本申請要求2013年11月8日提交的美國臨時申請61/901,879的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用的方式并入本文。

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及電池開關(guān)，并且更具體地，涉及用于低壓、直流(DC)電系統(tǒng)(諸如在游艇、旅行車、卡車和其它車輛上發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng))的電池開關(guān)。

諸如游艇和旅行車之類的車輛系統(tǒng)已經(jīng)變得更加大型；同樣它們的DC電系統(tǒng)也已經(jīng)發(fā)展以滿足增加的電力需求。因此，很多這些電系統(tǒng)包括兩組電池。第一組電池可用于啟動發(fā)動機以及為其它必要的發(fā)動機功能供電，而第二組電池可以是獨立的并用于為非發(fā)動機相關(guān)的功能(諸如但不限于，加熱、冷卻、水泵、電視機以及收音機)供電。

典型地，這樣的DC電系統(tǒng)處于低壓，例如，6、12或24伏，然而，由于顯著的電力需求，DC電系統(tǒng)需要高安培數(shù)導(dǎo)體以在整個車輛內(nèi)運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在一個實施例中，本發(fā)明提供一種電池開關(guān)，該電池開關(guān)被配置為控制第一組電池和第二組電池，第一組和第二組電池具有至少一個電池。電池開關(guān)包括殼體；由該殼體支承的第一組端子(bank terminal)；由該殼體支承的并且連接至該第一組端子的第二組端子；由該殼體支承的并且連接至該第一組端子的第一負(fù)載端子；由該殼體支承的并且連接至該第二組端子的第二負(fù)載端子；以及由該殼體支承的并且可旋轉(zhuǎn)地安裝至該殼體的選擇器。該選擇器具有四個位置，包括：第一位置，其中第一和第二組端子與第一和第二負(fù)載端子斷開；第二位置，其中第一組端子連接至第一負(fù)載端子并且第二組端子與第二負(fù)載端子斷開；第三位置，其中第一組端子連接至第一負(fù)載端子，第二組端子連接至第二負(fù)載端子，并且第一組端子與第二組端子斷開；第四位置，其中第一組端子連接至第一負(fù)載端子和第二組端子并且第二組端子連接至第二負(fù)載端子。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種電池開關(guān)，該電池開關(guān)包括具有可移除的側(cè)板的殼體；基座；以及位于該殼體內(nèi)的兩個端子。每個端子具有固定端和自由端。這兩個端子從該基座向上延伸。每個自由端被定位在基座與殼體之間的空間中，每個端子的自由端可通過移除側(cè)板來接取。

在另一個實施例中，本發(fā)明提供一種選擇性地連接第一組端子、第二組端子、第一負(fù)載端子、以及第二負(fù)載端子的方法。該方法包括：選擇旋轉(zhuǎn)選擇器的第一位置，在該第一位置第一和第二組端子與第一和第二負(fù)載端子斷開；選擇旋轉(zhuǎn)選擇器的第二位置，在該第二位置第一組端子連接至第一負(fù)載端子并且第二組端子與第二負(fù)載端子斷開；選擇旋轉(zhuǎn)選擇器的第三位置，在該第三位置第一組端子連接至第一負(fù)載端子，第二組端子連接至第二負(fù)載端子，并且第一組端子與第二組端子斷開；以及選擇旋轉(zhuǎn)選擇器的第四位置，在該第四位置第一組端子連接至第一負(fù)載端子和第二組端子并且第二組端子連接至第二負(fù)載端子。

本發(fā)明的其它方面通過參考詳細(xì)的說明書和附圖將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個實施例的電池開關(guān)的立體圖。

圖2A是圖1的電池開關(guān)移除側(cè)板后的立體圖。

圖2B是圖2A的電池開關(guān)的側(cè)視圖。

圖3是圖1的電池開關(guān)的分解圖。

圖4A是根據(jù)另一個實施例的不具有殼體的電池開關(guān)的分解俯視立體圖。

圖4B是圖4A的電池開關(guān)的分解仰視立體圖。

圖5A是圖4A的電池開關(guān)的部分分解俯視立體圖。

圖5B是圖4A的電池開關(guān)的部分分解仰視立體圖。

圖6A是圖4A的電池開關(guān)的部分分解俯視立體圖。

圖6B是圖4A的電池開關(guān)的部分分解仰視立體圖。

圖7A是包含殼體的圖4A的電池開關(guān)的部分分解俯視立體圖。

圖7B是包含殼體的圖4A的電池開關(guān)的部分分解仰視立體圖。

圖8是圖1或4A的電池開關(guān)的緊固件的立體圖。

圖9是連接至圖1或4A的電池開關(guān)的殼體的圖8的緊固件的立體圖。

圖10是容納圖8的緊固件的圖1或4A的電池開關(guān)的殼體的立體圖。

圖11是圖1或4A的電池開關(guān)的橫截面圖，示出了處于解鎖位置中的緊固件。

圖12是圖1或4A的電池開關(guān)的殼體的立體圖，示出了處于解鎖位置中的緊固件。

圖13是圖1或4A的電池開關(guān)的截面圖，示出了處于鎖定位置中的緊固件。

圖14是圖1或4A的電池開關(guān)的殼體的立體圖，示出了處于鎖定位置中的緊固件。

圖15是圖1的電池開關(guān)的部分分解俯視立體圖。

圖16是示出了電連接至電氣設(shè)備的圖1的電池開關(guān)的框圖。

圖17是圖4A的電池開關(guān)的多個接觸板的俯視圖。

圖18是處于所有四個端子彼此斷開的位置中的圖17的多個接觸板的俯視圖。

圖19是處于四個端子中的兩個彼此連接的位置中的圖17的多個接觸板的俯視圖。

圖20是處于兩個端子彼此連接且另外兩個端子彼此連接的位置中的圖17的多個接觸板的頂部視圖。

圖21是處于所有四個端子彼此連接的位置中的圖17的多個接觸板的俯視圖。

具體實施方式

在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任意實施例之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不將其應(yīng)用限制于下面描述中所列出或所附附圖中所描繪的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和組件配置。本發(fā)明能夠是其它的實施例并且能夠以各種方式實踐或執(zhí)行。

圖1和2A-2B示出了電池開關(guān)100的一個實施例。電池開關(guān)100以多種配置連接第一電池B1、第二電池B2、第一負(fù)載L1、和第二負(fù)載L2。電池開關(guān)100包括基座105和具有多個側(cè)板115的殼體110。如圖2A和2B所示，在一些實施例中，通過移除側(cè)板115中的一個或多個可進入電池開關(guān)100的內(nèi)部。

電池開關(guān)100進一步包括旋轉(zhuǎn)選擇器、或選擇器旋鈕120。選擇器旋鈕120在多個位置之間旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，選擇器旋鈕120在下文更加詳細(xì)描述的四個位置之間旋轉(zhuǎn)：斷開位置；第一負(fù)載接通位置；第一和第二負(fù)載接通位置；以及第一和第二負(fù)載并聯(lián)位置。在其它實施例中，選擇器旋鈕120在更多或更少的位置之間旋轉(zhuǎn)。

圖3是電池開關(guān)100的分解立體圖。如圖所示，電池開關(guān)100可進一步包括將殼體110連接至基座105的多個緊固件125。電池開關(guān)100可進一步包括觸頭承載子組件130和端子板(terminal plate)子組件135。

觸頭承載子組件130經(jīng)由軸(或短軸140)以及在一些實施例中的第一O形環(huán)145連接至基座105。觸頭承載子組件130可包括承載板150。短軸140延伸穿過并且不可旋轉(zhuǎn)地耦接到承載板150，使得短軸140的轉(zhuǎn)動帶動承載板150轉(zhuǎn)動并由此帶動觸頭承載子組件130轉(zhuǎn)動。

端子板子組件135可旋轉(zhuǎn)地接觸觸頭承載子組件130且不可旋轉(zhuǎn)地耦接到基座105。在一些實施例中，端子板子組件135經(jīng)由多個第二緊固件152耦接到基座105。端子板子組件135可包括端子板155和耦接到端子板155的多個端子(或接線柱160)等等。盡管示出為具有兩個端子160，但在其它實施例中(例如如圖4-6所示)，可存在更多的端子160。

端子板155包括孔165。短軸140延伸穿過孔165并耦接到選擇器軸170，且不可旋轉(zhuǎn)地耦接到選擇器旋鈕120。在一些實施例中，在基座100與端子板155之間設(shè)置有第二O形環(huán)175以便密封防止污物和濕氣。在一些實施例中，電池開關(guān)100可進一步包括多個第三緊固件180和多個墊圈185以用于將端子160固定和/或耦接到外部設(shè)備(下面在圖16中更加詳細(xì)的論述)。在這種實施例中，端子160可以是有螺紋的。

圖4A-6B示出了觸頭子組件130和端子板子組件135的各種分解、或部分分解視圖，包括分解的俯視立體圖和分解的仰視立體圖。如圖所示，觸頭承載子組件130可進一步包括壓縮彈簧190、觸頭支承板195以及葉狀(lobed)觸頭200a，200b。

觸頭支承板195以的如下方式扣合至承載板150：觸頭支承板195相對于承載板150浮動以便允許壓縮彈簧190被壓縮。觸頭支承板195耦接到葉狀觸頭200a，200b。觸頭支承板195可包括凹窩212，其壓靠葉狀觸頭200a，200b的底側(cè)以便允許葉狀觸頭200相對于觸頭支承板195搖擺。葉狀觸頭200a、200b可包括觸頭葉片205a、205b、205c、205d、205e和205f。

端子板子組件135可進一步包括分別耦接到多個端子160a、160b、160c和160d的接觸板210a、210b、210c和210d。端子160a-160d插入穿過端子板155并被樁接(stake)、焊接、或以其它方式機械地且電性地連接至相應(yīng)的接觸板210a-210d。在一些實施例中，接觸板210a-210d經(jīng)由絕緣材料彼此絕緣(例如，橡膠，塑料，等等)

當(dāng)觸頭子組件130和端子板子組件135接觸時，觸頭葉片205a-205f選擇性地接觸接觸板210a-210d的底部。由壓縮彈簧190促進觸頭葉片205a-205f與接觸板210a-210d的接觸。

圖7A和7B示出了具有耦接到基座105的觸頭子組件130和端子板子組件135的電池開關(guān)100的分解圖。在一個實施例中，如圖所示，殼體110經(jīng)由兩個或多個緊固件125連接至基座105(在下面的圖8-14中進一步詳細(xì)描述)。在其它實施例中，殼體110可通過其它適合的方式連接至基座105。如上所述，短軸140延伸穿過孔165且不可旋轉(zhuǎn)地耦接到觸頭承載子組件130(位于端子板子組件135的下方)和選擇器軸170兩者。由此，當(dāng)選擇器軸170轉(zhuǎn)動時(經(jīng)由選擇器旋鈕120)，觸頭承載子組件130也轉(zhuǎn)動，而端子板子組件135保持在原位。

圖8-15示出了緊固件125中的一個與基座105和殼體110的連接。緊固件125可包括槽220，凹槽225，和斜面230。槽220位于緊固件125的頂端。槽220容納殼體110的鍵235并且當(dāng)緊固件125順時針轉(zhuǎn)動時，鍵235鎖扣(catch)在凹槽225中以便將緊固件125固定至殼體110。斜面230位于緊固件125的底端并將緊固件125耦接到底座105。當(dāng)緊固件125順時針轉(zhuǎn)動時，緊固件125的斜面230鎖扣在基座105的凸緣240上。

圖11和12示出了處于解鎖位置的緊固件125。在解鎖位置，緊固件125的鍵235沒有被鎖扣在殼體110的凹槽225中并且緊固件125的斜面230沒有被鎖扣在基座105的凸緣240上。圖13和14示出了處于鎖定位置的緊固件125。在鎖定位置，鍵235鎖扣在凹槽225中并且斜面230鎖扣在凸緣240上，由此將殼體110固定至基座105。

圖15示出了電池開關(guān)100的部分分解俯視立體圖。如圖所示，每個端子160包括固定端245和自由端247。端子160經(jīng)由固定端245連接至基座105。自由端247位于基座105與殼體110之間的空間中。通過移除一個或多個側(cè)板115可接取端子160的自由端247。

圖16示出了電連接至電氣設(shè)備的電池開關(guān)100(諸如但不限于，熔絲盒250)。如上所述，在一些實施例中，通過移除側(cè)板115中的一個或多個可接取端子160的自由端247。端子160經(jīng)由連接鏈路255電連接至熔絲盒250。在一些實施例中，連接鏈路255在自由端247的頂部上方、沿殼體110到基座105的方向與端子160嚙合。在一些實施例中，連接鏈路255經(jīng)由第三緊固件180和墊圈185被機械地固定至端子160(圖3)。

圖17是分別耦接到多個端子160a、160b、160c和160d的接觸板210a、210b、210c和210d，端子160a、160b、160c和160d分別電性耦接到第一電池B1、第二電池B2、第一負(fù)載L1和第二負(fù)載L2。在所示實施例中，接觸板210a及其相應(yīng)的端子160a可被標(biāo)識為第一負(fù)載或第一負(fù)載端子L1；接觸板210b及其相應(yīng)的端子160b可被標(biāo)識為第二負(fù)載或第二負(fù)載端子L2；接觸板210c及其相應(yīng)的端子160c可被標(biāo)識為第一電池或第一組端子B1；以及接觸板210d及其相應(yīng)的端子160d可被標(biāo)識為第二電池、或者第二組端子B2。

圖18-21示出了電池開關(guān)100的各種操作位置。圖18示出了處于斷開位置的電池開關(guān)100。在斷開位置，葉狀觸頭200a的所有三個葉片205a-205c與接觸板210c(B1)接觸，而葉狀觸頭200b的所有三個葉片205d-205f與接觸板210b(L2)接觸。因此，在第一負(fù)載L1、第二負(fù)載L2、第一電池B1和第二電池B2之間不存在電連接。

圖19示出了處于第一負(fù)載接通位置(即，L1電連接至B1)的電池開關(guān)100。在將旋鈕120從斷開位置轉(zhuǎn)動45度后，電池開關(guān)100被設(shè)置在第一負(fù)載接通位置，第一負(fù)載L1電連接至第一電池B1。如圖所示，當(dāng)處于第一負(fù)載接通位置時，葉片205b與接觸板210a(L1)接觸，而葉片205a和205c與接觸板210c(B1)接觸。此外，所有三個葉片205d-205f與接觸板210b(L2)接觸。因此，第一負(fù)載L1與第一電池B1電連接，而第二負(fù)載L2與第二電池B2之間不存在電連接。

圖20示出了處于第一和第二負(fù)載接通位置(即，L1電連接至B1且L2電連接至B2)的電池開關(guān)100。在將旋鈕120從第一負(fù)載接通位置轉(zhuǎn)動45度后，電池開關(guān)100被設(shè)置在第一和第二負(fù)載接通位置。如圖所示，當(dāng)處于第一和第二負(fù)載接通位置時，葉片205b和205c與接觸板210a(L1)接觸，而葉片205a與接觸板210c(B1)接觸。此外，葉片205d和205f與接觸板210d(B2)接觸，而葉片205c與接觸板210b(L2)接觸。因此，第一負(fù)載L1電連接至第一電池B1，并且第二負(fù)載L2電連接至第二電池B2。

圖21示出了處于第一和第二負(fù)載并聯(lián)位置(即，L1和L2與B1和B2并聯(lián))的電池開關(guān)100。在將旋鈕120從第一和第二負(fù)載接通位置轉(zhuǎn)動45度后，電池開關(guān)100被設(shè)置在第一和第二負(fù)載并聯(lián)位置。如圖所示，當(dāng)處于第一和第二負(fù)載并聯(lián)位置時，葉片205c與接觸板210a(L1)接觸，葉狀觸頭200a的葉片205b和葉狀觸頭200b的葉片205d與接觸板210b(L2)接觸，葉狀觸頭200a的葉片205a和葉狀觸頭200b的葉片205f與接觸板210c(B1)接觸，并且葉片205e與接觸板210d(B2)接觸。因此，第一負(fù)載L1和第二負(fù)載L2與第一電池B1和第二電池B2并聯(lián)。

因此，本發(fā)明提供一種電池開關(guān)，該電池開關(guān)被配置為控制第一組電池和第二組電池，所述第一組電池和第二組電池具有至少一個電池。本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點在所附權(quán)利要求中記載。