中繼連接器和電池組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及中繼連接器和包括該中繼連接器的電池組，該中繼連接器被設置在從可再充電的電池到負載的饋送路徑中和從充電器到電池的饋送路徑中。
【背景技術】
[0002]在由可再充電的電池操作的設備(例如車輛)中，當電池的剩余容量降低時，需要將電池連接至外部充電器以進行充電。在從充電器對電池進行充電時，從電池到車輛的機座一側的負載等的饋送路徑暫時中斷，而形成從充電器到電池的饋送路徑。
[0003]圖7示出了與電池、負載和充電器連接的各個饋送路徑的常規(guī)示例性配置。在圖7所示的示例性配置中，電池組100包括可再充電的電池10。電池10向負載20提供操作電流。充電連接器32連接至雙極型連接器31，以便從充電器40提供充電電流。
[0004]在負載正電極饋線13內放入開關元件13a，該負載正電極饋線13將與電池1的正電極端子連接的電池正電極饋線11連接至負載20，并且在負載負電極饋線14內放入開關元件14a，該負載負電極饋線14將與電池1的負電極端子連接的電池負電極饋線12連接至負載20。
[0005]此外，在充電器正電極饋線15內放入開關元件15a，該充電器正電極饋線15將電池正電極饋線11與充電器40的正電極端子進行連接，并且在充電器負電極饋線16內放入開關元件16a，該充電器負電極饋線16將電池負電極饋線12與充電器40的負電極端子進行連接。
[0006]這四個開關元件13a、14a、15a和16a分別使負載正電極饋線13、負載負電極饋線
14、充電器正電極饋線15和充電器負電極饋線16導電或中斷。機械開關例如繼電器或半導體開關如MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)可用于開關元件13a、14a、15a和16a。
[0007]在從電池10向負載20提供操作電流時，放入負載正電極饋線13內的開關元件13a和放入負載負電極饋線14內的開關元件14a被接通。此時，放入充電器正電極饋線15內的開關元件15a和放入充電器負電極饋線16內的開關元件16a被關斷。
[0008]在從充電器40向電池10提供充電電流時，充電連接器32被連接至雙極型連接器31，并且放入充電器正電極饋線15內的開關元件15a和放入充電器負電極饋線16內的開關元件16a被接通。此時，放入負載正電極饋線13內的開關元件13a和放入負載負電極饋線14內的開關元件14a被關斷。
[0009]如上所述，當從電池10向負載20提供操作電流時，開關元件13a和14a被接通，并且開關元件15a和16a被關斷。因此，能夠防止電池10的電壓輸出至雙極型連接器31的端子，其中充電連接器32已從該雙極型連接器31的端子中抽出，并且即使當異物接觸到雙極型連接器31的端子時，仍然能夠防止由接觸而引起的電池10的短路故障。
[0010]此外，當從充電器40向電池10提供充電電流時，開關元件15a和16a被接通，并且開關元件13a和14a被關斷。因此，能夠避免使得來自充電器40的充電電流經由負載正電極饋線13和負載負電極饋線14流向負載20的潛行電流(sneak current)。
[0011]作為用于切換電池、負載和充電器的互連的另一示例性配置，已知的是通過插入或抽出連接器和跨接插頭(jumper pIug)來對電池與負載之間的連接和電池與充電器之間的連接進行切換的示例性配置。圖8示出了通過插入或抽出連接器和跨接插頭來對電池、負載和充電器的連接進行切換的示例性配置。在以下列出的專利文獻I等中公開了該示例性配置。
[0012]在圖8的示例性配置中，提供了:過電流阻斷元件17，其用于中斷過電流;熱敏電阻10a，其用于在充電時監(jiān)測電池10的溫度；以及熱斷路器10b，其根據熱敏電阻1a的信息來停止充電。還提供了中繼連接器33，其中，跨接插頭34和充電器40的充電連接器35可以兼容地插入到中繼連接器33中或從中繼連接器33抽出。
[0013]中繼連接器33具有六個電極端子。電池正電極饋線11經由過電流阻斷元件17被連接至作為正電極端子的第一端子(在圖8中，第一端子被簡單地表示為“I”；下文同樣適用)。充電器負電極饋線16連接至第二端子。至負載20的負載正電極饋線13連接至第三端子。
[0014]熱斷路器1b的一個端子連接至中繼連接器33的第四端子，熱敏電阻器1a的一個端子連接至第五端子，并且熱斷路器1b的另一端子和熱敏電阻1a的另一端子均連接至第六端子。
[0015]跨接插頭34包括一對第一插腳和第三插腳(在圖8中，第一插腳和第三插腳分別簡單表示為“I”和“3”)，所述第一插腳和第三插腳通過跨接線34a被電短路。通過將跨接插頭34插入到中繼連接器33中，中繼連接器33的第一端子和第三端子被短路。
[0016]在從電池10向負載20提供操作電流時，跨接插頭34被插入到中繼連接器33中，使得操作電流經由下述路徑被提供給負載20:電池10—電池正電極饋線11—過電流阻斷元件17—中繼連接器33的第一端子—跨接插頭34的第一插腳—跨接線34a—跨接插頭34的第三插腳—中繼連接器33的第三端子—負載正電極饋線13—負載20—負載負電極饋線14—電池負電極饋線12—電池10。
[0017]充電器40包括:充電連接器35，其連接至中繼連接器33;以及電源插頭41，其連接至商用電源。充電連接器35包括第一插腳(在圖8中，第一插腳被簡單表示為“I”；下文同樣適用)、第二插腳、第四插腳、第五插腳和第六插腳，所述第一插腳、第二插腳、第四插腳、第五插腳和第六插腳分別連接至中繼連接器33的第一端子、第二端子、第四端子、第五端子和第六端子。充電連接器35是在通過充電器40對電池10充電時被插入到中繼連接器33中的連接器。
[0018]在從充電器40向電池10提供充電電流時，充電連接器35被插入到中繼連接器33中，使得充電電流經由下述路徑被提供給電池10:充電器40—充電連接器35的第一插腳—中繼連接器33的第一端子—過電流阻斷元件17—電池正電極饋線11 —電池10—電池負電極饋線12—充電器負電極饋線16—中繼連接器33的第二端子—充電連接器35的第二插腳—充電器40。
[0019]如上所述，在操作電流的饋送路徑和充電電流的饋送路徑中放入中繼連接器33，并且準備了插入到中繼連接器33中的跨接插頭34和充電連接器35。當將操作電流提供給負載20時，將跨接插頭34插入到中繼連接器33中，使得電池10與負載20相連接。在負載20的非操作期間，從中繼連接器33抽出跨接插頭34，以便將負載正電極饋線13與電池10完全切斷。
[0020]當對電池10充電時，將充電連接器35插入到中繼連接器33中，使得充電電流經由充電連接器35的第一插腳和第二插腳和中繼連接器33的第一端子和第二端子被提供給電池10。因為負載正電極饋線13在充電期間被斷開，所以來自充電器40的充電電流不會經由負載正電極饋線13而流向負載20，從而防止了充電電流潛行到負載20中。
[0021]在該示例性配置中，中繼連接器33的與電池正電極饋線11連接的第一端子被用于從充電器40向電池10提供電力，以及經由跨接插頭34通過負載正電極饋線13向負載20提供電力。結果，可以減少中繼連接器33的端子的數量，并且還可以降低成本。
[0022]引文列表
[0023]專利文獻
[0024]專利文獻I:日本公開特許公報N0.2003-70168

【發(fā)明內容】

[0025]技術問題
[0026]圖7所示的電池、負載和充電器的示例性連接配置中，設置有使饋送路徑導電或中斷的四開關元件13a、14a、15a和16a，因此，增加了四個開關元件的成本。在負載20的操作期間，使放入負載正電極饋線13內的開關元件13a和放入負載負電極饋線14內的14a維持在ON狀態(tài)的電流需要持續(xù)流動，并且這導致電池10的電流消耗增加。
[0027]在圖8所示的將連接器和跨接插頭插入或抽出的示例性配置中，當從中繼連接器33抽出跨接插頭34和充電連接器35 二者時，電池10的電壓被輸出至中繼連接器33的第一端子和第二端子。當異物接觸到中繼連接器33的第一端子和第二端子時，所述接觸導致電池10的短路故障。
[0028]鑒于上述問題，本發(fā)明提供了中繼連接器和電池組，在電池、負載和充電器的連接配置中，不會產生使來自充電器的充電電流流動至負載的潛行電流，電池的電壓沒有被輸出至連接器的端子，以及使饋送路徑導電或中斷的所安裝開關元件的數量可以被最小化。
[0029]解決問題的手段
[0030]根根據本發(fā)明的中繼連接器包括第一端子、第二端子和第三端子。第一端子連接至向負載提供電力的饋線，第二端子連接至電池的一個電極端子，第三端子連接至開關元件的一個端子，開關元件的另一端子連接至電池的另一個電極端子和負載，第一端子和第二端子通過跨接插頭的跨接線被短路，并且第二端子和第三端子通過使用充電連接器分別被連接至充電器的一個電極饋線和另一個電極饋線。
[0031]第