CN213340933U - 一种电动汽车用的高压连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是提出一种电动汽车用的高压连接器，以解决高压连接器防水性能差的问题，以及减少不必要的功率损耗。本实用新型的电动汽车用的高压连接器由插头和插座组成；所述插头设有由插头壳体及尾盖组成的中空腔体，以及设置于插头壳体内的插针、穿过尾盖伸入至插头壳体内并与插针连接的线缆；所述插座设有由插座壳体及卡板组成的中空腔体，以及设置于插座壳体内的固定座、穿过卡板并伸入至固定座内的插套，固定座的开口端面处设有限位环；关键在于，所述线缆与尾盖之间设有过线密封圈，插头壳体内设有用于与限位环相抵配合的插合密封圈；插座壳体的尾端端面处设有线性密封圈，壳体与固定座之间设有O形密封圈，固定座与插套之间设有插套密封圈。

Description

一种电动汽车用的高压连接器

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车用的高压连接器。

背景技术

电动汽车的高压连接器主要用于动力电池放电端口、动力电池快充端口、电机控制器输入、输出端口、驱动电机、电动空调等，上述这些回路的特点为高电压、大电流，所以高压连接器应具有良好的防护性能、耐电压、耐温度性、防水性能，才能确保电动汽车的安全。

在实际使用中发现，在电动汽车高压电缆与用电设备之间出现了诸多连接问题，如连接器端子退位，增加功率损耗，更为严重的可能造成整车在行驶过程中突然断电，带来交通事故；连接器插座端因与用电设备（电机、电机控制器、电动空调）或供电设备（动力电池）壳体之间的配合问题，如不同型材钣金受外力影响，导致插座端与壳体之间端面密封失效，或者端子在用电设备内部固定时存在高度差会导致绝缘壳体与压铸体缝隙变大，导致连接器插不上或插座与插件接触时密封圈的压缩量达不到设计要求（一般密封圈的压缩量需达到30%），就有可能导致漏水，造成整车绝缘故障，更为严重的可能会漏电，危及自身安全。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种电动汽车用的高压连接器，以解决高压连接器防水性能差的问题，以及减少不必要的功率损耗。

本实用新型的电动汽车用的高压连接器由插头和插座组成；所述插头设有由插头壳体及尾盖组成的中空腔体，以及设置于插头壳体内的插针、穿过尾盖伸入至插头壳体内并与插针连接的线缆；所述插座设有由插座壳体及卡板组成的中空腔体，以及设置于插座壳体内的固定座、穿过卡板并伸入至固定座内的插套，固定座的开口端面处设有限位环；关键在于，所述线缆与尾盖之间设有过线密封圈，插头壳体内设有用于与限位环相抵配合的插合密封圈；插座壳体的尾端端面处设有线性密封圈，壳体与固定座之间设有O形密封圈，固定座与插套之间设有插套密封圈。

上述过线密封圈用于提高线缆与尾盖之间的密封性，避免水汽从该处进入到插头内部，同时尾盖还能够起到限位作用，防止线缆受到径向拉扯时出现窜动而导致水汽从尾盖与线缆之间的缝隙处进入插头。

插座中的O型密封圈为径向密封结构，可避免水汽从插座壳体与固定座的间隙处进入到插件内部，导致性能失效；线性密封圈可保证用电设备本体与插座安装面板形成端面密封结构，防止因不同钣金的结构容错率问题，造成端面缝隙增大，从而导致水进入用电设备，造成更大的维修成本；插套密封圈对固定座与插套的间隙进行密封。

在插头与插座对接后，插合密封圈与插座的限位环相抵，在插座与插头的内部形成密封结构，以保证插合连接处的密封性能，此密封结构为最核心密封组件，外力的加持会对固定座中的端子产生偏心作用力，影响单边密封性能，而插合密封圈为径向密封结构，可防止单边密封圈压缩量不够，从而确保内部的密封性能可靠。

进一步地，所述插头内设有互锁端子，所述插座内设有用于与互锁端子配合的互锁孔，所述插座在互锁孔处设有互锁防水栓。互锁端子与互锁孔配合以实现高压互锁功能，上述互锁防水栓可以实现即使插头、插座内部流入水，也可保证用电设备本体不受损害，为用电设备提供二次保护。

进一步地，所述插头的内部设有贯穿头端和尾端的金属屏蔽罩，以及屏蔽环，所述屏蔽环由分别环接于线缆屏蔽丝内、外两侧的屏蔽内环、屏蔽外环组成，插头的尾端设有金属屏蔽筒，所述屏蔽筒设有弹性臂，所述弹性臂压在屏蔽外环上，从而利用弹性屏蔽筒将屏蔽罩与屏蔽环连接；所述插座壳体为金属壳体，插座的内部设有与插座壳体相接的金属弹片，所述弹片在插头与插座对接时与屏蔽罩接触。在插头与插座对接后，弹片与屏蔽罩接触，这样就形成了插座壳体-弹片-屏蔽罩-屏蔽筒-屏蔽环-线缆屏蔽丝的屏蔽路径，提高了抗干扰能力。还可以在插座壳体的表面电镀镍，以降低屏蔽连接电阻。

进一步地，所述插针处设有插针保护筒，所述插针保护筒的内径大于插套的外径且小于固定座的内径。上述插针保护筒与插针将插套夹于中间，形成曲折的迷宫式结构，可以增加插针与插套的密封性。

进一步地，所述插针的端部位于插针保护筒的内部，插针的端部设有凸部，凸部的截面小于插针的截面，所述凸部安装有绝缘保护帽，所述绝缘保护帽的外径小于等于插针的外径。上述插针没有外露于插针保护筒，而插针端部设置的绝缘保护帽可以避免人员直接接触到带电插针，提高了安全性。

进一步地，所述插头和插座设有相互配合的自锁装置，以避免因插合不到位而导致插针与插套接触不良，减少了不必要的功率损耗。

本实用新型通过设置自锁装置、插头与插座独自及相互配合的密封结构等，大大提升了高压连接器的防水性能，降低了因插接不到位而造成的功率损耗，从而避免了相关故障的发生几率，节省了维修成本。

附图说明

图1为本实用新型的高压连接器在未插合状态时的结构剖面图。

图2为本实用新型的高压连接器在插合状态时的结构剖面图。

图3为本实用新型的高压连接器在插合状态时的侧视图。

图4为本实用新型的高压连接器的屏蔽结构示意图。

附图标示：1、插头；101、插头壳体；102、尾盖；103、插针；104、线缆；105、插针保护筒；106、绝缘保护帽；107、过线密封圈；108、插合密封圈；109、互锁端子；110、屏蔽罩；111、屏蔽内环；112、屏蔽外环；113、屏蔽筒；114、扳手；2、插座；201、插座壳体；202、固定座；203、卡板；204、插套；205、限位环；206、线性密封圈；207、O形密封圈；208、插套密封圈；209、互锁孔；210、互锁防水栓；211、弹片；212、CPA；213、端子。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种电动汽车用的高压连接器，以解决高压连接器防水性能差的问题，以及减少不必要的功率损耗。

如图1所示，本实施例的电动汽车用的高压连接器由插头1和插座2组成，其中，所述插头1设有由插头壳体101及尾盖102组成的中空腔体，以及设置于插头壳体101内的插针103、穿过尾盖102伸入至插头壳体101内并与插针103连接的高压线缆104。线缆104与尾盖102之间设有过线密封圈107，插头壳体101内设有用于与限位环205相抵配合的插合密封圈108；插针103采用电镀银，提升在载流能力，减少损耗，插针103处设有端部开口的插针保护筒105，所述插针保护筒105的内径大于插套204的外径且小于固定座202的内径；插针103的端部位于插针保护筒105的内部，插针103的端部设有凸部，凸部的截面小于插针103的截面，所述凸部安装有绝缘保护帽106，所述绝缘保护帽106的外径小于等于插针103的外径。上述插针保护筒105与插针103将插套夹于中间，形成曲折的迷宫式结构，可以增加插针103与插套的密封性。上述插针103没有外露于插针保护筒105，而插针103端部设置的绝缘保护帽106可以避免人员直接接触到带电插针103，提高了安全性。

插座2一般固定于用电设备壳体、或供电设备上，如动力电池、驱动电机等，插座2内部端子213一般跟铜排连接，用螺栓固定，从而实现电性能连接；插座2设有由插座壳体201及卡板203组成的中空腔体，以及设置于插座壳体201内的固定座202、穿过卡板203并伸入至固定座202内的插套204，固定座202的开口端面处设有限位环205；插座壳体201的尾端端面处设有线性密封圈206，壳体与固定座202之间设有O形密封圈207，固定座202与插套204之间设有插套密封圈208。

插头1内设有互锁端子109，所述插座2内设有用于与互锁端子109配合的互锁孔209，所述插座2在互锁孔209处设有互锁防水栓210。互锁端子109与互锁孔209配合以实现高压互锁功能，上述互锁防水栓210可以实现即使插头1、插座2内部流入水，也可保证用电设备本体不受损害，为用电设备提供二次保护。

上述过线密封圈107用于提高线缆104与尾盖102之间的密封性，避免水汽从该处进入到插头1内部，同时尾盖102还能够起到限位作用，防止线缆104受到径向拉扯时出现窜动而导致水汽从尾盖102与线缆104之间的缝隙处进入插头1。

插座2中的O型密封圈207为径向密封结构，可避免水汽从插座壳体201与固定座202的间隙处进入到插座内部，导致性能失效；线性密封圈206可保证用电设备本体与插座2安装面板形成端面密封结构，防止因不同钣金的结构容错率问题，造成端面缝隙增大，从而导致水进入用电设备，造成更大的维修成本；插套密封圈208对固定座202与插套204的间隙进行密封。

如图2所示，在插头1与插座2对接后，插合密封圈108与插座2的限位环205相抵，在插座2与插头1的内部形成密封结构，以保证插合连接处的密封性能，此密封结构为最核心密封组件，外力的加持会对固定座202中的端子产生偏心作用力，影响单边密封性能，而插合密封圈108为径向密封结构，可防止单边密封圈压缩量不够，从而确保内部的密封性能可靠。

如图1、2、4所示，插头1的内部通过注塑方式设有贯穿头端和尾端的金属屏蔽罩110，以及屏蔽环，所述屏蔽环由分别环接于线缆104屏蔽丝内、外两侧的屏蔽内环111、屏蔽外环112组成，插头1的尾端设有金属屏蔽筒113，所述屏蔽筒113设有弹性臂，所述弹性臂压在屏蔽外环上，从而利用弹性屏蔽筒113将屏蔽罩110与屏蔽环连接；所述插座壳体201为金属壳体，插座2的内部设有与插座壳体201相接的金属弹片211，所述弹片211在插头1与插座2对接时与屏蔽罩110接触。在插头1与插座2对接后，弹片211与屏蔽罩110接触，这样就形成了插座壳体201-弹片211-屏蔽罩110-屏蔽筒113-屏蔽环-线缆104屏蔽丝的屏蔽路径，提高了抗干扰能力。还可以在插座壳体201的表面电镀镍，以降低屏蔽连接电阻。

插头1和插座2设有相互配合的自锁装置，以避免因插合不到位而导致插针103与插套204接触不良，减少了不必要的功率损耗。上述自锁结构由扳手114和CPA212组合，当插头1与插座2插合好时，扳手114可推动到位，插头1主卡勾顶住二次锁止前凸台向上边形后，二次才可操作锁止。上述自锁结构已经广泛应用于连接器中，此处不再赘述。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车用的高压连接器，由插头和插座组成；所述插头设有由插头壳体及尾盖组成的中空腔体，以及设置于插头壳体内的插针、穿过尾盖伸入至插头壳体内并与插针连接的线缆；所述插座设有由插座壳体及卡板组成的中空腔体，以及设置于插座壳体内的固定座、穿过卡板并伸入至固定座内的插套，固定座的开口端面处设有限位环；其特征在于，所述线缆与尾盖之间设有过线密封圈，插头壳体内设有用于与限位环相抵配合的插合密封圈；插座壳体的尾端端面处设有线性密封圈，壳体与固定座之间设有O形密封圈，固定座与插套之间设有插套密封圈。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用的高压连接器，其特征在于，所述插头内设有互锁端子，所述插座内设有用于与互锁端子配合的互锁孔，所述插座在互锁孔处设有互锁防水栓。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用的高压连接器，其特征在于，所述插头的内部设有贯穿头端和尾端的金属屏蔽罩，以及屏蔽环，所述屏蔽环由分别环接于线缆屏蔽丝内、外两侧的屏蔽内环、屏蔽外环组成，插头的尾端设有金属屏蔽筒，所述屏蔽筒设有弹性臂，所述弹性臂压在屏蔽外环上，从而利用弹性屏蔽筒将屏蔽罩与屏蔽环连接；所述插座壳体为金属壳体，插座的内部设有与插座壳体相接的金属弹片，所述弹片在插头与插座对接时与屏蔽罩接触。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用的高压连接器，其特征在于，所述插针处设有插针保护筒，所述插针保护筒的内径大于插套的外径且小于固定座的内径。

5.根据权利要求4所述的电动汽车用的高压连接器，其特征在于，所述插针的端部位于插针保护筒的内部，插针的端部设有凸部，凸部的截面小于插针的截面，所述凸部安装有绝缘保护帽，所述绝缘保护帽的外径小于等于插针的外径。

6.根据权利要求5所述的电动汽车用的高压连接器，其特征在于，所述插头和插座设有相互配合的自锁装置。

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