一种连接结构及堆叠式充电机的制作方法

1.本实用新型涉及充电机技术领域，具体涉及一种连接结构及堆叠式充电机。


背景技术：

2.充电机是提供电动汽车驱动电能的一种充电设备，其功能类似于加油站内的加油机。充电机根据功率变换单元与充电终端在结构上是否分离开，分为一体式充电机和分体式充电机，但两者都存在体积大、重量重等问题，导致设备在安装、运输、维修以及后续产品升级等方面困难重重。而大功率堆叠式充电机通过多个功能模组堆叠的方式，可以有效解决体积大、重量重所带来的系列问题。
3.堆叠式充电机通过多个功能模组堆叠的方案，需解决的关键问题是各功能模组之间的准确定位、对接安装以及实现电连接的问题，同时各模组之间应满足标准规定的防尘、防水能力，以及各类安规、法规要求。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决现有技术中堆叠式充电机各功能模组之间的定位和电连接不方便的技术问题，提出了一种连接结构，可同时实现各功能模组之间的定位和电连接，并且安装十分方便。
5.本实用新型的技术方案：
6.一种连接结构，包括：
7.上母排夹，所述上母排夹上设有导向件和公端连接器，所述上母排夹被配置在功能模组的上方；
8.下母排夹，所述下母排夹上设有与所述导向件配合的导向孔以及与所述公端连接器配合的母端连接器，所述下母排夹被对应配置在所述功能模组的下方。
9.进一步地，所述上母排夹上的导向件包括至少两个导向柱，所述下母排夹上的导向孔与所述导向柱一一对应设置，所述导向柱上与所述导向孔配合的一端设有倒角。
10.进一步地，所述上母排夹上设有导套，所述导向柱的第一端被径向限位在所述导套内，所述导向柱的第二端伸出所述导套，所述导向柱的柱面具有斜度，所述导向柱与所述导套的底面之间设有弹簧，所述导向柱可沿轴向滑动。
11.进一步地，所述公端连接器包括功率连接器公头和信号连接器公头，所述母端连接器包括功率连接器母头和信号连接器母头。
12.进一步地，所述上母排夹和下母排夹之间设有多根铜电极，多个所述铜电极的公端形成为所述功率连接器公头，多个所述铜电极的母端形成为所述功率连接器母头。
13.进一步地，每个所述铜电极上均设有搭接部与接线端子连接，通过接线端子将电流引入或引出。
14.进一步地，所述上母排夹上设有多个容所述铜电极的公端穿过的通孔，所述通孔的孔壁设有固定孔固定所述铜电极，所述下母排夹上设有多个容所述铜电极的母端穿过的
过孔。
15.进一步地，所述上母排夹的侧壁还向外延伸有第一边缘，所述下母排夹的侧壁还向外延伸有第二边缘，所述第一边缘的顶面设有凹槽放置第一密封圈，在功能模组上安装所述上母排夹时通过所述第一密封圈进行密封，所述第二边缘的底面设有凹槽放置第二密封圈，在功能模组上安装所述下母排夹时通过所述第二密封圈进行密封。
16.进一步地，所述上母排夹的顶部内陷形成有第一凹腔，所述公端连接器被设置在所述第一凹腔内，所述下母排夹的底部内陷形成有第二凹腔，所述母端连接器被配置在所述第二凹腔内，所述第二凹腔的底面设有一圈密封条，两个功能模组堆叠安装时，所述上母排夹的顶部对应压紧所述密封条进行密封，并且两个功能模组之间还设有密封件进行密封。
17.本实用新型的另一方面，提供一种堆叠式充电机，包括至少两个功能模组，每个功能模组均包括有如以上任意一项所述的连接结构，两个相邻的功能模组堆叠安装时，通过所述连接结构进行定位和连接。
18.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
19.1、本实用新型的连接结构，使得两个功能模组堆叠安装时，一方面可以实现两个功能模组之间的定位；另一方面可以实现两个功能模组之间的电连接；并且由于定位和电连接均设置在上母排夹和下母排夹上，在堆叠安装时，可同时观察到定位情况和电连接的情况，可保证准确安装，且安装十分方便，可实现单人安装。
20.2、本实用新型在导向柱上与导向孔配合的一端设有倒角，从而通过该倒角实现初步定位，最终导向柱的轴线和导向孔的轴线在同一条直线上时，实现精确定位。
21.3、本实用新型中设置导向柱的柱面具有斜度，并且在导向柱的下方设有弹簧，使得无论是在安装还是拆卸过程中，导向孔和对应的导向柱均不存在锁死的情况，安装和拆卸都很顺畅。
22.4、本实用新型通过设置密封件作为防止水和灰尘进入功能模组内部以及防止水和灰尘进入各连接器的第一道密封层，设置第一密封圈和第二密封圈作为防止水和灰尘进入各功能模组内部的第二道密封层，设置上母排夹的外壁与下母排夹的内壁均为斜面以及设置密封条作为防止水和灰尘进入各连接器的第二道密封层，如此通过设置多道密封层提升了整体的防水防尘效果，杜绝安全隐患。
附图说明
23.图1为实施例一的连接结构的整体结构示意图；
24.图2为实施例一的上母排夹的俯视图；
25.图3为实施例一的上母排夹的主视图(不包括导向柱)；
26.图4为实施例一的上母排夹的剖视图；
27.图5为实施例一的导向柱的安装结构示意图；
28.图6为实施例一的导向柱的安装剖视图；
29.图7为实施例一的下母排夹的仰视图；
30.图8为实施例一的下母排夹的剖视图；
31.图9为实施例一的铜电极的结构示意图；
32.图10为实施例一的铜电极的剖视图；
33.图11为实施例一的两个功能模组堆叠安装后的剖视图；
34.图12为实施例一的上母排夹和下母排夹之间的密封示意图；
35.图13为实施例一的密封件的结构和位置示意图；
36.图14为实施例二的堆叠式充电机的结构示意图。
37.其中，
38.上母排夹1，导向柱11，倒角111，轴肩112，导套12，限位边121，弹簧13，信号连接器公头14，通孔15，空心圆柱16，固定孔161，第一凹腔17，第一边缘18，第一密封圈181；下母排夹2，导向孔21，信号连接器母头24，过孔25，第二凹腔27，密封条271，第二边缘28，第二密封圈281；铜电极3，公端31，母端32，搭接部33，螺纹孔331；底座模组4，交流输入模组5；直流输出模组6；整流模组7；人机交互模组8；密封件9，底板91，顶板92。
具体实施方式
39.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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
41.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
42.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
43.本实用新型的目的是提供一种用于堆叠式充电机上各功能模组之间的连接结构，实现各功能模组之间的准确定位、对接安装以及电连接。下面通过具体实施方式进行具体说明。
44.实施例一：
45.如图1-10所示，本实施例提供一种连接结构，该连接结构包括有上母排夹1和下母排夹2，上母排夹1固定设置在一功能模组的上方，下母排夹2固定设置在该功能模组的下方，进一步地，在上母排夹1上设有导向件和公端连接器，在下母排夹2上设有与导向件配合的导向孔21以及与公端连接器配合的母端连接器。
46.这样，由于堆叠式充电机的功能模组上采用了该种结构，在两个功能模组堆叠安装时，一方面，通过下面一个功能模组上的导向件与上面一个功能模组上的导向孔21配合，可以实现两个功能模组之间的定位；另一方面，通过下面一个功能模组上的公端连接器与上面一个功能模组上的母端连接器对接，可以实现两个功能模组之间的电连接。如此，通过下面一个功能模组的上母排夹1与上面一个功能模组的下母排夹2进行对接，可以同时实现定位和电连接，并且由于定位和电连接均设置在上母排夹1和下母排夹2上，在堆叠安装时，可同时观察到定位情况和电连接的情况，可保证准确安装，且安装十分方便，可实现单人安装。
47.如图1-2所示，本实施例中上母排夹1上的导向件包括有两个导向柱11，两个导向柱11位于上母排夹1的两端，两个导向柱11之间配置上述公端连接器，如图1和图7所示，下母排夹2上的导向孔21也为两个，与导向柱11一一对应设置，两个导向孔21位于下母排夹2的两端，两个导向孔21之间配置上述母端连接器。如此，通过设置两个导向柱11和导向孔21进行配合，当下面一个功能模组上两个导向柱11均对应进入上面一个功能模组上的导向孔21时，公端连接器与母端连接器的位置也正好对准，继续下放上面一个功能模组，公端连接器和母端连接器便可对接。当然，在其他实施例中也可在上母排夹1上设置更多个导向柱11，且在下母排夹2上对应设置更多个导向孔21。
48.优选地，本实施例在导向柱11上与导向孔21配合的一端设有倒角111，如图5，该倒角111包括有30度的斜角和圆角，在两个功能模组进行定位时，通过斜角缓慢进入导向孔21进行初步定位，然后通过圆角进行过渡，接着导向柱11的柱面进入通孔15，直至导向柱11的轴线和导向孔21的轴线在同一条直线上，实现精确定位。导向孔21的孔径和导向柱11的柱面之间设置公差较小，因此可实现较高精度定位。
49.如图5-6所示，本实施例的上母排夹1上还设有两个导套12，两个导套12分别对应两个导向柱11设置，两个导套12位于上母排夹1的两端且固定在上母排夹1内，两个导套12均为柱形槽结构，且上端开口，该开口处带有限位边121，导向柱11的第一端带有轴肩112，被导套12上的限位边121限位在导套12内，仅能在导套12内沿轴向滑动，且该轴肩112被导套12的内壁限位无法沿径向运动，当然轴肩112与导套12内壁之间也可预留微小间隙，便于在两个功能模组对接时做出微小的调整以使得公端连接器和母端连接器更好地对接，进一步地，导向柱11的第二端伸出导套12外。此外，导向柱11与导套12的底面之间还设置有弹簧13，且导向柱11的柱面上小下大，具有一微小的斜度。
50.如果设置导向柱11为固定且其柱面竖直没有斜度的话，在两个功能模组定位至安装完成的过程中，上面一个功能模组的导向孔21可能会与下面一个功能模组的导向柱11的侧壁发生摩擦，两者紧密接触，不利于安装到位，在拆卸时导向柱11也可能会被卡住锁死在导向孔21中。本实施例中设置导向柱11的柱面具有斜度，并且在导向柱11的下方设有弹簧13，在两个功能模组安装定位至上面一个功能模组的导向柱11的轴线和下面一个功能模组的导向孔21的轴线在同一条直线后，上面一个功能模组的导向孔21与下面一个功能模组上
的导向柱11完全接触，此时导向柱11仅有一部分进入导向孔21，上面一个功能模组再继续向下移动时，导向柱11和导向孔21保持相对固定，但是弹簧13会受压收缩，直至两个功能模组安装完成。这样，无论是在安装还是拆卸过程中，导向孔21和对应的导向柱11均不存在锁死的情况，安装和拆卸都很顺畅。
51.如图2所示，本实施例的公端连接器包括功率连接器公头和信号连接器公头14，如图7所示，母端连接器包括功率连接器母头和信号连接器母头24，其中，功率连接器公头和功率连接器母头用于大电流的功率传输，信号连接器公头14和信号连接器母头24用于小电流的信号传输。
52.进一步地，上母排夹1和下母排夹2之间设有多根铜电极3，铜电极3为可通过电流≥350a的大电流的铜极柱，如图9-10所示，多个铜电极3的一端为公端31，形成为上述功率连接器公头，多个铜电极3的另一端为母端32，形成为上述功率连接器母头，铜电极3的公端31可对应与母端32插接，可在母端32设置弹簧触指等在两个功能模组堆叠后建立电连接。多个铜电极3非对称设置，在多个铜电极3的公端31的侧方设置有信号连接器公头14，在多个铜电极3的母端32的侧方设置有信号连接器母头24，信号连接器公头14和信号连接器母头24可采用市面上现有的连接器。
53.为了对各铜电极3进行固定，如图2-4，上母排夹1上对应设有多个容铜电极3的公端31穿过的通孔15，在每个通孔15下方延伸形成有空心圆柱16，在空心圆柱16的侧壁上设有固定孔161，各铜电极3穿过通孔15后，可通过螺钉将各铜电极3锁固，如图7，在下母排夹2上对应设有多个容铜电极3的母端32穿过的过孔25，过孔25可对铜电极3限位。该过孔25可设置为长圆孔，在安装铜电极3时可对其进行略微的调整，调整完成后在空心圆柱16处通过螺钉固定，当然也可以在每个过孔25的侧壁上也设置固定孔，调整完成后在过孔25处也用螺钉锁固。
54.本实施例中的铜电极3为八根，其中四根铜电极3上流有交流电，即l1、l2、l3和pe，另外四根铜电极3上流有两路直流电，即两路dc 和dc-，对应两个充电枪。当然，具体铜电极3的数量可根据实际的堆叠情况和充电需求进行配置，具体可参考实施例二。进一步地，在每个功能模组内，需要将铜电极3上的电流引入内部或者将内部的电流引出至铜电极3上，如图9-10，本实施例在每个铜电极3上均铣出有两个平台，这两个平台形成为与接线端子连接的搭接部33，其上攻有螺纹孔331可与接线端子锁固连接，通过接线端子将电流引入功能模组内或从功能模组内引出至铜电极3上。
55.优选地，如图4，本实施例的上母排夹1的顶部内陷形成有第一凹腔17，上述功率连接器公头和信号连接器公头14均被设置在该第一凹腔17内；如图8，下母排夹2的底部内陷形成有第二凹腔27，功率连接器母头和信号连接器母头24均被配置在该第二凹腔27内。上母排夹1的外壁与下母排夹2的内壁配合设置，均为95度的斜面，一方面便于上母排夹1和下母排夹2的安装和分离，另一方面，在安装时还可以起到粗定位的作用，粗定位后再通过导向柱11和导向孔21进行精确定位。需要说明的是，上母排夹1和下母排夹2的材料均选用绝缘、轻质、高强度材料。
56.为了提升本实施例的连接结构的防水防尘效果，本实施例设有密封层进行密封。具体地，本实施例的上母排夹1的侧壁向外延伸形成有第一边缘18，下母排夹2的侧壁向外延伸形成有第二边缘28，如图4和图12，在第一边缘18的顶面设有凹槽放置第一密封圈181，
在功能模组的顶板92上通过螺钉安装上母排夹1时，通过该第一密封圈181进行密封；如图8和图12，在第二边缘28的底面设置有凹槽放置第二密封圈281，在功能模组的底板91上通过螺钉安装下母排夹2时，通过该第二密封圈281进行密封。如此可以防止水和灰尘进入到功能模组内部，影响功能模组的性能。
57.在两个功能模组堆叠安装时，还需要考虑公端连接器与母端连接器对接后的防水防尘情况。如图7和图12，第二凹腔27的底面外边设有一圈密封条271，两个功能模组堆叠安装时，下面一个功能模组中上母排夹1的顶部对应压紧上面一个功能模组中的密封条271对公端连接器和母端连接器进行密封。并且，如图11-13，本实施例还在各功能模组上设有一方环形的密封件9，两个功能模组堆叠安装时，上面一个功能模组和下面一个功能模组通过该密封件9进行密封，水和灰尘无法进入上母排夹1和下母排夹2处。此外，该密封件9和密封条271还可以在两个功能模组堆叠安装时起到缓冲作用。
58.这样，本实施例通过设置密封件9，作为防止水和灰尘进入各功能模组内部以及防止水和灰尘进入各连接器的第一道密封层；设置第一密封圈181和第二密封圈281，作为防止水和灰尘进入各功能模组内部的第二道密封层；设置上母排夹1的外壁与下母排夹2的内壁为配合的斜面以及设置密封条271，作为防止水和灰尘进入各连接器的第二道密封层；如此通过设置多道密封层提升了整体的防水防尘效果。
59.由上述内容可知，本实施例提供的一种连接结构，能够实现各功能模组之间的准确定位、安装和电连接，安装方便快捷，可实现单人安装，并且设置多道密封层进行防水防尘，安全性高。
60.实施例二：
61.如图14所示，本实施例提供一种堆叠式充电机，根据功能将其划分为五个模组，分别为底座模组4、交流输入模组5、直流输出模组6、整流模组7和人机交互模组8，整流模组7可以根据需求设置为多个。其中，底座模组4、交流输入模组5、直流输出模组6和多个整流模组7自下而上依次堆叠设置，人机交互模组8挂设在最下面一个整流模组7上。
62.进一步地，在交流输入模组5、直流输出模组6和多个整流模组7上均设有实施例一中的连接结构，通过该连接结构进行定位和电连接。以交流输入模组5和直流输出模组6为例，如图11，假设下面一个功能模组为交流输入模组5，上面一个功能模组为直流输出模组6，在交流输入模组5的上方设有上母排夹1，下方设有下母排夹2，中间设有八根铜电极3，由于此处不需要输出直流电，所以此处也可仅设置铜电极3为四根，传输交流电l1、l2、l3和pe；直流输出模组6的上方设有上母排夹1，下方设有下母排夹2，中间设有八根铜电极3，其中四根用于传输交流电，另外四根用于传输整流模组7过来的两路直流电。
63.在堆叠时，交流输入模组5中上母排夹1的外壁面进入到直流输出模组6中下母排夹2的内壁面中，实现粗定位；随后，交流输入模组5中上母排夹1上的导向柱11进入到直流输出模组6中下母排夹2上的导向孔21内，实现精确定位。交流输入模组5中上母排夹1上的导向柱11进入到直流输出模组6中下母排夹2上的导向孔21内后，交流输入模组5中上母排夹1上的各铜电极3的公端31对应进入直流输出模组6中下母排夹2上的各铜电极3的母端32中，同时，信号连接器公头14也对应进入到信号连接器母头24中。然后，交流输入模组5中的上母排夹1和直流输出模组6中的下母排夹2夹紧，通过密封件9、密封条271、第一密封圈181和第二密封圈281进行密封。最后再通过螺钉锁紧交流输入模组5和直流输出模组6的四周
边缘即可完成堆叠安装。
64.这样，采用该种连接器，各功能模组堆叠完成后，不仅实现了定位和对接安装，而且建立了从交流输入模组5
→
多个整流模组7
→
直流输出模组6的电气回路，实现了电连接。
65.当然，在其他实施例中，这些功能模组的堆叠顺序可按实际需求设置。例如当按照底座模组4、交流输入模组5、多个整流模组7和直流输出模组6自下而上堆叠安装时，在交流输入模组5中可仅采用四根铜电极3，同样，在最上方的直流输出模组6中，由于不需要传输交流电，也可仅仅采用四根铜电极3，用于输出两路直流电。
66.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。