CN217214182U - 线缆、电能传输***和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供一种线缆。该线缆适于连接充电座和连接器。线缆包括刚性导体段以及柔性线缆段，刚性导体段具有预成型的形状构造，柔性线缆段电连接于刚性导体段上，有助于刚性导体段在空间受限的车体环境中进行弯折排布，柔性线缆段可吸收车体制造公差及刚性导体段的制造公差，确保装配可行性。另外，本实用新型的实施例还提供一种电能传输***和车辆。

Description

线缆、电能传输***和车辆

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，具体而言，涉及一种线缆、电能传输***和车辆。

背景技术

随着电动汽车充电功率的持续加大，现有普通绞合高压线缆外径持续增加，在有限的整车空间内，很难进行线缆布置，而采用实心导体材质在长距离布置环境下又无法解决因车辆制造公差及实心导体加工公差导致的装配困难或无法装配问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提出了一种线缆、电能传输***或车辆，以改善上述至少一个技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供一种线缆，线缆适于连接充电座和连接器，线缆包括刚性导体段以及柔性线缆段，刚性导体段具有预成型的形状构造，柔性线缆段电连接于刚性导体段上。

第二方面，本实用新型的另一个实施例提供一种电能传输***，电能传输***包括充电座、连接器以及上述实施例的线缆。

第三方面，本实用新型的另一个实施例提供一种车辆，车辆包括上述实施例的电能传输***和电池包，电池包电连接于所述连接器上。

本实用新型的上述实施例中，线缆的刚性导体段具有预成型的形状构造，线缆的柔性线缆段电连接于刚性导体段上，如此在线缆连接充电座和连接器的过程中，刚性导体段可以根据所在安装空间预形成适配的形状，有助于刚性导体段在空间受限的车体环境中进行弯折排布，柔性线缆段可吸收车体制造公差及刚性导体段的制造公差，确保装配可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1示出了本实用新型的一个实施例提供的车辆的结构示意图。

图2示出了图1的车辆的电能传输***的结构示意图。

图3示出了图2的电能传输***的刚性导体段的部分结构示意图。

图4示出了图2的电能传输***的充电座的母连接端子的剖切示意图。

图5示出了图4的母连接端子与公连接端子插接前的部分结构示意图。

图6示出了图4的母连接端子与公连接端子插接后的部分结构示意图。

图7示出了图2的电能传输***的连接器的剖切示意图。

图8示出了图1的车辆的部分结构示意图。

图9示出了图1的车辆的另一部分的剖切示意图。

图10示出了图1的车辆的又一部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

现有车辆布置连接充电座和连接器的线缆中，例如线缆以及端子主流采用铜质材料，造成整体线束成本高，质量重，不轻便。又例如线缆采用实心导体材质例如铝棒，而实心导体材质在长距离布置环境下又无法解决因车辆制造公差及实心导体加工公差导致的装配困难或无法装配问题，容易造成端子搭接处存在大应力，在后期使用过程中可能引起接触面接触电阻上升，影响充电体验，并且硬性连接容易导致整体线缆震动问题。

考虑到上述技术背景，请参见图1，本实用新型的实施例提供一种车辆100，车辆100布置的线缆能够有效地改善公差和震动问题。

车辆100可以是混合动力电动汽车、纯电动汽车等新能源汽车。车辆100包括电能传输***10和电池包20，电能传输***10和电池包20均装配于车辆100的车体30。电池包20和电能传输***10电连接，电池包20能够通过电能传输***10接收充电枪输送过来的电能。其中，电池包20可以直接与电能传输***10电连接，也可以通过电池配电盒与电能传输***10电连接。

具体地，请参见图2，电能传输***10包括充电座11、连接器12以及线缆13。充电座11可以是快充充电座，也可以是慢充充电座。充电座11可以安装于车辆100中靠近车尾的位置，例如充电座11可以位于右后轮的上方，也可以位于左后轮的上方。连接器12可以电连接于电池包20或电池配电盒。线缆13电连接于充电座11和连接器12之间，并能够将充电座11的电能传输至连接器12。

线缆13包括刚性导体段131以及柔性线缆段132，柔性线缆段132电连接于刚性导体段131上。刚性导体段131和柔性线缆段132中的其中一个可以电连接于充电座11，且另一个可以电连接于连接器12，具体的连接情况可以根据车辆100内的实际环境进行配置。在图示的实施例中，刚性导体段131电连接于连接器12上，柔性线缆段132电连接于充电座11上。

刚性导体段131具有预成型的形状构造。例如刚性导体段131可以安装在轮毂钣金处，则刚性导体段131可以预成型与轮毂匹配的弯弧状。又例如刚性导体段131还可以预成型为多处弯折的板状结构。在其他实施例中，刚性导体段131还可以形成其他形状。由于刚性导体段131可以根据所在安装空间预成型成适配的形状，有助于刚性导体段131通过弯折排布而容纳于空间受限的车体30的环境中，并且由于刚性导体段131的弯曲半径小，可在较窄的空间下进行布置，有助于提高车体30的空间利用率。

刚性导体段131可以是金属材质的导体段。例如刚性导体段131可以是铝排，铝排相对于铜具有重量轻的特点，在长度一定的情况下，有助于减轻刚性导体段131的重量，满足车辆100的轻量化设计。进一步地，铝排的价格比铜线的价格便宜，便于降低刚性导体段131的生产成本；铝排的折弯半径能达到三倍的料厚和三倍的宽度，柔韧性较好，能够布置于窄小的环境中并能有效地减少占据车体30的空间；同时铝排具有散热特性优异。在其他实施例中，刚性导体段131还可以是其他材质的导体段。

刚性导体段131的横截面可以大体呈长方形，如此有助于简化刚性导体段131的制造成本和难度，使得刚性导体段131的外表面为平面，相较于弧面形状的外表面有助于刚性导体段131更为稳定地贴向于车体30中。在其他实施例中，刚性导体段131的横截面也可以呈其他形状。

刚性导体段131可以通过调整尺寸参数来达到不同的需求。

例如请参见图3，刚性导体段131的宽度为w，其中，25mm≦w≦50mm。例如w可以是25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm或上述相邻两个数值之间的任意值。如此，刚性导体段131的宽度不至于过小而导致刚性导体段131的过流能力较低，并且刚性导体段131的宽度不至于过大而导致增加刚性导体段131的重量和成本。

在一个实施例中，刚性导体段131的宽度为35mm±1mm，如此，刚性导体段131的宽度较为合适，有助于刚性导体段131具有较好的过流能力以便于充电座11可以作为快充充电座使用，同时亦有助于减轻刚性导体段131的重量和降低成本。

又例如刚性导体段131的厚度为d，其中，3mm≦d≦7mm。例如d可以是3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4mm、4.2mm、4.4mm、4.6mm、4.8mm、5mm、5.2mm、5.4mm、5.6mm、5.8mm、6mm或上述相邻两个数值之间的任意值。如此，刚性导体段131的厚度不至于过薄而导致刚性导体段131的强度不足，并且刚性导体段131的厚度不至于过厚而导致弯折特性较差。

在一个实施例中，刚性导体段131的厚度为5.3mm±1mm，如此，刚性导体段131的厚度较为合适，有助于刚性导体段131具有较高的强度和良好的弯折特征。

柔性线缆段132质软，相对刚性导体段131具有较佳的柔性。柔性线缆段132可吸收车体30制造公差及刚性导体段131的制造公差，确保装配可行性。例如在车体30制造公差较大的情况下，容易导致充电座11与连接器12之间的实际间距与预设间距偏差较大，而柔性线缆13可以通过调整自身的弯曲程度或偏摆方向来适应制造公差，使得线缆13能够稳定地连接在充电座11与连接器12之间，并有助于提高线缆13的抗震动效果。

柔性线缆段132可以是铜线，有助于降低柔性线缆段132的成本。柔性线缆段132也可以是软铜排、软铜箔、软编织带等。在其他实施例中，柔性线缆段132还可以是其他柔性导电结构。

柔性线缆段132与刚性导体段131可以焊接于一体。例如柔性线缆段132与刚性导体段131可以采用超声波焊接方式焊接于一体，从而有效地将柔性线缆段132与刚性导体段131两种物理性能差异较大的结构进行焊接，且焊点强度高、稳定性好。其中，柔性线缆段132的一端可以焊接于刚性导体段131的一端。在其他实施例中，柔性线缆段132与刚性导体段131可以采用其他焊接方式。

柔性线缆段132与刚性导体段131也可以压接于一体。例如柔性线缆段132与刚性导体段131可以采用螺接方式压接于一体，连接方式简单，成本较低。其中，柔性线缆段132的一端与刚性导体段131的一端可以通过螺栓连接。在其他实施例中，柔性线缆段132与刚性导体段131可以采用其他压接方式。

线缆13还可以在柔性线缆段132与刚性导体段131的相接处进行绝缘和防护处理。例如线缆13还可以包括转接部133，转接部133可以位于柔性线缆段132与刚性导体段131的相接处。转接部133可以是注塑包胶、冷缩管、密封盒等结构。在其他实施例中，转接部133还可以是其他结构。

转接部133可以固定于车体30上，以减少震动对柔性线缆段132与刚性导体段131的相接处的影响。其中，转接部133可以采用卡接结构固定于车体30上。在其他实施例中，转接部133可以采用其他方式固定于车体30上。

线缆13还可以包括温度传感器134，温度传感器134可以设置于柔性线缆段132与刚性导体段131的相接处上，例如温度传感器134可以设置于转接部133上。由于柔性线缆段132与刚性导体段131为两个不同的结构，使得线缆13在柔性线缆段132与刚性导体段131的相接处的一致性较差，容易导致线缆13传输电能过程中，该相接处的发热明显。温度传感器134可以检测该相接处的温度，车辆100的域控制器可以通过获取温度传感器134检测的温度数据来调整用电情况，有助于保证该相接处不会出现过温现象。

其中，温度传感器134可以是热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度传感器134、模拟输出传感器、数字输出传感器或其他类型的传感器。

线缆13还可以设有防护结构对刚性导体段131进行防护。例如线缆13还可以包括第一防护壳，第一防护壳可以与刚性导体段131具有相同的形状，且第一防护壳的大小可以大于刚性导体段131的大小，刚性导体段131可以装入第一防护壳内，以对刚性导体段131进行整体式屏蔽。其中，第一防护壳可以是金属外壳，例如第一防护壳可以是铝外壳。在其他实施例中，第一防护壳还可以是其他材质。

线缆13还可以设有防护结构对柔性线缆段132进行防护。例如线缆13还可以包括第二防护壳，第二防护壳可以将柔性线缆段132包裹起来。其中，第二防护壳可以是注塑包胶或编制袖套。在其他实施例中，第二防护壳还可以是其他材质。

线缆13的数量可以是两个，其中一个线缆13电连接于充电座11和连接器12的正极，另一个线缆13电连接于充电座11和连接器12的负极。

请参见图4，充电座11的母连接端子可以采用笼簧结构。充电座11可以包括端子筒体111、衬环112和多个笼簧113，衬环112位于端子筒体111内并依次穿设多个笼簧113，多个笼簧113沿衬环112的周向呈环形分布并共同围成端子插接空间。如此，充电座11通过采用笼簧设计而成的母连接端子，在使得轴心偏移容错可达0.5mm，例如图5为公连接端子***母连接端子前的示意图，图6所示为公连接端子***母连接端子后的示意图，使得公连接端子与母连接端子冗余并联接触。本实施例的母连接端子具有轴心偏移容错能力强、通电能力强、插拔力柔和等诸多优点，且可以售后更换。

充电座11还可以包括限位环114，限位环114可以装配于端子筒体111的筒体开口处，限位环114可以位于端子筒体111的筒体开口与衬环112之间，并用于限制衬环112脱离端子筒体111。

限位环114可以卡设于端子筒体111内。例如限位环114的外周面可以设有环形卡块，端子筒体111可以设有环形槽，环形槽可以位于靠近筒体开口处的位置，限位环114的环形卡块可以卡设于环形槽内。

充电座11可以与柔性线缆段132焊接，例如充电座11的铜排端子可以与柔性线缆段132采用超声波焊接技术进行焊接。

连接器12与刚性导体段131可以通过固相轧制复合技术连接，例如连接器12的导体可以为铜环，刚性导体段131的端部可以为铝环，铜环与铝环可以通过固相轧制复合技术连接，两者还可以采用螺栓进一步固定，有助于保证连接器12与刚性导体段131充分的接触面积和较小的接触电阻。

请参见图7，连接器12可以包括公端筒体121和公端端子122，公端端子122位于公端筒体121内，公端端子122的外周面设有外螺纹，外螺纹适于与母端端子123的内螺纹连接。如此，公端端子122与母端端子123通过螺纹结构即可实现稳定连接，较为简便，并且螺纹连接的方式有助于公端端子122与母端端子123连接得更为紧凑、强度高、耐碰撞、耐震、耐温度突变，保证充分的接触面积和较小的接触电阻，有助于保持连接器12高载流、小电接触电阻和低发热量，有效地改善了传统的连接器12安装不方便、载流强度不高和兼容性不好的问题。

连接器12还可以采用编织网作为屏蔽层。例如编织网可以是铝编织网。编织网大体可以呈方形。编织网可以通过金属卡箍衔接于连接器12的外壳以进行屏蔽防护。

连接器12还可以采用温度传感器实现高压互锁(HighVoltageInter-lock，简称HVIL)和连接器二次锁止结构(Connector Position Assurance，简称CPA)功能，实现防松检测功能。

此外，连接器12还可以设有防水设计。例如连接器12与刚性导体件的连接处可以设有保护防水锁环和防水扎带，从而可以有效地提高连接器12与刚性导体件的相连处的防水性能。

请参见图8，车辆100还可以包括弹性固定件40，弹性固定件40可以固定于车体30上。例如弹性固定件40可以大体呈板状结构，弹性固定件40的边缘可以设有卡扣，弹性固定件40可以通过该卡扣预安装于车体30的轮毂钣金上，同时也可以起到卡紧防水裙边的作用，以满足防水等级的要求。在弹性固定架预安装于轮毂钣金后，弹性固定件40可以通过螺钉、螺栓等紧固件固定于轮毂钣金上。

充电座11与连接器12可以分别位于弹性固定件40的两侧，刚性导体段131可以穿设于弹性固定件40。如此，弹性固定件40可以吸收车体30的制造公差和刚性导体段131的制造公差，有助于线缆13更进一步稳定地连接在充电座11与连接器12之间，提高线缆13的抗震动效果。

其中，弹性固定件40可以是天然橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶等材质的橡胶件，也可以是聚氯乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等材质的塑胶件。上述材质制成的弹性固定件40的弹性较好、且形变量大，能够有效地吸收车体30的制造公差和刚性导体段131的制造公差。在其他实施例中，弹性固定件40也可以是其他材质。

请参见图9，弹性固定件40可以设有通孔41和沟槽42，刚性导体段131可以穿设于通孔41。沟槽42可以环绕通孔41，则沟槽42有助于提高弹性固定件40的形变程度，使得弹性固定件40可以更易于吸收车体30的制造公差和刚性导体段131的制造公差，进一步提高了线缆13连接充电座11与连接器12的稳定性。

弹性固定件40可以包括弹性波纹管43，弹性波纹管43可以套设于刚性导体段131上。如此，弹性波纹管43可以吸收刚性导体段131的折弯方向的偏差、长度的偏差和安装公差，有效地提高了线缆13连接充电座11与连接器12的稳定性。

请参见图10，车辆100还可以包括多个固定支架50，多个固定支架50固定于车体30上，多个固定支架50沿刚性导体段131的延伸方向依次套设于刚性导体段131上。刚性导体段131可以通过多个固定支架50固定于车体30，使刚性导体段131不容易因车辆100颠簸而产生较大的晃动，有助于保证刚性导体段131与连接器12电连接的稳定性。

此外，固定支架50内可以设有泡棉、橡胶圈等减震结构，使得固定支架50与刚性导体段131之间可以通过该减震结构吸收震动。

每个固定支架50可以包括相连接的套设部51和挂设部52，套设部51套设于刚性导体段131，挂设部52悬设于刚性导体段131套设部51外。挂设部52设有通孔521和凸筋522，凸筋522凸设于通孔521。固定支架50通过挂设部52可以起到预挂车辆100的其他结构的作用，有助于提高固定支架50的使用功能，可以较好地满足工艺安装需求。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种线缆，适于连接充电座和连接器，其特征在于，所述线缆包括：

刚性导体段，具有预成型的形状构造；以及

柔性线缆段，电连接于所述刚性导体段上。

2.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述刚性导体段的横截面呈长方形；

所述刚性导体段的宽度为w，其中，25mm≦w≦50mm；

所述刚性导体段的宽度为35mm±1mm；

所述刚性导体段的厚度为d，其中，3mm≦d≦7mm；

所述刚性导体段的厚度为5.3mm±1mm。

3.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述线缆还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述柔性线缆段与所述刚性导体段的相接处上。

4.根据权利要求1所述的线缆，其特征在于，所述刚性导体段与所述柔性线缆段采用超声波焊接方式焊接于一体或采用螺接方式压接于一体。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的线缆，其特征在于，所述刚性导体段是铝排，所述柔性线缆段是软铜线。

6.一种电能传输***，其特征在于，包括：

充电座；

连接器；以及

根据权利要求1至5任一项所述的线缆。

7.根据权利要求6所述的电能传输***，其特征在于，所述充电座包括端子筒体、衬环和多个笼簧，所述衬环位于所述端子筒体内并依次穿设多个所述笼簧，多个所述笼簧沿所述衬环的周向呈环形分布并共同围成端子插接空间。

8.根据权利要求6所述的电能传输***，其特征在于，所述连接器包括公端筒体和公端端子，所述公端端子位于所述公端筒体内，所述公端端子的外周面设有外螺纹，所述外螺纹适于与母端端子的内螺纹连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括：

根据权利要求6至8中任一项所述的电能传输***；以及

电池包，电连接于所述连接器上。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括车体和弹性固定件，所述弹性固定件固定于车体上，所述充电座与所述连接器分别位于所述弹性固定件的两侧，所述刚性导体段穿设于所述弹性固定件。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述弹性固定件设有沟槽和通孔，所述沟槽环绕所述通孔，所述刚性导体段穿设于所述通孔。

12.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述弹性固定件包括弹性波纹管，所述弹性波纹管套设于所述刚性导体段上。

13.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括车体和多个固定支架，多个所述固定支架固定于所述车体上，多个所述固定支架沿所述刚性导体段的延伸方向依次套设于所述刚性导体段上。

14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，每个所述固定支架包括相连接的套设部和挂设部，所述套设部套设于所述刚性导体段，所述挂设部悬设于所述刚性导体段套设部外，所述挂设部设有通孔和凸筋，所述凸筋凸设于所述通孔。

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