CN116073168B - 一种动力电池快换连接器及其电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种动力电池快换连接器及其电动汽车,涉及新能源汽车技术领域。一种动力电池快换连接器,包括包括插头、插座、第一冷却介质组件、第二冷却介质组件、第一电气组件以及第二电气组件;插座上设置有定位孔,插头上设置有与定位孔配合的定位销;第一冷却介质组件和第一电气组件设置于插头上,第二冷却介质组件和第二电气组件设置于插座上;在插座与插头配合时,第一冷却介质组件与第二冷却介质组件配合,以对插头与插座内部进行冷却。采用本发明,可以实现将水电连接设计到同一插头插座,结构简单可靠,体积小,并通过外壳实现完全隔离,在方便快速连接的同时保障了用电安全。此此外,本发明还提供一种电动汽车。
Description
技术领域
本申请涉及新能源汽车技术领域,尤其涉及一种动力电池快换连接器及其电动汽车。
背景技术
在化石能源愈发紧张的当下,电动汽车的发展备受重视,但受制于动力电池技术的现状,普遍存在续驶里程短,充电时间长等问题,为了解决续航焦虑问题,目前有增加电池容量和更换电动汽车电池两种方案。
增加电池容量方案不仅造成电池布置难度加大,同时也使得百公里耗电量增加,导致使用成本也大幅增加;更换电动汽车电池方案受限于目前的车辆设计结构—电池包基本采用多颗螺栓与车身连接,电气连接依然采用螺纹锁紧、钢球锁紧、卡口锁紧等传统锁紧方式,冷却管路依然采用卡箍连接,导致安装和卸载电池的效率较慢,无法快速更换动力电池。
基于成本和安全因素,目前市场采用的换电方案,由充换电站完成,但受制于车辆设计结构,无法实现高效作业。但现有技术中的电气连接器和液体连接器并不适用于电动汽车动力电池包的换电模式。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种动力电池快换连接器,旨在解决但现有技术中的电气连接器和液体连接器并不适用于电动汽车动力电池包的换电模式的技术问题,实现将水电连接设计到同一插头插座,结构简单可靠,体积小,并通过外壳实现完全隔离,在方便快速连接的同时保障了用电安全。
为实现上述目的,本申请提供一种动力电池快换连接器,包括插头、插座、第一冷却介质组件、第二冷却介质组件、第一电气组件以及第二电气组件;
插座上设置有定位孔,插头上设置有与定位孔配合的定位销;
第一冷却介质组件和第一电气组件设置于插头上,第二冷却介质组件和第二电气组件设置于插座上;
在插座与插头配合时,第一冷却介质组件与第二冷却介质组件配合,以对插头与插座内部进行冷却;
在插座与插头配合时,第一电气组件与第二电气组件配合,以实现信号传输和电能输送。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述第一冷却介质组件包括冷却介质接口母端;
第二冷却介质组件包括冷却介质接口公端;
冷却介质接口母端的数量为两个,两个冷却介质接口母端分别安装于插头两侧,两个冷却介质接口母端用于与车辆的冷却管路系统连接;
冷却介质接口公端的数量为两个,两个冷却介质接口公端分别安装于插座两侧,两个冷却介质接口公端用于与电池的冷却管路系统连接。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述冷却介质接口母端包括母端壳体、母端阀芯、母端弹簧和母端中心柱;
冷却介质接口公端包括公端壳体、公端阀芯和公端弹簧;
母端阀芯、母端弹簧以及母端中心柱均设置于母端壳体内,母端中心柱与母端弹簧均母端壳体的轴向方向平行,母端弹簧一端连接母端壳体,另一端连接母端阀芯,母端阀芯与母端中心柱将母端壳体内部隔断;
公端阀芯与公端弹簧均安装于公端壳体内,公端弹簧均公端壳体的轴向方向平行,公端弹簧一端连接公端壳体,另一端连接公端阀芯,公端阀芯将公端壳体内部隔断;
母端中心柱与公端阀芯抵接。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述母端壳体包括固定钢珠以及锁紧弹簧;
公端壳体还包括钢珠锁止槽;
锁紧弹簧一端与固定钢珠连接,另一端与母端壳体内侧壁连接,钢珠锁止槽设置于公端壳体外侧壁,固定钢珠部分嵌入钢珠锁止槽。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述第一电气组件包括高压插针绝缘座、低压插针绝缘座、高压插针和低压插针;
第二电气组件包括高压插孔绝缘座以及低压插孔绝缘座;
高压插针绝缘座与低压插针绝缘座安装于插头,高压插孔绝缘座与高压插针绝缘座安装于插座;
高压插针设置于高压插针绝缘座内,低压插针设置于低压插针绝缘座内;
高压插孔绝缘座嵌入高压插孔绝缘座,低压插孔绝缘座嵌入低压插针绝缘座。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述低压插针的高度低于高压插针。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述第二电气组件还包括第一密封圈以及第二密封圈;
第一密封圈设置于高压插孔绝缘座,第二密封圈设置于低压插孔绝缘座;
第一密封圈用于密封高压插针绝缘座与高压插孔绝缘座之间缝隙,第二密封圈用于密封低压插针绝缘座与低压插孔绝缘座之间缝隙。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述还包括第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件;
第一弹性组件设置于插头,第二弹性组件设置于插座,第三弹性组件设置于第二弹性组件和插座之间;
第一弹性组件用于缓冲插头竖直方向的位移,第二弹性用于缓冲插座竖直方向的位移,第三弹性组件用于缓冲插座水平方向的位移。
可选的,在本发明的一些实施例中,上述定位销顶部设有倒角。
此外,为实现上述目的,本申请还提供一种电动汽车,包括:动力电池快换连接器;其中,
插头设有用于与电动汽车固定连接的车身固定支架,插座设有用于与电池箱固定连接的托盘。
相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:
本申请实施例提出的一种动力电池快换连接器,包括插头、插座、第一冷却介质组件、第二冷却介质组件、第一电气组件以及第二电气组件;
插座上设置有定位孔,插头上设置有与定位孔配合的定位销;
第一冷却介质组件和第一电气组件设置于插头上,第二冷却介质组件和第二电气组件设置于插座上;
在插座与插头配合时,第一冷却介质组件与第二冷却介质组件配合,以对插头与插座内部进行冷却;
在插座与插头配合时,第一电气组件与第二电气组件配合,以实现信号传输和电能输送。
实现了以下作用:
1.本发明将水电连接设计到同一插头插座上,在满足连接时序要求的同时有效地克服了电池包在安装或使用过程中位置移动对连接器可靠性的影响。
2.本发明的结构简单、紧凑,空间占据率小,对原车的离地间隙影响较小,不会改变车辆的通过性。
3.本发明在更换电池时,能够实现电池包和接插件快速准确对位、安全对接,使操作便捷,无需人工干预的特点,可支持全自动化操作,有利于提高动力电池包的更换效率,便于实现换电站的通用化和自动化。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种动力电池快换连接器的结构示意图;
图2为本发明的实施例提供的插头的结构示意图;
图3为本发明的实施例提供的插座的结构示意图;
图4为本发明的实施例提供的插头的俯视图;
图5为本发明的实施例提供的插头的剖视图;
图6为本发明的实施例提供的插座的俯视图;
图7为本发明的实施例提供的插座的剖视图;
图8为本发明的实施例提供的冷却介质接口的剖视图;
图9为本发明的实施例提供的冷却介质接口结合状态剖视图。
图标:111-插头,112-冷却介质接口母端,1121-母端壳体,1122-母端阀芯,1123-母端弹簧,1124-母端密封件,1125-母端管接头,11251-车身侧冷却介质管路进口,11252-车身侧冷却介质管路出口,1126-锁紧机构,11261-限位槽,11262-固定钢珠,11263-锁紧弹簧,1127-母端中心柱,1128-锁紧螺母,1129-母端底座,113-高压插针绝缘座,1131-高压插针,1132-互锁插针,1133-第一高压线束,114-低压插针绝缘座,1141-低压插针,1142-第一低压线束,121-插座,122-冷却介质接口公端,1221-公端壳体,1222-公端阀芯,1223-公端弹簧,12241-第一公端密封件,12242-第二公端密封件,1225-公端管接头,12251-电池侧冷却介质管路进口,12252-电池侧冷却介质管路出口,1226-公端底座,1227-限位凸台,1228-钢珠锁止槽,123-高压插孔绝缘座,1231-高压插孔,1232-第一密封圈,1233-互锁插孔,1234-第二高压线束,124-低压插孔绝缘座,1241-低压插孔,1242-第二密封圈,1243-第二低压线束,211-定位销,212-定位孔,311-车身固定支架,312-第一限位固定螺栓,313-限位垫片,314-第一弹簧,315-第一弹簧座,316-固定螺钉,321-第二限位固定螺栓,322-托盘,323-第二弹簧,33-第三弹性组件,331-橡胶套。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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。
在本发明中,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中的具体含义。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“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。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,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,也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1,本发明的第一实施例提供一种动力电池快换连接器,包括插头111、插座121、第一冷却介质组件、第二冷却介质组件、第一电气组件以及第二电气组件;
插座121上设置有定位孔212,插头111上设置有与定位孔212配合的定位销211;
第一冷却介质组件和第一电气组件设置于插头111上,第二冷却介质组件和第二电气组件设置于插座121上;
在插座121与插头111配合时,第一冷却介质组件与第二冷却介质组件配合,以对插头111与插座121内部进行冷却;
在插座121与插头111配合时,第一电气组件与第二电气组件配合,以实现信号传输和电能输送。
插座121安装车辆上,插头111安装在备用的动力电池上,插座121顶部间隔设置有两个定位孔212,插头111底部间隔设置有两个定位销211,通过定位销211插入定位孔212实现该动力电池快换连接器在安装时候的精准定位;
在将插头111与插座121连接时,第一冷却介质组件与第二冷却介质组件连通,便于车辆的冷却管路与备用的动力电池的冷却管路通,实现对插头111与插座121内部进行冷却;
在将插头111与插座121连接时,第一电气组件与第二电气组件连通,实现备用的动力电池与车辆电路系统的连通,实现供电功能。
在本实施例中该集成式插接机构可在动力电池包拆装过程中实现冷却管路、高压电路和低压电路的自动对接与分离,无需人工干预。
作为一种可选的实施方式,参照图8-图9,本发明的第二实施例提供一种第一冷却介质组件和第二冷却介质组件的具体结构,包括第一冷却介质组件包括冷却介质接口母端112;
第二冷却介质组件包括冷却介质接口公端122;
冷却介质接口母端112安装于插头111,冷却介质接口公端122安装于插座121;
冷却介质接口母端112的数量为两个,两个冷却介质接口母端112分别安装于插头111两侧,两个冷却介质接口母端112用于与车辆的冷却管路系统连接;
冷却介质接口公端122的数量为两个,两个冷却介质接口公端122分别安装于插座121两侧,两个冷却介质接口公端122用于与电池的冷却管路系统连接。
本实施例的两个冷却介质接口母端112安装于插头111底部,且分别位于第一电气组件两侧,其中一个冷却介质接口母端112的尾部连通车身侧冷却介质管路进口11251,另一个冷却介质接口母端112的尾部连通车身侧冷却介质管路出口11252,从而实现与车辆的冷却管路连接。
两个冷却介质接口公端122安装于插座121顶部,且分别位于第二电气组件两侧,其中一个冷却介质接口公端122的尾部连通电池侧冷却介质管路进口12251,另一个冷却介质接口公端122的尾部连通电池侧冷却介质管路出口12252,从而实现与电池的冷却管路连接。
在将插头111与插座121连接时,冷却介质接口母端112插入冷却介质接口公端122内,从而便于冷却介质的流通。
作为一种可选的实施方式,参照图8-图9,本发明的第三实施例提供一种冷却介质接口公端122和冷却介质接口母端112的具体结构,包括冷却介质接口母端112包括母端壳体1121、母端阀芯1122、母端弹簧1123和母端中心柱1127;
冷却介质接口公端122包括公端壳体1221、公端阀芯1222和公端弹簧1223;
母端阀芯1122、母端弹簧1123以及母端中心柱1127均设置于母端壳体1121内,母端中心柱1127与母端弹簧1123均母端壳体1121的轴向方向平行,母端弹簧1123一端连接母端壳体1121,另一端连接母端阀芯1122,母端阀芯1122与母端中心柱1127将母端壳体1121内部隔断;
公端阀芯1222与公端弹簧1223均安装于公端壳体1221内,公端弹簧1223均公端壳体1221的轴向方向平行,公端弹簧1223一端连接公端壳体1221,另一端连接公端阀芯1222,公端阀芯1222将母端壳体1121内部隔断;
母端中心柱1127与公端阀芯1222抵接。
本实施例的冷却介质接口母端112包括母端壳体1121、母端阀芯1122、母端弹簧1123和母端中心柱1127,
母端壳体1121为一端开口的圆柱体结构,母端弹簧1123一端连接在母端壳体1121远离开口的一端,另一端与母端阀芯1122抵接,母端中心柱1127、母端弹簧1123和母端壳体1121三者位于同一轴线,母端阀芯1122的横截面为圆环形,母端阀芯1122与母端中心柱1127靠近开口的一端配合使用,将母端壳体1121内部隔断。
可选地,本实施例的冷却介质接口母端112还包括母端管接头1125、母端密封件1124和母端底座1129,母端管接头1125与母端壳体1121的后端外部连接,通过管接头锁紧螺母1128实现母端管接头1125与母端壳体1121的后端外部的可拆卸连接;
母端密封件1124套设在母端阀芯1122外侧并与母端壳体1121的内侧壁抵接,从而可以增大母端阀芯1122在相对母端壳体1121滑动时的密封性;
母端底座1129通过螺栓与母端壳体1121远离开口的一端可拆卸连接,从而可以通过拆卸母端底座1129对母端壳体1121内的零部件进行更换或者维修;具体的母端中心柱1127远离开口的一端通过螺纹安装在母端底座1129中心位置。
母端中心柱1127靠近开口的一端设有圆锥形的密封块,密封块直径较小的一端与母端中心柱1127连接,母端阀芯1122中心位置设有与密封块配合使用的通孔,从而加强母端阀芯1122与母端中心柱1127之间的密封性。
冷却介质接口公端122包括公端壳体1221、公端阀芯1222和公端弹簧1223;
公端壳体1221为一端开口的圆柱体结构,公端壳体1221的外径与母端壳体1121的内径尺寸相同,公端壳体1221、公端阀芯1222和公端弹簧1223三者位于同一轴线,公端弹簧1223一端连接公端壳体1221远离开口的一侧,另一端连接公端阀芯1222,公端阀芯1222将公端壳体1221的开口密封。
可选的,本实施例的介质接口公端还包括第一公端密封件12241、第二公端密封件12242、公端管接头1225和公端底座1226;
第一公端密封件12241套设置于公端阀芯1222与公端壳体1221接触的一侧,用于加强公端阀芯1222与公端壳体1221之间密封性;
第二公端密封件12242可以设置为圆环,第二公端密封件12242套设置于在公端壳体1221的外侧壁,用于密封公端壳体1221外侧壁与母端壳体1121内侧壁之间的缝隙。
在当公端壳体1221插入母端壳体1121并与其对接时,母端中心柱1127顶住公端阀芯1222,公端壳体1221顶住母端阀芯1122,当公端壳体1221向母端壳体1121内移动,母端中心柱1127插入公端壳体1221内部并顶住公端阀芯1222,与此同时公端壳体1221插入母端壳体1121内部并顶住母端阀芯1122至此冷却介质的流通通道被完全打开,使得冷却介质通过冷却介质接口流出或流入电池包,实现电池包温度的调控。该冷却介质接口通过双向挤压实现流体连通,实现了各自具备自锁功能但是在接合时能够自动连通,在拆分时不会渗漏冷却介质。
可选的,公端管接头1225和母端管接头1125开有多个径向孔,孔径大小和数量,根据冷却液流量的大小和系统热负荷当量确定;管接头采用管球头接头,相比原车的直头接,可以减少对安装空间的要求,有利实现装置的扁平化和小型化。
作为一种可选的实施方式,参照图8-图9,本发明的第四实施例提供一种第一冷却介质组件和第二冷却介质组件的具体结构,包括:母端壳体1121包括固定钢珠11262以及锁紧弹簧11263;
公端壳体1221包括钢珠锁止槽1228;
锁紧弹簧11263一端与固定钢珠11262连接,另一端与母端壳体1121内侧壁连接,钢珠锁止槽1228设置于公端壳体1221外侧壁,固定钢珠11262部分嵌入钢珠锁止槽1228。
本实施例的母端壳体1121内侧壁均匀间隔设有多个限位槽11261,锁紧弹簧11263一端与限位槽11261底部连接,另一端固定连接固定钢珠11262,固定钢珠11262滑动设于限位槽11261内且部分伸出限位槽11261;
公端壳体1221外侧壁设有与固定钢珠11262配套使用的钢珠锁止槽1228。
当公端壳体1221与母端壳体1121连通后,锁紧机构1126的固定钢珠11262落入钢珠锁止槽1228,在锁紧弹簧11263的压力下保持冷却介质接口的公端壳体1221和母端壳体1121的锁止,从而保持公端壳体1221和母端壳体1121的相对位置。
可选的,公端壳体1221外侧壁还设置有多个限位凸台1227,限位凸台1227与母端壳体1121抵接,从而起到固定公端壳体1221和母端壳体1121相互靠近时的移动距离的限定,并且可以起到配合固定钢珠11262与钢珠锁止槽1228使用的作用,进一步保持公端壳体1221和母端壳体1121的相对位置。
作为一种可选的实施方式,参照图1-图7,本发明的第五实施例提供一种第一电气组件和第二电气组件的具体结构,包括:第一电气组件包括高压插针绝缘座113、低压插针绝缘座114、高压插针1131和低压插针1141;
第二电气组件包括高压插孔绝缘座123以及低压插孔绝缘座124;
高压插针绝缘座113与低压插针绝缘座114安装于插头111,高压插孔绝缘座123与高压插针绝缘座113安装于插座121;
高压插针1131设置于高压插针绝缘座113内,低压插针1141设置于低压插针绝缘座114内;
高压插孔绝缘座123嵌入高压插孔绝缘座123,低压插孔绝缘座124嵌入低压插针绝缘座114;
低压插针1141的高度低于高压插针1131。
本实施例的高压插针绝缘座113和低压插针绝缘座114并排安装在插头111底部,高压插孔绝缘座123和低压插孔绝缘座124并排安装在插座121顶部。
高压插针1131的数量为多个,间隔设置在高压插针绝缘座113内,高压插孔绝缘座123内设有多个与高压插针1131配合使用的插孔;低压插针1141的数量为多个,间隔设置在低压插针绝缘座114内,低压插孔绝缘座124内设有多个与低压插针1141配合使用的插孔。
高压插针绝缘座113和低压插针绝缘座114为凹槽结构,高压插孔绝缘座123和低压插孔绝缘座124为一端开口的插块,高压插孔绝缘座123嵌入高压插针绝缘座113,低压插孔绝缘座124嵌入低压插针绝缘座114,
低压插针1141的高度低于高压插针1131,安装动力电池时,在插头111和插座121自动连接过程中,高压电路始终是先于低压电路连接,可实现低压控制高压的原理,保证高压电连接的安全可靠。拆卸动力电池时,在插头111和插座121自动分离过程中,低压电路始终是先于高压电路断开,低压先断开即控制高压强制断电,避免在连接器分离过程中产生高压电拉弧等不良现象所带来的安全隐患,满足了电动汽车采用的低压控制高压的控制原理。
具体的,本实施例的高压插针1131连接第一高压线束1133,低压插针1141连接第一低压线束1142,第一高压线束1133与第一低压线束1142均与车辆的供电体统连接;高压插孔1231连接第二高压线束1234,低压插孔1241连接第二低压线束1243,第二高压线束1234与第二低压线束1243均与动力电池的供电体统连接。
可选的,本实施例的高压插针绝缘座113内还安装有互锁插针1132,高压插孔绝缘座123内还安装有互锁插孔1233,在高压插针绝缘座113与高压插孔绝缘座123配合使用时,互锁插针1132与互锁插孔1233配合使用使高压插针绝缘座113与高压插孔绝缘座123连接时更加稳定。
作为一种可选的实施方式,参照图1-图7,本发明的第六实施例提供一种第一电气组件和第二电气组件的具体结构,包括:第二电气组件还包括第一密封圈1232以及第二密封圈1242;
第一密封圈1232设置于高压插孔绝缘座123,第二密封圈1242设置于低压插孔绝缘座124;
第一密封圈1232用于密封高压插针绝缘座113与高压插孔绝缘座123之间缝隙,第二密封圈1242用于密封低压插针绝缘座114与低压插孔绝缘座124之间缝隙。
高压插孔绝缘座123和低压插孔绝缘座124为一端开口的插块,高压插孔绝缘座123开口的边缘处设置有第一密封圈1232,低压插孔绝缘座124开口的边缘处设置有第二密封圈1242,可以起到防尘防水的作用,可满足国家标准要求IP67。
作为一种可选的实施方式,参照图1-图7,本发明的第七实施例提供一种插座121和插头111的具体结构,包括:还包括第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件33;
第一弹性组件设置于插头111,第二弹性组件设置于插座121,第三弹性组件33设置于第二弹性组件和插座121之间;
第一弹性组件用于缓冲插头111竖直方向的位移,第二弹性用于缓冲插座121竖直方向的位移,第三弹性组件33用于缓冲插座121水平方向的位移。
本实施例的第一弹性组件包括车身固定支架311、第一限位固定螺栓312、限位垫片313、第一弹簧314、第一弹簧314座和固定螺钉316;
第二弹性组件包括托盘322、第二弹簧323和第二限位固定螺栓321;
第三弹性组件33包括橡胶套331;
插头111通过第一弹簧314座、固定螺钉316和第一限位固定螺栓312固定于车身固定支架311上,将第一弹簧314设置在插头111和第一弹簧314座之间;
插座121通过第二限位固定螺栓321和第二弹簧323固定于托盘322上,托盘322安装于动力电池包前端底座上;
橡胶套331设置在插座121与第二限位固定螺栓321之间。
在车辆运行中,当动力电池相对于车身有上下位移时,第一弹性组件与第二弹性组件可以缓冲这种位移;当电池相对于车身有向上位移时,可以用通过第一弹簧314的压缩来缓冲,当电池相对于车身有向下位移时,可以用通过第二弹簧323的压缩来缓冲。
在动力电池安装中,插头111和插座121的对正有误差时,第三弹性组件33可以调整这种误差;可以用通过橡胶套331来完成前后左右四个方向的微调,来实现插头111和插座121的对正。
该第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件33组合使用具有六个自由度的调节功能,可以调节动力电池拆装过程或运行过程中由于动力电池的移动而对集成式插接机构的过度冲击,为该动力电池快换连接器的可靠运行提供保护。
作为一种可选的实施方式,参照图1-图7,本发明的第四实施例提供一种第一冷却介质组件和第二冷却介质组件的具体结构,包括:定位销211顶部设有倒角。
本实施例的定位销211顶部设有倒角便于定位销211插入定位孔212,从而扩大了导向的范围。
详细的,本实施例的高压插孔绝缘座123,低压插孔绝缘座124、冷却介质接口母端112和冷却介质接口公端122的顶部均设有倒角。
定位销211的高度高于冷却介质接口母端112,冷却介质接口母端112的高度高于高压插孔绝缘座123和低压插孔绝缘座124的高度,其中实现三重定位导向的方法包括:
使插头111和插座121在定位销211和定位孔212在自身倒角的导向下和第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件33的微调下实现第一次定位,
当定位销211的引导角到达末端时,开始对接冷却介质接口公母端,此时利用冷却介质接口母端112和冷却介质接口公端122的头部的倒角导向和第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件33再次微调,实现第二次定位,
最后利用高压插孔绝缘座123和低压插孔绝缘座124顶部的倒角导向和第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件33再次微调,实现第三次定位。
该三重定位导向的方法的导向定位按上一级导向完成后才进行下一级导向的时序进行,可保障插头111和插座121实现精准对接。
参照图1-图9,本发明的实施例提供一种电动汽车,包括上述动力电池快换连接器,插头111设有用于与电动汽车可拆卸连接的车身固定支架311,插座121设有用于与电池箱可拆卸连接的托盘322。
而使得本发明的动力电池快换连接器可以适用于现有的任意电动汽车中。其中,动力电池快换连接器的特征和优势如前,此处不再赘述。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种动力电池快换连接器,其特征在于:包括插头、插座、第一冷却介质组件、第二冷却介质组件、第一电气组件以及第二电气组件;
所述插座上设置有定位孔,所述插头上设置有与所述定位孔配合的定位销;
所述第一冷却介质组件和所述第一电气组件设置于所述插头上,所述第二冷却介质组件和所述第二电气组件设置于所述插座上;
在所述插座与所述插头配合时,所述第一冷却介质组件与所述第二冷却介质组件配合,以对所述插头与所述插座内部进行冷却;
在所述插座与所述插头配合时,所述第一电气组件与所述第二电气组件配合,以实现信号传输和电能输送;
还包括第一弹性组件、第二弹性组件以及第三弹性组件;
所述第一弹性组件设置于所述插头,所述第二弹性组件设置于所述插座,所述第三弹性组件设置于所述第二弹性组件和所述插座之间;
所述第一弹性组件用于缓冲所述插头竖直方向的位移,所述第二弹性用于缓冲所述插座竖直方向的位移,所述第三弹性组件用于缓冲所述插座水平方向的位移;
所述定位销顶部设有与所述定位孔配套的倒角,所述第二冷却介质组件端头设有与所述第一冷却介质组件端头配套的倒角,所述第一电气组件设有与所述第二电气组件配套的倒角;
所述第一电气组件包括高压插针绝缘座、低压插针绝缘座、高压插针、低压插针、互锁插孔和互锁插针;
所述第二电气组件包括高压插孔绝缘座以及低压插孔绝缘座;
所述高压插针绝缘座与所述低压插针绝缘座安装于所述插头,所述高压插孔绝缘座与所述高压插针绝缘座安装于所述插座;
所述高压插针设置于所述高压插针绝缘座内,所述低压插针设置于所述低压插针绝缘座内;
所述高压插孔绝缘座嵌入所述高压插孔绝缘座,所述低压插孔绝缘座嵌入所述低压插针绝缘座;
所述互锁插孔安装于所述高压插针绝缘座内,所述互锁插针安装于所述高压插孔绝缘座内,所述互锁插孔和所述互锁插针配合使用。
2.根据权利要求1所述的动力电池快换连接器,其特征在于:所述第一冷却介质组件包括冷却介质接口母端;
所述第二冷却介质组件包括冷却介质接口公端;
所述冷却介质接口母端的数量为两个,两个所述冷却介质接口母端分别安装于所述插头两侧,两个所述冷却介质接口母端用于与车辆的冷却管路系统连接;
所述冷却介质接口公端的数量为两个,两个所述冷却介质接口公端分别安装于所述插座两侧,两个所述冷却介质接口公端用于与电池的冷却管路系统连接。
3.根据权利要求2所述的动力电池快换连接器,其特征在于:所述冷却介质接口母端包括母端壳体、母端阀芯、母端弹簧和母端中心柱;
所述冷却介质接口公端包括公端壳体、公端阀芯和公端弹簧;
所述母端阀芯、所述母端弹簧以及所述母端中心柱均设置于所述母端壳体内,所述母端中心柱与所述母端弹簧均所述母端壳体的轴向方向平行,所述母端弹簧一端连接所述母端壳体,另一端连接所述母端阀芯,所述母端阀芯与所述母端中心柱将所述母端壳体内部隔断;
所述公端阀芯与所述公端弹簧均安装于所述公端壳体内,所述公端弹簧均所述公端壳体的轴向方向平行,所述公端弹簧一端连接所述公端壳体,另一端连接所述公端阀芯,所述公端阀芯将所述公端壳体内部隔断;
所述母端中心柱与所述公端阀芯抵接。
4.根据权利要求3所述的动力电池快换连接器,其特征在于:所述母端壳体包括固定钢珠以及锁紧弹簧;
所述公端壳体还包括钢珠锁止槽;
所述锁紧弹簧一端与所述固定钢珠连接,另一端与所述母端壳体内侧壁连接,所述钢珠锁止槽设置于所述公端壳体外侧壁,所述固定钢珠部分嵌入所述钢珠锁止槽。
5.根据权利要求1所述的动力电池快换连接器,其特征在于:所述低压插针的高度低于高压插针。
6.根据权利要求1所述的动力电池快换连接器,其特征在于:所述第二电气组件还包括第一密封圈以及第二密封圈;
所述第一密封圈设置于所述高压插孔绝缘座,所述第二密封圈设置于所述低压插孔绝缘座;
所述第一密封圈用于密封所述高压插针绝缘座与所述高压插孔绝缘座之间缝隙,所述第二密封圈用于密封所述低压插针绝缘座与所述低压插孔绝缘座之间缝隙。
7.一种电动汽车,其特征在于,包括:权利要求1-6中任一项所述的动力电池快换连接器;其中,所述插头设有用于与电动汽车固定连接的车身固定支架,所述插座设有用于与电池箱固定连接的托盘。
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