CN209233050U - 一种用于大电流电池包的连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于大电流电池包的连接器，包括相互插接的公头和母头，公头包括公头支架，公头支架内穿设有铜芯插头，铜芯插头的一端为插头扁平端，另一端为插头圆柱端，公头支架的主体的一侧设置有圆柱外壳，圆柱外壳套设在插头圆柱端外周，圆柱外壳上还设置有凸起的互锁母端子保护罩，互锁母端子保护罩内设置有高压互锁母端子；母头包括母头支架，母头支架内穿设有铜芯扭簧接触组件，铜芯扭簧接触组件的一端为扭簧扁平端，另一端为内置有插簧的圆环柱端，该圆环柱端与插头圆柱端插接，母头支架的主体的一侧设置有导向圆柱壳，该向圆柱壳套设在圆环柱扭簧的外周，导向圆柱壳上设置有凸起的互锁公端子保护罩。结构简单，插接方便。

Description

一种用于大电流电池包的连接器

技术领域

本实用新型涉及一种用于大电流电池包的连接器，属于电学技术领域。

背景技术

随着锂电技术逐渐成熟、成本的逐步下降，锂电池市场迎来了快速发展，电池包运用在各行各业，比如电动自行车，电动车，电动叉车，储能站等等，所有的这些电池包都存在充电时间长的问题，因此为了不耽误使用，都采用充满电的备用电池包进行更换。电池包在电池系统中通过连接器进行固定。目前市场上的连接器大多都是一端(公头或者母头)固定在安装板上，另一端用手拧紧完成接插件的串联。所以换电模式都是先把电池包安装好再拧上电缆连接器，相对步骤繁琐，耗费时间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种使用方便的用于大电流电池包的连接器。

为解决以上技术问题，本实用新型所述用于大电流电池包的连接器，该连接器包括相互插接的公头和母头，所述公头包括公头支架，在公头支架内穿设有铜芯插头，铜芯插头的一端为插头扁平端，另一端为插头圆柱端，在公头支架的主体的一侧设置有圆柱外壳，该圆柱外壳套设在插头圆柱端外周，在圆柱外壳上还设置有凸起的互锁母端子保护罩，该互锁母端子保护罩内设置有高压互锁母端子；所述母头包括母头支架，在母头支架内穿设有铜芯扭簧接触组件，铜芯扭簧接触组件的一端为扭簧扁平端，另一端为内置有插簧的圆环柱端，该圆环柱端与插头圆柱端插接，在母头支架的主体的一侧设置有导向圆柱壳，该导向圆柱壳套设在圆环柱扭簧的外周，在导向圆柱壳上设置有凸起的互锁公端子保护罩，在该互锁公端子保护罩内设置有可与高压互锁母端子连通的高压互锁公端子。高压互锁公端子与高压互锁母端子形成高压互锁机构，当开始拔开连接器时，该高压互锁机构先行断开，断开的信号即传送给连接的控制系统，控制系统断开主回路，使插接件的电路也断开，即插接件在进一步拔开时已经处于断电状态；而在插接时，将公头和母头相互插接后，高压互锁机构最后连通，经信号传递后闭合主回路，从而避免带电插拔过程中产生电弧的现象。

进一步地，所述插头扁平端与插头圆柱端的连接处为插头卡接部，该插头卡接部通过卡接方式套设有公头紧固螺丝，公头紧固螺丝外周设置有螺纹，与公头支架螺纹连接。

进一步地，所述公头支架的主体的另一侧设置有插头固定部，在公头支架的主体及该插头固定部的内部设置有与公头紧固螺丝外周的螺纹配套的内螺纹。

进一步地，所述扭簧扁平端与圆环柱扭簧的连接处为扭簧卡接部，该扭簧卡接部通过卡接方式套设有母头紧固螺丝，母头紧固螺丝外周设置有螺纹，与导向圆柱壳通过螺纹连接。

进一步地，所述母头支架的主体的另一侧设置有插簧固定部，在母头支架的主体和该插簧固定部的内部设置有与母头紧固螺丝外周的螺纹配套的内螺纹。

公头支架、母头支架与对应的铜芯插头、铜芯扭簧接触组件之间通过螺纹连接，方便拆卸，从而方便维护。

进一步地，所述互锁母端子保护罩顶部开设有卡槽，高压互锁母端子卡入该卡槽内。

进一步地，在所述插头圆柱端的顶端还设置有保护盖，该保护盖可防止操作人员的手指触碰插头圆柱端而导致触电。

进一步地，所述导向圆柱壳的前端设置有倾斜的导向斜面，该导向斜面可引导导向圆柱壳顺利插入公头的圆柱外壳内，并使公头的插头圆柱端插入母头的圆环柱扭簧内，形成稳固的电连接，即该导向斜面起到了同轴引导和限位的作用。

进一步地，所述母头支架的主体一侧还设置有加强外壳，该加强外壳位于导向圆柱壳外周，互锁公端子保护罩凸起设置于该加强外壳上，该加强外壳的前端设置有齿状凸起。

进一步地，在所述插头扁平端与扭簧扁平端上分别设置有公头连接孔和母头连接孔，各自通过螺栓连接铜排或OT端子。位于插头扁平端一侧的公头支架的主体上设置有一圈公头阻挡部；位于扭簧扁平端一侧的母头支架的主体上设置有一圈母头阻挡部，两个阻挡部的设置，可防止安装连接器时将扁平端过度插入。

本实用新型公头支架(包括公头支架的主体、公头阻挡部、插头固定部、圆柱外壳、互锁母端子保护罩)和母头支架(包括母头支架的主体、母头阻挡部、插簧固定部、加强外壳、互锁公端子保护罩、导向圆柱壳)均采用符合Rose要求的高强度工程塑料，阻燃等级UL94V-0，其主体均为扁平状的法兰结构，设置有四个安装孔，用来固定到相应的电池包或供电系统上。

本实用新型的连接器是为了电池储能包能进行快速更换所设计的，并适用于各种类型的储能电池包，只要将连接器的公头(或母头)安装在电池箱体上，将母头(或公头)安装在电池包单元上，需要更换电池包时，只要将放完电的电池包拔下，再插接上充满电的电池包即可。即在将电池包安装好的同时也已经完成连接器的连接，省去了手动连接，方便快捷，同时也节省了安装空间，等于缩小了电池箱体的尺寸，提高了电池箱的能量密度。可相互连接的高压互锁端子，可随着连接器的插拔实现连接与断开，只要将其与控制系统连接，实现信号的传递，即可监测插拔状态，从而实现高压互锁功能。本实用新型的连接器由于结构简单，占用空间小，因此可以采用大尺寸的插头铜芯、铜芯扭簧接触组件。铜芯扭簧接触组件的圆环柱端采用采用直径尺寸为Φ14mm，接触配合长度为30mm，扭簧的有效接触面积为500mm²，可以通过500A额定电流，根据GB/T25023-2010中测试要求常温下500A电流，通电5h后温升不超过55K。

附图说明

图1为连接器的整体结构示意图；

图2为公头的结构示意图；

图3为公头另一个角度的结构示意图；

图4为公头的剖面结构示意图；

图5为公头爆炸结构示意图；

图6为母头的结构示意图；

图7为母头另一个角度的结构示意图；

图8为母头的剖面结构示意图；

图9为母头的保障结构示意图。

图中，公头中：1-铜芯插头；1.1-插头扁平端；1.1.1-公头连接孔；1.2-插头圆柱端；1.3-插头卡接部；2-公头支架；2.1-圆柱外壳；2.2-互锁母端子保护罩；2.2.1-卡槽；2.3-公头阻挡部；2.4-插头固定部；3-公头紧固螺丝；4-高压互锁母端子；5-保护盖；

母头中：1’-铜芯扭簧接触组件；1.1’-扭簧扁平端；1.1.1’-母头连接孔；1.2’-圆环柱端；1.2.1’-扭簧；1.3’-扭簧卡接部；2’-母头支架；2.1’-导向圆柱壳；2.1.1’-导向斜面；2.2’-互锁公端子保护罩；2.3’-母头阻挡部；2.4’-插簧固定部；2.5’-加强外壳；3’-母头紧固螺丝；4’-高压互锁公端子。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地阐述本实用新型的内容。本实用新型的实施并不限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通或改变都应在本实用新型的保护范围内。

本实用新型的实施例1：

如图1所示，本实用新型的用于大电流电池包的连接器，包括相互插接的公头和母头。

所述公头如图2-5所示，包括公头支架2和穿过该公头支架2的铜芯插头1。

所述公头支架2的主体为带四个安装孔的扁平法兰，在该公头支架2的主体的一侧设置有圆柱外壳2.1，该圆柱外壳2.1上还设置有凸起的互锁母端子保护罩2.2，在公头支架2的主体的另一侧设置有插头固定部2.4，在公头支架2的主体以及插头固定部2.4的内侧设置有内螺纹。在插头固定部2.4同一侧的公头支架2的主体上还设置有一圈公头阻挡部2.3，该公头阻挡部2.3位于插头固定部2.4外侧。在互锁母端子保护罩2.2上开设有卡槽2.2.1，卡槽2.2.1内设置有高压互锁母端子4。

铜芯插头1的一端为插头扁平端1.1，另一端为插头圆柱端1.2，中间连接处为插头卡接部1.3。插头扁平端1.1上设置有公头连接孔1.1.1，插头圆柱端1.2的顶端设置有保护盖5，插头卡接部1.3与公头紧固螺丝3卡接，在公头紧固螺丝3的外周设置有螺纹，与公头支架2的主体以及插头固定部2.4的内侧设置的内螺纹配套并固定连接。

公头组装时，先在插头圆柱端1.2的顶端扣上保护盖5，公头紧固螺丝3卡接到插头卡接部1.3，再把铜芯插头1从公头支架2的螺纹侧(即插头固定部2.4所在一侧)的中心孔穿入，通过公头紧固螺丝3锁紧，再把高压互锁母端子4按进互锁母端子保护罩2.2上的卡槽2.2.1内，在高压互锁母端子4的尾部引出两根电缆，组成连接器的公头部分。

所述母头如图6-9所示，其主体结构跟公头类似，包括母头支架2’和穿过该母头支架2’的铜芯扭簧接触组件1’。

所述母头支架2’的主体为带四个安装孔的扁平法兰，在该母头支架2’的主体的一侧设置有加强外壳2.5’，加强外壳2.5’上设置有凸起的互锁公端子保护罩2.2’，加强外壳2.5’的前端呈齿状凸起，可在公头与母头相互插接时起到限位作用，同时又起到了进一步加强作用，提高产品机械寿命。在该加强外壳2.5’内还设置有导向圆柱壳2.1’，该导向圆柱壳2.1’的前端设置有倾斜的导向斜面2.1.1’。互锁公端子保护罩2.2’内设置有高压互锁公端子4’，该高压互锁公端子4’可与高压互锁母端子4连通。在母头支架2’的主体的另一侧设置有插簧固定部2.4’，在母头支架2’的主体以及插簧固定部2.4’的内侧设置有内螺纹。在母头支架2’的主体上，且与插簧固定部2.4’位于同一侧处设置有一圈母头阻挡部2.3’，该母头阻挡部2.3’位于插簧固定部2.4’外侧。

所述铜芯扭簧接触组件1’一端为扭簧扁平端1.1’，另一端为圆环柱端1.2’，中间连接处为扭簧卡接部1.3’。扭簧扁平端1.1’上开设有母头连接孔1.1.1’，圆环柱端1.2’的内腔设置有扭簧1.2.1’，该圆环柱端1.2’插接于导向圆柱壳2.1’内，扭簧卡接部1.3’外卡接有母头紧固螺丝3’，该母头紧固螺丝3’外周设置有螺纹，与母头支架2’的主体以及插簧固定部2.4’的内侧设置的内螺纹配套固定连接。

母头组装时，先将母头紧固螺丝3’卡接到扭簧卡接部1.3’，再将铜芯扭簧接触组件1’从母头支架2’的螺纹侧(即插簧固定部2.4’所在一侧)的中心孔穿入，通过母头紧固螺丝3’锁紧，再把高压互锁公端子4’按进互锁公端子保护罩2.2’内，该高压互锁公端子4’的尾部则事先串联好导线。

使用时，通过公头和母头各自的扁平端上的连接孔，用螺栓连接铜排或OT端子，通过公头支架2和母头支架’的主体的法兰连接孔固定到对应的电池包或储能系统上。

公头和母头插接连接后，公头的插头圆柱端1.2位于母头的圆环柱端1.2’内，圆环柱端1.2’以及导向圆柱壳2.1’位于公头的插头圆柱端1.2与圆柱外壳2.1之间的空隙内。

Claims (10)

1.一种用于大电流电池包的连接器，该连接器包括相互插接的公头和母头，其特征在于：所述公头包括公头支架，在公头支架内穿设有铜芯插头，铜芯插头的一端为插头扁平端，另一端为插头圆柱端，在公头支架的主体的一侧设置有圆柱外壳，该圆柱外壳套设在插头圆柱端外周，在圆柱外壳上还设置有凸起的互锁母端子保护罩，该互锁母端子保护罩内设置有高压互锁母端子；所述母头包括母头支架，在母头支架内穿设有铜芯扭簧接触组件，铜芯扭簧接触组件的一端为扭簧扁平端，另一端为内置有插簧的圆环柱端，该圆环柱端与插头圆柱端插接，在母头支架的主体的一侧设置有导向圆柱壳，该导向圆柱壳套设在圆环柱扭簧的外周，在导向圆柱壳上设置有凸起的互锁公端子保护罩，在该互锁公端子保护罩内设置有可与高压互锁母端子连通的高压互锁公端子。

2.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述插头扁平端与插头圆柱端的连接处为插头卡接部，该插头卡接部通过卡接方式套设有公头紧固螺丝，公头紧固螺丝外周设置有螺纹，与公头支架螺纹连接。

3.根据权利要求2所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述公头支架的主体的另一侧设置有插头固定部，在公头支架的主体及该插头固定部的内部设置有与公头紧固螺丝外周的螺纹配套的内螺纹。

4.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述扭簧扁平端与圆环柱扭簧的连接处为扭簧卡接部，该扭簧卡接部通过卡接方式套设有母头紧固螺丝，母头紧固螺丝外周设置有螺纹，与导向圆柱壳通过螺纹连接。

5.根据权利要求4所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述母头支架的主体的另一侧设置有插簧固定部，在母头支架的主体和该插簧固定部的内部设置有与母头紧固螺丝外周的螺纹配套的内螺纹。

6.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述互锁母端子保护罩顶部开设有卡槽，高压互锁母端子卡入该卡槽内。

7.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：在所述插头圆柱端的顶端还设置有保护盖。

8.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述导向圆柱壳的前端设置有倾斜的导向斜面。

9.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：所述母头支架的主体一侧还设置有加强外壳，该加强外壳位于导向圆柱壳外周，互锁公端子保护罩凸起设置于该加强外壳上，该加强外壳的前端设置有齿状凸起。

10.根据权利要求1所述用于大电流电池包的连接器，其特征在于：在所述插头扁平端与扭簧扁平端上分别设置有公头连接孔和母头连接孔，位于插头扁平端一侧的公头支架的主体上设置有一圈公头阻挡部；位于扭簧扁平端一侧的母头支架的主体上设置有一圈母头阻挡部。