CN107659170A - 用于直流充电桩的集成式直流电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及公开了一种用于直流充电桩的集成式直流电源，包括直流电源盒体，所述盒体设有通风管道，所述通风管道设有进风口和出风口，所述出风口处设置有散热装置，所述盒体内部设有保护模块、充电模块、电源模块和主控制模块，所述电源模块分别连接所述主控制模块和所述充电模块，所述盒体外侧分别设有交流输入端口、控制接线端口和充电枪接线端口，所述充电模块和所述主控制模块设置在所述通风管道的外围。本发明为用于直流充电桩的集成式直流电源，优化风道设计，解决充电桩防尘问题，减少维护频次；通过优化整体方案，对各功能模块进行集成，降低整体结构的复杂度；通过内部结构优化设计，简化外部接线，厂家无需进行充电桩内部接线。
Description
技术领域
本发明涉及直流电源，尤其涉及了一种用于直流充电桩的集成式直流电源。
背景技术
目前，随着电动汽车的快速推广，直流充电桩需求快速增长，直流充电桩通常安装在室外，灰尘较大，特别是在北方区域，经常发生充电桩过滤网被堵住，充电模块过温保护，无法正常充电；充电桩过滤网防护较差的桩，灰尘会进入充电模块，进而堆积导致整个充电模块必须拆解清洗。导致这些问题的原因是由于目前的充电模块体积较小，内部器件密集，风道不顺畅，通风效果较差，容易积累灰尘。
另外目前充电桩厂家需要自主设计机柜，通过元器件组装的方式生产直流充电桩，主要元器件有充电模块、主控制器、微型断路器、防雷器、直流继电器、熔断器、绝缘监测模块和电表等。由于器件较多，设计和生产都比较麻烦，工序较多，导致成本增加。此外，元器件多为外购，充电桩厂家无法做到系统方案的整体优化，无法降低成本。
发明内容
本发明针对现有技术中由于器件较多，不易维护等缺点，提供了一种用于直流充电桩的集成式直流电源。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种用于直流充电桩的集成式直流电源，包括直流电源盒体，所述盒体设有通风管道，所述通风管道设有进风口和出风口，所述出风口处设置有散热装置，所述盒体内部设有保护模块、充电模块、电源模块和主控制模块，所述电源模块分别连接所述主控制模块和所述充电模块，所述盒体外侧分别设有交流输入端口、控制接线端口和充电枪接线端口，所述充电模块和所述主控制模块设置在所述通风管道的外围；
交流电压经所述交流输入端口连接所述保护模块，经过所述充电模块后，交流电经所述充电模块进行转换成可控直流电压，可控直流电压经过所述充电枪接线端口对待充电物件进行充电；
所述主控制模块对充电控制模块进行控制，主控制模块通过控制接线端口和其他设备进行交互。
作为一种可实施方式，所述充电模块包括PFC模块、DC-DC变换器模块、高压继电器和熔断器，所述PFC模块、DC-DC变换器模块、高压继电器和熔断器依次连接，所述熔断器连接所述充电枪接线端口。
作为一种可实施方式，所述保护模块包括三相微型断路器和防雷器，交流电经通过三相微型断路器进入防雷器，所述电源模块分别连接所述三相微型断路器和所述防雷器，所述三相微型断路器连接所述PFC模块；
所述PFC模块，用于对交流电进行功率因数矫正，将交流电压变成直流电压；
所述DC-DC变换器模块，将直流电压转换成可控直流电压。
作为一种可实施方式，集成式直流电源还包括BMS辅助开关电源模块，所述BMS辅助开关电源模块连接三相微型断路器，交流电压经三相微型断路器后经过所述BMS辅助开关电源模块转化成直流电压，直流电压经过所述充电枪接线端口对待充电物件进行充电。
作为一种可实施方式，所述主控制模块包括充电控制模块，所述充电控制模块分别连接所述PFC模块和所述DC-DC变换器模块，所述充电控制模块对PFC模块和所述DC-DC变换器模块进行控制。
作为一种可实施方式，集成式直流电源还包括直流电能表，所述直流电能表通过RS485总线和所述主控制模块进行通信。
作为一种可实施方式，集成式直流电源还包括绝缘监测模块，所述绝缘监测模块通过RS485总线和所述主控制模块进行通信。
作为一种可实施方式，所述通风管道的外围设有散热器，所述散热器的散热片朝向通风管道内侧设置。
作为一种可实施方式，所述主控制模块和所述充电模块设置在所述通风管道相对应的位置。
作为一种可实施方式，所述散热装置为风机。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明为用于直流充电桩的集成式直流电源，优化风道设计，解决充电桩防尘问题，减少维护频次；通过优化整体方案，对各功能模块进行集成，降低整体结构的复杂度；通过内部结构优化设计，简化外部接线，厂家无需进行充电桩内部接线，只需接入枪线、控制线和电源线，大大加快了充电桩厂家的生产速度该结构设计的优点是风道独立，散热效果好，防尘防水防腐蚀等级高，特别是对灰尘和柳絮等杂物有很好的防护效果，直流桩机柜的防尘网不需要过密，进而不需要频繁清洁防护网，大大减少维护次数，降低使用成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的电路结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图。
标号说明：0、盒体；01、控制接线端口；02、充电枪接线端口；03、交流输入端口；04、通风管道；1、三相微型断路器；2、防雷器；3、电源模块；4、PFC模块；5、BMS辅助开关电源模块；6、DC-DC变换器模块；7、充电控制模块；8、主控制模块；9、直流电能表；10、绝缘监测模块；11、高压继电器；12、熔断器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
一种用于直流充电桩的集成式直流电源，如图1、2所示，包括直流电源盒体0，所述盒体0设有通风管道04，所述通风管道04设有进风口和出风口，所述出风口处设置有散热装置，所述盒体0内部设有保护模块、充电模块、电源模块3和主控制模块8，所述电源模块3分别连接所述主控制模块8和所述充电模块，所述盒体0外侧分别设有交流输入端口03、控制接线端口01和充电枪接线端口02，所述充电模块和所述主控制模块8设置在所述通风管道04的外围；
交流电压经所述交流输入端口03连接所述保护模块，经过所述充电模块后，交流电经所述充电模块进行转换成可控直流电压，可控直流电压经过所述充电枪接线端口对待充电物件进行充电；所述主控制模块8对充电控制模块进行控制，主控制模块8通过控制接线端口01和其他设备进行交互。本发明为直流充电桩的集成式直流电源，优化通风管道04设计，解决充电桩防尘问题，减少维护频次；通过优化整体方案，对各功能模块进行集成，降低整体结构的复杂度；通过内部结构优化设计，简化外部接线，厂家无需进行充电桩内部接线，只需接入枪线、控制线和电源线，大大加快了充电桩厂家的生产速度；通过主控制模块8，充电桩厂家只需要对业务控制部分进行设计，无需关注充电控制部分，减少研发投入。
进一步地，所述充电模块包括PFC模块4、DC-DC变换器模块6、高压继电器11和熔断器12，所述PFC模块4、DC-DC变换器模块6、高压继电器11和熔断器12依次连接，所述熔断器12连接所述充电枪接线端口02。此充电模块为常用充电模块，只要可以实现充电功能就可以。
在本实施例中，所述保护模块包括三相微型断路器1和防雷器2，交流电经通过三相微型断路器1进入防雷器2，所述电源模块3分别连接所述三相微型断路器1和所述防雷器2，所述三相微型断路器1连接所述PFC模块4；所述PFC模块4，用于对交流电进行功率因数矫正，将交流电压变成直流电压；所述DC-DC变换器模块6，将直流电压转换成可控直流电压。
在本实施例中，为了能防止电源出现问题，在集成式直流电源还设置了BMS辅助开关电源模块5，所述BMS辅助开关电源模块5连接三相微型断路器1，交流电压经三相微型断路器1后经过所述BMS辅助开关电源模块5转化成直流电压，直流电压经过所述充电枪接线端口02对待充电物件进行充电。
更进一步地，为了能更好的控制充电模块，所述主控制模块8包括充电控制模块7，所述充电控制模块7分别连接所述PFC模块4和所述DC-DC变换器模块6，所述充电控制模块对PFC模块4和所述DC-DC变换器模块6进行控制。
集成式直流电源还包括直流电能表9，所述直流电能表9通过RS485总线和所述主控制模块8进行通信。集成式直流电源还包括绝缘监测模块10，所述绝缘监测模块10通过RS485总线和所述主控制模块8进行通信。主控制模块8负责整个充电桩的控制，包括充电模块控制、BMS通信控制、外部业务交互控制和系统电气控制等，其通过CAN总线与充电控制模块7进行连接，通过485总线与直流电能表9进行通信，通过485总线与绝缘监测模块10进行通信，通过CAN总线连接充电枪接线端口02，进而和被充电车辆的BMS系统进行通信。
更进一步地，为了能更好的散热，所述通风管道04的外围设有散热器，所述散热器的散热片朝向通风管道04内侧设置。
还有，所述主控制模块8和所述充电模块设置在所述通风管道04相对应的位置，所述散热装置为风机。
散热器是对通风管道04外围的电源模块进行散热，当风机工作时，冷风从进风口进入抽风式隧道内部，使外部抽进来的冷风沿抽风式隧道内部流动并将散热部件散出的热量从出风口带出，隧道式风道的目的就是要将它们产生的热量迅速排出，否则会导致电源热保护或过热损坏，同时，提高风机的风速能将外部带入的粉尘和杂物排出，避免粉尘在通风管道04内堆积造成电源短路及影响散热效果。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：包括直流电源盒体，所述盒体设有通风管道，所述通风管道设有进风口和出风口，所述出风口处设置有散热装置，所述盒体内部设有保护模块、充电模块、电源模块和主控制模块，所述电源模块分别连接所述主控制模块和所述充电模块，所述盒体外侧分别设有交流输入端口、控制接线端口和充电枪接线端口，所述充电模块和所述主控制模块设置在所述通风管道的外围；
交流电压经所述交流输入端口连接所述保护模块，经过所述充电模块后，交流电经所述充电模块进行转换成可控直流电压，可控直流电压经过所述充电枪接线端口对待充电物件进行充电；
所述主控制模块对充电控制模块进行控制，主控制模块通过控制接线端口和其他设备进行交互。
2.根据权利要求1所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：所述充电模块包括PFC模块、DC-DC变换器模块、高压继电器和熔断器，所述PFC模块、DC-DC变换器模块、高压继电器和熔断器依次连接，所述熔断器连接所述充电枪接线端口。
3.根据权利要求2所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：所述保护模块包括三相微型断路器和防雷器，交流电经通过三相微型断路器进入防雷器，所述电源模块分别连接所述三相微型断路器和所述防雷器，所述三相微型断路器连接所述PFC模块；
所述PFC模块，用于对交流电进行功率因数矫正，将交流电压变成直流电压；
所述DC-DC变换器模块，将直流电压转换成可控直流电压。
4.根据权利要求3所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：集成式直流电源还包括BMS辅助开关电源模块，所述BMS辅助开关电源模块连接三相微型断路器，交流电压经三相微型断路器后经过所述BMS辅助开关电源模块转化成直流电压，直流电压经过所述充电枪接线端口对待充电物件进行充电。
5.根据权利要求2所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：所述主控制模块包括充电控制模块，所述充电控制模块分别连接所述PFC模块和所述DC-DC变换器模块，所述充电控制模块对PFC模块和所述DC-DC变换器模块进行控制。
6.根据权利要求1所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：集成式直流电源还包括直流电能表，所述直流电能表通过RS485总线和所述主控制模块进行通信。
7.根据权利要求2所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：集成式直流电源还包括绝缘监测模块，所述绝缘监测模块通过RS485总线和所述主控制模块进行通信。
8.根据权利要求1所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：
所述通风管道的外围设有散热器，所述散热器的散热片朝向通风管道内侧设置。
9.根据权利要求8所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：所述主控制模块和所述充电模块设置在所述通风管道相对应的位置。
10.根据权利要求1所述的用于直流充电桩的集成式直流电源，其特征在于：所述散热装置为风机。
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