一种直线移动式切换的电池串并联转换开关的制作方法

本发明涉及电气连接领域，特别涉及一种直线移动式切换的电池串并联转换开关。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业向高压化、平台化方向快速发展，部分车型已升级至800v电压平台，然而，当前市面上仍存在大量400v电压平台的充电基础设施，为使800v平台车辆能够在400v充电桩上正常充电，通常需要在车辆电池包内设置串并联切换机构，以实现两个400v电池包在行车状态下串联输出800v为整车提供动力，在充电状态下并联保持400v输入以适配低压充电桩。

2、目前，传统的电池包大多采用至少三个继电器，配合母线和线束组成切换电路，并通过控制不同继电器的通断组合来实现串并联状态的切换，这种方案存在以下缺陷：其一，继电器、保险丝、线束等电子元器件数量多，不仅占用空间大，而且成本也较高；其二，多个继电器需要按照特定时序通断，控制逻辑较复杂，易发生误动作导致短路；其三，继电器在线圈电源断电后磁力消失，其触点状态随之发生改变，难以保持线圈电源断电前的状态。

技术实现思路

1、为了解决上述问题的一个或多个，本发明提供了一种直线移动式切换的电池串并联转换开关。

2、根据本发明的一个方面，该一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，包括外壳组件、触头组件、传动组件以及驱动组件。

3、外壳组件内设置有容纳空间，容纳空间内设置有铜排组件，驱动组件可移动设置于容纳空间内，触头组件和传动组件均设置于容纳空间内，触头组件通过传动组件带动驱动组件在容纳空间沿直线移动，且驱动组件在容纳空间内两个端部通过铜排组件形成串联位和并联位。

4、在一些实施方式中，铜排组件包括安装于外壳组件上的两个第一铜排和两个第二铜排，两个第二铜排的第二垂向端和第三垂向端沿垂向对称设置于容纳空间内，两个第一铜排的第一垂向端与第二垂向端位于同侧，且两个第一垂向端位于两个第二垂向端之间。

5、在一些实施方式中，第一铜排的第一横向端贯穿外壳组件的一侧面并延伸至外壳组件的外部，第二铜排的第二横向端贯穿外壳组件的另一侧面并延伸至外壳组件的外部。

6、在一些实施方式中，驱动组件包括设置于容纳空间内的绝缘框架，绝缘框架的两侧面分别镶嵌有第一触头板和第二触头板。

7、在并联状态下，第二触头板与两个第一垂向端和两个第一垂向端电连接。

8、在串联状态下，第一触头板与两个第三垂向端电连接。

9、在一些实施方式中，第二触头板远离第一触头板的一侧面安装有四个第一簧片，四个第一簧片分别与两个第一垂向端和两个第一垂向端相匹配，第一触头板远离第二触头板的一侧面安装有两个第二簧片，且两个第二簧片与两个第三垂向端相匹配。

10、在一些实施方式中，外壳组件包括第一半壳体和第二半壳体，第一半壳体底部和第二半壳体的顶部均为开口，第一半壳体与第二半壳体通过螺栓固定连接，且通过两个开口形成容纳空间。

11、在一些实施方式中，绝缘框架的底面固定连接有至少两个导向块，每个导向块的底面均开设有导向槽，第二半壳体的内底壁固定连接有与导向槽相匹配的导轨，且导向块通过导向槽滑动连接于导轨上。

12、在一些实施方式中，传动组件包括安装于第二半壳体上的旋转座和固定连接于绝缘框架上的至少一个齿条，旋转座上转动连接有驱动轴，驱动轴的中部安装有第三齿轮，驱动轴上还安装有与齿条相匹配的第二齿轮，且第二齿轮与齿条相啮合。

13、在一些实施方式中，触头组件包括安装于第一半壳体上的安装架，安装架内安装有电机和减速结构，安装架上转动连接有联动轴，且联动轴通过减速结构与电机的输出转轴传动连接，联动轴上安装有第一齿轮，且第一齿轮与第三齿轮相啮合。

14、在一些实施方式中，减速结构包括沿垂向转动连接于安装架上的传动轴以及两个蜗杆套，传动轴上安装有两个蜗轮，两个蜗杆套分别安装于电机的输出转轴和联动轴上，且两个蜗杆套分别与两个蜗轮相啮合。

15、该一种直线移动式切换的电池串并联转换开关的有益效果为：其一，通过驱动组件带动触头组件在容纳空间内直线移动，并使第一触头板和第二触头板与铜排组件的不同垂向端实现选择性电接触，进而进行串联位与并联位的切换，减少了电子元器件数量，不仅节省了内部空间，而且也降低了成本；其二，通过蜗轮蜗杆减速结构和齿轮齿条啮合，驱动绝缘框架进行直线往复运动，使不同触头板依次与对应铜排端部接触或脱离，实现串并联状态切换，控制逻辑简洁、直观，不易出错，并且蜗轮蜗杆具备自锁性，使得串联位或并联位不易发生改变，持续保持线圈电源断电前的状态。

1.一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，包括外壳组件（1）、触头组件（3）、传动组件（4）以及驱动组件（5）；

2.根据权利要求1所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述铜排组件（2）包括安装于外壳组件（1）上的两个第一铜排（21）和两个第二铜排（22），两个所述第二铜排（22）的第二垂向端（221）和第三垂向端（222）沿垂向对称设置于容纳空间内，两个所述第一铜排（21）的第一垂向端（211）与第二垂向端（221）位于同侧，且两个第一垂向端（211）位于两个第二垂向端（221）之间。

3.根据权利要求2所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述第一铜排（21）的第一横向端（212）贯穿外壳组件（1）的一侧面并延伸至外壳组件（1）的外部，所述第二铜排（22）的第二横向端（223）贯穿外壳组件（1）的另一侧面并延伸至外壳组件（1）的外部。

4.根据权利要求1所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述驱动组件（5）包括设置于容纳空间内的绝缘框架（51），所述绝缘框架（51）的两侧面分别镶嵌有第一触头板（52）和第二触头板（53）；

5.根据权利要求4所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述第二触头板（53）远离第一触头板（52）的一侧面安装有四个第一簧片（54），四个所述第一簧片（54）分别与两个第一垂向端（211）和两个第一垂向端（211）相匹配，所述第一触头板（52）远离第二触头板（53）的一侧面安装有两个第二簧片（55），且两个第二簧片（55）与两个第三垂向端（222）相匹配。

6.根据权利要求4所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述外壳组件（1）包括第一半壳体（11）和第二半壳体（12），所述第一半壳体（11）底部和所述第二半壳体（12）的顶部均为开口，所述第一半壳体（11）与所述第二半壳体（12）通过螺栓固定连接，且通过两个开口形成容纳空间。

7.根据权利要求6所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述绝缘框架（51）的底面固定连接有至少两个导向块（56），每个所述导向块（56）的底面均开设有导向槽（57），所述第二半壳体（12）的内底壁固定连接有与导向槽（57）相匹配的导轨（121），且导向块（56）通过导向槽（57）滑动连接于导轨（121）上。

8.根据权利要求6所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述传动组件（4）包括安装于第二半壳体（12）上的旋转座（41）和固定连接于绝缘框架（51）上的至少一个齿条（44），所述旋转座（41）上转动连接有驱动轴（42），所述驱动轴（42）的中部安装有第三齿轮（45），所述驱动轴（42）上还安装有与齿条（44）相匹配的第二齿轮（43），且第二齿轮（43）与齿条（44）相啮合。

9.根据权利要求8所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述触头组件（3）包括安装于第一半壳体（11）上的安装架（31），所述安装架（31）内安装有电机（32）和减速结构，所述安装架（31）上转动连接有联动轴（36），且联动轴（36）通过减速结构与电机（32）的输出转轴传动连接，所述联动轴（36）上安装有第一齿轮（37），且第一齿轮（37）与第三齿轮（45）相啮合。

10.根据权利要求9所述的一种直线移动式切换的电池串并联转换开关，其特征在于，所述减速结构包括沿垂向转动连接于安装架（31）上的传动轴（34）以及两个蜗杆套（33），所述传动轴（34）上安装有两个蜗轮（35），两个所述蜗杆套（33）分别安装于电机（32）的输出转轴和联动轴（36）上，且两个蜗杆套（33）分别与两个蜗轮（35）相啮合。