[发明专利]用于车辆的混合配电中央单元

说明书

描述了一种混合设备(1)，包括设置有至少一个盖子(3)的盒子(2)，其在内部限定用于耦接特定类型的功能模块(12、13、14)的多个基座(S1至SN)，所述盒子(2)还具有用于向耦接在盒子(2)中的所有功能模块(12、13、14)供电的电源模块(11)。功能模块可根据其尺寸，而不是根据其特定类型的功能来切换，从而使得混合设备(1)能够同时地使用不同类型的功能模块。

技术领域

本发明涉及一种由不同模块组成并应用于机动车辆的混合配电中央单元。更具体地，本发明涉及一种混合配电中央单元装置，包括与控制元件和开关元件互连的继电器和熔断器，以确保电气保护程度最高，电路复杂程度最低。

背景技术

如本领域所公知的，机动车辆最初仅作为基于内燃机的机械车辆出现。多年来，已经结合了越来越多的电气装备和装置以增加车辆的功能性和驾驶性能。作为这种演变的结果，出现了真正的嵌入式电网，其包括能源(电池和/或交流发电机)、电动装置(前灯、音响系统等)、以及配电中央单元(也被称为熔断器盒)，所有这些元件通过相应的电布线适当地互连。最后，随着将电子装置结合到车辆中，由处理单元(ECU、TCU、BCM等)控制，通过将电子通信网络结合到先前存在的电布线中，车辆的布线成倍增加。电气电子(electro-electronic)系统的这种演变在1987年呈现出时间框架(time frame)，当时第一辆车出现在市场上，其机械部件的生产成本低于其电气电子系统的生产成本。

由于这种演变，配电中央单元也发展到反映了嵌入式电气电子系统的量(quantitative)和质(qualitative)的增长。基本上，有三种类型的配电、保护和开关中央单元(PDC)，它们由于在市场上仍然经过验证的各种各样的电气电子输入而仍然存在于当前的车辆中。

最古老的解决方案是所谓的硬连线(HW)解决方案。这种类型的技术具有电力单元，该电力单元具备将电线束直接连接到保护和开关部件的功能。在这种类型的解决方案中，(介电材料的)底座在其上表面上容纳电部件(熔断器和继电器)，将该电部件(熔断器和继电器)嵌入在相应的基座中、模制、并电耦接在固定在基座上的母连接器中。在下侧通过将电缆端子直接连接到固定在底座上的电触点来进行这些部件中的每一个的电耦接，而通过由“母线(Bus-bar)”或金属条组成的内部电路进行等电位连接。

标识为冲压引线框架(SL)的解决方案包括电力单元，所述电力单元具有通过具有“n”个金属层的电路将电线束(electrical wire harness)连接到保护和开关部件的功能。通过使用插入到公层压端子(male laminated terminal)的各种类型材料的母/母端子(female/female terminal)来实现部件和内部电路之间的连接，该公层压端子源于金属冲压电路的附件的折叠(folding)。在PDC-SL塑料主体上有“接头(header)”(电线束的母连接器的对应部分)，其具有集中和保护与电线束连接的各个公端子的功能，其也源于金属冲压电路的附件的折叠。

最后，称为印刷电路板(PCB)的解决方案包括具有通过由玻璃纤维或酚醛制成的印刷电路板将电线束与保护和开关部件连接的功能的电力单元。因此，印刷电路板提供有若干公连接器，以便容纳保护和开关部件，尤其是熔断器和继电器等。

显然，所有解决方案都有其优点和缺点，例如连接类型、成本等。然而，所有解决方案都具有共同的技术单元，即，它们在本领域中不被称为混杂或混合技术电力单元。

理论上，混合型电力单元可以包含每种已知解决方案的最佳优点，消除或至少减少与每种解决方案相关的缺点。

本发明涉及配电中央单元的概念：可以通过各部件的目录以计划的方式来调整配电中央单元，这允许对不同类型和特性的模块进行分组，使得该解决方案在混合和模块化的同时还可扩展而且灵活。更具体地，本发明涉及由各模块组成的混合配电中央单元的配置，根据需要，该配置允许通过缆线或冲压金属条(母线)互连的开关元件(继电器)和保护元件(熔断器)的数量，从而确保电气保护的程度最高，电路复杂程度最低。