一種新能源汽車快速充電槍的制作方法

本發明涉及一種充電槍，特別是一種新能源汽車快速充電槍。

背景技術：

在全球倡導低碳經濟的背景下，為節約能源、減少溫室氣體排放，汽車工業發展的重心 正在發生轉變，發展新能源汽車已成為主流發展趨勢。新能源汽車具有零排放、高能效、運行 和維護成本低等特點，電動汽車的推廣和普及能有效減輕人類發展對環境造成壓力。新能源汽車對電池充電時，充電槍為必要配件。由于現階段新能源汽車的充電電流標準還未進行統一，致使在進行充電時電流過載，容易出現安全隱患，甚至導致電池爆炸等嚴重的事故。同時，現有的充電槍在安全系統方向，都是通過控制系統的算法等，檢測充電槍的溫度來控制電流的大小，但是這種系統控制方法具有一定的局限性，由通訊算法等進行控制，極易出現程序錯誤導致失靈。

另一方面，由于充電槍內部與充電樁通過電纜直接連接，充電接頭始終處于帶電狀態，同樣為重要的安全隱患，雖然現有的充電接頭，導電片外部都由絕緣橡膠包裹，從而避免人員接觸觸電。但是橡膠老化等仍然不能避免漏電等狀況的出現，尤其是采用交流電的充電樁，一旦發生漏電現象，即會造成嚴重的安全事故。同樣，如果僅通過程序算法進行控制，是具有一定局限性的，相比于程序算法，對充電槍內部機械結構進行改性能夠進一步提高充電槍的安全性。

技術實現要素：

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種對充電槍內部機械結構進行改進，進一步提高漏電保護，尤其針對交流電充電槍，能夠在充電插頭絕緣橡膠老化等情況出現時，仍然能夠避免人員接觸觸電，避免安全事故出現，同時避免充電過程中，由于漏電保護而造成的電流傳輸效率下降，同時具備高傳導效率和高安全系數的系能源汽車快速充電槍。

本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，包括槍型外殼，所述外殼前端開口處設有充電接頭，所述充電接頭通過防漏電機構與充電線纜相連，所述防漏電機構包括可分離接觸的左觸頭和右觸頭，所述右觸頭與充電線纜相連，所述左觸頭與充電接頭相連。

由于采用了上述技術方案，通過可分離接觸的左觸頭和右觸頭能夠對充電插頭進行防漏電保護，當充電槍在充電使用期間，左觸頭與右觸頭相接，導電，完成充電的過程，而在未進行充電使用期間，左觸頭與右觸頭分離，充電線纜始終帶電，而充電插頭并不處于始終帶電的狀態，在充電插頭絕緣橡膠老化等情況出現時避免接觸觸電。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，右觸頭包括與充電線纜相連的連接板，所述連接板中部設有通孔，所述通孔一端設有傳導柱，所述充電線纜穿過通孔與傳導柱固定連接，所述傳導柱為伸縮結構。

由于采用了上述技術方案，傳導柱在受到壓力后壓縮，從而才能接通插頭與充電線纜，避免插頭由于意外等狀況位移一段距離后與充電線纜相連，而壓力消失后，傳導柱立即回彈，即可斷開傳導柱與充電線纜之間的連接，從而保證即使充電接頭未回彈，充電接頭內部仍不帶電；現有的充電接頭都是會在插入汽車充電口時，與充電口卡接，因此，在現有技術的充電接頭的卡接方式下，在充電時，卡接后能夠為傳導柱進行持續的壓力，從而在充電時持續的連通，而當充電完成后，斷開充電接頭與充電口之間的連接，壓力消失，從而傳導柱恢復至自然態。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述傳導柱包括與線纜固定連接的導電片，所述導電片前端設有導電塊，所述導電塊兩側設有彈性件，所述彈性件一端與導電片固定連接，所述導電塊前端兩側設有壓力傳感器，所述壓力傳感器與彈性件接觸，所述導電塊能夠沿水平方向發生位移。

由于采用了上述技術方案，壓力傳感器接收彈性件的壓力，并與程序控制系統相連，當壓力傳感器接受到壓力達到預設值后，程序控制系統控制充電樁進行充電，通過壓力傳感器與傳統的程序控制系統相結合，配合本發明的機械結構能夠保證充電槍的安全性能。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述導電片由質量份0.2~0.7份石墨烯，5~9份金屬鋯，15~21份金屬鈦和12~18份Nb₂O₅制成。

由于采用了上述技術方案，采用上述比例范圍制成的合金導電片具有極高的電傳導效率，高的傳導率同樣能夠避免發熱，不僅提高了能耗比，同時降低了安全隱患。

優選的，當導電片由質量份0.5份石墨烯，9份金屬鋯，21份金屬鈦和16份Nb₂O₅制成時為最佳值。由上述比例制成的合金，在常溫下，其導電率為6.347×10⁷ S/m，較電導率最高的金屬銀略高，而略低于石墨烯的電導率，但卻相比于石墨烯成本下降了許多。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述導電塊由0.2~0.7份石墨烯，5~9份金屬鋯，15~21份金屬鈦和12~18份Nb₂O₅制成。

由于采用了上述技術方案，導電塊與導電片采用相同的材料制成。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述左觸頭設于充電接頭末端，所述左觸頭上設有通孔，所述通孔內固定設有導電插銷，所述導電插銷設于傳導柱前方。

由于采用了上述技術方案，通過導電插銷進行傳導，能夠避免汽車充電口內的插頭與傳導柱直接接觸，也避免了傳導柱前端嵌入充電接頭，導致傳導柱無法完成壓縮，回彈的過程。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述左觸頭上設有三個通孔，分別為通孔一，通孔二和通孔三，所述通孔一與充電接頭火線插孔對應，所述通孔二與充電接頭零線插孔對應，所述通孔三與充電接頭地線插孔對應；所述導電插銷設于通孔一內，所述通孔二和通孔三內均設有金屬導電片，所述金屬導電片分別與充電線纜的零線和地線固定連接。

由于采用了上述技術方案，由于火線才是處于帶電狀態，而未形成回路時，零線不會帶電，因此針對插頭的火線插孔進行防漏電保護即可實現防漏電保護，這一設置減小了防漏電機構的體積大小，更加便于加工，和對現有的充電槍進行改造。防漏電機構與火線插孔可分離接觸，能夠在不充電狀態時，斷開接頭與火線之間的連接，而在充電狀態時，插頭才與之相接觸后，連通形成回路。

本發明的一種新能源汽車快速充電槍，所述連接板表面覆有絕緣層。

由于采用了上述技術方案，能夠進一步提高充電槍安全性能。

本發明的新能源汽車快速充電槍，所述絕緣層由質量份30~70份三元乙丙橡膠，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份納米氮化硼和0.4~0.8份納米氮化鋁制成。

有采用了上述技術方案，對傳統的絕緣橡膠進行改進，絕緣性能得到大幅度的提高，同時其抗老化性能也得到了大幅提升，使用溫度范圍得到了擴大，進一步提高了安全性能。

優選的，當絕緣層由質量份64份三元乙丙橡膠，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份納米氮化硼和0.8份納米氮化鋁制成時為最佳值。采用前述比例制成的絕緣層，使用溫度范圍為-68℃~110℃，其絕緣強度達到62kV/mm，而普通的絕緣橡膠只有38kV/mm。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、對充電槍內部機械結構進行改進，進一步提高漏電保護，尤其針對交流電充電槍，能夠在充電插頭絕緣橡膠老化等情況出現時，仍然能夠避免人員接觸觸電，避免安全事故出現，同時避免充電過程中，由于漏電保護而造成的電流傳輸效率下降，同時具備高傳導效率和高安全系數。

2、具有極高的電傳導效率，高的傳導率同樣能夠避免發熱，不僅提高了能耗比，同時降低了安全隱患；另一方面，絕緣性能得到大幅度的提高，同時其抗老化性能也得到了大幅提升，使用溫度范圍得到了擴大，進一步提高了安全性能。

附圖說明

圖1是一種新能源汽車快速充電槍結構示意圖；

圖2是傳導柱結構示意圖。

圖中標記：1為充電接頭，2為充電線纜，3為右觸頭，301為連接板，4為左觸頭，5為導電塊，6為壓力傳感器，7為導電片，8為彈性件。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。

為了使發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示至圖2所示，一種新能源汽車快速充電槍，包括槍型外殼，外殼前端開口處設有充電接頭1，充電接頭1通過防漏電機構與充電線纜2相連，防漏電機構包括可分離接觸的左觸頭4和右觸頭3，右觸頭3與充電線纜2相連，左觸頭4與充電接頭1相連。右觸頭3包括與充電線纜2相連的連接板301，連接板301中部設有通孔，通孔一端設有傳導柱302，充電線纜2穿過通孔與傳導柱302固定連接，傳導柱302為伸縮結構。傳導柱302包括與線纜2固定連接的導電片7，導電片7前端設有導電塊5，導電塊5兩側設有彈性件8，彈性件8一端與導電片7固定連接，導電塊5前端兩側設有壓力傳感器6，壓力傳感器6與彈性件8接觸，導電塊5能夠沿水平方向發生位移。導電塊5和導電片7由質量份0.2~0.7份石墨烯，5~9份金屬鋯，15~21份金屬鈦和12~18份Nb₂O₅制成。具體質量比見表1

表1

左觸頭4設于充電接頭1末端，左觸頭4上設有通孔，通孔內固定設有導電插銷101，導電插銷101設于傳導柱302前方左觸頭4上設有三個通孔，分別為通孔一，通孔二和通孔三，通孔一與充電接頭1火線插孔對應，通孔二與充電接頭1零線插孔對應，通孔三與充電接頭1地線插孔對應；導電插銷101設于通孔一內，通孔二和通孔三內均設有金屬導電片，金屬導電片分別與充電線纜2的零線和地線固定連接。連接板301表面覆有絕緣層。絕緣層由質量份30~70份三元乙丙橡膠，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份納米氮化硼和0.4~0.8份納米氮化鋁制成。具體質量比見表2。

表2

外殼內設有冷卻系統，冷卻系統包括冷卻一部和冷卻二部，冷卻一部設于充電線纜與槍管段外殼之間，冷卻二部設于充電線纜與槍柄段外殼之間。冷卻一部包括套筒套筒套設于充電線纜外部，套筒中空。套筒前端兩側對稱設有散熱腔，散熱腔通過管道與套管中部連通，散熱腔內部，管道和套筒內部均填充有傳熱介質。散熱腔一側外壁與外殼固定連接，外殼與散熱腔連接處由金屬材料制成。傳熱介質由質量份27份氯化鋅，65份丙二醇，15份甲苯-2,4-二異氰酸酯，42份異佛二酮二異氰酸酯和27份DMAP共聚制成混聚物，導熱系數在20℃時，為0.707W/m·K，凝固點很低，為-23.9℃，而其燃點為411.5℃，能夠安全使用，傳導率為69.4%。套管后端對稱設有固定件，固定件與外殼內壁固定連接，固定件將套管夾持。冷卻二部包括與外殼內壁固定連接的若干夾持件，夾持件夾持充電線纜中部，充電線纜與槍柄段外殼之間填充有改性導熱硅膠，外殼末端設有金屬導熱塊，金屬導熱塊與外界空氣接觸。導熱硅膠質量份38份乙烯基MQ甲基硅樹脂，12份KH560硅烷偶聯劑，20份聚碳酸亞丙酯，50份熱塑性酚醛樹脂和4份六次甲基四胺制成。其孔隙率為68.3%，具有高的孔隙率，在20℃時，平均導熱系數為0.526 W/m·K，能夠滿足線纜在過載率70%左右時，保證線纜的升溫速率維持在0.07~0.09℃/min的范圍內。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。