WO2024140959A1 - 一种端子测温结构及一种连接器 - Google Patents

一种端子测温结构及一种连接器 Download PDF

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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • It also includes a shell, and the terminal support and the terminal temperature measuring structure are arranged in the shell.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a connector according to an embodiment of the present application.
  • the heat conducting member 3 is flat, one side of which is connected to the circuit board, and the other side is in contact with the heat conducting spring 4.
  • the flat heat conducting member 3 occupies less space, has less heat loss, and can make the temperature sensor 5 measure temperature more accurately.
  • the circuit board 2 has a first surface and a second surface opposite to each other, the temperature sensor 5 is arranged on the first surface, and the heat conductor 3 is arranged on the second surface.
  • the projection of the temperature sensor 5 on the first surface overlaps at least partially with the projection of the heat conductor 3 on the first surface. That is to say, the temperature sensor 5 and the heat conductor 3 are arranged on two sides of the circuit board 2, respectively. In most cases, the space near the terminal 1 is very limited, and the line layout is very inconvenient. Placing the temperature sensor 5 and the heat conductor 3 on two sides of the circuit board, respectively, allows the temperature sensor 5 to have more routing options and can adapt to more usage environments.
  • the temperature sensor 5 is a patch temperature sensor or an NTC temperature sensor or a PTC temperature sensor.
  • the patch temperature sensor is dedicated to the surface temperature measurement of objects, has high measurement accuracy, fast response speed, and small size, and is suitable for various space-constrained environments.
  • the advantages of using NTC temperature sensors or PTC temperature sensors are small size, can measure gaps that other thermometers cannot measure, easy to use, and the resistance value can be arbitrarily selected between 0.1 and 100 k ⁇ ; it is easy to process into complex shapes, can be mass-produced, has good stability, and strong overload capacity, and is suitable for products such as conversion joints that require small size and stable performance.

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Abstract

一种端子测温结构及一种连接器，端子测温结构包括端子（1）、电路板（2）、导热件（3）、导热弹片（4）和温度传感器（5）；电路板（2）上设置至少一个安装孔；端子（1）穿过安装孔；导热件（3）设置在电路板（2）上且环绕安装孔设置；导热弹片（4）设置在端子（1）和导热件（3）之间，导热弹片（4）产生弹性形变以施加弹性力于端子（1）；温度传感器（5）设置在电路板（2）上，用于测量导热件（3）的温度。

Description

一种端子测温结构及一种连接器
相关申请
本申请要求于2022年12月29日递交的申请号为202223537993.5的中国实用新型专利申请的优先权，并引用上述专利申请公开的全部内容作为本申请的一部分。
技术领域
本申请属于电能传输装置制造技术领域，具体涉及到一种端子测温结构及一种连接器。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，新能源汽车的数量也越来越多。当前新能源汽车的充电枪头和充电座都会有对插结构的充电端子。当汽车充电时，充电端子处的电流迅速增大，发热量急剧增大。因此为了安全起见，很多厂家会在充电端子处设置测温装置。通常采用温度传感器散件装备的形式，使温度传感器与端子进行贴合来进行测温。这种设计结构理论上是温度传感器与端子进行贴合，但实际情况是端子和温度传感器之间会有我们肉眼无法看到的缝隙，由此就会导致测得的温度的误差较大，同时，在这个过程中也难免有温度的损失，由此会导致温度的测量不够精确，并且还需要额外的空间才能安放导热件。同时，如果温度传感器和端子直接接触，端子上的电流很容易对温度传感器造成损坏。因此，现有技术中亟需一种新的方案来解决上述问题。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种端子测温结构，来解决温度传感器与端子贴合后存在缝隙导致的测温不准确的问题。
一种端子测温结构，包括至少一个端子、电路板、导热件、导热弹片和温度传感器；
所述电路板上设置至少一个安装孔；
所述端子穿过所述安装孔；
所述导热件设置在所述电路板上，且环绕所述安装孔设置；
所述导热弹片设置在所述端子和所述导热件之间，所述导热弹片弹性形变以施加弹性力于所述端子；
所述温度传感器设置在所述电路板上，用于测量所述导热件的温度。
所述端子具有径向凸起，所述径向凸起具有与所述电路板板面平行的测温面，所述导热弹片设置在所述测温面上。
所述导热件为扁平状，其一面与所述电路板连接，另一面与所述导热弹片抵接。
所述电路板具有凹槽，所述导热件设置在所述凹槽内。
所述电路板具有相对的第一面和第二面，所述温度传感器设置在第一面，所述导热件设置在第二面，所述温度传感器在所述第一面上的投影与所述导热件在所述第一面上的投影至少部分重叠。
所述温度传感器与所述导热件的最小距离不大于6.2mm。
所述温度传感器为贴片式温度传感器或NTC温度传感器或PTC温度传感器。
所述导热件与所述电路板之间设置有导热硅胶。
一种连接器，包括端子支架和如上所述的一种端子测温结构，所述电路板固定在所述端子支架上，所述端子卡接在所述端子支架上，所述导热弹片抵接在导热件与所述端子之间。
还包括壳体，所述端子支架和所述端子测温结构设置在所述壳体内。
本申请的有益效果至少包括：1、端子通过导热弹片将温度传递出去，由于导热弹片具有弹性，既能起到导热的作用，又能因导热弹片具有的弹性在受到挤压时更好地贴合在端子上，从而保证热传递更充分。
2、导热件至少部分镶嵌进电路板内，能够使导热件相对导热弹片固定，温度传感器设置在电路板上，不与导热件接触但靠近导热件的位置，就可以通过测量导热件的温度得知端子的温度。
3、301H不锈钢具有极佳的韧性，将其制作成具有弹性的导热弹片，能够在受到挤压时提供足够的弹力从而与端子及导热件贴合更紧密，以保证温度传感器测量的温度值更准确。
4、导热硅胶能够辅助导热件与电路板进行热传递，提高有效接触面积，增大附着力，避免因震动导致的有效接触面积减小或者因产生空气间隙的情况下热传导效率的降低。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例的一种端子测温结构的结构示意图。
图2为本申请实施例的一种端子测温结构的温度传感器示意图。
图3为本申请实施例的一种端子测温结构的导热弹片示意图。
图4为本申请实施例的一种端子测温结构的测温面示意图。
图5为本申请实施例的一种连接器的结构示意图。
图6为本申请实施例的另一种连接器的结构示意图。
图中标示如下：
1-端子、11-径向凸起、111-测温面、2-电路板、3-导热件、4-导热弹片、5-温度传感
器、6-端子支架、7-壳体。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，上述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
一种端子测温结构，如图1、图2和图3所示，包括至少一个端子1、电路板2、导热件3、导热弹片4和温度传感器5；
电路板2上设置至少一个安装孔；
端子1穿过安装孔；
导热件3设置在电路板2上，且环绕安装孔设置；
导热弹片4设置在端子1和导热件3之间，导热弹片4弹性形变以施加弹性力于端子1；
温度传感器5设置在电路板2上，用于测量导热件3的温度。
目前的充电汽车用充电结构的测温方式进行测温，一般是在端子1表面设置温度传感器5，温度传感器5直接测量端子1的温度。但是，温度传感器5和端子1之间存在很多肉眼难见到的缝隙，导致温度传感器5和端子1的实际接触面积远远小于名义接触面积，就会导致测温不准确。同时，如果温度传感器5表面是导体，则端子1上的电流会流经温度传感器5，很容易导致温度传感器5损坏。本申请的导热弹片4具有弹性，既能起到导 热的作用，又能因其具有的弹性在受到挤压时更好的贴合在端子1上，从而保证热传递更充分。导热弹片4可以由导热性能好的金属制成，具体可以取片状金属，并对片状金属进行小角度的弯折或扭曲，使该片状金属受压时会产生弹性。导热弹片4再将热量传递给导热件3，温度传感器5设置在电路板2上的不与导热件3接触但靠近导热件3的位置，就可以通过测量导热件3的温度得知端子1的温度。
在一些实施例中，如图3和图4所示，端子1具有径向凸起11，径向凸起11具有与电路板2板面平行的测温面111，导热弹片4设置在测温面111上。导热弹片4按压在测温面111上，依靠弹性与测温面贴合，导热件3再按压在导热弹片4上，用于温度传感器5测量温度。
在一些实施例中，导热件3为扁平状，其一面与电路板连接，另一面与导热弹片4抵接。扁平状的导热件3占用空间更小，热量损失少，能够使温度传感器5测温更准确。
进一步的，电路板2具有凹槽，导热件3设置在凹槽内。导热件3设置在凹槽内，能够安装更稳固，当温度传感器5设置在电路板2的另一面时，导热件3也能更接近温度传感器5，使温度的测量更准确。
在一些实施例中，电路板2具有相对的第一面和第二面，温度传感器5设置在第一面，导热件3设置在第二面。温度传感器5在第一面上的投影与导热件3在第一面上的投影至少部分重叠。也就是说温度传感器5和导热件3分别设置在电路板2的两面。在大多数情况下，端子1附近的空间非常有限，线路布置非常不便，将温度传感器5和导热件3分别置于电路板的两面，使温度传感器5具有更多的走线选择，能够适应更多的使用环境。
在一些实施例中，温度传感器5与导热件3的最小距离不大于6.2mm。如果温度传感器5与导热件3的距离过大，则温度传感器5测量到的温度很有可能不够准确。为此，发明人进行了相关实验，实验方法为，选用相同的端子1，电路板2，导热弹片4，导热件3和温度传感器5，设置温度传感器5和导热件3之间的距离不同，进而利用温度传感器5对端子导热件3的温度进行测量，并将该测量得到的温度与实际温度做差取绝对值，绝对值大于0.5℃为不合格，结果记录在表1中。
表1：温度传感器5与导热件3的最小距离对温度测量的影响
从表1可以看出，温度传感器5与导热件3的最小距离大于6.2mm后，测量到的导热件3的温度与实际温度的差大于0.5℃，为不合格。因此发明人选择温度传感器5与导热件3的最小距离不大于6.2mm。
在一些实施例中，导热弹片4的材质为301H不锈钢。301H不锈钢具有良好的导热性，更重要的是301H不锈钢具有极佳的韧性，将其制作成具有弹性的导热弹片4，能够在受到挤压时提供足够的弹力从而与端子1及导热件3贴合更紧密，以保证温度传感器5测量的温度值更准确。
在一些实施例中，温度传感器5为贴片式温度传感器或NTC温度传感器或PTC温度传感器。贴片式温度传感器专用于物体表面温度测量，具有测量精度高，响应速度快，并且体积小，适用于各种空间受限的环境。采用NTC温度传感器或PTC温度传感器的好处是体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙，使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产，稳定性好、过载能力强，适用于转换接头这种要求体积小，性能稳定的产品中。
在一些实施例中，导热件3与电路板2之间设置有导热硅胶。导热硅胶能够辅助导热件3与电路板2进行热传递，提高有效接触面积，增大附着力，避免因震动导致的有效接触面积减小或者因产生空气间隙的情况下热传导效率的降低。
一种连接器，如图5所示，包括端子支架6和如上任意一种端子测温结构，电路板2固定在端子支架6上，端子1卡接在端子支架6上，导热弹片4抵接在导热件3与端子1之间。
安装时，可以选择螺接的方式将端子支架6与电路板2连接，在电路板2和端子支架6上分别设置螺孔，使用螺栓穿过螺孔将端子支架6和电路板2连接，并进一步拧紧螺栓，这时导热弹片4就会发生变形，进而产生弹力施加在端子1上，从而保证温度传感器5测量到的端子1温度更准确。
进一步的，如图6所示，还包括壳体7，端子支架6和端子测温结构设置在壳体7内。壳体7上设置有分别用于固定端子支架6和电路板2的结构，当端子支架6和电路板2固定好后，导热弹片4处于发生形变的状态，进而产生弹力施加在端子1上，从而保证温度传感器5测量到的端子1温度更准确。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

  1. 一种端子测温结构，其特征在于：包括至少一个端子(1)、电路板(2)、导热件(3)、导热弹片(4)和温度传感器(5)；
    所述电路板(2)上设置至少一个安装孔；
    所述端子(1)穿过所述安装孔；
    所述导热件(3)设置在所述电路板(2)上，且环绕所述安装孔设置；
    所述导热弹片(4)设置在所述端子(1)和所述导热件(3)之间，所述导热弹片(4)弹性形变以施加弹性力于所述端子(1)；
    所述温度传感器(5)设置在所述电路板(2)上，用于测量所述导热件(3)的温度。
  2. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述端子(1)具有径向凸起(11)，所述径向凸起(11)具有与所述电路板(2)板面平行的测温面(111)，所述导热弹片(4)设置在所述测温面(111)上。
  3. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述导热件(3)为扁平状；所述导热件(3)的一面与所述电路板(2)连接，另一面与所述导热弹片(4)抵接。
  4. 根据权利要求3所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述电路板(2)具有凹槽，所述导热件(3)设置在所述凹槽内。
  5. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述电路板(2)具有相对的第一面和第二面，所述温度传感器(5)设置在所述第一面，所述导热件(3)设置在所述第二面，所述温度传感器(5)在所述第一面上的投影与所述导热件(3)在所述第一面上的投影至少部分重叠。
  6. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述温度传感器(5)与所述导热件(3)的最小距离不大于6.2mm。
  7. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述温度传感器(5)为贴片式温度传感器或NTC温度传感器或PTC温度传感器。
  8. 根据权利要求1所述的一种端子测温结构，其特征在于：所述导热件(3)与所述电路板(2)之间设置有导热硅胶。
  9. 一种连接器，其特征在于：包括端子支架(6)和如权利要求1-8任一项所述的一种端子测温结构，所述电路板(2)固定在所述端子支架(6)上，所述端子(1)卡接在所述端子支架(6)上，所述导热弹片(4)抵接在导热件(3)与所述端子(1)之间。
  10. 根据权利要求9所述的一种连接器，其特征在于：还包括壳体(7)，所述端子支架(6)和所述端子测温结构设置在所述壳体(7)内。
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