本申请要求于2021年12月31日提交中国专利局、申请号为202123449152.4、实用新型名称为“充电端子组件及充电枪”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种充电端子组件,旨在解决目前现有技术中充电端子发热区域不能有效降温的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型提出的一种充电端子组件,包括:
第一插针壳体,具有第一容腔及与所述第一容腔连通的第一进液孔与第一出液孔,且所述第一容腔内还连接有第一插针内芯;
第二插针壳体,具有第二容腔及与所述第二容腔连通的第二进液孔与第二出液孔,且所述第二容腔内还连接有第二插针内芯;
冷液管,所述第一插针内芯与第二插针内芯之间通过导体连接,所述导体位于所述冷液管内,所述第一插针内芯与所述第一插针壳体内壁之间、所述第二插针内芯与所述第二插针壳体内壁之间分别形成液流通道,所述冷液管连通所述第一出液孔和第二进液孔、并与所述液流通道形成冷却回路,以实现所述冷却液在第一插针壳体和第二插针壳体之间的流动。
可选地,所述第一插针内芯包括第一接线部与第一插接部,所述第一插接部为板状结构,并自所述第一出液孔插置于所述第一容腔内,所述第一插针内芯与所述第一插针壳体内壁之间存在间隙而形成所述液流通道,所述第一接线部延伸出所述第一容腔。
可选地,所述第一插接部还设置有卡接块,所述卡接块凸出所述第一插接部设置,且所述卡接块的侧壁贴合所述第一容腔内壁,所述第一插接部背离所述卡接块的一面设置有固定块,所述固定块与所述卡接块相背离的一面抵接在所述第一容腔内壁上,使所述第一插针内芯与所述第一插针壳体实现过盈连接。
可选地,所述第二插针内芯包括邻接的第二接线部和第二插接部,所述第二插针壳体远离所述第二进液孔的内壁面设有安装槽,所述第二插接部自所述第二进液孔插置于所述安装槽内,所述第二插接部与所述安装槽过盈连接,所述第二接线部与所述第二插针壳体的内壁面之间存在间隙而形成所述液流通道。
可选地,所述第一插针壳体连接有第一定位件,所述第一插接部的外周面设有与所述第一定位件配合的第一插孔,所述第一定位件的一端伸入所述第一容腔内而与所述第一插孔配合连接,以限制所述第一插针内芯转动。
可选地,所述第二插针壳体连接有第二定位件,所述第二插接部的外周面设有与所述第二定位件配合的第二插孔,所述第二定位件的一端伸入所述第二容腔内而与所述第二插孔配合连接,以限制所述第二插针内芯转动。
可选地,所述第一插针壳体还连接有第一转接部,所述第一转接部设于所述第一进液孔处,并设置具有第一连通孔的进液通道,所述进液通道还与所述第一进液孔连通;及
第一转接头,包括第一转接管以及设置在所述第一转接管外周面的第一隔挡部,位于所述第一隔挡部一侧的所述第一转接管与所述进液通道的第一连通孔连接,位于所述第一隔挡部另一侧的所述第一转接管连接有进液管,且所述进液管上还套接有第一紧固件。
可选地,所述第二插针壳体还连接有第二转接部,所述第二转接部设于所述第二出液孔处,并设置具有第二连通孔的出液通道,所述出液通道还与所述第二出液孔连通;及
第二转接头,包括第二转接管以及设置在所述第二转接管外周面的第二隔挡部,位于所述第二隔挡部一侧的所述第二转接管与所述出液通道的第二连通孔连接,位于所述第二隔挡部另一侧的所述第二转接管连接有出液管,且所述出液管上还套接有第二紧固件。
可选地,所述第一转接部还开设有与所述进液通道连通的第一附加孔,所述第一附加孔还连接有用于打开或关闭所述第一附加孔的第一封堵件;
所述第二转接部还开设有与所述出液通道连通的第二附加孔,所述第二附加孔还连接有用于打开或关闭所述第二附加孔的第二封堵件。
本实用新型还提出一种充电枪,包括如以上任一所述的充电端子组件。
本实用新型技术方案通过采用设置第一插针壳体,用于插接第一插针,两者之间存在间隙形成液流通道;设置第二插针壳体,用于插接第二插针,两者之间存在间隙形成液流通道。第一插针壳体与第二插针壳体之间通过冷液管连通,实现冷却液自第一插针壳体的第一进液孔流入第一插针壳体内的液流通道,后经第一出液孔进入冷液管,冷液管连通第二进液孔,后冷却液进入第二插针壳体内的液流通道,然后由第二出液孔流出。随着冷却液的连续流动,可以带走位于冷却液中的第一插针内芯与第二插针内芯产生的热量,从而对发热区域进行有效降温。本实用新型提供的充电端子组件结构简单,可在大功率充电时进行有效降温,以延长充电端子的使用寿命,保证充电过程更加安全。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种充电端子组件。
在现有技术中,新能源汽车越来越普及,汽车大功率充电需求越来越大,在大功率充电过程中首要解决的就是功率导体与端子在使用过程温度问题,导体与端子通常使用压接方式连接,由于接触电阻存在压接区域温度过高发生问题,单纯依靠自然散热很难实现发热区域的有效降温。
为了解决上述技术问题,本实用新型技术方案通过采用设置第一插针壳体,用于插接第一插针,两者之间存在间隙形成液流通道;设置第二插针壳体,用于插接第二插针两者之间存在间隙形成液流通道。第一插针壳体与第二插针壳体之间通过冷液管连通,实现冷却液自第一插针壳体的第一进液孔流入第一插针壳体内的液流通道,后经第一出液孔进入冷液管,冷液管连通第二进液孔,后进入第二插针壳体内的液流通道,然后由第二出液孔流出。随着冷却液的连续流动,可以带走位于冷却液中的第一插针内芯与第二插针内芯产生的热量,从而对发热区域进行有效降温。本实用新型提供的充电端子组件结构简单,可在大功率充电时进行有效降温,以延长充电端子的使用寿命,保证充电过程更加安全。
下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
在本实用新型实施例中,如图1-4所示,该充电端子组件,包括:
第一插针壳体10,具有第一容腔11及与第一容腔11连通的第一进液孔12与第一出液孔13,且第一容腔11内还连接有第一插针内芯20;
第二插针壳体30,具有第二容腔31及与第二容腔31连通的第二进液孔32与第二出液孔33,且第二容腔31内还连接有第二插针内芯40;
冷液管,第一插针内芯20与第二插针内芯40之间通过导体90连接,导体90位于冷液管内,第一插针内芯20与第一插针壳体10内壁之间、第二插针内芯40与第二插针壳体30内壁之间分别形成液流通道,冷液管连通第一出液孔和第二进液孔、并与液流通道形成冷却回路,以实现冷却液在第一插针壳体10和第二插针壳体30之间的流动而冷却第一插针内芯20与第二插针内芯40。
在本实施例中,第一插针壳体10与第一插针内芯20、第二插针壳体30与第二插针内芯40均可以由金属导电材料制成,例如可采用铜合金或纯铜,且一般需要对其做镀镍、镀银等表面处理,从而提高导电性能。冷液管一端连接第一出液孔13,另一端连接第二进液孔32,第一插针内芯20固定于第一插针壳体10的第一容腔11中,并且第一插针内芯20与第一容腔11内壁之间存在间隙,其实现的方式可以为,第一插针内芯20位于第一容腔11的部分宽度小于第一容腔11的内径,则第一插针内芯20与第一插针壳体10之间形成间隙,进而形成液流通道。另外,第一插针内芯20与第一插针壳体10的内壁面了通过连接柱连接,当然,连接柱可以通过焊接、螺纹连接等方式实现第一插针内芯20与第一插针壳体10之间的固定。多根连接柱间隔设置在第一插针内芯20与第一插针壳体10内壁之间,保证形成液流通道以及保证两者的连接强度。第二插针内芯40固定与第二插针壳体30的第二容腔31中,并且第二插针内芯40与第二容腔31内壁之间存在间隙,以形成液流通道保证冷却液的流动。在本实施中,第二插针内芯40与第二插针壳体30连接的实现方式参见第一插针壳体10与第一插针内芯20的连接。
另外,冷液管用于连接第一插针壳体10与第二插针壳体30,并提供冷却液由第一插针壳体10流向第二插针壳体30的液流管道。具体的,第一插针内芯20与第二插针内芯40之间通过导体90连接,导体90位于冷液管内,第一插针内芯20的一端压接导体90的一端,导体90的另一端压接所述第二插针内芯40的一端,实现两个插针内芯之间的连接,并且导体90位于冷液管50中,冷液管50中的冷却液可对导体90及压接处进行降温,并且可以理解的是导体90与冷液管50内壁之间存在间隙,为冷却液提供液流通道,以实现流通。另外,冷液管一端连接第一出液孔13,另一端连接第二进液孔32,以实现冷却液的流通。第一插针壳体10远离冷液管50的一端用于插接在充电设备上进行充电。第一插针壳体10远离第一出液孔13的一端为圆柱状结构,并且端部直径逐渐减小,用于插接在其他结构进行充电。并且在圆柱结构的外侧面还凸出设置有卡环,提高插接充电的强度。在本实施例中,冷却液可以为具有较好热传导性能的绝缘液体,如变压器油、电容器油、电缆油、硅油或矿物油中的任意一种。
可选地,第一插针内芯20包括第一接线部21与第一插接部22,第一插接部22为板状结构,并自第一出液孔13插置于第一容腔11内,第一插针内芯20与所述第一插针壳体10内壁之间存在间隙而形成液流通道,第一接线部21延伸出第一容腔11。
在具体实施过程中,第一插接部22与第一接线部21可一体成型,第一插针内芯20的第一接线部21位于第一容腔11的外侧,并靠近第二插针壳体30的一侧,第一接线部21用于压接导体90,第一插接部22用于与第一容腔11内壁连接,以实现第一插针内芯20与第一插针可以之间的连接。
具体的,第一插针壳体10的第一插接部22为板状结构,且第一插接部22的宽度小于或等于第一容腔11的内径,以实现顺利插入第一容腔11内。第一插针内芯20的一平面朝向第一进液孔12设置,第一进液孔12进入冷却液后,可直接流向第一插针内芯20的一平面上,然后沿平面向第一容腔11的底部方向流动,使冷却液可流经整个第一插接部22,以实现有效的散热。
进一步地,第一插接部22还设置有卡接块23,卡接块23凸出第一插接部22设置,且卡接块23的侧壁贴合第一容腔11内壁,第一插接部22背离卡接块23的一面设置有固定块24,固定块24与卡接块23相背离的一面抵接在第一容腔11内壁上,使第一插针内芯20与第一插针壳体10实现过盈连接。
在本实施例中,由于第一插接部22为板状结构,第一插接部22的一平面上凸出有卡接块23,具体的,卡接块23背离第一插接部22平面的一侧面呈弧形设置,并与第一容腔11的内壁贴合。在具体实施过程中,第一进液口位于第一插针壳体10的侧壁,第一插针内芯20插接至第一容腔11后,卡接块23位于第一进液孔12与第一出液孔13之间,由第一进液孔12进入的冷却液,在卡接块23一侧沿第一插针内芯20的平面向远离第一出液孔13的方向流动,到达第一容腔11底部后,沿第一插针内芯20背离卡接块23的一侧向第一出液孔13方向流动。另外,固定块24位于第一插接部22背离卡接块23的平面,并抵触第一容腔11内壁。这样,第一插针内芯20上的卡接块23与固定块24抵触在第一容腔11内壁,使第一插针内芯20与第一插针壳体10实现过盈连接。为了提高第一插针内芯20的强度,卡接块23、固定块24与第一插接部22为一体成型。
可选地,第二插针内芯40包括邻接的第二接线部41和第二插接部42,第二插针壳体30远离第二进液孔32的内壁面设有安装槽311,第二插接部42自第二进液孔32插置于安装槽311内,第二插接部42与安装槽311过盈连接,第二接线部41与第二插针壳体30的内壁面之间存在间隙而形成液流通道。
在本实施例中,第二插接部42与第二接线部41可一体成型,第二接线部41靠近第二进液孔32设置,以使第二接线部41与导体90压接固定而形成压接区域,从而在充电时形成导通电路。第二插接部42远离第二进液孔32设置,在第二插针壳体30的内壁面设置与第二插接部42配合的安装槽311,第二插接部42插入安装槽311内,且与安装槽311过盈连接,从而实现第二插接部42的固定,也保证了第二插接部42与第二插针壳体30的点接触面积。同时,第二接线部41的外周面和第二插针壳体30的内壁面是非接触的,即存在间隙,从而形成冷却液流动的液流通道,是压接区域完全处于冷却液的浸泡中,从而在冷却液的流动股从而杭州带走压接区域的热量,有效的对压接区域进行降温冷却,提高充电过程的安全性。可以理解的是,第二接线部41的外径小于第二插针壳体30的内径,以形成第二接线部41的外周面和第二插针壳体30的内壁面的间隙。
可选地,第一插针壳体10连接有第一定位件14,第一插接部22的外周面设有与第一定位件14配合的第一插孔25,第一定位件14的一端伸入第一容腔11内而与第一插孔25配合连接,以限制第一插针内芯20转动。
在具体实施过程中,第一插针壳体10开设通孔,使第一定位件14穿过通孔进入第一容腔11,且第一插针内芯20的相应位置也同样开设通孔,第一定位件14穿过第一插针壳体10进入第一容腔11内的第一插针内芯20,进而避免第一插针内芯20松动。在实际中,第一定位件14可以是螺纹杆,穿过通孔与第一插针内芯20螺纹连接,当然,第一定位件14穿过通孔后可以抵接在第一插针内芯20的外壁上,也可以伸入第一插针内芯20中,实现固定。
在具体实施过程中,第一定位件14可以为插销,第一插接部22的外周面设有与插销配合的第一插孔25,插销的一端伸入第一容腔11而插置于第一插孔25内。第一插孔25位于第一插接部22的卡接块23上,以提高第一插针内芯20与第一插针壳体10之间连接的紧固性。
可选地,第二插针壳体30连接有第二定位件34,第二插接部42的外周面设有与第二定位件34配合的第二插孔43,第二定位件34的一端伸入第二容腔31内而与第二插孔43配合连接,以限制第二插针内芯40转动。
在本实施例中,为了避免第二插针内芯40在德瑞容腔内发生转动,设置了第二定位件34,第二插针壳体30设置穿孔,第二定位件34穿过穿孔伸入至第二容腔31,第二定位件34靠近第二插针内芯40的一端与第二插针内芯40连接,从而避免第二插针内芯40转动。第二定位件34可以为螺纹杆或者插销等,当第二定位件34为螺纹杆时,螺纹杆穿过第二插针壳体30后抵触在第二插针内芯40上,可便于调整第二插针内芯40的锁紧和释放,另外,当第二定位件34为插销时,第二插针内芯40的第二插接部42上对应设置第二插孔43,第二定位件34一端伸进第二容腔31而插置与第二插孔43内,以限制第二插针内芯40转动。
可选地,第一插针壳体10还连接有第一转接部15,第一转接部15设于第一进液孔12处,并设置具有第一连通孔161的进液通道16,进液通道16还与第一进液孔12连通;及
第一转接头17,包括第一转接管18以及设置在第一转接管18外周面的第一隔挡部19,位于第一隔挡部19一侧的第一转接管18与进液通道16的第一连通孔161连接,位于第一隔挡部19另一侧的第一转接管18连接有进液管60,且进液管60上还套接有第一紧固件61。
在具体实施过程中,第一转接部15可为长方体或圆柱体,设置在第一进液孔12处,并开设与第一进液孔12连通的进液通道16,第一转接管18的一端与第一连通孔161连接,另一端连接有进液管60,且为了保证进液管60与第一转接管18连接的紧固性,进液管60外周面还套接第一紧固件61。在实际中,第一转接管18包括两个子第一转接管,并分别位于第一隔挡部19的两侧,一子第一转接管连接第一连通孔161,另一子第一转接管连接进液管60,进液管60用于输入冷却液,可以采用绝缘性较好的柔性材料制成,例如可以采用柔性橡胶管或柔性塑料管等。连接进液管60的一子第一转接管18可包括与进液管60连接的连接部与锁紧部,其中,进液管60套接在连接部,第一紧固件61套接在进液管60外周后,锁紧在锁紧部,以紧固进液管60与第一转接管18的连接。在具体中,第一紧固件61为紧固螺母,锁紧部为螺纹设置。
进一步地,第二插针壳体30还连接有第二转接部35,第二转接部35设于第二出液孔33处,并设置具有第二连通孔361的出液通道36,出液通道36还与第二出液孔33连通;及
第二转接头37,包括第二转接管38以及设置在所述第二转接管38外周面的第二隔挡部39,位于第二隔挡部39一侧的第二转接管38与出液通道36的第二连通孔361连接,位于第二隔挡部39另一侧的第二转接管38连接有出液管70,且出液管70上还套接有第二紧固件71。
在具体实施过程中,第二转接部35可为长方体或圆柱体,设置在第二出液孔33处,并开设与第二出液孔33连通的出液通道36,第二转接管38的一端与第二连通孔361连接,另一端连接有出液管70,且为了保证出液管70与第二转接管38连接的紧固性,出液管70外周面还套接第二紧固件71。在实际中,第二转接管38包括两个子第二转接管,并分别位于第二隔挡部39的两侧,一子第二转接管连接第二连通孔361,另一子第二转接管连接出液管70,出液管70用于输出冷却液,可以采用绝缘性较好的柔性材料制成,例如可以采用柔性橡胶管或柔性塑料管等。连接出液管70的一子第二转接管38可包括与出液管70连接的连接部与锁紧部,其中,出液管70套接在连接部,第二紧固件71套接在出液管70外周后,锁紧在锁紧部,以紧固出液管70与第二转接管38的连接。在具体中,第二紧固件71为紧固螺母,锁紧部为螺纹设置。
这样,冷却液由进液管60进入第一转接部15的进液通道16,有第一进液孔12进入第一插针壳体10的第一容腔11内,而后通过液流通道由第一出液孔13进入冷液管,并将压接处的热量带走。冷夜管连通第二插针壳体30,经第二进液孔32进入第二插针壳体30的第二容腔31内,而后通过液流通道由第二出液孔33流入至第二转接部35的出液通道36,最后由出液管70排出,并将压接处的热量一并带走,其中,第一插针内芯20和第二插针内芯40与导体90的压接处完全浸泡在冷却液中,由冷却液进行热交换,并由冷却液的流通进而实现有效的散热。
可选地,第一转接部15还开设有与进液通道16连通的第一附加孔80,第一附加孔80还连接有用于打开或关闭第一附加孔80的第一封堵件81;
第二转接部35还开设有与出液通道36连通的第二附加孔82,第二附加孔82还连接有用于打开或关闭第二附加孔82的第二封堵件83。
在本实施例中,第一附加孔80与进液通道16连通,并通过第一封堵件81实现开启和关闭,在实际中,第一封堵件81为螺钉,螺旋连接在第一附加孔80上,以便于第一转接部15连接其他的系统。进一步地,螺钉与第一附加孔80之间还设置密封圈,进一步保证连接的紧密性,避免冷却液泄漏。
第二附加孔82与出液通道36连通,并通过第二封堵件83实现开启和关闭,在实际中,第二封堵件83也同样为螺钉,螺旋连接在第二附加孔82上,以便于第二转接部35连接其他的系统。进一步地,螺钉与第二附加孔82之间也同样设置有密封防漏的密封圈。
另外,在另一实施例中,为了保证冷液管50与第一插针壳体10和第二插针壳体30连接的紧固性,在冷液管50的外周面还套接有紧固环51,并且紧固环51还分别套接在第一插针壳体10和第二插针壳体30上,以实现紧密连接,以保证不会松动。在实际中,紧固环51为钢箍或者锁紧箍等结构。
在第一转接管18与第一连通孔161之间、第二转接管38与第二连通孔361之间还设置有密封环,保证连接的紧密性,避免冷却液泄漏。
本实用新型还提出一种充电枪,该充电枪包括上述实施例的充电端子组件,该充电端子组件的具体结构参照上述实施例,由于本充电枪采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。