CN116118539B - 一种插拔储能连接结构 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种插拔储能连接结构，包括储能结构与供能结构，所述储能结构包括储能模块、外连接结构与第一匹配模块，所述供能结构与所述储能结构可拆卸连接，所述供能结构包括：内连接结构，所述内连接结构用于与所述外连接结构可拆卸连接；第二匹配模块，所述第二匹配模块包括多个触点，多个所述触点设置于所述内连接结构的表面，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述第二匹配模块至少通过两个触点与所述第一匹配模块连通，所述第一匹配模块与所述第二匹配模块连通后，输出匹配结果；以及能源模块以及控制器，所述控制器根据所述匹配结果，控制所述能源模块向所述储能模块输出电流。

Description

一种插拔储能连接结构

技术领域

本申请涉及储能结构领域，具体涉及一种插拔储能连接结构。

背景技术

近些年来，随着互联网科技的不断发展，汽车行业也发生了革命化的发展。智能化技术正在运用到汽车行业中，汽车智能化让汽车驾驶变得更加方便，安全。新能源汽车以新能源电池为动力，用电机驱动车轮行驶，不仅具有节能、环保的特性，可以利用水力、风力、核能等发电或者利用电力系统低谷期给蓄电池充电，同时提高电网效能。

现有的新能源汽车由于具有多种品牌，不同品牌汽车之间的充电头可能由于供应商相同而采用统一规格，但由于不同品牌的新能源汽车在充电时需要的充电电压以及电流并不恒定，不同的汽车不相同，因此，对新能源汽车的在充电过程中的匹配是急需解决的问题。

发明内容

因此，本申请提出了一种插拔储能连接结构，以改善上述问题。

本申请提出了一种插拔储能连接结构，包括储能结构与供能结构，所述储能结构包括储能模块、外连接结构与第一匹配模块，所述供能结构与所述储能结构可拆卸连接，所述供能结构包括：

内连接结构，所述内连接结构用于与所述外连接结构可拆卸连接；

第二匹配模块，所述第二匹配模块包括多个触点，多个所述触点设置于所述内连接结构的表面，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述第二匹配模块至少通过两个触点与所述第一匹配模块连通，所述第一匹配模块与所述第二匹配模块连通后，输出匹配结果；以及

能源模块以及控制器，所述控制器根据所述匹配结果，控制所述能源模块向所述储能模块输出电流。

可以理解的，通过在内连接结构与外连接结构上的触点形成回路来验证匹配情况，当匹配成功时，控制器才控制能源模块向储能模块输送电流，避免了与能源模块结构不匹配的储能结构与能源模块相连通。

在一些实施方式中，所述第二匹配模块包括多对触点，每对触点之间一一通过定值电阻连通，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，每对所述触点均连通所述第一匹配模块并形成回路，所述第一匹配模块通过所述回路检测所述定值电阻的阻值是否与预设阻值相匹配，若匹配，则输出匹配成功信号，所述控制器获取所述匹配成功信号，并控制所述能源模块输出电流。

可以理解的，回路中的电阻值与预设电阻值相同，即第一匹配模块与第二匹配模块相匹配。需要说明的是，匹配的过程可以是匹配多对触点之间的电阻值或或通断，通过多条回路的具体阻值来获取匹配结果的，而非仅通过单一电阻值进行匹配，提高了匹配的精确性。

在一些实施方式中，所述内连接结构包括突出部，所述触点设置于所述突出部的表面，并环绕所述突出部设置，多个所述触点沿所述突出部的长度方向排列，且任意相邻的所述触点之间具有间隙，所述外连接结构包括固定孔，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述突出部嵌入所述固定孔。

可以理解的，突出部的截面形状可以是圆形的，通过设置圆形的突出部，当突出部嵌入至固定孔中时，突出部可以在固定孔中转动，以使在使用者进行插接动作时更为方便。

在一些实施方式中，所述内连接结构还包括防脱结构，所述突出部具有沿长度方向延伸的通孔，所述防脱结构包括至少两个防脱钩，所述防脱钩包括钩体以及弹簧，所述防脱钩滑动设置于所述通孔内，且连接所述弹簧，所述固定孔的内壁设置有台阶与扩张部，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述扩张部嵌入两个所述防脱钩之间，以使所述防脱钩沿所述突出部的径向方向扩张并连接所述台阶。

可以理解的，通过该方式设置的防脱结构，可以保证在突出部插入固定孔后，无法直接拔出，提高了充电过程的安全性。

在一些实施方式中，所述外连接结构还包括驱动部，所述扩张部沿所述固定孔的轴向滑动设置，所述驱动部与所述扩张部传动连接，以驱动所述扩张部在所述固定孔内伸缩。

可以理解的，在本实施方式中，驱动部可以是与控制器连通的，示例性的，驱动部可以是驱动电机，当充电的过程在进行中时，驱动部驱动扩张部伸入所述固定孔中，以使防脱钩持续连接台阶。当停止充电时，扩张部缩回，防脱钩在弹簧的作用下离开凸台，使充电头与充电口能够分离。

在一些实施方式中，所述内连接结构还包括防脱结构，所述防脱结构包括围绕所述突出部设置的气密环，所述储能结构还包括真空泵，所述真空泵连通所述固定孔，当所述控制器获取所述匹配成功信号时，所述真空泵响应所述第一匹配模块的匹配结果并启动，以使所述固定孔内形成真空。

可以理解的，在本实施方式中，通过在固定孔内形成真空使突出部始终嵌入固定孔中，同时，真空泵能够对固定孔中的气密性在一定程度上进行检测，当气密环出现漏水、漏气时，根据真空度降低，根据真空度可以实时反馈插接时的情况，避免充电的过程中出现漏水等问题。

在一些实施方式中，所述供能结构还包括能源线，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述能源线连通所述能源模块与所述储能模块，所述能源线包括多根靠近所述能源线表面的信号线与弯曲传感器，所述弯曲传感器与所述信号线连接，当所述能源线的弯曲程度小于预设值时，所述弯曲传感器向所述控制器发出停止指令，所述控制器响应所述停止指令并控制所述能源模块停止向所述储能模块输出电流。

可以理解的，为了预防车辆在充电过程中忘记拔下插头直接开走的情况，造成车辆的损坏甚至人员伤亡，在本实施例中，通过对能源线的弯曲程度可以实现在车辆开走之前停止充电。

在一些实施方式中，所述信号线为光纤，所述弯曲传感器用于检测多根信号线的长度，当多根所述信号线的中最长长度与最短长度之差小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

可以理解的，由于信号线设置于能源线的外侧，当能源线发生弯曲时，位于弯曲的部分靠外的能源线的长度有一定的伸长，因此，当多根所述信号线的中最长长度与最短长度之差小于预设值时，即弯曲的程度较小、车辆带着能源线离开充电桩时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

在一些实施方式中，所述信号线为金属丝，且相邻的两根金属丝的一端连接，另一端连接于所述弯曲传感器，所述弯曲传感器用于检测所述两根金属丝的电阻，当两根金属丝的总电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

可以理解的，基于相同的理由，由于信号线设置于能源线的外侧，当能源线发生弯曲时，位于弯曲的部分靠外的能源线的长度有一定的伸长，根据金属的特性，伸长的金属线的电阻增大，弯曲的程度越大，则电阻的阻值越大，因此，当所述电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

在一些实施方式中，所述多个信号线首尾连接，并与所述弯曲传感器之间形成单一回路，所述弯曲传感器用于检测所述金属丝的总电阻，当两根金属丝的总电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

本申请与现有技术相比，具有以下优势：

本申请提出的的插拔储能连接结构，通过在内连接结构与外连接结构上的触点形成回路来验证匹配情况，当匹配成功时，控制器才控制能源模块向储能模块输送电流，避免了与能源模块结构不匹配的储能结构与能源模块相连通。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述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申请的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提出的一种插拔储能连接结构的结构框图。

图2为本申请实施例提出的一种插拔储能连接结构的部分结构示意图。

图3为本申请实施例提出的一种插拔储能连接结构的中电源线的剖视结构示意图。

实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。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申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”、“其他实施方式”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本申请中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

现有的新能源汽车由于具有多种品牌，不同品牌汽车之间的充电头可能由于供应商相同而采用统一规格，但由于不同品牌的新能源汽车在充电时需要的充电电压以及电流并不恒定，不同的汽车不相同，因此，对新能源汽车的在充电过程中的匹配是急需解决的问题。

基于此，本申请提出了一种插拔储能连接结构1000，以改善上述问题。

一种插拔储能连接结构1000，包括储能结构2000与供能结构3000，所述储能结构2000包括储能模块2100、外连接结构与第一匹配模块2200，所述供能结构3000与所述储能结构2000可拆卸连接，所述供能结构3000包括：

内连接结构3001，所述内连接结构3001用于与所述外连接结构可拆卸连接；

第二匹配模块3200，所述第二匹配模块3200包括多个触点3201，多个所述触点3201设置于所述内连接结构3001的表面，当所述内连接结构3001与所述外连接结构2001连接时，所述第二匹配模块3200至少通过两个触点3201与所述第一匹配模块2200连通，所述第一匹配模块2200与所述第二匹配模块3200连通后，输出匹配结果；以及

能源模块3100以及控制器3300，所述控制器3300根据所述匹配结果，控制所述能源模块3100向所述储能模块2100储能模块2100输出电流。

可以理解的，在本实施例中，储能结构2000可以为一种新能源汽车，相对应的，储能模块2100为新能源汽车的电池，外连接结构2001有新能源汽车的充电口，供能结构为充电桩，内连接结构3001为充电头，能源模块3100为外部电源。需要说明的是，在本申请中为了方便理解与描述仅以新能源汽车以及相关结构作为示例，在另外的实施例中还可以使另外的储能结构2000，如平衡车、滑板车等，在此不做限定。

在本实施例中，触点3201可以包括有多对，具体的，所述第二匹配模块3200包括多对触点3201，每对触点3201之间一一通过定值电阻连通，当所述内连接结构3001与所述外连接结构2001连接时，每对所述触点3201均连通所述第一匹配模块2200并形成回路，所述第一匹配模块2200通过所述回路检测所述定值电阻的阻值是否与预设阻值相匹配，若匹配，则输出匹配成功信号，所述控制器3300获取所述匹配成功信号，并控制所述能源模块3100输出电流。

可以理解的，回路中的电阻值与预设电阻值相同，即第一匹配模块2200与第二匹配模块3200相匹配。需要说明的是，匹配的过程可以是匹配多对触点3201之间的电阻值或或通断，通过多条回路的具体阻值来获取匹配结果的，而非仅通过单一电阻值进行匹配，提高了匹配的精确性。

在一些实施方式中，所述内连接结构3001包括突出部3011，所述触点3201设置于所述突出部3011的表面，并环绕所述突出部3011设置，多个所述触点3201沿所述突出部3011的长度方向排列，且任意相邻的所述触点3201之间具有间隙，所述外连接结构2001包括固定孔2011，当所述内连接结构3001与所述外连接结构2001连接时，所述突出部3011嵌入所述固定孔2011。

可以理解的，突出部3011的截面形状可以是圆形的，通过设置圆形的突出部3011，当突出部3011嵌入至固定孔2011中时，突出部3011可以在固定孔2011中转动，以使在使用者进行插接动作时更为方便。

在一些实施方式中，所述内连接结构3001还包括防脱结构，所述突出部3011具有沿长度方向延伸的通孔3012，所述防脱结构包括至少两个防脱钩3013，所述防脱钩3013包括钩体以及弹簧，所述防脱钩3013滑动设置于所述通孔3012内，且连接所述弹簧，所述固定孔2011的内壁设置有台阶与扩张部2012，当所述内连接结构3001与所述外连接结构2001连接时，所述扩张部2012嵌入两个所述防脱钩3013之间，以使所述防脱钩3013沿所述突出部3011的径向方向扩张并连接所述台阶。

可以理解的，通过该方式设置的防脱结构，可以保证在突出部3011插入固定孔2011后，无法直接拔出，提高了充电过程的安全性。

具体的，在本实施方式中，所述外连接结构2001还包括驱动部，所述扩张部2012沿所述固定孔2011的轴向滑动设置，所述驱动部与所述扩张部2012传动连接，以驱动所述扩张部2012在所述固定孔2011内伸缩。

可以理解的，在本实施方式中，驱动部可以是与控制器3300连通的，示例性的，驱动部可以是驱动电机，当充电的过程在进行中时，驱动部驱动扩张部2012伸入所述固定孔2011中，以使防脱钩3013持续连接台阶。当停止充电时，扩张部2012缩回，防脱钩3013在弹簧的作用下离开凸台，使充电头与充电口能够分离。

在另外一些实施方式中，所述防脱结构包括围绕所述突出部3011设置的气密环，所述储能结构2000还包括真空泵，所述真空泵连通所述固定孔2011，当所述控制器3300获取所述匹配成功信号时，所述真空泵响应所述第一匹配模块2200的匹配结果并启动，以使所述固定孔2011内形成真空。

可以理解的，在本实施方式中，通过在固定孔2011内形成真空使突出部3011始终嵌入固定孔2011中，同时，真空泵能够对固定孔2011中的气密性在一定程度上进行检测，当气密环出现漏水、漏气时，根据真空度降低，根据真空度可以实时反馈插接时的情况，避免充电的过程中出现漏水等问题。

在一些实施方式中，所述供能结构3000还包括能源线3020，当所述内连接结构3001与所述外连接结构2001连接时，所述能源线3020连通所述能源模块3100与所述储能模块2100，所述能源线3020包括多根靠近所述能源线3020表面的信号线3021与弯曲传感器，所述弯曲传感器与所述信号线3021连接，当所述能源线3020的弯曲程度小于预设值时，所述弯曲传感器向所述控制器3300发出停止指令，所述控制器3300响应所述停止指令并控制所述能源模块3100停止向所述储能模块2100输出电流。

可以理解的，为了预防车辆在充电过程中忘记拔下插头直接开走的情况，造成车辆的损坏甚至人员伤亡，在本实施例中，通过对能源线3020的弯曲程度可以实现在车辆开走之前停止充电。

作为一种实施方式，所述信号线3021为光纤，所述弯曲传感器用于检测多根信号线3021的长度，当多根所述信号线3021的中最长长度与最短长度之差小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

可以理解的，由于信号线3021设置于能源线3020的外侧，当能源线3020发生弯曲时，位于弯曲的部分靠外的能源线3020的长度有一定的伸长，因此，当多根所述信号线3021的中最长长度与最短长度之差小于预设值时，即弯曲的程度较小、车辆带着能源线3020离开充电桩时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

在另一种实施方式中，所述信号线3021为金属丝，且相邻的两根金属丝的一端连接，另一端连接于所述弯曲传感器，所述弯曲传感器用于检测所述两根金属丝的电阻，当所述电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

可以理解的，基于相同的理由，由于信号线3021设置于能源线3020的外侧，当能源线3020发生弯曲时，位于弯曲的部分靠外的能源线3020的长度有一定的伸长，根据金属的特性，伸长的金属线的电阻增大，弯曲的程度越大，则电阻的阻值越大，因此，当所述电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

还有一些实施方式中，所述多个信号线3021首尾连接，并与所述弯曲传感器之间形成单一回路，所述弯曲传感器用于检测所述金属丝的总电阻，当两根金属丝的总电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

可以理解的，通过首位连接也能通过对电阻的检测实现对能源线3020弯曲程度的实时监测。

本申请提出的一种插拔储能连接结构，通过在内连接结构3001与外连接结构2001上的触点3201形成回路来验证匹配情况，当匹配成功时，控制器3300才控制能源模块3100向储能模块2100输送电流，避免了与能源模块3100结构不匹配的储能结构2000与能源模块3100相连通。回路中的电阻值与预设电阻值相同，即第一匹配模块2200与第二匹配模块3200相匹配。需要说明的是，匹配的过程可以是匹配多对触点3201之间的电阻值或或通断，通过多条回路的具体阻值来获取匹配结果的，而非仅通过单一电阻值进行匹配，提高了匹配的精确性。突出部3011的截面形状可以是圆形的，通过设置圆形的突出部3011，当突出部3011嵌入至固定孔2011中时，突出部3011可以在固定孔2011中转动，以使在使用者进行插接动作时更为方便。驱动部可以是与控制器3300连通的，示例性的，驱动部可以是驱动电机，当充电的过程在进行中时，驱动部驱动扩张部2012伸入所述固定孔2011中，以使防脱钩3013持续连接台阶。当停止充电时，扩张部2012缩回，防脱钩3013在弹簧的作用下离开凸台，使充电头与充电口能够分离。本申请也可以通过在固定孔2011内形成真空使突出部3011始终嵌入固定孔2011中，同时，真空泵能够对固定孔2011中的气密性在一定程度上进行检测，当气密环出现漏水、漏气时，根据真空度降低，根据真空度可以实时反馈插接时的情况，避免充电的过程中出现漏水等问题。为了预防车辆在充电过程中忘记拔下插头直接开走的情况，造成车辆的损坏甚至人员伤亡，在本实施例中，通过对能源线3020的弯曲程度可以实现在车辆开走之前停止充电。于信号线3021设置于能源线3020的外侧，当能源线3020发生弯曲时，位于弯曲的部分靠外的能源线3020的长度有一定的伸长，因此，当多根所述信号线3021的中最长长度与最短长度之差小于预设值时，即弯曲的程度较小、车辆带着能源线3020离开充电桩时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。

以上对所提供的插拔储能连接结构1000，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的针对插拔储能连接结构1000的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

以上对所提供的插拔储能连接结构，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的针对插拔储能连接结构的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种插拔储能连接结构，其特征在于，包括储能结构与供能结构，所述储能结构包括储能模块、外连接结构与第一匹配模块，所述供能结构与所述储能结构可拆卸连接，所述供能结构包括：

内连接结构，所述内连接结构用于与所述外连接结构可拆卸连接；所述内连接结构包括突出部，所述触点设置于所述突出部的表面，并环绕所述突出部设置，多个所述触点沿所述突出部的长度方向排列，且任意相邻的所述触点之间具有间隙，所述外连接结构包括固定孔，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述突出部嵌入所述固定孔；所述内连接结构还包括防脱结构，所述防脱结构包括围绕所述突出部设置的气密环，所述储能结构还包括真空泵，所述真空泵连通所述固定孔，当所述控制器获取所述匹配成功信号时，所述真空泵响应所述第一匹配模块的匹配结果并启动，以使所述固定孔内形成真空；

所述供能结构还包括能源线，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述能源线连通所述能源模块与所述储能模块，所述能源线包括多根靠近所述能源线表面的信号线与弯曲传感器，所述弯曲传感器与所述信号线连接，当所述能源线的弯曲程度小于预设值时，所述弯曲传感器向所述控制器发出停止指令，所述控制器响应所述停止指令并控制所述能源模块停止向所述储能模块输出电流；

所述信号线为金属丝，且相邻的两根所述金属丝的一端连接，另一端连接于所述弯曲传感器，所述弯曲传感器用于检测两根所述金属丝的总电阻，当所述总电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令；

第二匹配模块，所述第二匹配模块包括多个触点，多个所述触点设置于所述内连接结构的表面，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述第二匹配模块至少通过两个触点与所述第一匹配模块连通，所述第一匹配模块与所述第二匹配模块连通后，输出匹配结果；以及

能源模块以及控制器，所述控制器根据所述匹配结果，控制所述能源模块向所述储能模块输出电流。

2.根据权利要求1所述的插拔储能连接结构，其特征在于，所述第二匹配模块包括多对触点，每对触点之间一一通过定值电阻连通，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，每对所述触点均连通所述第一匹配模块并形成回路，所述第一匹配模块通过所述回路检测所述定值电阻的阻值是否与预设阻值相匹配，若匹配，则输出匹配成功信号，所述控制器获取所述匹配成功信号，并控制所述能源模块输出电流。

3.根据权利要求2所述的插拔储能连接结构，其特征在于，所述内连接结构还包括防脱结构，所述突出部具有沿长度方向延伸的通孔，所述防脱结构包括至少两个防脱钩，所述防脱钩包括钩体以及弹簧，所述防脱钩滑动设置于所述通孔内，且连接所述弹簧，所述固定孔的内壁设置有台阶与扩张部，当所述内连接结构与所述外连接结构连接时，所述扩张部嵌入两个所述防脱钩之间，以使所述防脱钩沿所述突出部的径向方向扩张并连接所述台阶。

4.根据权利要求3所述的插拔储能连接结构，其特征在于，所述外连接结构还包括驱动部，所述扩张部沿所述固定孔的轴向滑动设置，所述驱动部与所述扩张部传动连接，以驱动所述扩张部在所述固定孔内伸缩。

5.根据权利要求1所述的插拔储能连接结构，其特征在于，所述多个信号线首尾连接，并与所述弯曲传感器之间形成单一回路，所述弯曲传感器用于检测所述金属丝的串联后的电阻，当所述金属丝的串联后的电阻小于预设值时，所述弯曲传感器发出所述停止指令。