CN106597301A - 大电流平面接触导电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大电流平面接触导电装置，包括探针主体，探针主体包括电压探针和针杆，针杆套设于电压探针上，且针杆与电压探针之间绝缘连接；还包括接触头，接触头上设有球形凹槽和第一空腔，针杆前端设有球形接头，该球形接头限位于球形凹槽内且能够相对于球形凹槽在三维方向上进行转动，电压探针的前端穿过第一空腔而伸出接触头外，第一空腔的周向尺寸大于电压探针位于该第一空腔内的相应部位的周向尺寸；接触头和球形接头之间设有连接弹簧，用于实现接触头和球形接头的导电连接。探针主体和接触头之间形成能够在三维方向上相对转动的活动连接，接触头能够自动转动较准，找正电池测试面，提高测试精度，适用于大电流测试。

Description

大电流平面接触导电装置

技术领域

本发明属于电池检测设备领域，具体涉及一种大电流平面接触导电装置。

背景技术

随着新能源汽车行业的爆发，动力蓄电池作为新能源汽车的核心组件，其电性能和安全性能直接影响着电动汽车的应用和推广。其中，在生产制造过程中，动力电池的化成、分容及后续的电性能和安全性能检测均离不开检测设备。检测设备用于固定待测电池的导电装置影响着检测设备是否能够精准读取动力电池测试数据。在动力电池中，极柱仅具有狭小的对外接触面积，如何利用这有限的接触面积，而又不影响对测试数据的准确、稳定的读取成为目前的技术难题。难点主要体现在：

极柱的表面不平整，同时传统的导电装置表面也不平整，即使肉眼观察两接触面是紧贴的，实际接触点也只有有限的几个，而电流的传输能力与接触面积成正比，因此用传统的导电装置连接电池进行测试，真正的过流能力较弱，直接影响检测的准确性；

由于导电装置安装在测试台上，电池也固定在测试台，由于加工工艺和安装公差等原因，测试平面和被测平面很难做到绝对平行，而是具有一定的角度。测试平面和被测平面不平行导致有效接触面积将远小于理论覆盖面积，增大了接触阻抗和降低了过流能力，影响检测的准确性，影响检测设备对数据的读数。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种能够自动找正电池测试平面的大电流平面接触导电装置。

为解决上述技术问题，本发明大电流平面接触导电装置采用的技术方案是：

大电流平面接触导电装置，包括探针主体，所述探针主体包括电压探针和针杆，所述针杆套设于所述电压探针上，且所述针杆与所述电压探针之间绝缘连接；还包括接触头，所述接触头上设有球形凹槽和第一空腔，所述针杆前端设有球形接头，该球形接头限位于所述球形凹槽内且能够相对于球形凹槽在三维方向上进行转动，所述电压探针的前端穿过第一空腔而伸出接触头外，所述第一空腔的周向尺寸大于所述电压探针位于该第一空腔内的相应部位的周向尺寸；所述接触头和所述球形接头之间设有连接弹簧，用于实现所述接触头和所述球形接头的导电连接。

进一步地，所述接触头上设有与所述球形凹槽导通的定位凹槽，所述针杆上设有凹台，所述定位凹槽内设有连接弹簧，所述连接弹簧的一侧紧靠所述定位凹槽的底面，相对的一侧突出定位凹槽而与所述凹台抵靠。

进一步地，所述接触头的接触前端设有接触凹槽，所述接触凹槽内设有接触弹簧，所述接触弹簧的一侧紧靠所述接触凹槽的底面，相对的一侧突出接触头的前端面。

进一步地，所述接触凹槽为环形，所述接触弹簧为环设于所述接触凹槽内的环形弹簧或柱状弹簧。

进一步地，所述接触弹簧内设有第一固定圈，所述第一固定圈由限位装置限位于所述接触凹槽内。

进一步地，所述定位凹槽为环形，所述连接弹簧为环设于所述定位凹槽内的环形弹簧或柱状弹簧。

进一步地，所述凹台为环形。

进一步地，所述连接弹簧内设有第二固定圈，所述第二固定圈的直径大于所述连接弹簧的外圈直径而将所述连接弹簧张紧于所述定位凹槽内。

进一步地，所述针杆外周活动套设有套筒和用于支顶所述套筒的一端的止挡结构，所述套筒远离所述止挡结构的一端与所述接触头之间设有第一压簧。

进一步地，所述电压探针上设有第一限位台，所述针杆上设有第二限位台，所述电压探针上套设有第二压簧，所述第二压簧限位于所述第一限位台和所述第二限位台之间。

本发明提供的大电流平面接触导电装置的有益效果在于：该大电流平面接触导电装置具有两条测试通道，能够进行电流测试和电压测试，电流测试时电流通过接触头、连接弹簧和针杆来传输，电压测试时电流通过电压探针传输；通过球形接头和球形凹槽的配合，使得探针主体和接触头之间形成能够相对转动的活动连接，第一空腔的周向尺寸大于其内的电压探针相应部位的周向尺寸，既使得接触头与电压探针相对绝缘，也为接触头提供了在三维方向上进行转动的空间，连接弹簧的弹性变形能力能够保证接触头和球形接头相对转动时的信号传输能力，用该大电流平面接触导电装置连接电池时，接触头能够自动转动较准，找正电池测试平面，保证接触头与被测物紧密接触，增加有效接触面积，完整地传输信号，提高测试精度，避免烧坏导电装置，延长使用寿命，适用于大电流测试，结构简单，易于加工，降低制作及使用成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的大电流平面接触导电装置的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

其中：1-探针主体、11-电压探针、111-第一限位台、12-针杆、121-球形接头、122-第二限位台、123-限位凸台、13-套筒、14-第一压簧、15-第二压簧、16-止挡结构、2-接触头、21-球形凹槽、22-第一空腔、23-接触凹槽、24-接触弹簧、25-胶塞、26-限位装置、27-定位凹槽、28-凹台、29-第二固定圈、3-连接弹簧。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-2所示，本发明实施例提供的大电流平面接触导电装置，包括探针主体1，探针主体1包括电压探针11和针杆12，针杆12套设于电压探针11上，且针杆12与电压探针11之间绝缘连接；还包括接触头2，接触头2上设有球形凹槽21和第一空腔22，针杆12前端设有球形接头121，该球形接头121限位于球形凹槽21内且能够相对于球形凹槽21在三维方向上进行转动，电压探针11的前端穿过第一空腔22而伸出接触头2外，第一空腔22的周向尺寸大于电压探针11位于该第一空腔22内的相应部位的周向尺寸；接触头2和球形接头121之间设有连接弹簧3，连接弹簧3用于实现接触头2和球形接头121的导电连接。

该大电流平面接触导电装置具有两条测试通道，能够进行电流测试和电压测试；其中，电流测试走的是大信号电流，电流通过接触头2->连接弹簧3->针杆12来传输，利用连接弹簧3的弹性，能够在接触头2和球形接头121相对转动时，始终保持导电连接；电压测试走的是小信号电流，电流通过电压探针传输。大电流平面接触导电装置通过球形接头121和球形凹槽21的配合，使得大电流平面接触导电装置的探针主体1和接触头2之间形成能够相对转动的活动连接，第一空腔22的周向尺寸大于其内的电压探针11相应部位的周向尺寸，既使得接触头2不与电压探针11接触以保证两者的相对绝缘，也为接触头2提供了在三维方向上进行转动的空间，用该大电流平面接触导电装置连接电池时，接触头2能够自动转动较准，找正电池测试平面，保证接触头2与被测电池紧密接触，增加有效接触面积，完整地传输信号，提高测试精度，避免烧坏导电装置，延长使用寿命，适用于大电流测试，结构简单，易于加工，降低制作及使用成本。

进一步地，在本发明实施例中，接触头2上设有与球形凹槽21导通的定位凹槽27，针杆12上设有凹台28，定位凹槽27内设有前述连接弹簧3，连接弹簧3的一侧紧靠定位凹槽27的底面，相对的一侧突出定位凹槽27而与凹台28抵靠。球形接头121扣在球形凹槽21中，连接弹簧3的两侧限制在定位凹槽27和定位凹台28上，而将球形接头121限位于球形凹槽21内，即接触头2和针杆12之间通过连接弹簧3连接，因弹簧元件具有良好的弹性变形能力，既能够防止接触头2脱离针杆12，又能适应接触头2在不同方向、不同角度的转动，此处利用连接弹簧3连接就像活动关节一样，能在一定范围内不同方向，不同角度的转动，使活接触头2与被测电池表面平行，提高检测精度。

接触头2和针杆12设计成分立的两部分，靠连接弹簧3连接，可拆卸，当接触头2因反复使用、表面磨损等原因需要更换时，分立设计能方便更换，提高效率，降低使用成本。测试压紧时，弹簧具有压缩而形成多点接触的特征，柔软的弹簧可以通过形变接触增加接触表面，从而使有效接触面积最大化。通过选用良好导电材料等方法，能做到接触头2和针杆12这两部分的阻抗与一个整体相似，即本发明中接触头2和针杆12分体设计也能实现相似于接触头2和针杆12为一体结构时的阻抗。

进一步地，在本发明实施例中，定位凹槽27为环形，连接弹簧3为环设于定位凹槽27内的环形弹簧或柱状弹簧。环形凹槽内环设环形弹簧或柱状弹簧，结构简单、受力均衡，连接可靠，更利于接触头2在不同方向、不同角度的灵活转动，更利于找正电池测试面(极柱表面)，有利于增加与极柱的接触点，可以获得更为稳定、准确的电池数据。当然定位凹槽27也可为其它形状，如弧形、方形凹槽。

进一步地，在本发明实施例中，凹台28为环形，简化结构、增加定位凹槽27、连接弹簧3和凹台28三者之间的受力面积，连接可靠，接触头2灵活转动。

进一步地，连接弹簧3内设有第二固定圈29，第二固定圈29的直径大于连接弹簧3的外圈直径而将连接弹簧3张紧于定位凹槽27内。这里的连接弹簧3的外圈直径是指环形弹簧的外径或柱状弹簧弯成的弹簧环的外径，第二固定圈29能够支撑连接弹簧3，第二固定圈29的直径大于连接弹簧3的外圈直径而将连接弹簧3张紧于定位凹槽27；利用第二固定圈29的直径大于连接弹簧3的外径，能够利用其自身形变给弹簧一个向外伸展的力，使弹簧不会从定位凹槽27内脱出。

进一步地，在本发明实施例中，接触头2的接触前端设有接触凹槽23，接触凹槽23内设有接触弹簧24，接触弹簧24的一侧紧靠接触凹槽23的底面，相对的一侧突出接触头2的前端面。

接触凹槽23的设置便于固定接触弹簧24，接触弹簧24的一侧突出接触头2的前端面，当导电装置与电池两接触面压紧测试时，柔软的弹簧可以通过形变接触极柱凹凸表面，形成多点接触，从而使有效接触面积最大化，空心的弹簧也便于散热，降低了温度变化对导电装置电压差的影响。即通过接触弹簧24的设置，利用弹簧的柔软特性和空心特性，能够形成多点接触，提高散热性能，降低温度变化对电池压差的影响，可使得检测设备获得稳定、准确的电池数据。

进一步地，在本发明实施例中，接触凹槽23为环形，接触弹簧24为环设于接触凹槽23内的环形弹簧或柱状弹簧。环形凹槽内环设环形弹簧或柱状弹簧，结构简单、受力均衡，更利于找正电池测试面(极柱表面)，有利于增加与极柱的接触点，可以获得更为稳定、准确的电池数据。当然接触凹槽23也可为其它形状，如弧形、方形凹槽。

进一步地，在本发明实施例中，接触弹簧24内设有第一固定圈(图中未示出)，第一固定圈由限位装置26限位于接触凹槽23内。利用限位装置26将第一固定圈固定于接触凹槽23内，即可将接触弹簧24限位于接触凹槽23内，结构简单，接触弹簧24受力均匀，当导电装置与电池压紧测试时，接触弹簧24发生均匀形变，有利于增加与极柱的接触点，有利于自动找正电池测试平面。具体地，限位装置26可为具有止挡部能够阻挡第一固定圈脱离接触凹槽23的结构，限位装置26也可为固定连接第一固定圈和接触头2的结构，如销钉，螺栓等。优选限位装置26有14个(当然也可为其它数量)，限位装置26有多个时绕第一固定圈的周向均匀分布，结构简单，第一固定圈受力均匀，受到电池挤压时，接触弹簧24均匀形变。当然也可省略第一固定圈，利用限位装置26将接触弹簧24限位于接触凹槽23内。

进一步地，在本发明实施例中，针杆12外周活动外套设有套筒13和用于支顶套筒13一端的止挡结构16，套筒13远离止挡结构16的一端与接触头2之间设有第一压簧14。套筒13和第一压簧14的设置，使导电装置能够伸缩调整检测，使接触头2与电池测试面贴紧，接触更好，减少接触阻抗，提升检测效果。套筒外周可设置外螺纹，方便组装到将导电装置安装到电池检测设备上。止挡结构16可为与针杆12一体的结构，也可为额外设置于针杆12上的独立结构，图2所示的止挡结构16为通过螺纹可拆卸连接于针杆12上的结构。

进一步地，在本发明实施例中，针杆12上设有限位凸台123，第一压簧14设于该限位凸台123和套筒13之间，利用第一压簧14的弹力压紧针杆12和接触头2，使接触头2与电池测试面贴紧，接触更好，减少接触阻抗，提升检测效果。

进一步地，电压探针11上设有第一限位台111，针杆12上设有第二限位台122，电压探针11上套设有第二压簧15，第二压簧15限位于第一限位台111和第二限位台122之间。第二压簧15限位于第一限位台111和第二限位台122之间，便于电压探针11相对于针杆12浮动，利用第二压簧15的弹力，使电压探针11能够与待测电池电极的接触更好，提升检测效果。

进一步地，在本发明实施例中，第二限位台122上设有胶塞25，第二压簧15限位于第一限位台111与胶塞25之间，胶塞25将电压探针11和针杆12间隔开。胶塞25能够支顶压簧，还能够对电压探针11进行导向，保证电压探针11和针杆12之间的绝缘性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.大电流平面接触导电装置，包括探针主体，所述探针主体包括电压探针和针杆，所述针杆套设于所述电压探针上，且所述针杆与所述电压探针之间绝缘连接，特征在于：还包括接触头，所述接触头上设有球形凹槽和第一空腔，所述针杆前端设有球形接头，该球形接头限位于所述球形凹槽内且能够相对于球形凹槽在三维方向上进行转动，所述电压探针的前端穿过所述第一空腔而伸出所述接触头外，所述第一空腔的周向尺寸大于所述电压探针位于该第一空腔内的相应部位的周向尺寸；所述接触头和所述球形接头之间设有连接弹簧，用于实现所述接触头和所述球形接头的导电连接。

2.根据权利要求1所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述接触头上设有与所述球形凹槽导通的定位凹槽，所述针杆上设有凹台，所述定位凹槽内设有所述连接弹簧，所述连接弹簧的一侧紧靠所述定位凹槽的底面，相对的一侧突出所述定位凹槽而与所述凹台抵靠。

3.根据权利要求1或2所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述接触头的接触前端设有接触凹槽，所述接触凹槽内设有接触弹簧，所述接触弹簧的一侧紧靠所述接触凹槽的底面，相对的一侧突出所述接触头的前端面。

4.根据权利要求3所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述接触凹槽为环形，所述接触弹簧为环设于所述接触凹槽内的环形弹簧或柱状弹簧。

5.根据权利要求4所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述接触弹簧内设有第一固定圈，所述第一固定圈由限位装置限位于所述接触凹槽内。

6.根据权利要求2所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述定位凹槽为环形，所述连接弹簧为环设于所述定位凹槽内的环形弹簧或柱状弹簧。

7.根据权利要求6所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述凹台为环形。

8.根据权利要求6所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述连接弹簧内设有第二固定圈，所述第二固定圈的直径大于所述连接弹簧的外圈直径而将所述连接弹簧张紧于所述定位凹槽内。

9.根据权利要求1所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述针杆外周活动套设有套筒和用于支顶所述套筒的一端的止挡结构，所述套筒远离所述止挡结构的一端与所述接触头之间设有第一压簧。

10.根据权利要求1所述的大电流平面接触导电装置，其特征在于：所述电压探针上设有第一限位台，所述针杆上设有第二限位台，所述电压探针上套设有第二压簧，所述第二压簧限位于所述第一限位台和所述第二限位台之间。