用于汽车电池充电器的快速充电通用串行总线（USBC型）连接器和电池充电系统的制作方法

用于汽车电池充电器的快速充电通用串行总线(usb c型)连接器和电池充电系统
技术领域
1.本发明针对一种用于汽车电池充电器的快速充电通用串行总线(例如，usb c型(type-c))连接器和电池充电系统。


背景技术：

2.usb-c是一种快速增长的工业标准连接器，用于在单个电缆上传输电力和数据两者，以将电力与快速通信两者相结合。
3.为了完全兼容usb-c，有必要提供高功能控制器ic以及驱动器ic。还需要复杂的降压转换器和升压转换器。这种方法的问题是它增加了成本。
4.需要一种提供usb-c功能和保护但具有成本效益的新方法。这种方法可以应用于一种新型的电池汽车充电器。


技术实现要素：

5.根据本发明的usb-c电池充电器(例如，汽车充电器)可以是电气地和机械地定制设计的。电池充电器可以包括具有用于连接到usb-c模块的usb-c连接器的新电缆组件。
6.电气设计使应急启动器(例如noco升压应急启动器)的功率传递最大化，同时机械地和电气地保护诸如智能电话的标准usb-c装置。在附图中示出并且在下面描述了框图。
7.电连接器是usb-c pd工业标准的新版本，其传递允许以低成本快速充电应急启动器(例如，noco升压应急启动器)的高功率(例如，60-100瓦)。
8.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体。
9.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体为多个间隔开的电导体。
10.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体是多个间隔开的电导体，并且其中，多个间隔开的电导体是定位在椭圆形状内凹槽内的多个导电的间隔开的触点。
11.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下
组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体为多个间隔开的电导体，其中，多个间隔开的电导体为定位在椭圆形状内凹槽内的多个导电的间隔开的触点，并且其中，导电的间隔开的触点固定到限定椭圆形状内凹槽的内壁。
12.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体是一个或多个导电金属触点。
13.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，椭圆形状插头由合成树脂材料或塑料制成，并且一个或多个电导体被插入模制到椭圆形状插头中。
14.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-cpd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，椭圆形状插头设置有上平坦表面和下平坦表面。
15.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)连接器，其包括以下或由以下组成：具有端面的椭圆形状插头，端面具有椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状内突起，定位在椭圆形状凹槽内；以及椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，椭圆形状插头设置有上平坦表面和下平坦表面，并且其中，椭圆形状插头设置有半圆柱形状外左侧表面和半圆柱形状外右侧表面。
16.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，其包括以下或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体。
17.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，并且其中，一个或多个电导体是多个间隔开的电导体。
18.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体是多个间隔开的电导体，并且其中，多个间隔开的电导体是定位在椭圆形状内凹槽内的多个导电的间隔开的触点。
19.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，一个或多个电导体是多个间隔开的电导体，其中，多个间隔开的电导体是定位在椭圆形状内凹槽内的多个导电的间隔开的触点，并且其中，导电的间隔开的触点固定到限定椭圆形状内凹槽的内壁。
20.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下各项组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，并且其中，一个或多个电导体是一个或多个导电金属触点。
21.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，并且其中，椭圆形状端口由合成树脂材料或塑料制成，并且一个或多个电导体被嵌入模制到椭圆形状端口中。
22.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内；其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，并且其中，椭圆形状端口设置有上平坦表面和下平坦表面。
23.当前描述的主题涉及一种通用串行总线(usb-c pd)端口，包括或由以下组成：椭圆形状外缘；椭圆形状凹槽，定位在椭圆形状外缘内；椭圆形状突起，定位在椭圆形状凹槽内；椭圆形状内凹槽，设置在椭圆形状内突起内，其中，椭圆形状内凹槽设置有一个或多个电导体，其中，椭圆形状端口设置有上平坦表面和下平坦表面，并且其中，椭圆形状端口设置有半圆柱形状外左侧表面和半圆柱形状外右侧表面。
附图说明
24.图1是快速充电系统和装置的框图。
25.图2是示出分开的根据本发明的电连接器和电端口的立体图。
26.图3是示出连接在一起的根据本发明的电连接器和电端口的立体图。
27.图4是图2中所示的电连接器的插入端的端视图。
28.图5是图4中所示的电连接器的相对端。
29.图6是图2中所示的电连接器的俯视图。
30.图7是图2中所示的电连接器的仰视图。
31.图8是图2中所示的电连接器的左侧视图。
32.图9是图2中所示的电连接器的右侧视图。
33.图10是图3和图4中所示的连接在一起的电连接器和电端口的端视图。
34.图11是图3、图4和图10中所示的电连接器和端口的纵向垂直剖视图。
具体实施方式
35.与用于处理较高功率的电池充电器(例如，汽车充电器)一起使用的快速充电通用串行总线(例如，usb c型(type-c))电池充电系统10在图1、图2、图10和图11中示出。
36.电池充电系统10包括：
37.1)vbus 12(例如，主电力线)；
38.2)与门14；
39.3)开关16；
40.4)过电压和反极性保护18；
41.5)控制器和欠压保护20；
42.6)10v-15v电压源22；
43.7)5v电压源24；
44.8)安全开关26；
45.9)开关28；以及
46.10)过温保护。
47.vbus
48.vbus 12是主电力线。通过由定制的usb-c驱动器控制的fet开关直接从车辆dc电源端口传送电流在vbus上提供高功率。定制的usb-c驱动器与我们的noco升压应急启动器(boost jump-starter)通信，然后当确认时，使fet开关允许电力被传送用于充电。
49.过压保护
50.电池充电系统10可以包括过压保护18，例如，在用户意外地连接到24v插头的情况下。
51.欠压保护
52.电池充电系统10还可以包括来自具有过低电压的汽车电池的欠压保护20。如果汽车电池40下降到低于10v，则汽车充电器关闭。
53.反向电压保护
54.电池充电系统10可以包括来自反向车辆电池连接的反向极性保护18。
55.10-15v电源
56.电池充电系统10可以包括切换10-15v电压源22的能力。这是noco升压应急启动器的主要充电源。usb-c驱动器将与应急启动器通信以启用此10-15v电压源22。
57.安全开关
58.电池充电系统10可以包括安全开关26，如果usb-c驱动器确定这样做是安全的，则安全开关26将仅允许10-15v电压源22通过。
59.5v电压源
60.电池充电系统10可以包括5v电压源24，其用于启用vbus 12和vbus 12上的低功率。
61.过温保护
62.电池充电系统10可以包括过温保护30，如果温度曾被检测到太高，则该过温保护30关闭vbus 12上的电力。
63.键控连接器
64.如图2、图3、图10和图11所示，电池充电系统包括定制连接器装置50，定制连接器装置50包括电连接器52和电端口54，配置为允许该汽车充电器仅插入特定类型或品牌的应急启动器(例如，noco应急启动器)。具体地说，电连接器52和电端口54是兼容的并且配置成适当地连接和协同操作。
65.如图4和图5所示，电连接器52具有椭圆形状构造。如图4中所示，电连接器52包括椭圆形状外缘52a、椭圆形状凹槽52b、椭圆形状内突起52f以及具有电导体的椭圆形状内凹槽。
66.如图2中所示，电端口54具有椭圆形构造。电端口54包括椭圆形状外缘54a、椭圆形状凹槽54b、椭圆形状内突起54c、椭圆形状内凹槽54d和具有电导体的椭圆形状突起54e。