DE202022104351U1 - EV charging connector with seals - Google Patents
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Abstract
Elektrofahrzeugstecker, umfassend:
zwei oder mehr Stifte, die mindestens einen stromführenden Stift und einen neutralen Stift umfassen,
eine Erdung;
eine Frontplatte mit einer Außenfläche und mehreren erhabenen Abschnitten und vertieften Abschnitten, die auf einer Innenfläche ausgebildet sind, wobei einige der erhabenen Abschnitte teilweise Schlitze bilden, durch die sich mindestens zwei der zwei oder mehr Stifte erstrecken, und einer oder mehrere der erhabenen Abschnitte einen Bügel bilden, der auf einer nach innen gerichteten Oberfläche der Frontplatte positioniert ist, wobei die Frontplatte das Durchgangsloch jedes Stifts füllt;
mindestens einen Temperatursensor zum Überwachen einer Innentemperatur entweder des stromführenden Stifts, des neutralen Stifts oder sowohl des stromführenden Stifts als auch des neutralen Stifts,
ein Gehäuse zum Halten des mindestens einen Temperatursensors neben dem Bügel und neben entweder dem stromführenden Stift, dem neutralen Stift oder sowohl dem stromführenden Stift als auch dem neutralen Stift;
erste Dichtungen, die um die zwei oder mehr Stifte herum ausgebildet und auf der nach innen gewandten Oberfläche der Frontplatte positioniert sind, wobei die ersten Dichtungen durch in den Schlitzen gebildete Leisten getragen werden und so konfiguriert sind, dass sie alle Öffnungen zwischen den zwei oder mehr Stiften und der Frontplatte füllen;
zweite Dichtungen, die um die zwei oder mehr Stifte herum ausgebildet und dazu konfiguriert sind, die ersten Dichtungen mit einem Material in einer Weise abzudecken, die ausreicht, um die ersten Dichtungen vor Druck und Hitze zu schützen, die mit einer spritzgegossenen dritten Dichtung in der Form auf einer Innenform verbunden sind, die zumindest die zweiten Dichtungen und die vertieften Abschnitte der Frontplatte abdeckt;
ein Datenkabel, das mit dem mindestens einen Temperatursensor verbunden und dazu konfiguriert ist, Temperaturdaten an eine Steuerung zu übertragen, die nicht Teil des Steckers und physisch von diesem getrennt ist; und
eine Außenform, die die Innenform und eine Außenfläche der Frontplatte bedeckt.
Electric vehicle connector comprising:
two or more pins, comprising at least one live pin and one neutral pin,
a ground;
a faceplate having an outer surface and a plurality of raised portions and recessed portions formed on an inner surface, some of the raised portions forming partial slots through which at least two of the two or more pins extend, and one or more of the raised portions forming a bracket form positioned on an inward surface of the faceplate, the faceplate filling the through hole of each pin;
at least one temperature sensor for monitoring an internal temperature of either the live pin, the neutral pin, or both the live pin and the neutral pin,
a housing for holding the at least one temperature sensor adjacent to the bracket and adjacent to either the live pin, the neutral pin, or both the live pin and the neutral pin;
first seals formed around the two or more pins and positioned on the inward facing surface of the faceplate, the first seals being supported by ledges formed in the slots and configured to seal all openings between the two or more pins and the front panel fill;
second seals formed around the two or more pins and configured to cover the first seals with a material in a manner sufficient to protect the first seals from pressure and heat associated with an injection molded third seal in the mold are joined on an inner mold covering at least the second gaskets and the recessed portions of the front panel;
a data cable connected to the at least one temperature sensor and configured to transmit temperature data to a controller that is not part of and is physically separate from the connector; and
an outer mold covering the inner mold and an outer surface of the front panel.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen elektrischen Verbinder und insbesondere einen Elektrofahrzeugladestecker mit Dichtungen.The present disclosure relates to an electrical connector, and more particularly to an electric vehicle charging plug with seals.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKBACKGROUND ART
Elektrische Stecker werden üblicherweise verwendet, um elektrische Geräte mit Strom zu versorgen, wie beispielsweise elektrische Toaster und Wasserkocher und Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, von denen einige mehr Strom als andere mit Strom betriebene Geräte verbrauchen. Herkömmliche elektrische Stecker beinhalten typischerweise keine Schutzmechanismen für Anwendungen mit höherer Stromaufnahme, was dazu führen könnte, dass die Stecker überhitzen, schmelzen oder brennen. Infolgedessen können herkömmliche elektrische Stecker beschädigt werden und zu unsicheren Zuständen führen. Das Hinzufügen von Schutzmechanismen erhöht jedoch das Risiko, dass Feuchtigkeit in den Stecker eindringt, die Schutzmechanismen beschädigt und zu zusätzlichen Schäden und unsicheren Bedingungen führt, wenn die elektrischen Stecker feuchten Umgebungen ausgesetzt sind. Es besteht daher ein Bedarf an Verbesserungen an Steckern für Elektrofahrzeuge und insbesondere in Bezug auf die darin verwendeten Dichtungen.Electrical plugs are commonly used to power electrical devices such as electric toasters and kettles and electric vehicle chargers, some of which draw more power than other powered devices. Conventional electrical connectors typically do not include protection mechanisms for higher current draw applications, which could result in the connectors overheating, melting, or burning. As a result, conventional electrical connectors can become damaged and lead to unsafe conditions. However, adding protection mechanisms increases the risk of moisture entering the connector, damaging the protection mechanisms and leading to additional damage and unsafe conditions when the electrical connectors are exposed to humid environments. There is therefore a need for improvements in electric vehicle connectors and in particular with regard to the seals used therein.
KURZDARSTELLUNGEXECUTIVE SUMMARY
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Elektrofahrzeugladestecker bereitgestellt, der mindestens einen Temperatursensor zum Überwachen einer Innentemperatur des Elektrofahrzeugsteckers umfasst. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Datenkabel, das Temperaturdaten an eine physisch separate Steuerung übermittelt. Der Elektrofahrzeugladestecker umfasst ferner ein Gehäuse oder eine Halterung zum Aufnehmen des mindestens einen Temperatursensors, wobei das Gehäuse/die Halterung in eine Innenform des Elektrofahrzeugsteckers eingebettet werden kann. Eine erste Dichtung kann eine Verbindungsstelle zwischen dem mindestens einen Stift/der Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte abdichten. Eine zweite Dichtung kann sowohl eine Verbindungsstelle zwischen dem mindestens einen Stift/der mindestens einen Klinge und einer Frontplatte oder Brückenplatte als auch Verbindungsstellen zwischen derselben und der Innenform abdichten. Eine durch die Innenform bereitgestellte dritte Dichtung dichtet den gesamten Innenraum des Elektrofahrzeugsteckers ab.According to one aspect of the present disclosure, an electric vehicle charging connector is provided that includes at least one temperature sensor for monitoring an internal temperature of the electric vehicle connector. The EV charging connector also includes a data cable that communicates temperature data to a physically separate controller. The EV charging connector further includes a housing or mount for receiving the at least one temperature sensor, wherein the housing/mount can be embedded in an interior mold of the EV connector. A first seal may seal a joint between the at least one pin/blade and a faceplate or bridge plate. A second seal can seal both a joint between the at least one pin/blade and a faceplate or bridge plate and joints between the same and the inner mold. A third seal provided by the inner mold seals the entire interior of the EV connector.
In einer Ausführungsform kann die erste Dichtung durch eine Kombination aus Epoxid, Dichtungen, Dichtungsölen, Dichtungsfetten und/oder Kaltschmelzklebstoff gebildet werden, die um einen Stift herum oder zwischen einer Verbindungsstelle zwischen dem Stift/der Klinge und einem separaten Ring oder einer separaten Kappe gebildet wird. In einer Ausführungsform kann die zweite Dichtung durch den separaten Ring oder die separate Kappe und obere Abschnitte von Klingen gebildet werden, die den Ring oder die Kappe auf die erste Dichtung drücken. In einer Ausführungsform kann die zweite Dichtung durch den separaten Ring oder die separate Kappe gebildet werden.In one embodiment, the primary seal may be formed by a combination of epoxy, caulking, sealing oils, sealing greases and/or cold melt adhesive formed around a pin or between a junction between the pin/blade and a separate ring or cap . In one embodiment, the second seal may be formed by the separate ring or cap and upper portions of blades pressing the ring or cap onto the first seal. In one embodiment, the second seal may be formed by the separate ring or cap.
In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Temperatursensor durch einen Temperatursensor einer integrierten Schaltung auf einer bestückten Leiterplatte (PCBA, printed circuit board assembly) bereitgestellt werden, die in einem PCBA-Verguss untergebracht ist. In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Temperatursensor durch Thermistoren bereitgestellt werden, die in hochgradig wärmeleitfähigen Keramikgehäusen untergebracht sind, die um und nahe den oberen Abschnitten der Klingen positioniert sind.In one embodiment, the at least one temperature sensor may be provided by an integrated circuit temperature sensor on a printed circuit board assembly (PCBA) housed in a PCBA mold. In one embodiment, the at least one temperature sensor may be provided by thermistors housed in highly thermally conductive ceramic packages positioned around and near the top portions of the blades.
Ausführungsformen beinhalten auch Verfahren zum Zusammenbauen der hierin beschriebenen Stecker. In einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Elektrofahrzeugsteckers das Bilden einer Frontplatte mit einer Außenfläche und mehreren erhabenen Abschnitten und vertieften Abschnitten, die auf einer Innenfläche ausgebildet sind, wobei einige der erhabenen Abschnitte teilweise Schlitze bilden, durch die sich zwei oder mehr Stifte erstrecken, und einer oder mehrere der erhabenen Abschnitte einen Bügel bilden, der auf einer nach innen gerichteten Oberfläche der Frontplatte positioniert ist; Einsetzen der zwei oder mehr Stifte in zwei oder mehr Schlitze unter den Schlitzen, wobei die zwei oder mehr Stifte einen stromführenden Stift und einen neutralen Stift umfassen, wobei jeder Stift ein Durchgangsloch beinhaltet, das sich durch einen mittleren Abschnitt des Stifts erstreckt und durch die Frontplatte gefüllt ist; Einsetzen mindestens eines Temperatursensors in ein Sensorgehäuse, wobei der mindestens eine Temperatursensor dazu konfiguriert ist, eine Innentemperatur entweder des stromführenden Stifts, des neutralen Stifts oder sowohl des stromführenden Stifts als auch des neutralen Stifts zu überwachen; Positionieren des Sensorgehäuses auf dem Bügel, wobei der Sensorhalter dazu konfiguriert ist, den mindestens einen Temperatursensor neben dem Bügel und neben entweder dem stromführenden Stift, dem neutralen Stift oder sowohl dem stromführenden Stift als auch dem neutralen Stift zu halten; Ausbilden erster Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte und die nach innen gerichtete Oberfläche der Frontplatte, wobei die ersten Dichtungen durch in den Schlitzen ausgebildete Leisten getragen werden; Ausbilden zweiter Dichtungen um jeden der zwei oder mehr Stifte und Bedecken der ersten Dichtungen mit einem Material in einer Weise, die ausreicht, um die ersten Dichtungen vor Druck und Hitze zu schützen, die mit einer spritzgegossenen dritten Dichtung in der Form auf einer Innenform verbunden sind, die zumindest die zweiten Dichtungen und die vertieften Abschnitte der Frontplatte abdeckt; Verbinden eines Datenkabels mit dem mindestens einen Temperatursensor, wobei das Datenkabel dazu konfiguriert ist, Temperaturdaten an eine Steuerung zu übertragen, die nicht Teil des Steckers und physisch von diesem getrennt ist; und Abdecken der Innenform und einer Außenfläche der Frontplatte mit einer Außenform.Embodiments also include methods of assembling the connectors described herein. In one aspect, a method of assembling an electric vehicle connector includes forming a faceplate having an outer surface and a plurality of raised portions and depressed portions formed on an inner surface, some of the raised portions forming partial slots through which two or more pins extend, and one or more of the raised portions form a bracket positioned on an inward surface of the faceplate; Inserting the two or more pins into two or more slots among the slots, the two or more pins including a live pin and a neutral pin, each pin including a through hole extending through a central portion of the pin and through the faceplate is filled; inserting at least one temperature sensor into a sensor housing, the at least one temperature sensor configured to monitor an internal temperature of either the hot pin, the neutral pin, or both the hot pin and the neutral pin; positioning the sensor housing on the bracket, wherein the sensor holder is configured to hold the at least one temperature sensor adjacent the bracket and adjacent one of the live pin, the neutral pin, or both the live pin and the neutral pin; forming first seals around each of the two or more pins and the inboard surface of the faceplate, the first seals being supported by ledges formed in the slots; forming second seals around each of the two or more pins and covering the first seals with a material in a manner sufficient to protect the first seals from pressure and heat associated with an injection molded third seal in the mold on an inner mold covering at least the second gaskets and the recessed portions of the front panel; connecting a data cable to the at least one temperature sensor, the data cable configured to transmit temperature data to a controller that is not part of and is physically separate from the connector; and covering the inner mold and an outer surface of the front panel with an outer mold.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen:
-
1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
2 eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von1 veranschaulicht; -
3 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von1 ist; -
4 eine weitere perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von1 im vollständig zusammengebauten Zustand veranschaulicht; -
5 eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; -
6 eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von5 im vollständig zusammengebauten Zustand veranschaulicht; -
7 eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten von6 veranschaulicht; -
8 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von5 ist; -
9 eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von6 veranschaulicht; -
10 eine perspektivische Ansicht der Innenseite der Brücke von9 ohne die Sensorhalter veranschaulicht; -
11 eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform veranschaulicht; -
12 eine Explosionsansicht der Komponenten von11 veranschaulicht; -
13 eine perspektivische Ansicht von Details einer zweiten Dichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; -
14 eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von11 ist; -
15 eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers von1 ,5 und/oder11 veranschaulicht, wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; -
16 eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von1 ,5 und/oder11 veranschaulicht, wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; -
17A eine perspektivische Ansicht eines ersten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem ersten Satz von Ländern standardisiert sind; -
17B eine perspektivische Ansicht eines zweiten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem zweiten Satz von Ländern standardisiert sind; -
17C eine perspektivische Ansicht eines dritten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem dritten Satz von Ländern standardisiert sind; -
17D eine perspektivische Ansicht eines vierten Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem vierten Satz von Ländern standardisiert sind, und -
17E eine perspektivische Ansicht eines fünften Satzes von Steckern veranschaulicht, deren Konfigurationen in einem fünften Satz von Ländern standardisiert sind. - Die
18 bis31 stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar, die in Dänemark verwendet werden können und die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden: -
18 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; -
19 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von18 ; -
20 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von19 ; -
21 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; -
22 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von21 im vollständig zusammengebauten Zustand; -
23 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten von21 ; -
24 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von21 ; -
25 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von22 ; -
26 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Innenseite der Brücke von22 ohne die Sensorhalter; -
27 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform; -
28 veranschaulicht eine Explosionsansicht der Komponenten von27 , -
29 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von27 ; -
30 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers von18 ,21 und/oder27 , wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; und -
31 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von18 ,21 und/oder27 , wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist. - Die
32 bis45 stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar, die in Teilen von Europa verwendet werden können und die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden: -
32 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; -
33 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von32 ; -
34 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von33 ; -
35 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von33 im vollständig zusammengebauten Zustand; -
36 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht eines Elektrofahrzeugladesteckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; -
37 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Brückenkomponenten der Ausführungsform von36 ; -
38 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von36 ; -
39 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten von36 im vollständig zusammengebauten Zustand; -
40 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Innenseite der Brückenkomponenten von36 ; -
41 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht der Brückenkomponenten einer Ausführungsform; -
42 veranschaulicht eine Explosionsansicht der Komponenten von41 ; -
43 ist eine Querschnittsansicht der Brückenkomponenten von41 ; -
44 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von32 ,36 und/oder 41, wenn eine Innenform gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist; und -
45 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht des Elektrofahrzeugladesteckers von32 ,36 und/oder 41, wenn eine Umspritzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist.
-
1 1 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
2 12 is an exploded perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG1 illustrated; -
3 FIG. 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG1 is; -
4 another perspective view of the bridge components of FIG1 illustrated in fully assembled condition; -
5 1 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
6 FIG. 14 is a perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG5 illustrated in fully assembled condition; -
7 12 is an exploded perspective view of the bridge components of FIG6 illustrated; -
8th FIG. 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG5 is; -
9 FIG. 14 is a perspective view of an inside of the bridge components of FIG6 illustrated; -
10 a perspective view of the inside of the bridge of9 illustrated without the sensor holders; -
11 Figure 1 illustrates a perspective view of the bridge components of one embodiment; -
12 an exploded view of the components of11 illustrated; -
13 Figure 12 illustrates a perspective view of details of a second seal according to an embodiment; -
14 FIG. 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG11 is; -
15 FIG. 14 is a perspective view of an electric vehicle charging connector of FIG1 ,5 and or11 illustrated when an inner mold is applied according to an embodiment of the present disclosure; -
16 FIG. 14 is a perspective view of the electric vehicle charging connector of FIG1 ,5 and or11 illustrated when an overmold is applied according to an embodiment of the present disclosure; -
17A Figure 12 illustrates a perspective view of a first set of plugs whose configurations are standardized in a first set of countries; -
17B Figure 12 illustrates a perspective view of a second set of plugs whose configurations are standardized in a second set of countries; -
17C Figure 12 illustrates a perspective view of a third set of plugs whose configurations are standardized in a third set of countries; -
17D illustrates a perspective view of a fourth set of connectors whose configurations are standardized in a fourth set of countries, and -
17E Figure 12 illustrates a perspective view of a fifth set of connectors whose configurations are standardized in a fifth set of countries. - the
18 until31 represent embodiments of the present disclosure that can be used in Denmark and which are described in more detail below with reference to the accompanying drawings: -
18 12 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
19 12 illustrates an exploded perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG18 ; -
20 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG19 ; -
21 12 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
22 12 illustrates a perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG21 in fully assembled condition; -
23 12 illustrates an exploded perspective view of the bridge components of FIG21 ; -
24 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG21 ; -
25 12 illustrates a perspective view of an inside of the bridge components of FIG22 ; -
26 illustrates a perspective view of the inside of the bridge of FIG22 without the sensor holder; -
27 illustrates a perspective view of the bridge components of one embodiment; -
28 illustrates an exploded view of the components of27 , -
29 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG27 ; -
30 12 illustrates a perspective view of an electric vehicle charging connector of FIG18 ,21 and or27 when an inner mold is applied according to an embodiment of the present disclosure; and -
31 12 illustrates a perspective view of the electric vehicle charging connector of FIG18 ,21 and or27 10 when an overmold is applied according to an embodiment of the present disclosure. - the
32 until45 represent embodiments of the present disclosure which can be used in parts of Europe and which are described in more detail below with reference to the accompanying drawings: -
32 12 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
33 12 illustrates an exploded perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG32 ; -
34 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG33 ; -
35 illustrates a perspective view of the bridge components of FIG33 in fully assembled condition; -
36 12 illustrates an exploded perspective view of an electric vehicle charging connector according to an embodiment of the present disclosure; -
37 12 illustrates an exploded perspective view of the bridge components of the embodiment of FIG36 ; -
38 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG36 ; -
39 illustrates a perspective view of the bridge components of FIG36 in fully assembled condition; -
40 12 illustrates a perspective view of an inside of the bridge components of FIG36 ; -
41 illustrates a perspective view of the bridge components of one embodiment; -
42 illustrates an exploded view of the components of41 ; -
43 12 is a cross-sectional view of the bridge components of FIG41 ; -
44 12 illustrates a perspective view of the electric vehicle charging connector of FIG32 ,36 and/or 41 when an inner mold is applied according to an embodiment of the present disclosure; and -
45 12 illustrates a perspective view of the electric vehicle charging connector of FIG32 ,36 and/or 41 when an overmold is applied according to an embodiment of the present disclosure.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF ILLUSTRATIVE EMBODIMENTS
Die vorliegende Offenbarung beschreibt einen verbesserten Elektrofahrzeugladestecker, der in der Lage ist, die Temperatur des Steckers genau zu überwachen und Temperaturdaten an eine Steuerung außerhalb des Steckers zu übermitteln, die die Stromzufuhr zum Stecker unterbrechen kann, wenn der Stecker überhitzt. Sobald die Temperatur des elektrischen Steckers einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann die Steuerung automatisch einen Stromkreis unterbrechen, um eine Beschädigung des elektrischen Steckers und das Schaffen unsicherer Bedingungen zu vermeiden. Da Elektrofahrzeugstecker Umgebungsbedingungen im Freien ausgesetzt sein können, einschließlich starken Dunstes, Nebel, Starkregen, Schlagregen, Schnee usw., sind zusätzliche Dichtungskomponenten erforderlich, um sicherzustellen, dass Feuchtigkeit nicht in den Stecker eindringen und einen Kurzschluss verursachen oder die Temperaturfühler deaktivieren kann.The present disclosure describes an improved electric vehicle charging connector capable of accurately monitoring the temperature of the connector and communicating temperature data to a controller external to the connector, which can shut off power to the connector if the connector overheats. Once the temperature of the electrical connector exceeds a predetermined threshold, the controller can automatically break a circuit to avoid damaging the electrical connector and creating unsafe conditions. Because EV connectors can be exposed to outdoor environmental conditions including heavy haze, fog, heavy rain, driving rain, snow, etc., additional sealing components are required to ensure moisture cannot enter the connector and cause a short circuit or disable the temperature sensors.
Während Ausführungsformen einen dreipoligen Elektrofahrzeugstecker zum Anschließen an eine Steckdose darstellen, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht nur auf diese Art von Stecker beschränkt ist. Jede Art von Elektrofahrzeugladestecker kann von denselben hierin offenbarten Verbesserungen profitieren, einschließlich solcher mit nur zwei Stiften und solcher mit mehr als drei Stiften in einem Primärstecker, wie z. B. einem der in den
Wenn auf Elemente Bezug genommen wird, die in jeder der Figuren veranschaulicht sind, beginnt die nummerierte Bezeichnung, die jedem Element entspricht, mit einer Nummer, die der Figur entspricht, in der es zuerst erörtert und am besten veranschaulicht ist. Wenn beispielsweise ein Element zuerst unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Dichtungen 112 können eine Dichtbeilage, Epoxid, Dichtungsöle, Dichtungsfette, Kaltschmelzkleber oder eine Kombination derselben sein, die um weitere abgedichtete Abschnitte der Stifte 106 und 108 als eine erste Dichtung gegenüber Feuchtigkeit und andere Materialien, wie z. B. Staub und Sand, die in den Elektrofahrzeugladestecker 100 eindringen, positioniert sind. Die Dichtung 112 kann eine O-Ring-Dichtbeilage sein, die eng um die Stifte 106 und 108 passt, um einen guten abdichtenden Eingriff mit dem Material der Frontplatte 102 sicherzustellen. Die Dichtungen 112 können durch eine Leiste 302 gestützt werden, die innerhalb des Schlitzes 104 des Stifts 106/108 ausgebildet ist. Die Dichtung 112 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, einschließlich Epoxid, Kaltschmelze, Dichtungsölen, Dichtungsfetten, Nitril, Neopren, Ethylenpropylen, Silikon, Fluorkohlenstoff und PTFE, das eine gute Haftung auf Metall- oder Kunststoffoberflächen aufweist. Die Dichtung 112 kann in jeder beliebigen Form, die dazu geeignet ist mit den Stiften 106/108 und dem Material der Frontplatte 102 in Eingriff zu kommen und eine dichte, feuchtigkeitsbeständige erste Dichtung zu bilden, konfiguriert sein.
Die Dichtungen 112 können in einer Form ausgebildet sein, die mit der Form der Leiste 302 übereinstimmt, die innerhalb der Schlitze 104 der Stifte 106/108 ausgebildet ist. Bestimmte Stifte oder Klingen können (nicht gezeigte) erhabene Metallringe um den Stift herum aufweisen, in denen die Dichtungen 112 positioniert sein können, oder Schultern und andere Komponenten (nicht gezeigt) beinhalten, die sich entlang des Umfangs des abgerundeten Abschnitts des Stifts erstrecken, wodurch die Schlitze 104, Leisten 302 und Dichtungen unterschiedliche Formen aufweisen müssen. In einem solchen Fall kann die Form der Dichtung 112 abhängig von der Form und Größe der Leiste 302 des entsprechenden Schlitzes 104 als ein Zylinder, ein dreidimensionales Rechteck, ein Polygon oder eine unregelmäßige Form ausgebildet sein.The
In einigen Ausführungsformen kann ein Stift eine Leiste bilden, die eine Dichtung 112 anstelle von oder zusätzlich zu einer Leiste 302 trägt, die in dem Material der Frontplatte 102 ausgebildet ist. Beispielsweise kann eine im Material der Frontplatte 102 ausgebildete Leiste eine Stiftleiste tragen, und die Stiftleiste kann die Dichtung 112 tragen. In diesem Beispiel trägt die Leiste im Frontplattenmaterial den Stift direkt, während die Leiste im Frontplattenmaterial die Dichtung 112 über den Stift indirekt trägt.In some embodiments, a pin may form a ledge that supports a
Eine Kunststoffkappe 116 aus PP, PBT, PC oder einem anderen geeigneten Material kann oben auf jeder Dichtung 112 in jedem Schlitz 104 positioniert werden, wie in
Die Innenform 110 kann während der Herstellung des Elektrofahrzeugladesteckers 100s spritzgegossen werden. Während der geschmolzene Kunststoff der Innenform in einem flüssigen Zustand eingespritzt wird, können der Ring 116 und die Frontplatte 102 in einem festen Zustand sein, so dass die Kappe 116 und die Frontplatte 102 durch den Kunststoff für die Innenform 110 bedeckt sind. Der Kunststoff der Innenform 110 kann unter einem ausreichend hohen Druck und einer ausreichend hohen Temperatur eingespritzt werden, die erforderlich sind, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Kunststoffmaterial der Innenform 110 alle Ecken und Ritzen der Frontplatte 102 und anderer Innenkomponenten des Elektrofahrzeugladesteckers 100 vollständig füllt. Durch Füllen der Ecken und Ritzen der Frontplatte 102 und Abdecken anderer interner Komponenten des Elektrofahrzeugladesteckers 100, einschließlich der Kappe 116, kann die Innenform 110 die dritte Dichtung zwischen der Kappe 116 und den Stiften 106 und Klingen 108 bilden. Die Kappe 116 kann eine Form haben, die ausreicht, um das Epoxid, den Kaltschmelzklebstoff, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette oder die Dichtungsbeilage vollständig abzudecken, die sonst freigelegt sein könnten. Die Form, die ausreicht, um das Epoxid, den Kaltschmelzklebstoff, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette, oder die Dichtungsbeilage vollständig abzudecken, kann eine Dicke haben, die sicherstellt, dass das Epoxid, der Kaltschmelzkleber, die Dichtungsöle, die Dichtungsfette oder freiliegendes Material der Dichtung 112 vollständig abgedeckt ist. Die Kappe 116 kann auch eine ausreichende Höhe haben, d. h. hoch genug sein, um eine isolierende und/oder schützende Abdeckung für die Dichtung 112 zu bilden, die verhindert, dass die Dichtung 112 während des Einspritzens des Kunststoffs der Innenform 110 vollständig weggeschmolzen wird. Die Kappe 116 kann daher eine zweite Dichtung des Elektrofahrzeugladesteckers 100 bilden.The
Die Frontplatte 102 kann ferner einen in dem Material der Frontplatte ausgebildeten Bügel 220 beinhalten, der dazu konfiguriert ist, eine bestückte Leiterplatte (PCBA) 304 zu halten, die in einem Vergussgehäuse untergebracht ist, das auch als PCBA-Verguss 224 bezeichnet wird. Das Vergussgehäuse 224 kann aus PP, PBT oder PC gebildet und so geformt sein, dass es die PCBA 304 hält, die einen Temperatursensor einer integrierten Schaltung enthalten kann. Um die PCBA 304 vor der Hitze und dem Druck der eingespritzten Innenform zu schützen, kann die PCBA 304 durch eine schützende Vergussmasse innerhalb des Vergussgehäuses 224 bedeckt sein. Die Vergussmasse kann ein Harz sein, wie beispielsweise Polyamid- und Polyolefin-Thermoplaste, bei dem ein Niederdruckformen und ein kurzer Verarbeitungsformgebungszyklus verwendet wird. In einer Ausführungsform kann die Vergussmasse Henkel LOCTITE TECHNOMELT PA6208 oder OM646 (früher als MACROMELT bezeichnet) oder ein Epoxidharz, Polyurethan oder eine Silikonverbindung sein.The
Der Temperatursensor einer integrierten Schaltung der PCBA 304 kann dazu konfiguriert sein, analoge oder digitale Signale, einschließlich Temperaturdaten, über Datenkabel 118 an eine Steuerung (nicht gezeigt) zu übertragen, die nicht Teil des Elektrofahrzeugladesteckers 100 und physisch von diesem getrennt ist. Die Datenkabel 118 können mit einer Abschirmung zum Abschirmen von elektrischem Rauschen umwickelt sein, um Temperaturdaten genau zu erfassen und zu übermitteln. Die Steuerung kann Teil eines Leistungssystems sein, mit dem ein Kabel, wie etwa das Kabel 120, des Elektrofahrzeugladesteckers 100 verbunden ist und das dem Elektrofahrzeugladestecker 100 Spannung und Strom zuführt. Das Ende des Kabels 120 innerhalb der Innenform 110 kann eine Metallklammer 122 beinhalten, um das Kabel 120 innerhalb der Innenform 110 zu befestigen. Wenn die von der PCBA 304 bereitgestellten Temperaturdaten angeben, dass die Temperatur innerhalb des Elektrofahrzeugladesteckers 100 einen Temperaturschwellenwert überschritten hat, kann die Steuerung bewirken, dass das Leistungssystem aufhört, den Elektrofahrzeugladestecker 100 mit Spannung und Strom zu versorgen.The
Das vollständige physische Trennen der Steuerung von dem Elektrofahrzeugladestecker 100 ist ein wichtiges Sicherheitsmerkmal der vorliegenden Offenbarung. Einige existierende Stecker- und Kabelsysteme ordnen eine Steuerung separat vom Stecker an, jedoch irgendwo auf dem Kabel, das sich in der Nähe des Steckers befindet. Wenn ein elektrischer Kurzschluss innerhalb des Steckers auftritt und sich die Steuerung nahe genug am Stecker befindet, um dadurch beschädigt zu werden, kann die Steuerung möglicherweise nicht verhindern, dass das Leistungssystem weiterhin Spannung und Strom zuführt. Dies kann besonders bei einigen Elektrofahrzeugsteckern problematisch sein, die mit einer höheren als der standardmäßigen Nennspannung von 110 V betrieben werden.The complete physical isolation of the controller from the
Stromführende, neutrale und Erdungskabel 124 können zusammen mit Datenkabeln 118 innerhalb des Kabels 120 untergebracht und in der Nähe der Stifte 106/108 und der PCBA 304 positioniert sein, an welcher Stelle sie voneinander getrennt werden, um mit ihrer jeweiligen Komponente des Elektrofahrzeugladesteckers 100 verbunden zu werden. Das Kabel 120 kann sich durch eine Öffnung 118 der Innenform 110 erstrecken. Sowohl die Innenform 110 als auch die Umspritzung 130 beinhalten Griffeinkerbungen 132 auf beiden Seiten der Innenform und der Umspritzung 130, um es einem Benutzer des Elektrofahrzeugladesteckers 100 zu ermöglichen, den Stecker während des Gebrauchs besser zu greifen. Die Umspritzung kann aus thermoplastischem Elastomer (TPE) oder thermoplastischem Polyurethan (TPU) oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein. Ein oberer Abschnitt der Umspritzung kann so konfiguriert sein, dass er einen flexiblen Abschnitt 134 aufweist. Der Mantel des Kabels 120 kann auch aus TPE oder TPU oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein, was zu einer guten Verbindungsleistung mit der Umspritzung aus dem gleichen Material führt.Live, neutral, and
Das hier offenbarte Dichtungssystem und -verfahren für den Elektrofahrzeugladestecker 100 erfüllen die Wasserdichtigkeitsklasse IP67, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker zu 100 % gegenüber festen Objekten wie Staub und Sand geschützt ist und für mindestens 30 Minuten unter Wasser bei 15 cm bis 1 m Wassertiefe auf Funktionsfähigkeit getestet wurde. Das hierin offenbarte Dichtungssystem für den Elektrofahrzeugladestecker 100 und Verfahren erfüllen auch höhere Wasserdichtigkeitsquoten bis zur Wasserdichtigkeitsklasse IPX9K, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker Spritzern mit hohem Druck und hoher Temperatur aus nächster Nähe standhält.The sealing system and method disclosed here for the electric
Die
Ein Datenkabel 118 kann mit jedem Thermistor 504 verbunden und dazu konfiguriert sein, analoge Signale, einschließlich Temperaturdaten, an eine Steuerung (nicht gezeigt) zu übertragen, die nicht Teil des Elektrofahrzeugsteckers und physisch von diesem getrennt ist, wie hierin zuvor erläutert. Wenn die von dem Thermistor 504 bereitgestellten Temperaturdaten anzeigen, dass die Temperatur innerhalb des Elektrofahrzeugladesteckers 500 einen Temperaturschwellenwert überschritten hat, kann die Steuerung bewirken, dass das Leistungssystem den Strom reduziert oder die Zufuhr von Spannung und Strom beendet.A
Stromführende, neutrale und Erdungskabel 124 können zusammen mit den Datenkabeln 118 in der Ummantelung des Kabels 120 untergebracht werden, bis sie sich in der Nähe der Stifte und Thermistoren 504 befinden, an welchem Punkt sie voneinander getrennt werden, um mit ihrer j eweiligen Komponente des Elektrofahrzeugladesteckers 500 verbunden zu werden.Live, neutral, and
Wie in den
Der Thermistor 1106 kann ein Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) oder positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) sein. Der Thermistor 1106 kann zwischen den Stiften 1108 und 1110 in einer mittleren Position platziert werden, so dass er von beiden Stiften gleich beabstandet ist. Das Gehäuse 1104 kann beide Stifte 1108 und 1110 umgeben und durch Bügel 1112 in Position gehalten werden, die an der Innenseite der Frontplatte 1102 ausgebildet sind.
Das hier offenbarte Dichtungssystem für den Elektrofahrzeugladestecker 500 und Verfahren entspricht der Wasserdichtigkeitsklasse IP67, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker zu 100 % gegenüber festen Objekten wie Staub und Sand geschützt ist und für mindestens 30 Minuten unter Wasser bei 15 cm bis 1 m Wassertiefe auf Funktionsfähigkeit getestet wurde. Das hierin offenbarte Dichtungssystem und -verfahren für den Elektrofahrzeugladestecker 500 und Verfahren entspricht auch höheren Wasserdichtigkeitsklassen bis zur Wasserdichtigkeitsklasse IPX9K, was bedeutet, dass der Elektrofahrzeugladestecker Spritzern mit hohem Druck und hoher Temperatur aus nächster Nähe standhält.The sealing system for the
Während die Elektrofahrzeugladestecker 100/500/1100, wie oben angemerkt, zwar so beschrieben sind, dass sie einen Stift für Erdung und Klingenstifte für stromführend und neutral haben, gilt dies nur für den bestimmten Standardtyp von Steckern, der in den
Die
Stiftleisten 2022 können Leisten sein, die in einem entsprechenden Stift an einer Stelle innerhalb des entsprechenden Schlitzes 104 des Stifts ausgebildet sind. Eine Stiftleiste 2022 kann dazu dienen, eine Dichtung 112 zu tragen. In einigen Ausführungsformen kann die Stiftleiste 2022 an einer benachbarten Schlitzleiste 302 positioniert sein, die aus Frontplattenmaterial gebildet ist, so dass die Stiftleiste 2022 und ihre benachbarte Schlitzleiste 302 kombiniert werden können, um eine große, kombinierte Leiste zum gemeinsamen Stützen einer Dichtung 112 zu bilden.Pin headers 2022 may be headers formed in a corresponding pin at a location within the
Die
Stiftleisten 3422 können Leisten sein, die in einem entsprechenden Stift an einer Stelle innerhalb des entsprechenden Schlitzes 104 des Stifts ausgebildet sind. Eine Stiftleiste 3422 kann dazu dienen, eine Dichtung 112 zu stützen. In einigen Ausführungsformen kann die Stiftleiste 3422 an einer benachbarten Schlitzleiste 302 positioniert sein, die aus Frontplattenmaterial gebildet ist, so dass die Stiftleiste 3422 und ihre benachbarte Schlitzleiste 302 kombiniert werden können, um eine große, kombinierte Leiste zum gemeinsamen Stützen einer Dichtung 112 zu bilden.
Es versteht sich, dass die hierin erörterten Dichtungssysteme und -verfahren nicht auf die abgebildeten Ausführungsformen beschränkt sind und andere solche Dichtungssysteme und -verfahren angewendet werden können, um eine Dichtung und/oder Befestigung zwischen verschiedenen Elementen des Steckers, z. B. Stifte, Brücke, Kabel, Kabelschläuche, Drahtisolierung, Gehäuse und Thermistoren, zu bilden. Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt und sollen den Umfang der hierin offenbarten Erfindungen nicht einschränken. Abhängig von verschiedenen Steckerarten können zum Beispiel die Anzahl der Temperatursensoren, wie etwa Thermistoren, die in einen elektrischen Stecker eingebettet sind, die Konfiguration des Gehäuses, das die Temperatursensoren enthält, und der Prozess zum Zusammenbauen des elektrischen Steckers Varianten aufweisen, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Tatsächlich kann die hierin beschriebene vorliegende Offenbarung in einer Vielzahl anderer Formen ausgeführt sein; außerdem können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der hierin offenbarten Erfindungen abzuweichen. Die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen abdecken, wie sie in den Umfang und Geist einer bestimmten hierin offenbarten Erfindungen fallen würden. Insbesondere können die Merkmale sämtlicher Ausführungsformen und abhängiger Ansprüche miteinander kombiniert werden, solange sie einander nicht widersprechen.It should be understood that the sealing systems and methods discussed herein are not limited to the illustrated embodiments and other such sealing systems and methods may be employed to provide a seal and/or attachment between various elements of the connector, e.g. B. pins, bridge, cable, cable tubing, wire insulation, housing and thermistors to form. While specific embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only and are not intended to limit the scope of the inventions disclosed herein. For example, depending on different connector types, the number of temperature sensors such as thermistors embedded in an electrical connector, the configuration of the housing containing the temperature sensors, and the process of assembling the electrical connector may have variations without departing from the spirit of the present deviate from revelation. Indeed, the present disclosure described herein may be embodied in a variety of other forms; furthermore, various omissions, substitutions and changes may be made in the form of the embodiments described herein without departing from the spirit of the inventions disclosed herein. The appended claims and their equivalents are intended to cover such forms or modifications as would come within the scope and spirit of a particular invention disclosed herein. In particular, the features of all embodiments and dependent claims can be combined with each other as long as they do not contradict each other.
Claims (12)
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |