一种新能源汽车快速充电枪的制作方法

本发明涉及一种充电枪，特别是一种新能源汽车快速充电枪。

背景技术：

在全球倡导低碳经济的背景下，为节约能源、减少温室气体排放，汽车工业发展的重心 正在发生转变，发展新能源汽车已成为主流发展趋势。新能源汽车具有零排放、高能效、运行 和维护成本低等特点，电动汽车的推广和普及能有效减轻人类发展对环境造成压力。新能源汽车对电池充电时，充电枪为必要配件。由于现阶段新能源汽车的充电电流标准还未进行统一，致使在进行充电时电流过载，容易出现安全隐患，甚至导致电池爆炸等严重的事故。同时，现有的充电枪在安全系统方向，都是通过控制系统的算法等，检测充电枪的温度来控制电流的大小，但是这种系统控制方法具有一定的局限性，由通讯算法等进行控制，极易出现程序错误导致失灵。

另一方面，由于充电枪内部与充电桩通过电缆直接连接，充电接头始终处于带电状态，同样为重要的安全隐患，虽然现有的充电接头，导电片外部都由绝缘橡胶包裹，从而避免人员接触触电。但是橡胶老化等仍然不能避免漏电等状况的出现，尤其是采用交流电的充电桩，一旦发生漏电现象，即会造成严重的安全事故。同样，如果仅通过程序算法进行控制，是具有一定局限性的，相比于程序算法，对充电枪内部机械结构进行改性能够进一步提高充电枪的安全性。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种对充电枪内部机械结构进行改进，进一步提高漏电保护，尤其针对交流电充电枪，能够在充电插头绝缘橡胶老化等情况出现时，仍然能够避免人员接触触电，避免安全事故出现，同时避免充电过程中，由于漏电保护而造成的电流传输效率下降，同时具备高传导效率和高安全系数的系能源汽车快速充电枪。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，包括枪型外壳，所述外壳前端开口处设有充电接头，所述充电接头通过防漏电机构与充电线缆相连，所述防漏电机构包括可分离接触的左触头和右触头，所述右触头与充电线缆相连，所述左触头与充电接头相连。

由于采用了上述技术方案，通过可分离接触的左触头和右触头能够对充电插头进行防漏电保护，当充电枪在充电使用期间，左触头与右触头相接，导电，完成充电的过程，而在未进行充电使用期间，左触头与右触头分离，充电线缆始终带电，而充电插头并不处于始终带电的状态，在充电插头绝缘橡胶老化等情况出现时避免接触触电。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，右触头包括与充电线缆相连的连接板，所述连接板中部设有通孔，所述通孔一端设有传导柱，所述充电线缆穿过通孔与传导柱固定连接，所述传导柱为伸缩结构。

由于采用了上述技术方案，传导柱在受到压力后压缩，从而才能接通插头与充电线缆，避免插头由于意外等状况位移一段距离后与充电线缆相连，而压力消失后，传导柱立即回弹，即可断开传导柱与充电线缆之间的连接，从而保证即使充电接头未回弹，充电接头内部仍不带电；现有的充电接头都是会在插入汽车充电口时，与充电口卡接，因此，在现有技术的充电接头的卡接方式下，在充电时，卡接后能够为传导柱进行持续的压力，从而在充电时持续的连通，而当充电完成后，断开充电接头与充电口之间的连接，压力消失，从而传导柱恢复至自然态。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述传导柱包括与线缆固定连接的导电片，所述导电片前端设有导电块，所述导电块两侧设有弹性件，所述弹性件一端与导电片固定连接，所述导电块前端两侧设有压力传感器，所述压力传感器与弹性件接触，所述导电块能够沿水平方向发生位移。

由于采用了上述技术方案，压力传感器接收弹性件的压力，并与程序控制系统相连，当压力传感器接受到压力达到预设值后，程序控制系统控制充电桩进行充电，通过压力传感器与传统的程序控制系统相结合，配合本发明的机械结构能够保证充电枪的安全性能。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述导电片由质量份0.2~0.7份石墨烯，5~9份金属锆，15~21份金属钛和12~18份Nb₂O₅制成。

由于采用了上述技术方案，采用上述比例范围制成的合金导电片具有极高的电传导效率，高的传导率同样能够避免发热，不仅提高了能耗比，同时降低了安全隐患。

优选的，当导电片由质量份0.5份石墨烯，9份金属锆，21份金属钛和16份Nb₂O₅制成时为最佳值。由上述比例制成的合金，在常温下，其导电率为6.347×10⁷ S/m，较电导率最高的金属银略高，而略低于石墨烯的电导率，但却相比于石墨烯成本下降了许多。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述导电块由0.2~0.7份石墨烯，5~9份金属锆，15~21份金属钛和12~18份Nb₂O₅制成。

由于采用了上述技术方案，导电块与导电片采用相同的材料制成。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述左触头设于充电接头末端，所述左触头上设有通孔，所述通孔内固定设有导电插销，所述导电插销设于传导柱前方。

由于采用了上述技术方案，通过导电插销进行传导，能够避免汽车充电口内的插头与传导柱直接接触，也避免了传导柱前端嵌入充电接头，导致传导柱无法完成压缩，回弹的过程。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述左触头上设有三个通孔，分别为通孔一，通孔二和通孔三，所述通孔一与充电接头火线插孔对应，所述通孔二与充电接头零线插孔对应，所述通孔三与充电接头地线插孔对应；所述导电插销设于通孔一内，所述通孔二和通孔三内均设有金属导电片，所述金属导电片分别与充电线缆的零线和地线固定连接。

由于采用了上述技术方案，由于火线才是处于带电状态，而未形成回路时，零线不会带电，因此针对插头的火线插孔进行防漏电保护即可实现防漏电保护，这一设置减小了防漏电机构的体积大小，更加便于加工，和对现有的充电枪进行改造。防漏电机构与火线插孔可分离接触，能够在不充电状态时，断开接头与火线之间的连接，而在充电状态时，插头才与之相接触后，连通形成回路。

本发明的一种新能源汽车快速充电枪，所述连接板表面覆有绝缘层。

由于采用了上述技术方案，能够进一步提高充电枪安全性能。

本发明的新能源汽车快速充电枪，所述绝缘层由质量份30~70份三元乙丙橡胶，14~28份氨基甲酸酯，16~32份聚苯硫醚，6~10份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1.2~1.6份纳米氮化硼和0.4~0.8份纳米氮化铝制成。

有采用了上述技术方案，对传统的绝缘橡胶进行改进，绝缘性能得到大幅度的提高，同时其抗老化性能也得到了大幅提升，使用温度范围得到了扩大，进一步提高了安全性能。

优选的，当绝缘层由质量份64份三元乙丙橡胶，17份氨基甲酸酯，30份聚苯硫醚，8份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1.5份纳米氮化硼和0.8份纳米氮化铝制成时为最佳值。采用前述比例制成的绝缘层，使用温度范围为-68℃~110℃，其绝缘强度达到62kV/mm，而普通的绝缘橡胶只有38kV/mm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、对充电枪内部机械结构进行改进，进一步提高漏电保护，尤其针对交流电充电枪，能够在充电插头绝缘橡胶老化等情况出现时，仍然能够避免人员接触触电，避免安全事故出现，同时避免充电过程中，由于漏电保护而造成的电流传输效率下降，同时具备高传导效率和高安全系数。

2、具有极高的电传导效率，高的传导率同样能够避免发热，不仅提高了能耗比，同时降低了安全隐患；另一方面，绝缘性能得到大幅度的提高，同时其抗老化性能也得到了大幅提升，使用温度范围得到了扩大，进一步提高了安全性能。

附图说明

图1是一种新能源汽车快速充电枪结构示意图；

图2是传导柱结构示意图。

图中标记：1为充电接头，2为充电线缆，3为右触头，301为连接板，4为左触头，5为导电块，6为压力传感器，7为导电片，8为弹性件。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示至图2所示，一种新能源汽车快速充电枪，包括枪型外壳，外壳前端开口处设有充电接头1，充电接头1通过防漏电机构与充电线缆2相连，防漏电机构包括可分离接触的左触头4和右触头3，右触头3与充电线缆2相连，左触头4与充电接头1相连。右触头3包括与充电线缆2相连的连接板301，连接板301中部设有通孔，通孔一端设有传导柱302，充电线缆2穿过通孔与传导柱302固定连接，传导柱302为伸缩结构。传导柱302包括与线缆2固定连接的导电片7，导电片7前端设有导电块5，导电块5两侧设有弹性件8，弹性件8一端与导电片7固定连接，导电块5前端两侧设有压力传感器6，压力传感器6与弹性件8接触，导电块5能够沿水平方向发生位移。导电块5和导电片7由质量份0.2~0.7份石墨烯，5~9份金属锆，15~21份金属钛和12~18份Nb₂O₅制成。具体质量比见表1

表1

左触头4设于充电接头1末端，左触头4上设有通孔，通孔内固定设有导电插销101，导电插销101设于传导柱302前方左触头4上设有三个通孔，分别为通孔一，通孔二和通孔三，通孔一与充电接头1火线插孔对应，通孔二与充电接头1零线插孔对应，通孔三与充电接头1地线插孔对应；导电插销101设于通孔一内，通孔二和通孔三内均设有金属导电片，金属导电片分别与充电线缆2的零线和地线固定连接。连接板301表面覆有绝缘层。绝缘层由质量份30~70份三元乙丙橡胶，14~28份氨基甲酸酯，16~32份聚苯硫醚，6~10份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，1.2~1.6份纳米氮化硼和0.4~0.8份纳米氮化铝制成。具体质量比见表2。

表2

外壳内设有冷却系统，冷却系统包括冷却一部和冷却二部，冷却一部设于充电线缆与枪管段外壳之间，冷却二部设于充电线缆与枪柄段外壳之间。冷却一部包括套筒套筒套设于充电线缆外部，套筒中空。套筒前端两侧对称设有散热腔，散热腔通过管道与套管中部连通，散热腔内部，管道和套筒内部均填充有传热介质。散热腔一侧外壁与外壳固定连接，外壳与散热腔连接处由金属材料制成。传热介质由质量份27份氯化锌，65份丙二醇，15份甲苯-2,4-二异氰酸酯，42份异佛二酮二异氰酸酯和27份DMAP共聚制成混聚物，导热系数在20℃时，为0.707W/m·K，凝固点很低，为-23.9℃，而其燃点为411.5℃，能够安全使用，传导率为69.4%。套管后端对称设有固定件，固定件与外壳内壁固定连接，固定件将套管夹持。冷却二部包括与外壳内壁固定连接的若干夹持件，夹持件夹持充电线缆中部，充电线缆与枪柄段外壳之间填充有改性导热硅胶，外壳末端设有金属导热块，金属导热块与外界空气接触。导热硅胶质量份38份乙烯基MQ甲基硅树脂，12份KH560硅烷偶联剂，20份聚碳酸亚丙酯，50份热塑性酚醛树脂和4份六次甲基四胺制成。其孔隙率为68.3%，具有高的孔隙率，在20℃时，平均导热系数为0.526 W/m·K，能够满足线缆在过载率70%左右时，保证线缆的升温速率维持在0.07~0.09℃/min的范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。