一种导电模块、插头连接器、充电连接器及充电机构

技术领域

本发明涉及汽车充电技术领域，具体涉及一种导电模块、插头连接器、充电连接器及充电机构。

背景技术

现有电动汽车或插电式混合动力汽车的常用充电方式为传导式充电。汽车制造商往往在汽车的不同位置上(侧方、前方或后方)布置插座用以连接到安装在电缆上的插头(充电枪)。该种连接方式由于需要使用者手动操作而带来一定的安全隐患，同时在某些特定的应用场景中并不便于人为操作。为解决以上问题，传导式自动充电设备成为新兴的充电解决方案，在提高充电效率和便捷性的同时，保障了充电安全性。但是，现有技术中的连接器在应用上仍旧存在一定的局限性：

1.充电连接器的公端和母端接通后，PE/CP/DC+/DC-电极的接通顺序不可调整。

2.部分连接器采用传统针孔结构，对后端执行机构定位精度要求很高，且插拔力值较大，插拔过程易产生很大磨损，严重影响连接器寿命；

3.调整充电载流大小时，通过控制电极上导电触指的数量来实现，受制于电极空间的限制，无法通过增加电极的数量来控制载流的大小。

4.公端连接器和母端连接器采用环形导体压紧或插入建立电连接，此种结构针对PE/CP/DC+/DC-电极连接，需要设置多组环形结构，这样使得充电连接器结构复杂，且为了保证PE/CP/DC+/DC-电极导通顺序，公母端的PE/CP/DC+/DC-电极需要位置对应，这样给使用带来不便。

发明内容

为解决现有技术中充电连接器的电极的接通顺序不可调整技术问题，本发明提供了一种导电模块、插头连接器、充电连接器及充电机构，解决了上述技术问题。本发明的技术方如下：

一种导电模块，包括环形安装座和导电连接件，所述环形安装座的内部配置有至少两个内部电极，所述环形安装座的座体沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位；所述导电连接件可拆卸地安装在所述安装位上，其中，至少一个导电连接件与其中一个内部电极电连接，至少一个导电连接件与另外一个内部电极电连接，根据内部电极的接通顺序选择装配所述导电连接件。

根据本发明的一个实施例，所述导电连接件为弹性触指，所述安装位形成为贯穿孔，所述弹性触指可拆卸地安装在所述贯穿孔内。

根据本发明的一个实施例，所述环形安装座的座体的内壁上沿着轴向方向设置有多个隔断槽，所述内部电极设置在相邻所述隔断槽之间。

一种插头连接器，环形安装座，所述环形安装座的内部配置有至少一个内部电极，所述环形安装座包括多个子安装座，多个所述子安装座可拆卸地安装为一体形成所述环形安装座，每个所述子安装座上配置有至少一个导电连接件；导电连接件，至少一个所述导电连接件与所述内部电极电连接

根据本发明的一个实施例，所述子安装座的内部配置有至少两个插头电极，所述子安装座的座体沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位；所述导电连接件可拆卸地安装在所述安装位上，其中，至少一个导电连接件与其中一个插头电极电连接，至少一个导电连接件与另外一个插头电极电连接，根据插头电极的接通顺序选择装配所述导电连接件。

根据本发明的一个实施例，所述子安装座的第一端面靠近所述内部电极侧内凹形成凹台面，所述子安装座的第二端面靠近所述内部电极侧外凸形成凸台，相邻所述导电模块沿着所述子安装座的轴向方向通过所述凸台伸入所述凹台面形成固定连接。

一种充电连接器，包括插头连接器和插座连接器，所述插头连接器和所述插座连接器对插形成电连接。

根据本发明的一个实施例，所述插座连接器包括插座电极，所述插座电极呈筒状，所述插头连接器通过所述弹性触指与所述插座电极接触形成电连接。

根据本发明的一个实施例，所述插座连接器包括插座电极，所述插座连接器还包括绝缘安装座，所述插座电极与绝缘安装座插接配合，所述绝缘安装座的第一端的内壁沿着径向方向延伸出环状限位凸起，所述环状限位凸起限制所述插座电极在所述绝缘安装座上插接的位置。

根据本发明的一个实施例，所述绝缘安装座的内壁沿着径向方向延伸出多组隔离条，多组所述隔离条平行设置，所述环形安装座的外壁上形成有和所述隔离条位置对应的凹槽，所述隔离条伸入所述凹槽形成止转连接。

根据本发明的一个实施例，还包括安装架，所述安装架配置在所述环形安装座内，所述安装架被设置为成十字形，所述安装架上的支撑筋伸入所述隔断槽形成固定连接一种充电机构，包括上述的充电连接器。

一种充电机构，包括上述的充电连接器。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的导电模块包括环形安装座和导电连接件，通过将环形安装座的内部配置有至少两个内部电极，环形安装座的座体沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位，导电连接件可拆卸地安装在安装位上，其中，至少一个导电连接件与其中一个内部电极电连接，至少一个导电连接件与另外一个内部电极电连接，这样，可根据内部电极的接通顺序选择装配导电连接件，从而解决了现有技术上中充电连接器的接通顺序不可调整技术问题。

2.本发明的环形安装座的座体的内壁上沿着轴向方向设置有多个隔断槽，内部电极设置在相邻隔断槽之间，这样可保证各电极之间的安全电气距离。

3.本发明的环形安装座的内部配置有至少一个内部电极，环形安装座包括多个子安装座，多个子安装座可拆卸地安装为一体形成环形安装座，每个子安装座上配置有至少一个导电连接件，至少一个导电连接件与内部电极电连接，如此，多个导电连接件共用一个内部电极，这样通过控制子安装座的数量来控制控制充电载流的大小。进一步地，子安装座的内部配置有至少一个导电件，导电件与内部电极电连接，子安装座的座体沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位；导电连接件可拆卸地安装在安装位上，导电连接件和导电件电连接，根据需要载流大小选择装配导电连接件。

4.本发明的充电连接器包括插头连接器和插座连接器，插头连接器插入插座电极内，插头连接器的电机借助弹性触指与插座电极形成电连接。此外插座电极呈筒状，这样插头电极直接插入插座电极后可形成电连接，不需要插头电极和插座电极上CP、PE和DC+/DC-电极位置对应，减少了定位工作，进而提高了效率。

5.本发明的充电连接器在环形电极座内设置有安装架，安装架被设置为成十字形，安装架上的支撑筋伸入隔断槽形成固定连接，以支撑环形安装座，防止环形安装座变形。此外，绝缘安装座的内壁沿着径向方向延伸出多组隔离条，多组隔离条平行设置，隔离条沿着轴向方向延伸，环形安装座的外壁上形成有和隔离条位置对应的凹槽，隔离条伸入凹槽形成止转连接，防止环形安装座转动。

附图说明

图1为本发明的应用场景示意图；

图2为实施例一环形安装座的结构示意图；

图3为实施例一导电连接件的结构示意图；

图4为实施例一内部电极的结构示意图；

图5为实施例一环形安装座、导电连接件和内部电极的配合的结构示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为实施例二子安装座的第一个视角图；

图8为实施例二子安装座的第二个视角图；

图9为实施例二相邻子安装座装配的剖视图；

图10为实施例二的插头连接器的结构示意图；

图11为实施例二铜排和内部电极的配合的结构示意图；

图12为实施例二导电连接线和内部电极的配合的结构示意图；

图13为实施例三充电连接器的结构示意图；

图14为实施例三插座电极的结构示意图；

图15为图13的剖视图；

图16为实施例三安装架、内部店家和子安装座的配合的结构示意图；

图17为实施例三插座电极和插头连接器的配合的结构示意图；

图18为实施例三绝缘安装座的结构示意图；

图19为实施例三第一防护板的结构示意图；

图20为实施例三充电连接器的结构爆炸图；

图中：

1-环形安装座；11-内部电极；111-导电板；111-接线端子；112-安装电极；1121-避让孔；1122-插接凸起；1123-安装电极限位凸起；12-隔断槽；13-安装位；14-座体；141-安装槽；142-座体限位凸起；15-子安装座；151-凸台；1511-至转件；152-凹台面；1521-凹槽；1522-缺口；1531-铜电极；1532-导电连接线；154-至转凹槽；2-导电连接件；21-触头；22-第一限位件；23-第二限位件；3-插座连接器；31-插座电极；311-插座电极限位件；32-绝缘安装座；321-承载板；3211-至转槽；322-隔离条；323-环状限位凸起；33-安装架；331-支撑筋；332-安装通道；341-第一防护板；3411-限位槽；3412-十字筋；342-第二防护板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。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，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，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示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明的目的是提供一种导电模块、插头连接器、充电连接器及充电机构，包括插头连接器和插座连接器，插头连接器被配置在地面单元1，插座连接器被配置在车载单元2，既适用于图1所示的侧方充电，也适用于底盘充电。本发明的插头连接器可以控制充电载流的大小和PE、DC+/-、CP的接通顺序，下面通过具体实施方式进行具体说明。

实施例一

如图2-20所示，本实施例的导电模块包括环形安装座1和导电连接件2，环形安装座1和导电连接件2配合可控制接通顺序，具体地，环形安装座1的内部配置有至少两个内部电极11，环形安装座1的座体14沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位13，优先地，安装位13形成为贯穿孔，导电连接件2可拆卸地安装在安装位13上，其中，至少一个导电连接件2与其中一个内部电极11电连接，至少一个导电连接件2与另外一个内部电极11电连接，这样，可根据内部电极11的接通顺序选择装配导电连接件2，使得内部电极11与外的电极单元的接通顺序可调，从而解决了现有技术上中充电连接器上的电极接通顺序不可调整技术问题。

一般来说，电动汽车的充电连接器采用多组环形结构，为了保证充电的安全，充电时需按照电极组PE、DC+/-、CP的顺序接通，因此，每组环形结构及其上的电极设置的不一样，这样，由于空间和结构的限制，多组电极的接通顺序固定，无法调整，如此充电连器应用领域单一。本实施例的通过选着性装配导电连接件2，使得内部电极11与外部的电极单元的接通顺序可调，进而使得导电模块不但可用于电极接通顺序限制的领域，还可用于其他电极接通顺序不限的领域。

如图2、4、5、6所示，本实施的环形安装座1和内部电极11固定装配，具体地，环形安装座1的内壁设置沿着周向形成有多组安装槽141，多组安装槽141平行设置，内部电极11包括导电板111和安装电极112，导电板111和安装电极112固定连接，电极112上形成和安装槽141位置对应的插接凸起1122，插接凸起1122插入安装槽141以使环形安装座1和安装电极112形成固定装配，进而使得环形安装座1和内部电极11连接。

进一步地，本实施例的相邻安装槽141之间设置有隔断槽12，这样外部的工件插入隔断槽12后，可将相邻的内部电极11隔离，进而可保证各内部电极11之间的安全电气距离。

如图4、5、6所示，本实施例的内部电极11借助导电连接件2和外部的电极单元形成电连接，具体地，安装电极112上形成有和贯穿孔位置对应的避让孔1121，安装电极112固定装配在座体14的内壁上，导电连接件2的一端与安装电极112固定连接，导电连接件2的另一端依次穿过避让孔1121和贯穿孔，与外部的电极单元电连接，如此，使的内部电极11和外部的电极电连接。

优选地，本实施例的内部电极11只包括导电板111，导电板111直接与导电连接件2形成电连接。

如图5所示，本实施例的导电板111的两端均设置有接线端子1111，两个接线端子1111均排布在导电板111靠近环形安装座1中心一侧，如此，可充分利用了导电模块的空间，同时保证了各接线端子1111之间的安全电气距离，使得整体结构更加紧凑。

如图3和6所示，导电连接件2设置为弹性触指，弹性触指的外壳的两端设置有第一限位件22和第二限位件23，贯穿孔的内壁上设置有和第二限位件23位置对应的座体限位凸起142，避让孔1121的内壁上形成有第一限位件22位置对应安装电极限位凸起1123，弹性触指穿过贯穿孔和避让孔1121时，第一限位件22抵靠在安装电极限位凸起1123上，第二限位件23抵靠在座体限位凸起142上，这样对弹性触指进行限位。除此之外，弹性触指的弹性触头21可以及时有效地清洁外部电极单元表面的氧化膜，保证接触可靠，与平面轴向pogopin接触方式相比，在同等载流条件下，无需承受较大的轴向对接压力，具备更小的对接阻力，对后端执行机构的输出强度要求较低。

实施例二

本实施例还提供了一种插头连接器，本实施例与实施例一的区别在于，如图10所示，实施例一的环形安装座1是一个整体，本实施例的环形安装座1包括多个子安装座15，多个子安装座15可拆卸地安装为一体形成环形安装座1，每个子安装座15上配置有至少一个导电连接件2，环形安装座1的内部配置有至少一个内部电极11，至少一个导电连接件2的与内部电极11电连接，这样可通过控制子安装座15及其上导电连接件2的数量来控制载流的大小。

进一步地，子安装座15的内部配置有至少一个导电件，导电件与内部电极11电连接，子安装座15的座体14沿着径向方向和轴向方向均设置有至少两个安装位13；导电连接件2可拆卸地安装在安装位13上，导电连接件2和导电件电连接，可通过在径向方向上和轴向方向上选择装配导电连接件2，来控制内部电极11的接通顺序，可通过在径向方向上和轴向方向上选择装配导电连接件2。

根据本发明的一个技术方案，如图12所示，导电连接件2设置为弹性触指，导电件设置为导电连接线1532，导电连接线1532的一端与弹性触指连接，导电连接线1532的另一端与导电板111连接，这样使得弹性触指与内部电极11形成电连接。

根据本发明的另一个技术方案，如图11所示，导电件设置为铜电极1531，内部电极11的安装电极112和导电板111分开设置，安装电极112和导电板111之间装配有铜电极1531，铜电极1531的一侧与安装电极112固定连接，铜电极1531的另一侧与导电板111固定连接，这样使弹性触指与内部电极11形成电连接。

如图8和10所示，为了满足电动车的充电需求，本实施例的子安装座15上设置有四组内部电极11、导电连接件2和导电件，以将子安装座15均分成四个接电区域，四个接电区域分别为插头CP、插头DC+/-和插头PE接电区域。

进一步地，为了保证充电安全，本实施例的插头电极通过装配子安装座15上的弹性触指，以使插头电极的四个接电区域按照插头PE、插头DC+/-和插头CP的顺序与外部的电极接触。具体地，插头电极沿着从底部到顶部的方向设置第一层子安装座15、第二层子安装座15、第三层子安装座15、第四层子安装座15.......第N层子安装座15。首先，第一层子安装座15上插头PE对应的接电区域装配弹性触指，其他的接电区域不装配弹性触指，这样可使接地的插头PE与外部的电极先接触形成接地保护；然后，第二层子安装座15上的插头DC+/-对应的接电区域装配弹性触指，插头CP对应的接电区域不装配弹性触指；接着，第三层子安装座15上插头CP对应的接电区域装配弹性触指，如此，实现插头电极的四个接电区域按照插头PE、插头DC+/-和插头CP的顺序与外部的电极接触。

综上所述，本实施例的插头连接器既可以控制充电载流的大小，还可以控制内部电极11的结构顺序。

如图7、8、9所示。本实施例的子安装座15上设置有限位结构，以便相邻子安装座15安装在一起，具体地，限位结构包括凹台面152和凸台151，子安装座15的第一端面靠近内部电极11处凹形成凹台面152，子安装座15的第二端面靠近电极侧部分外凸形成凸台151，相邻的子安装座15在轴向方向通过凸台151伸入凹台面152形成固定装配，因凹台面152和凸台151自身限位属性，相邻的子安装座15可实现快速叠加装配。

优先地，如图11所示，本实施例的安装电极112的一端高于凹台面152，这样插头电极电极、凹台面152和子安装座15配合形成凹槽1521，相邻子安装座15安装时，凸台151伸入凹槽1521中被限位，无法在径向方向上移动。

进一步地，本实施例的子安装座15上设置有定位止转结构，具体地，子安装座15在靠近凹台面152侧的内壁上形成有内凹的缺口1522，凸台151的外周面上形成有和缺口1522位置对应的止转件1511，止转件1511凸出凸台151的外周面，相邻子安装座15叠加装配时，止转件1511插入缺口1522中，这样相邻的子安装座15之间不会产生相对转动。

实施例三

本实施例包括实施例二的插头连接器，还包括插座连接器3，插头连接器插入插座电极31内形成电连接，具体地，如图13、14、17所示，插座连接器3包括插座电极31，插座电极31呈筒状，优选地，插座电极31由四个弧形电极组成，相邻弧形电极之间设置有隔离间隙，插头连接器插入插座连接器3后，弹性触指的触头21与插座电极31接触形成电连接，因弹性触指的非触头21端与内部电极11连接，因此，插座电极31与内部电极11形成电连接。

如图13、14、15、16所示，本实施例的充电连接器还包括绝缘安装座32，插座电极31与绝缘安装座32插接配合，具体地，绝缘安装座32的第一端的内壁沿着径向方向延伸出环状限位凸起323，绝缘安装座32的第二端设置有承载板321，以承载插头电极，承载板321和绝缘安装座32的内壁间隙配合，插座电极31从间隙插入并抵靠在环状限位凸起323上。

进一步地，本实施例的绝缘安装座32的内壁沿着径向方向延伸出多组隔离条322，多组隔离条322平行设置，隔离条322与承载板321固定连接，以将承载板321和绝缘安装座32的内壁之的间隙隔离成多个小间隙，这样插座电极31插入绝缘安装座32后无法晃动，子安装座15的外壁上形成有和隔离条322位置对应的至转凹槽154，隔离条322伸入至转凹槽154，以防止绝缘安装座32及其上插座电极31相对插头电极转动。

如图16、17所示，本实施例的充电连接器还包括安装架33，安装架33由绝缘材质组成，安装架33配置在环形安装座1内，安装架33被设置为成十字形，安装架33上的支撑筋331伸入隔断槽12形成固定连接，以对环形安装座1及其上的装配件形成支撑。除此之外，安装架33上设置有安装通道332，安装通道332上配置有连接轴，优先地，连接轴设置为双头螺柱，以便将充电连接器和别的零件连接，如充电桩。优选地，安装架33配置沿着环形安装座1的中心轴线配置，有利于保证支撑的平衡。

如图19、20所示，本实施例的充电连接器的低端设置有第一防护板341，第一防护板341上设置有限位槽3411，插座电极31的一端形成有和限位槽3411位置对应的插座电极限位件311，插座电极限位件311伸入限位槽3411，以限位插座电极31的位置，第一防护板341上形成有十字筋3412，承载板321的一侧形成有和十字筋3412位对应的至转槽3211，十字筋3412插入至转槽3211，以防止绝缘安装座32转动；充电连接器的顶端设置有第二防护板342，第二防护板342与环形安装座1可拆卸式固定连接，如螺柱连接。

实施例四

本实施例提供了一种充电机构，其包括上述的充电连接器，充电机构利用充电连接器对被充电载体如电动车进行充电。

基于上述结构，本实施例的充电连接器的工作原理为：

在需要充电时，根据被充电载体来选择充电载流大小和电极的接通顺序，以电动车为例：根据电动车所需充电载流的大小，选着装配弹性触指的数量或子安装座15的数量；根据内部电极11的接通顺序在环形安装座1的径向和轴向方向选择装配弹性触指，上述准备工作完成后；插头电极插入插座电极31以形成电连接，在对接过程中，插头PE电极与插座电极31首先接触形成接地保护，然后插头DC+/-电极与插座电极31接触，最后插头CP电极与插座电极31接触。对接结束后，首先对插头CP电极通电，在检测到CP电极与插座电极31接触时，再对插头DC+/-电极通电进行功率输出，如果检测到CP电极与插座电极31未接触，则不对插头DC+/-电极通电，如此，对电动车进行充电。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。