CN111873836A - 一种新能源汽车便捷充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车充电设备技术领域，具体涉及一种新能源汽车便捷充电装置；包括充电桩本体、充电枪头和设置在汽车上的充电接头，所述充电桩本体内部开设有收线腔，所述收线腔内部设置有充电线，所述充电线的一端部与充电枪头相连接，所述充电枪头包括第一柱体、第二柱体和若干接电插柱，所述充电线与第一柱体的左端相连接，所述第二柱体与第一柱体的右端相连接，且第一柱体的直径大于第二主柱体的直径，所述第一柱体的圆周面右端开设有多组呈环形阵列设置的球槽，每个所述球槽中均活动设置有滚珠；本发明公开的充电装置在整个使用过程无需用户通过视觉观察两者否对齐，其整个充电枪头和充电接头之间的连接更加方便、快捷。

Description

一种新能源汽车便捷充电装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电设备技术领域，具体涉及一种新能源汽车便捷充电装置。
背景技术
随着新能源汽车的普及，其新能源汽车充电桩的使用也快速增长。目前，用户在使用现有的新能源汽车充电桩给新能源汽车进行充电时是将充电桩上的充电枪从充电桩上拉出，再与新能源汽车上的插座进行对齐，然后直接插入插座中进行充电。而在将充电枪插入汽车插座的过程中存在一些不足；其一，充电枪的端部一般连接有多个插块，在将充电枪插入插座中时需要将插块插入新能源汽车插座上对应的插槽中，如果插块与插槽没有对齐强行插入会对充电枪造成损坏；其二，现有的充电枪在插座内容易松动，导致充电过程中产生接触不良，而充电过程中的接触不良不仅使充电枪容易损坏，而且在拔出充电枪时容易引发安全事故，造成人员伤亡、设备损坏甚至引起火灾。
专利号为CN107499162B的发明公开了一种新能源电动车充电枪，包括充电枪的枪头以及安装于枪头上的插芯，所述插芯内设置有与电动汽车电连接用的一个以上的端子，所述插芯内设置有一个装配腔，装配腔的两个相对面均设置一个滑槽，滑槽内均安装一组弹簧，所述装配腔内装入一导向板，所述导向板两端正对滑槽位置均设置一滑块，所述滑块与滑槽中的弹簧端面接触，所述导向板的中间正对每个端子设置有对应的矫正孔，一个以上的端子插入于矫正孔中。该发明公开的新能源电动车充电枪在插入新能源汽车插座中时，需要用户视觉观察并将每个端子与校正孔对齐，然后才能顺利地将充电枪插入新能源汽车的插座中，而且该充电枪插入插座中时没有固定机构，其充电枪容易从插座中松动滑脱。因此，针对现有新能源电动车充电枪的上述不足，设计一种能够有效解决上述技术问题的新能源汽车便捷充电装置是一项有待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有新能源汽车充电枪在插入汽车本体插座中时需要用户通过视觉观察将充电枪端部的插块与插座上的插槽对齐所带来的不便，以及现有充电枪插入后易松动、滑脱导致的一些列问题，设计一种能够有效解决上述技术问题的新能源汽车便捷充电装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新能源汽车便捷充电装置，包括充电桩本体、充电枪头和设置在汽车上的充电接头，所述充电桩本体内部开设有收线腔，所述收线腔内部设置有充电线，所述充电线的一端部与充电枪头相连接，所述充电枪头包括第一柱体、第二柱体和若干接电插柱，所述充电线与第一柱体的左端相连接，所述第二柱体与第一柱体的右端相连接，且第一柱体的直径大于第二主柱体的直径，所述第一柱体的圆周面右端开设有多组呈环形阵列设置的球槽，每个所述球槽中均活动设置有滚珠，位于其中两组所述球槽之间的第一柱体圆周面上下端均设置有第一永磁铁，且两个第一永磁铁外表面的磁极相反设置，所述第二柱体的圆周面上均匀开设有若干凹槽，每个所述凹槽中设置有限位块，伸出所述凹槽的限位块上端连接有半圆柱块，所述半圆柱块的右侧面连接有半圆台形导入块，所述限位块的下表面连接有弹簧，所述弹簧的下端与凹槽的底壁相连接，若干个所述接电插柱设置在第二柱体的右端面上，位于若干个所述接电插柱外侧的第二柱体右端面上连接有环形板；
所述充电接头包括第一插筒、第二插筒和与汽车本体相连接的端座，所述第一插筒的右端与第二插筒相连接，所述第二插筒的右端与端座相连接，所述第一插筒上开设有贯穿的柱形插孔，所述第一柱体插入柱形插孔中时实现间隙配合，所述第一插筒左端的圆周面上下端均设置有第二永磁铁，两个所述第二永磁铁的内表面伸入柱形插孔中，且两个第二永磁铁内表面的磁极相反设置，所述第二插筒的右端面开设有与第二柱体相配合的插入槽，所述插入槽的圆周侧壁上开设有与每个限位块相对应的弧形卡槽，所述弧形卡槽包括与半圆柱块相契合的卡合部和能够转动半圆柱块的弧形过渡部，所述插入槽的右侧壁上开设有与每个接电插柱相对应的通电内槽，所述通电内槽中设置有与汽车蓄电池相连接的导电触片，所述插入槽的右侧壁上还开设有与环形板相对应的环槽。
作为上述方案的进一步设置，所述收线腔中设置有自动收线装置，所述自动收线装置包括驱动电机、绕线筒和控制面板，所述控制面板设置在充电桩本体的外表面，所述收线腔的左侧壁上下两端均连接有第一转动座，所述收线筒设置在两个第一转动座之间，所述收线筒的上下两端均连接有与第一转动座转动连接的转轴，所述驱动电机的输出轴与上端转轴相连接，所述充电线的另一端与绕线筒相连接。
作为上述方案的进一步设置，位于所述绕线筒右侧的收线腔侧壁的上下两端均设置有第二转动座，两个所述第二转动座之间设置有丝杠，所述丝杠的上端与上方第二转动座转动连接，所述丝杠的下端连接有连接轴，所述连接轴的下端与下方第二转动座转动连接，所述连接轴上设置有从动齿轮，所述收线筒下端的转轴上设置有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，所述丝杠上设置有移动块，所述移动块上开设有与丝杠相配合的螺纹孔，所述移动块的前侧面连接有导线环，所述充电线穿过导线环设置，位于所述移动块后侧的收线腔后侧壁上设置有滑轨，所述移动块的后侧面开设有与滑轨相配合的滑槽。
作为上述方案的进一步设置，所述充电桩本体的右侧面上开设有充电枪头收纳槽，所述充电枪头收纳槽的内壁上开设有能够插入第一柱体的枪头插入槽。
作为上述方案的进一步设置，所述弹簧中套设有限位插杆，所述限位插杆的上端与限位块下表面相连接，位于所述限位插杆正下方的凹槽底壁上开设有限位插槽。
作为上述方案的进一步设置，所述第一柱体的长度为10~13cm，所述第一插筒的长度比第一柱体长度短4~5cm。
作为上述方案的进一步设置，所述第一柱体、第二柱体均由绝缘塑料制成。
有益效果：
1、本发明与现有技术相比，其将充电枪头和充电接头上插入口均设置为圆柱形，在插入充电过程中无需接电插柱与对应的通电内槽相对齐，先直接将充电枪头上第一柱体的右端插入充电接头上第一插筒中，然后用户松开对充电枪头的握紧力，由于第一柱体与柱形插孔之间是间隙配合且第一柱体右端外表面设置有多组滚珠，此时在第一永磁铁和第二永磁铁相互吸引力的作用下，其第一柱体会在柱形插孔中转动，直至第一柱体上的第一永磁铁与第一插筒上对应的第二永磁距离最近后保持不动，此时接电插柱与对应的通电内槽也实现了对齐，然后用户直接将充电枪头完全推入充电接头中即可，整个使用过程无需用户通过视觉观察两者否对齐，其整个充电枪头和充电接头之间的连接更加方便、快捷。
2、本发明的充电枪头与充电接头自动对齐后，在后续直接将充电枪头垂直推入的过程中，其第二柱体上半圆台形导入块与插入槽的内壁相抵接，从而使得限位块向凹槽中压缩，当充电枪枪头完全推入后，此时凹槽与弧形卡槽相对应，在弹簧的作用下其限位块及其上端连接的半圆柱块、半圆台形导入块全部伸入弧形卡槽的卡合部位置处，使得充电枪头与充电接头起到一个卡合作用，能够有效防止充电过程中两者发生松动或滑脱；当充电完成后用户手握外端的第一柱体拧动30°左右，此时半圆柱块的顶端会沿着弧形卡槽的弧形过渡部滑动，直至半圆柱块完全从弧形卡槽中转出，然后用户可顺利地直接将整个充电枪头从充电接头中拔出；本发明中充电枪头与充电接头的上述卡合连接不仅有效防止了充电过程中发生松动或滑脱，而且充电完成后取出充电枪头的过程中其操作简单、便捷。
3、本发明还在充电桩本体设置一个自动收线装置，充电完成后只需要通过控制面板启动驱动电机即可实现对充电线的自动收卷，而且其充电线能够均匀盘绕在绕线筒上，其有效解决了现有充电桩上充电线混乱的不足，其设计的结构简单、但效果优异、实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明中充电桩本体、充电枪头等内部平面图；
图2为本发明中充电枪头的立体结构图；
图3为本发明中限位块、弹簧、半圆台形导入块等立体结构图；
图4为本发明中充电枪头和充电接头连接后的内部截面图；
图5为图4中A处的放大结构图；
图6为本发明中充电接头的立体结构图；
图7为本发明中充电接头的局部剖面图；
图8为图4中B-B处的截面图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~8，并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
实施例1介绍了一种新能源汽车便捷充电装置，参考附图1和附图6，其主体结构包括充电桩本体1、充电枪头2和充电接头3，其充电接头3是设置在汽车本体（图中未画出）上。在充电桩本体1的内部开设有收线腔101，收线腔101内部设置有充电线4，其充电线4一端与外电源相连接，另一端部与充电枪头2相连接。
参考附图2，其充电枪头2包括第一柱体201、第二柱体202和若干个接电插柱203，具体地其充电线4与第一柱体201的左端相连接，第二柱体202与第一柱体201的右端相连接，并且第一柱体201的直径大于第二主柱体202的直径，其第一柱体的长度范围设置在10~13cm内，由于充电枪头2内部电器元件的设置为现有技术，本处未做图示和具体说明，同时其第一柱体201、第二柱体202均由绝缘塑料制成。
在第一柱体201的圆周面右端开设有多组呈环形阵列设置的球槽，在每个球槽中均活动设置有滚珠204，并在其中两组球槽之间的第一柱体201圆周面上下端均设置有第一永磁铁205，并且两个第一永磁铁205外表面的磁极相反设置，即其中一个第一永磁铁205的外表面为N极，另一个第一永磁铁205的外表面为S极，两个第一永磁铁205在第一柱体201的外表面形成了一个闭合的磁场。
参考附图2、附图3、附图4和附图5，在第二柱体202的圆周面上均匀开设有若干凹槽206，本实施例中的凹槽206设置为三个，并在每个凹槽206中设置有限位块207，其伸出凹槽206的限位块207上端连接有半圆柱块208，半圆柱块208的右侧面连接有半圆台形导入块210，其半圆台形导入块210的设置能够使得充电枪头2在插入充电接头3的过程中，其整个限位块207会向凹槽206中移动。在限位块207的下表面连接有弹簧211，弹簧211的下端与凹槽206的底壁相连接。另外，为了防止充电枪头2在插入充电接头3的过程中限位块207发生偏移，还在弹簧211中套设有限位插杆212，其限位插杆212的上端与限位块207下表面相连接，并在位于限位插杆212正下方的凹槽206底壁上开设有限位插槽213。
其若干个接电插柱203设置在第二柱体202的右端面上，并在位于若干个接电插柱203外侧的第二柱体202右端面上连接有环形板209。
参考附图6和附图7，其充电接头3包括第一插筒301、第二插筒302和与汽车本体相连接的端座303。其中，第一插筒301的右端与第二插筒302相连接，第二插筒302的右端与端座303相连接。在第一插筒301上开设有贯穿的柱形插孔304，当充电枪头2上的第一柱体201插入柱形插孔304中时，两者实现间隙配合，同时由于第一柱体201外表面设置有多组滚珠204，其第一柱体201在柱形插入孔304中转动时其摩擦力极低。另外，为了便于后续第一柱体201从柱形插孔304中拔出，将第一插筒301的长度设置成比第一柱体长度短4~5cm，即第一柱体201插入第一插筒301中时其端部还伸出有4~5cm的长度，从而便于用户握住并从其中拔出。
在第一插筒301左端的圆周面上下端均设置有第二永磁铁305，其两个第二永磁铁305的内表面伸入柱形插孔304中，并且两个第二永磁铁305内表面的磁极也相反设置，即其中一个第二永磁铁305的内表面为S级，另一个第二永磁铁306的内表面为N级。用户在将第一柱体201的右端插入第一插筒301中时，其由于第一永磁铁205和第二永磁铁305之间的磁性吸附作用会使得第一柱体201自动在第一插筒301中转动，使得第一永磁铁205与第二永磁铁305上的相反极相对齐，此时即充电枪头2在第一插筒301中实现了自动调节对齐。
在第二插筒302的右端面开设有与第二柱体202相配合的插入槽306，插入槽306的圆周侧壁上开设有与每个限位块207相对应的弧形卡槽307，其弧形卡槽307包括与半圆柱块208相契合的卡合部3071以及能够转动半圆柱块208的弧形过渡部3072（可参考附图8）。并在插入槽306的右侧壁上开设有与每个接电插柱203相对应的通电内槽308，其通电内槽308中设置有与汽车蓄电池相连接的导电触片（图中未画出），同时还在插入槽306的右侧壁上还开设有与环形板209相对应的环槽309。
在操作过程中，先将第一柱体201的右端插入第一插筒301中，由于受第一永磁铁205和第二永磁铁305之间的相互作用，其第一柱体201会在第一插筒301中自动旋转实现对齐，此时若干个接电插柱203也与若干个通电内槽308对齐，然后作用人员只需要直接将第一柱体201完全推入第一插筒301中即可实现充电枪头2和充电接头3的顺利接通。
另外，在第一柱体201与第一插筒301对齐后推入的过程中，其第二柱体202上的每个限位块207与对应的弧形卡槽307也处于同一直线上，当第二柱体202进入第二插筒302的插入槽306时，由于其顶端设置的半圆台形导入块能够使得限位块207向凹槽206中压缩移动，当限位块207移动至弧形卡槽307处时，其限位块207会因弹簧211的恢复力将限位块207顶入移动至弧形卡槽307中，使得充电枪头2和充电接头3实现了卡接，能够防止两者发生松动或滑脱。
最后当充电完成后，用户可手握第一柱体201的外端部，然后顺时针转动30°左右，此时半圆柱块208沿着弧形卡槽307上的弧形过渡部3072滑动，直至限位块207和半圆柱块208完全从弧形卡槽307中旋出，再直接将整个充电枪头2从充电接头3中拔出即可。
实施例2
实施例2介绍了一种在实施例1的基础上改进后的新能源汽车便捷充电装置，下面结合附图1对其进行详细说明。
首先，实施例2与实施例1的相同部分不做再次说明，其不同之处在于，还在收线腔101中设置有自动收线装置，其自动收线装置包括驱动电机5、绕线筒6和控制面板7，其控制面板7是设置在充电桩本体1的外表面。在收线腔101的左侧壁上下两端均连接有第一转动座8，收线筒6设置在两个第一转动座8之间，并在收线筒6的上下两端均连接有与第一转动座8转动连接的转轴9，其驱动电机5的输出轴与上端转轴9相连接，其充电线4在设置时盘绕在绕线筒6上。
另外，为了使得充电线4均匀盘绕在绕线筒6上，还在位于绕线筒6右侧的收线腔101侧壁的上下两端均设置有第二转动座10，两个第二转动座101之间设置有丝杠11，其丝杠11的上端与上方第二转动座10转动连接，在丝杠11的下端连接有连接轴12，其连接轴12的下端与下方第二转动座10转动连接，并在连接轴12上设置有从动齿轮13，在收线筒6下端的转轴9上设置有与从动齿轮13相啮合的主动齿轮14，并在丝杠11上设置有移动块15，其移动块15上开设有与丝杠11相配合的螺纹孔，并在移动块15的前侧面连接有导线环16，其充电线4穿过导线15环设置，位于移动块15后侧的收线腔101后侧壁上设置有滑轨17，其移动块15的后侧面开设有与滑轨17相配合的滑槽。在驱动电机5驱动绕线筒6转动收线的过程中，通过从动齿轮13与主动齿轮14之间的啮合作用使得丝杠11转动，从而使得丝杠11上的移动块15向上移动，从而将充电线4均匀盘绕在绕线筒6上。
最后，还在充电桩本体1的右侧面上开设有充电枪头收纳槽102，其充电枪头收纳槽102的内壁上开设有能够插入第一柱体的枪头插入槽103，当充电线4全部盘绕在绕线筒6上时，其充电枪头2能够固定在枪头插入槽103中，其对充电枪头2起到一定的保护作用。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车便捷充电装置，包括充电桩本体、充电枪头和设置在汽车上的充电接头，所述充电桩本体内部开设有收线腔，所述收线腔内部设置有充电线，所述充电线的一端部与充电枪头相连接，其特征在于，所述充电枪头包括第一柱体、第二柱体和若干接电插柱，所述充电线与第一柱体的左端相连接，所述第二柱体与第一柱体的右端相连接，且第一柱体的直径大于第二主柱体的直径，所述第一柱体的圆周面右端开设有多组呈环形阵列设置的球槽，每个所述球槽中均活动设置有滚珠，位于其中两组所述球槽之间的第一柱体圆周面上下端均设置有第一永磁铁，且两个第一永磁铁外表面的磁极相反设置，所述第二柱体的圆周面上均匀开设有若干凹槽，每个所述凹槽中设置有限位块，伸出所述凹槽的限位块上端连接有半圆柱块，所述半圆柱块的右侧面连接有半圆台形导入块，所述限位块的下表面连接有弹簧，所述弹簧的下端与凹槽的底壁相连接，若干个所述接电插柱设置在第二柱体的右端面上，位于若干个所述接电插柱外侧的第二柱体右端面上连接有环形板；
所述充电接头包括第一插筒、第二插筒和与汽车本体相连接的端座，所述第一插筒的右端与第二插筒相连接，所述第二插筒的右端与端座相连接，所述第一插筒上开设有贯穿的柱形插孔，所述第一柱体插入柱形插孔中时实现间隙配合，所述第一插筒左端的圆周面上下端均设置有第二永磁铁，两个所述第二永磁铁的内表面伸入柱形插孔中，且两个第二永磁铁内表面的磁极相反设置，所述第二插筒的右端面开设有与第二柱体相配合的插入槽，所述插入槽的圆周侧壁上开设有与每个限位块相对应的弧形卡槽，所述弧形卡槽包括与半圆柱块相契合的卡合部和能够转动半圆柱块的弧形过渡部，所述插入槽的右侧壁上开设有与每个接电插柱相对应的通电内槽，所述通电内槽中设置有与汽车蓄电池相连接的导电触片，所述插入槽的右侧壁上还开设有与环形板相对应的环槽。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，所述收线腔中设置有自动收线装置，所述自动收线装置包括驱动电机、绕线筒和控制面板，所述控制面板设置在充电桩本体的外表面，所述收线腔的左侧壁上下两端均连接有第一转动座，所述收线筒设置在两个第一转动座之间，所述收线筒的上下两端均连接有与第一转动座转动连接的转轴，所述驱动电机的输出轴与上端转轴相连接，所述充电线的另一端与绕线筒相连接。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，位于所述绕线筒右侧的收线腔侧壁的上下两端均设置有第二转动座，两个所述第二转动座之间设置有丝杠，所述丝杠的上端与上方第二转动座转动连接，所述丝杠的下端连接有连接轴，所述连接轴的下端与下方第二转动座转动连接，所述连接轴上设置有从动齿轮，所述收线筒下端的转轴上设置有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，所述丝杠上设置有移动块，所述移动块上开设有与丝杠相配合的螺纹孔，所述移动块的前侧面连接有导线环，所述充电线穿过导线环设置，位于所述移动块后侧的收线腔后侧壁上设置有滑轨，所述移动块的后侧面开设有与滑轨相配合的滑槽。
4.根据权利要求2或3所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，所述充电桩本体的右侧面上开设有充电枪头收纳槽，所述充电枪头收纳槽的内壁上开设有能够插入第一柱体的枪头插入槽。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，所述弹簧中套设有限位插杆，所述限位插杆的上端与限位块下表面相连接，位于所述限位插杆正下方的凹槽底壁上开设有限位插槽。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，所述第一柱体的长度为10~13cm，所述第一插筒的长度比第一柱体长度短4~5cm。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车便捷充电装置，其特征在于，所述第一柱体、第二柱体均由绝缘塑料制成。
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CN113562555A (zh) * 2021-08-18 2021-10-29 安徽普烁光电科技有限公司 一种基于充电桩的电缆线收纳装置
CN114243396A (zh) * 2021-12-06 2022-03-25 高邮市德尔门特电器厂 一种电动车充电桩的自配适充电插头
CN115832773A (zh) * 2023-02-08 2023-03-21 仪征市澳星汽车配件有限公司 一种车用高压电快装接头

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