CN107921881B - 用于为机动车感应充电的地面站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于为机动车充电的地面站(10)，其中所述地面站设计为布置在能够供机动车行驶的基底上。所述地面站具有布置在所述地面站内的风扇单元(14)，所述风扇单元设置为，借助能够从所述地面站的外部区域(21)输入的气流来冷却至少一个布置在所述地面站内的电气和/或电子组件(15)。所述气流的输入通道(12)如此地设计，使得在所述地面站的规定布置方案下，穿过所述输入通道的输入口(11)侵入的水(19)在通往所述风扇单元和/或所述组件的路径上必须克服在所述水的流动方向的某个分量中的至少一个阶部(17)，其中所述分量指向反向于重力的方向。

Description

用于为机动车感应充电的地面站

技术领域

本发明涉及一种用于为机动车充电的地面站。

背景技术

地面充电站(ground pad modules，GPM)既需要满足就所用电子元件而言必不可少的防潮密封方面的要求，又需要具备一定功率的冷却功能，以便将因损耗功率而在地面站中产生的热能排出，这样才能确保电子元件在允许温度范围内工作。一种冷却设计方案是采用若干散热片和一个风扇进行强迫风冷，但其结构设计会因暴露的空气交换而与所要求的密封性产生冲突。

由US 2014/0097671 A1已知一种同类型地面站，其设计为具有初级线圈和冷凝器的浑圆形能量传输单元。在线圈架元件与导引壁之间布置有供风扇中的空气通过的空气通道。空气的被风扇吹入能量传输单元的部分流过该空气通道，从而在能量传输单元的一侧上将安装在线圈架元件的外表面上的初级线圈冷却。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于为机动车充电的地面站，其在更好地防止溅水和流水侵入的同时，对布置在所述地面站内的电气和/或电子组件进行有效冷却。

本发明用以达成上述目的的解决方案为一种地面站。

具体地，涉及一种用于为机动车充电的地面站，其中所述地面站设计为布置在能够供机动车行驶的基底上，所述地面站具有布置在所述地面站内的风扇单元，所述风扇单元设置为，借助能够从所述地面站的外部区域输入的气流来冷却至少一个布置在所述地面站内的电气和/或电子组件，气流的输入通道如此地设计，使得在所述地面站的规定布置方案下，穿过所述输入通道的输入口侵入的水在通往所述风扇单元和/或所述电气和/或电子组件的路径上必须克服在所述水的流动方向的某个分量中的至少一个阶部，其中所述分量指向反向于重力的方向，其中，在所述阶部上游和/或下游，在壳体底侧的开口中布置有膜片，所述壳体底侧在所述地面站的规定布置方案中朝向所述基底，其中所述膜片设计为，让侵入所述输入通道的不能再自行穿过所述输入口流出的水，穿过所述壳体底侧的开口漏出，并且防止水穿过所述壳体底侧的开口侵入。

下方进一步描述本发明的有利改进方案。

优选地，所述需要克服的阶部的高度至少为所述地面站的结构高度的百分之40，优选至少为百分之60，特别是至少为75％，所述地面站的结构高度由朝向所述能够供行驶的基底的底侧与远离所述能够供行驶的基底的相对的顶侧之间的间距给定。

优选地，所述地面站设计用于将能量无线传输至机动车，特别是实施感应式能量传输。

优选地，所述输入通道在所述阶部上游和/或下游的区域内具有U形走向，其中特别是两个U形分段以相反的取向相连以形成一个波形走向。

优选地，所述地面站为将所述气流引入所述外部区域而具有包含排出口的排出通道，其中所述排出通道与所述输入通道对称地设计。

本发明的出发点是一种用于为机动车充电的地面站，其中所述地面站设计为布置在能供机动车行驶的基底上，所述地面站具有布置在所述地面站内的风扇单元，所述风扇单元设置为，借助能够从所述地面站的外部区域输入的气流来冷却至少一个布置在所述地面站内的电气和/或电子组件。根据本发明，所述气流的输入通道如此地设计，使得在所述地面站的规定布置方案中，穿过所述输入通道的输入口侵入的水在通往所述风扇单元和/或所述组件的路径上必须克服在所述水的流动方向的某个分量中的至少一个阶部，其中所述分量指向反向于重力的方向。这样就能在实现防止水侵入的密封的同时，特别是实现流水和/或溅水密封性的同时，为处于能够供行驶的基底(地面)上的地面站提供强迫风冷，该地面站包括至少一个布置在该地面站内的电气和/或电子组件。通过将电子组件布置在地面站内，就不需要设置单独布置的单元(如布置在某个壁部上的充电设备)，取而代之的是将为机动车充电所需的所有电子组件整合在该地面站内。

在一种有利的改进方案中，所述需要克服的阶部的高度至少为所述地面站的结构高度的百分之40，优选至少为百分之60，特别是至少为75％，所述地面站的结构高度由朝向所述能够供行驶的基底的底侧与远离所述能够供行驶的基底的相对的顶侧之间的间距给定。这样就能确保溅水或流水在深入到地面站中之前必须抵抗重力克服可预设的高度。

在另一有利的实施方式中，在所述阶部上游和/或下游，在所述壳体底侧的开口中布置有膜片，所述壳体底侧在所述地面站的规定布置方案中朝向所述基底，其中所述膜片设计为，让侵入所述输入通道中的不能再自行穿过所述输入口流出的水，穿过所述壳体底侧的开口漏出，并且防止水穿过所述壳体底侧的开口侵入。这种布置方案特别是能够对侵入的水形成多级式阻截，而不会造成大量水长时间聚集在地面站内部。

优选地，所述地面站设计为将能量无线传输至机动车，特别是实施感应式能量传输。

在另一有利的实施方式中，所述输入通道在所述阶部上游和/或下游的区域内具有U形走向，其中特别是两个U形分段以相反的取向相连以形成一个波形走向。这样特别有利于对侵入的水形成多级式阻截，其中使得侵入的水失去动能和/或势能，直至其被收集在专用收集区域内，该收集区域又可以通过前述膜片来排水。

在另一有利的实施方式中，所述地面站为将所述气流引入所述外部区域而具有包含排出口的排出通道，其中所述排出通道与所述输入通道对称地设计。在此可以设置，沿流动方向从输入口出发的气流以第一顺序通过布置在输入通道中的结构性元件，而后流经风扇单元和组件，随后流过排出通道直至排出口，其中在流过排出通道时，为防止水侵入，以反向于该第一顺序的第二顺序流过相同的结构性布置方案。

因此，排出通道与输入通道的结构对称并非一定指几何尺寸方面的精确对称，而是针对输入通道与排出通道在各项结构性特征上的功能性顺序而言。

本发明的更多优点、特征和细节参阅下文对优选实施例的说明以及附图。此前在发明内容中列出的特征和特征组合以及下文在附图描述中列出和/或在附图中单独示出的特征和特征组合，不仅可按本申请所给出的方式进行组合，也可按其他方式组合应用或单独应用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

图中：

图1为具有空气通道和强迫风冷结构的本发明的地面站的优选实施方式的简化示意图，以及

图2为根据本发明的地面站的更多优选实施例的多种进气与空气导引方案。

具体实施方式

相同、类似和/或功能相同的对象用相同参考符号表示。

图1为本发明的地面站10的优选实施方式的横截面侧视图。地面站10具有朝向能够供行驶的基底的底侧18。在底侧18与远离该能够供行驶的基底的相对的顶侧20之间布置有风扇单元14以及电子组件15。风扇单元14和电子组件15可以被可穿过输入通道12输入的气流通流。从外部区域21穿过输入口11能够输入的气流通过首先被导引经过阶部17而进入输入通道12。有可能侵入的水19能够在该阶部17上被截住。在水19以能够克服阶部17的高速流入的情况下，可以在阶部17下游的区域内，底侧18在该区域内具有开口，设置膜片，该膜片让侵入的水19穿过底侧18的该开口漏出且在相反方向上防止水19穿过底侧18的该开口侵入。

排出通道22可以以与输入通道12对称的方式设计，排出通道通入到排出口16。辅助阶部23能够防止克服了阶部17且聚集在膜片13上的水19进一步流向风扇单元14和组件15。排出通道22的设计方案与输入通道12对称，关于水19、阶部17以及辅助阶部23的实施方案同样适用于排出通道22侧。沿顶侧20或底侧18观察，地面站10可以呈圆形或矩形，特别是呈方形，输入通道12和排出通道22可以呈环形(沿底侧18或顶侧20观察)以及/或者呈管形(沿气流的流动方向观察)。

进气穿过输入口11进入在风扇单元14上游由输入通道12限界的空气通道。该空气通道的几何形状(U形)防止水19侵入形式为风扇单元14的风扇/冷却模块。膜片13可以将输入通道12中的水19析出，其中液体只能朝外部区域21向外排出。冷却空气通过风扇单元14被输送穿过接下来在组件15下游由排出通道22限界的空气通道。由流经组件15的散热片的空气来对该电子设备进行真正意义上的冷却。在排出口16或排出通道22处实现水析出功能。

下面对图2所示进气与空气导引方案a)至e)进行详细说明。

方案a)示出在侧向布置在地面站10处的输入口11，该输入口延伸占据在底侧18与顶侧20之间的大部分的结构高度，其中该输入口11被防护栅30遮盖。防护栅30例如可以用于减缓水的撞击，以阻止水19更深地进入输入通道12。在底侧18的开口中已经布置有图1所揭示的膜片13。

根据方案b)，输入口11侧向地布置在地面站10的上部区域内，其中该输入通道具有V形或U形走向，其中在该弧形走向的输入通道12的底部上布置有膜片13。

根据方案c)，输入口11布置在地面站10的顶侧20上，这样就有利地对侧向流入的水而言产生了需要克服的阶部的最大高度，即底侧18与顶侧20的间距。

方案d)示出位于地面站10一半高度处的输入口11，其中气流在收集容器上方流过输入通道12，该收集容器用于在第一壁部31与第二壁部32之间分离所携带的水19。在这个收集容器的底部按已知方式布置有膜片13。为防止水19直接朝风扇单元14进一步流动而设有第三壁部33，该第三壁部从输入通道12的上部区域出发，从顶侧20延伸至位于第一壁部31与第二壁部32之间的收集容器。这样就使得气流首先向下转向再向上转向，并将所携带的水19有效地引入位于第一壁部31与第二壁部32之间的收集容器。通过这种方式就能将穿过输入口11侵入的即使大量的水截住。

方案e)与方案d)基本相同，唯一不同之处在于未设置第三壁部33，因而气流可能穿过输入通道12沿直的方向流向风扇单元14。在第一壁部31与第二壁部32采用某个相应规定的间距时，仅凭重力便能将所输入的水19引入位于第一壁部31与第二壁部32之间的收集容器。

理所当然的是，所示方案a)至e)以类似的方式适用于具有排出口16的排出通道22。这些方案也可以在输入侧和排出侧以任意方式加以组合。

上述实施例仅用于对本发明进行阐述，而不对其构成任何限制。举例而言，输入通道12和/或排出通道22当然可以采用任意形状以及顺序，膜片13在底侧18中也可以采用任意布置方案，均不脱离本发明的理念。

通过本文来阐述了如何用强迫风冷来为地面充电站，特别是为感应式充电，提供溅水与流水防护。

附图标记表

10 地面站

11 输入口

12 输入通道

13 膜片

14 风扇单元

15 电子组件

16 排出口

17 阶部

18 底侧

19 水

20 顶侧

21 外部区域

22 排出通道

23 辅助阶部

30 防护栅

31 第一壁部

32 第二壁部

33 第三壁部

Claims (9)

1.一种用于为机动车充电的地面站(10)，其中所述地面站设计为布置在能够供机动车行驶的基底上，所述地面站具有布置在所述地面站内的风扇单元(14)，所述风扇单元设置为，借助能够从所述地面站的外部区域(21)输入的气流来冷却至少一个布置在所述地面站内的电气和/或电子组件(15)，气流的输入通道(12)如此地设计，使得在所述地面站的规定布置方案下，穿过所述输入通道的输入口(11)侵入的水(19)在通往所述风扇单元和/或所述电气和/或电子组件的路径上必须克服在所述水的流动方向的某个分量中的至少一个阶部(17)，其中所述分量指向反向于重力的方向，

其特征在于，

在所述阶部(17)上游和/或下游，在壳体底侧(18)的开口中布置有膜片(13)，所述壳体底侧在所述地面站的规定布置方案中朝向所述基底，其中所述膜片设计为，让侵入所述输入通道(12)的不能再自行穿过所述输入口(11)流出的水(19)，穿过所述壳体底侧的开口漏出，并且防止水穿过所述壳体底侧的开口侵入。

2.根据权利要求1所述的地面站(10)，

其特征在于，

需要被克服的所述阶部(17)的高度至少为所述地面站的结构高度的40％，所述地面站的结构高度由朝向所述能够供机动车行驶的基底的底侧(18)与远离所述能够供机动车行驶的基底的相对的顶侧(20)之间的间距给定。

3.根据权利要求2所述的地面站(10)，其特征在于，需要被克服的所述阶部(17)的高度至少为所述地面站的结构高度的60％。

4.根据权利要求3所述的地面站(10)，其特征在于，需要被克服的所述阶部(17)的高度至少为所述地面站的结构高度的75％。

5.根据上述权利要求中任一项所述的地面站(10)，

其特征在于，

所述地面站设计用于将能量无线传输至机动车。

6.根据权利要求5所述的地面站(10)，其特征在于，所述地面站设计用于通过感应式能量传输将能量无线传输至机动车。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的地面站，

其特征在于，

所述输入通道(12)在所述阶部(17)上游和/或下游的区域内具有U形走向。

8.根据权利要求7所述的地面站，其特征在于，两个U形分段以相反的取向相连以形成一个波形走向。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的地面站，

其特征在于，

所述地面站为将所述气流引入所述外部区域而具有包含排出口(16)的排出通道(22)，其中所述排出通道与所述输入通道(12)对称地设计。

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