CN114583496A - 一种适用于飞轮储能单元的高压连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于飞轮储能单元的高压连接器，包括高压插头和高压插座，所述高压插头包括插头外壳，所述插头外壳具有电缆插入口和插座插接口，所述插座插接口内设置有接线端子，所述外部电缆通过所述电缆插入口插入至所述插头外壳内并与所述接线端子连接，所述电缆插入口上设置有底盖；所述高压插座包括插座外壳，所述插座外壳内设置有陶瓷环，所述陶瓷环内贯穿设置有导电芯，所述插座外壳的两侧分别设置有绝缘圆柱，且位于所述飞轮储能电机引出线一侧的绝缘圆柱的外侧连接有绝缘护套。本发明结构简单，加工制造成本低，通用性强，能够适用于飞轮储能单元的高压连接，且耐压等级更高，温升更低；还可防止出现真空放电问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接器，具体来说，涉及一种适用于飞轮储能单元的高压连接器。
背景技术
飞轮储能单元内部的电机定子绕组引出线需要通过高压连接器与外部电缆连接。由于飞轮储能单元自身的特性(内部高真空度、长期运行、工作环境复杂、高电压、高功率)，所以飞轮储能单元对高压连接器的要求较高，它要求高压连接器具备维持飞轮内部真空的高密封性、防水、防腐、抗振、能耐受较高的电压、能承载大电流、长寿命、工作温度区间广的特点，然而目前目前市场上的高压连接器大多是针对新能源汽车行业相关应用开发的，工作电压较低，工作电流较小，没有真空密封和真空绝缘设计，发热量较大，可插拔次数较少，价格昂贵。而飞轮储能行业仍属新兴行业，市面上缺少适用于飞轮储能单元的高压连接器成熟产品。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种适用于飞轮储能单元的高压连接器。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种适用于飞轮储能单元的高压连接器，包括数量至少为一个的高压插头和高压插座，所述高压插头和所述高压插座分别连接外部电缆和飞轮储能电机引出线，通过所述高压插头和所述高压插座相插接以实现外部电缆和飞轮储能电机引出线的电连接，其中，所述高压插头包括插头外壳，所述插头外壳具有电缆插入口和插座插接口，所述插座插接口内设置有接线端子，所述外部电缆通过所述电缆插入口插入至所述插头外壳内并与所述接线端子连接，所述电缆插入口上设置有底盖；所述高压插座包括插座外壳，所述插座外壳内设置有陶瓷环，所述陶瓷环内贯穿设置有导电芯，所述导电芯的两端分别与所述接线端子以及所述飞轮储能电机引出线连接，所述插座外壳的两侧分别设置有包覆于所述陶瓷环外侧和/或导电芯外侧的绝缘圆柱，且位于所述飞轮储能电机引出线一侧的绝缘圆柱的外侧连接有包覆所述导电芯和/或所述飞轮储能电机引出线的绝缘护套。
进一步的，所述插头外壳上设置有防水透气阀，且所述插头外壳包括金属壳层和绝缘壳层，所述金属壳层覆盖于所述绝缘壳层的外侧。
进一步的，位于电缆插入口一侧的所述金属壳层和所述绝缘壳层之间形成有台阶面，且所述插头外壳内位于所述台阶面处设置有与所述台阶面及所述外部电缆相配合的密封堵。
进一步的，所述密封堵与所述外部电缆的接触面上设置有若干锯齿形或螺纹状的唇口。
进一步的，所述密封堵与所述底盖之间设置有金属屏蔽环，所述金属屏蔽环包括罩壳，所述罩壳的中部设置有过线孔，所述罩壳上位于所述过线孔的外侧设置有弹性爪，且所述罩壳的外侧与所述金属壳层相抵，所述弹性爪挤压于所述外部电缆的屏蔽层上。
进一步的，所述陶瓷环与所述插座外壳之间以及所述陶瓷环与所述导电芯之间均设置有磁封环。
进一步的，所述导电芯与所述接线端子之间通过螺钉连接，且所述导电芯上靠近所述接线端子的一端内嵌有与所述螺钉相配合的钢丝螺套。
进一步的，所述高压插头和所述高压插座贯穿装配于所述飞轮储能单元的外壳上或与所述飞轮储能单元连接的过渡安装板上。
进一步的，所述插头外壳的装配面上以及所述插座外壳的装配面上均设置有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内安装有轴向密封圈。
进一步的，所述绝缘护套的内壁上设置有若干锯齿形或螺纹状的唇口。
有益效果：本发明结构简单，加工制造成本低，通用性强，能够适用于飞轮储能单元的高压连接。且通过采用陶瓷作为绝缘导热材料，从而使得耐压等级更高，温升更低；而绝缘圆柱的设计，则能够增大导电柱与外壳的爬电距离，增强电气安全性，同时采用绝缘护套防护导电芯与定子引线的接头，还可防止出现真空放电问题，增强了电气安全性。
此外，通过设置防水透气阀，能够有效的起到防水的作用同时，还能够保证连接器内外气压一致，增加了电气安全，而金属壳层和绝缘壳层的配合，不仅增加了连接器防磕防摔不易损坏的能力，又可以配合屏蔽环将电缆的屏蔽层与飞轮储能单元壳体导通，使电缆受到完全屏蔽，降低飞轮储能单元工作时对外界电子器件和设备的干扰。密封堵及锯齿形或螺纹状的唇口设计，则能够有效的保证插头内部腔体的密封性，增强密封效果。导电芯嵌入钢丝螺套，则增强了螺纹强度，使得连接更可靠，而采用螺钉硬连接外部电缆与导电芯，从而使得发热量更低，单位截面积的导电芯能通过的电流更大，连接器寿命更长。同时轴向密封圈的设置，还能保证连接器与飞轮储能单元外壳或安装板之间的可靠密封性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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是根据本发明实施例的高压插头和高压插座数量为三个时的高压连接器的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的高压插头和高压插座数量为一个时的高压连接器的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的高压插头的剖面结构示意图；
图4是根据本发明实施例的高压插座的剖面结构示意图；
图5是根据本发明实施例的金属屏蔽环的结构示意图。
图中：
1、高压插头；2、高压插座；3、外部电缆；4、飞轮储能电机引出线；5、插头外壳；6、电缆插入口；7、插座插接口；8、接线端子；9、底盖；10、插座外壳；11、陶瓷环；12、导电芯；13、绝缘圆柱；14、绝缘护套；15、金属壳层；16、绝缘壳层；17、防水透气阀；18、密封堵；19、金属屏蔽环；20、罩壳；21、过线孔；22、弹性爪；23、磁封环；24、钢丝螺套；25、过渡安装板；26、密封圈安装槽；27、轴向密封圈。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种适用于飞轮储能单元的高压连接器。
如图1-4所示，根据本发明实施例的一种适用于飞轮储能单元的高压连接器，包括数量至少为一个的高压插头1和高压插座2，所述高压插头1和所述高压插座2分别连接外部电缆3和飞轮储能电机引出线4，通过所述高压插头1和所述高压插座2相插接以实现外部电缆3和飞轮储能电机引出线4的电连接，其中，所述高压插头1包括插头外壳5，所述插头外壳5具有电缆插入口6和插座插接口7，所述插座插接口7内设置有接线端子8，所述外部电缆3通过所述电缆插入口6插入至所述插头外壳5内并与所述接线端子8连接，所述电缆插入口6上设置有底盖9；所述高压插座2包括插座外壳10，所述插座外壳10内设置有陶瓷环11，所述陶瓷环11内贯穿设置有导电芯12，所述导电芯12的两端分别与所述接线端子8以及所述飞轮储能电机引出线4连接，所述插座外壳10的两侧分别设置有包覆于所述陶瓷环11外侧和/或导电芯12外侧的绝缘圆柱13，且位于所述飞轮储能电机引出线4一侧的绝缘圆柱13的外侧连接有包覆所述导电芯12和/或所述飞轮储能电机引出线4的绝缘护套14。
具体应用时，所述插头外壳5包括金属壳层15和绝缘壳层16，所述金属壳层15覆盖于所述绝缘壳层16的外侧，且金属壳层15可采用铝合金或者不锈钢一体铸造成型，而绝缘壳层16则可采用改性尼龙或者BMC等塑胶绝缘材料采用嵌件注塑工艺成型。金属壳层15即可以增加连接器防磕防摔不易损坏的能力，又使电缆受到完全屏蔽，降低飞轮储能单元工作时对外界电子器件和设备的干扰。
此外，为了起到防水同时，还能够保证连接器内外气压一致，保证电气安全。还可在所述插头外壳5上设置有防水透气阀17，而为了进一步的保证密封性，还可使电缆插入口6一侧的所述金属壳层15和所述绝缘壳层16之间形成有台阶面，在所述插头外壳5内位于所述台阶面处设置有与所述台阶面及所述外部电缆相配合的密封堵18。而密封堵18的材质则可采用PTFE聚四氟乙烯或硅橡胶，此外，在实际应用时，密封堵18在自由状态下的长度比安装位置的长度稍长，当底盖9拧紧后形成与插头外壳5台阶面的挤压，密封堵18与所述外部电缆3的接触面设置的若干锯齿形或螺纹状的唇口则与外部电缆3挤压，从而保证插头内部腔体的密封性。
而为了实现导通电缆屏蔽层与插头外壳5金属层的作用，增强屏蔽性，还可在所述密封堵18与所述底盖9之间设置有金属屏蔽环19，具体的，如图5所示，所述金属屏蔽环19包括罩壳20，所述罩壳20的中部设置有过线孔21，所述罩壳20上位于所述过线孔21的外侧设置有弹性爪22，且所述罩壳20的外侧与所述金属壳层15相抵，所述弹性爪22挤压于所述外部电缆3的屏蔽层上。
而为了保证插座的密封性，还可在所述陶瓷环11与所述插座外壳10之间以及所述陶瓷环11与所述导电芯12之间设置有磁封环23。同时，也可采用螺钉连接的方式来连接所述导电芯12与所述接线端子8，从而降低发热量，使得单位截面积的导电芯12能通过的电流更大，而为了增强螺纹强度，使得连接更可靠，还可在所述导电芯12上靠近所述接线端子8的一端内嵌有与所述螺钉相配合的钢丝螺套24。
在具体应用时，所述高压插头1和所述高压插座2贯穿装配于所述飞轮储能单元的外壳上或与所述所述飞轮储能单元连接的过渡安装板25上。且在所述插头外壳5的装配面上以及所述插座外壳10的装配面上均设置有密封圈安装槽26，在所述密封圈安装槽26内安装轴向密封圈27，以保证安装时的密封性。当然，为了保证连接的更牢固，也可在所述绝缘护套14的内壁上设置有若干锯齿形或螺纹状的唇口，以便通过唇口增强与飞轮储能电机引出线4的连接性。而在实际使用时，高压插头1和高压插座2的数量则是根据飞轮储能单元的定子相数来确定的，当定子相数为三相时，则需使用三个高压插头1和高压插座2。而当存在三个高压插头1和高压插座2时，对应的插头外壳5和插座外壳10可采用一次成型的方式进行制作。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明结构简单，加工制造成本低，通用性强，能够适用于飞轮储能单元的高压连接。且通过采用陶瓷作为绝缘导热材料，从而使得耐压等级更高，温升更低；而绝缘圆柱的设计，则能够增大导电柱与外壳的爬电距离，增强电气安全性，同时采用绝缘护套防护导电芯与定子引线的接头，还可防止出现真空放电问题，增强了电气安全性。
此外，通过设置防水透气阀，能够有效的起到防水的作用同时，还能够保证连接器内外气压一致，增加了电气安全，而金属壳层和绝缘壳层的配合，不仅增加了连接器防磕防摔不易损坏的能力，又可以配合屏蔽环将电缆的屏蔽层与飞轮储能单元壳体导通，使电缆受到完全屏蔽，降低飞轮储能单元工作时对外界电子器件和设备的干扰。密封堵及锯齿形或螺纹状的唇口设计，则能够有效的保证插头内部腔体的密封性，增强密封效果。导电芯嵌入钢丝螺套，则增强了螺纹强度，使得连接更可靠，而采用螺钉硬连接外部电缆与导电芯，从而使得发热量更低，单位截面积的导电芯能通过的电流更大，连接器寿命更长。同时轴向密封圈的设置，还能保证连接器与飞轮储能单元外壳或安装板之间的可靠密封性。
以上所述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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，包括数量至少为一个的高压插头和高压插座，所述高压插头和所述高压插座分别连接外部电缆和飞轮储能电机引出线，通过所述高压插头和所述高压插座相插接以实现外部电缆和飞轮储能电机引出线的电连接，其中，
所述高压插头包括插头外壳，所述插头外壳具有电缆插入口和插座插接口，所述插座插接口内设置有接线端子，所述外部电缆通过所述电缆插入口插入至所述插头外壳内并与所述接线端子连接，所述电缆插入口上设置有底盖；
所述高压插座包括插座外壳，所述插座外壳内设置有陶瓷环，所述陶瓷环内贯穿设置有导电芯，所述导电芯的两端分别与所述接线端子以及所述飞轮储能电机引出线连接，所述插座外壳的两侧分别设置有包覆于所述陶瓷环外侧和/或导电芯外侧的绝缘圆柱，且位于所述飞轮储能电机引出线一侧的绝缘圆柱的外侧连接有包覆所述导电芯和/或所述飞轮储能电机引出线的绝缘护套。
2.根据权利要求1所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述插头外壳上设置有防水透气阀，且所述插头外壳包括金属壳层和绝缘壳层，所述金属壳层覆盖于所述绝缘壳层的外侧。
3.根据权利要求2所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，位于电缆插入口一侧的所述金属壳层和所述绝缘壳层之间形成有台阶面，且所述插头外壳内位于所述台阶面处设置有与所述台阶面及所述外部电缆相配合的密封堵。
4.根据权利要求3所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述密封堵与所述外部电缆的接触面上设置有若干锯齿形或螺纹状的唇口。
5.根据权利要求4所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述密封堵与所述底盖之间设置有金属屏蔽环，所述金属屏蔽环包括罩壳，所述罩壳的中部设置有过线孔，所述罩壳上位于所述过线孔的外侧设置有弹性爪，且所述罩壳的外侧与所述金属壳层相抵，所述弹性爪挤压于所述外部电缆的屏蔽层上。
6.根据权利要求1所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述陶瓷环与所述插座外壳之间以及所述陶瓷环与所述导电芯之间均设置有磁封环。
7.根据权利要求1所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述导电芯与所述接线端子之间通过螺钉连接，且所述导电芯上靠近所述接线端子的一端内嵌有与所述螺钉相配合的钢丝螺套。
8.根据权利要求1所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述高压插头和所述高压插座贯穿装配于所述飞轮储能单元的外壳上或与所述所述飞轮储能单元连接的过渡安装板上。
9.根据权利要求8所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述插头外壳的装配面上以及所述插座外壳的装配面上均设置有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内安装有轴向密封圈。
10.根据权利要求1所述的适用于飞轮储能单元的高压连接器，其特征在于，所述绝缘护套的内壁上设置有若干锯齿形或螺纹状的唇口。
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| DE4432878A1 (de) * | 1994-09-15 | 1996-03-28 | Haug Gmbh & Co Kg | Koaxialsteckverbinder für ein Hochspannungskoaxialkabel |
| CN103474828A (zh) * | 2013-09-23 | 2013-12-25 | 苏州华旃航天电器有限公司 | 一种高温高压密封电连接器 |
| CN206364302U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-07-28 | 德尔福中央电气（上海）有限公司 | 高压穿缸连接器 |
| CN108448311A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-08-24 | 南京康尼新能源汽车零部件有限公司 | 满足ip68防护等级的单芯弯角连接器 |
| CN210806075U (zh) * | 2019-07-25 | 2020-06-19 | 顺科新能源技术股份有限公司 | 一种90°弯形连接器 |
-
2022
- 2022-04-01 CN CN202210339574.6A patent/CN114583496B/zh active Active
Patent Citations (5)
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