CN103682233B - 纯电动车动力电池包动触头组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯电动车动力电池包动触头组件，包括密封头（3）、动头座（4）、动触头（5）和关节轴承（6），所述动触头（5）为柱状结构，并从动头座（4）的中心孔中穿过，在动触头（5）的前端一体形成有动触头压头（5a），所述动头座（4）的后端与动触头（5）之间固定密封头（3），动头座（4）的前端通过嵌装的关节轴承（6）与动触头（5）相支承。本发明通过动触头的自位功能，能够自动适应静触头的位置，保证动、静触头接触良好，不仅提高了传电的效率及可靠性，而且有效避免了因动、静触头端面瞬时分离而拉弧或中断导电。

Description

纯电动车动力电池包动触头组件

技术领域

本发明属于电动车技术领域，具体地说，特别涉及纯电动车上的动力电池包动触头组件。

背景技术

目前，新能源汽车特别是纯电动汽车已经逐渐成熟，进入试验和示范运行阶段。纯电动轿车在使用过程中，必须进行电能补充，目前对纯电动轿车进行电能补充有两种模式，一是给电动汽车进行充电，所需时间很长，一般需要几个小时；另一种模式是对电动汽车进行换电即更换电动汽车的电池包，先将电能耗完的电池包快速换下，再将充满电的电池包快速地装到电动汽车上，实现快速补充电动汽车电能。换下的电池包在换电站进行充电，充好的电池包准备为下一台电动汽车换电。

在轿车底盘换电机上进行更换电池包时，因动触头安装在电池包上，静触头安装在车辆底盘上，而不同电池包存在各种误差，触头只能以端面接触传电，接触面积和触头抖动都会影响传电效率，接触不良，同时因车辆运行抖动接触面间产生瞬时分离容易拉弧烧坏触头。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能有效提高传电可靠性的纯电动车动力电池包动触头组件。

本发明的技术方案如下：一种纯电动车动力电池包动触头组件，包括密封头（3）、动头座（4）、动触头（5）和关节轴承（6），所述动触头（5）为柱状结构，并从动头座（4）的中心孔中穿过，在动触头（5）的前端一体形成有动触头压头（5a），所述动头座（4）的后端与动触头（5）之间固定密封头（3），动头座（4）的前端通过嵌装的关节轴承（6）与动触头（5）相支承。

本发明安装在电池包前端，与电池包连成一体，随电池包一起运动，其电池包的高压正、负极与动触头接通；与本发明相配合的静触头组件安装在车辆底盘的接电器座上，接电器座上的高压正、负极与电动汽车高压电路连接。

在更换电池包的过程中，动触头组件向静触头组件方向移动，动触头前端的动触头压头压在静触头的后端面上，动触头继续移动，并推动静触头压缩弹簧，动触头移动到位后，弹簧在回弹力的作用下将两个触头压紧在一起，并保证动、静触头接触端面有一定正压力。在动触头上安装有一个关节轴承，当电池包存在误差，动、静触头端面不平行而影响接触面积时，关节轴承可以使动触头自动转动一角度，以确保动触头压头与静触头两者的配合端面平行接触，这样动触头有自位功能，能够自动适应静触头的位置，保证动、静触头接触良好，从而有效提高了传电的效率及可靠性。

在所述动触头压头（5a）的前端面开设有环槽（5b），该环槽（5b）中装有弹性导电圈（7）,所述弹性导电圈（7）为螺旋缠绕环状结构，弹性导电圈（7）的螺旋圈相对于轴线倾斜，且弹性导电圈（7）的小部分超出动触头压头（5a）的前端面。弹性导电圈为倾斜一定角度的螺旋管，并突出于动触头压头端面，当动触头压头端面压紧到静触头端面时，弹性导电圈缩进环槽内，并在其自身回弹力的作用下，弹性导电圈与静触头端面接触，从而增加了导电面积，并且可以通过大电流，减小动、静触头接触电阻，进一步提高了传电的效率及可靠性；同时，当车辆抖动、两触头瞬时分离时，弹性导电圈在弹力作用下，仍然能保持动、静触头端面接触导电，有效避免了因动、静触头端面瞬时分离而拉弧或中断导电。

所述动触头压头（5a）前端面环槽（5b）的截面为椭圆形，不仅易于加工制作，而且环槽内大外小，能够防止弹性导电圈脱落。

所述弹性导电圈（7）由铍铜制成，具有很高的强度、弹性、硬度、疲劳强度，并且耐蚀、耐磨、耐寒、高导电、无磁性、冲击不产生火花。

所述密封头（3）为前小后大的锥形橡胶体，该密封头（3）的后端面紧贴有垫圈（2），垫圈（2）由螺母（1）锁紧于动触头（5）上。以上结构一方面装配简单、方便；另一方面，密封头处于膨胀状态，不仅能起到良好的密封作用，而且具有让性，使动触头在关节轴承的作用下能够自动转动。

有益效果：本发明通过动触头的自位功能，能够自动适应静触头的位置，保证动、静触头接触良好，不仅提高了传电的效率及可靠性，而且有效避免了因动、静触头端面瞬时分离而拉弧或中断导电。

附图说明

图1为本发明以及静触头组件的结构示意图。

图2为弹性导电圈的结构示意图。

图3为弹性导电圈的初始状态图。

图4为弹性导电圈的压缩状态图。

图5为动触头压头前端面环槽的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明由密封头3、动头座4、动触头5、关节轴承6和弹性导电圈7构成。其中，动触头5为柱状结构，并优选由银铜合金制成。动触头5从动头座4的中心孔中穿过，动触头5的前后两端均在动头座4的外面，动头座4由绝缘材料制成。在所述动头座4的后端与动触头5之间设置密封头3，该密封头3为前小后大的锥形橡胶体，密封头3完全嵌入动头座4内，密封头3的后端面与动头座4的后端面基本平齐，并在密封头3的后端面紧贴有垫圈2，垫圈2由螺母1锁紧于动触头5上，螺母1与动触头5螺纹配合。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，动头座4的前端通过关节轴承6与动触头5相支承，关节轴承6嵌装于动头座4内。在所述动触头5的前端一体形成有动触头压头5a，该动触头压头5a的前端面开设有环槽5b，该环槽5b的截面优选为椭圆形。环槽5b的加工方式为：先在动触头压头5a前端面钻一孔d，然后将成形刀具伸进孔d内，绕动触头5的轴线铣削出截面为椭圆形的环槽，环槽内大外小。在所述环槽5b中装有弹性导电圈7，该弹性导电圈7为螺旋缠绕环状结构，并由铍铜制成。所述弹性导电圈7从孔d穿入环槽5b内，首尾相接，接头处避开孔d。弹性导电圈7的螺旋圈相对于弹性导电圈7的轴线倾斜，倾斜的具体角度根据实际需要确定。所述弹性导电圈7的小部分超出动触头压头5a的前端面，超出的具体量也根据实际需要确定。

如图1所示，与本发明相配合的静触头组件位于动触头组件的前方，该静触头组件由静触头8、静头座9、堵头10和弹簧11组成。其中，静触头8为柱状结构，并优选由银铜合金制成。所述静触头8位于动触头5的正前方，该静触头8从静头座9的中心孔中穿过，静触头8的后端一体形成有与动触头压头5a相配合的静触头压头8a，静触头8的前端由堵头10封口。所述堵头10为螺塞，并套装于静触头8上，该螺塞的后部嵌入静头座9，两者螺纹配合。在所述静触头8内设置有弹簧11，该弹簧11的前端与堵头10抵接，弹簧11的后端与静触头8后部的环形凸台抵接，该环形凸台向后由静头座9后端口的内翻边限位。

本发明的工作原理如下：

动触头组件安装在电池包前端，与电池包连成一体，随电池包一起运动；静触头组件安装在车辆底盘的接电器座上。在更换电池包的过程中，动触头组件向静触头组件方向移动，动触头5前端的动触头压头5a压在静触头8后端的静触头压头8a上，动触头5继续移动，并推动静触头8压缩静头座9内的弹簧11，动触头5移动到位后，弹簧11在回弹力的作用下将两个触头压紧在一起，并保证动、静触头5、8接触端面有一定正压力。当电池包存在误差，动、静触头端面不平行而影响接触面积时，关节轴承6可以使动触头5自动转动一角度，以确保动触头压头5a与静触头压头8a两者的配合端面平行接触。

当动触头压头5a端面压紧到静触头压头8a端面时，弹性导电圈7缩进环槽5b内，弹性导电圈7自然状态下高度h1，受压后圈更加倾斜，高度降低为h2，在其自身回弹力的作用下，弹性导电圈7与静触头压头8a端面接触，从而增加了导电面积，并且可以通过大电流，减小动、静触头接触电阻，即使车辆抖动、两触头瞬时分离时，弹性导电圈7在弹力作用下，仍然能保持动、静触头端面接触导电，有效避免了因动、静触头端面瞬时分离而拉弧或中断导电。

Claims (3)

1.一种纯电动车动力电池包动触头组件，其特征在于：所述动触头组件包括密封头(3)、动头座(4)、动触头(5)和关节轴承(6)，所述动触头(5)为柱状结构，并从动头座(4)的中心孔中穿过，在动触头(5)的前端一体形成有动触头压头(5a)，所述动头座(4)的后端与动触头(5)之间固定密封头(3)，动头座(4)的前端通过嵌装的关节轴承(6)与动触头(5)相支承；

在所述动触头压头(5a)的前端面开设有环槽(5b)，该环槽(5b)中装有弹性导电圈(7),所述弹性导电圈(7)为螺旋缠绕环状结构，弹性导电圈(7)的螺旋圈相对于轴线倾斜，且弹性导电圈(7)的小部分超出动触头压头(5a)的前端面；

所述密封头(3)为前小后大的锥形橡胶体，该密封头(3)的后端面紧贴有垫圈(2)，垫圈(2)由螺母(1)锁紧于动触头(5)上。

2.根据权利要求1所述的纯电动车动力电池包动触头组件，其特征在于：所述动触头压头(5a)前端面环槽(5b)的截面为椭圆形。

3.根据权利要求1或2所述的纯电动车动力电池包动触头组件，其特征在于：所述弹性导电圈(7)由铍铜制成。