TWI666138B - 第一充電連接件、第二充電連接件以及車輛和充電系統 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種第一充電連接件、第二充電連接件以及車輛和充電系統，第一充電連接件包括：第一殼體；第一接線端子，該第一接線端子固定在該第一殼體內，該第一接線端子包括：容納室，該容納室內可容納有液態金屬，該容納室的一端敞開且設置有凸起柱。由此，藉由設置容納室，可以使得第一接線端子容納有液態金屬，液態金屬的發熱量少，從而可以有效降低第一接線端子的工作溫度，而且藉由設置凸起柱，可以使得第一接線端子能夠與第二接線端子有效對接，而且充滿液態金屬，從而可以車輛的充電安全性。

Description

第一充電連接件、第二充電連接件以及車輛和充電系統
本發明涉及車輛充電技術領域，尤其涉及一種第一充電連接件、第二充電連接件、包括第一充電連接件或第二充電連接件的車輛，以及包括第一充電連接件和第二充電連接件的充電系統。
目前由於能源和環境等問題，推動新能源汽車爆發性成長，新能源汽車保有量也不斷攀升。與傳統燃油車相比，新能源汽車具有節能環保的巨大優勢，但是電動車充電時間週期長，卻是長久以來的詬病。
現階段利用增大充電功率來縮短充電時間的方式被普遍採用。與之而來的問題是：由於電流過大，充電插座處的接線端子發熱嚴重，導致出現充電端子燒毀或充電問題故障，這樣整車無法正常充電，而且充電安全性無法得到有效保證。
還有，雖然目前一些廠商也在積極採用降低接線端子處的溫度的一些方式，例如，在充電線束處佈置冷卻裝置，但是冷卻效果不理想，而且佈置起來較複雜。
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種第一充電連接件，該第一充電連接件可以有效降低第一接線端子的工作溫度。
本發明進一步地提出了一種第二充電連接件。
本發明進一步地還提出了一種車輛。
本發明進一步地還提出了一種充電系統。
根據本發明的第一充電連接件，包括：第一殼體；第一接線端子，該第一接線端子固定在該第一殼體內，該第一接線端子包括：容納室，該容納室內可容納有液態金屬，該容納室的一端敞開且設置有凸起柱。
由此，藉由設置容納室，可以使得第一接線端子容納有液態金屬，液態金屬的發熱量少，從而可以有效降低第一接線端子的工作溫度，而且藉由設置凸起柱，可以使得第一接線端子能夠與第二接線端子有效對接，而且充滿液態金屬，從而可以車輛的充電安全性。
在本發明的一些示例中，該容納室的該一端設置有漏液孔，該漏液孔圍繞該凸起柱設置。
在本發明的一些示例中，該第一充電連接件還包括：第一回流通道，該第一回流通道設置在該容納室的該一端處且位於該漏液孔的下方。
在本發明的一些示例中，該第一回流通道構造為弧形。
在本發明的一些示例中，該第一充電連接件還包括：泵體和儲液罐，該泵體連接在該容納室和該儲液罐之間。
在本發明的一些示例中，該第一充電連接件還包括：第一控制閥，該第一控制閥設置在該泵體和該容納室之間。
在本發明的一些示例中，該第一充電連接件還包括：充電線束，該充電線束包括：外包層，該外包層與該容納室相連且內部充滿該液態金屬。
在本發明的一些示例中，該容納室的該一端設置有第一密封圈，該第一密封圈圍繞該凸起柱設置。
根據本發明的第二充電連接件，包括：第二殼體；第二接線端子，該第二接線端子設置在該第二殼體內，該第二接線端子包括：液體室、第二控制閥和密封塞，該液體室內可充滿液態金屬，該液體室具有敞口，該第二控制閥設置在該液體室內且與該密封塞相連，該第二控制閥控制該密封塞選擇性地密封該敞口。
在本發明的一些示例中，該敞口構造為漸縮敞口，該密封塞構造為錐形以與該敞口匹配。
在本發明的一些示例中，該第二控制閥包括：閥座、閥芯和彈性件，該閥座設置在該液體室內，該閥芯設置在閥座內，該彈性件設置在該閥座和該閥芯之間，該閥芯與該密封塞相連。
在本發明的一些示例中，該閥座具有周壁，該周壁的端部構造為向外側漸縮的漸縮端部，該閥芯包括錐形部且該錐形部可配合在該閥座的漸縮端部上。
在本發明的一些示例中，該液體室的內周壁還構造為限位部，該限位部構造為錐形以與該閥芯的錐形部配合。
在本發明的一些示例中，該第二充電連接件還包括：感測器，該感測器設置在該閥座上且用於檢測該彈性件的彈性力。
在本發明的一些示例中，該液體室在靠近該敞口的位置設置有第二回流通道。
在本發明的一些示例中，該液體室還包括：進液通道，該進液通道位於該第二回流通道的內側且與該第二回流通道連通。
在本發明的一些示例中，該進液通道內設置有活塞，該活塞在該進液通道內可移動以開閉該進液通道。
在本發明的一些示例中，該進液通道的內徑在遠離該第二回流通道的方向上遞增，該活塞呈錐形，該進液通道的底端設置為限位端。
在本發明的一些示例中，該活塞的密度小於該液態金屬的密度。
根據本發明的車輛，包括所述的第一充電連接件或所述的第二充電連接件。
根據本發明的充電系統，包括：所述的第一充電連接件；所述的第二充電連接件，該凸起柱可推開該密封塞以使液態金屬在該容納室和該液體室之間流動。
下面詳細描述本發明的實施例，該實施例的示例在附圖中示出。下面藉由參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面參考附圖詳細描述根據本發明實施例的充電系統。
如第1圖和第10圖所示，根據本發明實施例的充電系統可以包括：第一充電連接件100和第二充電連接件200，第一充電連接件100和第二充電連接件200可以對接，第一充電連接件100和第二充電連接件200中的一個為充電插座，第一充電連接件100和第二充電連接件200中的另一個為充電槍，充電插座還可以與動力電池藉由充電線束70相連，這樣在充電插座和充電槍對接後，充電櫃可以為動力電池充電。
下面分開描述一下第一充電連接件100和第二充電連接件200。
如第1圖所示，第一充電連接件100包括第一殼體10和第一接線端子20，第一接線端子20固定在第一殼體10內，這樣第一殼體10可以起到保護和固定第一接線端子20的作用，其中，第一接線端子20為多個，而且多個第一接線端子20成對設置，例如，第一接線端子20可以為兩個，第一接線端子20可以包括傳輸電流的正極接線端子和負極接線端子。此接線端子20適用於直流充電口。
同理交流充電口充電接線端子也是成對出現，可能為多個，原理同上，依舊可以實施應用。
其中，如第5圖和第6圖所示，第一接線端子20包括：容納室21，容納室21內可容納有液態金屬30，其中，液態金屬具有超導熱和超導電能力，車輛在大功率充電過程中，藉由把液態金屬設置在容納室21內，使第一接線端子20在工作時能夠耐受大電流，並且，在第一接線端子20工作時也不會產生過多的電阻熱，從而可以有效地解決接線端子燒損問題，進而可以提高車輛的使用和安全性。
容納室21的一端敞開，而且容納室21的外端設置有凸起柱22，外端即容納室21遠離充電線束的一端，容納室21的外端內可以設置有向內延伸的板，板為非封閉板，板上形成有漏液孔23，而且凸起柱22安裝在板上。
第二充電連接件200內同樣可以容納有液態金屬30，第二充電連接件200設置有可開閉的密封塞240，凸起柱22適於推開第二充電連接件200內的密封液態金屬30的密封塞240。可以理解的是，在凸起柱22推開密封塞240之後，位於第一充電連接件100或第二充電連接件200內的液態金屬30可以流向另一方，從而可以使得另一方空間內也充滿液態金屬30，液態金屬30由於自身的性質，發熱量低，這樣可以使得第一充電連接件100和第二充電連接件200充電可靠，而且可以有效降低第一接線端子20的工作溫度，液態金屬30的使用安全性也較好。
根據本發明的一個可選實施例，第一充電連接件100還可以包括：泵體40和儲液罐50，泵體40連接在容納室21和儲液罐50之間。泵體40可以為雙向泵體40，也就是說，在第一接線端子20工作時，泵體40可以從儲液罐50將液態金屬30泵向容納室21，在充電完成後，泵體40可以從容納室21將液態金屬泵向儲液罐50。
其中，儲液罐50和泵體40之間可以設置有篩檢程式90，篩檢程式90可以起到過濾的作用。
由此，藉由設置容納室21，可以使得第一接線端子20容納有液態金屬30，液態金屬30由於自身的性質，發熱量低，可以有效降低第一接線端子20的工作溫度，而且藉由設置凸起柱22，可以使得第一接線端子20能夠與第二接線端子220有效對接，而且充滿液態金屬30，從而可以車輛的充電安全性。
另外，在未充電時，第一充電連接件100和第二充電連接件200內的液態金屬30可以被抽走，從而可以降低第一充電連接件100和第二充電連接件200的重量，可以易於第一充電連接件100和第二充電連接件200的操作，進而可以提升用戶的使用舒適性。
可選地，如第6圖所示，容納室21的一端設置有漏液孔23，漏液孔23圍繞凸起柱22設置。漏液孔23使得液態金屬30在第一充電連接件100和第二充電連接件200插接時在第一接線端子20內流動。
可選地，如第7圖和第8圖所示，第一充電連接件100還可以包括：第一回流通道24，第一回流通道24設置在容納室21的靠近漏液孔23的一端處，而且第一回流通道24位於漏液孔23的下方。由此，在充電完成且從第一充電連接件100抽走液態金屬30時，部分液態金屬30可能會存留在第一接線端子20內，第一回流通道24可以使得液態金屬30回流到容納室21內，從而可以避免液態金屬30的洩漏，可以保證液態金屬30的使用安全性。
可選地，如第7圖和第8圖所示，第一回流通道24構造為弧形。如此設置的回流通道可以便於液態金屬30在重力作用下回流，從而可以有效避免第一接線端子20出現漏液現象。
根據本發明的一個可選實施例，第一充電連接件100還可以包括：泵體40和儲液罐50，泵體40連接在容納室21和儲液罐50之間。泵體40可以為雙向泵體40，也就是說，在第一接線端子20工作時，泵體40可以從儲液罐50將液態金屬30泵向容納室21，在充電完成後，泵體40可以從容納室21將液態金屬泵向儲液罐50。
其中，儲液罐50和泵體40之間可以設置有篩檢程式90，篩檢程式90可以起到過濾的作用。
如第10圖所示，第一充電連接件100還可以包括：配電模組110，配電模組110可以為泵體40供電。
還有，如第10圖所示，第一接線端子20可以為兩個，泵體40、篩檢程式90和儲液罐50分別為兩個，從而可以有效對應兩個第一接線端子20。
進一步地，如第10圖所示，第一充電連接件100還包括：第一控制閥60，第一控制閥60設置在泵體40和容納室21之間。第一控制閥60可以有效切斷泵體40和容納室21，從而可以避免液態金屬30在泵體40和容納室21之間隨意流動，從而可以有效保證液態金屬30的使用安全性，從而可以避免出現液態金屬30洩漏的問題。
可選地，充電線束70可以包括：外包層，外包層與容納室21相連，而且外包層內部充滿液態金屬30。這樣液態金屬30可以充滿在外包層和容納室21內，從而可以進一步地降低充電線束70的工作溫度，可以保證第一充電連接件100的工作可靠性。
可選地，如第5圖和第6圖所示，容納室21的外端設置有第一密封圈80，第一密封圈80圍繞凸起柱22設置。在第一充電連接件100與第二充電連接件200對接時，第一密封圈80可以有效貼靠在第二接線端子220上，從而可以保證第一接線端子20和第二接線端子220之間的有效密封，進而可以有效避免液態金屬30的洩漏。
較佳的，第二充電連接件200的第二接線端子220上設置有第二密封圈270，第二密封圈270可以與第一密封圈80相對應，這樣可以更好地保證第一接線端子20和第二接線端子220之間的密封可靠性。
下面詳細描述一下第二充電連接件200。
如第2圖至第4圖所示，第二充電連接件200可以包括：第二殼體210和第二接線端子220，第二接線端子220設置在第二殼體210內，第二接線端子220包括：液體室221、第二控制閥230和密封塞240，液體室221內可充滿液態金屬30，液體室221具有敞口，第二控制閥230設置在液體室221內，而且第二控制閥230與密封塞240相連，第二控制閥230上的密封塞240選擇性地密封敞口。
由此，在第一接線端子20和第二接線端子220對接時，第一接線端子20中的凸起柱22可以向內推開密封塞240，從而可以使得容納室21與液體室221之間連通，這樣無論哪一方裡面有液態金屬30，液態金屬30均可以在泵體的作用下泵入的流動至另一方內，從而可以保證第一充電連接件100和第二充電連接件200之間的有效充電。而且這樣設置第一充電連接件100和第二充電連接件200結構簡單，易於配合。
可選地，如第7圖和第8圖所示，敞口構造為向外側漸縮的漸縮敞口250，密封塞240構造為錐形以與敞口匹配。漸縮敞口250可以減少液態金屬30的洩漏，而且可以有利於密封塞240的密封，從而可以更好地保證第一充電連接件100和第二充電連接件200對接的可靠性。
具體地，如第7圖和第8圖所示，第二控制閥230包括：閥座231、閥芯232和彈性件234，閥座231設置在液體室221內且與第二殼體210固定，閥芯232設置在閥座231內，彈性件234設置在閥座231和閥芯232之間，閥芯232與密封塞240相連。彈性件234可以有效限制閥芯232的運動，從而可以起到限制密封塞240的作用，這樣可以使得密封塞240有效密封漸縮敞口250，而且在凸起柱22向內推開密封塞240時，彈性件234可以使得密封塞240打開速度均勻且適宜。
進一步地，如第7圖和第8圖所示，閥座231具有周壁，周壁的端部構造為向外側漸縮的漸縮端部，閥芯232包括錐形部，而且錐形部可配合在漸縮端部上。也就是說，閥座231實質上也具有限制閥芯232移動的作用，從而可以保證閥芯232的工作可靠性，而且可以保證密封塞240在打開和密封漸縮敞口250之間切換自然且順暢。
液體室221的內周壁還構造為限位部，限位部構造為錐形以與錐形部配合。如第8圖所示，在密封塞240密封向外側漸縮的漸縮敞口250時，閥芯232的錐形部可以止抵在液體室221的內周壁上，即限位部，這樣液體室221的內周壁也可以起到限制閥芯232移動的作用，從而可以保證第二控制閥230的工作可靠性，以及可以保證密封塞240的密封可靠性。
可選地，如第7圖和第8圖所示，第二充電連接件200還可以包括：感測器260，感測器260設置在閥座231上，而且感測器260用於檢測彈性件234的彈性力。可以理解的是，感測器260可以有效檢測到彈性件234的彈性力變化或者與閥芯的距離，從而可以判斷出密封塞240的位置，在密封塞240移動至預定位置時，感測器260可以發出信號以使得泵體40開始工作，然後向第一接線端子20和第二接線端子220內泵入液態金屬30。
還有，如第7圖和第8圖所示，液體室221在靠近敞口的位置設置有第二回流通道280。第二回流通道280可以允許液態金屬30回流到液體室221內，從而可以有效避免液態金屬30洩漏。
需要說明的是，泵體40、篩檢程式90和儲液罐50也可以連接在第二接線端子220處，例如，第二接線端子220的閥座231處可以設置有多個進液口。
還有，充電樁300處可以設置有氣管，氣管與充電樁300處的液體通道連通，這樣在車輛充電完成後，充電樁300處可以打開氣管，使得整個回路與外部空氣聯通，此時泵體40開始工作，將整個回路中的液態金屬抽出，完畢後，閥體關閉透氣管。
另外，如第8圖所示，第二回流通道280內可以設置有活塞290，活塞290也會受重力和殘液的壓力向下移動，由於第二回流通道280下側的錐形道尺寸比活塞290尺寸大，就會出現一個縫隙，殘留的液體就可以藉由縫隙回流到液體室221中，從而可以實現單向通行，防止漏液，以此作為第二重防漏夜處理。
另外，如第8圖和第9圖所示，液體室221還可以包括：進液通道291，進液通道291位於第二回流通道280的內側，而且進液通道291與第二回流通道280連通。可以理解的是，該進液通道291可以在液態金屬流入液體室221之後再進一步地向內流動，而且位於第二回流通道280內的液態金屬也可以藉由該進液通道291向內流動。
進一步地，如第8圖和第9圖所示，進液通道291內設置有活塞290，活塞290在進液通道291內可移動以開閉進液通道291。活塞290可以起到開閉進液通道291的作用，例如，在進液時，活塞290可以打開進液通道291，在出液時，活塞290可以關閉進液通道291。
進液通道291的內徑在遠離第二回流通道280的方向上遞增，活塞290呈錐形，進液通道291的底端設置為限位端。限位端的設置可以防止活塞290的脫出，需要說明的是，在進液通道291進液時，液態金屬向下推動活塞290，活塞290打開進液通道291，在向外出液時，活塞290向上移動以關閉進液通道291。其中，該活塞290為錐形凸台，錐形凸台的周面和進液通道291周面同軸並平行，這樣活塞290可以在進液通道291內部一定範圍內上下移動。
其中，活塞290的密度小於液態金屬的密度。這樣液態金屬可以根據自身的流動方向調節活塞290的位置，從而可以實現對進液通道291的開閉調節。
根據本發明實施例的車輛，包括上述實施例的第一充電連接件100或者上述實施例的第二充電連接件200。
在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
100‧‧‧第一充電連接件
10‧‧‧第一殼體
20‧‧‧第一接線端子
21‧‧‧容納室
22‧‧‧凸起柱
23‧‧‧漏液孔
24‧‧‧第一回流通道
30‧‧‧液態金屬
40‧‧‧泵體
50‧‧‧儲液罐
60‧‧‧第一控制閥
70‧‧‧充電線束
80‧‧‧第一密封圈
90‧‧‧篩檢程式
110‧‧‧配電模組
200‧‧‧第二充電連接件
210‧‧‧第二殼體
220‧‧‧第二接線端子
221‧‧‧液體室
230‧‧‧第二控制閥
231‧‧‧閥座
232‧‧‧閥芯
234‧‧‧彈性件
240‧‧‧密封塞
250‧‧‧漸縮敞口
260‧‧‧感測器
270‧‧‧第二密封圈
280‧‧‧第二回流通道
290‧‧‧活塞
291‧‧‧進液通道
300‧‧‧充電樁
第1圖是根據本發明實施例的第一充電連接件和第二充電連接件對接的示意圖； 第2圖是第二充電連接件的爆炸圖； 第3圖是第二充電連接件的剖視圖； 第4圖是第二充電連接件的局部結構示意圖； 第5圖是第一充電連接件的示意圖； 第6圖是第一充電連接件的剖視圖； 第7圖是第一接線端子和第二接線端子對接的剖視圖； 第8圖是第一接線端子和第二接線端子未對接的剖視圖； 第9圖為活塞和進液通道的局部示意圖； 第10圖是根據本發明實施例的充電系統的示意圖。

Claims (21)

  1. 一種第一充電連接件，其特徵在於，包括： 一第一殼體； 一第一接線端子，該第一接線端子固定在該第一殼體內，該第一接線端子包括：一容納室，該容納室內可容納有一液態金屬，該容納室的一端敞開且設置有一凸起柱。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的第一充電連接件，其中，該容納室的該一端設置有一漏液孔，該漏液孔圍繞該凸起柱設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的第一充電連接件，還包括：一第一回流通道，該第一回流通道設置在該容納室的該一端處且位於該漏液孔的下方。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的第一充電連接件，其中，該第一回流通道構造為弧形。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的第一充電連接件，還包括：一泵體和一儲液罐，該泵體連接在該容納室和該儲液罐之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的第一充電連接件，還包括：一第一控制閥，該第一控制閥設置在該泵體和該容納室之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的第一充電連接件，還包括：一充電線束，該充電線束包括：一外包層，該外包層與該容納室相連且內部充滿該液態金屬。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的第一充電連接件，其中，該容納室的該一端設置有一第一密封圈，該第一密封圈圍繞該凸起柱設置。
  9. 一種第二充電連接件，其特徵在於，包括： 一第二殼體； 一第二接線端子，該第二接線端子設置在該第二殼體內，該第二接線端子包括：一液體室、一第二控制閥和一密封塞，該液體室內可充滿一液態金屬，該液體室具有一敞口，該第二控制閥設置在該液體室內且與該密封塞相連，該第二控制閥控制該密封塞選擇性地密封該敞口。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的第二充電連接件，其中，該敞口構造為漸縮敞口，該密封塞構造為錐形以與該敞口匹配。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的第二充電連接件，其中，該第二控制閥包括：一閥座、一閥芯和一彈性件，該閥座設置在該液體室內，該閥芯設置在閥座內，該彈性件設置在該閥座和該閥芯之間，該閥芯與該密封塞相連。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的第二充電連接件，其中，該閥座具有一周壁，該周壁的端部構造為向外側漸縮的漸縮端部，該閥芯包括一錐形部且該錐形部可配合在該閥座的漸縮端部上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的第二充電連接件，其中，該液體室的內周壁還構造為一限位部，該限位部構造為錐形以與該閥芯的錐形部配合。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的第二充電連接件，還包括：一感測器，該感測器設置在該閥座上且用於檢測該彈性件的彈性力。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的第二充電連接件，其中，該液體室在靠近該敞口的位置設置有一第二回流通道。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的第二充電連接件，其中，該液體室還包括：一進液通道，該進液通道位於該第二回流通道的內側且與該第二回流通道連通。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的第二充電連接件，其中，該進液通道內設置有一活塞，該活塞在該進液通道內可移動以開閉該進液通道。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的第二充電連接件，其中，該進液通道的內徑在遠離該第二回流通道的方向上遞增，該活塞呈錐形，該進液通道的底端設置為限位端。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的第二充電連接件，其中，該活塞的密度小於該液態金屬的密度。
  20. 一種車輛，其特徵在於，包括如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的第一充電連接件或如申請專利範圍第9項至第19項中任一項所述的第二充電連接件。
  21. 一種充電系統，其特徵在於，包括： 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的第一充電連接件； 如申請專利範圍第9項至第19項中任一項所述的第二充電連接件，該凸起柱可推開該密封塞以使液態金屬在該容納室和該液體室之間流動。
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