本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種電池快換連接器及電動(dòng)汽車。

背景技術(shù)：

純電動(dòng)汽車目前由于動(dòng)力電池續(xù)航能力較短(一般<300km)、慢充充電時(shí)間長、快充時(shí)間雖然較短(>30min)但大電流快充影響動(dòng)力電池壽命且現(xiàn)有快充資源缺乏等因素，嚴(yán)重制約了純電動(dòng)汽車的快速發(fā)展。而換電模式純電動(dòng)汽車能夠很好的滿足客戶的基本使用要求，既能短時(shí)間完成電池更換(<3min)，又能延長動(dòng)力電池使用壽命，可以極大地推動(dòng)純電動(dòng)汽車的快速發(fā)展。

但換電模式純電動(dòng)汽車必須解決好動(dòng)力電池箱機(jī)械和電氣間關(guān)鍵的快速更換技術(shù)。電池箱電氣高，低壓快換連接器是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池箱快速更換的關(guān)鍵零部件。目前換電模式純電動(dòng)汽車的快換連接器有兩種基本結(jié)構(gòu)，一種是平面觸點(diǎn)連接器，優(yōu)點(diǎn)是換電行程較短(<15mm)，故快換系統(tǒng)占有整車空間較小，十分有利于整車電池箱布置，但內(nèi)部極柱壓縮結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且工作時(shí)需保持較大的壓緊力；另一種是插入式快換連接器，優(yōu)勢是高、低壓電氣連接可靠性較高，缺點(diǎn)是換電行程較大(>45mm)，快換系統(tǒng)占有空間較大，不利于整車電池箱布置。為了充分利用整車寶貴的底部空間，通常采用平面壓合快換連接器。

常規(guī)的平面觸點(diǎn)式快換連接器，插頭上設(shè)有一密封件，依靠電池箱快換系統(tǒng)安裝、鎖緊后，在插頭接口和插座接口相互的壓力下，壓合密封件變形，起到密封防護(hù)要求。由于受結(jié)構(gòu)限制，該快換連接器在壓合方向上的最大容錯(cuò)量通常為：-1mm≤容錯(cuò)量≤1mm，然而現(xiàn)有技術(shù)中的純電動(dòng)汽車的車身底板、快換支架及快換電池箱的制造工藝及安裝工藝都難以滿足該要求，而一般快換連接器的密封性又完全依靠插頭上的密封件的壓合變形程度，因此現(xiàn)有技術(shù)中的快換連接器通常不能滿足電動(dòng)汽車ip67的密封防護(hù)要求(其中，ip67是指防護(hù)安全級(jí)別。ip是ingressprotectionrating或者internationalprotectioncode的縮寫，它定義了一個(gè)界面對(duì)液態(tài)和固態(tài)微粒的防護(hù)能力。ip67的解釋是：防護(hù)灰塵吸入(整體防止接觸，防護(hù)灰塵滲透)；防護(hù)短暫浸泡(防浸))，不能確保電動(dòng)汽車高壓絕緣的安全使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池快換連接器及電動(dòng)汽車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的快換連接器的密封和連接可靠性差的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電池快換連接器，包括：

插頭，所述插頭具有第一接口，圍繞所述第一接口的內(nèi)側(cè)壁，設(shè)置有一圈第一密封件；

插座，所述插座具有第二接口，圍繞所述第二接口的外側(cè)壁，設(shè)置有一圈第二密封件；

其中，所述第一接口與所述第二接口壓合連接，所述第二接口伸入至所述第一接口內(nèi)，所述第一密封件分別與所述第二接口的外側(cè)壁和所述第二密封件抵接。

進(jìn)一步地，所述第一密封件包括：

第一連接結(jié)構(gòu)，所述第一連接結(jié)構(gòu)與所述插頭固定連接；

第一密封結(jié)構(gòu)，所述第一密封結(jié)構(gòu)與所述第二密封件抵接；

第二密封結(jié)構(gòu)，所述第二密封結(jié)構(gòu)與所述第二接口呈斜面的外側(cè)壁抵接。

進(jìn)一步地，所述第一連接結(jié)構(gòu)包括：第一連接部和第二連接部；

其中，所述第一接口側(cè)壁上開設(shè)有第一凹槽，所述第一連接部插設(shè)于所述第一凹槽中，與所述插頭卡接；

其中，所述第二連接部呈l型；在所述第一接口內(nèi)具有一第一部件，所述第二連接部設(shè)置于所述第一接口的內(nèi)側(cè)壁與所述第一部件之間，分別與所述內(nèi)側(cè)壁和所述第一部件抵接。

進(jìn)一步地，所述第一密封結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)第一唇邊，相鄰兩個(gè)所述第一唇邊之間具有預(yù)設(shè)間隙，每個(gè)所述第一唇邊均與所述第二密封件抵接。

進(jìn)一步地，所述第二密封結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)第二唇邊，相鄰兩個(gè)所述第二唇邊之間具有預(yù)設(shè)間隙，每個(gè)所述第二唇邊均與所述第二接口呈斜面的外側(cè)壁抵接。

進(jìn)一步地，所述第二密封件朝向所述插座的一側(cè)具有第二連接結(jié)構(gòu)，所述插座上開設(shè)有第二凹槽，所述第二連接結(jié)構(gòu)插設(shè)于所述第二凹槽中，與所述插座卡接。

進(jìn)一步地，所述第一接口中還具有兩個(gè)定位柱，所述第二接口中具有兩個(gè)定位孔，所述定位柱與所述定位孔插接定位。

進(jìn)一步地，所述定位柱與定位孔配合部分的長度的取值范圍為：2mm～4mm。

進(jìn)一步地，所述第一密封件和所述第二密封件均為硅橡膠材料制成。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供了一種電動(dòng)汽車，包括：如上所述的電池快換連接器；

其中，所述電池快換連接器中的插頭與固定在所述電動(dòng)汽車上的快換支架固定連接，所述電池快換連接器中的插座與安裝在快換支架上的電池箱固定連接。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：

上述技術(shù)方案，在插頭的第一接口處設(shè)置有第一密封件，在插座的第二接口處設(shè)置有第二密封件，在插頭與插座壓合連接時(shí)，第一密封件分別與第二密封件和插座呈斜面的外側(cè)壁抵接，從而實(shí)現(xiàn)密封；又由于插頭接口(即第一接口)和插座接口(即第二接口)上均設(shè)置有密封件，且密封件具有一定的彈性，因此既能持久保持密封件設(shè)計(jì)形狀，又能夠增大壓縮量，從而明顯提高了電池快換連接器在壓合方向上的容錯(cuò)量，保證了可靠連接和密封安全使用要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1表示本發(fā)明實(shí)施例提供的插頭與插座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2表示本發(fā)明實(shí)施例提供的圖1中的a部分放大示意圖；

圖3表示本發(fā)明實(shí)施例提供的第一密封件的剖視圖；

圖4表示本發(fā)明實(shí)施例提供的圖1中的b部分放大示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、插頭；

101、第一接口；102、第一密封件；103、插頭的內(nèi)側(cè)壁；104、第一凹槽；105、第一部件；106、定位柱；

1021、第一連接結(jié)構(gòu)；1022、第一密封結(jié)構(gòu)；1023、第二密封結(jié)構(gòu)；

10211、第一連接部；10212、第二連接部；10221、第一唇邊；10231、第二唇邊；

2、插座；

201、第二接口；202、第二密封件；203、插座的外側(cè)壁；204、第二凹槽；

2021、第二連接結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本發(fā)明，并且能夠?qū)⒈景l(fā)明的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種電池快換連接器，尤其是一種適用于換電模式電動(dòng)汽車的電池快換連接器。

如圖1所示，該電池快換連接器包括：插頭1和插座2。其中，電動(dòng)汽車上設(shè)置有快換支架，插頭1固定于快換支架上；插座2固定于包裹有電池的電池箱上。在使用時(shí)，將電池箱安裝在快換支架上，通過插頭1與插座2的連接，實(shí)現(xiàn)電池箱中的電池與電動(dòng)汽車的電連接。

其中，插頭1上具有第一接口101。圍繞第一接口101的內(nèi)側(cè)壁103，設(shè)置有一圈第一密封件102，該第一密封件102與第一接口101的內(nèi)側(cè)壁103緊緊貼合，以保證密封性。一般，第一密封件102的部分外露于第一接口101。

其中，插座2上具有第二接口201，圍繞第二接口201的外側(cè)壁203，設(shè)置有一圈第二密封件202，該第二密封件202與第二接口201的外側(cè)壁203緊緊貼合，以保證密封性。

在將電池箱安裝到快換支架時(shí)，插頭1的第一接口101與插座2的第二接口201壓合連接，第二接口201伸入至第一接口101內(nèi)，第一密封件102分別與第二接口201的外側(cè)壁203和第二密封件202緊緊抵接，進(jìn)行密封，以達(dá)到電池快換連接器的密封防護(hù)要求。

此外，本發(fā)明實(shí)施例中，不僅在插頭1的第一接口101上設(shè)置有密封件，在插座2的第二接口201上也設(shè)置有密封件。由于密封件具有一定的彈性，因此在插頭1和插座2上均設(shè)置密封件，既能持久保持密封件設(shè)計(jì)形狀，又能夠增加壓縮量，從而明顯提高電池快換連接器在壓合方向上的容錯(cuò)量，這樣在不改變其他相關(guān)結(jié)構(gòu)(如電動(dòng)汽車的車身底板、快換支架及電池箱等)的制造工藝和安裝工藝的前提下，就能夠保證電池箱與電動(dòng)汽車的高、低壓電氣連接的可靠性和安全性要求，也滿足了電動(dòng)汽車ip67的防護(hù)要求。

進(jìn)一步地，如圖2所示，第一密封件102包括：第一連接結(jié)構(gòu)1021、第一密封結(jié)構(gòu)1022和第二密封結(jié)構(gòu)1023。

其中，第一連接結(jié)構(gòu)1021與插頭1固定連接。具體地，第一連接結(jié)構(gòu)1021包括：第一連接部10211和第二連接部10212。

第一接口101的側(cè)壁上形成有第一凹槽104，第一連接部10211插設(shè)于第一凹槽104中，與插頭1卡接。

第二連接部10212具有一倒鉤結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，第二連接部10212呈l型。在第一接口101內(nèi)具有一第一部件105，第二連接部10212設(shè)置于第一接口101的內(nèi)側(cè)壁103與該第一部件105之間，分別與第一接口101的內(nèi)側(cè)壁103和第一部件105抵接，如圖2所示。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過第一連接部10211和第二連接部10212，能夠使第一密封件102牢固的固定于插頭1上，且第二連接部10212的倒鉤結(jié)構(gòu)，更有利于增加第一密封件102與插頭1連接的牢固度，降低第一密封件102從插頭1上脫落的概率。

需要說明的是，第一部件105為插頭1上處于第一接口101內(nèi)的部件，該部件可以是為第一密封件102的固定特意設(shè)置的一個(gè)部件，也可以是插頭1上的原有結(jié)構(gòu)，具體情況，可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)。還需要說明的是，第一連接部10211、第二連接部10212、第一凹槽104以及第一部件105的結(jié)構(gòu)和形狀可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限制。

其中，第一密封結(jié)構(gòu)1022與第二密封件202抵接，形成第一道密封，該道密封主要為軸向密封。優(yōu)選地，第一密封結(jié)構(gòu)1022包括至少兩個(gè)第一唇邊10221，相鄰兩個(gè)第一唇邊10221之間具有預(yù)設(shè)間隙，每個(gè)第一唇邊10221均與第二密封件202抵接。本發(fā)明實(shí)施例為了提高密封性，通過多重唇邊進(jìn)行密封，以防止灰塵、液體等進(jìn)入插頭1和插座2中，即使灰塵、液體等進(jìn)入第一層唇邊，也還有第二層唇邊等后續(xù)的防護(hù)，保證電池快換連接器的安全使用要求和密封防護(hù)要求。

其中，第二接口201的外側(cè)壁203具有一呈斜面的部分，第二密封結(jié)構(gòu)1023與第二接口201呈斜面的外側(cè)壁203抵接，形成第二道密封，該道密封主要為軸向密封和橫向密封。優(yōu)選地，第二密封結(jié)構(gòu)1023包括至少兩個(gè)第二唇邊10231，相鄰兩個(gè)第二唇邊10231之間具有預(yù)設(shè)間隙，每個(gè)第二唇邊10231均與第二接口201呈斜面的外側(cè)壁203抵接。本發(fā)明實(shí)施例為了提高密封性，通過多重唇邊進(jìn)行密封，以防止灰塵、液體等進(jìn)入插頭1和插座2中，即使灰塵、液體等進(jìn)入第一層唇邊，也還有第二層唇邊等的后續(xù)防護(hù)，保證電池快換連接器的安全使用要求和密封防護(hù)要求。

進(jìn)一步地，如圖4所示，第二密封件202朝向插座2的一側(cè)具有第二連接結(jié)構(gòu)2021。在插座2上開設(shè)有于第二連接結(jié)構(gòu)2021相適配的第二凹槽204，第二連接結(jié)構(gòu)2021插設(shè)于第二凹槽204中，與插座2卡接。需要說明的是，第二連接結(jié)構(gòu)2021和第二凹槽204的形狀和結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限制。

進(jìn)一步地，如圖1所示，為了便于插頭1與插座2的連接定位，第一接口101中還具有兩個(gè)定位柱106，第二接口201中具有兩個(gè)定位孔(未在圖中標(biāo)注)，定位柱106與定位孔插接。優(yōu)選地，由于插頭1和插座2上均設(shè)置有密封件，增大了壓縮量，因此在此基礎(chǔ)上，可適當(dāng)增加定位柱106與定位孔的配合長度，以提高快換連接器的定位性能和抗沖擊能力。優(yōu)選地，定位柱106與定位孔配合部分的長度的取值范圍為：2mm～4mm。

進(jìn)一步地，密封件的壓縮量還與密封件的硬度、厚度、材料、形狀等因素相關(guān)，因此，本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)密封件的厚度、硬度、材料等參數(shù)也進(jìn)行了優(yōu)化。

首先，為了持久保持密封件設(shè)計(jì)形狀和進(jìn)一步提高第一密封件102和第二密封件202的壓縮量，本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)第一密封件102和第二密封件202的厚度具有特殊要求，其中，第一密封件102厚度的取值范圍為6.2～6.7mm，優(yōu)選6.5mm；第二密封件202厚度的取值范圍為2.7～3.3mm，優(yōu)選3mm。此外，由于第一密封件102的結(jié)構(gòu)比第二密封件202的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，為了避免第一密封件102在壓合過程中變形嚴(yán)重，影響使用，第一密封件102的邵氏硬度要大一些，并且要大于第二密封件202的邵氏硬度。一般，第一密封件102邵氏硬度的取值范圍為30～35，第二密封件202邵氏硬度的取值范圍為20～25。

其次，本發(fā)明實(shí)施例中，也對(duì)材料進(jìn)行了優(yōu)化。其中，第一密封件102和第二密封件202均優(yōu)選采用硅橡膠材料制成。硅橡膠耐高溫、耐腐蝕、電氣性能好，具有優(yōu)異的絕緣性能。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的電池快換連接器，在插頭1的第一接口101處設(shè)置有第一密封件102，在插座2的第二接口201處設(shè)置有第二密封件202，在插頭1與插座2壓合連接時(shí)，第一密封件102分別與第二密封件202和插座2呈斜面的外側(cè)壁203抵接，進(jìn)行可靠密封，以達(dá)到電動(dòng)汽車ip67的密封防護(hù)要求。

特別是，由于插頭1和插座2的接口上均設(shè)置有密封件，且密封件具有一定的彈性，因此既能持久保持密封件設(shè)計(jì)形狀，又能夠增加壓縮量，從而明顯提高電池快換連接器在壓合方向上的容錯(cuò)量，這樣在不改變其他相關(guān)結(jié)構(gòu)的制造工藝和安裝工藝的前提下，就能夠保證電池箱與電動(dòng)汽車的高、低壓電氣連接的可靠性和密封安全性要求，確保整車高壓絕緣的安全要求。

另外，該電池快換連接器在保證電動(dòng)汽車可靠使用要求的條件下，可以降低快換系統(tǒng)中的機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)制造精度，提高產(chǎn)品批量生產(chǎn)合格率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供了一種電動(dòng)汽車，尤其是一種換電模式電動(dòng)汽車。其中，該電動(dòng)汽車包括：如上所述的電池快換連接器；

其中，電池快換連接器中的插頭1與固定在電動(dòng)汽車上的快換支架固定連接，電池快換連接器中的插座2與安裝在快換支架上的電池箱固定連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電動(dòng)汽車中的電池快換連接器，在插頭1的第一接口101處設(shè)置有第一密封件102，在插座2的第二接口201處設(shè)置有第二密封件202，在插頭1與插座2壓合連接時(shí)，第一密封件102分別與第二密封件202和插座2呈斜面的外側(cè)壁203抵接，進(jìn)行可靠密封，達(dá)到密封防護(hù)要求。

特別是，由于插頭1和插座2的接口上均設(shè)置有密封件，且密封件具有一定的彈性，因此既能持久保持密封件設(shè)計(jì)形狀，又能夠增加壓縮量，從而明顯提高電池快換連接器在壓合方向上的容錯(cuò)量，這樣在不改變其他相關(guān)結(jié)構(gòu)的制造工藝和安裝工藝的前提下，就能夠保證電池箱與電動(dòng)汽車的高、低壓電氣連接的可靠性和密封安全性要求，確保整車高壓絕緣的安全要求。

另外，該電池快換連接器在保證電動(dòng)汽車可靠使用要求的條件下，可以降低快換系統(tǒng)中的機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)制造精度，提高產(chǎn)品批量生產(chǎn)合格率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以互相通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。

盡管已描述了本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明實(shí)施例范圍的所有變更和修改。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的相同要素。