发明内容
本发明的主要目的是提供一种液冷式线缆连接器和充电枪,旨在解决目前的液冷端子散热效果欠佳的技术问题。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种液冷式线缆连接器,包括:
插针壳体,具有一端敞口的第一容腔;
插针内芯,包括邻接的插接部和接线部,所述插接部自所述插针壳体的敞口端插入所述第一容腔内,所述插接部具有一端敞口的第二容腔,所述插接部开设有与所述第二容腔连通的第一液孔,所述插接部与所述插针壳体的内壁之间形成第一流道,所述第一流道与所述第二容腔连通;
第一液冷管,设于所述插针壳体的敞口端,所述第一液冷管与所述接线部之间形成第二流道,所述第二流道与所述第一液孔连通;以及
转接头,所述插针壳体设有与所述第一容腔连通的第二液孔,所述转接头可拆卸的设于所述第二液孔,所述转接头具有两端开口的第三容腔,其中一开口与所述第二液孔连通。
可选地,在本发明一实施例中,所述液冷式线缆连接器还包括锁紧部,所述锁紧部包括头部和杆部,所述杆部的一端与所述头部连接,另一端穿过所述第三容腔而与所述第二液孔螺纹连接,所述杆部具有第四容腔,所述第一容腔、所述第三容腔分别与所述第四容腔连通,所述头部与所述转接头背离所述插针壳体的侧面抵接。
可选地,在本发明一实施例中,所述锁紧部还包括密封圈,所述头部与所述转接头的连接处,和/或,所述杆部与所述第二液孔的连接处设有所述密封圈。
可选地,在本发明一实施例中,所述液冷式线缆连接器还包括定位件,连接于所述插针壳体,所述定位件的一端伸入所述第一容腔内而与所述插针内芯连接,以限制所述插针内芯转动。
可选地,在本发明一实施例中,所述定位件为螺钉,所述插接部的外周面设有与所述螺钉配合的插孔,所述螺钉的一端伸进所述第一容腔而插置于所述插孔内。
可选地,在本发明一实施例中,所述插针壳体开设有与所述第一容腔连通的螺纹孔,所述螺钉与所述螺纹孔螺纹连接。
可选地,在本发明一实施例中,所述插针内芯还包括限位部,凸出设置在所述插接部的外壁,所述限位部的外壁与所述第一容腔的腔壁固定连接,所述第一液孔设置在所述限位部和所述接线部之间。
可选地,在本发明一实施例中,所述液冷式线缆连接器还包括转接管和第二液冷管,所述转接管设于所述转接头的另一个开口处,且与所述第三容腔连通,所述第二液冷管套设置在所述转接管的外部。
可选地,在本发明一实施例中,所述液冷式线缆连接器还包括紧固环,所述紧固环套设在所述第二液冷管的外周面,以将所述第二液冷管和所述转接管锁紧固定,和/或,所述紧固环套设在所述第一液冷管的外周面,以将所述第一液冷管和所述插针壳体锁紧固定。
为实现上述目的,本发明实施例提出一种充电枪,包括上述任一种实施方式所述的液冷式线缆连接器。
相对于现有技术,本发明提出的技术方案中,通过设置的插针壳体,可以用来安装插针内芯,插针内芯与线缆连接。插针内芯位于插针壳体的第一容腔中,使得插针内芯与线缆的连接端也处于第一容腔中。另外,通过插针壳体、插针内芯及第一液冷管的配合,在充电端子内部形成了可供冷却液流通的液流通道,利用冷却液在液流通道内的流动,可以对插针内芯和线缆进行散热。具体地,插针壳体与插针内芯之间形成了第一流道,插针内芯与第一液冷管之间形成了第二流道,且第一流道通过插接部的敞口端与第二容腔连通、第二流道通过第一液孔与第二容腔连通,即冷却液在第一流道、第二容腔、第一液孔、第二流道之间流动。如此,使得冷却液能够在充电端子的内部流通,冷却液在流动的时候可以带走插针内芯、线缆以及插针内芯与线缆压接部位的热量,能够实现充电端子的热源处的有效散热,对充电端子及时降温,可适用于大功率充电场景,能够提高充电速度,保障充电的安全性,同时还可以延长充电端子寿命,降低维护成本。另外,通过设置的转接头,能够方便第二液冷管的连接,有利于第二液冷管与液流通道的连通,使得第二液冷管、第一流道、第二容腔、第一液孔、第二流道、第一液冷管构成一个冷却回路,方便对线缆连接器进行散热。而且,转接头与插针壳体是可拆卸连接的,能够方便转接头与插针壳体的组装,进一步简化生产工艺。另外,在维修或更换的时候,可以只更换损坏的插针壳体或转接头,从而节省维修成本。
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的一部分实施例,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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明实施例中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明实施例要求的保护范围之内。
随着汽车工业的发展,新能源汽车在市面越来越普及。为满足新能源汽车的续航需求,通常需要及时对新能源汽车进行充电。目前通常使用充电端子为新能源汽车充电,铜线与端子一般通过压接的方式进行连接,在接触电阻的影响下,压接处的温升比较大,会产生大量的热量,而自然散热的降温冷却效果不佳,容易发生火灾风险。
有鉴于此,本发明实施例提供一种液冷式线缆连接器及充电枪,将压接区域完全置于冷却液中,通过冷却液在液流通的流动带走热量,从而很好的解决压接区域的散热问题。
为了更好的理解上述技术方案,下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
如图1-4所示,本发明实施例提出的一种液冷式线缆连接器,包括:
插针壳体100,具有一端敞口的第一容腔110;
插针内芯200,包括邻接的插接部210和接线部220,插接部210自插针壳体100的敞口端插入第一容腔110内,插接部210具有一端敞口的第二容腔211,插接部210开设有与第二容腔211连通的第一液孔212,插接部210与插针壳体100的内壁之间形成第一流道,第一流道与第二容腔211连通;
第一液冷管300,设于插针壳体100的敞口端,第一液冷管300与接线部220之间形成第二流道,第二流道与第一液孔212连通;以及
转接头400,插针壳体100设有与第一容腔110连通的第二液孔,转接头400可拆卸的设于第二液孔,转接头400具有两端开口的第三容腔,其中一开口与第二液孔连通。
在该实施例采用的技术方案中,通过设置的插针壳体100,可以用来安装插针内芯200,插针内芯200与线缆连接。插针内芯200部分位于插针壳体100的第一容腔110中,使得插针内芯200的插接部220、限位部210、第一液孔222也处于第一容腔110中,插针内芯200的接线部230位于第一容腔110外。另外,通过插针壳体100、插针内芯200及第一液冷管300的配合,在充电端子内部形成了可供冷却液流通的液流通道,利用冷却液在液流通道内的流动,可以对插针内芯200和线缆进行散热。具体地,插针壳体100与插针内芯200之间形成了第一流道,插针内芯200与第一液冷管300之间形成了第二流道,且第一流道通过插接部210的敞口端与第二容腔211连通、第二流道通过第一液孔212与第二容腔211连通,即冷却液在第一流道、第二容腔211、第一液孔212、第二流道之间流动。如此,使得冷却液能够在充电端子的内部流通,冷却液在流动的时候可以带走插针内芯200、线缆以及插针内芯200与线缆压接部位的热量,能够实现充电端子的热源处的有效散热,对充电端子及时降温,可适用于大功率充电场景,能够提高充电速度,保障充电的安全性,同时还可以延长充电端子寿命,降低维护成本。另外,通过设置的转接头400,能够方便第二液冷管800的连接,有利于第二液冷管800与液流通道的连通,使得第二液冷管800、第一流道、第二容腔211、第一液孔212、第二流道、第一液冷管300构成一个冷却回路,方便对线缆连接器进行散热。而且,转接头400与插针壳体100是可拆卸连接的,能够方便转接头400与插针壳体100的组装,进一步简化生产工艺。另外,在维修或更换的时候,可以只更换损坏的插针壳体100或转接头400,从而节省维修成本。
具体的,本实施例中提出的液冷式线缆连接器,可以应用于新能源电动车的充电插座,与电源部件的插接端子或插座连接以实现充电。本实施例中的液冷式线缆连接器可以包括插针壳体100、插针内芯200、转接头400以及第一液冷管300。
第一液冷管300的主要作用是输入或输出冷却液,可以采用绝缘性较好的柔性材料制成,例如可以采用柔性橡胶管或柔性塑料管。第一液冷管300套在插针壳体100的一端,为了提高连接的稳定性,还可以设置紧固环900,紧固环900套在第一液冷管300的外部,能够实现第一液冷管300与插针壳体100之间的紧密配合,以保证冷却液不会泄露。另外,还可以在插针壳体100上设置凸起,相当于增加了插针壳体100部分位置的外径,使得第一液冷管300能够与插针壳体100紧密连接,从而防止第一液冷管300从插针壳体100脱落。在本实施例中,凸起可以与插针壳体100一体成型,如此能够提高凸起和插针壳体100之间的稳定连接。另外,凸起也可以设置多个,多个凸起可以在插针壳体100的外周面交错设置,如此可以在插针壳体100的不同位置,实现插针壳体100和第一液冷管300的紧密连接。当然,在其他实施例中,凸起也可以环绕转接管700一圈,在此不做限定。优选的,紧固环900为钢箍。
插针壳体100和插针内芯200均可以由金属导电材料制成,例如可采用铜合金或纯铜,且一般需要对其做镀镍、镀银等表面处理,从而提高导电性能。插针内芯200固定于插针壳体100的第一容腔110内,插针内芯200的接线部220与线缆的导体压接固定。在充电时,插针壳体100的外周面与外部插座孔配合以导通电路,也即插针壳体100可以用以形成充电端子的插接位,插针内芯200的接线部220用以形成充电端子的压接部位。插针壳体100的外部形状可根据实际需求进行设计,只要与相应的插座适配即可,实际应用中大多呈圆柱状。插针内芯200的插接部210插置于第一容腔110内、并与插针壳体100的内壁具有间隙而形成第一流道,且第一流道通过插接部210的敞口端实现与第二容腔211的连通,插针内芯200与插针壳体100的固定方式可为焊接、螺纹连接等,只要保证两者装配的稳定性及电接触面积即可。
为方便实现第一流道和第二流道的连通,在插针内芯200上设置了第一液孔212,第一液孔212与第二容腔211连通,如此可将第一流道、第二容腔211、第一液孔212、第二流道依次连通,从而形成可供冷却液流通的液流通道。可以理解的是,冷却液流入第一流道的时候,冷却液与插针壳体100的外表面充分接触,随着冷却液的流动,可以带走插接部210的热量,实现对插接部210的降温。冷却液继续流动,自插接部210的敞口端进入第二容腔211,冷却液与插针壳体100的内表面充分接触,且插接部220完全浸入冷却液中,然后经第一液孔212流入第二流道,流经充电端子的压接部位,此时冷却液完全包覆接线部220,从而可以通过冷却液的流动而带走充电端子的压接部位的热量,有效对线缆连接器进行降温。冷却液最后从第一液冷管300流出,实现了对充电端子的有效散热。而且,冷却液自插接部210的敞口端进入第二容腔211后,冷却液会同时与插针壳体100的内壁接触,提高散热的均匀性,避免因温差而产生应力。需要说明的是,冷却液的流动方向并不限于上述实施例中的流动方向,只要能构成回路即可,例如冷却液的流动方向也可以与上述流动方向相反。在本实施例中,冷却液优选为具有较好热传导性能的绝缘液体,例如可采用变压器油、电容器油、电缆油、硅油或矿物油等。在一实施例中,第一液孔212可以设置多个,如此能够提高冷却液在第二容腔211和第二流道之间的流通速度。多个第一液孔212可以在插针内芯200上阵列设置,也可以交错设置,在此不作限定。
转接头400主要用于安装第二液冷管800,以便与液流通道形成冷却回路。转接头400设置在插针壳体100的侧面,转接头400可以为中空结构且具有两个开口,优选的,两个开口设置在转接头400的两相邻侧面。其中一个开口与插针壳体100的第二液孔连通,另一个开口可以用于连接第二液冷管800,从而方便与液流通道连通而形成冷却回路。一般情况下,转接头400可以为圆柱体或方体,在此不做限定。转接头400可以通过卡接或螺接的方式,实现与插针壳体100的可拆卸连接。通过转接头400与插针壳体100的可拆卸连接,可以对需要维修的部件进行针对性的替换,避免因一体设置的其它正常使用的部件同时替换,从而节省维修费用。
进一步的,参照图1和图2,在本发明一实施例中,液冷式线缆连接器还包括锁紧部500,锁紧部500包括头部510和杆部520,杆部520的一端与头部510连接,另一端穿过第三容腔而与第二液孔螺纹连接,杆部520具有第四容腔,第一容腔110、第三容腔分别与第四容腔连通,头部510与转接头400背离插针壳体100的侧面抵接。
在该实施例采用的技术方案中,为了方便实现转接头400和插针壳体100的可拆卸连接,设置了锁紧部500,锁紧部500的一端贯穿转接头400,且与转接头400转动连接,另一端与插针壳体100螺纹连接。可以理解的是,当需要锁紧插针壳体100和转接头400的时候,沿第一方向转动锁紧部500,使得锁紧部500朝靠近插针壳体100的方向运动,直至锁紧部500的另一端与转接头400背离插针壳体100的侧面抵接,此时,转接头400夹紧于插针壳体100和锁紧部500的另一端之间,从而实现转接头400与插针壳体100的固定连接。同时,利用锁紧部500上的第四容腔连接插针壳体100上的第一流道和转接头400上的第三容腔,如此实现了液流通道的导通,方便冷却液的流动。当需要更换、维修转接头400或插针壳体100的时候,沿第二方向转动锁紧部500,使得锁紧部500朝远离插针壳体100的方向运动,直至锁紧部500与插针壳体100分离。在本实施例中,通过锁紧部500与插针壳体100的螺纹连接,能够方便的实现两者的安装与拆卸。需要指出的是,第一方向可以是顺时针方向,此时第二方向是逆时针方向;第一方向也可以是逆时针方向,此时第二方向是顺时针方向。
具体的,锁紧部500可以包括头部510和杆部520,头部510的横截面积大于杆部520的横截面积,如此在杆部520穿过第三容腔后,可以避免头部510从第三容腔穿过,使得头部510和杆部520位于转接头400的两侧。同时,为了方便实现杆部520与插针壳体100的螺纹连接,在插针壳体100上设置了第二液孔,第二液孔与第一流道连通,杆部520远离头部510的一端可与第二液孔螺纹连接,如此可以通过转动头部510,使得杆部520朝靠近或远离插针壳体100的方向运动,从而实现转接头400和插针壳体100的固定或分离。在本实施例中,杆部520可以为中空结构,并在两端形成敞口,即形成两端敞口的第四容腔,头部510封闭杆部520一端的敞口,杆部520另一端的敞口与第一流道连通,同时在杆部520的外周面设置了与杆部520的第四容腔连通的出液孔,出液孔与第三容腔连通,如此方便的实现了第一流道和第三容腔的连通,形成了液流通道。在一实施例中,杆部520和头部510可以为一体成型工艺制成,如此能够简化制作工艺,还可以提高锁紧部500的整体强度。
进一步的,参照图2在本发明一实施例中,锁紧部500还包括密封圈530,密封圈530位于头部510与转接头400的连接处,和/或,杆部520与第二液孔的连接处设有密封圈530。
在该实施例采用的技术方案中,通过密封圈530可以实现密封连接,避免冷却液的泄漏。一般情况下,密封圈530可以为具有弹性的橡胶材质制成。在本实施例中,密封圈530可以设置在头部510与转接头400的连接处,也可以设置在杆部520与螺纹孔的连接处,还可以在上述两个位置同时设置,在此不作限定。
进一步的,参照图2,在本发明一实施例中,液冷式线缆连接器还包括定位件600,连接于插针壳体100,定位件600的一端伸入第一容腔110内而与插针内芯200连接,以限制插针内芯200转动。
在该实施例采用的技术方案中,为了避免插针内芯200在第一容腔110中发生转动,设置了定位件600,可以在插针壳体100设置贯穿孔,定位件600从贯穿孔伸入第一容腔110,定位件600靠近插针内芯200的一端与插针内芯200固定连接,从而避免插针内芯200转动。定位件600可以是螺纹杆,与插针壳体100螺纹连接,通过旋转螺纹杆,可以使螺纹杆的一端与插针内芯200的外周面抵紧,从而避免插针内芯200旋转;也可以使螺纹杆与插针内芯200分离,方便调整插针内芯200。如此设置,可以方便的实现插针内芯200的锁紧和释放。
进一步的,在本发明一实施例中,定位件600为螺钉,插接部210的外周面设有与螺钉配合的插孔,螺钉的一端伸进第一容腔110而插置于插孔内。
在该实施例采用的技术方案中,螺钉从插针壳体100上的贯穿孔伸入第一容腔110中,并插入设置在插接部210上的插孔内,利用插销和插孔的配合,防止插针内芯200转动。
进一步的,在本发明一实施例中,插针壳体100开设有与第一容腔110连通的螺纹孔,螺钉与螺纹孔螺纹连接。
在该实施例采用的技术方案中,螺钉与设置在插针壳体100上的螺纹孔螺纹连接,能够通过转动螺钉,实现螺钉与插孔的配合。而且,螺钉与螺纹孔的螺纹连接,还可以避免螺钉意外与插孔分离,提高螺钉与插孔配合的稳定性。
进一步的,参照图2,在本发明一实施例中,插针内芯200还包括限位部230,凸出设置在插接部210的外壁,限位部230的外壁与第一容腔110的腔壁固定连接,第一液孔212设置在限位部230和接线部220之间。
在该实施例采用的技术方案中,限位部230的外周面与第一容腔110的腔壁固定连接,使得插针内芯200能够稳定地安装于插针壳体100内,以实现较好的电接触,从而保证线缆连接器整体具有较好的导电性。优选地,限位部230的外周面与第一容腔110的腔壁之间通过螺纹配合或过盈配合的方式固定连接。限位部230凸出于插接部210,使得插接部210的外表面与第一容腔110的腔壁之间存在间隙而形成第一流道。凸出部可以环绕插接部210一圈,也可以在插接部210上设置多个,多个限位部230间隔设置,在此不做限定。
进一步的,参照图在本发明一实施例中,液冷式线缆连接器还包括转接管700和第二液冷管800,转接管700设于转接头400的另一个开口处,且与第三容腔连通,第二液冷管800套设置在转接管700的外部。
在该实施例采用的技术方案中,通过设置的转接管700可以方便第二液冷管800与转接头400的连接,转接管700内部为中空结构,如此可以供冷却液流动。当然,在其他实施例中,转接管700可以和转接头400一体成型,在此不做限定。转接管700的一端与转接头400连接,第二液冷管800套设在转接管700的另一端,为保障稳定连接,还可以设置紧固环900。紧固环900套在第二液冷管800的外部,能够实现第二液冷管800与转接管700之间的紧密配合,以保证冷却液不会泄露。另外,还可以在转接管700上设置凸起,相当于增加了转接管700部分位置的外径,使得第二液冷管800能够与转接管700紧密连接,从而防止第二液冷管800从转接管700脱落。在本实施例中,凸起可以与转接管700一体成型,如此能够提高凸起和转接管700之间的稳定连接。另外,凸起也可以设置多个,多个凸起可以在转接管700的外周面交错设置,如此可以在转接管700的不同位置,实现转接管700和第二液冷管800的紧密连接。当然,在其他实施例中,凸起也可以环绕转接管700一圈,在此不做限定。
本发明实施例还提出一种充电枪,该充电枪包括如上的液冷式线缆连接器,具体的,液冷式线缆连接器的具体结构参照上述实施例,由于该充电枪采用了上述实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明实施例的专利范围,凡是在本发明实施例的发明构思下,利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。