BR202023004486U2 - Plugue de carregamento de veículo elétrico com vedações - Google Patents

Abstract

Um plugue de carregamento de veículo elétrico que compreende pelo menos um sensor de temperatura para monitorar uma temperatura interna do plugue de veículo elétrico. O plugue de carregamento de veículo elétrico compreende adicionalmente um cabo de dados que transporta dados de temperatura para um controlador separado fisicamente. O plugue de carregamento de veículo elétrico compreende adicionalmente um alojamento ou suporte para receber pelo menos um sensor de temperatura, em que o alojamento é capaz de ser embutido em um molde interno do plugue de veículo elétrico. Uma primeira vedação veda uma junção entre pelo menos um pino/lâmina e uma placa frontal ou placa de ponte. Uma segunda vedação veda ambos de uma junção entre pelo menos um pino/lâmina e uma placa frontal ou placa de ponte e o molde interno. Uma terceira vedação fornecida pelo molde interno veda o interior total do plugue de veículo elétrico.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] O presente modelo de utilidade diz respeito a um conector elétrico e mais particularmente a um plugue de carregamento de veículo elétrico com vedações.

ANTECEDENTES

[0002] Plugues elétricos são usados comumente para fornecer energia para aparelhos elétricos, tais como torradeiras e chaleiras elétricas e dispositivos de carregamento de veículos elétricos, alguns dos quais extraem mais corrente do que outros dispositivos alimentados. Plugues elétricos convencionais tipicamente não incluem mecanismos de proteção para aplicações de extração de correntes mais altas que podem fazer com que os plugues fiquem sujeitos a superaquecimento, derretimento ou queima. Como um resultado, plugues elétricos convencionais podem se tornar danificados e podem causar condições inseguras. Entretanto, adicionar mecanismos de proteção aumenta o potencial de que, quando os plugues elétricos são expostos a ambientes úmidos, umidade pode entrar no plugue, danificar os mecanismos de proteção e resultar em dano e condições inseguras adicionais. Existe assim uma necessidade de aperfeiçoamentos para plugues de veículos elétricos e particularmente em relação às vedações usadas nos mesmos.

SUMÁRIO

[0003] De acordo com um aspecto do presente modelo de utilidade, é fornecido um plugue de carregamento de veículo elétrico que compreende pelo menos um sensor de temperatura para monitorar uma temperatura interna do plugue de veículo elétrico. O plugue de carregamento de veículo elétrico compreende adicionalmente um cabo de dados que transporta dados de temperatura para um controlador separado fisicamente. O plugue de carregamento de veículo elétrico compreende adicionalmente um alojamento ou suporte para receber pelo menos um sensor de temperatura, em que o alojamento/suporte é capaz de ser embutido em um molde interno do plugue de veículo elétrico. Uma primeira vedação pode vedar uma junção entre pelo menos um pino/lâmina e uma placa frontal ou placa de ponte. Uma segunda vedação pode vedar tanto uma junção entre pelo menos um pino/lâmina e uma placa frontal ou placa de ponte quanto junções entre o mesmo e o molde interno. Uma terceira vedação fornecida pelo molde interno veda o interior total do plugue de veículo elétrico.

[0004] Em uma modalidade, a primeira vedação pode ser formada por uma combinação de epóxi, gaxetas, óleos de vedação, graxas de vedação e/ou adesivo derretimento frio formada em volta de um pino ou entre uma junção entre o pino/lâmina e um anel ou cobertura separado. Em uma modalidade, a segunda vedação pode ser formada pelo anel ou cobertura separado e partes superiores de lâminas que pressionam o anel ou cobertura contra a primeira vedação. Em uma modalidade, a segunda vedação pode ser formada pelo anel ou cobertura separado.

[0005] Em uma modalidade, pelo menos um sensor de temperatura pode ser fornecido por meio de um sensor de temperatura de circuito integrado em uma montagem de placa de circuito impresso (“PCBA”) alojada dentro de um envasamento de PCBA. Em uma modalidade, pelo menos um sensor de temperatura pode ser fornecido por meio de termistores alojados dentro de alojamentos cerâmicos muito condutivos termicamente posicionados em volta e perto das partes superiores das lâminas.

[0006] Modalidades também incluem métodos para montar os plugues descritos neste documento. Em um aspecto, um método de montar um plugue de veículo elétrico inclui formar uma placa frontal incluindo uma superfície externa e uma pluralidade de partes elevadas e partes rebaixadas formadas em uma superfície interna, algumas das partes elevadas formando parcialmente fendas através das quais dois ou mais pinos são estendidos, e uma ou mais das partes elevadas formando um suporte posicionado em uma superfície voltada para dentro da placa frontal; inserir os dois ou mais pinos em duas ou mais fendas dentre as fendas, os dois ou mais pinos compreendendo um pino energizado e um pino neutro, cada pino incluindo um furo passante que se estende através de uma parte central do pino e é preenchido pela placa frontal; inserir pelo menos um sensor de temperatura em um alojamento de sensor, pelo menos um sensor de temperatura configurado para monitorar uma temperatura interna do pino energizado, do pino neutro ou tanto do pino energizado quanto do pino neutro; posicionar o alojamento de sensor sobre o suporte, o alojamento de sensor configurado para reter pelo menos um sensor de temperatura adjacente ao suporte e adjacente a um ou outro de o pino energizado, o pino neutro ou a ambos de o pino energizado e o pino neutro; formar primeiras vedações em volta de cada um de os dois ou mais pinos e a superfície voltada para dentro da placa frontal, as primeiras vedações sendo suportadas por ressaltos formados dentro das fendas; formar segundas vedações em volta de cada um dos dois ou mais pinos e cobrindo as primeiras vedações com um material em um modo suficiente para proteger as primeiras vedações contra pressão e calor associados a uma terceira vedação moldada por injeção na forma em um molde interno que cobre pelo menos as segundas vedações e as partes rebaixadas da placa frontal; conectar um cabo de dados apelo menos um sensor de temperatura, o cabo de dados configurado para transmitir dados de temperatura para um controlador que não é parte do plugue e que fica separado fisicamente do mesmo; e cobrir o molde interno e uma superfície externa da placa frontal com um molde externo.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0007] Modalidades do presente modelo de utilidade serão descritas mais totalmente em seguida com referência aos desenhos anexos, nos quais: a figura 1 ilustra uma vista explodida em perspectiva de um plugue de carregamento de veículo elétrico de acordo com uma modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 2 ilustra uma vista explodida em perspectiva dos componentes de ponte da modalidade da figura 1; a figura 3 é uma vista seccional transversal dos componentes de ponte da figura 1; a figura 4 ilustra uma vista em perspectiva adicional dos componentes de ponte da figura 1 quando totalmente montados; a figura 5 ilustra uma vista explodida em perspectiva de um plugue de carregamento de veículo elétrico de acordo com uma modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 6 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes de ponte da modalidade da figura 5 quando totalmente montados; a figura 7 ilustra uma vista explodida em perspectiva dos componentes de ponte da figura 6; a figura 8 é uma vista seccional transversal dos componentes de ponte da figura 5; a figura 9 ilustra uma vista em perspectiva de um lado interno dos componentes de ponte da figura 6; a figura 10 ilustra uma vista em perspectiva do lado interno da ponte da figura 9 sem os suportes de sensores; a figura 11 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes de ponte de uma modalidade; a figura 12 ilustra uma vista explodida dos componentes da figura 11; a figura 13 ilustra uma vista em perspectiva de detalhes de uma segunda vedação de acordo com uma modalidade; a figura 14 é uma vista seccional transversal dos componentes de ponte da figura 11; a figura 15 ilustra uma vista em perspectiva do plugue de carregamento de veículo elétrico da figura 1, figura 5 e/ou da figura 11 quando um molde interno é aplicado de acordo com a modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 16 ilustra uma vista em perspectiva do plugue de carregamento de veículo elétrico da figura 1, figura 5 e/ou da figura 11 quando um sobremolde é aplicado de acordo com a modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 17A ilustra uma vista em perspectiva de um primeiro conjunto de plugues cujas configurações são padronizadas em um primeiro conjunto de países; a figura 17B ilustra uma vista em perspectiva de um segundo conjunto de plugues cujas configurações são padronizadas em um segundo conjunto de países; a figura 17C ilustra uma vista em perspectiva de um terceiro conjunto de plugues cujas configurações são padronizadas em um terceiro conjunto de países; a figura 17D ilustra uma vista em perspectiva de um quarto conjunto de plugues cujas configurações são padronizadas em um quarto conjunto de países; e a figura 17E ilustra uma vista em perspectiva de um quinto conjunto de plugues cujas configurações são padronizadas em um quinto conjunto de países. as figuras 18-30 representam modalidades do presente modelo de utilidade que podem ser usadas no Brasil e que serão descritas mais detalhadamente em seguida com referência aos desenhos anexos: a figura 18 ilustra uma vista explodida em perspectiva de um plugue de carregamento de veículo elétrico de acordo com uma modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 19 ilustra uma vista explodida em perspectiva dos componentes de ponte da modalidade da figura 18; a figura 20 é uma vista seccional transversal parcial dos componentes de ponte da figura 18; a figura 21 ilustra uma vista explodida em perspectiva de um plugue de carregamento de veículo elétrico de acordo com uma modalidade do presente modelo de utilidade; a figura 22 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes de ponte da modalidade da figura 21 quando totalmente montados; a figura 23 ilustra uma vista explodida em perspectiva dos componentes de ponte da modalidade da figura 21; a figura 24 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes de ponte da figura 21 quando totalmente montados; a figura 25 ilustra uma vista em perspectiva de um lado interno dos componentes de ponte da figura 21; a figura 26 ilustra uma vista em perspectiva dos componentes de ponte de uma modalidade; a figura 27 ilustra uma vista explodida dos componentes da figura 26; a figura 28 é uma vista seccional transversal dos componentes de ponte da figura 26; a figura 29 ilustra uma vista em perspectiva do plugue de carregamento de veículo elétrico das figuras 18, 21 e/ou 26 quando um molde interno é aplicado de acordo com a modalidade do presente modelo de utilidade; e a figura 30 ilustra uma vista em perspectiva do plugue de carregamento de veículo elétrico das figuras 18, 21 e/ou 26 quando um sobremolde é aplicado de acordo com a modalidade do presente modelo de utilidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ILUSTRATIVAS

[0008] O presente modelo de utilidade descreve um plugue de carregamento de veículo elétrico aperfeiçoado que é capaz de monitorar precisamente temperatura do plugue e transportar dados de temperatura para um controlador fora do plugue que pode cortar energia para plugue se o plugue estiver superaquecendo. Uma vez que a temperatura do plugue elétrico ultrapasse um limite predeterminado, o controlador automaticamente pode desligar um circuito elétrico a fim de evitar danificar o plugue elétrico e criar condições inseguras. Como os plugues de veículos elétricos podem ficar expostos às condições ambientais de recinto aberto, incluindo névoa pesada, neblina, chuva pesada, chuva de vento, neve etc., componentes de vedação adicionais são exigidos para assegurar que umidade não é capaz de entrar no plugue e causar um curto-circuito ou incapacitar os dispositivos de detecção de temperatura.

[0009] Embora modalidades representem um plugue de veículo elétrico de três pinos para conexão a uma tomada de energia, é para ser entendido que o presente modelo de utilidade não está limitado a exatamente esse tipo de plugue. Qualquer tipo de plugue de carregamento de veículo elétrico pode se beneficiar dos mesmos aperfeiçoamentos revelados neste documento, incluindo aqueles com apenas dois pinos e aqueles com mais de três pinos em um plugue primário, tal como qualquer um dos plugues mostrados nas figuras 17A, 17B, 17C, 17D e 17E. O presente modelo de utilidade também pode aperfeiçoar plugues para conectar à tomada de um veículo, tal como SAE J1772, IEC Tipo 2, TESLA e CHADeMO, e plugues de veículos elétricos com pinos em múltiplos componentes de plugues, incluindo SAE J1772 CCS e IEC Tipo 2 CCS. Plugues elétricos no presente modelo de utilidade também podem ser usados para plugues de qualquer padrão de tensão assim como plugues suportando dois ou mais padrões de tensão. Os plugues elétricos podem ser de qualquer forma, tamanho e tipo, tais como os tipos A e C-N, e adequados para qualquer tensão.

[0010] Ao referenciar elementos ilustrados em cada uma das figuras, a identificação numerada correspondendo a cada elemento começará com um número correspondendo à figura na qual ele é primeiro discutido e ilustrado mais claramente. Por exemplo, se um elemento for discutido primeiro com referência à figura 1, a identificação para o elemento seguirá o formato 1NN, e quando referência a um elemento for discutida primeiro com referência à figura 2, a identificação para o elemento seguirá o formato 2NN etc.

[0011] A figura 1 ilustra uma vista explodida em perspectiva de uma modalidade de um plugue de carregamento de veículo elétrico 100 de acordo com uma primeira modalidade. O plugue de carregamento de veículo elétrico 100 inclui uma placa frontal 102 na qual é formado um número das fendas 104 suficiente para corresponder aos pinos 106 e 108 do plugue de carregamento de veículo elétrico 100. Os pinos 106 e 108 podem ser pinos redondos ou lâminas dependendo do tipo de plugue e podem ser formados de qualquer material adequado, tal como Latão. Embora referência seja feita às lâminas ou pinos de lâminas em relação aos pinos energizado, neutro e de aterramento, dependendo do padrão de plugue para um país particular, todos os pinos podem ser redondos, todos os pinos podem ser pinos de lâminas, ou alguma combinação de pinos redondos e pinos de lâminas. A placa frontal 102 pode ser feita de qualquer material adequado, incluindo Polipropileno (“PP”), Tereftalato de Polibutileno (“PBT”) e Policarbonato (“PC”). Cada uma das fendas 104 da placa frontal 102 pode ser modelada exclusivamente para corresponder firmemente à forma da parte dos pinos 106 e 108 que são inseridos nas fendas 104.

[0012] Com referência às figuras 2-4, as fendas 104 podem ser formadas em um lado ou superfície voltado para o interior da placa frontal 102. Um lado ou superfície voltado para fora 103 da placa frontal 102 confrontaria a tomada de energia (não mostrada) à qual o plugue de carregamento de veículo elétrico 100 seria conectado durante um ciclo de alimentação. Cada uma das fendas 104 pode ser formada pelas áreas ou partes elevadas 202 da placa frontal a fim de formar uma abertura central 200 com paredes voltadas para o interior que correspondem a cada pino 106 ou pino 108. As paredes voltadas para o interior podem ser configuradas para serem ligeiramente maiores que a circunferência dos pinos correspondentes 106 ou 108 de maneira que o pino encaixe firmemente dentro da abertura central 200 das fendas 104. Os pinos 106 e 108 podem ser posicionados no molde (não mostrado) que é usado para formar a placa frontal 102 de maneira que o material usado para formar a placa frontal 102 flua para dentro dos furos passantes 300 em cada pino. Isso pode reter os pinos 106 e 108 no lugar durante o uso e consequentemente os furos passantes 300 podem agir como um elemento de fixação e impedir movimento dos pinos em relação à placa frontal 102. Em modalidades, os furos passantes 300 podem não ser usados porque limitações de espaço associadas ao projeto do plugue exigem que os pinos sejam crimpados fora da placa frontal e então montados na placa frontal. O projeto dos pinos pode ser diferente como um resultado, tal como incluindo anéis elevados ou rebaixos em volta dos pinos que encaixam com o material da placa frontal e impedem os pinos de deslocar em relação à placa frontal uma vez que montados. As partes elevadas 202 da placa frontal 102 podem incluir um número das áreas salientes 204 e áreas rebaixadas 205 e criar um número de partes rebaixadas que formam recessos e gretas dentro da placa frontal 102 que podem ser preenchidos pelo material do molde interno 110, quando o molde interno é formado, tal como descrito adicionalmente neste documento. Preencher os recessos e gretas da placa frontal 102 com o molde interno 110 forma uma terceira vedação (as primeira e segunda vedações serão descritas a seguir) do interior do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 contra umidade.

[0013] As vedações 112 podem ser uma gaxeta, epóxi, óleos de vedação, graxas de vedação, adesivo derretimento frio ou uma combinação dos mesmos que é posicionada em volta de partes vedadas adicionais dos pinos 106 e 108 como uma primeira vedação contra umidade e outros materiais, tais como poeira e areia, entrando no plugue de carregamento de veículo elétrico 100. A vedação 112 pode ser uma vedação tipo anel O que encaixa firmemente em volta dos pinos 106 e 108 para garantir um bom encaixe de vedação com o material da placa frontal 102. As vedações 112 podem ser suportadas por um ressalto 302 formado dentro da fenda 104 do pino 106/108. A vedação 112 pode ser formada de qualquer material adequado, incluindo Epóxi, derretimento frio, óleos de vedação, graxa de vedação, Nitrilo, Neopreno, Etileno Propileno, Silicone, Fluorocarbono e PTFE, que tenha boa aderência com superfícies de metal ou de plástico. A vedação 112 pode ser configurada para ser de qualquer forma adequada para encaixar com os pinos 106/108 e o material da placa frontal 102 e formar uma primeira vedação à prova umidade.

[0014] As vedações 112 podem ser construídas com uma forma que corresponde à forma do ressalto 302 formado dentro das fendas 104 dos pinos 106/ 108. Certos pinos ou lâminas podem ter anéis de metal elevados (não mostrados) em volta do pino dentro dos quais as vedações 112 podem ser posicionadas ou incluir ressaltos e outros componentes (não mostrados) que se estendem ao longo do perímetro da parte arredondada do pino e que exigem que as fendas 104, os ressaltos 302 e vedações tenham formas diferentes. Em tal caso, a forma da vedação 112 pode ser construída como um cilindro, um retângulo, polígono ou forma irregular tridimensional dependendo da forma e tamanho do ressalto 302 da fenda 104 correspondente.

[0015] Em algumas modalidades, um pino pode formar um ressalto que suporta uma vedação 112 em vez de, ou em adição a, um ressalto 302 formado no material da placa frontal 102. Por exemplo, um ressalto formado no material da placa frontal 102 pode suportar um ressalto de pino, e o ressalto de pino pode suportar a vedação 112. Nesse exemplo, o ressalto no material de placa frontal suporta diretamente o pino, enquanto que o ressalto no material de placa frontal suporta indiretamente a vedação 112 por meio do pino.

[0016] Uma cobertura de plástico 116, formada de PP, PBT, PC ou de outro material adequado, pode ser posicionada em cima de cada vedação 112 dentro de cada fenda 104, conforme mostrado na figura 3. A forma da cobertura de plástico 116 pode ser um cilindro, um retângulo, polígono ou forma irregular tridimensional dependendo da forma e tamanho do ressalto 302 da fenda correspondente 104 de maneira que ela corresponda à forma do epóxi, adesivo derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação e/ou gaxeta 112. Se o pino incluir anéis ou outros componentes, a cobertura 116 pode se apoiar no topo do anel superior de dois anéis ou de outros componentes de metal. O molde interno 110 pode ser formado do mesmo material da cobertura de plástico 116 e da placa frontal 102. Utilizar o mesmo material para a placa frontal 102, a cobertura 116 e o molde interno 110 garante desempenho de colagem muito bom entre esses componentes, o que ajuda a vedar adicionalmente o plugue de carregamento de veículo elétrico 100 tal como descrito adicionalmente neste documento.

[0017] O molde interno 110 pode ser moldado por injeção durante fabricação do plugue de carregamento de veículo elétrico 100. Enquanto que o plástico derretido do molde interno é injetado em um estado líquido, o anel 116 e a placa frontal 102 podem estar em um estado sólido de tal modo que a cobertura 116 e a placa frontal 102 são cobertas pelo plástico para o molde interno 110. O plástico do molde interno 110 pode ser injetado em uma pressão suficientemente alta e em uma temperatura suficientemente alta necessárias para assegurar que o material plástico derretido do molde interno 110 preenche totalmente todos os recessos e gretas da placa frontal 102 e de outros componentes internos do plugue de carregamento de veículo elétrico 100. Ao preencher os recessos e gretas da placa frontal 102 e cobrir outros componentes internos do plugue de carregamento de veículo elétrico 100, incluindo a cobertura 116, o molde interno 110 pode formar a terceira vedação entre a cobertura 116 e os pinos 106 e as lâminas 108. A cobertura 116 pode ter uma forma suficiente para cobrir tudo de o epóxi, adesivo derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação ou gaxeta que de outro modo podem ficar expostos. A forma suficiente para cobrir tudo de o epóxi, adesivo derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação ou gaxeta pode ter uma espessura que assegura que tudo de o epóxi, adesivo derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação ou material exposto da vedação 112 fica coberto. A cobertura 116 pode ter também uma altura que seja suficiente, isto é, alta o suficiente, para formar uma cobertura isolante e/ou de proteção para a vedação 112 que impede que a vedação 112 seja derretida completamente durante injeção do plástico do molde interno 110. A cobertura 116, portanto, pode formar uma segunda vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 100.

[0018] A placa frontal 102 pode incluir adicionalmente um elemento 220 formado no material da placa frontal que é configurado para reter uma montagem de placa de circuito impresso (“PCBA”) 304, a qual é posicionada dentro de um alojamento de envasamento, também chamado de envasamento de PCBA 224. O alojamento de envasamento 224 pode ser formado de PP, PBT ou PC e ser modelado para reter a PCBA 304, a qual pode incluir um sensor de temperatura de circuito integrado. A fim de proteger a PCBA 304 contra o calor e pressão do molde interno injetado, a PCBA 304 pode ser coberta por um composto de envasamento de proteção dentro do alojamento de envasamento 224. O composto de envasamento pode ser uma resina, tal como poliamida e termoplásticos de poliolefina que usam uma moldagem de baixa pressão e um ciclo de molde de processamento curto. Em uma modalidade, o composto de envasamento pode ser o Henkel LOCTITE TECHNOMELT PA6208 ou OM646 (identificado anteriormente como MACROMELT), ou uma resina epóxi, poliuretano ou um composto de silicone.

[0019] O sensor de temperatura de circuito integrado da PCBA 304 pode ser configurado para transmitir sinais analógicos ou digitais incluindo dados de temperatura por meio dos cabos de dados 118 para um controlador (não mostrado) que não é parte do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 e que fica separado fisicamente do mesmo. Os cabos de dados 118 podem ser envolvidos por uma proteção para proteger contra ruído elétrico a fim de capturar e transportar precisamente dados de temperatura. O controlador pode ser parte de um sistema de energia ao qual um cabo, tal como o cabo 120, do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 é conectado e que fornece tensão e corrente para o plugue de carregamento de veículo elétrico 100. A extremidade do cabo 120 dentro do molde interno 110 pode incluir um grampo de metal 122 para prender o cabo 120 dentro do molde interno 110. Quando os dados de temperatura fornecidos pela PCBA 304 indicam que a temperatura dentro do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 excede um limite de temperatura, o controlador pode fazer com que o sistema de energia pare de fornecer tensão e corrente para o plugue de carregamento de veículo elétrico 100.

[0020] Separar fisicamente o controlador completamente do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 é um importante recurso de segurança do presente modelo de utilidade. Alguns sistemas de plugues e cabos existentes localizam um controlador separado do plugue, mas em algum lugar no cabo que fica perto do plugue. Se um curto- circuito ocorrer dentro do plugue e o controlador estiver próximo ao plugue o suficiente para ser danificado como um resultado, o controlador pode não ser capaz de impedir o sistema de energia de continuar a fornecer tensão e corrente. Isso pode ser especialmente problemático com alguns plugues de veículos elétricos que operam em uma tensão nominal maior que a padrão 110.

[0021] Os cabos energizado, neutro e de terra 124, juntamente com os cabos de dados 118, podem ser alojados dentro do cabo 120 e posicionados perto dos pinos 106/108 e da PCBA 304, em cujo ponto eles são separados uns dos outros para conexão ao seu respectivo componente do plugue de carregamento de veículo elétrico 100. O cabo 120 pode se estender através de uma abertura 118 do molde interno 110. Ambos de o molde interno 110 e o sobremolde 130 incluem os dentes de agarrar 132 em um e outro lado do molde interno e do sobremolde 130 para habilitar um usuário do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 para melhorar agarramento do plugue quando em uso. O sobremolde pode ser formado de Elastômero Termoplástico (“TPE”) ou Poliuretano Termoplástico (“TPU”) ou de outro material adequado. Uma parte superior do sobremolde pode ser configurada para ter uma parte flexível 134. O revestimento do cabo 120 também pode ser formado de TPE ou TPU ou de outro material adequado, o que resulta em bom desempenho de colagem com o sobremolde do mesmo material.

[0022] O sistema e método de vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 revelado neste documento satisfazem a classificação à prova d’água IP67, significando que o plugue de carregamento de veículo elétrico é 100% protegido contra objetos sólidos tais como poeira e areia, e tem sido testado para trabalhar durante pelo menos 30 minutos enquanto sob 15 cm a 1 m de água. O sistema e método de vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 100 revelado neste documento também satisfazem classificações à prova de água mais altas até a classificação à prova d’água IPX9K, significando que o plugue de carregamento de veículo elétrico resiste pulverizações de alta pressão e alta temperatura a curta distância.

[0023] As figuras 5 a 10 ilustram a modalidade do plugue de carregamento de veículo elétrico 500, a qual é similar à modalidade descrita anteriormente e inclui muitos dos mesmos componentes, mas inclui termistores em vez de uma PCBA 304, alojamentos para os termistores e uma placa frontal ligeiramente diferente 502. Os termistores de coeficiente de temperatura negativo (“NTC”) ou de coeficiente de temperatura positivo (“PTC”) 504, um tipo de resistor cuja resistência diminui ou aumenta à medida que temperatura aumenta, podem ser posicionados em um alojamento 506 que circunda a parte superior de cada pino 106/108. O alojamento 506 pode ser feito de cerâmica e pode agir como alojamento para os termistores 504. A cerâmica pode ser uma cerâmica muito condutiva termicamente, tal como Nitreto de Alumínio, Carboneto de Silício e Óxido de Alumínio. Outras cerâmicas condutivas termicamente incluem Óxido de Berílio e Nitreto de Boro, entre outros. Um material cerâmico muito condutivo termicamente pode ser usado para ajudar na detecção de calor pelos termistores 504. O alojamento 506 acopla os termistores 504 a um pino correspondente 160/108 para assegurar que calor gerado pelo pino é transferido de modo eficiente para o termistor 504. Se uma cerâmica muito condutiva termicamente não for usada, quando o molde interno é injetado, o material plástico do molde interno pode formar uma barreira isolante entre o pino e o termistor 504. Uso do alojamento cerâmico 506 assegura que o molde interno 110 não forma uma barreira isolante entre o pino e o termistor 504. O alojamento cerâmico também pode ser isolante eletricamente, o que ajuda a assegurar que o plugue de carregamento é capaz de passar em exigências de teste de alta tensão.

[0024] Um cabo de dados 118 pode ser conectado a cada termistor 504 e configurado para transmitir sinais analógicos incluindo dados de temperatura para um controlador (não mostrado) que não é parte do plugue de veículo elétrico e que fica separado fisicamente do mesmo, tal como explicado anteriormente neste documento. Quando os dados de temperatura fornecidos pelo termistor 504 indicam que a temperatura dentro do plugue de carregamento de veículo elétrico 500 excede um limite de temperatura, o controlador pode fazer o sistema de energia reduzir corrente ou parar de fornecer tensão e corrente.

[0025] Os cabos energizado, neutro e de terra 124, juntamente com os cabos de dados 118, podem ser alojados dentro do revestimento do cabo 120 até que eles estejam perto dos pinos e dos termistores 504, em cujo ponto eles são separados uns dos outros para conexão a seu respectivo componente do plugue de carregamento de veículo elétrico 500.

[0026] Tal como ilustrado adicionalmente nas FIGURAS 610, a placa frontal 502 pode incluir os suportes 1000 que são configurados para corresponder a cada alojamento 506 e manter o alojamento 506 na posição em relação à parte superior do pino correspondente. Os suportes 1000 podem ser modelados tal como ilustrado mais claramente na figura 10. Conforme mostrado nas figuras 8 e 9, o alojamento 506 pode se apoiar parcialmente ou totalmente na cobertura correspondente 116 para ajudar a manter a cobertura 116 na posição, e também pode se apoiar parcialmente na superfície superior do suporte 1000. A altura dos suportes 1000 é ligeiramente maior que a altura da parte elevada 204 a fim de criar uma abertura 800 sob cada alojamento 506. A abertura 800 pode servir como um recesso e greta, tal como explicado acima, que podem ser preenchidos com o material do molde interno 110 como um resultado de pressurização durante formação do molde interno, o que serve para manter todos os componentes internos no lugar e que forma uma terceira vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 500.

[0027] A figura 11 ilustra uma modalidade de um plugue de carregamento de veículo elétrico 1100 similar às modalidades representadas na figura 1 e na figura 5. O plugue de carregamento 1100 inclui uma placa frontal 1102, um único suporte ou alojamento 1104 e um único termistor 1106. O alojamento 1104 pode ser formado de um material cerâmico. O material cerâmico pode ser uma cerâmica muito condutiva termicamente, tal como Nitreto de Alumínio, Carboneto de Silício e Óxido de Alumínio. Outras cerâmicas condutivas termicamente incluem Óxido de Berílio e Nitreto de Boro, entre outros. Um material cerâmico muito condutivo termicamente pode ajudar na detecção de calor pelo termistor 1106. O alojamento 1104 pode acoplar o termistor 1106 aos pinos 1108 e 1110, os quais podem ser os pinos energizado e neutro, para assegurar que calor gerado pelos pinos é transferido de modo eficiente para o termistor 1106. O alojamento cerâmico também pode ser isolante eletricamente, o que ajuda a assegurar que o plugue de carregamento é capaz de passar em exigências de teste de alta tensão.

[0028] O termistor 1106 pode ser um termistor de coeficiente de temperatura negativo (“NTC”) ou de coeficiente de temperatura positivo (“PTC”). O termistor 1106 pode ser colocado entre os pinos 1108 e 1110 em uma posição central e assim ele fica distanciado igualmente de ambos os pinos. O alojamento 1104 pode circundar ambos os pinos 1108 e 1110 e ser retido na posição pelos suportes 1112 formados no lado interno da placa frontal 1102. A FIGURA 12 fornece detalhes adicionais da placa frontal 1102, assim como as primeiras vedações 1202 e as segundas vedações 1204, tais como descritas anteriormente neste documento. A figura 13 fornece detalhes adicionais das segundas vedações ou anéis de plástico 1204. Uma pluralidade das nervuras de esmagamento de interferência 1302 pode ser formada em volta do perímetro de cada anel de plástico 1204. Embora quatro nervuras de esmagamento 1302 estejam mostradas na figura 13, um número menor ou maior pode ser usado. As nervuras de esmagamento 1302 são muito finas e são configuradas para serem esmagadas e deformadas quando se encaixam nas fendas 1206 da placa frontal 1102 a fim de ajudar a prender o anel de plástico 1204 dentro da fenda 1206. As nervuras de esmagamento 1302 também podem ser usadas nos anéis de plástico 116 das modalidades da figura 1 e da figura 5. A figura 14 fornece uma vista de seção transversal da modalidade das figuras 11 e 12.

[0029] A figura 15 ilustra o plugue de carregamento de veículo elétrico 100/500 totalmente montado exatamente com o molde interno 110 e o cabo 120 expostos. A figura 16 ilustra o plugue de carregamento de veículo elétrico 100/500 totalmente montado exatamente com o sobremolde 130, a parte flexível 134 e o cabo 120 expostos.

[0030] O sistema e método de vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 500 revelado neste documento satisfazem a classificação à prova d’água IP67, significando que o plugue de carregamento de veículo elétrico é 100% protegido contra objetos sólidos tais como poeira e areia, e tem sido testado para trabalhar durante pelo menos 30 minutos enquanto sob 15 cm a 1 m de água. O sistema e método de vedação do plugue de carregamento de veículo elétrico 500 revelado neste documento também satisfazem classificações à prova de água mais altas até a classificação à prova d’água IPX9K, significando que o plugue de carregamento de veículo elétrico resiste a pulverizações de alta pressão e alta temperatura a curta distância.

[0031] Tal como notado acima, embora os plugues de carregamento de veículo elétrico 100/500/1100 estejam descritos em termos de ter um pino para terra e pinos de lâminas para energizado e neutro, isso é apenas para o tipo de padrão particular de plugue que está ilustrado nas FIGURAS 1-16, o qual corresponde, por exemplo, a um plugue padrão na China, Austrália ou Argentina. Plugues em outros países e para tensões diferentes têm configurações de pinos e de aterramento diferentes. A figura 17A ilustra um primeiro conjunto 1700 de plugues que são padrões em diversos outros países. Por exemplo, o plugue 1702 é um plugue NEMA 5-15 que é padrão nos Estados Unidos, nas Filipinas e Vietnã. O plugue 1702 tem pinos de lâminas para energizado e neutro e um pino para terra. O plugue 1704 é padrão para a Europa, Coréia e Indonésia e tem apenas dois pinos para energizado e neutro, e não tem pino para terra. Em vez disso, o plugue 1704 inclui um conjunto dos contatos laterais 1703 para fornecer um terra quando conectado a uma tomada/saída alemã e um tubo de aterramento 1705 para fornecer um terra quando conectado a uma tomada/saída francesa. O plugue 1706 tem pinos de lâminas energizado e neutro orientados paralelos ao horizonte enquanto que o terra é também uma lâmina orientada vertical ao horizonte, o qual pode ser usado, por exemplo, no Reino Unido. O plugue 1708 tem três pinos de lâminas para energizado, neutro e terra, com os pinos energizado e neutro em ângulos de 45 graus em relação ao pino de aterramento, o qual pode ser usado, por exemplo, na Argentina.

[0032] A figura 17B ilustra uma vista em perspectiva de um segundo conjunto de plugues 1710 que são padrões em países adicionais, incluindo o plugue 1712 no Japão, o plugue 1714 no Brasil, o plugue 1716 na China (similar ao plugue 1708, mas com o pino de aterramento em cima quando conectado em vez de na parte inferior), e o plugue 1718 na Austrália. A figura 17C ilustra uma vista em perspectiva de um terceiro conjunto de plugues 1720 que são padrões em países adicionais, incluindo o plugue 1722 na África do Sul, o plugue 1726 na Suíça e o plugue 1728 na Tailândia. O plugue 1724 é um plugue da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) para 200-250 volts que é usado em muitos países diferente. A versão de 32 amperes é usada comumente para fornecer energia para veículos de camping estáticos e barcos ancorados enquanto que a versão de 16 amperes é usada comumente para fornecer energia para trailers/veículos e barracas.

[0033] A figura 17D ilustra uma vista em perspectiva de um quarto conjunto de plugues 1730, incluindo o plugue 1732 em Taiwan, o plugue 1734 no Chile e Itália, o plugue 1736 em Israel e o plugue 1738 na Dinamarca. A figura 17E ilustra uma vista em perspectiva de um quinto conjunto de plugues 1740, incluindo o plugue 1742 na Índia, o plugue 1744, um plugue NEMA 14-3 nos Estados Unidos, o plugue 1746, um plugue TT 30 nos Estados Unidos, e o plugue 1748, um plugue NEMA 14-50 também nos Estados Unidos.

[0034] As figuras 18-30 representam aspectos de plugues que podem ser usados no Brasil, em que números de elementos que correspondem a elementos dos plugues representados nas FIGURAS 1-16 para a China podem servir para uma função similar enquanto que incorporados em uma forma física um pouco diferente. Tais elementos de funções similares estão descritos acima com referência às figuras 1-16. Outros elementos representados nas figuras 18-30 podem ser diferentes funcionalmente de elementos em figuras anteriores, e alguns desses elementos de funções diferentes são descritos a seguir.

[0035] A figura 28 é uma vista seccional transversal dos componentes de ponte da figura 26. O relevo embutido 7020 é um relevo ao longo de uma superfície de um pino na placa frontal 102. O relevo embutido 7020 pode ser preenchido com material da placa frontal 102. Uma superfície interna da placa frontal 102 formando uma fenda 104 para um pino correspondente pode fornecer suporte para o pino correspondente no relevo embutido 7020 e pode agir para impedir movimento do pino correspondente em relação à placa frontal 102.

[0036] Os ressaltos de pino 7022 podem ser ressaltos formados em um pino correspondente em uma localização dentro da fenda 104 do pino correspondente. Um ressalto de pino 7022 pode funcionar para suportar uma vedação 112. Em algumas modalidades, o ressalto de pino 7022 pode ser posicionado vizinho a um ressalto de fenda 302 formado de material da placa frontal de tal modo que o ressalto de pino 7022 e seu ressalto de fenda vizinho 302 podem combinar para formar um grande ressalto combinado para conjuntamente suportar uma vedação 112. Também, conforme mostrado nas figuras 20 e 28, uma parte da placa frontal 102 pode se estender parcialmente para baixo em um comprimento dos pinos 106.

[0037] Será compreendido que os sistemas e métodos de vedação discutidos neste documento não estão limitados às modalidades representadas, e outros tais sistemas e métodos de vedação podem ser aplicados para formar uma vedação e/ou fixação entre vários elementos do plugue, por exemplo, pinos, ponte, cabos, tubo de cabo, isolamento de fio, alojamento e termistores. Embora certas modalidades tenham sido descritas, essas modalidades são apresentadas apenas a título de exemplo e não se destinam a limitar o escopo das invenções reveladas neste documento. Por exemplo, dependendo de vários tipos de plugues, número de sensores de temperatura, tais como termistores, embutidos em um plugue elétrico, configuração do alojamento contendo os sensores de temperatura e o processo para montar o plugue elétrico podem ter variantes sem divergir do espírito do presente modelo de utilidade. De fato, o presente modelo de utilidade descrito neste documento pode ser incorporado em uma variedade de outras formas; além disso, várias omissões, substituições e mudanças na forma das modalidades descritas neste documento podem ser feitas sem divergir do espírito das invenções reveladas neste documento. As reivindicações anexas e suas equivalentes pretendem abranger tais formas ou modificações como estando dentro do escopo e espírito das invenções reveladas neste documento.

Claims (20)

1. Plugue de veículo elétrico, caracterizadopelo fato de que compreende: dois ou mais pinos compreendendo pelo menos um pino energizado e um pino neutro, pelo menos os pinos energizados e neutros incluindo um furo passante que se estende através de uma parte central do pino correspondente; um terra; uma placa frontal incluindo uma superfície externa e uma pluralidade de partes elevadas e partes rebaixadas formadas em uma superfície interna, algumas das partes elevadas formando parcialmente fendas através das quais pelo menos dois dos dois ou mais pinos se estendem, e um material formando a placa frontal preenchendo o furo passante de cada pino quando a placa frontal foi formada; pelo menos um sensor de temperatura para monitorar uma temperatura interna de um ou outro de o pino energizado e o pino neutro, ou de ambos de o pino energizado e o pino neutro; um suporte para reter pelo menos um sensor de temperatura adjacente a um ou outro de o pino energizado e o pino neutro, ou a ambos de o pino energizado e o pino neutro; primeiras vedações formadas em volta dos dois ou mais pinos e posicionadas sobre a superfície voltada para dentro da placa frontal, as primeiras vedações sendo suportadas por ressaltos formados dentro das fendas e configuradas para preencher quaisquer aberturas entre os dois ou mais pinos e as placa frontal; segundas vedações formadas em volta dos dois ou mais pinos e configuradas para cobrir as primeiras vedações com um material em um modo suficiente para proteger as primeiras vedações contra pressão e calor associados a uma terceira vedação moldada por injeção na forma em um molde interno que cobre pelo menos as segundas vedações e as partes rebaixadas da placa frontal; um cabo de dados conectado a pelo menos um sensor de temperatura e configurado para transmitir dados de temperatura para um controlador que não é parte do plugue e que fica separado fisicamente do mesmo; e um molde externo cobrindo o molde interno e uma superfície externa da placa frontal.

2. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que as primeiras vedações são formadas de um ou mais de epóxi, derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação, Nitrilo, Neopreno, Etileno Propileno, Silicone, Fluorocarbono e PTFE.

3. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o material das segundas vedações e um material da placa frontal e das terceiras vedações são escolhidos de Polipropileno, Tereftalato de Polibutileno e Policarbonato.

4. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que as primeiras vedações e as segundas vedações têm formas que correspondem às formas dos ressaltos correspondentes.

5. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que os dois ou mais pinos são um de dois ou mais pinos redondos e duas ou mais lâminas.

6. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que pelo menos um sensor de temperatura é um sensor de temperatura de circuito integrado montado em uma montagem de placa de circuito impresso.

7. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadopelo fato de que o suporte é um alojamento de envasamento configurado para reter a montagem de placa de circuito impresso e cobrir a montagem de placa de circuito impresso com um composto de envasamento para proteger a montagem de placa de circuito impresso da pressão e calor associados à terceira vedação moldada por injeção.

8. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que pelo menos um sensor de temperatura inclui um primeiro sensor e um segundo sensor, o suporte inclui um primeiro suporte para reter o primeiro sensor e um segundo suporte para reter o segundo sensor, em que uma ou mais das partes elevadas da placa frontal formam ainda um primeiro suporte e um segundo suporte posicionado em uma superfície voltada para dentro da placa frontal, e em que o primeiro suporte é posicionado adjacente ao pino energizado pelo primeiro suporte e o segundo suporte é posicionado adjacente ao pino neutro pelo segundo suporte.

9. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o primeiro sensor e o segundo sensor são um de um termistor de coeficiente de temperatura negativo ou um termistor de coeficiente de temperatura positivo, e em que o primeiro suporte e o segundo suporte são uma cerâmica condutiva termicamente.

10. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o terra é um de um pino de aterramento, uma lâmina de aterramento, um conjunto de contatos laterais ou um tubo de aterramento.

11. Plugue de veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que as segundas vedações incluem uma ou mais nervuras localizadas em volta de uma periferia das segundas vedações e configuradas para esmagamento e deformação dentro das fendas e fixação das segundas vedações.

12. Método de montagem de um plugue de veículo elétrico, caracterizadopelo fato de que compreende: posicionar dois ou mais pinos em um molde de placa frontal, os dois ou mais pinos compreendendo um pino energizado e um pino neutro, pelo menos os pinos energizados e neutros incluindo um furo passante que se estende através de uma parte central do pino; formar uma placa frontal no molde da placa frontal de modo que o material que forma a placa frontal flua para os furos passantes de pelo menos os pinos energizados e neutros à medida que a placa frontal é formada, a placa frontal incluindo uma superfície externa e uma pluralidade de partes elevadas e partes rebaixadas formadas em um superfície interna, algumas das partes elevadas formando parcialmente fendas através das quais os dois ou mais pinos são estendidos; reter pelo menos um sensor de temperatura por um suporte de sensor, pelo menos um sensor de temperatura configurado para monitorar uma temperatura interna do pino energizado, do pino neutro ou de ambos os pinos energizados e neutros; o suporte de sensor configurado para reter pelo menos um sensor de temperatura adjacente ao pino energizado, ao pino neutro ou ao pino energizado e ao pino neutro; formar primeiras vedações em torno de cada um dos dois ou mais pinos e a superfície voltada para dentro da placa frontal, as primeiras vedações sendo suportadas por ressaltos formados dentro das fendas; formar segundas vedações em torno de cada um dos dois ou mais pinos e cobrir as primeiras vedações com um material de maneira suficiente para proteger as primeiras vedações da pressão e do calor associados a uma terceira vedação moldada por injeção na forma de um molde interno que cobre pelo menos as segundas vedações e as partes rebaixadas do painel frontal; conectar um cabo de dados ao pelo menos um sensor de temperatura, o cabo de dados configurado para transmitir dados de temperatura para um controlador que não faz parte e está fisicamente separado do plugue; e cobrir o molde interno e uma superfície externa da placa frontal com um molde externo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que as primeiras vedações são formadas por um ou mais de epóxi, derretimento frio, óleos de vedação, graxas de vedação, Nitrilo, Neopreno, Etileno, Propileno, Silicone, Fluorocarbono e PTFE, e em que o material das segundas vedações e um material da placa frontal e as terceiras vedações são escolhidas de Polipropileno, Tereftalato de Polibutileno e Policarbonato.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que a pluralidade de partes elevadas e partes rebaixadas formam recessos e gretas na placa frontal que são preenchidos pela terceira vedação.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que a primeira vedação e a segunda vedação têm formas que correspondem às formas dos ressaltos correspondentes.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que pelo menos um sensor de temperatura é um sensor de temperatura de circuito integrado montado em uma montagem de placa de circuito impresso.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de que o suporte de sensor é um alojamento de envasamento configurado para reter a montagem de placa de circuito impresso, compreendendo ainda: cobrir a montagem de placa de circuito impresso com um composto de envasamento para proteger a montagem de placa de circuito impresso da pressão e calor associados à terceira vedação moldada por injeção.

18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que pelo menos um sensor de temperatura inclui um primeiro sensor e um segundo sensor, em que o primeiro sensor e o segundo sensor são um de um termistor de coeficiente de temperatura negativo ou um termistor de coeficiente de temperatura positivo, em que o suporte de sensor inclui um primeiro suporte para reter o primeiro sensor e um segundo suporte para segurar o segundo sensor, em que o primeiro suporte e o segundo suporte são uma cerâmica condutiva termicamente, em que a formação da placa frontal inclui a formação de um primeiro suporte e um segundo suporte em uma superfície voltada para dentro da placa frontal, e em que reter pelo menos um sensor de temperatura pelo suporte de sensor inclui reter o primeiro alojamento no primeiro suporte adjacente ao pino energizado e reter o segundo alojamento no segundo suporte adjacente ao pino neutro.

19. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que as segundas vedações incluem uma ou mais nervuras localizadas em torno de uma periferia das segundas vedações e em que formar as segundas vedações inclui inserir as segundas vedações nas fendas de modo a esmagar e deformar uma ou mais costelas.

20. Plugue para veículo elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que cada furo passante se estende através de um eixo longitudinal central de seu pino correspondente.