CN219144601U - 一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器，铜铝合金金具为双层圆柱形管状结构，体积更小，且能够直接插入储能连接器的铜质接线端内部，铝质线缆的铝线芯也直接插入铜铝合金金具的内部，三者之间通过相互插接和机械压紧即可成为一个整体，不需要进行二次压接，能有效提高安装效率。此外，铜铝合金金具采用内外双层的结构，铜及铜合金材质覆盖包裹在铝及铝合金材质的外层，其铜‑铝连接面变为整个柱形侧面，能够有效避免因为热膨胀系数差异导致的铜铝连接面断裂的问题，在整体受外力发生轻微弯折时仍然能保证良好的电连接效果。

Description

一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器

技术领域

本实用新型涉及储能连接器的电连接结构，尤其涉及一种高效可靠的铜铝转接储能连接器。

背景技术

当前光伏发电系统建设飞速发展，而对于其产生的电能如何进行有效存储，提高能源的利用率也是随之重要的研究内容。在光伏发电系统的储能系统中，储能连接器是必不可少的部件；储能连接器的接线端是铜质材料，但是在搭建光伏发电系统时，由于考虑到搭建成本，通常用铝线缆代替铜线缆。由于铜铝直接进行简单连接会发生电化学反应，使用时间稍长就会导致发热、电路时通时断、电压忽高忽低，甚至引起火灾，因此铝线缆在连接到储能连接器的接线端时，必须使用铜-铝端子完成过渡。

然而，目前的铝线缆与储能连接器之间连接所使用的的铜-铝转接端子通常是传统的一端铜质、一端铝质的连接端子，铜端和铝端通过摩擦焊连接，铜-铝转接端子的体积相对较大，铜端与储能连接器之间连接以及铝端与铝线缆之间连接都需要二次压接处理，安装步骤较复杂，费时费力，且会额外占用安装空间；此外，由于铜和铝的热膨胀系数差异，这种铜铝端左右分布的铜-铝转接端子，铜和铝的连接面处容易断裂。针对上述问题，需要设计一种更加适合储能连接器的铜铝合金金具，需要更加可靠、更加小巧，安装更加方便快捷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器，包括连接器本体，以及铜铝合金金具；所述连接器本体包括管状的铜质接线端，所述铜铝合金金具为圆柱形的双层管状结构，外层为铜及铜合金材质、内层为铝及铝合金材质，所述外层和所述内层的交界处是铜铝过渡复合金属结构；所述铜铝合金金具同轴安装在连接器本体的铜质接线端内部，且铜及铜合金材质的外层与所述铜质接线端相接；铝质线缆的铝线芯插入所述铜铝合金金具的内部，且铝与铝合金材质的内层与所述铝质线缆的铝线芯相接，所述铜质接线端、所述铜铝合金金具以及所述铝线芯之间机械压紧并电气连接。

优选地，所述铜铝合金金具的两端开口。

优选地，所述铜铝合金金具的一端开口、另一端为环形闭口。

优选地，所述铜铝合金金具的外直径与铜质接线端的内直径相等。

优选地，所述铜铝合金金具的内直径与铝质线缆的线芯直径相等。

优选地，所述铜铝合金金具的长度等于铜质接线端的长度。

优选地，所述连接器本体、所述铜铝合金金具，以及所述铝质线缆的连接处通过防水密封的塑料外壳封装。

本实用新型的储能连接器采用双层管状结构的铜铝合金金具，使得铜铝合金金具能够直接插入储能连接器的铜质接线端内部，铝质线缆的铝线芯也直接插入铜铝合金金具的内部，三者之间通过相互插接和机械压紧即可成为一个整体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

铜铝合金金具的体积小，且完全安装在储能连接器内部，不会占用更多的安装空间，安装时沿着直线方向插入即可，不需要进行二次压接，安装方式更加简单便捷。此外，本实用新型的铜铝合金金具采用内外双层的结构，铜及铜合金材质覆盖包裹在铝及铝合金材质的外层，其铜-铝连接面变为整个柱形侧面，能够有效避免因为热膨胀系数差异导致的铜铝连接面断裂的问题，在整体受外力发生轻微弯折时仍然能保证良好的电连接效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为高效可靠的铜铝转接式储能连接器的示意图；

图2为高效可靠的铜铝转接式储能连接器的铜铝转接处层级结构示意图；

图3为本实用新型的铜铝合金金具的结构示意图。

其中，铜铝合金金具-100，外层110，内层120，连接器本体-200，铜质接线端210，铝质线缆-300，铝线芯310。

具体实施方式

为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请结合参照图1、图2以及图3，本实用新型提供的一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器，包括连接器本体200，以及铜铝合金金具100；连接器本体200包括管状的铜质接线端210，铜铝合金金具100为圆柱形的双层管状结构，外层为铜及铜合金材质、内层为铝及铝合金材质，外层110和内层120的交界处是铜铝过渡复合金属结构；铜铝合金金具100同轴安装在连接器本体200的铜质接线端210内部，且铜及铜合金材质的外层与铜质接线端210相接；铝质线缆300的铝线芯插入铜铝合金金具100的内部，且铝与铝合金材质的内层与铝质线缆300的铝线芯相接，铜质接线端210、铜铝合金金具100以及铝线芯310之间机械压紧并电气连接。

本实用新型的储能连接器将用于铜铝转接的铜铝合金金具100的结构改为圆柱形的双层管状，首先，管状结构能够直接插入连接器本体200的铜质接线端210内部，而铝质线缆300也能直接通过插拔的方式安装在铜铝合金金具100的内部。其次，铜铝合金金具100是内外双层结构，外层110是铜及铜合金材质，在插入连接器本体200的同时就能够与其铜质接线端210相互机械压紧，不需要像传统的铜-铝转接端子一样在铜端部进行二次压接；同样的，内层120是铝及铝合金材质，当铝质线缆300插入铜铝合金金具100内的同时，铝及铝合金材质的内层120就与铝质线缆300相互机械压紧，不需要像传统的铜-铝转接端子一样在铝端部进行二次压接。

此外，本实用新型的铜铝合金金具100，铜连接端与铝连接端采用内外结构分布，而非左右结构分布。目前的铜-铝转接端子，铜端和铝端左右分布，其连接面是垂直与轴线的截面，长时间使用后容易因为铜铝热膨胀系数差异而导致断裂。但是本实用新型的铜铝合金金具100是内外层结构，铜及铜合金材质的外层110和铝及铝合金材质的内层120，其分界面是整个柱形侧面，能够有效避免上述热膨胀系数差异而导致的断裂问题。

铜铝合金金具100的两端开口；或者，铜铝合金金具100其中一端开口、另一端为环形闭口。铜铝合金金具100的一端始终开口，保证铝质线缆300能够插入到铜铝合金金具100的内部，实现与铝及铝合金材质的内层120的电气连接。

本实用新型的铜铝合金金具100制备时可以通过铜、铝连铸成型工艺，将固态铜材以及固态铝材分别受热熔化成液态铜以及液态铝，先使铜液浇铸外层的铜管，再在成型的铜管内浇铸滤液形成一定厚度的铝层，铝液与铜管的内表面接触，在铜、铝接触界面形成铜铝复合层。

在一实施例中，铜铝合金金具100的外直径与连接器本体200的铜质接线端210的内直径相等；保证铜铝合金金具100在置于连接器本体200内部时，其外层110能够与铜质接线端210的内壁充分接触，保证铜与铜的电气连接效果。

进一步地，铜铝合金金具100的内直径与铝质线缆300的线芯直径相等；保证铝质线缆300插入铜铝合金金具100的内部时，能够与铜铝合金金具100的内部充分接触，保证铝与铝的电气连接效果。

进一步地，铜铝合金金具100的长度等于连接器本体200的铜质接线端210的长度，保证铜铝合金金具100与连接器本体200的铜质接线端210以及与铝质线缆300的接触面积足够大，保证良好的电气连接效果，同时避免铜铝合金金具100过长导致安装时超出连接器本体200之外，降低安装难度。

一种应用上述任一项的铜铝合金金具100的电连接结构包括连接器本体200、铜铝合金金具100以及铝质线缆300；连接器本体200包括管状的铜质接线端210，铜铝合金金具100同轴安装在铜质接线端210内，且铜及铜合金材质的外层110与铜质接线端210相接；铝质线缆300的铝线芯310插入铜铝合金金具100的内部，且铝与铝合金材质的内层120与铝质线缆300的铝线芯310相接，铜质接线端210、铜铝合金金具100以及铝线芯310之间机械压紧并电气连接。

更进一步地，连接器本体200、铜铝合金金具100，以及铝质线缆300的连接处通过防水密封的塑料外壳封装，可以是通过密封件以及螺纹旋拧锁紧密封，也可以是通过密封件以及插拔锁紧密封，或者其他连接密封方式。

综上，本实用新型的铜铝转接式储能连接器，使用双层管状结构的铜铝合金金具，相较于传统的铜-铝转接端子，体积更小、安装更加方便、且将铜与铝材质改为内外双层结构分布，使其铜铝过渡面为整个圆弧柱面，而非垂直于中心轴的截面，有效避免了因铜-铝热膨胀系数不同而导致铜铝合金金具从铜-铝连接处断裂的问题，在整体受外力发生轻微弯折时仍然能保证良好的电连接效果。

本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：包括连接器本体，以及铜铝合金金具；所述连接器本体包括管状的铜质接线端，所述铜铝合金金具为圆柱形的双层管状结构，外层为铜及铜合金材质、内层为铝及铝合金材质，所述外层和所述内层的交界处是铜铝过渡复合金属结构；所述铜铝合金金具同轴安装在连接器本体的铜质接线端内部，且铜及铜合金材质的外层与所述铜质接线端相接；铝质线缆的铝线芯插入所述铜铝合金金具的内部，且铝与铝合金材质的内层与所述铝质线缆的铝线芯相接，所述铜质接线端、所述铜铝合金金具以及所述铝线芯之间机械压紧并电气连接。

2.如权利要求1所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述铜铝合金金具的两端开口。

3.如权利要求1所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述铜铝合金金具的一端开口、另一端为环形闭口。

4.如权利要求1所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述铜铝合金金具的外直径与铜质接线端的内直径相等。

5.如权利要求4所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述铜铝合金金具的内直径与铝质线缆的线芯直径相等。

6.如权利要求5所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述铜铝合金金具的长度等于铜质接线端的长度。

7.如权利要求1 所述的高效可靠的铜铝转接式储能连接器，其特征在于：所述连接器本体、所述铜铝合金金具，以及所述铝质线缆的连接处通过防水密封的塑料外壳封装。

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