專利名稱：電動汽車電極連接器座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電動汽車技術領域，具體地說，特別涉及電動汽車底盤換電系統(tǒng)中的電極連接器。
背景技術：
目前，新能源汽車正在成為開發(fā)熱點，特別是純電動汽車的開發(fā)，已成為新能源汽車開發(fā)的重點，各大汽車企業(yè)都在投入巨資進行研發(fā)。現(xiàn)有的電動汽車一般采用充電的方式進行電能補充，受充電時間長、續(xù)駛里程短等問題的制約，我國電動汽車的推廣應用極不理想。因此，快速換電解決方案正在被重視，但如何實現(xiàn)電池包與車身電系統(tǒng)之間快速、可靠地連接，是行業(yè)內正努力解決的技術問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種電動汽車電極連接器座，用于電動汽車快速底盤換電系統(tǒng)高壓電、控制線的可靠連接。本發(fā)明的技術方案如下一種電動汽車電極連接器座，包括電池包(I)，在所述電池包(I)的前端安裝座體安裝盒(2)，該座體安裝盒(2)上固定座體(3)，所述座體(3)的前端面設有密封環(huán)(4);在所述座體(3)的中部穿設控制器連接頭(5)，該控制器連接頭(5)的一側安裝第一高壓正極接電柱出)，另一側安裝第一高壓負極接電柱(7)，所述控制器連接頭(5)、第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)的前端均伸入密封環(huán)(4)中；在所述密封環(huán)(4)的兩側對稱設置有頂銷(8)，兩個頂銷(8)相互平行。

本發(fā)明與電極連接器頭配合使用，連接器頭位于連接器頭殼體中，在連接器頭的中部穿設控制器連接座，該控制器連接座能夠與控制器連接頭插接配合，在控制器連接座的一側裝有與第一高壓正極接電柱相配合的第二高壓正極接電柱，控制器連接座的另一側裝有與第一高壓負極接電柱相配合的第二高壓負極接電柱。在連接器頭殼體的左右兩端開有供頂銷插入的插孔，各插孔中均設置有第一齒條，該第一齒條與小齒輪嚙合，在左右兩邊小齒輪的軸上均同軸安裝有大扇齒，大扇齒與連接器頭上的第二齒條相嚙合。第一高壓正極接電柱與電池包內的高壓正極相連，第一高壓負極接電柱與電池包內的高壓負極相連，控制器連接頭與電池包內的CAN線相連；第二高壓正極接電柱與電動汽車整車的高壓正極相連，第二高壓負極接電柱與整車的高壓負極相連，控制器連接座與整車的CAN線相連。在更換電池包的時候，先將已有的電池包從底盤上卸下，接著用換電機器將換電電池包頂升到底盤上，并使電池包向前移動一段距離LI，座體隨電池包向前移動LI，座體上的頂銷向前移動，并推動第一齒條移動距離L2，第一齒條帶動安裝于連接器頭殼體內的小齒輪轉動，大扇齒隨小齒輪轉動的同時，帶動第二齒條及連接器頭向后移動，由于大扇齒齒數數倍于小齒輪齒數，所以連接器頭移動的距離是第一齒條移動距離的數倍，這樣放大了連接器頭的移動距離。連接器頭在頂銷的推動下，向后移動一個更大的距離，使得連接器頭伸進密封環(huán)內，兩對高壓接電柱緊密連接在一起，高壓電通向轎車。同時控制器連接頭和控制器連接座插接，接通通訊、控制電路。由此可見，本發(fā)明能夠實現(xiàn)電池包與整車電系統(tǒng)之間的電路連接，使電動汽車底盤換電可以在3分鐘內完成電能補充，既快捷又可靠，且換電過程全自動化，操作簡單、方便。密封環(huán)將連接器頭與座體之間的電連接部位完全遮掩，可以防水、防塵，以避免電路連接處受干擾或破壞。為了減小體積，使結構更加緊湊，并確保座體與座體安裝盒之間以及座體安裝盒與電池包之間連接牢靠，所述座體安裝盒(2)前端封閉后端敞口，該座體安裝盒(2)固定嵌裝于電池包(I)的前端，在座體安裝盒(2)的封閉端嵌裝座體(3)。所述密封環(huán)(4)的前端具有外唇口(4a)和內唇口(4b)，其中外唇口(4a)為喇叭形，該外唇口(4a)的前端超過內唇口(4b)的前端面，在外唇口(4a)與內唇口(4b)之間設有環(huán)形凹槽。以上結構使得密封環(huán)有兩處密封，一處是連接器頭與座體結合時，外唇口壓接在連接器頭殼體的后端面進行密封，另一處是密封環(huán)位于內唇口以后的內環(huán)壁與連接器頭外周面緊密接觸進行密封，這樣有效增強了密封效果，能夠確保水、灰塵等不能進入電極腔。所述內唇口(4b)的前端面與內圓周面之間倒有斜角，該斜角起導向的作用，使連接器頭進入密封環(huán)內更容易；所述密封環(huán)(4)位于內唇口(4b)以后的內環(huán)壁上開有多個“V”形環(huán)槽，這樣密封環(huán)的內環(huán)壁與連接器頭外周面結合更緊密，能進一步提高密封效果。為了方便加工制作，降低生產成本，并達到良好的絕緣效果，所述外唇口(4a)、內唇口(4b)、密封環(huán)(4)和座體(3)為一體結構，由PVC材料注塑成型。所述第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)分別穿設于對應的滑套(20)中，該滑套(20)固定嵌裝在座體(3)上，在滑套(20)內設有第二彈簧(21)，該第二彈簧(21)的前端與對應接電柱上的臺階面抵接，第二彈簧(21)的后端與滑套(20)尾部固定的封蓋抵接。以上結構使得第一高壓正極接電柱和第一高壓負極接電柱在前后方向具有“讓性”，當第二高壓正、負極接電柱與對應的第一高壓正、負極接電柱結合時，第一高壓正、負極接電柱先壓迫第二彈簧向后移動一定行程，然后在第二彈簧回彈力的作用下向前復位，使第一高壓正、負極接電柱與第二高壓正、負極接電柱緊密結合在一起，并且在第二彈簧的作用下，兩對高壓接電柱連接可靠。所述第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)的前端為凸球面，第二高壓正極接電柱(18)和第二高壓負極接電柱(19)的后端為凹球面。以上結構通過凹凸球面配合，能夠增大接電柱之間的接觸面積，即使在角度、位置等有差異時，也能確保接電柱之間很好地進行接觸。有益效果本發(fā)明能夠實現(xiàn)電池包與整車電系統(tǒng)之間的電路連接，使電動汽車底盤換電可以在3分鐘內完成電能補充，具有結構簡單，連接可靠、絕緣性能好，防水、防塵等特點，有利于電動汽車的推廣應用。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。圖2為連接器頭及其殼體的仰視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明如圖1所示，在電動汽車的電池包I的前端設置座體安裝盒2，該座體安裝盒2前端封閉后端敞口，且座體安裝盒2固定嵌裝于電池包I的前端。在座體安裝盒2的封閉端開設裝配孔，該裝配孔中嵌裝座體3，座體3與座體安裝盒2相固定。所述座體3由絕緣材料制成，本實施例優(yōu)選為PVC(聚氯乙烯)材料注塑成型。所述座體3的前端面向前一體延伸，形成密封環(huán)4，密封環(huán)4的內部為電極腔。在密封環(huán)4的前端一體形成有外唇口 4a和內唇口 4b，其中外唇口 4a為喇叭形，該外唇口 4a的前端超過內唇口 4b的前端面，并在外唇口4a與內唇口 4b之間設有環(huán)形凹槽。所述內唇口 4b的前端面與內圓周面之間倒有斜角，所述密封環(huán)4位于內唇口 4b以后的內環(huán)壁上開有多個“V”形環(huán)槽。如圖1所示，在座體3的中部穿設控制器連接頭5，該控制器連接頭5與座體3相固定，控制器連接頭5的前端伸入密封環(huán)4內的電極腔中，控制器連接頭5的后端與電池包I內的CAN線相連。在控制器連接頭5的左側設置第一高壓正極接電柱6，該第一高壓正極接電柱6的軸心線與控制器連接頭5的軸心線相平行。所述第一高壓正極接電柱6穿設于滑套20中，第一高壓正極接電柱6與滑套20間隙配合。所述滑套20固定嵌裝在座體3上，在滑套20內設有第二彈簧21，該第二彈簧21的前端與第一高壓正極接電柱6上的臺階面抵接，第二彈簧21的后端與滑套20尾部固定的封蓋抵接。所述第一高壓正極接電柱6的前端伸入密封環(huán)4內的電極腔中，第一高壓正極接電柱6的前端面為凸球面，第一高壓正極接電柱6的后端與電池包I內的高壓正極相連。如圖1所示，在控制器連接頭5的右側設置第一高壓負極接電柱7，該第一高壓負極接電柱7的軸心線與控制器連接頭5的軸心線相平行，且第一高壓負極接電柱7和第一高壓正極接電柱6相對于控制器連接頭5對稱分布。所述第一高壓負極接電柱7也配備有滑套20和第二彈簧21，第一高壓負極接電柱7的安裝方式與第一高壓正極接電柱6相同，在此不作贅述。所述第一高壓負極接電柱7的前端伸入密封環(huán)4內的電極腔中，第一高壓負極接電柱7的前端面為凸球面，第一高壓負極接電柱7的后端與電池包I內的高壓負極相連。在所述密封環(huán)4的左右兩側對稱設置有頂銷8，兩個頂銷8相互平行，所述頂銷8固定于座體3上，頂銷8的軸心線與第一高壓正極接電柱6的軸心線相平行。如圖1、圖2所示，在密封環(huán)4的前方設有連接器頭殼體9，該連接器頭殼體9的前端一體形成有四個按矩形分布的支耳9a，連接器頭殼體9通過這四個支耳9a與電動汽車的底盤螺栓連接。在連接器頭殼體9的左右兩端開有供頂銷8插入的插孔10，兩個插孔10與兩個頂銷8 —一對應。所述插孔10為通孔，該插孔10的前端由堵頭22封堵。在每個各插孔10中均設置有第一齒條11，第一齒條11的前端由第一彈簧13限位,而第一彈簧13的前端由堵頭22限位。在所述連接器頭殼體9左右兩端的空腔中對稱設置有小齒輪12，兩個小齒輪12與兩根第一齒條11 對應,且小齒輪12與對應的第一齒條11相哨合。在左右兩邊小齒輪12的軸上均同軸安裝有大扇齒14，大扇齒14的齒數數倍于小齒輪12的齒數，具體倍數根據實際需要確定。如圖1、圖2所示，在連接器頭殼體9中設有連接器頭15，該連接器頭15與連接器頭殼體9間隙配合。連接器頭15由絕緣材料制成，本實施例優(yōu)選為PVC材料注塑成型。在連接器頭15的左右兩端均固定有第二齒條16，第二齒條16與第一齒條11相平行，且兩根第二齒條16與兩個大扇齒14 對應,各第二齒條16與對應的大扇齒14相哨合。在所述連接器頭15的中部穿設控制器連接座17，該控制器連接座17與連接器頭15相固定?？刂破鬟B接座17的前端與電動汽車整車的CAN線相連，控制器連接座17的后端能夠與控制器連接頭5插接配合。在所述控制器連接座17的左側設置第二高壓正極接電柱18，該第二高壓正極接電柱18與連接器頭15相固定，且第二高壓正極接電柱18正對第一高壓正極接電柱6。第二高壓正極接電柱18的前端與電動汽車整車的高壓正極相連，第二高壓正極接電柱18的后端面為凹球面，該凹球面與第一高壓正極接電柱6前端的凸球面相適配。在控制器連接座17的右側設置第二高壓負極接電柱19，該第二高壓負極接電柱19與連接器頭15相固定，且第二高壓負極接電柱19平行于第二高壓正極接電柱18。所述第二高壓負極接電柱19正對第一高壓負極接電柱7，第二高壓負極接電柱19的前端與電動汽車整車的高壓負極相連，第二高壓負極接電柱19的后端面為凹球面，該凹球面與第一高壓負極接電柱7前端的凸球面相適配。本發(fā)明的工作原理如下在更換電池包的時候，先將已有的電池包從底盤上卸下，接著用換電機器(圖中未畫出)將換電電池包I頂升到底盤上，并使電池包I向前移動一段距離LI，座體3隨電池包I向前移動LI，座體3上的頂銷8向前移動插入插孔10中，并推動第一齒條11移動距離L2，第一齒條11帶動安裝于連接器頭殼體9內的小齒輪12轉動，大扇齒14隨小齒輪12轉動的同時，帶動第二齒條16及連接器頭15向后移動，由于大扇齒14齒數數倍于小齒輪12齒數，所以連接器頭15移動的距離是第一齒條11移動距離的數倍，這樣放大了連接器頭15的移動距離。連接器頭15在頂銷8的推動下，向后移動一個更大的距離，使得連接器頭15伸進密封環(huán)4內，第二高壓正極接電柱18與第一高壓正極接電柱6緊密連接在一起，第二高壓負極接電柱19與第一高壓負極接電柱7緊密連接在一起，高壓電通向轎車。同時控制器連接頭5和控制器連接座17插接，接通通訊、控制電路。
權利要求
1.一種電動汽車電極連接器座，包括電池包(I)，其特征在于在所述電池包(I)的前端安裝座體安裝盒(2)，該座體安裝盒(2)上固定座體(3)，所述座體(3)的前端面設有密封環(huán)⑷；在所述座體⑶的中部穿設控制器連接頭(5)，該控制器連接頭(5)的一側安裝第一高壓正極接電柱￠)，另一側安裝第一高壓負極接電柱(7)，所述控制器連接頭(5)、第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)的前端均伸入密封環(huán)⑷中；在所述密封環(huán)(4)的兩側對稱設置有頂銷(8)，兩個頂銷(8)相互平行。
2.根據權利要求1所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述座體安裝盒(2)前端封閉后端敞口，該座體安裝盒(2)固定嵌裝于電池包(I)的前端，在座體安裝盒(2)的封閉端嵌裝座體(3)。
3.根據權利要求1所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述密封環(huán)(4)的前端具有外唇口 (4a)和內唇口(4b)，其中外唇口 (4a)為喇叭形，該外唇口 (4a)的前端超過內唇口(4b)的前端面，在外唇口(4a)與內唇口(4b)之間設有環(huán)形凹槽。
4.根據權利要求3所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述內唇口(4b)的前端面與內圓周面之間倒有斜角，所述密封環(huán)(4)位于內唇口(4b)以后的內環(huán)壁上開有多個“V”形環(huán)槽。
5.根據權利要求3或4所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述外唇口(4a)、內唇口(4b)、密封環(huán)(4)和座體(3)為一體結構，由PVC材料注塑成型。
6.根據權利要求1所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)分別穿設于對應的滑套(20)中，該滑套(20)固定嵌裝在座體(3)上，在滑套(20)內設有第二彈簧(21)，該第二彈簧(21)的前端與對應接電柱上的臺階面抵接，第二彈簧(21)的后端與滑套(20)尾部固定的封蓋抵接。
7.根據權利要求1或6所述的電動汽車電極連接器座，其特征在于所述第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)的前端為凸球面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車電極連接器座，在電池包(1)的前端安裝座體安裝盒(2)，該座體安裝盒(2)上固定座體(3)，所述座體(3)的前端面設有密封環(huán)(4)；在所述座體(3)的中部穿設控制器連接頭(5)，該控制器連接頭(5)的一側安裝第一高壓正極接電柱(6)，另一側安裝第一高壓負極接電柱(7)，所述控制器連接頭(5)、第一高壓正極接電柱(6)和第一高壓負極接電柱(7)的前端均伸入密封環(huán)(4)中；在所述密封環(huán)(4)的兩側對稱設置有頂銷(8)，兩個頂銷(8)相互平行。本發(fā)明能夠實現(xiàn)電池包與整車電系統(tǒng)之間的電路連接，使電動汽車底盤換電可以在3分鐘內完成電能補充。
文檔編號B60L11/18GK103057434SQ20131001433
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權日2013年1月15日
發(fā)明者夏先明 申請人:力帆實業(yè)(集團)股份有限公司