CN110492320A - 一种智能换电接口连接器 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种智能换电接口连接器，包含相互配合且设有若干接触件的电池端接口连接器和车端接口连接器，其中所述电池端接口连接器中有两个同轴的接触件，车端接口连接器中也有两个与之对应的同轴的接触件，且上述两组同轴的接触件在插合后对应导通；以上述同轴的接触件的中心轴为参考轴，以连接器对插后除同轴的接触件以外对应导通的其余接触件所在位置为基准位置，在电池端接口连接器或车端接口连接器的基准位置以及该基准位置关于参考轴中心对称的另一位置上，至少有一对相对于参考轴中心对称的接触件。本发明智能换电电池接口能实现180度正反插，且具有主回路通大电流和插拔高寿命10000次的特点，还具有产品布局合理，接触可靠等特点。

Description

一种智能换电接口连接器

技术领域

本发明有关于连接器领域，具体涉及一种智能换电接口连接器。

背景技术

对市场现有的电动自行车电池换电接口的方案进行调研发现，用户对接口的基本需求为：换电电池接口180度正反插、主回路通大电流和插拔高寿命10000次；现有的换电方案在考虑满足以上基本需求时往往忽略了产品的布局的优化和可靠性，如中国实用新型CN207269150U中公开的一种连接器，其特征在于公头连接触点与母头连接触点对称设计，用于实现正反插；该方式满足了客户的基本使用需求，但是其正负极回路需要设置三对大电流接触件，由此会引起大电流接触件个数的增加，导致材料和装配成本增加、空间排布和外观布局受限；且该实用新型中信号接触件采用普通结构的片式接触件，市面上同结构接触件一般标称插拔寿命不能满足10000次的要求，不满足现有客户高寿命的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型结构的智能换电接口连接器，使其在满足智能换电电池接口180度正反插、主回路通大电流和插拔高寿命10000次的基础上，提出一种更优化的产品布局方式和与该布局对应的更可靠的接触形式。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种智能换电接口连接器，包含相互配合且均包含若干接触件的电池端接口连接器和车端接口连接器，其中所述电池端接口连接器中有两个同轴的接触件，车端接口连接器中也有两个与之对应的同轴的接触件，且上述两组同轴的接触件在插合后对应导通；以上述同轴的接触件的中心轴为参考轴，以连接器对插后除同轴的接触件以外对应导通的其余接触件所在位置为基准位置，在电池端接口连接器或车端接口连接器的基准位置以及该基准位置关于参考轴中心对称的另一位置上，至少有一对相对于参考轴中心对称的接触件；上述接触件中，所述同轴接触件为电源接触件，其他接触件为信号接触件。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的智能换电接口连接器，其中两组所述同轴的接触件插合时通过弹性元件提供的接触力对应导通。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的弹性元件通过具有多个分支的弹片实现与接触件的多点接触。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的弹性元件为多瓣式中部收腰结构。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的除同轴接触件外的接触件导通时组成的接触对为弹簧针式接触对。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的电池端接口连接器中的两同轴的接触件之间设置有用于防触指的绝缘子。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的车端接口连接器的两同轴接触件中位于中心的接触件头部设有用于防触指的绝缘子。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的电池端接口连接器和车端接口连接器插合端面处设有对应的用于对插引导的适配的凸起和凹槽。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的凹槽由槽上部到槽口呈渐扩的形状。

前述的智能换电接口连接器，其中所述的电池端接口连接器和车端接口连接器插合端面通过沿周向分布的胶圈实现防水密封。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明智能换电接口连接器可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明设计的智能换电接口连接器安装在动力电池盒上和充放电设备上，用于连接动力电池电路系统，实现动力电池与充电柜之间以及动力电池和电动自行车之间的充放电连接。

本发明智能换电接口连接器设置两组接触对为电源接触对，用于电池主回路的充放电，这两组接触对呈同轴排布，连接器安装在电池底座和对应的设备端后，该两组接触对居于底壳和设备安装部位中心，电池旋转180度后接触对仍然是一一对应关系，电流传递回路不变；以这两组同轴主回路接触对的中心轴为参考轴，其余的信号接触对一般设置为通信功能的信号接触对，其位置排布为相对于参考轴中心对称排布，关于中心对称的一对信号接触件一般设置为短路状态，它们传递的是同一路信号，当电池旋转180度后插合后信号传递的回路仍维持不变。综上，本发明智能换电电池接口能实现180度正反插，且具有主回路通大电流和插拔高寿命10000次的特点，还具有产品布局合理，接触可靠等特点。

附图说明

图1为本发明智能换电接口连接器的整体结构示意图；

图2为本发明智能换电接口连接器的剖视图；

图3为本发明智能换电接口连接器电池端接口连接器的结构示意图；

图4为本发明智能换电接口连接器车端接口连接器结构示意图；

图5为本发明智能换电接口连接器弹性元件结构示意图；

图6为本发明智能换电接口连接器电池端接口连接器的凹槽结构示意图；

图7为本发明智能换电接口连接器针头绝缘子结构示意图。

【主要元件符号说明】

1：电池端接口连接器

2：车端接口连接器

3：胶圈

4：信号弹簧针接触对

5：信号针

6：凹槽

7：电源孔Ⅰ

8：电源孔Ⅱ

9：电源针Ⅰ

10：电源针Ⅱ

11：中心绝缘子

12：电源端绝缘体

13：针头绝缘子

14：凸起

15：信号弹簧针

16：车端绝缘体

17：弹性元件

18：动力电池

19：设备安装板

20：弹爪倒钩

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的智能换电接口连接器其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-7，其为本发明智能换电接口连接器各部分结构示意图，该智能换电接口连接器包括相互配合的电池端接口连接器和车端接口连接器。在本发明实施例中所述车端接口连接器采用方盘安装方式固定在电动自行车或充电柜的设备安装板上，电池端接口连接器采用方盘安装方式固定在动力电池壳体上。

所述电池端接口连接器和车端接口连接器均包含若干接触件，其中所述电池端接口连接器中有两个同轴的接触件，车端接口连接器中也有两个与之对应的同轴的接触件，且上述两组同轴的接触件在插合后对应导通。所述电池端接口连接器或车端接口连接器内除同轴的两个接触件外的其他接触件中，至少有一对接触件相对同轴接触件的中心轴中心对称，且这对接触件在插合状态时至少其中一个与对插端接触件导通，组成接触对。当电池端接口连接器旋转180度后和车端接口连接器进行对插时，处于同轴位置关系的接触件仍一一对应导通，电池端接口连接器或车端接口连接器上相对于中心轴对称排布的一对接触件至少有一个维持与另一端的导通。

在本发明实施例中，所述电池端接口连接器包括电源孔Ⅰ7、电源针Ⅱ10、信号针5和电池端绝缘体12，其中所述电源孔Ⅰ7和电源针Ⅱ10同轴排布固定在电池端绝缘体12内，且电源孔Ⅰ7位于电源针Ⅱ10内，多处信号针5关于同轴针孔件(电源孔Ⅰ7和电源针Ⅱ10)的中心轴中心对称排布固定在电池端绝缘体12内,在本发明实施例中所述信号针5有8处,但并不限定于此。在本发明另一实施例中，所述多处信号针5中的仅有一对关于同轴针孔件的中心轴中心对称排布。

所述车端接口连接器包括电源针Ⅰ9、电源孔Ⅱ8、信号弹簧针15和车端绝缘体16，其中所述电源孔Ⅱ8和电源针Ⅰ9同轴排布固定在车端绝缘体16内，与电源端接口连接器相对应，该电源针Ⅰ9位于电源孔Ⅱ8内。在连接器插合时，电源针Ⅰ9插在电源孔Ⅰ7内，二者接触导通组成电源接触对Ⅰ；所述电源针Ⅱ10插在电源孔Ⅱ8内，二者接触导通组成电源接触对Ⅱ。所述信号弹簧针15有多处均固定在车端绝缘体16内，该信号弹簧针15插合时与所述信号针5接触导通，形成信号接触对，本发明采用弹簧针式接触对作为信号接触对，利用弹簧在安全行程内变形的抗疲劳特性，满足插拔寿命10000次的要求。且上述信号弹簧针15关于同轴针孔件(电源孔Ⅱ8和电源针Ⅰ9)的中心轴中心对称排布。在本发明实施例中所述信号弹簧针15有8处,但并不限定于此。

在本发明另一实施例中，至少两个所述信号针5或信号弹簧针15相对其同轴针孔件的中心轴中心对称分布，使得连接器插合时或180转动时，至少有一对导通的信号接触对。

在本发明实施例中，所述电池端接口连接器的电源孔-1和电源针-2之间通过防止中心绝缘子11隔开，且所述中心绝缘子11高出电源孔-1和电源针-2端面，实现防止接触件触指的目的。所述车端接口连接器中心的电源针Ⅰ9的针头处设置高出电源针Ⅰ9端面针头绝缘子13，实现防止电源针Ⅰ9和电源孔Ⅱ8触指的目的。较佳的，所述针头绝缘子设置有弹爪倒钩结构20与电源针Ⅰ9针头内孔进行配合锁紧。该弹性倒爪结构20的弹性倒勾与针头内孔上部的台阶面配合实现锁紧限位。

所述电源接触对Ⅰ和电源接触对Ⅱ均为弹性接触对，接组成接触对的接触件之间通过弹性元件提供弹性接触力。为保证接触效果以及提高插拔次数，该弹性元件为具有多个分支的弹片，通过各个分支与接触件接触实现多点接触的目的。多个分支均匀分摊插拔过程中所产生的力，由于每个分支承担的力较小，降低了摩擦力的影响，该方式可以满足插拔寿命10000次的要求。

在本发明实施例中，所述弹性元件可取装的设在电源孔Ⅰ7和电源孔Ⅱ8中，其为多瓣式中部收腰结构，该弹性元件在连接器对插到位后发生弹性形变，中部收腰区域形成多点接触，每一瓣变形均匀受力均匀，从而保证接触的良好，并且该弹性元件可更换维修，从而保障了大电流、高寿命的要求；其余接触对为弹簧针接触对，弹簧针内的弹簧压缩力传递到接触对上保证接触良好，且弹簧在规定工作行程内寿命高，满足高寿命的要求。

在本发明实施例中，所述电池端接口连接器和车端接口连接器对插端通过凹槽和凸起的配合实现对插引导。具体的，所述电池端接口连接器对插端设置有凹槽6，车端接口连接器设计有与之对应的凸起14相配合，其中凹槽6的槽间隙在口部较大----随行程逐渐减小---最后保持均匀间距。

在本发明实施例中，所述电池端接口连接器和车端接口连接器在插合端面通过胶圈3密封，用于实现I P67的防水密封。具体的所述电池端接口连接器的插合端面上设置胶圈3，电池端接口连接器和车端接口连接器对插后，胶圈3轴向被压缩，实现二者的密封。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种智能换电接口连接器，其特征在于：包含相互配合且设有若干接触件的电池端接口连接器和车端接口连接器，其中所述电池端接口连接器中有两个同轴的接触件，车端接口连接器中也有两个与之对应的同轴的接触件，且上述两组同轴的接触件在插合后对应导通；以上述同轴的接触件的中心轴为参考轴，以连接器对插后除同轴的接触件以外对应导通的其余接触件所在位置为基准位置，在电池端接口连接器或车端接口连接器的基准位置以及该基准位置关于参考轴中心对称的另一位置上，至少有一对相对于参考轴中心对称的接触件；上述接触件中，所述同轴接触件均为电源接触件，其他接触件为信号接触件。

2.根据权利要求1所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中两组所述同轴的接触件插合时通过弹性元件提供的接触力对应导通。

3.根据权利要求2所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的弹性元件通过具有多个分支的弹片实现与接触件的多点接触。

4.根据权利要求2所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的弹性元件为多瓣式中部收腰结构。

5.根据权利要求1所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的除同轴接触件外的接触件导通时组成的接触对为弹簧针式接触对。

6.根据权利要求1所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的电池端接口连接器中的两同轴的接触件之间设置有用于防触指的中心绝缘子。

7.根据权利要求1或6所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的车端接口连接器的两同轴接触件中位于中心的接触件头部设有用于防触指的针头绝缘子。

8.根据权利要求7所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的针头绝缘子设置有用于与中心接触件头部内孔配合锁紧的弹爪倒钩结构。

9.根据权利要求1所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的电池端接口连接器和车端接口连接器插合端面处设有对应的用于对插引导的适配的凸起和凹槽。

10.根据权利要求1所述的智能换电接口连接器，其特征在于：其中所述的电池端接口连接器和车端接口连接器插合端面通过沿周向分布的胶圈实现防水密封。