一种充电枪用液冷功率针结构的制作方法

1.本发明涉及一种充电枪，尤其涉及一种充电枪用液冷功率针结构。


背景技术：

2.目前重型电动卡车的充电方式为换电方式或非换电方式，换电方式时间较长，换电时长会降低运输效率；非换电方式大多采用多把直流充电枪同时进行通电充电，而目前大多数直流枪的最大额定电流为500a，载流能力小，充电时间较长，操作不便，不能给用户提供良好体验感。
3.目前重卡所需充电的最大设计电流为3000a，充电电压最高可达1250v，仍存在潜在的3.75mw峰值功率。但是，现有的直流充电枪的充电端子冷却结构具有较大的局限性，充电端子的公端母端接触处为温度上升最高点，在充电端子公端母端接触内部缺少冷却通道，绝缘冷却液无法实现在充电端子公端母端接触内部有效的冷却，基于此，充电枪无法实现通过超大电流。同时，现有充电枪冷却结构的设计会占据充电枪内部较大空间，使得充电枪载流面积较小，无法实现高载流能力。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供一种提高载流能力、实现充分冷却的充电枪用液冷功率针结构。
5.技术方案：本发明所述的一种充电枪用液冷功率针结构，包括功率针组件和电缆，功率针组件包括功率针外套和功率针内针；所述功率针内针与功率针外套之间设有双螺旋通道，双螺旋通道包括相连通的进水通道和回水通道，进水通道连接进水接头；所述功率针外套与电缆压接相连，电缆的外绝缘套内部设有螺旋出水通道，所述回水通道与螺旋出水通道相连通。
6.优选地，所述功率针外套与电缆压接处的外部套设有冷却仓体，冷却液从回水通道流出经过冷却仓体流入螺旋出水通道。
7.优选地，所述功率针外套包括依次相连的安装部、冷却部和压接部，安装部内设有所述功率针内针，功率针内针端部设有回水缺口，将冷却液从回水通道导入冷却部。
8.优选地，所述压接部和冷却部之间设有缺口，压接部的外径小于冷却部的外径，冷却液从冷却部经过缺口流至压接部外侧。
9.优选地，所述电缆外部设有端盖，端盖内侧设有密封胶；所述冷却仓体一端与冷却部外壁相连，连接处设有第一密封圈；另一端与端盖外壁相连，连接处设有第二密封圈。
10.优选地，所述电缆包括外绝缘套、铠装层和内部电缆，所述铠装层为螺旋盘绕在内部电缆外侧的铜丝，铜丝与内部电缆、外绝缘层之间形成所述螺旋出水通道。
11.优选地，所述内部电缆的外皮旋切设有螺旋槽，螺旋槽与所述螺旋出水通道相对应。
12.优选地，所述功率针内针靠近电缆的端部设有传感器安装槽，槽内安装有温度传
感器。
13.优选地，所述温度传感器通过灌胶密封在传感器安装槽中。
14.优选地，所述端盖外侧设有热缩套管。
15.有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、冷却液可以流经到电缆与功率针外套的压接位置，以及功率针组件内部即充电端子公端母端接触处，能够有效带走充电枪与车辆插座之间产生的热量和电缆产生的热量；2、利用结构特征形成冷却通道，占据空间小，能够加大充电枪接触对的截流面积，提高载流能力；3、采用螺旋冷却环行通道，能够加大冷却面积，充分热交换，提高换热效率，降低温升。
附图说明
16.图1为本发明的功率针组件结构示意图；
17.图2为本发明的功率针组件结构侧视图；
18.图3为本发明的功率针组件结构剖视图；
19.图4为本发明的结构示意图；
20.图5为本发明的结构剖视图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
22.如图4、5所示，一种充电枪用液冷功率针结构，包括功率针组件和电缆4，功率针组件包括功率针外套1和功率针内针2。功率针外套1和电缆4压接相连，和功率针内针2焊接相连。
23.如图2、3所示，功率针外套1包括依次相连的安装部11、冷却部12和压接部13。功率针内针2安装在安装部11内，其外端部与功率针外套1焊接相连。功率针内针2外壁上开有双螺旋槽，形成冷却液流通的双螺旋通道，双螺旋通道包括进水通道31和回水通道32，进水通道31和回水通道32在远离电缆4的一端相连通。安装部11靠近冷却部12处连接有进水接头6，进水接头6为8转8弯头，连通进水通道31。
24.冷却部12的内径小于安装部11的内径，对功率针内针2可以起到一定的限位作用。冷却部12用于通过冷却液，实现电缆压接处降温冷却。冷却部12的左侧与功率针内针2的端部之间存在间隙，允许冷却液通过。功率针内针2靠近冷却部12的端部设有回水缺口21，如图1所示，回水缺口21连通回水通道32，可将冷却液导流至冷却部12中。功率针内针2正对冷却部12端面设有传感器安装槽，传感器安装槽中安装有温度传感器7，温度传感器7通过灌树脂胶密封在传感器安装槽中，可对冷却温度进行监测。
25.压接部13的外径小于冷却部12的外径，压接部13和冷却部12的连接处设有弧形缺口，使得压接部13与冷却部12的连接部分仅为小角度弧形面，压接部13与冷却部12相对独立，压接部13可以单独发生形变，与电缆4实现压接相连。冷却液可以从冷却部12经过该缺口流至压接部13外侧。
26.如图5所示，功率针外套1与电缆4压接处的外部即压接部13外侧套设有冷却仓体5。冷却仓体5的内径与冷却部12的外径相适应，冷却仓体5的一端与冷却部12相连接。冷却部12外壁上设有凸起14，冷却仓体5对应设有卡槽53，安装时通过旋转实现配合连接固定并
对冷却仓体5进行限位，冷却仓体5与冷却部12的接触面上设有两个密封圈51。
27.电缆4为2根95平的螺旋铠装电缆，包括外绝缘套、铠装层和内部电缆，内部电缆包裹在外绝缘套里，铠装层为螺旋盘绕在内部电缆外侧的铜丝，铜丝与内部电缆、外绝缘套之间形成螺旋出水通道33。此外，内部电缆的外皮可旋切设有螺旋槽，螺旋槽与螺旋出水通道33相对应。冷却液流至压接部13外侧后，可流向螺旋出水通道33。电缆4外侧设有安装冷却仓体5的端盖结构，端盖结构包括第一端盖81和第二端盖82，第一端盖81和第二端盖82通过螺栓85连接固定，两者之间注有密封软胶84，第二端盖82外端部套设有带胶热缩套管83。冷却仓体5另一端套设在第一端盖81外侧，两者之间设有两个密封圈52。冷却液从回水通道32流出经过冷却部12、冷却仓体5流入螺旋出水通道33。
28.本发明主要针对枪头部分两大发热区域：dc功率针插套与车端插针接触部位；dc功率针插套与电缆压接部位。本发明采用非隔离油冷方式，具体冷却通道回路如下：冷却液通过成股电缆内部的进液管输送过来，通过进水接头6的进液口进入，进入功率针外套1；从进水通道31进入，从回水通道32流出，采用螺旋冷却环行通道，加大冷却面积，充分热交换，使冷却液能够进入到充电枪端的dc功率针插套内部，提高换热效率，降低温升；经冷却部12中心回液孔进入冷却仓体5，对电缆压接处进行冷却降温；再进入电缆的螺旋出水通道33，从而进行降温，防止充电枪功率针与电缆温度过高，提高了充电枪使用寿命与承载电流。


技术特征：
1.一种充电枪用液冷功率针结构，包括功率针组件和电缆(4)，功率针组件包括功率针外套(1)和功率针内针(2)；其特征在于，所述功率针内针(2)与功率针外套(1)之间设有双螺旋通道，双螺旋通道包括相连通的进水通道(31)和回水通道(32)，进水通道(31)连接进水接头(14)；所述功率针外套(1)与电缆(4)压接相连，电缆(4)的外绝缘套内部设有螺旋出水通道(33)，所述回水通道(32)与螺旋出水通道(33)相连通。2.根据权利要求1所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述功率针外套(1)与电缆(4)压接处的外部套设有冷却仓体(5)，冷却液从回水通道(32)流出经过冷却仓体(5)流入螺旋出水通道(33)。3.根据权利要求2所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述功率针外套(1)包括依次相连的安装部(11)、冷却部(12)和压接部(13)，安装部(11)内设有所述功率针内针(2)，功率针内针(2)端部设有回水缺口(21)，将冷却液从回水通道(32)导入冷却部(12)。4.根据权利要求3所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述压接部(13)和冷却部(12)之间设有缺口，压接部(13)的外径小于冷却部(12)的外径，冷却液从冷却部(12)经过缺口流至压接部(13)外侧。5.根据权利要求3所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述电缆(4)外部设有端盖，端盖内侧设有密封胶；所述冷却仓体(5)一端与冷却部(12)外壁相连，连接处设有第一密封圈(51)；另一端与端盖外壁相连，连接处设有第二密封圈(52)。6.根据权利要求1所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述电缆(4)包括外绝缘套、铠装层和内部电缆，所述铠装层为螺旋盘绕在内部电缆外侧的铜丝，铜丝与内部电缆、外绝缘套之间形成所述螺旋出水通道(33)。7.根据权利要求6所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述内部电缆的外皮旋切设有螺旋槽，螺旋槽与所述螺旋出水通道相对应。8.根据权利要求1所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述功率针内针(2)靠近电缆的端部设有传感器安装槽，槽内安装有温度传感器(7)。9.根据权利要求8所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述温度传感器(7)通过灌胶密封在传感器安装槽中。10.根据权利要求5所述的充电枪用液冷功率针结构，其特征在于，所述端盖外侧设有热缩套管(83)。

技术总结
本发明公开了一种充电枪用液冷功率针结构，包括功率针组件和电缆，功率针组件包括功率针外套和功率针内针；所述功率针内针与功率针外套之间设有双螺旋通道，双螺旋通道包括相连通的进水通道和回水通道，进水通道连接进水接头；所述功率针外套与电缆压接相连，电缆的外绝缘套内部设有螺旋出水通道，所述回水通道与螺旋出水通道相连通。本发明可以使冷却液流经到电缆与功率针外套的压接位置以及功率针组件内部，能够有效带走充电枪与车辆插座之间产生的热量和电缆产生的热量；能够加大充电枪接触对的截流面积，提高载流能力。提高载流能力。提高载流能力。


技术研发人员：周飞 周胜 范翼 潘勇志 余永跃
受保护的技术使用者：南京康尼新能源汽车零部件有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/9