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一种大功率直流充电连接器的冷却系统

阅读：2发布：2021-08-08

专利汇可以提供一种大功率直流充电连接器的冷却系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种可对充电连接器进行主动冷却的大功率直流充电连接器的冷却系统，包括：储液箱、进液管路、回液管路、液压泵、设置在充电枪中的与一对直流插接端子一一对应的冷却室、以及至少一个设置在其中的一个直流插接端子中的温度传感器、以及与温度传感器相连的冷却控制器，冷却控制器还与所述液压泵的控制端相连，所述进液管路的进液口和回液管路的出液口均位于储液箱中，进液管路的出液口与两个冷却室的进液口相连，回液管路的进液口与两个冷却室的出液口相连，所述的液压泵串设在所述的进液管路中。本发明所述的冷却系统尤其适用于给使用过程中的电动汽车充电的充电连接器进行冷却。，下面是一种大功率直流充电连接器的冷却系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种大功率直流充电连接器的冷却系统，所述的大功率直流充电连接器包括：充电枪以及连接充电枪和充电电源的充电电缆，充电电缆的具体结构包括：外层护套、以及穿设在外层护套中的一对直流充电护套线，充电枪中设置有一对与相应直流充电护套线一一对应相连的直流插接端子；其特征在于，所述的冷却系统包括：储液箱、进液管路、回液管路、液压泵、设置在充电枪中的与所述的一对直流插接端子一一对应的冷却室、以及至少一个设置在其中的一个直流插接端子中的温度传感器、以及与温度传感器相连的冷却控制器，冷却控制器还与所述液压泵的控制端相连，所述进液管路的进液口和回液管路的出液口均位于储液箱中，进液管路的出液口与所述的两个冷却室的进液口相连，回液管路的进液口与所述的两个冷却室的出液口相连，所述的液压泵串设在所述的进液管路中。
2.根据权利要求1所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述的冷却系统还包括有串设在回液管路中的风冷器。
3.根据权利要求1所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述冷却室的具体结构包括：内盖和后盖，内盖又包括：一对连在一起的插件安装筒，插件安装筒的中部从前向后依次设置有横向布置的前挡环和后挡环，插件安装筒在前、后挡环之间沿周向设置有至少一个与前挡环的后端面相连、纵向布置的前导流凸台、以及至少一个与后挡环的前端面相连、纵向布置、与前导流凸台错开的后导流凸台，前、后挡环之间还设置有隔断堤，隔断堤与一侧相邻的前导流凸台或后导流凸台之间形成首导流槽，隔断堤与另一侧相邻的前导流凸台或后导流凸台之间形成尾导流槽；所述的后盖又包括：一对连在一起的筒盖，筒盖一一对应套设在相应的插件安装筒上，筒盖上设置有两个与首、尾导流槽一一对应的进液口和出液口；所述的前挡环与筒盖的内壁之间设置有前密封挡环，所述插件安装筒的后部与筒盖的内壁之间设置有后密封挡环，这样就在筒盖与插件安装筒的中部之间形成密闭的冷却室。
4.根据权利要求3所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述的前、后导流凸台的顶部在纵向上相互重叠。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述进液管路的具体结构包括：一根进液输入管和两根进液输出管，两根进液输出管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行，进液输入管的一端位于储液箱中、另一端与所述的液压泵的进液口相连，进液输出管的一端与液压泵的出液口相连，另一端与相应冷却室的进液口相连。
6.根据权利要求5所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，所述的液压泵的出液口通过一根进液输出总管与所述的进液输出管相连，进液输出总管上设置有压力表。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述回液管路的具体结构包括：两根回液管，两根回液管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行。
8.根据权利要求5所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其特征在于，所述回液管路的具体结构包括：两根回液管，两根回液管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行。

说明书全文

一种大功率直流充电连接器的冷却系统

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种给电动车辆充电的充电枪，具体涉及到一种大功率直流充电连接器的冷却系统。

背景技术

[0002] 业内人士都知道，对使用过程中的电动汽车进行充电时，充电时间不能太长，为此，就需要大电流对电动汽车进行充电。目前，由于对充电枪和充电电缆都采用了自然风冷(被动冷却)的方法，没有加装主动冷却机构，为了适应大电流充电需要而配备的充电枪的体积比较大、充电电缆的线径非常粗，使得充电枪和充电电缆都非常笨重，操作人员使用起来十分费劲，大大增加了劳动强度。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以对大功率直流充电连接器进行主动冷却、从而可以大幅减小充电枪和充电电缆重量的大功率直流充电连接器的冷却系统。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种大功率直流充电连接器的冷却系统，所述的大功率直流充电连接器包括：充电枪以及连接充电枪和充电电源的充电电缆，充电电缆的具体结构包括：外层护套、以及穿设在外层护套中的一对直流充电护套线，所述的充电枪中设置有一对与相应的直流充电护套线一一对应相连的直流插接端子；所述的冷却系统包括：储液箱、进液管路、回液管路、液压泵、设置在充电枪中的与所述的一对直流插接端子一一对应的冷却室、以及至少一个设置在其中的一个直流插接端子中的温度传感器、以及与温度传感器相连的冷却控制器，冷却控制器还与所述液压泵的控制端相连，所述进液管路的进液口和回液管路的出液口均位于储液箱中，进液管路的出液口与所述的两个冷却室的进液口相连，回液管路的进液口与所述的两个冷却室的出液口相连，所述的液压泵串设在所述的进液管路中。

[0005] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述的冷却系统还包括有串设在回液管路中的风冷器。

[0006] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述冷却室的具体结构包括：内盖和后盖，内盖又包括：一对连在一起的插件安装筒，插件安装筒的中部从前向后依次设置有横向布置的前挡环和后挡环，插件安装筒在前、后挡环之间沿周向设置有至少一个与前挡环的后端面相连、纵向布置的前导流凸台、以及至少一个与后挡环的前端面相连、纵向布置、与前导流凸台错开的后导流凸台，前、后挡环之间还设置有隔断堤，隔断堤与一侧相邻的前导流凸台或后导流凸台之间形成首导流槽，隔断堤与另一侧相邻的前导流凸台或后导流凸台之间形成尾导流槽；所述的后盖又包括：一对连在一起的筒盖，筒盖一一对应套设在相应的插件安装筒上，筒盖上设置有两个与首、尾导流槽一一对应的进液口和出液口；所述的前挡环与筒盖的内壁之间设置有前密封挡环，所述插件安装筒的后部与筒盖的内壁之间设置有后密封挡环，这样就在筒盖与插件安装筒的中部之间形成密闭的冷却室。

[0007] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述的前、后导流凸台的顶部在纵向上相互重叠。

[0008] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述进液管路的具体结构包括：一根进液输入管和两根进液输出管，两根进液输出管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行，进液输入管的一端位于储液箱中、另一端与所述的液压泵的进液口相连，进液输出管的一端与液压泵的出液口相连，另一端与相应冷却室的进液口相连。

[0009] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述的液压泵的出液口通过一根进液输出总管与所述的进液输出管相连，进液输出总管上设置有压力表。

[0010] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述回液管路的具体结构包括：两根回液管，两根回液管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行。

[0011] 作为一种优选方案，在所述的大功率直流充电连接器的冷却系统中，所述回液管路的具体结构包括：两根回液管，两根回液管穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明所述的冷却系统可以对充电枪和充电电缆中的直流充电护套线和直流插接端子进行主动冷却，这样可以大大减小充电枪的体积和充电电缆的线径，减轻充电枪和充电电缆的重量，从而可以大大降低操作人员的劳动强度；而且，整个充电连接器的安全也得到了保障；此外，本发明在回液管路中设置有风冷器，当储液箱中冷却液的温度大于设定值时，则启动风冷器工作，对回液管路中的冷却液进行冷却，以降低储液箱中冷却液的温度，使得大功率直流充电连接器能更长时间、更加稳定可靠地工作。附图说明

[0013] 图1是本发明所述的冷却系统的原理结构示意图。

[0014] 图2是本发明所述冷却室的一个视角方向的爆炸结构示意图。

[0015] 图3是本发明所述冷却室的另一个视角方向的爆炸结构示意图。

[0016] 图4是本发明所述直流插接端子的剖视结构示意图。

[0017] 图5是本发明所述热敏电阻的安装结构示意图。

[0018] 图6是本发明所述的冷却室的立体结构示意图。

[0019] 图1至图6中的附图标记为：2、内盖，20、内侧连接部，21、插件安装筒，211、前挡环，212、后挡环，213、前导流凸台，214、后导流凸台，215、隔断堤，216、后盖限位凸台，217、首导流槽，218、尾导流槽，219、挡圈安装凸台，23、前密封圈，24、后密封圈，3、后盖，30、内侧连接部，31、筒体，311、冷却接管，32、挡圈，33、冷却管，34、夹箍；4、液压泵，5、热敏电阻，6、直流插接端子，7、进液输出总管，8、回液管，9、驱动电机，10、风冷器，11、储液箱，12、过滤器，13、进液输入管，14、进液输出管，15、回液总管，16、冷却控制器，17、压力表，18、进液连接管；
51、本体，52、引脚，60、端子本体，61、本体安置孔，611、端帽安装孔，62、引脚过孔，63、出线操作孔，64、导线安置孔，65、止转定位面，651、引脚导出孔，66、导线限位台阶，67、本体限位台阶。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图，详细描述本发明所述的一种大功率直流充电连接器的冷却系统的具体实施方案。

[0021] 本发明所述的大功率直流充电连接器，包括：充电枪以及连接充电枪和充电电源的充电电缆，充电电缆的具体结构包括：外层护套、以及穿设在外层护套中的一对直流充电护套线，所述的充电枪中设置有一对与相应的直流充电护套线一一对应相连的直流插接端子，充电电缆、充电枪以及设置在充电枪中的直流插接端子均属于本领域的惯常技术，也不是本发明所述保护的对象，如图1所示，本发明所要保护的是一种大功率直流充电连接器的冷却系统，其结构包括：液压泵4、一对穿设在充电枪中的直流插接端子6、一对设置在充电枪中的与直流插接端子6一一对应的冷却室、进液管路、回液管路、驱动电机9、储液箱11、过滤器12、风冷器10、两个一一对应设置在相应的直流插接端子6中的作为温度传感器的热敏电阻5、以及与热敏电阻5相连的冷却控制器16，冷却控制器16还与驱动电机9的控制端相连，驱动电机9的输出轴与液压泵4的输入轴相连；所述进液管路的具体结构包括：进液输入管13和两根进液输出管14，两根进液输出管14穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行，进液输入管13的一端位于储液箱11中、另一端通过过滤器12和进液连接管18与所述的液压泵4的进液口相连，即：进液输入管13的另一端与过滤器12的输入口相连，过滤器12的输出口通过进液连接管18与液压泵4的进液口相连，两根进液输出管14的一端通过进液输出总管7与液压泵4的出液口相连，两根进液输出管14的另一端与相应冷却室的进液口相连，进液输出总管7上设置有压力表17；所述回液管路的具体结构包括：两根回液管8和一根回液总管15，两根回液管8穿设在充电电缆中、与直流充电护套线并行，两根回液管8的进液口与相应冷却室的出液口相连，两根回液管8的出液口与所述风冷器10的输入口相连，风冷器10的输出口与回液总管15的输入口相连，回液总管15的输出口位于储液箱11中；如图2、图3和图6所示，所述冷却室的具体结构包括：内盖2和后盖3，内盖2的具体结构包括：一对通过其内侧的连接部20连在一起的插件安装筒21，插件安装筒21的中部从前向后依次设置有横向布置的前挡环211和后挡环212，插件安装筒21在前挡环211和后挡环212之间沿周向设置有一个与所述前挡环211的后端面相连、纵向布置的前导流凸台213、以及两个与后挡环212的前端面相连、纵向布置、与前导流凸台213错开的后导流凸台214(前导流凸台213和后导流凸台214的数量根据实际情况而定)，前、后导流凸台213和214的顶部在纵向上相互重叠、重叠部分的长度分别占其总长度的三分之一至三分之二之间，前挡环211和后挡环212之间还设置有隔断堤215，隔断堤215与左侧相邻的后导流凸台214形成首导流槽217，隔断堤215与右侧相邻的后导流凸台214之间形成尾导流槽218；所述后盖3的具体结构包括：一对通过其内侧连接部30连在一起的筒盖，筒盖又包括有：筒体31和设置在筒体31尾部的挡圈32；筒盖一一对应套设在相应的插件安装筒21上，筒盖上设置有与所述的首、尾导流槽217和218一一对应的冷却接管311，冷却接管311的里端端口分别与首、尾导流槽217和218对应相通，冷却接管311的外端设置有冷却接口；所述的前挡环211与盖体31的内壁之间设置有前密封圈23，其具体设置方式为：前挡环211上开设有与所述的前密封圈23相配合的前密封用环形凹槽，前密封圈23设置在前密封用环形凹槽中；所述的挡圈32与插件安装筒21之间设置有后密封圈24，其具体设置方式为：所述的插件安装筒21在后挡环212后方设置有与后挡环212的后端面相连的挡圈安装凸台219，挡圈安装凸台219上沿周向开设有与后密封圈24相配合的后密封用环形凹槽，所述的后密封圈24设置在后密封用环形凹槽中；这样，筒体31和挡圈
32与插件安装筒21之间形成密闭的冷却室。本实施例中，所述的插件安装筒21上设置有与所述前挡环211的前端面相连的后盖限位凸台216；如图4、图5所示，所述的热敏电阻5插设在直流插接端子6中，直流插接端子6的具体结构包括：端子本体60，端子本体60从其前端端面向内沿轴向依次开设有用于安置热敏电阻5的本体51的本体安置孔61、以及用于安置热敏电阻5的引脚52的引脚过孔62，引脚过孔62的直径小于本体安置孔61的直径，从而在引脚过孔62与本体安置孔61之间形成本体限位台阶67，使得热敏电阻5的本体51束缚在所述的本体安置孔61中；所述的端子本体60从其后端端面向内沿轴向依次开设有用于插接导线的导线安置孔64、以及连通导线安置孔64和所述的引脚过孔62的出线操作孔63，出线操作孔
63的直径小于所述导线安置孔64的直径，从而在导线安置孔64和出线操作孔63之间形成导线限位台阶66，端子本体60的中部设置有止转定位面65，止转定位面65上开设有与所述的出线操作孔63相通的引脚导出孔651；在本实施例中，所述端子本体60的前端端面上向内沿轴向开设有直径大于本体安置孔61的端帽安装孔611。

[0022] 在实际应用时，所述的冷却液为绝缘导热油、软化水和乙二醇中的任意一种或者它们之间的任意组合；此外，由于冷却液的泄漏影响充电连接器的正常使用甚至威胁人身安全，为此需要采用液体泄漏检测系统。考虑到传感器的成本、安装方式、测量精度，这里选用薄膜式液体泄漏传感器，液体泄漏检测系统工作原理如下，薄膜式液体泄漏传感器上有传导线路层，传导线路层上每个单元区域设有一定的电阻值、电阻线路和传导线路。当泄漏发生时，导电液体与传导线路层接触，电阻值将会发生变化，薄膜式液体泄漏传感器终端设有控制器，控制器接收电阻和电压值并与设定值进行比较，若不一致将发出警报并切断充电枪与充电电源的连接。

[0023] 本发明所述的大功率直流充电连接器的冷却系统的工作过程为：在冷却控制器16的控制下，启动驱动电机9，使得液压泵4工作，抽取储液箱11中的冷却液，使得冷却液沿着与充电电缆中的直流充电护套线并行的进液输出管14进入到充电枪中，然后，再沿着与充电电缆中的直流充电护套线并行的回液管8回到风冷器10中，通过风冷器10和回液总管15回到储液箱11中，冷却液在行进过程中对直流充电护套线和充电枪中的直流插接端子6进行冷却；冷却控制器16通过两个直流接插端子6中的热敏电阻5实时监测直流插接端子在不同环境温度下的电流温升，通过调节驱动电机9的转速以及风冷器10的功率，实现对充电电缆的智能冷却，保证大功率充电连接器在合理的温度范围内正常工作。在本冷却系统中，采用带自动关断压力保护功能的隔膜泵作为液压泵4，隔膜泵和冷却器的工作状态如下：

[0024] 1)当直流插接端子6的温度不超过30℃时，冷却系统关闭，即：隔膜泵和风冷器10都不工作；

[0025] 2)当直流插接端6的温度在30℃～50℃时，冷却系统开启，此时，只有隔膜泵工作；

[0026] 3)当直流插接端子6的温度超过50℃时，隔膜泵和风冷器10同时工作；

[0027] 4)当直流插接端子6的温度超过90℃时，则切断充电枪与充电电源的连接，此时，隔膜泵和风冷器10仍继续工作，当直流插接端子6的温度降低到75℃，充电连接器重新启动，开始工作。

[0028] 综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。

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