CN109449662A - 一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座 - Google Patents

一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，包括充电座、充电头、汽车充电座座体和充电手枪，所述充电座设置在汽车充电座座体内，所述充电头安装在充电手枪的前端，所述汽车充电座座体的前端设置空腔，且空腔形状与充电头的形状一致，所述汽车充电座座体的前端内侧和充电头外侧设置导向卡槽，所述充电座的内部设置充电接口主体，且充电接口主体不与充电座内侧侧壁接触，所述充电座的内侧设置电磁吸附座，且电池吸附座的后侧设置电磁发生器。本发明结构合理使用方便，改进了现有充电接口的结构，增加了使用时的安全性，可以及时将充电装置分离减少能源消耗。

Description

一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电接口技术领域，具体为一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座。
背景技术
目前，汽车已成为人们常用的交通工具。纯电动汽车和混合动力汽车，因其节能环保且技术相对成熟，是未来几年发展的重要方向。电动汽车在动力电池电量下降至一定程度时，需给电池充电。汽车上设有充电口，需要外部充电连接设备将汽车充电口与外部电源连接，而外部充电连接设备主要有充电枪，及其附带线束。将充电枪与汽车充电口连接，电源线与外部电源连接后就可实现充电。
现有的充电多为家庭式充电桩或充电站充电桩，在充电过程中由于充电时间较长，并且现有的充电无专门看管，在充电完成后不能及时将充电枪与充电口断开容易的使用过程中过载充电，并且长时间的充电连接接触也会加快接口设备损坏，现有的充电装置在连接的时候不能有效防护和警示使用过程中发生的漏电和接口处电火花导致的失火。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，旨在改善现有技术方案中充电装置的充电结束后不能及时将充电装置分离，并且不能有效的放置火灾和警示漏电现象问题。
本发明是这样实现的：
一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，包括充电座、充电头、汽车充电座座体和充电手枪，所述充电座设置在汽车充电座座体内，所述充电头安装在充电手枪的前端，所述汽车充电座座体的前端设置空腔，且空腔形状与充电头的形状一致，所述汽车充电座座体的前端内侧和充电头外侧设置导向卡槽，所述充电座的内部设置充电接口主体，且充电接口主体不与充电座内侧侧壁接触，所述充电座的内侧设置电磁吸附座，且电池吸附座的后侧设置电磁发生器，所述电磁发生器内设置电磁控制器，所述充电接口主体的外侧固定有滑动导块，且滑动导块内部设置有滑动导轨，滑动导轨的一端固定在电磁吸附座上，所述电磁吸附座与充电接口主体之间设置复位弹簧，所述充电头的内部设置充电插头主体，且充电插头主体固定安装在充电头内部的充电头底座上，所述充电接口主体和充电插头主体上分别设置有配套的充电接口组件和充电插头组件，充电插头主体的前端外侧设置分离弹簧，且分离弹簧的外径大于充电接口主体和充电插头主体的外径，所述充电插头组件的内侧设置感应触点，所述充电接口主体的前端外侧由内至外依次设置弹簧限位圈、隔水垫圈，且弹簧限位圈的内径尺寸略大于分离弹簧的外径尺寸。
进一步的，所述充电座的外侧设置为阻燃套，所述充电座和充电头的接触端面分别设置配套的定位槽和定位凸块。通过二次定位可以是的连接位置更加准确避免使用过程中由于交错导致内部插接不牢。
进一步的，所述充电头与充电手枪通过转动连接座连接。可以调整充电手枪与充电头之间的相对角度，便于不同车型和不同空间中的使用。
进一步的，所述充电手枪的顶部设置照明引导灯，且充电手枪的后端设置散热器，所述充电手枪的下方设置手柄，且手柄的外侧设置漏电警示灯，所述手柄的底部设置线束固定套。
进一步的，所述充电手枪的外侧设置漏电检测器，且漏电检测器与漏电警示灯电信号连接，所述充电手枪的内部设置替换电源，且替换电源为照明引导灯、漏电检测器、漏电警示灯提供电源，采用独立式的替换电源为内部检测设备供电，避免充电桩内的高电压电压对设备的运行照成损坏。
进一步的，所述汽车充电座座体的外端面上设置座体端面护罩，且座体端面护罩上开设有插口，且插口的外侧设置导向定位块，所述座体端面护罩上固定有扣盖固定环。
进一步的，所述汽车充电座座体的内腔前端设置弹簧扣槽，且弹簧扣槽与充电头外侧的卡翼配合。限制充电头在充电座座体内部的固定，避免使用过程中因为重力分离，导致脱落。
进一步的，所述汽车充电座座体的内侧设置阻燃隔离腔，且阻燃隔离腔内部填充有泡沫颗粒保丽龙和磷酸铵盐干粉灭火剂，阻燃隔离腔的外部设置防护膜和柔性塑料层，在内部设置阻燃隔离腔避免在使用过程中出现电火花导致内部设备燃烧发生损坏，并且减少温度过高引起的自燃，在内部填充泡沫颗粒保丽龙可以对充电座座体发生剧烈撞击时起到缓冲作用。
进一步的，所述充电座和充电头之间设置有连接线缆，通过在充电座和充电头之间设置单独的连接线缆，便于使用过程中传输对应的充电状态信号。
进一步的，所述复位弹簧和分离弹簧均选用非金属弹性元件，采用非金属弹性元件可以避免操作人员误触导致漏电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构合理使用方便，改进了现有充电接口的结构，增加了使用时的安全性，可以及时将充电装置分离减少能源消耗；
(1)、使用过程中通过弹簧结构支撑接口连接，便于充电时接口与插头固定，充电结束后可以及时提供电磁控制装置使得插头与插口分离降低能源损耗。
(2)、在连接端口设置防水结构，在连接时起到防水的效果，并且接触面有采用咬合连接，减少空气进入减少内部自然的可能性；
(3)、充电手枪上设置了漏电检测装置和警示装置避免漏电导致意外发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明第一实施例的ZZ装置的立体图；
图2是图1所示的充电手枪的结构示意图；
图3是图1所示的汽车充电座座体的结构示意图；
图4是图1所示的充电座和充电头的结构示意图；
图5是图4所示的充电接口主体和充电插头主体的结构示意图；
图6是图4所示的充电座的结构示意图；
图7是图4所示的充电头的结构示意图；
图8是图4所示的充电座和充电头工作连接状态示意图。
图中：1、充电座；11、阻燃套；12、定位槽；13、电磁吸附座；14、充电接口组件；15、电磁控制器；16、电磁发生器；17、滑动导轨；18、复位弹簧；19、滑动导块；101、隔水垫圈；102、弹簧限位圈；103、分离弹簧；104、感应触点；2、充电头；21、定位凸块；22、充电插头组件；23、充电头底座；4、转动连接座；5、充电接口主体；6、充电插头主体；7、汽车充电座座体；71、座体端面护罩；72、扣盖固定环；73、导向定位块；74、阻燃隔离腔；75、弹簧扣槽；8、连接线缆；9、充电手枪；91、照明引导灯；92、散热器；93、替换电源；94、漏电检测器；95、漏电警示灯；96、手柄；97、线束固定套。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，包括充电座1、充电头2、汽车充电座座体7和充电手枪9，充电座1设置在汽车充电座座体7内，充电头2安装在充电手枪9的前端，汽车充电座座体7的前端设置空腔，且空腔形状与充电头2的形状一致，汽车充电座座体7的前端内侧和充电头2外侧设置导向卡槽；本实施例在使用过程中通过充电手枪9将充电头插入到汽车充电座座体7内，使得充电头2与充电座1配合实现充电。
请参阅图3，汽车充电座座体7的外端面上设置座体端面护罩71，在实际使用中座体端面护罩71优选橡胶材质，其在发生撞击后一方面可以提高防护能力，并且减少韧性较大不会出现断裂导致内部设备漏出，且具有绝缘功能避免漏电时传导。座体端面护罩71上开设有插口，且插口的外侧设置导向定位块73，导向定位块73可以与充电手枪9的前端配合，利用卡扣或其他固定装置便于充电手枪9与汽车充电座座体7连接，座体端面护罩71上固定有扣盖固定环72，方便对应的扣盖固定可以及时对接触端封闭，避免内部进水，汽车充电座座体7的内腔前端设置弹簧扣槽75，且弹簧扣槽75与充电头2外侧的卡翼配合，在内部设置弹簧扣槽75方便充电头2的固定，并且采用卡翼配合使得连接更加紧密，汽车充电座座体7的内侧设置阻燃隔离腔74，且阻燃隔离腔74内部填充有泡沫颗粒保丽龙和磷酸铵盐干粉灭火剂，阻燃隔离腔74的外部设置防护膜和柔性塑料层，在内部设置阻燃隔离腔74避免在使用过程中出现电火花导致内部设备燃烧发生损坏，并且减少温度过高引起的自燃，在内部填充泡沫颗粒保丽龙可以对充电座座体发生剧烈撞击时起到缓冲作用；
请参阅图2，充电手枪9的顶部设置照明引导灯91，便于夜晚时使用快速定位插入，且充电手枪9的后端设置散热器92，降低充电过程中接触温度，避免温度过高导致设备损坏，充电手枪9的下方设置手柄96，且手柄96的外侧设置漏电警示灯95，手柄96的底部设置线束固定套97，充电手枪9的外侧设置漏电检测器94，且漏电检测器94与漏电警示灯95电信号连接，可以在枪体发生漏电时及时进行提示，并且将漏电警示灯95的位置设置在手柄96是为了更好的提示使用人员，充电手枪9的内部设置替换电源93，且替换电源93为照明引导灯91、漏电检测器94、漏电警示灯95提供电源，充电头2与充电手枪9通过转动连接座4连接，采用独立式的替换电源为内部检测设备供电，避免充电桩内的高电压电压对设备的运行照成损坏。
请参阅图4和图6，充电座1的内部设置充电接口主体5，且充电接口主体5不与充电座1内侧侧壁接触，便于充电接口主体5在充电座1的内部滑动，充电座1的内侧设置电磁吸附座13，且电池吸附座13的后侧设置电磁发生器16，电磁发生器16内设置电磁控制器15，利用电磁发生器16产生电磁效应可以吸附充电接口主体5末端对应的磁铁或吸附物，使得充电接口主体5向内缩，与充电插头主体6分离，充电接口主体5的外侧固定有滑动导块19，且滑动导块19内部设置有滑动导轨17，滑动导轨17的一端固定在电磁吸附座13上，滑动导块19和滑动导轨17是为了便于使用过程中充电接口主体5的移动具有导向和限位的功能，电磁吸附座13与充电接口主体5之间设置复位弹簧18，可以电磁断开后及时将充电接口主体5复位与充电插头主体6连接，充电座1的外侧设置为阻燃套11，减少和降低内部温度过高或电击穿带来的燃烧造成内部损坏，充电座1和充电头2的接触端面分别设置配套的定位槽12和定位凸块21；
请参阅图4和图7，充电头2的内部设置充电插头主体6，且充电插头主体6固定安装在充电头2内部的充电头底座23上；
请参阅图4、图5和图8，充电接口主体5和充电插头主体6上分别设置有配套的充电接口组件14和充电插头组件22，通过充电接口组件14和充电插头组件22实现供电传送进行充电，其对应的充电接口组件14和充电插头组件22的样式为插拔或接触结构均可以，优选防水型连接充电组件，充电插头主体6的前端外侧设置分离弹簧103，且分离弹簧103的外径大于充电接口主体5和充电插头主体6的外径，通过分离弹簧可以在充电结束后将充电接口组件14和充电插头组件22分开，分离弹簧具备一定的斥力使得二者的分离更加方便，充电插头组件22的内侧设置感应触点104，充电接口主体5的前端外侧由内至外依次设置弹簧限位圈102、隔水垫圈101，且弹簧限位圈102的内径尺寸略大于分离弹簧103的外径尺寸，隔水垫圈101可以避免使用过程中灰尘和雨水进入到充电接口主体5与充电座1之间的空腔内导致移动不便。
请参阅图8，充电座1和充电头2之间设置有连接线缆8，在充电座1和充电头2将充电电路与信号传输电路分离，避免连接不当导致不能有效判断，并且该连接线缆8穿过汽车充电座座体7与充电手枪9连接，将汽车内的剩余电量，充电电量和利用智能芯片等控制芯片判断的待充电时长等信息均可以传送到充电装置中，便于充电控制器调节充电状态。
复位弹簧18和分离弹簧102均选用非金属弹性元件，采用非金属件可以减少接触端口漏电的可能性，并且在使用过程中复位弹簧18的弹性系数是分离弹簧102的弹性系数的2-3倍，满足在连接过程中分离弹簧102被压缩，不会导致充电插头主体6分离，并且在充电结束后复位弹簧18因为电磁吸附充电接口主体5与充电插头主体6分离。
通过上述设计得到的装置已基本能满足汽车充电时的防护使用，并且可以技术将充电完成后的充电座与充电头分离，但本着进一步完善其功能的宗旨，设计者对该装置进行了进一步的改良。
本技术方案内中指出的通过电磁吸附座13和复位弹簧18形成的复位结构，可以将电磁吸附座13及其电磁发生器16组件替换为气缸传动组件，利用气缸的横向推动力推动充电接口主体5横向运动是的与充电插头主体6接触和分离，使用过程中需要将气缸的控制组件与汽车内的电量检测装置连接便于控制与调节，实现上述技术方案中的特征；
本技术方案内中指出的通过电磁吸附座13和复位弹簧18形成的复位结构，可以将电磁吸附座13及其电磁发生器16组件替换为电机推动结构，利用电机和传动杆提供横向例带动充接口主体5向充电插头主体6移动，对应的滑动导轨17和滑动导块19结构可以替换为齿条与滑动导块配合，驱动电机推动齿条移动带动对应的滑动导块和充电接口主体5移动实现连接与分离，使用过程中需要将电机的控制组件与汽车内的电量检测装置连接便于控制与调节，实现上述技术方案中的特征。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，包括充电座(1)、充电头(2)、汽车充电座座体(7)和充电手枪(9)，所述充电座(1)设置在汽车充电座座体(7)内，所述充电头(2)安装在充电手枪(9)的前端，其特征在于：所述汽车充电座座体(7)的前端设置空腔，且空腔形状与充电头(2)的形状一致，所述汽车充电座座体(7)的前端内侧和充电头(2)外侧设置导向卡槽，所述充电座(1)的内部设置充电接口主体(5)，且充电接口主体(5)不与充电座(1)内侧侧壁接触，所述充电座(1)的内侧设置电磁吸附座(13)，且电池吸附座(13)的后侧设置电磁发生器(16)，所述电磁发生器(16)内设置电磁控制器(15)，所述充电接口主体(5)的外侧固定有滑动导块(19)，且滑动导块(19)内部设置有滑动导轨(17)，滑动导轨(17)的一端固定在电磁吸附座(13)上，所述电磁吸附座(13)与充电接口主体(5)之间设置复位弹簧(18)，所述充电头(2)的内部设置充电插头主体(6)，且充电插头主体(6)固定安装在充电头(2)内部的充电头底座(23)上，所述充电接口主体(5)和充电插头主体(6)上分别设置有配套的充电接口组件(14)和充电插头组件(22)，充电插头主体(6)的前端外侧设置分离弹簧(103)，且分离弹簧(103)的外径大于充电接口主体(5)和充电插头主体(6)的外径，所述充电插头组件(22)的内侧设置感应触点(104)，所述充电接口主体(5)的前端外侧由内至外依次设置弹簧限位圈(102)、隔水垫圈(101)，且弹簧限位圈(102)的内径尺寸略大于分离弹簧(103)的外径尺寸。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述充电座(1)的外侧设置为阻燃套(11)，所述充电座(1)和充电头(2)的接触端面分别设置配套的定位槽(12)和定位凸块(21)。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述充电头(2)与充电手枪(9)通过转动连接座(4)连接。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述充电手枪(9)的顶部设置照明引导灯(91)，且充电手枪(9)的后端设置散热器(92)，所述充电手枪(9)的下方设置手柄(96)，且手柄(96)的外侧设置漏电警示灯(95)，所述手柄(96)的底部设置线束固定套(97)。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述充电手枪(9)的外侧设置漏电检测器(94)，且漏电检测器(94)与漏电警示灯(95)电信号连接，所述充电手枪(9)的内部设置替换电源(93)，且替换电源(93)为照明引导灯(91)、漏电检测器(94)、漏电警示灯(95)提供电源。
6.根据权利要求4所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述汽车充电座座体(7)的外端面上设置座体端面护罩(71)，且座体端面护罩(71)上开设有插口，且插口的外侧设置导向定位块(73)，所述座体端面护罩(71)上固定有扣盖固定环(72)。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述汽车充电座座体(7)的内腔前端设置弹簧扣槽(75)，且弹簧扣槽(75)与充电头(2)外侧的卡翼配合。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述汽车充电座座体(7)的内侧设置阻燃隔离腔(74)，且阻燃隔离腔(74)内部填充有泡沫颗粒保丽龙和磷酸铵盐干粉灭火剂，阻燃隔离腔(74)的外部设置防护膜和柔性塑料层。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，其特征在于，所述充电座(1)和充电头(2)之间设置有连接线缆(8)。
10.根据权利要求9所述的一种新能源汽车安全型节能充电插头及插座，所述复位弹簧(18)和分离弹簧(102)均选用非金属弹性元件。
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