CN113815451A - 一种充电枪液冷系统及充电枪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及直流快速充电技术领域，具体公开了一种充电枪液冷系统及充电枪，该充电枪液冷系统包括头部冷却组件、尾部冷却组件、液体输入管和液体输出管。其中，头部冷却组件包括冷却管组件，冷却管组件和充电枪的充电端子连接；尾部冷却组件包括连接盒和第一导电件，第一导电件的一端设于连接盒内，与充电端子连接的线缆和连接盒内的第一导电件连接，第一导电件的另一端与外部电源连接。液体输入管穿过连接盒并连通于冷却管组件的入口，液体输出管连通于冷却管组件的出口。上述设置能将线缆与外部电源连接端和充电端子上产生的热量带走，进而降低线缆接头处和充电端子上的温度，提高充电效率，降低充电风险。

Description

一种充电枪液冷系统及充电枪
技术领域
本发明涉及直流快速充电技术领域，尤其涉及一种充电枪液冷系统及充电枪。
背景技术
随着新能源电动汽车的普及，直流快速充电技术的发展越来越重要。直流充电枪作为其中的重要组成部件，目前市场上也已有了不少成熟的产品。为了提高充电速度，使充电时间更短，用户体验更好，直流充电枪对负载的充电电流及功率也势必将越做越大。
但是在充电过程，充电端子处和线缆与外部电源的接头处均会产生大量的热，会降低充电效率，且会对充电枪产生较大损伤，甚至出现火灾。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电枪液冷系统及充电枪，以降低充电端子和接头处的温度，避免出现火灾。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种充电枪液冷系统，该充电枪液冷系统包括：
头部冷却组件，所述头部冷却组件包括冷却管组件，所述冷却管组件和充电枪的充电端子连接；
尾部冷却组件，所述尾部冷却组件包括连接盒和第一导电件，所述第一导电件的一端设于所述连接盒内，与所述充电端子连接的线缆和所述连接盒内的所述第一导电件连接，所述第一导电件的另一端与外部电源连接；
液体输入管和液体输出管，所述液体输入管穿过所述连接盒并连通于所述冷却管组件的入口，所述液体输出管连通于所述冷却管组件的出口。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述充电端子设有冷却槽，所述冷却管组件插接于所述冷却槽内。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述冷却槽的延伸方向与所述充电端子的延伸方向一致，所述冷却槽的开口设于所述充电端子的接线端，所述冷却管组件包括冷却长管，所述冷却长管插接于所述冷却槽内。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述充电端子的侧壁设有连通所述冷却槽的出口通道和入口通道，所述冷却管组件还包括冷却进水管和冷却出水管，所述冷却进水管一端伸入所述入口通道，连通于所述冷却长管，另一端连通于所述液体输入管，所述冷却出水管一端伸入所述出口通道，连通于所述冷却长管，另一端连通于所述液体输出管。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述冷却管组件还包括分流件，所述分流件设于所述冷却长管内，且位于所述冷却进水管和所述冷却出水管之间，所述冷却进水管内的液体在所述冷却长管内绕过所述分流件后进入所述冷却出水管。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述冷却管组件还包括第一封堵件和第二封堵件，所述冷却长管的两端分别通过所述第一封堵件和所述第二封堵件封堵。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述连接盒包括盒体和盖体，所述盒体分别设有第一下避让槽和第二下避让槽，所述盖体分别设有第一上避让槽和第二上避让槽；所述盒体和所述盖体扣合后形成安装腔，所述第一下避让槽和所述第一上避让槽形成第一通道；所述第二下避让槽和所述第二上避让槽形成第二通道；所述线缆通过所述第一通道进入所述安装腔，所述液体输入管从所述第二通道穿入所述安装腔并从所述第一通道穿出。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述盒体和所述盖体二者中，一个设有第三下避让槽，另一个设有卡凸，所述盒体和所述盖体扣合后，所述卡凸卡接于所述第三下避让槽，所述卡凸、所述第三下避让槽、所述盒体和所述盖体围设成第三通道；所述第三通道的高度低于所述第一通道的高度，所述第一导电件部分穿过所述第三通道。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述第一导电件的另一端设有连接孔；所述第一导电件通过所述连接孔与所述外部电源连接。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，所述充电枪液冷系统还包括第二导电件，所述第二导电件的一端与所述线缆连接，另一端连接于所述第一导电件。
作为一种充电枪液冷系统的优选方案，每个所述充电端子配置有一个所述冷却管组件和一个所述液体输入管，每个所述第一导电件配置有一个所述连接盒。
另一方面，本发明还提供一种充电枪，包括上述任一方案中的充电枪液冷系统。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种充电枪液冷系统，该充电枪液冷系统包括头部冷却组件、尾部冷却组件、液体输入管和液体输出管，其中，头部冷却组件包括冷却管组件，冷却管组件和充电枪的充电端子连接；尾部冷却组件包括连接盒和第一导电件，第一导电件的一端设于连接盒内，与充电端子连接的线缆和连接盒内的第一导电件连接；第一导电件的另一端与外部电源连接；液体输入管穿过连接盒并连通于冷却管组件的入口，液体输出管连通于冷却管组件的出口。上述设置能将线缆与外部电源连接端和充电端子上产生的热量带走，进而降低线缆接头处和充电端子上的温度，提高充电效率，降低充电风险。
附图说明
图1为本发明实施例中充电枪的结构示意图；
图2为本发明实施例中头部冷却组件和尾部冷却组件的结构示意图；
图3为本发明实施例中头部冷却组件的结构示意图；
图4为本发明实施例中充电端子和冷却管组件的结构示意图；
图5为本发明实施例中充电端子的结构示意图；
图6为本发明实施例中尾部冷却组件的结构示意图；
图7为本发明实施例中连接盒的结构示意图一；
图8为本发明实施例中连接盒的结构示意图二；
图9为本发明实施例中连接盒的爆炸结构示意图；
图10为本发明实施例中盖体的结构示意图。
图中：
100、充电端子；101、冷却槽；102、入口通道；103、出口通道；
200、线缆；201、第二导电件；
1、头部冷却组件；11、冷却管组件；111、冷却长管；112、冷却进水管；113、冷却出水管；114、分流件；115、第一封堵件；116、第二封堵件；12、管道接头；
2、尾部冷却组件；21、连接盒；201、第一通道；202、第二通道；203、第三通道；211、盒体；2111、第一下避让槽；21111、第一下密封槽；2112、第二下避让槽；21121、第二下密封槽；2113、第三下避让槽；21131、第三下密封槽；2114、下安装槽；2115、连接件；212、盖体；2121、第一上避让槽；21211、第一上密封槽；2122、第二上避让槽；21221、第二上密封槽；2123、卡凸；21231、第三上密封槽；2124、注孔；2125、上安装槽；2126、定位件；213、第一密封件；214、第二密封件；215、第三密封件；216、密封圈；22、第一导电件；221、连接孔；
3、液体输入管；
4、液体输出管；
5、三通管；
6、输入转接头；
7、输出转接头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
如图1-10所示，本实施例提供一种充电枪液冷系统，该充电枪液冷系统包括头部冷却组件1、尾部冷却组件2、液体输入管3和液体输出管4。其中，头部冷却组件1包括冷却管组件11，冷却管组件11和充电枪的充电端子100连接；尾部冷却组件2包括连接盒21和第一导电件22，第一导电件22的一端设于连接盒21内，与充电端子100连接的线缆200和连接盒21内的第一导电件22连接，第一导电件22的另一端与外部电源连接，借此将充电端子100与充电桩电连接。液体输入管3穿过连接盒21并连通于冷却管组件11的入口，液体输出管4连通于冷却管组件11的出口。
本实施例中，通过上述设置能将线缆200与外部电源连接端和充电端子100上产生的热量带走，进而降低线缆200接头处和充电端子100上的温度，提高充电效率，降低充电风险。
可选地，充电端子100设有冷却槽101，冷却管组件11插接于冷却槽101内。该设置能将充电端子100的热量从内部带出，且不影响充电端子100的外部结构，不需要对充电端子100的外部结构进行改进设计，进而避免了对与充电端子100配合的充电接口进行改进设计，降低了技术改进成本。另外，将冷却管组件11设于冷却槽101内，还能对冷却管组件11起到保护作用，避免受到损伤。
本实施例中，冷却槽101为长条状，冷却槽101的延伸方向与充电端子100的延伸方向一致，冷却槽101的开口设于充电端子100的接线端，冷却管组件11包括冷却长管111，冷却长管111插接于冷却槽101内。借助上述结构的设置，便于提高冷却管组件11和冷却槽101的插装效率。
进一步地，充电端子100的侧壁设有连通冷却槽101的出口通道103和入口通道102，冷却管组件11还包括冷却进水管112和冷却出水管113，冷却进水管112一端伸入入口通道102，连通于冷却长管111，另一端连通于液体输入管3，冷却出水管113一端伸入出口通道103，连通于冷却长管111，另一端连通于液体输出管4。该设置一方面能通过冷却进水管112和冷却出水管113将冷却长管111卡接于冷却槽101内；另一方面还便于连接液体输入管3和液体输出管4。可选地，冷却进水管112和冷却出水管113与冷却长管111之间可以螺接、焊接或一体成型。
作为优选，冷却管组件11还包括分流件114，分流件114设于冷却长管111内，且位于冷却进水管112和冷却出水管113之间，冷却进水管112内的液体在冷却长管111内绕过分流件114后进入冷却出水管113。分流件114的设置能延长冷却液体在冷却长管111内的流动路径，扩大流动的液体和冷却长管111内接触的面积，改善了对充电端子100的冷却效果。
可选地，冷却管组件11还包括第一封堵件115和第二封堵件116，冷却长管111的两端分别通过第一封堵件115和第二封堵件116封堵。该设置使得冷却长管111可以为长筒状，提高了生产效率，降低了生产成本。
关于分流件114的安装方式，本实施例中，可选地，冷却长管111内壁相对设有两个条形槽，分流件114包括分流板，分流板的两侧分别插在接两个条形槽中，分流板远离冷却槽101底部一端与第二封堵件116抵接，另一端与第一封堵件115间隔设置。该设置使得液体在冷却长管111内的流动路径最长。
作为优选，第一封堵件115和冷却长管111一体成型，第二封堵件116和冷却长管111螺接或卡接。具体地，冷却长管111远离冷却槽101底部的一端设有内螺纹，第二封堵件116包括螺柱，螺柱螺接于冷却长管111且抵接于分流板。可选地，螺柱和分流板之间设有密封垫。密封垫优选为橡胶垫。
当然，在本实施例的其他实施方式中，冷却管组件11还可以设置于充电端子100的外侧。具体地，在充电端子100的外周设置环形槽，冷却管组件11套设于环形槽中。
头部冷却组件1还包括管道接头12，冷却进水管112通过一个管道接头12连通于液体输入管3，冷却出水管113通过一个管道接头12连通于液体输出管4。该设置能提高冷却进水管112与液体输入管3的连接效率以及冷却出水管113与液体输出管4的连接效率，且当管道接头12损坏后可以单独更换，减少对冷却进水管112和冷却出水管113的操作频率，提高了冷却进水管112和冷却出水管113的使用寿命。
关于连接盒21的结构，本实施例中，可选地，连接盒21包括盒体211和盖体212，盒体211分别设有第一下避让槽2111和第二下避让槽2112，盖体212分别设有第一上避让槽2121和第二上避让槽2122；盒体211和盖体212扣合后形成安装腔，第一下避让槽2111和第一上避让槽2121形成第一通道201；第二下避让槽2112和第二上避让槽2122形成第二通道202；线缆200通过第一通道201进入安装腔，液体输入管3从第二通道202穿入安装腔并从第一通道201穿出。上述结构的设置便于安装线缆200和液体输入管3，且便于将线缆200和液体输入管3从连接盒21拆卸后进行维护。
可选地，盒体211和盖体212二者中，一个设有第三下避让槽2113，另一个设有卡凸2123，优选地，盒体211设有第三下避让槽2113，盖体212设有卡凸2123。盒体211和盖体212扣合后，卡凸2123卡接于第三下避让槽2113，卡凸2123、第三下避让槽2113、盒体211和盖体212围设成第三通道203；第三通道203的高度低于第一通道201的高度，第一导电件22部分穿过第三通道203。该设置使得第一导电件22在第三通道203内的位置不会阻挡液体输入管3，便于完成液体输入管3的布置。可选地，液体输入管3贴设于第一导电件22的一侧面。优选地，液体输入管3和第一导电件22接触的部分为扁平状结构，提高与第一导电件22的接触面积，改善对第一导电件22的冷却效果。可选地，第一导电件22为铜片。
可选地，每个充电端子100配置有一个冷却管组件11和一个液体输入管3，每个第一导电件22配置有一个连接盒21。该设置使得每个充电端子100产生的热量均能被冷却管组件11带走，线缆200的接线头产生的热量也能被冷却管组件11带走。
连接盒21还包括第一密封件213、第二密封件214和第三密封件215，第一密封件213、第二密封件214和第三密封件215分别用于密封第一通道201、第二通道202和第三通道203。该设置能第一通道201、第二通道202和第三通道203的密封效果。
本实施例中，具体地，第一下避让槽2111的槽底和两侧槽壁处开设有第一下密封槽21111，第一上避让槽2121的槽底和两侧槽壁处开设有第一上密封槽21211；第二下避让槽2112的槽底和两侧槽壁处开设有第二下密封槽21121，第二上避让槽2122的槽底和两侧槽壁处开设有第二上密封槽21221；第三下避让槽2113的槽底和两侧槽壁处开设有第三下密封槽21131，卡凸2123靠近第三下避让槽2113槽底的一端设有第三上密封槽21231。盖体212盖合于盒体211后，第一下密封槽21111和第一上密封槽21211形成第一密封腔；第二下密封槽21121和第二上密封槽21221形成第二密封腔；第三下密封槽21131和第三上密封槽21231形成第三密封腔；第一密封件213、第二密封件214和第三密封件215分别安装在第一密封腔、第二密封腔和第三密封腔内。
进一步地，连接盒21还包括密封圈216，盒体211和盖体212接触的一侧设有下安装槽2114；盖体212和盒体211接触的一侧设有上安装槽2125；盖体212盖合于盒体211时，下安装槽2114和上安装槽2125形成环形通道，环形通道依次连通于第一通道201、第二通道202和第三通道203，密封圈216嵌入环形通道内。
更进一步地，第一密封件213的周向设有第一环形安装槽，第二密封件214的周向设有第二环形安装槽，第三密封件215的周向设有第三环形安装槽。该设置使得密封圈216可以在第一通道201、第二通道202和第三通道203处分别嵌入第一环形安装槽、第二环形安装槽和第三环形安装槽。上述设置进一步保证了安装腔的密封性。
可选地，第一导电件22的另一端设有连接孔221；第一导电件22通过连接孔221与外部电源连接。其中，该设置便于将外部电源的导线穿过连接孔221后系在第一导电件22上，连接更加牢固。
可选地，充电枪液冷系统还包括第二导电件201，第二导电件201的一端与线缆200连接，另一端连接于第一导电件22。优选地，第二导电件201和线缆200之间可以焊接或者热熔连接，并不以此为限。第二导电件201和第一导电件22之间可以焊接或热熔连接，并不以此为限。
优选地，盖体212设有注孔2124，可以从注孔2124向安装腔灌胶，以对线缆200和第二导电件201的连接处以及第二导电件201和第一导电件22的连接处进行密封，以实现防水、防潮、防震的功能。
可选地，盒体211和盖体212通过螺钉连接。具体地，盒体211设有连接件2115，盖体212设有定位件2126，定位件2126设有定位槽，盖体212盖合于盒体211时，连接件2115能插接在定位槽内，螺钉穿过定位件2126螺接在连接件2115上。
在使用时，充电端子100一般设有两个，分别对应电源的正负极。本实施例中，为实现对两个充电端子100的冷却，可选地，头部冷却组件1包括两个，分别通过两个液体输入管3和液体输出管4冷却两个充电端子100，尾部冷却组件2包括两个，分别通过两个液体输入管3冷却两个第一导电件22。
为优化管道的布置路径，减少管道数量，本实施例中，优选地，充电枪液冷系统还包括三通管5、输入转接头6和输出转接头7，两个液体输入管3通过一个三通管5连通于输入转接头6；两个液体输出管4通过另一个三通管5连通于输出转接头7。该设置能减少管道数量，整个充电枪液冷系统结构紧凑，降低成本。
可选地，每个充电端子100均连接有两根并列的线缆200。该设置使得当一个线缆200损坏时不影响充电端子100的功能，提高设备的抗风险能力。本实施例中，第一通道201设有三个，每个充电端子100的两个线缆200穿过两侧的第一通道201，液体输入管3从中间的第一通道201穿出。
进一步地，连接于同一个充电端子100的两根线缆200夹设于一个液体输入管3的两侧。该设置还能对线缆200进行全程冷却。液体输入管3的材质为铜。
实施例二
本实施例还提供一种充电枪，包括上述任一方案中的充电枪液冷系统。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种充电枪液冷系统，其特征在于，包括：
头部冷却组件(1)，所述头部冷却组件(1)包括冷却管组件(11)，所述冷却管组件(11)和充电枪的充电端子(100)连接；
尾部冷却组件(2)，所述尾部冷却组件(2)包括连接盒(21)和第一导电件(22)，所述第一导电件(22)的一端设于所述连接盒(21)内，与所述充电端子(100)连接的线缆(200)和所述连接盒(21)内的所述第一导电件(22)连接，所述第一导电件(22)的另一端与外部电源连接；
液体输入管(3)和液体输出管(4)，所述液体输入管(3)穿过所述连接盒(21)并连通于所述冷却管组件(11)的入口，所述液体输出管(4)连通于所述冷却管组件(11)的出口。
2.根据权利要求1所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述充电端子(100)设有冷却槽(101)，所述冷却管组件(11)插接于所述冷却槽(101)内。
3.根据权利要求2所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述冷却槽(101)的延伸方向与所述充电端子(100)的延伸方向一致，所述冷却槽(101)的开口设于所述充电端子(100)的接线端，所述冷却管组件(11)包括冷却长管(111)，所述冷却长管(111)插接于所述冷却槽(101)内。
4.根据权利要求3所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述充电端子(100)的侧壁设有连通所述冷却槽(101)的出口通道(103)和入口通道(102)，所述冷却管组件(11)还包括冷却进水管(112)和冷却出水管(113)，所述冷却进水管(112)一端伸入所述入口通道(102)，连通于所述冷却长管(111)，另一端连通于所述液体输入管(3)，所述冷却出水管(113)一端伸入所述出口通道(103)，连通于所述冷却长管(111)，另一端连通于所述液体输出管(4)。
5.根据权利要求4所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述冷却管组件(11)还包括分流件(114)，所述分流件(114)设于所述冷却长管(111)内，且位于所述冷却进水管(112)和所述冷却出水管(113)之间，所述冷却进水管(112)内的液体在所述冷却长管(111)内绕过所述分流件(114)后进入所述冷却出水管(113)。
6.根据权利要求4所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述冷却管组件(11)还包括第一封堵件(115)和第二封堵件(116)，所述冷却长管(111)的两端分别通过所述第一封堵件(115)和所述第二封堵件(116)封堵。
7.根据权利要求1-6任一项所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述连接盒(21)包括盒体(211)和盖体(212)，所述盒体(211)分别设有第一下避让槽(2111)和第二下避让槽(2112)，所述盖体(212)分别设有第一上避让槽(2121)和第二上避让槽(2122)；所述盒体(211)和所述盖体(212)扣合后形成安装腔，所述第一下避让槽(2111)和所述第一上避让槽(2121)形成第一通道(201)；所述第二下避让槽(2112)和所述第二上避让槽(2122)形成第二通道(202)；所述线缆(200)通过所述第一通道(201)进入所述安装腔，所述液体输入管(3)从所述第二通道(202)穿入所述安装腔并从所述第一通道(201)穿出。
8.根据权利要求7所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述盒体(211)和所述盖体(212)二者中，一个设有第三下避让槽(2113)，另一个设有卡凸(2123)，所述盒体(211)和所述盖体(212)扣合后，所述卡凸(2123)卡接于所述第三下避让槽(2113)，所述卡凸(2123)、所述第三下避让槽(2113)、所述盒体(211)和所述盖体(212)围设成第三通道(203)；所述第三通道(203)的高度低于所述第一通道(201)的高度，所述第一导电件(22)部分穿过所述第三通道(203)。
9.根据权利要求1所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述第一导电件(22)的另一端设有连接孔(221)；所述第一导电件(22)通过所述连接孔(221)与所述外部电源连接。
10.根据权利要求1或9所述的充电枪液冷系统，其特征在于，所述充电枪液冷系统还包括第二导电件(201)，所述第二导电件(201)的一端与所述线缆(200)连接，另一端连接于所述第一导电件(22)。
11.根据权利要求1所述的充电枪液冷系统，其特征在于，每个所述充电端子(100)配置有一个所述冷却管组件(11)和一个所述液体输入管(3)，每个所述第一导电件(22)配置有一个所述连接盒(21)。
12.一种充电枪，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的充电枪液冷系统。
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