CN213322712U - 一种欧洲标准液冷直流充电枪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种欧洲标准液冷直流充电枪，基于IEC 62196‑3充电系统，欧洲标准的直流充电枪的壳体内设有信号线插孔、PE地线插孔、直流正极和直流负极液冷导电插孔，它们的形位尺寸均符合IEC 62196‑3标准，直流正极、直流负极液冷电缆与PE地线、六根信号线集成为一根电缆，即集成液冷电缆，直流正极、直流负极液冷导电插孔尾部连接直流正极、直流负极液冷母线，直流正极、直流负极液冷母线的另外一端连接液冷双通道电极，集成液冷电缆通过直流充电枪的内腔，穿过直流充电枪的尾部空腔和密封环，用集成电缆锁紧环锁紧集成液冷电缆。

Description

一种欧洲标准液冷直流充电枪
技术领域
本实用新型属于电动车辆充电连接器技术领域，具体涉及一种欧洲标准液冷直流充电枪。
背景技术
新能源电动汽车因无尾气排放，不污染环境，在世界各地得到快速发展。目前制约新能源电动汽车发展的主要因素有两个：一是电池续航里程短；二是充电用时长。
欧洲标准直流充电枪内的直流正极、直流负极的直流充电插座导电端子是母头，即导电插孔式的。其内的非液冷直流正极、直流负极导电插孔，连接的是一根干式集成电缆。直流正极、直流负极导线是60平方毫米的软体导线，一端连接欧洲标准直流充电枪内的非液冷直流正极、直流负极导电插孔，它另外一端连接的是普通铜鼻子，普通铜鼻子连接充电桩电源。欧洲标准的直流充电枪（干式），它能够承载的最大电流是直流200安培。用它来给家用电动汽车充电，充满家用电动汽车的电池，至少需要两个多小时的时间。无论是车主还是车企，急切盼望改变这种充电慢的现状。
目前世界各国都在研究解决快速充电问题，思路方法都是一样的。随着新能源电动汽车电池技术的进步，尽可能的加大充电桩输出的充电电流。把充电桩输出的充电电流由直流200安培加大到直流300至600安培之间。
若把欧洲标准的直流充电枪做成液冷的直流充电枪，需要解决的问题是直流充电枪内的直流正极、直流负极导电插孔，使其形位尺寸符合IEC 62196-3标准，还能通过冷却液散热冷却，使其直流正极、直流负极导电插孔安全承载直流300至600安培之间的充电电流而不会过热。
实用新型内容
为了解决背景技术中的问题，本实用新型给出了一种欧洲标准液冷直流充电枪。
一种欧洲标准液冷直流充电枪，基于IEC 62196-3充电系统，用欧洲标准的直流充电枪的壳体和直流充电枪内的信号线导电端子，只把欧洲标准的直流充电枪内的直流正极、直流负极导电插孔，由原来的干式结构，改为液冷结构的液冷导电插孔，形位尺寸均符合IEC 62196-3标准，设有的直流正极、直流负极液冷电缆与PE地线、六根信号线集成为一根电缆，即集成液冷电缆，直流正极、直流负极液冷导电插孔尾部连接直流正极、直流负极液冷母线，直流正极、直流负极液冷母线的另外一端连接液冷双通道电极，集成液冷电缆通过直流充电枪的内腔，穿过直流充电枪的尾部空腔和密封环，用集成线缆锁紧环锁紧集成液冷电缆。
进一步地，液冷母线由三部分构成：绝缘外套管、软体导线、聚四氟乙烯管；绝缘外套管内设置有一根软体导线，一根聚四氟乙烯管；软体导线分层编织在聚四氟乙烯管的外壁，聚四氟乙烯管贯穿软体导线的中心，聚四氟乙烯管的内孔是冷却液内通道，绝缘外套管与软体导线之间设置有环状间隙，环状间隙为液冷母线的冷却液外通道。
进一步地，液冷导电插孔尾部连接液冷母线；液冷母线的另外一端连接液冷双通道电极，具体连接如下：液冷母线内的软体导线的两端分别连接：液冷导电插孔的导线连接端和液冷双通道电极的导线连接腔；连接方式均为半圆槽形压接，液冷母线的冷却液内通道的两端分别连接：液冷导电插孔内管和电极冷却液内管，连接方式均为过盈套接，液冷母线的绝缘外套管的两端分别套接于：液冷导电插孔和液冷双通道电极设有的马牙齿形密封槽上，紧固方式均为卡箍锁紧。
进一步地，集成电缆锁紧环为中空台阶形，内孔壁上设置有环形槽；在内孔的外壁沿轴向设置有与直流充电枪壳体连接的固定孔，锁紧环有两部分构成：本体和滑动块；滑动块是在锁紧环的大台阶部位线切割下来的一个零件；滑动块与本体的连接固定对称设置有两个螺钉孔；滑动块与本体的轴向定位由两处定位槽，锁紧环的材质为固态金属铝合金或不锈钢。
进一步地，液冷导电插孔，其外形为台阶轴形状，内部是贯通的台阶连通腔，其中小直径轴的连通腔，为导线连接端；大直径轴的连通腔为导电插孔端，在台阶轴大端与小端的外圆柱结合部位，靠近台阶轴大端根部的外圆柱面上，设置有定位法兰。
进一步地，小直径轴的连通腔，用于半圆压接软体导线，在小直径轴的外圆柱面上设置有马牙齿形密封槽，大直径轴的连通腔为导电插孔端，大直径轴的连通腔，封闭于大直径轴导电插孔端的端面，在导电插孔端的端面上设有与直流充电插座导电端子相对应的导电插孔，导电插孔内设置有夹紧弹簧，用于夹紧直流充电插座的公头导电端子，建立直流充电插座导电端子与欧洲标准的直流充电枪的液冷导电插孔的电性连接，小直径轴的连通腔内设置有液冷导电插孔内管, 液冷导电插孔内管的外径小于小直径轴的连通腔的内径，液冷导电插孔内管伸出导线连接端；在液冷导电插孔的大直径轴的连通腔内，设有环形分流套，环形分流套将液冷导电插孔的大直径轴的连通腔，分成内层空腔和外层空腔，内层空腔与外层空腔在环形分流套前端开口连通。
进一步地，液冷双通道电极的电极本体的一端螺纹连接有同轴的电极管道；电极本体上的内螺纹孔，螺接电极管道外螺纹，在螺接部位的电极管道外螺纹上设置有锁紧螺母，锁紧螺母上有个台阶槽，台阶槽内设置有密封圈，所述电极管道的外管壁上设有马牙齿形密封槽；电极管道的内腔为软体导体线的导线连接腔,所述导线连接腔开口于电极管道的端面；电极本体上设置冷却液入口和冷却液出口；其上均连接有快速接头，冷却液出口靠近电极管道端，冷却液入口远离电极管道端，冷却液的入口与冷却液出口之间有电极冷却液内管隔离，电极冷却液内管的一端与电极内的内螺纹孔螺纹连接；另外一端向外伸出导线连接腔，在电极本体上设有安装座，安装座上有安装孔。
连续不断流动循环的冷却液，由液冷双通道电极的进液口进入液冷母线的内通道，到达欧洲标准直流充电枪的直流正极、直流负极的液冷导电插孔的内层空腔，对欧洲标准直流充电枪的直流正极、直流负极液冷导电插孔进行冷却；流动的冷却液经过欧洲标准的直流充电枪直流正极、直流负极液冷导电插孔的环形分流套端部的开口槽，返回到欧洲标准直流充电枪的直流正极、直流负极液冷导电插孔的外层空腔，然后返流到液冷电缆的外通道，穿过其内的软体导线，带走软体导线的热，流动的冷却液经过液冷电缆的液冷双通道电极的冷却液出口，回到冷却系统冷却后循环使用。相比于现有技术，本技术方案的有益效果为：可以针对线缆的软导体、直流充电枪内的液冷导电插孔很好的散热冷却，使其能够承载直流300至600安培之间的充电电流，并能安全可靠的工作，有助于解决快速充电问题。
附图说明
图1：一种欧洲标准液冷直流充电枪。
图2：集成电缆锁紧环结构图。
图3：集成液冷电缆外观图。
图4：液冷电缆结构图。
图5：液冷导电插孔结构图。
图6：集成液冷线缆结构图。
图7：直流正极或直流负极液冷母线结构图。
图8：液冷双通道电极外观结构图。
图9：液冷双通道电极内部结构图。
图中：2.03.1、本体；2.03.2、滑动块；2.03.3、环形槽；2.03.4、固定孔；2.03.5、螺钉孔；2.03.6、定位槽；2.05、集成液冷电缆；3、液冷导电插孔；3.01、台阶连通腔；3.02、小直径轴的连通腔；3.03、大直径轴的连通腔；3.04、环形分流套；3.05、内层空腔；3.06、外层空腔；3.07、液冷导电插孔内管；3.08、夹紧弹簧；3.09、马牙齿形密封槽；3.10、导电插孔端；3.11、导线连接端；3.12、定位法兰；4.02、液冷母线；4.03、聚四氟乙烯管；4.04、软体导线；4.05、绝缘外套管；4.06、冷却液内通道；4.07、冷却液外通道。5、液冷双通道电极；5.01、电极冷却液内管；5.02、电极管道；5.03、电极管道外螺纹；5.04、锁紧螺母；5.05、密封圈；5.06、马牙齿形密封槽；5.07、导线连接腔；5.08、冷却液出口；5.09、冷却液入口；5.10、内螺纹孔；5.11、安装座；6、卡箍。
具体实施方式
实施例1
如图1-图9所示，一种欧洲标准液冷直流充电枪，基于IEC 62196-3充电系统，用欧洲标准的直流充电枪的壳体和直流充电枪内的信号线导电端子，只把欧洲标准的直流充电枪内的直流正极、直流负极导电插孔，由原来的干式结构，改为液冷结构的液冷导电插孔3，形位尺寸均符合IEC 62196-3标准，设有的直流正极、直流负极液冷电缆与PE地线、六根信号线集成为一根电缆，即集成液冷电缆2.05，直流正极、直流负极液冷导电插孔3尾部连接直流正极、直流负极液冷母线4.02，直流正极、直流负极液冷母线4.02的另外一端连接液冷双通道电极5，集成液冷电缆2.05通过直流充电枪的内腔，穿过直流充电枪的尾部空腔和密封环，用集成线缆锁紧环锁紧集成液冷电缆2.05。
液冷母线4.02由三部分构成：绝缘外套管4.05、软体导线4.04、聚四氟乙烯管4.03；绝缘外套管4.05内设置有一根软体导线4.04，一根聚四氟乙烯管4.03；软体导线4.04分层编织在聚四氟乙烯管4.03的外壁，聚四氟乙烯管4.03贯穿软体导线4.04的中心，聚四氟乙烯管4.03的内孔是冷却液内通道4.06，绝缘外套管4.05与软体导线4.04之间设置有环状间隙，环状间隙为液冷母线4.02的冷却液外通道4.07。
液冷导电插孔3尾部连接液冷母线4.02；液冷母线4.02的另外一端连接液冷双通道电极5，具体连接如下：液冷母线4.02内的软体导线4.04的两端分别连接：液冷导电插孔3的导线连接端3.11和液冷双通道电极5的导线连接腔5.07；连接方式均为半圆槽形压接，液冷母线4.02的冷却液内通道4.06的两端分别连接：液冷导电插孔内管3.07和电极冷却液内管5.01，连接方式均为过盈套接，液冷母线4.02的绝缘外套管4.05的两端分别套接于：液冷导电插孔3和液冷双通道电极5设有的马牙齿形密封槽3.09，5.06上，紧固方式均为卡箍6锁紧。
集成电缆锁紧环为中空台阶形，内孔壁上设置有环形槽2.03.3；在内孔的外壁沿轴向设置有与直流充电枪壳体连接固定孔2.03.4，锁紧环有两部分构成：本体2.03.1和滑动块2.03.2；滑动块2.03.2是在锁紧环的大台阶部位线切割下来的一个零件；滑动块2.03.2与本体2.03.1的连接固定对称设置有两个螺钉孔2.03.5；滑动块2.03.2与本体2.03.1的轴向定位由两处定位槽2.03.6，锁紧环的材质为固态金属铝合金或不锈钢。
液冷导电插孔3，其外形为台阶轴形状，内部是贯通的台阶连通腔3.01，其中小直径轴的连通腔3.02，为导线连接端3.11；大直径轴的连通腔3.03为导电插孔端3.10，在台阶轴大端与小端的外圆柱结合部位，靠近台阶轴大端根部的外圆柱面上，设置有定位法兰3.12。
小直径轴的连通腔3.02，用于半圆压接软体导线4.04，在小直径轴的外圆柱面上设置有马牙齿形密封槽3.09，大直径轴的连通腔3.03为导电插孔端3.10，大直径轴的连通腔3.03，封闭于大直径轴导电插孔端3.10的端面，在导电插孔端3.10的端面上设有与直流充电插座导电端子相对应的导电插孔，导电插孔内设置有夹紧弹簧3.08，用于夹紧直流充电插座的公头导电端子，建立直流充电插座导电端子与欧洲标准的直流充电枪的液冷导电插孔3的电性连接，小直径轴的连通腔3.02内设置有液冷导电插孔内管3.07, 液冷导电插孔内管3.02的外径小于小直径轴的连通腔3.02的内径，液冷导电插孔内管3.07伸出导线连接端3.11；在液冷导电插孔3的大直径轴的连通腔3.03内，设有环形分流套3.04，环形分流套3.04将液冷导电插孔3的大直径轴的连通腔3.03，分成内层空腔3.05和外层空腔3.06，内层空腔3.05与外层空腔3.06在环形分流套3.04前端开口连通。
液冷双通道电极5的电极本体的一端螺纹连接有同轴的电极管道5.02；电极本体上的内螺纹孔，螺接电极管道外螺纹5.03，在螺接部位的电极管道外螺纹5.03上设置有锁紧螺母5.04，锁紧螺母5.04上有个台阶槽，台阶槽内设置有密封圈5.05，所述电极管道5.02的外管壁上设有马牙齿形密封槽5.06；电极管道5.02的内腔为软体导体线4.04的导线连接腔5.07,所述导线连接腔5.07开口于电极管道5.02的端面；电极本体上设置冷却液入口5.09和冷却液出口5.08；其上均连接有快速接头，冷却液出口5.08靠近电极管道5.02端，冷却液入口5.09远离电极管道5.02端，冷却液的入口5.09与冷却液出口5.08之间有电极冷却液内管5.01隔离，电极冷却液内管5.01的一端与电极内的内螺纹孔5.10螺纹连接；另外一端向外伸出导线连接腔5.07，在电极本体上设有安装座5.11，安装座5.11上有安装孔。
一种欧洲标准液冷直流充电枪的装配：
液冷导电插孔3与液冷母线4.02的装配：液冷导电插孔3的尾部与液冷母线4.02连接。软体导线4.04与液冷导电插孔3的导线连接端3.11采取半圆压接方式连接。液冷导电插孔内管3.07通过半圆压接的内圆弧槽；液冷导电插孔内管3.07的一端连接液冷母线4.02的冷却液内通道4.06；另外一端连接液冷导电插孔3的内层空腔3.05。液冷母线4.02的绝缘外套管4.05套装液冷导电插孔3的马牙齿形密封槽3.09上，用卡箍6锁紧密封后，直流充电枪导电插孔3的外层空腔3.06与液冷母线4.02的冷却液外通道4.07相通。液冷导电插孔3的内层空腔3.05与外层空腔3.06，由环形分流套3.04的开口槽连通。
液冷母线4.02与液冷双通道电极5的装配：液冷母线4.02内的软体导线4.04与电极管道5.02的内管壁半圆压接。电极冷却液内管5.01通过半圆压接的内圆弧槽，它一端与液冷母线4.02的冷却液内通道4.06连接；另外一端与电极的冷却液入口5.09连通。绝缘外套管4.05套接于电极管道5.02的马牙齿形密封槽5.06上、由卡箍6锁紧密封后，所述电极的冷却液出口5.08通过电极管道5.02与液冷母线4.02的冷却液外通道4.07相通。
上列所述：液冷母线4.02的一端与液冷导电插孔3连接，另外一端与液冷双通道电极5连接。液冷导电插孔3、液冷母线4.02、液冷双通道电极5，把这三者完好的装配在一起，就是一根完整的直流正极或直流负极液冷电缆。直流正极、直流负极液冷电缆与PE地线、六根信号线集成为一根电缆，即集成液冷电缆。集成液冷电缆2.05压装液冷导电插孔3的一端，安装于欧洲标准的直流充电枪的壳体内；集成液冷电缆2.05含液冷双通道电极5的一端，在欧洲标准直流充电枪的壳体外。集成液冷电缆2.05在直流充电枪内的安装：信号导电端子、PE地线导电端子、直流正极、直流负极液冷导电插孔3分别按照直流充电枪头部2.04上标注的位置，对号归位，其余三根信号线连接直流充电枪内的测温传感器；绝缘压盖固定导电端子后；用螺丝把直流充电枪的插头2.04固定于直流充电枪的壳体上。集成液冷电缆2.05通过直流充电枪的内腔，穿过直流充电枪的尾部空腔和密封环，用集成电缆锁紧环锁紧集成液冷电缆2.05。装配完成，该产品就是一款完整的欧洲标准的液冷直流充电枪。
液冷目的实现：循环流动的冷却液，由液冷双通道电极的冷却液入口5.09进入液冷双通道电极5的内部；经过液冷双通道电极的冷却液内管5.01进入液冷母线的冷却液内通道4.06，到达欧洲标准的直流充电枪导电插孔的内层空腔3.05；对直流充电枪内的液冷导电插孔3进行冷却。流动的冷却液经过直流充电枪内的液冷导电插孔3的环形分流套3.04端部的开口槽，返流到直流充电枪内的导电插孔式液冷导电端子3的外层空腔3.06；冷却液继续返流，到达液冷母线的冷却液外通道4.07；冷却液穿过冷却液外通道4.07内的软体导线4.04，带走软体导线4.04在充电过程中产生的热。流动的冷却液经过液冷双通道电极5的冷却液出口5.08，回到冷却系统冷却后循环使用。循环流动的冷却液，可以针对直流充电枪的液冷导电插孔3和其尾部连接的软体导线4.04很好的散热冷却，使其能够承载直流300至600安培之间的充电电流而不会过热，并能安全可靠的工作。用欧洲标准的液冷直流充电枪给欧盟地区的电动汽车充电，可以很好的解决欧盟地区电动汽车的快速充电问题。

Claims (7)

1.一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：基于IEC 62196-3充电系统，用欧洲标准的直流充电枪的壳体和直流充电枪内的信号线导电端子，只把欧洲标准的直流充电枪内的直流正极、直流负极导电插孔，由原来的干式结构，改为液冷结构的液冷导电插孔（3），形位尺寸均符合IEC 62196-3标准，设有的直流正极、直流负极液冷电缆与PE地线、六根信号线集成为一根电缆，即集成液冷电缆（2.05），直流正极、直流负极液冷导电插孔（3）尾部连接直流正极、直流负极液冷母线（4.02），直流正极、直流负极液冷母线（4.02）的另外一端连接液冷双通道电极（5），集成液冷电缆（2.05）通过直流充电枪的内腔，穿过直流充电枪的尾部空腔和密封环，用集成线缆锁紧环锁紧集成液冷电缆（2.05）。
2.如权利要求1所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：液冷母线（4.02）由三部分构成：绝缘外套管（4.05）、软体导线（4.04）、聚四氟乙烯管（4.03）；绝缘外套管（4.05）内设置有一根软体导线（4.04），一根聚四氟乙烯管（4.03）；软体导线（4.04）分层编织在聚四氟乙烯管（4.03）的外壁，聚四氟乙烯管（4.03）贯穿软体导线（4.04）的中心，聚四氟乙烯管（4.03）的内孔是冷却液内通道（4.06），绝缘外套管（4.05）与软体导线（4.04）之间设置有环状间隙，环状间隙为液冷母线（4.02）的冷却液外通道（4.07）。
3.如权利要求2所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：液冷导电插孔（3）尾部连接液冷母线（4.02）；液冷母线（4.02）的另外一端连接液冷双通道电极（5），具体连接如下：液冷母线（4.02）内的软体导线（4.04）的两端分别连接：液冷导电插孔（3）的导线连接端（3.11）和液冷双通道电极（5）的导线连接腔（5.07）；连接方式均为半圆槽形压接，液冷母线（4.02）的冷却液内通道（4.06）的两端分别连接：液冷导电插孔内管（3.07）和电极冷却液内管（5.01），连接方式均为过盈套接，液冷母线（4.02）的绝缘外套管（4.05）的两端分别套接于：液冷导电插孔（3）和液冷双通道电极（5）设有的马牙齿形密封槽（3.09，5.06）上，紧固方式均为卡箍（6）锁紧。
4.如权利要求3所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：集成电缆锁紧环为中空台阶形，内孔壁上设置有环形槽（2.03.3）；在内孔的外壁沿轴向设置有与直流充电枪壳体连接的固定孔（2.03.4），锁紧环有两部分构成：本体（2.03.1）和滑动块（2.03.2）；滑动块（2.03.2）是在锁紧环的大台阶部位线切割下来的一个零件；滑动块（2.03.2）与本体（2.03.1）的连接固定对称设置有两个螺钉孔（2.03.5）；滑动块（2.03.2）与本体（2.03.1）的轴向定位由两处定位槽（2.03.6），锁紧环的材质为固态金属铝合金或不锈钢。
5.如权利要求4所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：液冷导电插孔（3），其外形为台阶轴形状，内部是贯通的台阶连通腔（3.01），其中小直径轴的连通腔（3.02），为导线连接端（3.11）；大直径轴的连通腔（3.03）为导电插孔端（3.10），在台阶轴大端与小端的外圆柱结合部位，靠近台阶轴大端根部的外圆柱面上，设置有定位法兰（3.12）。
6.如权利要求5所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：小直径轴的连通腔（3.02），用于半圆压接软体导线（4.04），在小直径轴的外圆柱面上设置有马牙齿形密封槽（3.09），大直径轴的连通腔（3.03）为导电插孔端（3.10），大直径轴的连通腔（3.03），封闭于大直径轴导电插孔端（3.10）的端面，在导电插孔端（3.10）的端面上设有与直流充电插座导电端子相对应的导电插孔，导电插孔内设置有夹紧弹簧（3.08），用于夹紧直流充电插座的公头导电端子，建立直流充电插座导电端子与欧洲标准的直流充电枪的液冷导电插孔（3）的电性连接，小直径轴的连通腔（3.02）内设置有液冷导电插孔内管（3.07）, 液冷导电插孔内管（3.02）的外径小于小直径轴的连通腔（3.02）的内径，液冷导电插孔内管（3.07）伸出导线连接端（3.11）；在液冷导电插孔（3）的大直径轴的连通腔（3.03）内，设有环形分流套（3.04），环形分流套（3.04）将液冷导电插孔（3）的大直径轴的连通腔（3.03），分成内层空腔（3.05）和外层空腔（3.06），内层空腔（3.05）与外层空腔（3.06）在环形分流套（3.04）前端开口连通。
7.如权利要求6所述的一种欧洲标准液冷直流充电枪，其特征在于：液冷双通道电极（5）的电极本体的一端螺纹连接有同轴的电极管道（5.02）；电极本体上的内螺纹孔，螺接电极管道外螺纹（5.03），在螺接部位的电极管道外螺纹（5.03）上设置有锁紧螺母（5.04），锁紧螺母（5.04）上有个台阶槽，台阶槽内设置有密封圈（5.05），所述电极管道（5.02）的外管壁上设有马牙齿形密封槽（5.06）；电极管道（5.02）的内腔为软体导体线（4.04）的导线连接腔（5.07）,所述导线连接腔（5.07）开口于电极管道（5.02）的端面；电极本体上设置冷却液入口（5.09）和冷却液出口（5.08）；其上均连接有快速接头，冷却液出口（5.08）靠近电极管道（5.02）端，冷却液入口（5.09）远离电极管道（5.02）端，电极冷却液内管（5.01）的一端与电极内的内螺纹孔（5.10）螺纹连接；另外一端向外伸出导线连接腔（5.07），在电极本体上设有安装座（5.11），安装座（5.11）上有安装孔。
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