一种液冷式大电流连接器及方法

技术领域

本发明涉及一种快速连接器技术领域，具体涉及一种液冷式大电流连接器及方法。

背景技术

射频同轴连接器(以下简称RF连接器)通常被认为是装接在电缆上或安装在仪器上的一种元件，作为传输线电气连接或分离的元件。它属于机电一体化产品。的讲它主要起桥梁作用。

RF连接器在汽车领域中应用十分广泛，由于汽车中存在多种电路线缆的连接，因此需要应用到大量的RF连接器，RF连接器虽然传输效率很高，但衍生出的缺点也很明显，RF连接器的插头与插座连接后由于运行时的功率较高，电流较大，因此插头与插座之间很容易过热，这会导致线路损坏而短路，影响使用。

申请号为：CN202111643768.7，公开号为：CN114161972A的发明专利(以下称“现有技术1”)公开了一种大电流连接器的端子液冷结构，包括:U型水管，所述U型水管由导热材料制成；金属箱，所述金属箱用于将U型水管包覆；DC充电端子，两个DC充电端子分别设置在所述金属箱的两侧，且DC充电端子上设有用于对金属箱进行限位的卡台；绝缘板，所述绝缘板设置在两DC充电端子的卡台上，用于将金属箱的底部与DC充电端子绝缘；绝缘垫板，两个所述绝缘垫板分别设置在两DC充电端子的卡台上，用于将金属箱的侧壁与DC充电端子绝缘。

现有技术1的说明书公开了一种大电流连接器的端子液冷结构，利用U型水管对DC充电端子进行换热，但在实际的应用中，水的换热效率很低，对充电端子的冷却效果较差。

发明内容

本发明提供了一种液冷式大电流连接器及方法，目的是解决现有技术中的端子液冷结构对端子的换热效率低，冷却效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种液冷式大电流连接器及方法，包括：线缆固定组件，所述线缆固定组件用于对线缆进行固定；端子安装组件，所述端子安装组件与线缆固定组件连接，端子安装组件用于对端子提供支撑，端子安装组件与线缆固定组件连接后，端子与线缆电性连接；液冷组件，所述液冷组件包括，固定套，所述固定套与端子安装组件可拆卸连接，固定套的外表面设置有微型制冷装置；液冷内芯，所述液冷内芯安装在固定套内部，液冷内芯的外表面与固定套的内表面接触，并用于套设在端子安装组件上；安装槽，所述安装槽设在液冷内芯上；冷却罐，所述冷却罐用于安装在安装槽内，冷却罐内部用于盛装冷却液；冷却罐上设置有进液口以及出液口，进液口以及出液口上分别连接有进液管以及出液管，进液管与出液管依次穿过液冷内芯以及固定套后与所述微型制冷装置连接；微型制冷装置用于对冷却液进行循环制冷。

进一步地，液冷内芯上设置有若干散热孔以及一个安装孔，安装孔的开口位置设置有转动部，安装孔内安装有马达，马达的输出端连接有转轴，转轴的一端与马达的输出端固定连接，另一端与转动部转动连接；转轴上设置有若干散热风扇。

进一步地，端子安装组件下方设置有端子固定组件，端子固定组件包括，十字形板，所述十字形板用于卡装在若干端子之间；背板，所述背板用于配合十字形板将若干端子夹紧固定，背板用于插接在端子安装组件上；制冷片，所述制冷片用于安装在十字形板以及背板上，制冷片用于与端子贴合并对端子进行制冷。

进一步地，十字形板上连接有承重板，承重板的上端面与所述固定套接触。

进一步地，端子包括，绝缘导热套，绝缘导热套内部设置有插槽，绝缘导热套的首端开口，尾端为U型结构，绝缘导热套用于安装在端子安装组件内部；金属端子，所述金属端子包括上端子以及下端子，上端子与下端子连接后形成L型结构的所述金属端子，上端子用于插在插槽内部，下端子用于被U型结构的绝缘导热套的尾端包覆。

进一步地，背板上设置有若干挤压组件，挤压组件包括，T型压板，所述T型压板安装在背板以及十字形板上；支撑板，所述支撑板有两个，两个支撑板均安装在T型压板的底部；所述T型压板以及所述支撑板上均设置有所述制冷片。

进一步地，固定套与端子安装组件通过卡接组件实现可拆卸连接。

进一步地，端子安装组件下方设置有若干定位凸起。

进一步地，液冷内芯的底部设有定位杆，端子安装组件内部设置有定位槽，定位杆用于与定位槽配合。

一种冷却方法，其目的在于对金属端子进行冷却，具体步骤如下：

S1：向冷却罐中注入低温冷却液；

S2：将冷却罐装入安装槽中；

S3：将液冷内芯装入到端子安装组件内部；

S4：将进液管的两端分别安装在微型制冷装置以及进液口，将出液管的两端分别安装在微型制冷装置以及出液口上；

S5：启动微型制冷装置，微型制冷装置具有两种功能，其一是循环冷却液，其二是对冷却液进行制冷。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明主要包括线缆固定组件以及端子安装组件，本发明主要通过线缆固定组件对线缆进行固定，固定后再将端子安装组件与线缆固定组件安装在一起，端子安装组件的主要作用是对端子进行安装，当端子安装组件与线缆固定组件插接后，线缆的端部与端子的端部电性连接；在安装液冷组件时，首先要将固定套套在端子安装组件上，然后将液冷内芯安装在固定套的内部，此时液冷内芯的外表面与固定套的内表面接触，固定套对液冷内芯进行固定，液冷内芯的内表面与安装端子的端子安装组件接触，使用时，打开微型制冷装置，微型制冷装置使得冷却罐中的冷却液在从出液管中抽出，然后从进液管中重新将冷却液冷却罐中，在这个过程中，微型制冷装置对冷却液进行制冷，保证从进液管中重新进入冷却罐中的冷却液保持低温，温度从冷液内芯传导至端子安装组件中的端子上，对端子进行持续的降温，以保证端子在与插座电性连接后不会因为功率过高而发热损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单的介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中端子安装组件与液冷内芯的结构示意图。

图2为本发明中端子安装组件的结构示意图。

图3为本发明中固定套与端子安装组件之间的连接关系示意图。

图4为本发明中端子安装组件与端子固定组件的爆炸图。

图5为本发明中端子与端子固定组件之间的配合关系示意图。

图6为本发明中十字形板与背板之间的连接关系示意图。

图7为本发明的剖视图。

图中，101-端子安装组件，102-固定套，103-液冷内芯，104-安装槽，105-冷却罐，106-进液口，107-出液口，108-进液管，109-出液管，110-安装孔，111-转动部，112-马达，113-转轴，114-十字形板，115-背板，116-制冷片，117-承重板，118-绝缘导热套，119-插槽，120-金属端子，121-上端子，122-下端子，123-T型压板，124-支撑板，125-定位凸起，126-定位杆，127-安装外壳，128-安装通孔，129-水平安装部，130-竖直安装部，131-竖直安装区域，132-十字形区域，133-通孔，134-安装块，135-安装凹陷，136-卡钩，137-卡孔，138-散热孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

请参阅图1及图7所示，本实施例公开了一种液冷式大电流连接器及方法，包括：线缆固定组件，所述线缆固定组件用于对线缆进行固定；端子安装组件101，所述端子安装组件101与线缆固定组件连接，端子安装组件101用于对端子提供支撑，端子安装组件101与线缆固定组件连接后，端子与线缆电性连接；液冷组件，所述液冷组件包括，固定套102，所述固定套102与端子安装组件101可拆卸连接，固定套102的外表面设置有微型制冷装置；液冷内芯103，所述液冷内芯103安装在固定套102内部，液冷内芯103的外表面与固定套102的内表面接触，并用于套设在端子安装组件101上；安装槽104，所述安装槽104设在液冷内芯103上；冷却罐105，所述冷却罐105用于安装在安装槽104内，冷却罐105内部用于盛装冷却液；冷却罐105上设置有进液口106以及出液口107，进液口106以及出液口107上分别连接有进液管108以及出液管109，进液管108与出液管109依次穿过液冷内芯103以及固定套102后与所述微型制冷装置连接；微型制冷装置用于对冷却液进行循环制冷。

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，线缆固定组件为现有技术，其结构与为申请号：CN201821655521.0中的壳体以及连接管连接后的结构相同，本发明不涉及对其结构的改进，此处不再一一赘述；

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，微型制冷装置为现有技术中的微型制冷器，本发明不涉及对其结构的改进，此处不再一一赘述；

本发明主要包括线缆固定组件以及端子安装组件101，本发明主要通过线缆固定组件对线缆进行固定，固定后再将端子安装组件101与线缆固定组件安装在一起，端子安装组件101的主要作用是对端子进行安装，当端子安装组件101与线缆固定组件插接后，线缆的端部与端子的端部电性连接；在安装液冷组件时，首先要将固定套102套在端子安装组件101上，然后将液冷内芯103安装在固定套102的内部，此时液冷内芯103的外表面与固定套102的内表面接触，固定套102对液冷内芯103进行固定，液冷内芯103的内表面与安装端子的端子安装组件101接触，使用时，打开微型制冷装置，微型制冷装置使得冷却罐105中的冷却液在从出液管109中抽出，然后从进液管108中重新将冷却液冷却罐105中，在这个过程中，微型制冷装置对冷却液进行制冷，保证从进液管108中重新进入冷却罐105中的冷却液保持低温，温度从冷液内芯传导至端子安装组件101中的端子上，对端子进行持续的降温，以保证端子在与插座电性连接后不会因为功率过高而发热损坏。

请参阅图4及图5所示，在一些实施例中，端子安装组件101下方设置有端子固定组件，端子固定组件包括，十字形板114，所述十字形板114用于卡装在若干端子之间；背板115，所述背板115用于配合十字形板114将若干端子夹紧固定，背板115用于插接在端子安装组件101上；制冷片116，所述制冷片116用于安装在十字形板114以及背板115上，制冷片116用于与端子贴合并对端子进行制冷。

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，端子安装组件101包括安装外壳127，安装外壳127内部具有四个安装通孔128，四个安装通孔128两两一组，其中一组安装通孔128的孔长大于另一组安装通孔128的孔长，如此设置的目的主要是便于端子的安装排列；安装外壳127也包括两部分，分别为水平安装部129以及竖直安装部130，水平安装部129与竖直安装部130连接后形成一体式结构，四个安装通孔128均设置在水平安装部129上，竖直安装部130上设有四个竖直安装区域131，四个竖直安装区域131两两一组，其中一组竖直安装区域131位于孔长较长的两个安装通孔128的开口位置，另一组位于孔长较短的两个安装通孔128的开口区域，端子整体呈L型结构，端子有两组，每组端子有两个，其中一组端子为长端子，另一组端子为短端子，两根长端子分别安装在孔长较长的两个安装通孔128内部，两个短端子分别安装在孔长较短的两个安装通孔128中；而如此设置的原因不仅仅便于端子的安装，更重要的是当四根端子的头部安装在四个安装通孔128内部后，四个端子的尾部会形成一个十字形区域132，此十字形区域与所述十字形板114相匹配，四个端子的尾部的安装并不稳定，因此需要所述有端子固定组件对四个端子的尾部进行固定；在实际的使用过程中，将十字形板114插入十字形区域132，十字形板114将四根端子的尾部提供支撑，并且十字形板114通过背板115将两根长端子夹紧，十字形板114通过所述水平安装部129将两个短端子进行夹紧，由于上述实施例已然通过液冷内芯103对端子的头部进行了冷却，为了保证端子能够得到更好的冷却，通过在十字形板114以及背板115上设置若干制冷片116，对端子的尾部进行冷却换热，这样端子的冷却效果会更好。

需要说明的是，在本实施例中，制冷片116为现有技术中的半导体制冷片116，选用半导体制冷片116的原因是，能够根据实际的载体制作出符合载体大小的半导体制冷片116，本发明不涉及对半导体制冷片116结构以及使用方法的改进，此处不再一一赘述。

请参阅图3所示，在一些实施例中，液冷内芯103上设置有若干散热孔138以及一个安装孔110，安装孔110的开口位置设置有转动部111，安装孔110内安装有马达112，马达112的输出端连接有转轴113，转轴113的一端与马达112的输出端固定连接，另一端与转动部111转动连接；转轴113上设置有若干散热风扇。

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，液冷内芯103上具有四个通孔133，四个通孔133通过若干散热孔138实现连通，当所述微型制冷装置工作后，为了提高热量的传递效率，在液冷内芯103上开设散热孔138，这样设置即能使得端子进行有效的散热，还可以通过启动马达112，使得马达112带动散热风扇进行转动，散热风扇将冷气进行迅速传导，冷气快速地从散热孔138中吹到四个安装槽104，在对安装槽104冷却降温的同时，还起到透气的作用。

请参阅图6所示，在一些实施例中，十字形板114上连接有承重板117，承重板117的上端面与所述固定套102接触；设置承重板117的意义在于对固定套102进行支撑，提高固定套102安装的稳定性；在实际的使用过程中，固定套102通过滑动组件与承重板117连接；

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，滑动组件包括设置在固定套102底部的滑动凸起以及设置在承重板117上的滑动凹陷，滑动凸起与滑动凹陷滑动配合；这样设置的好处是便于固定套102的安装，以及能够增强固定套102安装后的稳定性。

请参阅图5所示，在一些实施例中，端子包括，绝缘导热套118，绝缘导热套118内部设置有插槽119，绝缘导热套118的首端开口，尾端为U型结构，绝缘导热套118用于安装在端子安装组件101内部；金属端子120，所述金属端子120包括上端子121以及下端子122，上端子121与下端子122连接后形成L型结构的所述金属端子120，上端子121用于插在插槽119内部，下端子122用于被U型结构的绝缘导热套118的尾端包覆。

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，绝缘导热套118由聚氨酯材料制成，金属端子120插在绝缘导热套118中，冷却液产生的低温会依次透过冷却罐105、液冷内芯103以及绝缘导热套118后传导在上端子121上，半导体制冷片116产生的低温会传导在绝缘导热套118上，最后传导在下端子122上，使得金属端子120整体受低温作用避免过热。

请参阅图6所示，在一些实施例中，背板115上设置有若干挤压组件，挤压组件包括，T型压板123，所述T型压板123安装在背板115以及十字形板114上；支撑板124，所述支撑板124有两个，两个支撑板124均安装在T型压板123的底部；所述T型压板123以及所述支撑板124上均设置有所述制冷片116。

在实际的使用过程中，T型压板123由两部分组成，分别为水平部以及竖直部，竖直部与水平部连接后形成一体式结构的T型压板123，其中，竖直部与水平部上均设有制冷片116，当安装好四根端子整体后，竖直部位于U型结构的绝缘导热套118的尾端，U型结构的绝缘导热套118的尾端将竖直部夹住，竖直部上的制冷片116与下端子122相贴合为下端子122进行冷却，水平部的主要作用是与十字板以及背板115进行连接；支撑板124与U形结构的绝缘导热套118下端面相贴合，支撑板124上的制冷片116传导低温至绝缘导热套118最终作用在下端子122上。

请参阅图3所示，在一些实施例中，固定套102与端子安装组件101通过卡接组件实现可拆卸连接。

作为一种可选的实施方式，在本实施例中，卡接组件包括安装块134以及安装凹陷135，安装块134的端部设置有卡钩136，安装块134设在固定套102的顶部；安装凹陷135设置在端子安装组件101上方，安装凹陷135上设置有卡孔137，卡钩136用于与卡孔137配合，卡钩136为弹性件。

在实际的使用过程中，当固定套102在承重板117上滑动并与端子安装组件101贴合后，此时卡钩136进入到安装凹陷135内部，卡钩136的端部具有导向斜面，卡钩136受到安装凹陷135的挤压被折弯，直至固定套102与端子安装组件101完全贴合后，卡钩136进入到卡孔137中，卡钩136不再折弯垂直于安装块134；最终完成固定套102与端子安装组件101之间的可拆卸连接。

请参阅图4所示，在一些实施例中，端子安装组件101下方设置有若干定位凸起125；设置定位凸起125的作用是便于端子安装组件101与插座之间进行对位。

在一些实施例中，液冷内芯103的底部设有定位杆126，端子安装组件101内部设置有定位槽，定位杆126用于与定位槽配合。

请参阅图7所示，在实际的使用过程中，设置定位杆126的意义在于便于液冷内芯103安装，使得液冷内芯103在安装时具有导向，防止液冷内芯103安装后发生晃动。

在本实施例中，还涉及一种冷却方法，其目的在于对金属端子120进行冷却，具体步骤如下：

S1：向冷却罐105中注入低温冷却液；

S2：将冷却罐105装入安装槽104中；

S3：将液冷内芯103装入到端子安装组件101内部；

S4：将进液管108的两端分别安装在微型制冷装置以及进液口106，将出液管109的两端分别安装在微型制冷装置以及出液口107上；

S5：启动微型制冷装置，微型制冷装置具有两种功能，其一是循环冷却液，其二是对冷却液进行制冷。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”“底部”“一端”“顶部”“中部”“另一端”“上”“一侧”“顶部”“内”“前部”“中央”“两端”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”“第二”“第三”“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”“第二”“第三”“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“设置”“连接”“固定”“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。