[发明专利]用于导电充电系统的电连接器、连接器组件及充电机器人

说明书

本发明的目的是改善充电系统的配合过程和寿命。上述目的通过一种电连接器(1)来实现，其配置为沿着配合方向(14)与配合连接器(10)配合且包括至少两个接触元件(3)，每个接触元件具有接触表面(5)，其中每个接触表面(5)相对于配合方向(14)至少部分地倾斜，且其中至少两个接触元件(3)相对于配合方向(14)沿着周向方向(12)彼此间隔开。因此，接触表面(5)的倾斜可以防止接触表面(5)在配合连接器(10)的对应的接触表面(11)上的滑动。因此，减少了在配合过程期间发生的磨损量，并降低了必需的配合力。

技术领域

本发明涉及一种电连接器，更具体地，涉及用于充电系统的电连接器，特别是用于电动车辆电池、蓄电池等的导电充电系统。另外，本发明涉及包括这样的电连接器的连接器组件和充电机器人。

背景技术

在电动汽车领域中，要求电池的充电系统在整个使用寿命中保持高效率地工作且同时保持其功能。充电系统根据感应原理工作(即在源侧模块和负载侧模块之间通过电磁感应进行的能量传输)通常表现出较高的能量损耗，并占用相当大的空间。这对于例如电动车辆电池等的大规模充电系统特别不利。

充电系统，其中的能量传输是通过在源极侧导体和负载侧导体(即导电充电系统)之间直接流动的电流进行的，其需要在相应的导体之间有足够的接触力，以实现高效的能量传输。接触力通常由构成相应导体的弹簧状电接触元件施加。结果，在接合过程期间需要高配合力。此外，导体的接触表面在配对过程期间会相互滑动和刮擦，因此存在接触表面磨损和损坏的风险，这些接触表面通常镀覆有导电层以降低导体之间的接触电阻。接触表面的损坏会导致电接触电阻增加，并且充电系统的效率会下降。

要解决的技术问题

本发明的目的是减轻至少一个上述困难，从而改善充电系统的配合过程和/或寿命。

发明内容

上述目的通过提供一种电连接器来实现，例如用于电动车辆电池、蓄电池等的导电充电系统的电连接器，其传输容量大于15kW，优选kW，其配置为沿着配合方向与配合连接器配合且包括至少两个，优选相同的和刚性的接触元件，每个接触元件具有导电的接触表面，其中每个接触表面相对于配合方向至少部分地倾斜，优选是有斜度的，且其中至少两个接触元件相对于配合方向沿着周向方向彼此间隔开。特别地，每个接触表面可以具有至少一个表面法向矢量，其包含指向配合方向的第一矢量分量和垂直于配合方向的第二矢量分量。

上述解决方案是有利的，因为接触表面的倾斜可以防止接触表面在配合连接器的对应的接触表面上的滑动。换言之，电连接器的接触表面可以仅通过邻接而与配合连接器的对应的接触表面电接触。因此，减少了在配合过程期间发生的磨损量，并且降低了必需的配合力。

通过提供彼此分开的至少两个接触元件，电连接器可以用于传导交流电，优选约40A的交流电，例如在10A和100A之间。另外，具有其倾斜的接触表面的至少两个接触元件可以配置为实现自对中功能，如将在下面进一步描述的。

通过添加以下可选功能中的一个或多个，可以进一步改善上述解决方案。以下每个可选特征本身都是有利的，并且可以与任何其他可选特征独立组合。

根据第一实施例，电连接器可以包括三个接触元件，例如，用于传导三相电流。另外，三个接触元件可以提供三个机械邻接点，这对于电气连接器的稳定性是有利的，因为三个机械邻接点精确地限定了用于稳定位置的平面(即，三点稳定性)。

可选地并且取决于必需的电能传输，电连接器还可以包括多个多于三个的接触元件，优选地以圆形布置并具有相同的半径。

根据另一实施例，至少两个接触元件可以是单独的结构，且至少一个间隙可以形成在至少两个接触元件之间。更确切地，至少两个接触元件可以是拆卸的结构，独立的、自支撑的和/或自立式的。如果电连接器包括多于两个接触元件，则所有的接触元件可以成对地形成间隙。借助于所述间隙，可以保持必需的间隙距离和爬电距离。