CN109788713B - 一种流体冷却充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体冷却充电装置，包括充电枪和内部设置有若干液冷管道的充电线缆，所述充电枪包括主液冷端子，所述主液冷端子的一端沿轴向设置有盲孔，所述充电线缆连接在所述盲孔的敞口处；所述盲孔中设置有分隔片，所述分隔片将所述盲孔位于所述分隔片深入的部分分隔为上腔体和下腔体，两个腔体在所述盲孔的末端连通。本发明的流体冷却充电装置不仅能够有效解决大功率充电时的散热问题，而且相比传统的多零件组装式，本发明的流体冷却充电装置不会发生绝缘流体进入组装缝隙影响导电性的问题，结构简单。

Description

一种流体冷却充电装置

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，尤其涉及一种流体冷却充电装置。

背景技术

当前电动化应用日益广泛，随着电池能量密度的增大以及充电倍率的提升，大功率充电的场合将越来越多，这就要求电动汽车充电桩能够在单位时间内输出更高电压和更大电流。然而充电枪接口的尺寸是固定的，因而过流面积和接触面积的扩展都有局限性，如果需要通过大电流和高电压，充电枪连接器和线束的发热量将随载流量的增大而增大，如果热量不断集聚而无法及时散发或转移，将导致严重的安全隐患。

对此，市面上出现了一些充电装置，能够给母端子降温，但是这些端子通常结构复杂，由数件金属零件拼装铆接而成，然而冷却介质通常是绝缘体，绝缘体会渗入金属零件间的缝隙，将导致金属零件之间的电流传导收到阻滞，大大降低连通的稳定性和可靠性，存在着先天性的安全隐患。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种流体冷却充电装置，旨在解决现有的具有冷却功能的充电装置可靠性不好的问题。

本发明的技术方案如下：

一种流体冷却充电装置，包括充电枪和内部设置有若干液冷管道的充电线缆，所述充电枪包括主液冷端子，所述主液冷端子的一端沿轴向设置有盲孔，所述充电线缆连接在所述盲孔的敞口处；所述盲孔中设置有分隔片，所述分隔片将所述盲孔位于所述分隔片深入的部分分隔为上腔体和下腔体，两个腔体在所述盲孔的末端连通。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述充电枪还包括充电接口套子，所述充电接口套子上设置有容纳所述主液冷端子的端子孔，所述充电接口套子的一端为用于连接外围待充电设备的工作端，另一端为连接端，所述主液冷端子从所述连接端插入所述端子孔中，所述充电线缆连接至所述连接端。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述连接端设置有气冷凹槽，所述端子孔位于所述气冷凹槽中，所述气冷凹槽的底部设置有若干通气孔；所述气冷凹槽上还设置有用于密封所述气冷凹槽的第一密封圈；

所述充电线缆包括至少2条气冷管道，所述气冷管道与所述气冷凹槽连通，形成循环气冷通道。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述气冷凹槽沿槽壁设置有支撑台阶，所述端子孔的端部与所述支撑台阶高度平齐；

所述第一密封圈设置在所述支撑台阶上，将所述气冷凹槽密封，所述第一密封圈上一体化设置有双孔气管，所述双孔气管的一端与所述气冷凹槽连通，另一端连接所述气冷管道。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述主液冷端子上还分别设置有与所述上腔体连通的第一液体通过孔，以及与所述下腔体连通的第二液体通过孔。

所述的流体冷却充电装置，其中，还包括主端子套、内支撑套，以及密封锁件，所述主液冷端子从所述主端子套的内部穿出，并抵接在所述主端子套的内壁上；所述主端子套的侧面设置有与所述第一液体通过孔相对应的通孔，用于连接外部循环液冷装置；

所述主端子套远离所述主液冷端子的一端设置有阶梯孔，内径大的孔位于外侧，并且设置有内螺纹；所述内支撑套的一端抵接在所述阶梯孔的台阶上，另一端设置有口径收缩的锥形齿；

所述密封锁件套接在所述内支撑套上，并螺纹连接至所述内螺纹上，所述密封锁件的内部设置有锥形壁，用于压迫所述锥形齿的口径收缩，从而咬紧所述充电线缆。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述主液冷端子的外径上设置有第二密封圈，所述第二密封圈位于所述第一液体通过孔与所述第二液体通过孔之间。

所述的流体冷却充电装置，其中，还包括连接在所述充电线缆的末端的尾部端子，所述尾部端子内设置有空腔，所述空腔与所述液冷管道连通；

所述尾部端子的侧面设置有与所述空腔连通的第三液体通过孔，用于连接外部循环液冷装置。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述循环液冷装置包括通过导管连接的循环泵和散热器，所述循环液冷装置通过导管一端连接至所述液冷管道，另一端连接至所述第三液体通过孔。

所述的流体冷却充电装置，其中，所述充电枪还包括地线端子和/或信号线端子，所述充电线缆中设置有地线和/或信号线。

有益效果：本发明提供了一种如上所述的流体冷却充电装置，由分隔片将盲孔分隔为上腔体和下腔体，两个腔体在盲孔的末端连通，形成循环液冷通道，利用液体介质在循环液冷通道内流动，带走主液冷端子的热量。相比传统的多零件组装式，本发明的流体冷却充电装置不会发生绝缘流体进入组装缝隙影响导电性的问题，并且结构简单。

附图说明

图1为本发明的一种流体冷却充电装置的较佳实施例图。

图2为本发明的充电线缆内部的一根导线束及管道断面图。

图3为本发明的一种主液冷端子的剖视图。

图4为本发明的包含充电接口套子的流体冷却充电装置结构图。

图5为本发明的充电接口套子的立体图。

图6为本发明的第一密封圈和充电接口套子的装配示意图。

图7为本发明的连接组件的爆炸图。

图8为本发明的主端子套的剖视图。

图9为本发明的连接组件与主液冷端子组装后的剖视图。

图10为本发明的尾部端子的立体图。

图11为本发明的循环液冷装置与冷却系统的连接示意图。

图12为本发明的流体冷却充电装置的液冷原理图。

具体实施方式

本发明提供了一种流体冷却充电装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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装置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。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。

本发明提供了一种流体冷却充电装置的较佳实施例，如图1所示，包括充电枪1和充电线缆2，充电线缆2内部设置有若干液冷管道21，充电枪1包括主液冷端子11，一般为2个，分别为正负极，图中充电线缆2也相应地画了两根导线2A和2B，液冷管道21设置在导线2A、导线2B与外被2C的内壁之间，优选的，导线2A和导线2B内部均设置有液冷管道21，放大图如图2所示。主液冷端子11的一端沿轴向设置有盲孔111，如图3所示，充电线缆2连接在盲孔111的敞口处；所述盲孔111中设置有分隔片112，所述分隔片112将所述盲孔111位于所述分隔片深入的部分分隔为上腔体113和下腔体114，两个腔体在所述盲孔111的末端连通，具体可在分隔片的末端设置一缺口或通孔即可。本发明的分隔片112具体可以制作成平面状，优选为螺旋状，螺旋状可以产生紊流，能充分打乱流体的定向流动，让流体更充分地接触发热的主液冷端子11的内壁，起到更好的冷却效果。

循环液冷回路的设置方式有多种，本发明提供的一种方式如图3所示，在主液冷端子11上分别设置与上腔体113连通的第一液体通过孔115，以及与下腔体114连通的第二液体通过孔116，冷却液从第一液体通过孔115进入，然后顺着图示箭头方向流出主液冷端子11，再进入液冷管道21，对主液冷端子11和充电线缆2同时起到冷却作用，优选的，第二流体通过孔116设置为2个，并同轴设置，可以提高冷却效率。

本发明的充电枪1还可以进一步包括充电接口套子12，如图4所示，充电接口套子12上设置端子孔121，用于容纳主液冷端子11，所述充电接口套子12的一端为工作端122，用于连接外围待充电设备，另一端为连接端123，主液冷端子11从所述连接端123插入所述端子孔121中，所述充电线缆2连接至所述连接端123。

为了进一步提高冷却效率，可以增加气冷通道对主液冷端子11从外部进行冷却，同时冷却充电线缆2。具体如图5所示，在充电接口套子12的连接端123设置气冷凹槽124，所述端子孔121位于所述气冷凹槽124中，所述气冷凹槽124的底部设置有若干通气孔125；所述气冷凹槽124上还设置有第一密封圈126，如图6所示，用于密封所述气冷凹槽124；所述充电线缆2包括至少2条气冷管道22（如图2所示），所述气冷管道22与所述气冷凹槽124连通，形成循环气冷通道。

具体的，可以在所述气冷凹槽124内沿槽壁设置有支撑台阶127，如图6所示，所述端子孔121的端部与所述支撑台阶127的高度平齐；所述第一密封圈126设置在所述支撑台阶127上，将所述气冷凹槽124密封，所述第一密封圈126上一体化设置有双孔气管128，所述双孔气管128的一端与所述气冷凹槽124连通，另一端连接所述气冷管道22。

本发明还进一步提供了主液冷端子11、充电接口套子12以及充电线缆2的通过连接组件连接的实施例。连接组件包括主端子套3、内支撑套4，以及密封锁件5，爆炸图如图7所示，所述主液冷端子11从所述主端子套3的内部穿出，并通过阶梯轴的台阶抵接在所述主端子套3的内壁上；所述主端子套3的侧面设置有与所述第一液体通过孔115相对应的通孔31，用于连接外部循环液冷装置，图中通孔31处的导管接口可以为可拆卸连接，为了增强密封性，优选与所述主端子套3一体化成型；所述主端子套3的剖视图如图8所示，远离所述主液冷端子11的一端设置有阶梯孔32，内径大的孔位于外侧，并且设置有内螺纹33；所述内支撑套4的一端抵接在所述阶梯孔32的台阶上，另一端设置有口径收缩的锥形齿41；所述密封锁件5套接在所述内支撑套4上，并螺纹连接至所述内螺纹33上，所述密封锁件5的内部设置有锥形壁51，用于压迫所述锥形齿41的口径收缩，从而咬紧所述充电线缆或者线缆中的导线（束），还可以在密封锁件5的中部外柱面设置六角扳手位，便于拧紧。还可以在所述内支撑套4的外壁上设置凹槽，并装配密封圈42进行密封，装配关系如图9所示。

制作时，可以将主液冷端子11与主端子套3套接，然后再将充电接口套子12注塑在主液冷端子11的插接端，最后依次装配内支撑套4，密封锁件5以及第一密封圈126，并连接导线及气冷管道22。

为了增强主液冷端子11与主端子套3之间的密封性，还可以在所述主液冷端子11的外径上设置第二密封圈117，如图9所示，所述第二密封圈117位于所述第一液体通过孔115与所述第二液体通过孔116之间，用于防止：当冷却液从所述第二液体通过孔116流出后通过所述主液冷端子11的外壁与所述主端子套3的内壁之间的间隙渗出。

本发明还提供了充电线缆2与外部循环液冷装置7的连接方案，如图10所示，在所述充电线缆的末端设置尾部端子6，所述尾部端子6内设置有空腔61，所述空腔61与所述液冷管道21连通；所述尾部端子6的侧面设置有与所述空腔61连通的第三液体通过孔62，用于连接外部循环液冷装置7。还可以在所述第三液体通过孔62处连接一插接端口63，所述插接端口63的外壁设置倒钩齿状阵列，可以增加连接稳固性以及密封性，同样插接端口63可以为可拆卸连接，为了增强密封性，优选与所述尾部端子6一体化成型。

本发明的循环液冷装置可包括循环泵71和散热器72，两者通过导管相互连接并连接至冷却系统中。例如如图11所示，循环液冷装置7通过导管一端连接至所述液冷管道21，另一端连接至所述第三液体通过孔62，液冷循环冷却原理图如图12所示。本发明充电枪可以根据需要设置多个端子，较佳的如图4所示，包括地线端子13和/或信号线端子14，所述充电线缆22中对应地可以设置有地线和/或信号线。

综上所述，本发明提供了一种如上所述的流体冷却充电装置，不仅能够有效解决大功率充电时的散热问题，而且相比传统的多零件组装式，本发明的流体冷却充电装置不会发生绝缘流体进入组装缝隙影响导电性的问题，结构简单；此外，本发明还可以设置气冷回路对充电端子从外部进行冷却，以及对线缆中的导线进行冷却，充电线缆承载了电流、液流、气流三大介质。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种流体冷却充电装置，包括充电枪和内部设置有若干液冷管道的充电线缆，所述充电枪包括主液冷端子，其特征在于，所述主液冷端子的一端沿轴向设置有盲孔，所述充电线缆连接在所述盲孔的敞口处；所述盲孔中设置有分隔片，所述分隔片将所述盲孔位于所述分隔片深入的部分分隔为上腔体和下腔体，两个腔体在所述盲孔的末端连通；

所述主液冷端子上还分别设置有与所述上腔体连通的第一液体通过孔，以及与所述下腔体连通的第二液体通过孔；

所述流体冷却充电装置还包括主端子套、内支撑套，以及密封锁件，所述主液冷端子从所述主端子套的内部穿出，并抵接在所述主端子套的内壁上；所述主端子套的侧面设置有与所述第一液体通过孔相对应的通孔，用于连接外部循 环液冷装置；

所述主端子套远离所述主液冷端子的一端设置有阶梯孔，内径大的孔位于外侧，并且设置有内螺纹；所述内支撑套的一端抵接在所述阶梯孔的台阶上，另一端设置有口径收缩的锥形齿；

所述密封锁件套接在所述内支撑套上，并螺纹连接至所述内螺纹上，所述密封锁件的内部设置有锥形壁，用于压迫所述锥形齿的口径收缩，从而咬紧所述充电线缆。

2.根据权利要求1所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述充电枪还包括充电接口套子，所述充电接口套子上设置有容纳所述主液冷端子的端子孔，所述充电接口套子的一端为用于连接外围待充电设备的工作端，另一端为连接端，所述主液冷端子从所述连接端插入所述端子孔中，所述充电线缆连接至所述连接端。

3.根据权利要求2所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述连接端设置有气冷凹槽，所述端子孔位于所述气冷凹槽中，所述气冷凹槽的底部设置有若干通气孔；所述气冷凹槽上还设置有用于密封所述气冷凹槽的第一密封圈；

所述充电线缆包括至少2条气冷管道，所述气冷管道与所述气冷凹槽连通，形成循环气冷通道。

4.根据权利要求3所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述气冷凹槽沿槽壁设置有支撑台阶，所述端子孔的端部与所述支撑台阶高度平齐；

所述第一密封圈设置在所述支撑台阶上，将所述气冷凹槽密封，所述第一密封圈上一体化设置有双孔气管，所述双孔气管的一端与所述气冷凹槽连通，另一端连接所述气冷管道。

5.根据权利要求1所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述主液冷端子的外径上设置有第二密封圈，所述第二密封圈位于所述第一液体通过孔与所述第二液体通过孔之间。

6.根据权利要求1所述的流体冷却充电装置，其特征在于，还包括连接在所述充电线缆的末端的尾部端子，所述尾部端子内设置有空腔，所述空腔与所述液冷管道连通；

所述尾部端子的侧面设置有与所述空腔连通的第三液体通过孔，用于连接外部循环液冷装置。

7.根据权利要求6所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述循环液冷装置包括通过导管连接的循环泵和散热器，所述循环液冷装置通过导管一端连接至所述液冷管道，另一端连接至所述第三液体通过孔。

8.根据权利要求1-7任一所述的流体冷却充电装置，其特征在于，所述充电枪还包括地线端子和/或信号线端子，所述充电线缆中设置有地线和/或信号线。

Images