CN114243395B - 一种分段式新能源充电插座回路及其控制方法 - Google Patents

一种分段式新能源充电插座回路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于新能源高压电气领域，尤其涉及了一种分段式新能源充电插座回路及其控制方法。为了解决当低压回路出现非预期的故障或者动作时，高压回路即会出现带电动作，损伤继电器触点导致高压回路失效；当继电器粘连后，充电口即带电，会导致高压安全风险的技术问题，本发明包括：线束插头，还包括：连接机构、外套体、插针机构和线束密封盖，所述连接机构与线束插头配合实现固定，推动安装座体，安装座体带动插头本体运动，进而使插口内的铜芯插入双向连接簧体，在插头本体运动到最后极限位置后，卡勾卡入外套体本体上设置的卡槽内，实现对配固定的功能。

Description

一种分段式新能源充电插座回路及其控制方法
技术领域
本发明属于新能源高压电气领域，尤其涉及了一种分段式新能源充电插座回路及其控制方法。
背景技术
当前在新能源汽车动力架构中，存在为电池包快速充电的需求，目前大部分厂家使用的是直流快速充电功能，因此出现了充电桩，充电桩将电网的电能通过快速充电枪，整车上的快速充电插座，再由整车的快速充电插座将电能传输给新能源电池包，充电插座与充电插枪之间目前普遍使用连接器的形式连接，新能源汽车动力架构中作为能源供应使用锂电池电堆，形成一个直流储能单元，实现直流电机的驱动，电能放电结束后需要通过直流电的形式进行补充，新能源汽车的动力架构中，电池模组作为供电电源，通过高压继电器(低压线圈控制其动作)的通断来实现电能的输出以及切断，同时在整车上有多个用电器，因此在模组输出端存在多个回路并联。作为电能补充的回路同样并联在模组的输出两端，当前，电池模组的充电回路正负两极都存在一个继电器进行回路的通断控制，需要给外部电驱进行供电时，充电回路继电器需要闭合。充电回路继电器闭合后，在外部各并联支路中若不设置继电器控制，此时各并联支路将同时带电。为实现充电回路的单独控制，需要在充电回路中单独设置充电继电器，当前，电池模组的充电回路正负两极都存在一个继电器进行回路的通断控制，需要给外部电驱进行供电时，充电回路继电器需要闭合。充电继电器闭合后，在外部各并联支路中若不设置继电器控制，此时各并联支路将同时带电。为实现充电回路的单独控制，需要在充电回路中单独设置充电继电器，但存在了一些弊端；
1.当低压回路出现非预期的故障或者动作时，高压回路即会出现带电动作，损伤触点导致高压回路失效。
2.当继电器粘连后，充电口即带电，会导致高压安全风险。
发明内容
为了解决当低压回路出现非预期的故障或者动作时，高压回路即会出现带电动作，损伤触点导致高压回路失效；当继电器粘连后，充电口即带电，会导致高压安全风险的技术问题，本发明提供了一种分段式新能源充电插座回路控制方法，来解决该问题。
一种分段式新能源充电插座回路控制方法，其特征在于：
步骤1：推动线束插头，使线束插头自连接机构的一端插入，继续推动线束插头，使插针机构插入连接机构的另一端；
步骤2：线束插头与连接机构及插针机构接触，使线束插头、连接机构和插针机构形成导通回路，实现可充电状态；
步骤3：拉动线束插头，使线束插头与连接机构及插针机构分离；
步骤4：分离后，除插座内部插针机构带电，线束插头与连接机构均不带电。
一种分段式新能源充电插座，包括：线束插头，还包括：连接机构、外套体、插针机构和线束密封盖，所述连接机构与线束插头配合实现导通连接，线束插头与外套体配合实现电连接，连接机构安装在外套体上，外套体上安装有插针机构，线束密封盖与插针机构相接触，线束密封盖安装在外套体的一端。
优选地，所述连接机构包括连接片、双向连接簧体、限位杆和复位弹簧，所述连接片安装在双向连接簧体的中间位置，限位杆安装在连接片上，复位弹簧套装在双向连接簧体上。
优选地，所述双向连接簧体的内部为铜制材质，双向连接簧体的外部为塑料材质。
优选地，所述外套体包括：外套体本体、内套体和安装套，外套体本体上设置在内套体上，内套体上安装有安装套。
优选地，所述连接机构包括连接片、双向连接簧体、限位架、弹力橡胶、活动板、限位杆和复位弹簧，所述连接片安装在外套体上，双向连接簧体的中间位置安装有连接片，双向连接簧体与外套体相连的一侧内设置有限位架，限位架与活动板相接触，弹力橡胶的两端分别安装在限位架与活动板上，活动板的一端固定在双向连接簧体上，限位杆的一端安装在连接片上，限位杆滑动安装在外套体上，限位杆上套装有复位弹簧，复位弹簧的两端分别安装在连接片与外套体上。
优选地，所述限位杆的另一端设置有限位块。
优选地，所述双向连接簧体上设置有与外套体配合使用的矩形槽，矩形槽下设置有活动板。
优选地，所述活动板的材质选用铜。
优选地，所述外套体包括：外套体本体、卡槽、内套体、卡环、安装套、安装槽、推力弹簧、安装架、顶动球和滑动槽，外套体本体安装在内套体上，内套体上设置有与卡勾配合使用的卡槽，内套体内滑动安装有连接片，内套体内设置有用于连接片限位的卡环，安装套安装在内套体上，安装套内安装有插针机构，安装套上设置有用于限制限位杆运动的滑动槽，安装套上设置有安装槽，推力弹簧的一端通过安装槽安装在安装套上，推力弹簧的另一端安装在安装架上，安装架滑动安装在安装槽上，安装架上安装有用于与活动板配合使用的顶动球。
本发明的优点在于：
1.推动安装插头，插头带动双向连接簧体使插头，簧体，插针导通，分离后，三者会自动分离，实现断电效果；在插头本体运动到最后极限位置后，卡勾卡入外套体本体上设置的卡槽内，实现固定的功能；
2.继续推动安装座体，使双向连接簧体另一端套在插座插针端子上，在双向连接簧体运动时，通过连接片带动限位杆在滑动槽内滑动，进而限制了双向连接簧体的运动轨迹，当活动板运动至顶动球下方时，推力弹簧释放弹性势能，通过安装架推动顶动球，使顶动球顶动活动板，使活动板与插口内的铜芯及插座插针端子接触，由于利用推动力使活动板与插口内的铜芯及插座插针端子接触，能够有效地避免接触不良或由于长期使用造成磨损，无法连通；
3.在活动板运动至顶动球正下方时，活动板被顶动的距离为极限距离，此时双向连接簧体为带电状态，当顶动球脱离活动板时，双向连接簧体是断电状态，因而能够有效地避免运动过程中发生触电漏电的危险，在停止充电时，拉动安装座体，将安装座体取出，此时复位弹簧释放弹性势能，使双向连接簧体回到初始位置，此时双向连接簧体不带电，避免了漏电、触电的安全隐患。
附图说明
图1为实施例一的充电插座结构示意图；
图2为实施例一的轴侧图；
图3为实施例一的横截面结构示意图；
图4为实施例二和实施例三线束插头的结构示意图；
图5为实施例二连接机构的结构示意图；
图6为实施例三连接机构的结构示意图；
图7为实施例二连接机构的结构示意图；
图8为实施例二外套体的结构示意图；
图9为实施例三外套体的结构示意图；
图10为实施例三外套体的横截面结构示意图；
图11为实施例三外套体的轴向横截面结构示意图；
图12为实施例二和实施例三插针机构的结构示意图；
图中：线束插头1；安装座体1-1；插头本体1-2；插口1-3；卡勾1-4；连接机构2；连接片2-1；双向连接簧体2-2；限位架2-3；弹力橡胶2-4；活动板2-5；限位杆2-6；复位弹簧2-7；矩形槽2-8；外套体3；外套体本体3-1；卡槽3-2；内套体3-3；卡环3-4；安装套3-5；安装槽3-6；推力弹簧3-7；安装架3-8；顶动球3-9；滑动槽3-10；插针机构4；插座插针端子4-1；限制环4-2；连接环4-3；插座线束屏蔽环4-4；插座线束密封环4-5；线束密封盖5。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
需要注意的是，本发明中提及的各安装方式及各技术术语，都是所属技术领域中早已明确知晓的技术用语，故不再做过多解释。此外，对于相同的部件采用了相同的附图标记，但这并不影响也不应构成本领域技术人员对技术方案的准确理解。
实施例一，结合图1－图3进行说明：
一种分段式新能源充电插座回路控制方法，
步骤1：推动线束插头1，使线束插头1自连接机构2的一端插入，继续推动线束插头1，使插针机构4插入连接机构2的另一端；
步骤2：线束插头1与连接机构2及插针机构4接触，使线束插头1、连接机构2和插针机构4形成导通回路，实现可充电状态；
步骤3：拉动线束插头1，使线束插头1与连接机构2及插针机构4分离；
步骤4：分离后，除插座内部插针机构带电，线束插头与连接机构均不带电。
实施例二，结合图4、图5、图6和图7进行说明：
一种分段式新能源充电插座，包括：线束插头1，还包括：连接机构2、外套体3、插针机构4和线束密封盖5，所述连接机构2与线束插头1配合实现导通连接，线束插头1与外套体3配合实现电连接，连接机构2安装在外套体3上，外套体3上安装有插针机构4，线束密封盖5与插针机构4相接触，线束密封盖5安装在外套体3的一端；
所述线束插头1包括：安装座体1-1、插头本体1-2、插口1-3和卡勾1-4，所述安装座体1-1上安装有用于与连接机构2配合使用的插头本体1-2，插头本体1-2通过插口1-3与连接机构2配合使用，安装座体1-1上设置有用于与外套体3配合固定的卡勾1-4，插口1-3内设置有铜芯；
所述连接机构2包括连接片2-1、双向连接簧体2-2、限位杆2-6和复位弹簧2-7，所述连接片2-1安装在双向连接簧体2-2的中间位置，限位杆2-6安装在连接片2-1上，复位弹簧2-7套装在双向连接簧体2-2上，双向连接簧体2-2的内部为铜制材质，双向连接簧体2-2的外部为塑料材质；
所述外套体3包括：外套体本体3-1、内套体3-3和安装套3-5，外套体本体3-1上设置在内套体3-3上，内套体3-3上安装有安装套3-5；
所述插针机构4包括：插座插针端子4-1、限制环4-2、连接环4-3、插座线束屏蔽环4-4和插座线束密封环4-5，所述限制环4-2安装在安装套3-5上，插座插针端子4-1上设置有连接环4-3，插座插针端子4-1通过连接环4-3安装在限制环4-2上，插座插针端子4-1上套装有插座线束屏蔽环4-4，插座线束屏蔽环4-4上套装有插座线束密封环4-5，插座线束密封环4-5与安装套3-5相接触，所述插座插针端子4-1的材质为铜材质，插座插针端子4-1的一端设置有插孔。
实施例三，结合图8、图9、图10、图11和图12进行说明：
一种分段式新能源充电插座，包括：线束插头1，还包括：连接机构2、外套体3、插针机构4和线束密封盖5，所述连接机构2与线束插头1配合实现固定，线束插头1与外套体3配合实现电连接，连接机构2安装在外套体3上，外套体3上安装有插针机构4，线束密封盖5与插针机构4相接触，线束密封盖5安装在外套体3的一端；
所述线束插头1包括：安装座体1-1、插头本体1-2、插口1-3和卡勾1-4，所述安装座体1-1上安装有用于与连接机构2配合使用的插头本体1-2，插头本体1-2通过插口1-3与连接机构2配合使用，安装座体1-1上设置有用于与外套体3配合固定的卡勾1-4，插口1-3内设置有铜芯；
所述连接机构2包括连接片2-1、双向连接簧体2-2、限位架2-3、弹力橡胶2-4、活动板2-5、限位杆2-6和复位弹簧2-7，所述连接片2-1安装在外套体3上，双向连接簧体2-2的中间位置安装有连接片2-1，双向连接簧体2-2与外套体3相连的一侧内设置有限位架2-3，限位架2-3与活动板2-5相接触，弹力橡胶2-4的两端分别安装在限位架2-3与活动板2-5上，活动板2-5的一端固定在双向连接簧体2-2上，限位杆2-6的一端安装在连接片2-1上，限位杆2-6滑动安装在外套体3上，限位杆2-6上套装有复位弹簧2-7，复位弹簧2-7的两端分别安装在连接片2-1与外套体3上，限位杆2-6的另一端设置有限位块，双向连接簧体2-2上设置有与外套体3配合使用的矩形槽2-8，矩形槽下设置有活动板2-5，活动板2-5的材质选用铜；
所述外套体3包括：外套体本体3-1、卡槽3-2、内套体3-3、卡环3-4、安装套3-5、安装槽3-6、推力弹簧3-7、安装架3-8、顶动球3-9和滑动槽3-10，外套体本体3-1安装在内套体3-3上，内套体3-3上设置有与卡勾1-4配合使用的卡槽3-2，内套体3-3内滑动安装有连接片2-1，内套体3-3内设置有用于连接片2-1限位的卡环3-4，安装套3-5安装在内套体3-3上，安装套3-5内安装有插针机构4，安装套3-5上设置有用于限制限位杆2-6运动的滑动槽3-10，安装套3-5上设置有安装槽3-6，推力弹簧3-7的一端通过安装槽3-6安装在安装套3-5上，推力弹簧3-7的另一端安装在安装架3-8上，安装架3-8滑动安装在安装槽3-6上，安装架3-8上安装有用于与活动板2-5配合使用的顶动球3-9；
所述插针机构4包括：插座插针端子4-1、限制环4-2、连接环4-3、插座线束屏蔽环4-4和插座线束密封环4-5，所述限制环4-2安装在安装套3-5上，插座插针端子4-1上设置有连接环4-3，插座插针端子4-1通过连接环4-3安装在限制环4-2上，插座插针端子4-1上套装有插座线束屏蔽环4-4，插座线束屏蔽环4-4上套装有插座线束密封环4-5，插座线束密封环4-5与安装套3-5相接触，所述插座插针端子4-1的材质为铜材质，插座插针端子4-1的一端设置有插孔。
本发明的工作原理：
推动安装座体1-1，安装座体1-1带动插头本体1-2运动，进而使插口1-3内的铜芯插入双向连接簧体2-2，在插头本体1-2运动到最后极限位置后，卡勾1-4卡入外套体本体3-1上设置的卡槽3-2内，实现固定的功能；继续推动安装座体1-1，使双向连接簧体2-2另一端套在插座插针端子4-1上，在双向连接簧体2-2运动时，通过连接片2-1带动限位杆2-6在滑动槽3-10内滑动，进而限制了双向连接簧体2-2的运动轨迹，当活动板2-5运动至顶动球3-9下方时，推力弹簧3-7释放弹性势能，通过安装架3-8推动顶动球3-9，使顶动球3-9顶动活动板2-5，使活动板2-5与插口1-3内的铜芯及插座插针端子4-1接触，由于利用推动力使活动板2-5与插口1-3内的铜芯及插座插针端子4-1接触，能够有效地避免接触不良或由于长期使用造成磨损，无法连通，因为在活动板2-5运动至顶动球3-9正下方时，在活动板2-5运动至顶动球3-9正下方时，活动板2-5被顶动的距离为极限距离，此时双向连接簧体2-2为带电状态，当顶动球3-9脱离活动板2-5时，双向连接簧体2-2是断电状态，因而能够有效地避免运动过程中发生触电漏电的危险，在停止充电时，拉动安装座体1-1，将安装座体1-1取出，此时复位弹簧2-7释放弹性势能，使双向连接簧体2-2回到初始位置，此时双向连接簧体2-2不带电，避免了漏电、触电的安全隐患。
对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种分段式新能源充电插座，包括：线束插头(1)，其特征在于：还包括：连接机构(2)、外套体(3)、插针机构(4)和线束密封盖(5)，所述连接机构(2)与线束插头(1)配合实现导通连接，线束插头(1)与外套体(3)配合实现电连接，连接机构(2)安装在外套体(3)上，外套体(3)上安装有插针机构(4)，线束密封盖(5)与插针机构(4)相接触，线束密封盖(5)安装在外套体(3)的一端，所述连接机构(2)包括连接片(2-1)、双向连接簧体(2-2)、限位架(2-3)、弹力橡胶(2-4)、活动板(2-5)、限位杆(2-6)和复位弹簧(2-7)，所述连接片(2-1)安装在外套体(3)上，双向连接簧体(2-2)的中间位置安装有连接片(2-1)，双向连接簧体(2-2)与外套体(3)相连的一侧内设置有限位架(2-3)，限位架(2-3)与活动板(2-5)相接触，弹力橡胶(2-4)的两端分别安装在限位架(2-3)与活动板(2-5)上，活动板(2-5)的一端固定在双向连接簧体(2-2)上，限位杆(2-6)的一端安装在连接片(2-1)上，限位杆(2-6)滑动安装在外套体(3)上，限位杆(2-6)上套装有复位弹簧(2-7)，复位弹簧(2-7)的两端分别安装在连接片(2-1)与外套体(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种分段式新能源充电插座，其特征在于：所述外套体(3)包括：外套体本体(3-1)、内套体(3-3)和安装套(3-5)，外套体本体(3-1)上设置在内套体(3-3)上，内套体(3-3)上安装有安装套(3-5)。
3.根据权利要求1所述的一种分段式新能源充电插座，其特征在于：所述限位杆(2-6)的另一端设置有限位块。
4.根据权利要求1所述的一种分段式新能源充电插座，其特征在于：所述双向连接簧体(2-2)上设置有与外套体(3)配合使用的矩形槽(2-8)，矩形槽下设置有活动板(2-5)。
5.根据权利要求1所述的一种分段式新能源充电插座，其特征在于：所述活动板(2-5)的材质选用铜。
6.根据权利要求2所述的一种分段式新能源充电插座，其特征在于：所述外套体(3)包括：外套体本体(3-1)、卡槽(3-2)、内套体(3-3)、卡环(3-4)、安装套(3-5)、安装槽(3-6)、推力弹簧(3-7)、安装架(3-8)、顶动球(3-9)和滑动槽(3-10)，外套体本体(3-1)安装在内套体(3-3)上，内套体(3-3)上设置有与卡勾(1-4)配合使用的卡槽(3-2)，内套体(3-3)内滑动安装有连接片(2-1)，内套体(3-3)内设置有用于连接片(2-1)限位的卡环(3-4)，安装套(3-5)安装在内套体(3-3)上，安装套(3-5)内安装有插针机构(4)，安装套(3-5)上设置有用于限制限位杆(2-6)运动的滑动槽(3-10)，安装套(3-5)上设置有安装槽(3-6)，推力弹簧(3-7)的一端通过安装槽(3-6)安装在安装套(3-5)上，推力弹簧(3-7)的另一端安装在安装架(3-8)上，安装架(3-8)滑动安装在安装槽(3-6)上，安装架(3-8)上安装有用于与活动板(2-5)配合使用的顶动球(3-9)。
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