具有密封件的电动车辆充电插头的制作方法

1.本公开涉及一种电连接器，并且更具体地涉及一种具有密封件的电动车辆充电插头。


背景技术：

2.电插头通常用于向电器例如电烤箱和水壶以及电动车辆充电装置供电，其中一些电器比其它通电装置汲取更多的电流。常规电插头通常不包含针对较高电流汲取应用的保护机构，这种较高电流汲取应用可导致插头经受过热、熔融或燃烧。因此，传统的电插头可能被损坏并且可能导致不安全的状况。然而，添加保护机构增加了当电插头暴露于潮湿环境时湿气可进入插头、损坏保护机构并导致额外损坏和不安全状况的可能性。因此，需要改进电动车辆插头，特别是改进其中使用的密封件。


技术实现要素：

3.根据本公开的一个方面，提供了一种电动车辆充电插头，其包括用于监测电动车辆插头的内部温度的至少一个温度传感器。电动车辆充电插头还包括将温度数据传送到物理上分离的控制器的数据电缆。电动车辆充电插头还包括用于接纳所述至少一个温度传感器的壳体或保持件，其中壳体/保持件能够被嵌入在电动车辆插头的内模具内。第一密封件可以密封至少一个插销/插片与面板或桥接板之间的接合处。第二密封件可密封所述至少一个插销/插片与面板或桥接板之间的接合处以及所述至少一个插销/插片与内模具之间的接合处两者。由内模具提供的第三密封件密封电动车辆插头的整个内部。
4.在一个实施方案中，第一密封件可以由环氧树脂、垫圈、密封油、密封油脂和/或冷熔粘合剂的组合形成，该环氧树脂、垫圈、密封油、密封油脂和/或冷熔粘合剂围绕插销或在插销 /插片与单独的环或帽之间的接合处之间形成。在一个实施方案中，第二密封件可以由单独的环或帽和插片的将环或帽压在第一密封件上的上部部分形成。在一个实施方案中，第二密封件可由单独的环或帽形成。
5.在一个实施方案中，所述至少一个温度传感器可以由容纳在pcba灌封件内的印刷电路板组件(“pcba”)上的集成电路温度传感器提供。在一个实施方案中，所述至少一个温度传感器可以由容纳在高导热陶瓷壳体内的热敏电阻器提供，陶瓷壳体被定位成围绕插片的上部部分并且靠近插片的上部部分。
6.实施方案还包括用于组装本文所述的插头的方法。在一个方面，一种组装电动车辆插头的方法，包括形成面板，该面板包含外表面以及形成在内表面上的多个凸起部分和降低部分，凸起部分中的一些部分地形成槽，两个或更多个插销延伸通过槽，并且凸起部分中的一个或多个形成定位在面板的面朝内的表面上的支架；将两个或更多个插销插入到槽当中的两个或更多个槽中，该两个或更多个插销包括火线插销和中性插销，每个插销包含延伸通过插销的中心部分且由面板填充的通孔；将至少一个温度传感器插入到传感器壳体中，至少一个温度传感器被配置成监测火线插销、中性插销或火线插销和中性插销两者的
内部温度；将传感器壳体定位在支架上，传感器保持件被配置成将至少一个温度传感器保持邻近于支架并且邻近于火线插销、中性插销或火线插销和中性插销两者；围绕两个或更多个插销中的每一个和面板的面朝内的表面形成第一密封件，该第一密封件由形成在槽内的凸缘支撑；围绕两个或更多个插销中的每一个形成第二密封件，第二密封件以足以保护第一密封件免受与呈内模具上的形式的注射模制的第三密封件相关联的压力和热的方式用材料覆盖第一密封件，该注射模制的第三密封件至少覆盖第二密封件和面板的降低部分；将数据电缆连接到至少一个温度传感器，数据电缆被配置成将温度数据传输到控制器，该控制器不是插头的一部分并且与插头在物理上分离；以及用外模具覆盖内模具和面板的外表面。
附图说明
7.将在下文中参考附图更加完整地描述本公开的实施方案，其中：
8.图1示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
9.图2示出了图1的实施方案的桥接部件的分解透视图；
10.图3是图1的桥接部件的横截面图；
11.图4示出了图1的桥接部件在完全组装时的另一透视图；
12.图5示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
13.图6示出了图5的桥接部件在完全组装时的透视图；
14.图7示出了图6的桥接部件的分解透视图；
15.图8是图5的桥接部件的横截面图；
16.图9示出了图6的桥接部件的内侧的透视图；
17.图10示出了在无传感器保持件的情况下图9的桥的内侧的透视图；
18.图11示出了实施方案的桥接部件的透视图；
19.图12示出了图11的部件的分解图；
20.图13示出了根据实施方案的第二密封件的细节的透视图；
21.图14是图11的桥接部件的横截面图；
22.图15示出了根据本公开的实施方案的当应用内模具时图1、图5和/或图11的电动车辆充电插头的透视图；
23.图16示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图1、图5和/或图11的电动车辆充电插头的透视图；
24.图17a示出了第一组插头的透视图，所述第一组插头的配置在第一组国家中被标准化；
25.图17b示出了第二组插头的透视图，所述第二组插头的配置在第二组国家中被标准化；
26.图17c示出了第三组插头的透视图，所述第三组插头的配置在第三组国家中被标准化；
27.图17d示出了第四组插头的透视图，所述第四组插头的配置在第四组国家中被标准化；以及
28.图17e示出了第五组插头的透视图，所述第五组插头的配置在第五组国家中被标
准化。
29.图18-31描绘了可以在丹麦使用并且将在下文中参考附图更全面地描述的本公开的实施方案：
30.图18示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
31.图19示出了图18的实施方案的桥接部件的分解透视图；
32.图20是图19的桥接部件的横截面图；
33.图21示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
34.图22示出了图21的桥接部件在完全组装时的透视图；
35.图23示出了图21的桥接部件的分解透视图；
36.图24是图21的桥接部件的横截面图；
37.图25示出了图22的桥接部件的内侧的透视图；
38.图26示出了在无传感器保持件的情况下图22的桥的内侧的透视图；
39.图27示出了实施方案的桥接部件的透视图；
40.图28示出了图27的部件的分解图；
41.图29是图27的桥接部件的横截面图；
42.图30示出了根据本公开的实施方案的当应用内模具时图18、图21和/或图27的电动车辆充电插头的透视图；以及
43.图31示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图18、图21和/或图27的电动车辆充电插头的透视图。
44.图32-45描绘了可以在欧洲部分地区使用并且将在下文中参考附图更全面地描述的本公开的实施方案：
45.图32示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
46.图33示出了图32的实施方案的桥接部件的分解透视图；
47.图34是图33的桥接部件的横截面图；
48.图35示出了图33的桥接部件在完全组装时的透视图；
49.图36示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
50.图37示出了图36的实施方案的桥接部件的分解透视图；
51.图38是图36的桥接部件的横截面图；
52.图39示出了图36的桥接部件在完全组装时的透视图；
53.图40示出了图36的桥接部件的内侧的透视图；
54.图41示出了实施方案的桥接部件的透视图；
55.图42示出了图41的部件的分解图；
56.图43是图41的桥接部件的横截面图；
57.图44示出了根据本公开的实施方案的当应用内部模具时图32、图36和/或图41的电动车辆充电插头的透视图；以及
58.图45示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图32、图36和/或图41的电动车辆充电插头的透视图。
59.图46-59描绘了可以在意大利使用并且将在下文中参考附图更全面地描述的本公开的实施方案：
60.图46示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
61.图47示出了图46的实施方案的桥接部件的分解透视图；
62.图48是图46的桥接部件的局部横截面图；
63.图49示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
64.图50示出了图49的桥接部件在完全组装时的透视图；
65.图51示出了图49的实施方案的桥接部件的分解透视图；
66.图52是图49的桥接部件的横截面图；
67.图53示出了图49的桥接部件在完全组装时的透视图；
68.图54示出了图49的桥接部件的内侧的透视图；
69.图55示出了实施方案的桥接部件的透视图；
70.图56示出了图41的部件的分解图；
71.图57是图41的桥接部件的横截面图；
72.图58示出了根据本公开的实施方案的当应用内部模具时图46、图49和/或图55的电动车辆充电插头的透视图；以及
73.图59示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图46、图49和/或图55的电动车辆充电插头的透视图。
74.图60-72描绘了可以在巴西使用并且将在下文中参考附图更全面地描述的本公开的实施方案：
75.图60示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
76.图61示出了图60的实施方案的桥接部件的分解透视图；
77.图62是图60的桥接部件的局部横截面图；
78.图63示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
79.图64示出了图63的桥接部件在完全组装时的透视图；
80.图65示出了图63的实施方案的桥接部件的分解透视图；
81.图66示出了图63的桥接部件在完全组装时的透视图；
82.图67示出了图63的桥接部件的内侧的透视图；
83.图68示出了实施方案的桥接部件的透视图；
84.图69示出了图68的部件的分解图；
85.图70是图68的桥接部件的横截面图；
86.图71示出了根据本公开的实施方案的当应用内部模具时图60、图63和/或图68的电动车辆充电插头的透视图；以及
87.图72示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图60、图63和/或图68的电动车辆充电插头的透视图。
88.图73-83描绘了可以在日本部分地区使用并且将在下文中参考附图更全面地描述的本公开的实施方案：
89.图73示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
90.图74示出了图73的实施方案的桥接部件的分解透视图；
91.图75是图73的桥接部件的横截面图；
92.图76示出了图73的桥接部件在完全组装时的透视图；
93.图77示出了根据本公开的实施方案的电动车辆充电插头的分解透视图；
94.图78示出了图77的实施方案的桥接部件的分解透视图；
95.图79是图77的桥接部件的横截面图；
96.图80示出了图77的桥接部件在完全组装时的透视图；
97.图81示出了图77的桥接部件的内侧的透视图；
98.图82示出了根据本公开的实施方案的当应用内部模具时图73和/或图77的电动车辆充电插头的透视图；以及
99.图83示出了根据本公开的实施方案的当应用包胶模具时图73和/或图77的电动车辆充电插头的透视图。
具体实施方式
100.本公开描述了一种改进的电动车辆充电插头，电动车辆充电插头能够准确地监测插头的温度并且将温度数据传送到插头外部的控制器，控制器在插头过热时能够切断到插头的电力。一旦电插头的温度超过预先确定的阈值，控制器可自动切断电路，以便避免损坏电插头并产生不安全状况。由于电动车辆插头可能暴露于室外环境条件，包含浓雾、雾、暴雨、大雨、雪等，因此需要额外的密封部件以确保湿气不能进入插头并导致短路或使温度感测装置失效。
101.虽然实施方案描绘了用于连接到电源插座的三插销电动车辆插头，但应理解，本公开不限于仅此类型的插头。任何类型的电动车辆充电插头都可以受益于本文所公开的相同改进，包含在主插头中仅具有两个插销的那些和具有多于三个插销的那些，例如图17a、17b、17c、 17d和17e中所展示的插头中的任一个。本公开还可以改进用于连接到车辆的插座的插头，例如sae j1772、iec type 2、tesla和chademo，以及在多个插头部件中具有插销的电动车辆插头，包含sae j1772 ccs和iec type 2ccs。本公开中的电插头还可用于任何电压标准的插头以及支持两个或更多个电压标准的插头。电插头可以是任何形状、大小和类型，例如类型a和c-n，并且适合于任何电压。
102.当参考在每个附图中示出的元件时，对应于每个元件的编号标记的首位数字将与元件在其中首先讨论并最佳地示出的附图相对应。例如，如果首先参考图1讨论元件，则元件的标记将遵循格式1nn，并且当提及首先参考图2讨论的元件时，元件的标记将遵循格式2nn等。
103.图1示出了根据第一实施方案的电动车辆充电插头100的实施方案的分解透视图。电动车辆充电插头100包含面板102，在所述面板内形成足以与电动车辆充电插头100的插销106 和插销108对应的多个槽104。取决于插头的类型，插销106和插销108可以是圆形插销或插片，并且可以由例如黄铜的任何合适材料形成。虽然参考了与火线插销、中性插销和接地插销相关的插片或插片插销，但根据特定国家的插头标准，所有插销可以是圆形的，所有插销可以是插片插销，或圆形插销和插片插销的某种组合。面板102可以由任何合适材料制成，包含聚丙烯(“pp”)、聚对苯二甲酸丁二酯(“pbt”)和聚碳酸酯(“pc”)。面板102的槽104 中的每一个可以具有独特的形状，以紧密地匹配插销106和插销108中插入到槽104中的部分的形状。
104.参考图2至图4，槽104可形成于面板102的面向内部的侧面或表面内。面板102的面
向外部的侧面或表面103将面向电源插座(未示出)，电动车辆充电插头100在供电循环期间将连接到电源插座。槽104中的每一个可由面板的凸起区域或部分202形成，以便与面向内部的壁形成与每个插销106或插销108配合的中心开口200。面向内部的壁可被配置成稍微大于对应插销106或插销108的圆周，使得插销紧密地装配在槽104的中心开口200内。插销106和插销108可以定位在用于形成面板102的模具(未展示)中，使得用于形成面板102 的材料流动到每个插销中的通孔300中。这可以在使用期间将插销106和108保持在适当位置，因此通孔300可以用作固定元件并防止插销相对于面板102移动。在实施方案中，可以不使用通孔300，这是因为与插头的设计相关联的空间限制需要将插销压接到面板的外部然后再组装到面板中。因此，插销的设计可能会有所不同，例如在插销周围包含凸起的环或凹陷的缺口，所述环或缺口与面板的材料接合并防止插销在组装后移动。面板102的凸起部分 202可包含多个突出区域204和凹陷区域205，并且形成多个降低部分，所述多个降低部分在面板102内形成角落和裂缝，所述角落和裂缝在形成内模具时可由内模具110的材料填充，如本文进一步所述。用内模具110填充面板102的角落和裂缝形成电动车辆充电插头100的内部的用于防潮的第三密封件(将在下文描述第一密封件和第二密封件)。
105.密封件112可以是围绕插销106和插销108的其它密封部分定位的垫圈、环氧树脂、密封油、密封油脂、冷熔粘合剂或其组合，作为防潮并防止例如粉尘和沙子等其它材料进入电动车辆充电插头100的第一密封件。密封件112可以是o形环型垫圈，其紧密地装配在插销 106和插销108周围，以确保与面板102的材料具有良好的密封接合。密封件112可由形成于插销106/108的槽104内的凸缘302支撑。密封件112可由与金属或塑料表面具有良好的粘合性的任何合适材料形成，包含环氧树脂、冷熔体、密封油、密封油脂、丁腈、氯丁橡胶、乙烯丙烯、硅树脂、碳氟化合物和ptfe。密封件112可被配置成适合于与插销106/108和面板102的材料接合并形成密封防潮的第一密封件的任何形状。
106.密封件112可以形成为与形成于插销106/108的槽104内的凸缘302的形状匹配的形状。某些插销或插片可在插销周围具有凸起的金属环(未展示)，密封件112可位于其中，或者包含肩部和其它部件(未展示)，所述部件沿着插销的圆形部分的周边延伸并且需要槽104、凸缘302和密封件具有不同的形状。在此情况下，取决于对应槽104的凸缘302的形状和大小，密封件112的形状可以是圆柱形、三维矩形、多边形或不规则形状。
107.在一些实施方案中，代替形成在面板102的材料中的凸缘302或除了形成在面板102的材料中的凸缘302之外，插销可以形成支撑密封件112的凸缘。例如，在面板102的材料中形成的凸缘可以支撑插销凸缘，并且插销凸缘可以支撑密封件112。在该示例中，面板材料中的凸缘直接支撑插销，而面板材料中的凸缘通过销插销间接支撑密封件112。
108.如图3中所展示，由pp、pbt、pc或另一合适材料形成的塑料帽116可被定位在每个槽104内的每个密封件112的顶部。取决于对应槽104的凸缘302的形状和大小，塑料帽116 的形状可以是圆柱形、三维矩形、多边形或不规则形状，使得其与环氧树脂、冷熔粘合剂、密封油、密封油脂和/或垫圈112的形状匹配。如果插销包含环或其它部件，则帽116可以搁置在两个金属环中的上部环或其它部件的顶部。内模具110可由与塑料帽116和面板102相同的材料形成。面板102、帽116和内模具110利用相同的材料确保了那些部件之间具有非常好的粘合性能，这有助于进一步密封电动车辆充电插头100，如本文进一步描述。
109.内模具110可以在电动车辆充电插头100的制造期间注射模制。在内模具的熔融塑
料以液态注射时，环116和面板102可呈固态，使得帽116和面板102被内模具110的塑料覆盖。内模具110的塑料可以在足够高的压力和足够高的温度下注射，这是确保内模具110的熔融塑料材料完全填充面板102的角落和裂缝以及电动车辆充电插头100的其它内部部件所必需的。通过填充面板102的角落和裂缝并且覆盖电动车辆充电插头100的其它内部部件(包含帽116)，内模具110可在帽116与插销106和插片108之间形成第三密封件。帽116可具有足以覆盖原本可能暴露的所有环氧树脂、冷熔粘合剂、密封油、密封油脂或垫圈的形状。足以覆盖所有环氧树脂、冷熔粘合剂、密封油、密封油脂或垫圈的形状可具有确保所有环氧树脂、冷熔粘合剂、密封油、密封油脂或密封件112的暴露材料被覆盖的厚度。帽116还可具有足够的高度，即足够高，以形成密封件112的绝缘和/或保护盖，防止密封件112在注射内模具110塑料期间完全熔融。因此，帽116可以形成电动车辆充电插头100的第二密封件。
110.面板102可进一步包含形成在面板的材料中的支架220，所述支架被配置成保持印刷电路板组件(“pcba”)304，所述印刷电路板组件被容纳在灌封壳体(也称为pcba灌封件224) 内。灌封壳体224可由pp、pbt或pc形成，并且被成形为保持pcba 304，所述pcba可包含集成电路温度传感器。为了保护pcba 304免受注射的内模具的热和压力的影响，pcba 304可被灌封壳体224内的保护性灌封化合物覆盖。灌封化合物可以是树脂，例如使用低压模制和短加工模制周期的聚酰胺和聚烯烃热塑性塑料。在一个实施方案中，灌封化合物可以是henkel loctite technomelt pa6208或om646(以前商标为macromelt)，或是环氧树脂、聚氨酯或硅树脂化合物。
111.pcba 304的集成电路温度传感器可被配置成经由数据电缆118将包含温度数据的模拟信号或数字信号传输到控制器(未展示)，所述控制器不是电动车辆充电插头100的一部分并且与所述电动车辆充电插头在物理上分离。数据电缆118可由屏蔽电噪声的屏蔽件包覆，以便准确地捕获和传送温度数据。控制器可以是电源系统的一部分，电动车辆充电插头100的电缆(例如电缆120)连接到所述电源系统，并且所述电源系统将电压和电流供应到电动车辆充电插头100。内模具110内的电缆120的末端可包含金属固定夹122以将电缆120固定在内模具110内。当由pcba 304提供的温度数据指示电动车辆充电插头100内的温度已经超过温度阈值时，控制器可以使电源系统停止将电压和电流提供到电动车辆充电插头100。
112.将控制器与电动车辆充电插头100完全在物理上分离是本公开的重要安全特征。一些现有插头和电缆系统将控制器定位成与插头分离，但在电缆上靠近插头的某处。如果在插头内发生电短路并且控制器足够靠近插头从而被损坏，则控制器可能不能停止电源系统继续提供电压和电流。这对于在高于标准110额定电压下操作的一些电动车辆插头可能是特别成问题的。
113.火线电缆、中性电缆和接地电缆124，连同数据电缆118一起，可以被容纳在电缆120 内并且定位成靠近插销106/108和pcba 304，在所述位置处其彼此分离以用于连接到电动车辆充电插头100的其相应的部件。电缆120可延伸通过内模具110的开口118。内模具110 和包胶模具130两者包含在内模具和包胶模具130的任一侧上的抓握凹口132，以使电动车辆充电插头100的用户能够在使用时改进其对插头的抓握。包胶模具可由热塑性弹性体 (“tpe”)或热塑性聚氨酯(“tpu”)或另一种合适材料形成。包胶模具的上部部分可被配置成具有柔性部分134。电缆120的护套还可由tpe或tpu或另一合适材料形成，这促成与相
同材料的包胶模具的良好粘合性能。
114.本文所公开的电动车辆充电插头100密封系统和方法满足ip67防水等级，这意味着电动车辆充电插头100％地受到保护而免受固体物诸如灰尘和沙子的影响，并且已经在15cm至1 m的水下测试工作至少30分钟。本文所公开的电动车辆充电插头100密封系统和方法还满足高达ipx9k防水等级的更高的防水级别(waterproof ration)，这意味着电动车辆充电插头在近距离范围内抵抗高压、高温喷雾。
115.图5到图10示出了电动车辆充电插头500的实施方案，其类似于上文所描述的实施方案并且包含大部分相同的部件，但是包含热敏电阻器而不是pcba 304、用于热敏电阻器的壳体和稍微不同的面板502。负温度系数(“ntc”)或正温度系数(“ptc”)热敏电阻器504，一种电阻随温度升高而减小或增大的电阻器，可被定位在围绕每个插销106/108的上部部分的壳体506中。壳体506可以由陶瓷制成并且可以用作热敏电阻504的壳体。陶瓷可以是高导热陶瓷，诸如氮化铝、碳化硅和氧化铝。其它导热陶瓷包含氧化铍和氮化硼等。高导热陶瓷材料可用于辅助由热敏电阻器504进行的热传感。壳体506将热敏电阻器504耦合到对应插销160/108，以确保由插销产生的热有效地传递到热敏电阻器504。如果不使用高导热陶瓷，则当注射内模具时，内模具的塑料材料可在插销与热敏电阻器504之间形成绝缘屏障。陶瓷壳体506的使用确保了内模具110不会在插销与热敏电阻器504之间形成绝缘屏障。陶瓷壳体也可以是电绝缘的，这有助于确保充电插头能够通过高压试验要求。
116.数据电缆118可连接到每个热敏电阻器504并且被配置成将包含温度数据的模拟信号传 输到控制器(未展示)，所述控制器不是电动车辆插头的一部分并且与所述电动车辆插头在物 理上分离，如在本文中先前所解释的。当由热敏电阻器504提供的温度数据指示电动车辆充 电插头500内的温度已经超过温度阈值时，控制器可以使电源系统停止将电压和电流提供到 电动车辆充电插头500。
117.火线电缆、中性电缆和接地电缆124，连同数据电缆118一起，可以被容纳在电缆120 的护套内，直到其靠近插销和热敏电阻器504，在所述位置处其彼此分离以用于连接到电动车辆充电插头500的其相应的部件。
118.如图6至图10中进一步所说明，面板502可包含支架1000，所述支架被配置成与每个保持件506配合并将保持件相对于对应插销的上部部分保持在适当位置。支架1000可成形为如图10中更完整地说明。如图8和图9所示，保持件506可以部分或完全搁置在对应的帽 116上以帮助将帽116保持在适当位置，并且还可以部分地搁置在支架1000的上表面上。支架1000的高度稍微高于凸起部分204的高度，以便在每个保持件516下方形成开口800。开口800可用作如上文所解释的角落和裂缝，所述角落和裂缝可由于内模具形成期间的加压而填充有内模具110的材料，所述填充用于将所有内部部件保持在适当位置并且形成电动车辆充电插头500的第三密封件。
119.图11示出了类似于图1和图5中所描绘的实施方案的电动车辆充电插头1100的实施方案。充电插头1100包含面板1102、单个保持件或壳体1104和单个热敏电阻器1106。壳体1104 可由陶瓷材料形成。陶瓷可以是高导热陶瓷，例如氮化铝、碳化硅和氧化铝。其它导热陶瓷包含氧化铍和氮化硼等。高导热陶瓷材料可用于辅助由热敏电阻器1106进行的热传感。壳体1104可以将热敏电阻器1106连接到插销1108和插销1110，其可以是火线插销和中性插销，以确保由插销产生的热有效地传递到热敏电阻器1106。陶瓷壳体也可以是电绝缘
的，这有助于确保充电插头能够通过高压试验要求。
120.热敏电阻器1106可以是负温度系数(“ntc”)或正温度系数(“ptc”)热敏电阻器。热敏电阻器1106可放置在中心位置中的插销1108与插销1110之间，因此其与两个插销间隔相等。壳体1104可以围绕插销1108和插销1110两者，且由形成于面板1102的内侧上的支架 1112保持在适当位置。图12提供了面板1102的另外细节，以及第一密封件1202和第二密封件1204，如本文中先前所描述。图13提供了关于第二密封件或塑料环1204的额外细节。可围绕每个塑料环1204的周边形成多个干涉突肋1302。尽管图13中展示了四个突肋1302，但可使用更小或更大的数目。突肋1302非常薄并且被配置成在装配到面板1102的槽1206中时被挤压和变形，以便帮助将塑料环1204固定在槽1206内。突肋1302也可用于图1和图5的实施方案的塑料环116上。图14提供了图11到图12的实施方案的横截面图。
121.图15示出了完全组装的电动车辆充电插头100/500，其中仅暴露了内模具110并且具有电缆120。图16示出了完全组装的电动车辆充电插头100/500，其中仅暴露了包胶模具130 并且具有柔性部分134和电缆120。
122.本文所公开的电动车辆充电插头500密封系统和方法满足ip67防水等级，这意味着电动车辆充电插头100％地受到保护而免受固体物诸如灰尘和沙子的影响，并且已经在15cm至1 m的水下测试工作至少30分钟。本文所公开的电动车辆充电插头500密封系统和方法还满足高达ipx9k防水等级的更高的防水级别，这意味着电动车辆充电插头在近距离范围内抵抗高压、高温喷雾。
123.如上文所提及，虽然电动车辆充电插头100/500/1100就根据用于接地的插销和用于火线和中性的插片插销进行描述的，但此仅针对图1至图16中所说明的特定标准类型的插头，其对应于中国、澳大利亚或阿根廷的标准插头。其他国家中的用于不同电压的插头具有不同的插销和接地配置。图17a示出了在许多其它国家为标准的第一组插头1700。举例来说，插头 1702是在美国、菲律宾和越南为标准的nema 5-15插头。插头1702具有用于火线和中性的插片插销和用于接地的插销。插头1704对于欧洲、韩国和印度尼西亚来说是标准的，且仅具有用于火线和中性的两个插销，但不具有用于接地的插销。替代地，插头1704包含用于在插入到德国插座(socket/outlet)中时提供接地的一组侧触点1703以及用于在插入到法国插座 (socket/outlet)中时提供接地的接地管1705。插头1706具有平行于地平线定向的火线插片插销和中性插片插销，而接地也是垂直于地平线定向的插片，例如，这可以用于英国。插头1708 具有用于火线、中性和接地的三个插片插销，其中火线插销和中性插销相对于接地插销成45 度角度，例如，这可以用于阿根廷。
124.图17b示出了在额外国家为标准的第二组插头1710的透视图，包含日本的插头1712、巴西的插头1714、中国的插头1716(类似于插头1708，但在插入时接地插销位于顶部而不是底部)，以及澳大利亚的插头1718。图17c示出了在其它国家为标准的第三组插头1720的透视图，包含南非的插头1722、瑞士的插头1726和泰国的插头1728。插头1724是在许多不同国家中使用的200伏到250伏的国际电工委员会(iec)插头。32安培版本通常用于将电力提供到静态露营车辆和系泊船，而16安培版本通常用于将电力提供到旅行房车/车辆和帐篷。
125.图17d示出了第四组插头1730的透视图，其包含中国台湾地区的插头1732、智利和意大利的插头1734、以色列的插头1736和丹麦的插头1738。图17e示出了第五组插头1740的
透视图，其包含印度的插头1742、插头1744、美国的nema 14-3-插头、插头1746、美国的tt 30插头和插头1748，同样是美国的nema 14-50插头。
126.图18-31描绘了可在丹麦使用的插头的各方面，其中与图1-16中描绘的插头的元件匹配的元件编号可能具有类似的功能，但以不同的物理形状体现。这种类似功能的元件在上面关于图1-16进行了描述。在图18-31中描绘的其他元件在功能上可能与先前图中的元件不同，并且这些不同功能的元件中的一些将在下面描述。
127.图20是图18的桥接部件的横截面图。凹陷的缺口2020是沿着面板102处的插销的表面的缺口。凹陷的缺口2020可以填充有面板102的材料。面板102的形成用于对应插销的槽 104的内表面可以在凹陷的缺口2020处为对应的插销提供支撑并且可以起到防止对应的插销相对于面板102运动的作用。
128.插销凸缘2022可以是在插销的对应槽104内的位置处形成在对应插销中的凸缘。插销凸缘2022可以起到支撑密封件112的作用。在一些实施方案中，插销凸缘2022可以定位在由面板材料形成的相邻槽凸缘302处，使得插销凸缘2022和它的相邻槽凸缘302可以组合以形成用于共同支撑密封件112的大的组合凸缘。
129.图32-45描绘了可在欧洲部分地区使用的插头的各方面，其中与图1-16中描绘的插头的元件匹配的元件编号可能具有类似的功能，但以不同的物理形状体现。这种类似功能的元件在上面关于图1-16进行了描述。在图32-45中描绘的其他元件在功能上可能与先前图中的元件不同，并且这些不同功能的元件中的一些将在下面描述。
130.图34是图32的桥接部件的横截面图。凹陷的缺口3420是沿着面板102处的插销的表面的缺口。凹陷的缺口3420可以填充有面板102的材料。面板102的形成用于对应插销的槽 104的内表面可以在凹陷的缺口3420处为对应的插销提供支撑并且可以起到防止对应的插销相对于面板102运动的作用。
131.插销凸缘3422可以是在插销的对应槽104内的位置处形成在对应插销中的凸缘。插销凸缘3422可以起到支撑密封件112的作用。在一些实施方案中，插销凸缘3422可以定位在由面板材料形成的相邻槽凸缘302处，使得插销凸缘3422和它的相邻槽凸缘302可以组合以形成用于共同支撑密封件112的大的组合凸缘。
132.图46-59描绘了可在意大利使用的插头的各方面，其中与图1-16中描绘的插头的元件匹配的元件编号可能具有类似的功能，但以不同的物理形状体现。这种类似功能的元件在上面关于图1-16进行了描述。在图46-59中描绘的其他元件在功能上可能与先前图中的元件不同，并且这些不同功能的元件中的一些将在下面描述。
133.图52是图49的桥接部件的横截面图。凹陷的缺口5220是沿着面板102处的插销的表面的缺口。凹陷的缺口5220可以填充有面板102的材料。面板102的形成用于对应插销的槽 104的内表面可以在凹陷的缺口5220处为对应的插销提供支撑并且可以起到防止对应的插销相对于面板102运动的作用。
134.插销凸缘5222可以是在插销的对应槽104内的位置处形成在对应插销中的凸缘。插销凸缘5222可以起到支撑密封件112的作用。在一些实施方案中，插销凸缘5222可以定位在由面板材料形成的相邻槽凸缘302处，使得插销凸缘5222和它的相邻槽凸缘302可以组合以形成用于共同支撑密封件112的大的组合凸缘。此外，如图48和图42所示，面板102的一部分可以部分地沿着插销106的长度向下延伸。
135.图60-72描绘了可在巴西使用的插头的各方面，其中与图1-16中描绘的插头的元件匹配的元件编号可能具有类似的功能，但以不同的物理形状体现。这种类似功能的元件在上面关于图1-16进行了描述。在图60-72中描绘的其他元件在功能上可能与先前图中的元件不同，并且这些不同功能的元件中的一些将在下面描述。
136.图70是图68的桥接部件的横截面图。凹陷的缺口7020是沿着面板102处的插销的表面的缺口。凹陷的缺口7020可以填充有面板102的材料。面板102的形成用于对应插销的槽 104的内表面可以在凹陷的缺口7020处为对应的插销提供支撑并且可以起到防止对应的插销相对于面板102运动的作用。
137.插销凸缘7022可以是在插销的对应槽104内的位置处形成在对应插销中的凸缘。插销凸缘7022可以起到支撑密封件112的作用。在一些实施方案中，插销凸缘7022可以定位在由面板材料形成的相邻槽凸缘302处，使得插销凸缘7022和它的相邻槽凸缘302可以组合以形成用于共同支撑密封件112的大的组合凸缘。此外，如图62和图70所示，面板102的一部分可以部分地沿着插销106的长度向下延伸。
138.图73-83描绘了可在日本使用的插头的各方面，其中与图1-16中描绘的插头的元件匹配的元件编号可能具有类似的功能，但以不同的物理形状体现。这种类似功能的元件在上面关于图1-16进行了描述。在图73-83中描绘的其他元件在功能上可能与先前图中的元件不同，并且这些不同功能的元件中的一些将在下面描述。
139.图73-76描绘了具有pcba传感器的实施方案。电缆护套7330可延伸穿过内部模具110 的上开口7318。内部模具110还包括锁定台阶特征部7320，该锁定台阶特征部与包胶模具 130的对应支架7321配合，并且防止包胶模具130与内部模具110分离。
140.插片108中的每个插片或可用于电动车辆充电插头100中的任何其他类似成形的插片型部件可包含支架部分7410和肩部部分7412。肩部部分7412可延伸超过每个插片108的插片部分7414并且与面板102的材料配合，以确保插片108不能从电动车辆充电插头100被牵拉并且防止插片108在使用期间移动。插片108可通过肩部部分接合或可彼此分离。肩部部分 7412还可经由插片部分7414的顶部的一侧或两侧上的突片7416延伸。突片7416可接触每个环或帽116的顶部，以便保持环或帽116压靠在可以是冷熔粘合剂的对应密封件112上并进一步形成第二密封件。
141.如上面关于图1和图2所解释的，密封件112可以围绕插销或插片106、108定位，作为防止湿气进入电动车辆充电插头100的第一密封件。如图73-75所示，插销106或可用于电动车辆充电插头中的任何其他类似成形的插销型部件可包含两个凸起的金属环7408，这两个凸起的金属环具有围绕每个环7408的周边形成的突片和槽，以改善插销与面板102的材料的接合并防止插销106在使用期间相对于面板102移动。密封件112可以紧密地装配在两个环 7408之间形成的间隙内，并且延伸超过环7408的周边，以确保与面板102的材料的良好密封接合。环7408和密封件112可以由形成在插销106的槽104内的凸缘7502支撑。
142.插销诸如插销106的环或帽116可包括锁定突片7418。面板102可包括形成中心开口200 的面向内部的壁中的侧开口7600。侧开口可被构造成接纳锁定突片，然后该锁定突片可被下压并旋转，使得锁定突片在面板102的桥接部分7512下方移动，以便将环或帽116锁定在适当位置并在密封件112上施加压力，由此提高第一密封件的有效性。插销106的环或帽116 还可具有足以保护密封件112在注射时免受内部模具的压力和热影响的形状和高
度。在该实施方案中，插销106的环或帽116因此可以形成电动车辆充电插头100的第二密封件。
143.图77-81描绘了具有热敏电阻传感器的实施方案。尽管在图77-81中没有示出，但是环或帽116中的每一者还可以包含类似于锁定突片7418的锁定突片。桥502的每个支架1000 可包含与形成中心开口200的面向内部的壁中的侧开口7600类似的侧开口。侧开口可被构造成接纳锁定突片，然后可旋转该锁定突片，使得锁定突片在类似于面板102的桥接部分7502 的桥接部分下方移动，以便将环或帽116锁定在适当位置。
144.如图78-81进一步所示，桥接板502可包含支架8102，支架被配置成与每个保持件506 配合并将保持件相对于对应插片108的上部部分保持在适当位置。支架8102可成形为如图 81中更完整地说明的半圆形。如图79所示，保持件506部分地搁置在对应的环或帽116上以将环或帽116保持在适当位置并形成电动车辆充电插头的第二密封件，并且部分地搁置在支架1000的上表面上。支架8102的高度稍微高于支架1000的高度，以便在每个保持件516 下方形成开口7900。开口7900可用作如上文所解释的角落和裂缝，所述角落和裂缝可由于内模具形成期间的加压而填充有内模具110的材料，所述填充用于将所有内部部件保持在适当位置并且形成电动车辆充电插头的第三密封件。
145.应当理解，本文讨论的密封系统和方法不限于所描绘的实施例，并且可以应用其它这样的密封系统和方法来在插头的各种元件例如插销、桥接件、电缆、电缆管、导线绝缘层、壳体和热敏电阻器之间形成密封件和/或附接件。虽然已经描述某些实施例，但是这些实施例已经仅借助于实例呈现，且并不意图限制本文所公开的本发明的范围。例如，在不脱离本公开的精神的条件下，取决于各种插头类型、嵌入在电插头中的温度传感器(诸如热敏电阻器) 的数量、包含温度传感器的壳体的构造、以及用于组装电插头的过程可以具有变型。实际上，本文所描述的本公开可以以多种其它形式体现；此外，在不脱离本文所公开的本发明的精神的情况下，可以对这里描述的实施方案的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本文公开的某些发明的范围和精神内的这些形式或修改。

技术特征：
1.一种电动车辆插头，其包括：两个或更多个插销，包括至少一个火线插销和一个零线插销；接地；面板，其包含外表面以及形成在内表面上的多个凸起部分和降低部分，所述凸起部分中的一些部分地形成槽，所述两个或更多个插销中的至少两个延伸通过所述槽，并且所述凸起部分中的一个或多个形成定位在所述面板的面朝内的表面上的支架上，所述面板填充每个插销的所述通孔；至少一个温度传感器，其用于监测所述火线插销、所述中性插销或所述火线插销和所述中性插销两者的内部温度；壳体，其用于将所述至少一个温度传感器保持邻近于所述支架并且邻近于所述火线插销、所述中性插销或所述火线插销和所述中性插销两者；第一密封件，其形成于所述两个或更多个插销周围且定位在所述面板的所述面朝内的表面上，所述第一密封件由形成于所述槽内且被配置成填充所述两个或更多个插销与所述面板之间的任何开口的凸缘支撑；第二密封件，其形成于所述两个或更多个插销周围且被配置成以足以保护所述第一密封件免受与呈内模具上的形式的注射模制的第三密封件相关联的压力和热的方式用材料覆盖所述第一密封件，所述注射模制的第三密封件至少覆盖所述第二密封件和所述面板的所述降低部分；数据电缆，其连接到所述至少一个温度传感器并且被配置成将温度数据传输到控制器，所述控制器不是所述插头的一部分并且与所述插头在物理上分离；以及外模具，其覆盖所述内模具和所述面板的外表面。2.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述第一密封件由环氧树脂、冷熔体、密封油、密封油脂、丁腈、氯丁橡胶、乙烯丙烯、硅树脂、碳氟化合物和ptfe中的一种或多种形成。3.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述第二密封件的所述材料以及所述面板和所述第三密封件的材料选自聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯和聚碳酸酯。4.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述第一密封件和所述第二密封件具有与对应凸缘的形状匹配的形状。5.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述两个或更多个插销是两个或更多个圆形插销和两个或更多个插片中的一种。6.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述至少一个温度传感器是安装在印刷电路板组件上的集成电路温度传感器。7.根据权利要求6所述的电动车辆插头，其中所述壳体是灌封壳体，所述灌封壳体被配置成保持所述印刷电路板组件并用灌封化合物覆盖所述印刷电路板组件，以保护所述印刷电路板组件免受与所述注射模制的第三密封件相关联的压力和热。8.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述至少一个温度传感器包含第一传感器和第二传感器，所述壳体包含用于保持所述第一传感器的第一壳体和用于保持所述第二传感器的第二壳体，并且所述支架包含第一支架和第二支架，其中所述第一壳体通过所述第一支架邻近于所述火线插销而定位，并且所述第二壳体通过所述第二支架邻近于所述中
性插销而定位。9.根据权利要求8所述的电动车辆插头，其中所述第一传感器和所述第二传感器是负温度系数热敏电阻器或正温度系数热敏电阻器中的一种，并且其中所述第一壳体和所述第二壳体是导热陶瓷。10.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述接地是接地插销、接地插片、一组侧触点或接地管中的一个。11.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中所述第二密封件包含一个或多个肋，所述肋围绕所述第二密封件的周边定位，并且被配置成在所述槽内发生挤压和变形并固定所述第二密封件。12.根据权利要求1所述的电动车辆插头，其中至少一个插销包含延伸穿过所述插销的中心部分的通孔，并且形成所述面板的材料填充所述通孔。13.一种组装电动车辆插头的方法，其包括：形成面板，所述面板包含外表面以及形成在内表面上的多个凸起部分和降低部分，所述凸起部分中的一些部分地形成槽，所述两个或更多个插销延伸通过所述槽，并且所述凸起部分中的一个或多个形成定位在所述面板的面朝内的表面上的支架；将所述两个或更多个插销插入到所述槽当中的两个或更多个槽中，所述两个或更多个插销包括火线插销和中性插销，每个插销包含延伸通过所述插销的中心部分且由所述面板填充的通孔；将至少一个温度传感器插入到传感器壳体中，所述至少一个温度传感器被配置成监测所述火线插销、所述中性插销或所述火线插销和所述中性插销两者的内部温度；将所述传感器壳体定位在所述支架上，所述传感器保持件被配置成将所述至少一个温度传感器保持邻近于所述支架并且邻近于所述火线插销、所述中性插销或所述火线插销和所述中性插销两者；围绕所述两个或更多个插销中的每一个和所述面板的所述面朝内的表面形成第一密封件，所述第一密封件由形成在所述槽内的凸缘支撑；围绕所述两个或更多个插销中的每一个形成第二密封件，所述第二密封件以足以保护所述第一密封件免受与呈内模具上的形式的注射模制的第三密封件相关联的压力和热的方式用材料覆盖所述第一密封件，所述注射模制的第三密封件至少覆盖所述第二密封件和所述面板的所述降低部分；将数据电缆连接到所述至少一个温度传感器，所述数据电缆被配置成将温度数据传输到控制器，所述控制器不是所述插头的一部分并且与所述插头在物理上分离；以及用外模具覆盖所述内模具和所述面板的外表面。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一密封件由环氧树脂、冷熔体、密封油、密封油脂、丁腈、氯丁橡胶、乙烯丙烯、硅树脂、碳氟化合物和ptfe中的一种或多种形成，并且其中，所述第二密封件的所述材料以及所述面板和所述第三密封件的材料选自聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二酯和聚碳酸酯。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个凸起部分和降低部分在所述面板中形成由所述第三密封件填充的角落和裂缝。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一密封件和所述第二密封件具有与对应
凸缘的形状匹配的形状。17.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个温度传感器是安装在印刷电路板组件上的集成电路温度传感器。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述传感器壳体是被配置成保持所述印刷电路板组件的灌封壳体，所述方法进一步包括：用灌封化合物覆盖所述印刷电路板组件以保护所述印刷电路板组件免受与所述注射模制的第三密封件相关联的压力和热。19.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个温度传感器包含第一传感器和第二传感器，其中所述第一传感器和所述第二传感器是负温度系数热敏电阻器或正温度系数热敏电阻器中的一种，其中所述传感器壳体包含用于保持所述第一传感器的第一壳体和用于保持所述第二传感器的第二壳体，其中所述第一壳体和所述第二壳体是导热陶瓷，其中所述支架包含第一支架和第二支架，并且其中将所述温度传感器定位在所述支架上包含将所述第一壳体邻近于所述火线插销而定位在所述第一支架上，以及将所述第二壳体邻近于所述中性插销而定位在所述第二支架上。20.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二密封件包含围绕所述第二密封件的周边定位的一个或多个肋，并且其中形成所述第二密封件包含将所述第二密封件插入到所述槽中，以挤压所述一个或多个肋并使所述肋变形。

技术总结
本公开提供了一种电动车辆充电插头，其包括用于监测电动车辆插头的内部温度的至少一个温度传感器。所述电动车辆充电插头还包括将温度数据传送到物理上分离的控制器的数据电缆。所述电动车辆充电插头还包括用于接纳所述至少一个温度传感器的壳体或保持件，其中所述壳体能够被嵌入在所述电动车辆插头的内模具内。第一密封件密封所述至少一个插销/插片与面板或桥接板之间的接合处。第二密封件密封所述至少一个插销/插片与面板或桥接板之间的接合处以及所述至少一个插销/插片与所述内模具之间的接合处两者。由内模具提供的第三密封件密封电动车辆插头的整个内部。密封电动车辆插头的整个内部。密封电动车辆插头的整个内部。


技术研发人员：赵长春 卓枚阑
受保护的技术使用者：豪利士股份有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2023/9/23