CN212380676U - 低压连接器及电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低压连接器及电气设备，所述低压连接器包括由磁性材料制成的滤波主体以及由绝缘材料制成的装配部，且所述滤波主体通过所述装配部安装固定在主设备的壳体的开孔部，并与所述主设备的壳体绝缘；所述滤波主体包括多个分别贯穿所述滤波主体的第一通孔，并通过所述滤波主体对各个穿过所述第一通孔的低压连接导体进行滤波。本实用新型实施例通过在装配于设备壳体的磁芯主体设置多个第一通孔，可同时对多个穿过磁性主体的低压连接导体进行滤波，代替印制电路板上的滤波电路进行滤波，不仅可节省印制电路板的空间和器件成本，同时还可改善空间耦合干扰直接耦合至低压连接导体并对外发射的问题。

Description

低压连接器及电气设备

技术领域

本实用新型实施例涉及抗干扰领域，更具体地说，涉及一种低压连接器及电气设备。

背景技术

在新能源汽车中，整车和零部件的EMC(Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性)要求越来越高，对设备的功率密度要求也越来越高，导致结构设计越来越困难。目前，电气设备的EMC干扰一般通过高压连接器和低压连接器对外发射。

低压连接器主要用于低压信号和电源的电气连接，如图1所示，由低压连接器13引出的低压连接导体(即PIN脚)131一般直接与电气设备的壳体21中的印制电路板22直连，若印制电路板22上存在干扰源23，则干扰会通过传导和耦合两种形式出现在低压连接器13的低压连接导体131上。用于低压信号的滤波电路位于印制电路板，尽管靠近低压连接器13，也只能一定程度上避免传导干扰流至对外的低压连接导体13上，而对于空间耦合路径，由于绕过了有效滤波电路，目前无法消除。

此外，当前新能源汽车的高压端子都具备一定的屏蔽功能外，且该高压端子与***内部的电气连接一般通过OT端子实现。为方便安装和线缆制作，上述高压端子在零部件壳体内部的长度需大于40mm，三相和高压母线端子均是如此。

为对高压端子的EMC干扰进行抑制，如图2所示，一般可在电气设备的壳体21的内壁增加磁环24(该磁环24紧贴在壳体21的内壁)，高压线缆11(包括高压连接线缆末端的OT端子12)穿过壳体21上的端子孔211以及磁环24的内部窗口进入到壳体21内。

上述磁环24可由非晶型/铁氧体材料构成，其中非晶型材料由于其极薄的带材很脆，因此适合做圆形和跑道型，且只能成型后装配。这导致在安装高压连接器时，由于OT端子12的宽度比线径大，且须考虑安装的便利性，结合图3所示，磁环24内部的窗口的边界与高压线缆11之间的间距d1需保持在2～3mm以上，从而导致磁环24的内部窗口面积一般都较大，高压线缆11直穿磁环24，匝数为1，因此有效的感量受到磁环24的内部窗口的面积的影响，使得相同体积下的磁环24无法发挥其最大的作用。更为严重的是，由于磁环24的内部窗口面积过大，考虑整机的功率密度，磁环24的外部空间必然受限，相同的外部空间下，会导致磁环24的有效截面积减小，也影响磁环24的抗干扰效果。

而对于铁氧体材料，由于其初始磁导率远远低于非晶材料，且其面临与非晶材料相同的问题，因此由铁氧体加工而成的磁环的效果相对更差。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述电气设备中低压端子无法消除对外干扰、高压端子抗干扰方案中磁环抗干扰效果较差的问题，提供一种低压连接器及电气设备。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种低压连接器，包括由磁性材料制成的滤波主体以及由绝缘材料制成的装配部，且所述滤波主体通过所述装配部安装固定在主设备的壳体的开孔部，并与所述主设备的壳体绝缘；所述滤波主体包括多个分别贯穿所述滤波主体的第一通孔，并通过所述滤波主体对各个穿过所述第一通孔的低压连接导体进行滤波。

优选地，所述滤波主体上的多个第一通孔的中心线平行设置。

优选地，所述滤波主体上的多个第一通孔的中心线分别为直线。

优选地，所述装配部呈台阶形，并包裹或部分包裹所述滤波主体；所述装配部包括供低压连接导体穿过的第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的中心线位于同一直线上。

本实用新型实施例还提供一种电气设备，包括壳体、装设于所述壳体外部或***的高压连接器和如上所述的低压连接器，且所述电气设备通过所述高压连接器将高压线缆接入壳体，外部的控制信号线缆经由所述低压连接器接入所述壳体。

优选地，所述低压连接器从所述壳体的第一方向接入所述壳体，所述高压连接器从所述壳体的第二方向接入所述壳体，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

优选地，所述高压连接器包括绝缘壳体和磁环，且所述绝缘壳体与所述磁环集成一体；所述绝缘壳体上具有至少一个走线孔，且所述至少一个走线孔穿过所述磁环的内部窗口；每一所述走线孔的直径与所述高压线缆的直径相适配，且所述走线孔的中心轴与所述磁环的中心轴平行。

优选地，所述绝缘壳体上具有多个走线孔，且所述多个走线孔在所述磁环的内部窗口内呈一字形排列。

优选地，所述绝缘壳体包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部沿所述磁环的中心轴的方向呈台阶形分布，且所述第一连接部的外周的尺寸小于所述第二连接部的外周的尺寸；所述磁环位于所述第二连接部，所述走线孔分别穿过所述第一连接部和第二连接部。

优选地，所述绝缘壳体上具有固定部以及插接头部，且所述高压连接器通过所述固定部安装到所述壳体，所述插接头部包括用于与所述高压线缆导电连接的阴接头或阳接头；

所述高压连接器包括接线端子，所述接线端子分别压接固定到所述高压线缆的末端。

本实用新型实施例的低压连接器及电气设备具有以下有益效果：通过在装配于电气设备的壳体的磁芯主体设置多个第一通孔，可同时对多个穿过磁性主体的低压连接导体进行滤波，代替印制电路板上的滤波电路进行滤波，不仅可节省印制电路板的空间和器件成本，同时还可改善空间耦合干扰直接耦合至低压连接导体并对外发射的问题。

本实用新型实施例还通过将磁环与高压连接器的绝缘壳体集成一体，不仅可减小高压连接器磁环内部窗口的尺寸，降低滤波磁环的体积，提高抗干扰效果，还可节省电气设备的壳体内部空间，简化高压端子的装配。

附图说明

图1是现有低压连接器装配到设备的壳体的示意图；

图2是现有高压线缆接入设备的壳体的示意图；

图3是图2中设备沿A-A线的剖面示意图；

图4是本实用新型实施例提供的低压连接器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的低压连接器中滤波主体的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的电气设备的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的电气设备中高压连接器的结构示意图；

图8是图7中高压连接器沿B-B线的剖面示意图。

具体实施方式

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

如图3所示，是本实用新型实施例提供的低压连接器的结构示意图，该低压连接器可应用于具有低压电源和/或控制信号输入/输出的电气设备。本实施例的低压连接器包括滤波主体41以及装配部42，其中滤波主体41由磁性材料(例如镍锌铁氧体材料)制成，装配部42则由绝缘材料制成。上述滤波主体41通过装配部42安装固定在主设备(即使用低压连接器的电气设备)的壳体(该主设备的壳体通常采用金属材料)的开孔的内侧，并与主设备的壳体绝缘。

结合图4所示，本实施例中的滤波主体41包括多个第一通孔411，该多个第一通孔411分别贯穿滤波主体，且每一第一通孔411的横截面的形状和尺寸，与用于传输低压电源和/或控制信号的低压连接导体40(例如针脚)的横截面的形状和尺寸相适配，例如第一通孔411的横截面的尺寸稍大于低压连接导体40的尺寸，从而低压连接导体40可穿过一个第一通孔411。

低压连接导体40穿过滤波主体41，相当于在低压电路上串联了滤波磁珠，通过滤波主体41，可对各个穿过第一通孔411低压连接导体40进行滤波(包括差模滤波和共模滤波)。

上述低压连接器，通过一个滤波主体41同时实现多个低压连接导体40的滤波，可代替印制电路板上的滤波电路进行滤波，也无需为每一低压连接导体40设置滤波磁珠，不仅可节省印制电路板的空间和器件成本，同时由于滤波主体41通过装配部42安装在主设备的壳体的内侧，还可改善空间耦合干扰直接耦合至低压连接导体并对外发射的问题。

在本实用新型的一个实施例中，上述滤波主体41上的多个第一通孔411的中心线平行设置，从而各个低压连接导体40以平行方式穿过滤波主体41，便于装配。并且，滤波主体41上的多个第一通孔411的中心线可分别为直线，进一步方便低压连接导体40的装配作业。

在本实用新型的另一实施例中，上述装配部42呈轴向(即低压连接导体40的轴向)的台阶形，并包裹或部分包裹滤波主体40，例如装配部40包裹在滤波主体41的靠近设备机壳外侧的一端，而装配部42的主体部分则装配在设备机壳的外侧。上述装配部42包括供低压连接导体40穿过的第二通孔，且第一通孔411和第二通孔的中心线位于同一直线上，即低压连接导体可以一次穿过装配部42和滤波主体40，便于装配作业。

如图6所示，是本实用新型实施例提供的电气设备的结构示意图，该电气设备可以为变压器、变频器等电能转换设备(例如电动汽车)，且该电气设备通过高压线缆将连接外部高压电源，并通过低压连接导体连接低压电源和/或控制信号。本实施例的电气设备包括壳体51、装设于壳体51外部或***的高压连接器和如上所述的低压连接器，上述低压连接器同样装设于壳体51，且该电气设备通过高压连接器将高压线缆60接入壳体51，并为内部的用电模块供电，外部的控制信号线缆经由低压连接器接入壳体，并与内部的低压用电模块或控制单元(例如直接连接到印制电路板)电气连接。

在本实用新型的一个实施例中，上述低压连接器从壳体51的第一方向接入壳体51，高压连接器则从壳体51的第二方向接入壳体52，且第一方向与第二方向相垂直。通过上述方式，可避免高压连接器对低压连接器的信号产生干扰。

如图7-8所示，在本实用新型的另一实施例中，高压连接器包括绝缘壳体31和磁环32，上述绝缘壳体31可采用塑胶材料，且绝缘壳体31与磁环32注塑一体；当然，在实际应用中，绝缘壳体31也可采用其他材料，且磁环32可通过灌封胶灌封在绝缘壳体31内。通过上述方式，可实现磁环32的绝缘和固定。上述磁环32则可采用非晶材料，也可采用铁氧体材料，或其他满足滤波要求的磁性材料。

上述绝缘壳体31上具有两个走线孔，且该两个走线孔均穿过磁环32的内部窗口321。上述每一走线孔的直径与高压线缆60的直径相适配，且走线孔的中心轴与磁环32的中心轴平行，从而高压线缆60可穿过走线孔，且该高压线缆60的中心轴与磁环32的中心轴平行。

在实际应用中，绝缘壳体31上的走线孔的数量可根据高压连接器的应用场景不同而不同，例如当高压连接器用于连接三相交流线缆时，绝缘壳体31上可具有一个走线孔；当高压连接器用于连接正负直流母线时，绝缘壳体31上可具有两个走线孔；当高压连接器用于连接单独的高压线缆时，绝缘壳体31上可具有一个走线孔。从而磁环32可同时为穿过每一过线孔的多根高压线缆60滤除干扰信号。

结合图5所示，在使用上述高压连接器连接高压线缆60时，可提前将高压连接器与高压线缆60组装在一起：将高压线缆60穿过绝缘壳体31上的过线孔，并将高压线缆60与绝缘壳体31相固定(例如通过在过线孔中注入灌封胶等)，然后再将上述高压连接器装配到壳体51的外部(高压线缆60经由壳体51上的开孔511***到壳体51内)。

由于高压连接器与高压线缆60提前组装在一起，且高压连接器中具有与绝缘壳体31注塑一体的磁环32，不仅可减小磁环32内部窗口的尺寸，降低用于滤波的磁环32的体积，提高抗干扰效果，并且由于带有磁环32的高压连接器位于壳体的外部，无需在壳体内装配磁环，还可节省壳体内部空间，简化高压端子的装配。同时，由于磁环32移动到了被测试线缆或干扰发射的线缆上，扩大了与所述低压连接器的距离，干扰抑制效果更好。

特别地，当上述高压连接器的绝缘壳体31包括多个走线孔时，多个走线孔之间通过绝缘壳体31相同的材料相隔，从而便于使多根高压线缆在组装到高压连接器时保持间距，提高安全性。

在本实用新型的一个实施例中，当绝缘壳体31上具有多个走线孔时，该多个走线孔在磁环32的内部窗口321内呈一字形排列，即多个走线孔的中心轴位于同一直线上。相应地，磁环32可呈椭圆环形，利于加工制造。

由于高压线缆60可提前组装到高压连接器，即无需在安装现场将高压线缆60组装到高压连接器，因此可在高压线缆60穿过高压连接器的走线孔之后，再在高压线缆的端部压接端子等接线结构(例如OT端子)，不仅可将磁环32移到壳体的外部，而且避免了因壳体内部的线缆和OT端子等安装时的便利性问题而牺牲了磁环的有效体积。在本实施例中，磁环32的内部窗口的内壁与相邻的走线孔的圆周面之间的距离d2可小于2mm，从而避免了磁环滤波效果不佳或者需要采用较大体积磁环的问题。

为保证高压连接器的结构强度，同时减小高压连接器的体积，上述绝缘壳体31包括第一连接部311和第二连接部312，上述第一连接部311和第二连接部312沿磁环32的中心轴的方向呈台阶形分布，且第一连接部311的外周的尺寸小于第二连接部312的外周的尺寸；磁环32位于第二连接部312，且走线孔分别穿过第一连接部311和第二连接部312。在将高压连接器装配到壳体51时，第二连接部312的远离第一连接部311的端面贴于壳体51上。

上述第一连接部311和第二连接部312可增加连接多根高压线缆60的绝缘壳体的轴向尺寸，提高高压连接器的结构强度，同时将不具有磁环32的第一连接部的径向尺寸减小，可减小高压连接器的整体体积。

在本实用新型的另一实施例中，上述绝缘壳体31上还可具有固定部，且该高压连接器通过固定部安装到壳体。具体地，上述固定部可以由第二连接部的边缘的固定孔(该固定孔的中心轴平行于磁环32的中心轴)构成，从而绝缘壳体31可通过穿过上述固定孔的螺钉固定在壳体51上。

此外，为实现与壳体51内部件(例如铜排)的导电连接，上述高压连接器还可包括接线端子33，该接线端子33分别压接固定到高压线缆60的末端。例如，上述接线端子33可以是OT端子等。

并且，为保证抗干扰效果，上述磁环32的端面与接线端子33之间的间距小于或等于60mm。

此外，在本实用新型的另一实施例中，上述高压连接器还可以是快插型高压连接器，相应地，该高压连接器的绝缘壳体31上还包括插接头部，且该插接头部包括阴接头或阳接头。上述阴接头或阳接头可位于走线孔211的末端，高压线缆***到走线孔211，并于阴接头或阳接头与导电连接。通过插接头部，可将高压连接器快速插接到高压用电设备或模块的对应接口。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低压连接器，其特征在于，包括由磁性材料制成的滤波主体以及由绝缘材料制成的装配部，且所述滤波主体通过所述装配部安装固定在主设备的壳体的开孔部，并与所述主设备的壳体绝缘；所述滤波主体包括多个分别贯穿所述滤波主体的第一通孔，并通过所述滤波主体对各个穿过所述第一通孔的低压连接导体进行滤波。

2.根据权利要求1所述的低压连接器，其特征在于，所述滤波主体上的多个第一通孔的中心线平行设置。

3.根据权利要求1所述的低压连接器，其特征在于，所述滤波主体上的多个第一通孔的中心线分别为直线。

4.根据权利要求2所述的低压连接器，其特征在于，所述装配部呈台阶形，并包裹或部分包裹所述滤波主体；所述装配部包括供低压连接导体穿过的第二通孔，且所述第一通孔和第二通孔的中心线位于同一直线上。

5.一种电气设备，其特征在于，包括壳体、装设于所述壳体的外部或者***的高压连接器和如权利要求1-4中任一项所述的低压连接器，且所述电气设备通过所述高压连接器将高压线缆接入壳体，外部的控制信号线缆经由所述低压连接器接入所述壳体。

6.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述低压连接器从所述壳体的第一方向接入所述壳体，所述高压连接器从所述壳体的第二方向接入所述壳体，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

7.根据权利要求6所述的电气设备，其特征在于，所述高压连接器包括绝缘壳体和磁环，且所述绝缘壳体与所述磁环集成一体；所述绝缘壳体上具有至少一个走线孔，且所述至少一个走线孔穿过所述磁环的内部窗口；每一所述走线孔的直径与所述高压线缆的直径相适配，且所述走线孔的中心轴与所述磁环的中心轴平行。

8.根据权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述绝缘壳体上具有多个走线孔，且所述多个走线孔在所述磁环的内部窗口内呈一字形排列。

9.根据权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述绝缘壳体包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部沿所述磁环的中心轴的方向呈台阶形分布，且所述第一连接部的外周的尺寸小于所述第二连接部的外周的尺寸；所述磁环位于所述第二连接部，所述走线孔分别穿过所述第一连接部和第二连接部。

10.根据权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述绝缘壳体上具有固定部以及插接头部，且所述高压连接器通过所述固定部安装到所述壳体，所述插接头部包括用于与所述高压线缆导电连接的阴接头或阳接头；

所述高压连接器包括接线端子，所述接线端子分别压接固定到所述高压线缆的末端。

Images