个实施方案中，该系统包括凸连接器组件和带有凹端子组件的适配器组件，该凸连接器组件和该适配器组件被设计成耦接到电源管理系统中的部件，诸如在电池驱动的机动车辆中存在的DC
‑
DC转换器。凸连接器组件包括具有内部弹簧致动器或弹簧构件的凸端子组件，该凸端子组件被设计为与凸端子的延伸部相互作用，以确保在凸端子与凹端子之间形成正确的连接。凸端子组件具有凸端子主体，其包括多个接触臂。弹簧构件嵌套在凸端子主体的内部。弹簧构件抵抗向内偏转并且在接触臂上施加向外指向的力，从而形成正连接和保持力。适配器组件包括具有电容器组件的电容器组件和具有凹端子的凹端子组件。电容器组件包括至少一个电容器。凹端子包括：(i)容座，其尺寸被设计为接纳凸端子组件；以及(ii)凹端子耦接装置，其将凹端子组件电耦接到至少一个电容器。凹端子耦接装置包括具有不规则开口的一对突起部，其被配置为将凹端子电耦接到至少一个电容器。
[0010]适配器组件还包括母线，该母线具有：(i)母线耦接装置；以及(ii)接地耦接器，其经由桥接部连接到母线耦接装置。母线耦接装置包括具有不规则开口的一对突起部，其被配置为将母线电耦接到至少一个电容器。接地耦接器包括由两个线性延伸部形成的接地连接部分，该两个线性延伸部以两个角度弯曲彼此连接。角度弯曲被配置为使得当适配器组件被放置成与电源管理系统的部件接触时，使接地耦接器能够与电源管理系统的部件的延伸部接触。接地耦接器与部件之间的所述接触在母线与部件之间形成电连接，这继而形成通过至少一个电容器从凹端子到电源管理系统的延伸部的电连接。接地耦接器与部件之间的这种电连接相对于外部环境密封。
[0011]在具体实施方式部分和附图中公开了系统的另外的结构和功能方面和益处。
附图说明
[0012]被包括以提供进一步理解并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分的随附图式或附图例示公开的实施方案，并且与描述一起用于解释所公开的实施方案的原理。在
附图中，相似附图标号在整个附图中是指相同或类似元件。在附图中：
[0013]图1是用于电源管理系统的DC
‑
DC转换器的连接器系统的第一实施方案的透视图，该电源管理系统类似于电池驱动的机动车辆中存在的那些；
[0014]图2是用于图1的DC
‑
DC转换器的连接器系统的分解图，其中连接器系统包括以电的方式和机械的方式连接到DC
‑
DC转换器的以下两者：凸连接器组件以及带有凹端子组件的适配器组件；
[0015]图3是图1的凸连接器组件的分解图；
[0016]图4是图1的适配器组件的分解图，该适配器组件包括：(i)下部适配器壳体、(ii)电容器组件、(iii)母线、(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耦接到电源管理系统的部件的适配器组件，所述适配器组件包括：电容器组件，所述电容器组件具有至少一个电容器；凹端子组件，所述凹端子组件具有：(i)凹端子，其包括容座；以及(ii)凹端子耦接装置，其将所述凹端子电耦接到所述至少一个电容器；母线，所述母线具有：(i)母线耦接装置，其被配置为将所述母线电耦接到所述至少一个电容器；以及(ii)接地耦接器，其被配置为当所述适配器组件被放置成与所述电源管理系统的所述部件接触时，被放置成与所述电源管理系统的所述部件的延伸部接触以限定内部电连接状态；并且其中在所述内部电连接状态下，(i)所述凹端子电连接到所述至少一个电容器，(ii)所述至少一个电容器电连接到所述母线，并且(iii)所述母线电连接到所述电源管理系统的所述部件的所述延伸部，并且其中所述内部电连接状态相对于外部环境密封。2.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述凹端子组件包括捕捉盒，所述捕捉盒被配置为防止材料(i)从所述电源管理系统的所述部件脱落以及(ii)落到所述电源管理系统中的所述部件内。3.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述电容器组件包括具有不同大小的两个电容器。4.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述凹端子耦接装置包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。5.根据权利要求4所述的适配器组件，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。6.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述母线耦接装置包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。7.根据权利要求6所述的适配器组件，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。8.根据权利要求1所述的适配器组件，还包括适配器壳体，所述适配器壳体包括被配置为插入所述电源管理系统的所述部件内的下部突起部，并且其中所述下部突起部具有形成在其中的至少一个接地凹陷部，所述至少一个接地凹陷部接纳所述母线的延伸部。9.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述接地耦接器由以下构成：(i)线性延伸部；(ii)至少一个支腿，其耦接到所述线性延伸部；以及(iii)至少一个接地部分，其耦接到所述至少一个支腿。10.根据权利要求9所述的适配器组件，其中所述支腿被配置为在所述适配器组件耦接到所述电源管理系统的所述部件时变形。11.根据权利要求9所述的适配器组件，其中所述接地部分包括第一延伸部、第二延伸部以及形成在所述第二延伸部与所述至少一个支腿之间的间隙；并且其中当所述适配器组件耦接到所述电源管理系统的所述部件时，所述接地部分的所述第二延伸部的一部分移位到所述间隙中。12.根据权利要求1所述的适配器组件，其中所述凹端子组件的所述容座的尺寸被设计为接纳凸端子组件，所述凸端子组件包括：由第一材料形成的凸端子主体，所述凸端子主体具有被布置成限定接纳器的多个细长
接触梁；由第二材料形成的内部弹簧构件，所述弹簧构件具有多个弹簧臂；并且其中当所述弹簧构件被插入所述凸端子主体的所述接纳器中时，所述多个弹簧臂中的一个弹簧臂被配置为在电连接器组件的某些升高的温度操作条件下在所述多个细长接触梁中的一个接触梁上提供偏置力。13.根据权利要求12所述的适配器组件，还包括凸壳体组件，所述凸壳体组件基本上包封所述凸端子组件并且包括具有计算机可读标记的连接器定位保证组件。14.根据权利要求12所述的适配器组件，还包括围绕所述凹端子组件的延伸部的适配器壳体以及包封所述凸端子组件的大部分的凸壳体组件；并且其中当所述凸端子组件定位在所述凹端子的所述容座内以限定连接位置时，所述适配器壳体与所述凸壳体组件相互作用以将所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的连接相对于所述外部环境密封。15.根据权利要求14所述的适配器组件，其中所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的经密封的连接超出USCAR 2修订版6的高压喷雾测试的要求。16.根据权利要求14所述的适配器组件，其中在所述连接位置之前，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封，并且在所述连接位置，所述凹端子组件相对于所述外部环境完全密封。17.根据权利要求1所述的适配器组件，其中在所述内部电连接状态下，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封。18.一种耦接到电源管理系统的部件的连接器系统，所述连接器系统包括：凸连接器组件；以及适配器组件，所述适配器组件包括：电容器组件，所述电容器组件具有至少一个电容器；具有凹端子的凹端子组件，所述凹端子包括：(i)容座；以及(ii)凹端子耦接器，其将所述凹端子组件电耦接到所述至少一个电容器；母线，所述母线具有：(i)母线耦接器，其被配置为将所述母线电耦接到所述至少一个电容器；以及(ii)接地耦接器，其被配置为当所述适配器组件被放置成与所述电源管理系统的所述部件接触时，被放置成与所述电源管理系统的所述部件的延伸部接触以限定内部电连接状态；并且其中在所述内部电连接状态下，(i)所述凹端子电连接到所述至少一个电容器，(ii)所述至少一个电容器电连接到所述母线，并且(iii)所述母线电连接到所述电源管理系统的所述部件的所述延伸部，并且其中所述凹端子、所述电容器和所述母线在所述内部电连接状态下相对于外部环境密封。19.根据权利要求18所述的连接器系统，其中所述凹端子组件包括捕捉盒，所述捕捉盒被配置为防止材料(i)从所述电源管理系统的所述部件脱落以及(ii)落到所述电源管理系统的所述部件内。20.根据权利要求18所述的连接器系统，其中所述凹端子耦接器包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。21.根据权利要求20所述的连接器系统，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向
下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。22.根据权利要求18所述的连接器系统，其中所述母线耦接器包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。23.根据权利要求22所述的连接器系统，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。24.根据权利要求18所述的连接器系统，还包括适配器壳体，所述适配器壳体包括被配置为插入所述电源管理系统的所述部件内的下部突起部，并且其中所述下部突起部具有形成在其中的至少一个接地凹陷部，所述至少一个接地凹陷部接纳所述母线的延伸部。25.根据权利要求18所述的连接器系统，其中所述接地耦接器由以下构成：(i)线性延伸部；(ii)至少一个可变形的支腿，其耦接到所述线性延伸部；以及(iii)至少一个接地部分，其耦接到所述至少一个支腿。26.根据权利要求25所述的连接器系统，其中所述接地部分包括第一延伸部、第二延伸部以及形成在所述第二延伸部与所述至少一个支腿之间的间隙；并且其中当所述适配器组件耦接到所述电源管理系统的所述部件时，所述接地部分的所述第二延伸部的一部分移位到所述间隙中。27.根据权利要求18所述的连接器系统，其中所述凸连接器组件包括凸端子组件，所述凸端子组件由所述凹端子组件的所述容座接纳并且包括：由第一材料形成的凸端子主体，所述凸端子主体具有被布置成限定接纳器的多个细长接触梁；由第二材料形成的内部弹簧构件，所述弹簧构件具有多个弹簧臂；并且其中当所述弹簧构件被插入所述凸端子主体的所述接纳器中时，所述多个弹簧臂中的一个弹簧臂被配置为在电连接器组件的某些升高的温度操作条件下在所述多个细长接触梁中的一个接触梁上提供偏置力。28.根据权利要求27所述的连接器系统，还包括凸壳体组件，所述凸壳体组件基本上包封所述凸端子组件并且包括具有计算机可读标记的连接器定位保证组件。29.根据权利要求27所述的连接器系统，还包括(i)围绕所述凹端子组件的延伸部的适配器壳体以及(ii)包封所述凸端子组件的大部分的凸壳体组件；并且其中当所述凸端子组件定位在所述凹端子的所述容座内以限定连接位置时，在所述连接位置，所述适配器壳体与所述凸壳体组件相互作用以将所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的连接相对于所述外部环境密封。30.根据权利要求29所述的连接器系统，其中所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的经密封的连接超出USCAR 2修订版6的高压喷雾测试的要求。31.根据权利要求29所述的连接器系统，其中在所述连接位置之前，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封，并且在所述连接位置，所述凹端子组件相对于所述外部环境完全密封。32.根据权利要求18所述的连接器系统，其中在所述内部电连接状态下，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封。33.一种在机动车辆中使用的电源管理系统的部件，所述电源管理系统部件包括：耦接到所述电源管理系统部件的连接器系统，所述连接器系统包括：
凸连接器组件；以及适配器组件，所述适配器组件包括：电容器组件，所述电容器组件具有至少一个电容器；具有凹端子的凹端子组件，所述凹端子包括：(i)容座；以及(ii)凹端子耦接装置，其将所述凹端子组件电耦接到所述至少一个电容器；母线，所述母线具有：(i)母线耦接装置，其被配置为将所述母线电耦接到所述至少一个电容器；以及(ii)接地耦接器，其被配置为当所述适配器组件被放置成与所述电源管理系统的所述部件接触时，被放置成与所述电源管理系统的所述部件的延伸部接触以限定相对于外部环境密封的内部电连接状态。34.根据权利要求33所述的电源管理系统的部件，其中在所述内部电连接状态下，(i)所述凹端子电连接到所述至少一个电容器，(ii)所述至少一个电容器电连接到所述母线，并且(iii)所述母线电连接到所述电源管理系统的所述部件的所述延伸部。35.根据权利要求33所述的电源管理系统的部件，其中所述凹端子组件包括捕捉盒，所述捕捉盒被配置为防止材料(i)从所述电源管理系统的所述部件脱落以及(ii)落到所述电源管理系统的所述部件内。36.根据权利要求33所述的电源管理系统的部件，其中凹端子耦接器包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。37.根据权利要求36所述的电源管理系统的部件，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。38.根据权利要求18所述的电源管理系统的部件，其中所述母线耦接器包括突起部，所述突起部具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。39.根据权利要求38所述的电源管理系统的部件，其中使用施加在所述至少一个电容器上的向下指向的力来将所述至少一个电容器的所述延伸部定位在所述不规则开口内。40.根据权利要求18所述的电源管理系统的部件，还包括适配器壳体，所述适配器壳体包括被配置为插入所述电源管理系统的所述部件内的下部突起部，并且其中所述下部突起部具有形成在其中的至少一个接地凹陷部，所述至少一个接地凹陷部接纳所述母线的延伸部。41.根据权利要求33所述的电源管理系统的部件，其中所述接地耦接器由以下构成：(i)线性延伸部；(ii)至少一个可变形的支腿，其耦接到所述线性延伸部；以及(iii)至少一个接地部分，其耦接到所述至少一个支腿。42.根据权利要求41所述的电源管理系统的部件，其中所述接地部分包括第一延伸部、第二延伸部以及形成在所述第二延伸部与所述至少一个支腿之间的间隙；并且其中当所述适配器组件耦接到所述电源管理系统的所述部件时，所述接地部分的所述第二延伸部的一部分移位到所述间隙中。43.根据权利要求33所述的电源管理系统的部件，其中所述凸连接器组件包括凸端子组件，所述凸端子组件由所述凹端子组件的所述容座接纳并且包括：由第一材料形成的凸端子主体，所述凸端子主体具有被布置成限定接纳器的多个细长
接触梁；由第二材料形成的内部弹簧构件，所述弹簧构件具有多个弹簧臂；并且其中当所述弹簧构件被插入所述凸端子主体的所述接纳器中时，所述多个弹簧臂中的一个弹簧臂被配置为在电连接器组件的某些升高的温度操作条件下在所述多个细长接触梁中的一个接触梁上提供偏置力。44.根据权利要求43所述的电源管理系统的部件，还包括凸壳体组件，所述凸壳体组件基本上包封所述凸端子组件并且包括具有计算机可读标记的连接器定位保证组件。45.根据权利要求43所述的电源管理系统的部件，还包括(i)围绕所述凹端子组件的延伸部的适配器壳体以及(ii)包封所述凸端子组件的大部分的凸壳体组件；并且其中当所述凸端子组件定位在所述凹端子的所述容座内以限定连接位置时，在所述连接位置，所述适配器壳体与所述凸壳体组件相互作用以将所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的连接相对于所述外部环境密封。46.根据权利要求45所述的电源管理系统的部件，其中所述凸端子组件与所述凹端子组件之间的经密封的连接超出USCAR 2修订版6的高压喷雾测试的要求。47.根据权利要求45所述的电源管理系统的部件，其中在所述连接位置之前，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封，并且在所述连接位置，所述凹端子组件相对于所述外部环境完全密封。48.根据权利要求34所述的电源管理系统的部件，其中在所述内部电连接状态下，所述凹端子组件未相对于所述外部环境完全密封。49.一种在机动车辆中使用的电源管理系统，所述电源管理系统包括：电源管理系统部件；以及耦接到所述电源管理系统部件的连接器系统，其中所述连接器系统包括：凸连接器组件；以及适配器组件，所述适配器组件包括：电容器组件，所述电容器组件具有至少一个电容器；具有凹端子的凹端子组件，所述凹端子包括：(i)容座；以及(ii)凹端子耦接装置，其将所述凹端子组件电耦接到所述至少一个电容器；母线，所述母线具有：(i)母线耦接装置，其被配置为将所述母线电耦接到所述至少一个电容器；以及(ii)接地耦接器，其被配置为当所述适配器组件被放置成与所述电源管理系统的所述部件接触时，被放置成与所述电源管理系统的所述部件的延伸部接触以限定相对于外部环境密封的内部电连接状态。50.根据权利要求49所述的电源管理系统，其中在所述内部电连接状态下，(i)所述凹端子电连接到所述至少一个电容器，(ii)所述至少一个电容器电连接到所述母线，并且(iii)所述母线电连接到所述电源管理系统的所述部件的所述延伸部，并且其中所述内部电连接状态相对于所述外部环境密封。51.根据权利要求49所述的电源管理系统，其中所述凹端子组件包括捕捉盒，所述捕捉盒被配置为防止材料(i)从所述电源管理系统的所述部件脱落以及(ii)落到所述电源管理系统的所述部件内。52.根据权利要求49所述的电源管理系统，其中凹端子耦接器包括突起部，所述突起部
具有形成在其中的不规则开口，所述不规则开口接纳所述至少一个电容器的延伸部。53.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：