新型电动汽车充电插头的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型电动汽车充电插头，该插头与新型的充电插座系统的配合使用，能轻松实现插头与插座的自动连接。该新型插头主要包括：插头主壳体(1)、金属接触插芯(2)、铁磁性材料制成的平板(3)、连接导线(4)；在插头主壳体(1)一个表面上安装铁磁性平板(3)或该表面为用铁磁性材料制备而成的平面；以铁磁性平板(3)所在的平面为基准底平面，金属接触插芯(2)的主体部分与铁磁性平板(3)所在的基准底平面平行；沿着垂直于铁磁性平板(3)所在的基准底平面的方向上，各不同类型金属接触插芯(2)分布在不同高度面上。该插头结构简单，主要是为电动汽车充电过程自动化而设计。
【专利说明】新型电动汽车充电插头
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电动汽车充电插头。
技术背景
[0002]随着石化资源的日益消耗，各类成品油价格是节节攀升，各种新能源汽车逐渐走入人们的视线。在各类新能源汽车中，电动汽车以其零排放、低能耗等优点成为未来汽车发展的一个主流方向，据有关部门研究，电动汽车每百公里所耗电费仅目前汽车每百公里油耗钱的四分之一。但目前电动汽车的市场占有份额微乎其微，其主要原因有:1)电动汽车电池容量不够；2)各类充电配套设施不够健全；3)电池的充电速度较慢。
[0003]随着国家对充电站建设的大量投入和电池技术的不断进步，电动汽车终将成为人们的日常交通工具。据有关报道，近来国际上最新研究出一种电池，其充电速度是目前电池充电速度的100倍以上，该电池的电量充满时间仅为一到两分钟，可以想象，如果该类型的快速充电电池的技术一旦成熟，电动汽车充电将像汽车加油一样的方便。
[0004]目前电动汽车使用的均为人工插拔型充电插头，但当充电速度提高一百倍时，充电功率也相应提高了一百倍，那么充电时充电电流与电压也都提高许多倍，在高电流高电压下人工插拔就有一定的危险性，而且一旦操作不规范，高电压下容易形成电弧放电，有毁坏设备和引起火灾的危险。
【发明内容】
[0005]本发明的技术解决问题:提供一种新型电动汽车充电插头，该插头与新型的充电插座系统的配合使用，能轻松实现插头与插座的自动连接。
[0006]本发明的技术解决方案:一种新型的电动汽车充电插头,主要包括:插头主壳体(I)、金属接触插芯(2)、铁磁性材料制成的平板(3)、连接导线(4);在插头主壳体(I) 一个表面上安装铁磁性平板(3)或该表面为用铁磁性材料制备而成的平面；以铁磁性平板(3)所在的平面为基准底平面，各金属接触插芯(2)的主体部分与铁磁性平板(3)所在的基准底平面平行；沿着垂直于铁磁性平板(3)所在的基准底平面的方向上，各不同类型金属接触插芯(2)分布在不同高度面上。
[0007]当电动汽车在充电站充电时，汽车上的起落架将该充电插头放下，在充电站的地平面上有一水平的平板电磁铁，该平板电磁铁通电后将该充电插头上的铁磁性平板(3)牢牢吸住。这时充电站的充电插座沿水平方向的向该充电插头移动，充电站的充电插座是一种与该充电插头相互配合的新型充电插座，该充电插座上的电极是一条条很长的平行于地面的金属电极，且各电极分布在不同高度上。充电插头上各个金属接触插芯(2)与充电插座的各个电极在高度方向的一致，这样就实现了充电插头与充电插座的自动对接。当充电结束时，充电站关闭充电开关，并且充电站充电插座向相反方向水平移动，这时充电站地面上的水平电磁铁的电开关断开，汽车用起落架将该充电插头收回。
[0008]插头主壳体上(I)有一集束信号发射源(5)，由该集束信号发射源(5)发出集束信号，该信号的方向就是插头方向，充电插座接收到该信号并判断出充电插头的方向，充电插座能调整方向，使插头与插座在方向上正对，然后充电插座向插头运动。
[0009]所述的插头主壳体上有一组保护板(6)，该保护板(6)由插头主壳体(I)内的弹簧机构将其推出，当受到外部压力时，能退回到插头主壳体(I)内。该保护板(6)将金属接触插芯(2)保护在内，避免其与其它导体接触。
[0010]所述的金属接触插芯(2)类型是指:在充电插头与插座电连接充电时，两插芯之间可以用导体直接导通的插芯为相同类型插芯，两插芯之间不能用导体直接导通而必须保持电绝缘的为不同类型插芯。例如，当有两个插芯都与电动汽车电池正极电连接，这两个插芯可以接在一起，它们为同一类插芯；又例如，当两个插芯，一个接电池正极一个接负极，它们充电时必须保持电绝缘，它们为不同类型电极。
[0011]所述的金属接触插芯(2)的主体部分与铁磁性平板(3)所在的平面平行，当不能平行时，允许金属接触插芯(2)与铁磁性平板(3)所在平面的夹角在正负15度以内。所述金属接触插芯(2)的个数根据实际情况的需要而确定。
[0012]所述的铁磁性平板(3)可以完全由铁磁性材料制备而成，也可以是含有大量的铁磁性材料和其它材料混合而制成。该插头的铁磁性平板有两个作用:1)是与插座系统的电磁铁吸在一起，2)是起定位基准的作用，插头的各插芯的布置都是以铁磁性平板为基准的。
[0013]插头主体(I)上也可以有多个平面由铁磁性平板(3)构成，挑选其中一个作为定位基准平面。
[0014]所述的铁磁性平板(3)也可以由一吸盘(7)来替换。当在插头主体⑴的底平面上为一吸盘(7)时，充电站的平面上为一多孔平面，在多孔平面下有一抽真空的机器，将吸盘(7)中空气抽出，保证吸盘(7)牢牢的被吸在地平面上。
[0015]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0016]1.本发明与新型的插座系统配合使用能轻松实现插头与插座的自动化对接。在本发明中插头主体上有一铁磁性平板与插座系统中的电磁铁吸合在一起，并以该平面为基准，沿垂直该平面的方向上，插头的插芯与插座的电极在同一高度上，这就实现插头与插座对接；而且插头与插座的不同类型电极在不同高度上，这就避免了错接。
[0017]2.本发明采用了插头不动而插座运动过来与插头对接的模式，与以往的方式截然不同，使得整个充电过程简单方便。
[0018]3.本发明结构简单，施行起来方便可靠。本发明与其它插头相比仅增加了一个铁磁性平板；本发明通过铁磁性平板来固定插头，和通过布置铁磁性平板和插头插芯的位置达到插头与插座对接的目的。
[0019]4.本发明中插头与新型插座能轻松实现自动对接，避免了人工在高电压高电流环境下操作，保障了人身安全，且提高了充电站工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的简单结构图；
[0021]图2为本发明的包含集束信号源和保护板的主视图；
[0022]图3为本发明的多个表面为铁磁性平板的主视图；
[0023]图4为本发明的底面为吸盘的主视图；
[0024]图中⑴为插头主壳体、⑵为金属接触插芯、(3)为铁磁性平板、⑷为连接导线、(5)为集束信号源、(6)为保护板、(7)为吸盘。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，⑴为插头主壳体、⑵为金属接触插芯、(3)为铁磁性平板、⑷为连接导线。本实施例中插头主壳体(I)是用绝缘材料橡胶制成；在插头主壳体(I)上有三个金属接触插芯(2);在插头主壳体(I)的底面安装铁磁性平板(3);金属接触插芯(2)分别与铁磁性平板(3)所在的底平面平行，且在不同高度面上；连接导线(4)穿过插头主壳体(I)与金属接触插芯(2)连接。从下到上的三个金属接触插芯(2)，分别为与保护地线、电源正极、电源负极相连接。
[0028]实施例2
[0029]如图2所示，⑴为插头主壳体、(2)为金属接触插芯、(3)为铁磁性平板、(5)为集束信号源、(6)为保护板。在本实施例中，共有八个金属插芯(2)，从下到上分别与保护地线、CAN屏蔽、电源正极、电源负极、充电通信CAN-H、充电通信CAN-L、辅助电源正极、辅助电源负极相连接。
[0030]在实施例中有一个集束信号源(5)，该集束信号源(5)能发射一束垂直于插头主平面的信号，插座系统上的信号感应装置能通过该信号来判别插头与插座的夹角，从而调整插座角度使插头与插座正对。
[0031]在本实施例中还有一组保护板(6)，保护板(6)由插头主壳体(I)内的弹簧机构弹出，将金属接触插芯(2)保护在内，当插头与插座对接时，插座上的凸台将其推回插头主壳体(I)内。保护板(6)主要是起保护金属接触插芯(2)的作用，以免其与其它导体碰到一起。
[0032]实施例3
[0033]如图3所示，⑴为插头主壳体、(2)为金属接触插芯、(3)为铁磁性平板、(5)为集束信号源、(6)为保护板。本实施例与实施例2相比，有两点不同:一是本实施例中有多个平面是用铁磁性平板(3)构成；二是，在本实施例中同一高度面上分别有两个金属接触插芯。在本实施例中插头主壳体(I)用绝缘橡胶制成，而铁磁性平板表面是用不锈钢制成。在本实施例中在同一水平面上虽有两个金属接触插芯(2)，但为同一类型金属接触插芯，在同一水平面上的两个插芯要么同时接正极，要么同时接负极或地线等。
[0034]实施例4
[0035]如图4所示，⑴为插头主壳体、(2)为金属接触插芯、(5)为集束信号源、(6)为保护板、(7)为吸盘。本实施例与实施例2的不同之处在于，本实施例中将塑料吸盘(7)代替了铁磁性平板(3)。该吸盘(7)为空心的密封性良好的塑料吸盘，当充电站用抽真空仪器抽出吸盘(7)中空气，大气压力将该插头压在地面上。
【权利要求】
1.一种新型电动汽车充电插头，其特征在于:主要包括:插头主壳体(I)、金属接触插芯(2)、铁磁性材料制成的平板(3);在插头主壳体(I) 一个表面上安装铁磁性平板(3)或该表面为用铁磁性材料制备而成的平面；以铁磁性平板(3)所在的平面为基准底平面，各金属接触插芯(2)的主体部分与铁磁性平板(3)所在的基准底平面平行；沿着垂直于铁磁性平板(3)所在的基准底平面的方向上，各不同类型金属接触插芯(2)分布在不同高度面上。
2.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的插头主壳体上(1)有一集束信号发射源(5)。
3.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的插头主壳体上有一组保护板(6)，该保护板(6)由插头主壳体(I)内的弹簧机构将其推出，当受到外部压力时,能退回到插头主壳体(I)内。
4.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的金属接触插芯(2)类型是指:在充电插头与插座电连接通电时，两插芯之间可以用导体直接导通的插芯为相同类型插芯，两插芯之间不能用导体直接导通而必须保持电绝缘的为不同类型插芯。
5.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的金属接触插芯(2)的主体部分与铁磁性平板(3)所在的平面平行，当不能平行时，允许金属接触插芯(2)与铁磁性平板(3)所在平面的夹角在正负15度以内。
6.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的铁磁性平板(3)可以完全由铁磁性材料制备而成，也可以是以铁磁性材料为主要原料参杂其它材料混合制备而成。
7.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:所述的铁磁性平板(3)也可以由一吸盘(7)来替换。
8.根据权利要求1所述的新型电动汽车充电插头，其特征在于:插头主体(I)上也可以有多个表面由铁磁性平板(3)构成，当有多个表面由铁磁性平板(3)构成时，挑选其中一个作为定位基准底平面。
【文档编号】H01R13/64GK104183974SQ201310187775
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】梅宝军 申请人:梅宝军