CN210985122U - 一种电动汽车水电一体式快换连接器 - Google Patents

一种电动汽车水电一体式快换连接器 Download PDF

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冯彬彬
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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车水电一体式快换连接器。该连接器包括电池包侧连接件和车身侧连接件；其中电池包侧连接件和车身侧连接件分别包括对应设置的高压电插件、低压通讯插件、接地插件、液冷接头和定位销，车身侧连接件设置有浮动机构，通过定位销和浮动机构将动力电池系统定位准确。所述电池包侧面板和车身端侧面板上，电插件与液冷插件通过防护外壳完全隔离，液冷插件置于防护外壳外部，电插件置于防护外壳内部。本实用新型降低了电动汽车电快换连接器的成本，简化了装配过程，提高了生产效率。

Description

一种电动汽车水电一体式快换连接器
技术领域
本实用新型属于新能源汽车用动力锂电池系统技术领域，特别是一种电动汽车水电一体式快换连接器。
背景技术
随着社会的经济发展及人类环保节能意识的逐步提高，新能源车辆也越来越被认可。随着新能源车辆的发展，人们对新能源车辆的续航里程的要求也在提高。为了提高新能源车辆的续航里程，技术人员提出了快充和快换两种解决方案。快充方案是通过提高充电倍率而减少充电时间；快换方案是通过将低电量的电池包更换为一个满电的电池包而实现电能补充。为实现车辆的快换方案，电池包必须满足快换要求，这就需要在传统电池包的基础上将普通连接器更换为快换连接器。目前快换连接器在功能上可分为水快换连接器和电快换连接器两种。水快换连接器用于满足液冷系统连接器的快换，电快换连接器用于满足高低压系统连接器的快换，两套连接器安装在不同的面板上，并且需要使用不同的模具及浮动机构。
现有水快换连接器和电快换连接器，为分体式连接器，即水快换连接器和电快换连接器是两个相互独立的器件，在器件本省的制作过程中，需要设计两个模具；并且因快换连接器的使用环境，两套连接器均需要有浮动机构，在成本上存在一定浪费。在电池包侧的安装过程中，需要分别对电池包水快换连接器及电快换连接器做支撑，并且在安装工序上，存在一定的重复性操作，导致装配时间增加。在车身侧安装时，需要对水快换连接器和电快换连接器分别进行精准的定位，否则将会影响快换连接器浮动机构的寿命，增加车身侧连接器的安装时序及安装难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低、工序简单、效率高的电动汽车水电一体式快换连接器。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种电动汽车电一体式快换连接器，包括电池包侧连接件和车身侧连接件；
所述电池包侧连接件，包括第一定位销、电池包侧低压接口左、电池包侧进水口、电池包侧出水口、电池包侧低压接口右、第二定位销、电池包侧支撑板、电池包侧电池负高压接口、电池包侧接地接口、电池包侧电池正高压接口、密封圈；
所述车身侧连接件，包括车身侧支撑板、车身侧低压接口左、车身侧电池负高压接口、车身侧接地接口、车身侧电池正高压接口、车身侧低压接口右、第一定位孔、第一Z方向浮动机构、X方向浮动机构、第二定位孔、车身侧进水口、Y方向浮动机构、车身侧出水口、第二Z方向浮动机构；
所述第一定位销、电池包侧低压接口左、电池包侧进水口、电池包侧出水口、电池包侧低压接口右、第二定位销、电池包侧电池负高压接口、电池包侧接地接口、电池包侧电池正高压接口分别与第一定位孔、车身侧低压接口左、车身侧进水口、车身侧出水口、车身侧低压接口右、第二定位孔、车身侧电池负高压接口、车身侧接地接口、车身侧电池正高压接口对应设置。
进一步地，所述电池包侧面板和车身端侧面板上，电插件与液冷插件通过防护外壳完全隔离，液冷插件置于防护外壳外部，电插件置于防护外壳内部。
进一步地，所述的电池包侧电池负高压接口、电池包侧接地接口、电池包侧电池正高压接口、车身侧电池负高压接口、车身侧接地接口和车身侧电池正高压接口，用于实现放电接口功能、充电接口功能和接地接口功能。
进一步地，所述的电池包侧低压接口左、电池包侧低压接口右、车身侧低压接口左和车身侧低压接口右，用于实现信号传输功能、低压供电接口功能和高压互锁功能。
进一步地，所述的电池包侧进水口、电池包侧出水口、车身侧进水口和车身侧出水口，用于实现液冷功能，并且在插拔时密封保证冷却液不泄露。
进一步地，所述的第一定位销、第二定位销、第一定位孔和第二定位孔，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现动力电池系统定位的功能。
进一步地，所述的第一Z方向浮动机构、X方向浮动机构、Y方向浮动机构和第二Z方向浮动机构，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现辅助定位销进行定位的功能。
进一步地，所述高低压接口的引脚数个数根据实际需要进行选择。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：(1)将水电连接器的连接件设计到同一个面板上，通过对该面板设计增加浮动机构，实现了水电快换连接器的连接件共用一套浮动机构，实现水电快换共用一套模组，降低了成本；(2)在装配的过程中，一体式连接器能够有效的节约产线的安装时间，提高生产效率；(3)在电快换连接器中，增加低压功率引脚，解决了在实际应用中因低压信号引脚过流能力不足而造成安全隐患，提高了安全性；(4)解决了电池系统轻量化的问题，提升了动力锂电池系统的能量密度。
附图说明
图1是本实用新型一种电动汽车电一体式快换连接器的爆炸结构示意图。
图2是本发明中电池包侧连接件的结构示意图。
图3是本发明中车身侧连接件的结构示意图。
图中标号如下：
100：第一定位销；101：电池包侧低压接口左；102：电池包侧进水口；103：电池包侧出水口；104：电池包侧低压接口右；105：第二定位销；106：电池包侧支撑板；107：电池包侧电池负高压接口；108：电池包侧接地接口；109：电池包侧电池正高压接口；110：密封圈；
200：车身侧支撑板；201：车身侧低压接口左；202：车身侧电池负高压接口；203：车身侧接地接口；204：车身侧电池正高压接口；205：车身侧低压接口右；206：第一定位孔；207：第一Z方向浮动机构；208：X方向浮动机构；209：第二定位孔；210：车身侧进水口；211：Y方向浮动机构；212：车身侧出水口；213：第二Z方向浮动机构。
具体实施方式
本实用新型一种电动汽车电一体式快换连接器，包括电池包侧连接件和车身侧连接件；所述电池包侧连接件，包括第一定位销100、电池包侧低压接口左101、电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、电池包侧低压接口右104、第二定位销105、电池包侧支撑板106、电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109、密封圈110；
所述车身侧连接件，包括车身侧支撑板200、车身侧低压接口左201、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203、车身侧电池正高压接口204、车身侧低压接口右205、第一定位孔206、第一Z方向浮动机构207、X方向浮动机构208、第二定位孔209、车身侧进水口210、Y方向浮动机构211、车身侧出水口212、第二Z方向浮动机构213；
所述第一定位销100、电池包侧低压接口左101、电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、电池包侧低压接口右104、第二定位销105、电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109分别与第一定位孔206、车身侧低压接口左201、车身侧进水口210、车身侧出水口212、车身侧低压接口右205、第二定位孔209、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203、车身侧电池正高压接口204对应设置。
进一步地，所述电池包侧面板和车身端侧面板上，电插件与液冷插件通过防护外壳完全隔离，液冷插件置于防护外壳外部，电插件置于防护外壳内部。
进一步地，所述的电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203和车身侧电池正高压接口204，用于实现放电接口功能、充电接口功能和接地接口功能。
进一步地，所述的电池包侧低压接口左101、电池包侧低压接口右104、车身侧低压接口左201和车身侧低压接口右205，用于实现信号传输功能、低压供电接口功能和高压互锁功能。
进一步地，所述的电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、车身侧进水口210和车身侧出水口212，用于实现液冷功能，并且在插拔时密封保证冷却液不泄露。
进一步地，所述的第一定位销100、第二定位销105、第一定位孔206和第二定位孔209，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现动力电池系统定位的功能。
进一步地，所述的第一Z方向浮动机构207、X方向浮动机构208、Y方向浮动机构211和第二Z方向浮动机构213，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现辅助定位销进行定位的功能。
进一步地，所述高低压接口的引脚数个数根据实际需要进行选择。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例
结合图1、图2、图3，本实用新型一种电动汽车电一体式快换连接器，包括电池包侧连接件和车身侧连接件；
所述电池包侧连接件，包括第一定位销100、电池包侧低压接口左101、电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、电池包侧低压接口右104、第二定位销105、电池包侧支撑板106、电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109、密封圈110；
所述车身侧连接件，包括车身侧支撑板200、车身侧低压接口左201、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203、车身侧电池正高压接口204、车身侧低压接口右205、第一定位孔206、第一Z方向浮动机构207、X方向浮动机构208、第二定位孔209、车身侧进水口210、Y方向浮动机构211、车身侧出水口212、第二Z方向浮动机构213；
所述第一定位销100、电池包侧低压接口左101、电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、电池包侧低压接口右104、第二定位销105、电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109分别与第一定位孔206、车身侧低压接口左201、车身侧进水口210、车身侧出水口212、车身侧低压接口右205、第二定位孔209、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203、车身侧电池正高压接口204对应设置。
本实施例中，所述电池包侧面板和车身端侧面板上，电插件与液冷插件通过防护外壳完全隔离，液冷插件置于防护外壳外部，电插件置于防护外壳内部。
所述的电池包侧电池负高压接口107、电池包侧接地接口108、电池包侧电池正高压接口109、车身侧电池负高压接口202、车身侧接地接口203和车身侧电池正高压接口204，用于实现放电接口功能、充电接口功能和接地接口功能。
本实施例中，所述的电池包侧低压接口左101、电池包侧低压接口右104、车身侧低压接口左201和车身侧低压接口右205，用于实现信号传输功能、低压供电接口功能和高压互锁功能。
本实施例中，所述的电池包侧进水口102、电池包侧出水口103、车身侧进水口210和车身侧出水口212，用于实现液冷功能，并且在插拔时密封保证冷却液不泄露。
本实施例中，所述的第一定位销100、第二定位销105、第一定位孔206和第二定位孔209，用于实现在快换过程中动力电池系统与车身存在少量位移时，将动力电池系统定位准确的功能。
本实施例中，所述的第一Z方向浮动机构207、X方向浮动机构208、Y方向浮动机构211和第二Z方向浮动机构213，用于实现在快换过程中，动力电池系统与车身存在位移时，辅助定位销进行高精度定位的功能。
所述高低压接口的引脚数个数可根据实际需要进行具体实施。防护外壳底部设置有密封胶圈110，用于满足整车防水密封要求。图2为车身端连接件集成面板，面板为铝合金材质，防护外壳为V0阻燃的高分子材料。图3为电池包端连接件集成面板，面板为铝合金材质，防护外壳为V0阻燃的高分子材料。
本实施例中，将水电连接器的连接件设计到同一个面板上，通过对该面板设计增加浮动机构，实现了水电快换连接器的连接件共用一套浮动机构，实现水电快换共用一套模组，降低了成本。在装配的过程中，一体式连接器能够有效的节约产线的安装时间，提高生产效率；在电快换连接器中，增加低压功率引脚，解决了在实际应用中因低压信号引脚过流能力不足而造成安全隐患，提高了安全性；解决了电池系统轻量化的问题，提升了动力锂电池系统的能量密度。

Claims (8)

1.一种电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，包括电池包侧连接件和车身侧连接件；
所述电池包侧连接件，包括第一定位销(100)、电池包侧低压接口左(101)、电池包侧进水口(102)、电池包侧出水口(103)、电池包侧低压接口右(104)、第二定位销(105)、电池包侧支撑板(106)、电池包侧电池负高压接口(107)、电池包侧接地接口(108)、电池包侧电池正高压接口(109)、密封圈(110)；
所述车身侧连接件，包括车身侧支撑板(200)、车身侧低压接口左(201)、车身侧电池负高压接口(202)、车身侧接地接口(203)、车身侧电池正高压接口(204)、车身侧低压接口右(205)、第一定位孔(206)、第一Z方向浮动机构(207)、X方向浮动机构(208)、第二定位孔(209)、车身侧进水口(210)、Y方向浮动机构(211)、车身侧出水口(212)、第二Z方向浮动机构(213)；
所述第一定位销(100)、电池包侧低压接口左(101)、电池包侧进水口(102)、电池包侧出水口(103)、电池包侧低压接口右(104)、第二定位销(105)、电池包侧电池负高压接口(107)、电池包侧接地接口(108)、电池包侧电池正高压接口(109)分别与第一定位孔(206)、车身侧低压接口左(201)、车身侧进水口(210)、车身侧出水口(212)、车身侧低压接口右(205)、第二定位孔(209)、车身侧电池负高压接口(202)、车身侧接地接口(203)、车身侧电池正高压接口(204)对应设置。
2.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述电池包侧面板和车身端侧面板上，电插件与液冷插件通过防护外壳完全隔离，液冷插件置于防护外壳外部，电插件置于防护外壳内部。
3.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述的电池包侧电池负高压接口(107)、电池包侧接地接口(108)、电池包侧电池正高压接口(109)、车身侧电池负高压接口(202)、车身侧接地接口(203)和车身侧电池正高压接口(204)，用于实现放电接口功能、充电接口功能和接地接口功能。
4.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述的电池包侧低压接口左(101)、电池包侧低压接口右(104)、车身侧低压接口左(201)和车身侧低压接口右(205)，用于实现信号传输功能、低压供电接口功能和高压互锁功能。
5.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述的电池包侧进水口(102)、电池包侧出水口(103)、车身侧进水口(210)和车身侧出水口(212)，用于实现液冷功能，并且在插拔时密封保证冷却液不泄露。
6.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述的第一定位销(100)、第二定位销(105)、第一定位孔(206)和第二定位孔(209)，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现动力电池系统定位的功能。
7.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述的第一Z方向浮动机构(207)、X方向浮动机构(208)、Y方向浮动机构(211)和第二Z方向浮动机构(213)，用于在快换过程中动力电池系统与车身存在位移时，实现辅助定位销进行定位的功能。
8.根据权利要求1所述的电动汽车水电一体式快换连接器，其特征在于，所述高低压接口的引脚数个数根据实际需要进行选择。
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DE102021108515A1 (de) 2021-04-06 2022-10-06 Lisa Dräxlmaier GmbH Trägerplatte mit elektrischen schnittstellen einer traktionsbatterie, verfahren zum herstellen einer trägerplatte und traktionsbatterie

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