CN111746315A

CN111746315A - 电力供给单元

Info

Publication number: CN111746315A
Application number: CN202010221858.6A
Authority: CN
Inventors: 田中昌史
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-10-09
Also published as: TW202037250A; TWI745904B; JP7249592B2; JP2020167905A

Abstract

本发明的目的是提供一种具有改善的防水性的电力供给单元。根据一个实施方式的电力供给单元(100)被设计为通过继电器(170)向电力线缆输出电力，以对用作移动交通工具的电源的蓄电池进行充电。电力供给单元包括：内箱(110)，其容纳在其上实现有继电器的基板(150)；和将内箱嵌套在其中的外箱(130)。内箱包括：具有第一开口的第一本体(111)；以及第一盖部(112)，其关闭第一开口并具有比第一本体小的深度。外箱(130)包括：具有第二开口(133)的第二本体(131)；第二盖部(132)，其关闭第二开口并具有比第二本体小的深度。内箱相对于第二本体设置成使得内箱的第一本体位于比其第一盖部更靠近第二开口的位置。

Description

电力供给单元

技术领域

本发明涉及一种用于对蓄电池充电的电力供给单元。

背景技术

诸如电动交通工具(EV)和插电式混合动力交通工具(PHV)之类的电动交通工具均包括蓄电池作为其电源。蓄电池通过安装在用户房屋或商业设施处的充电座进行充电。

这样的充电座包括其中装有继电器和用于控制继电器的控制电路的箱子。该继电器用于打开和关闭供电路径，通过该供电路径通过线缆将电能提供给蓄电池。

充电座通常安装在室外，因此，该箱子具有防水结构。需要使用防水结构，因为如果下雨时水进入箱子，其内部电路和其他零件可能会短路。

不仅为充电座提供这种箱子，而且具有已知防水结构的箱子包括：具有双重框架的外壳(由内部框架和外部框架组成)；由弹性材料制成的内盖；和外盖。具体地，在具有这种防水结构的箱子中，电子电路板容纳在外壳的内部框架内部。内盖装配到内框架的外缘中，以用内盖覆盖内框架的打开的端面。然后，装配外盖以覆盖外框架的打开的端面和内盖(例如，参见JP 2014-53405A)。

发明内容

技术问题

然而，在JP 2014-53405 A的防水箱中，外盖与双框外壳之间的第一接合面非常靠近内盖与双框外壳之间的第二接合面，以至于渗透穿过第一接合面的雨水经常通过第二接合面进入箱子。特别是当由于台风来袭而出现狂暴风雨时，箱子的防水结构的性能极限可能太低而无法防止雨水渗入箱子。

因此，本发明的一个目的是提供一种具有防水结构的电力供给单元，该电力供给单元通过减少雨水和其他湿气进入容纳基板的内箱的可能性而提高了其可靠性。

技术方案

根据本发明的一个方面的电力供给单元被设计为向电力线缆输出电力，以对用作移动交通工具的电源的蓄电池进行充电。所述电力供给单元包括：内箱，其容纳基板，在所述基板上实现电子部件；以及将所述内箱嵌套在其中的外箱。所述内箱包括：具有第一开口的第一本体；第一盖部，其关闭所述第一开口并具有比所述第一本体小的深度。所述外箱包括：第二本体，其具有第二开口；第二盖部，其封闭所述第二开口并具有比所述第二本体小的深度。所述内箱相对于所述第二本体设置成使得所述内箱的第一本体位于比其所述第一盖部更靠近所述第二开口的位置。

发明的有益效果

本发明通过减少雨水和其他水分进入容纳基板的内箱的可能性来提高防水结构的可靠性。

附图说明

图1是根据一个示例性实施方式的电力供给单元的整体透视图；

图2是构成根据示例性实施方式的电力供给单元的一部分的充电器本体的分解透视图；

图3是示出根据示例性实施方式的电力供给单元当其外箱的第二盖部打开时的外观的前视图；

图4是沿着图3所示的平面A-A截取的截面图并且示出根据示例性实施方式的电力供给单元的结构；并且

图5是根据示例性实施方式的电力供给单元的电路图。

具体实施方式

将参照图1-5描述根据本发明的电力供给单元的示例性实施方式。注意，在以下描述中公开的实施方式仅是示例性的实施方式，并且不应被解释为限制根据本发明的电力供给单元的范围。

另外，在以下实施方式的描述中，可以省略不必要的详细描述。例如，可以省略已经众所周知的事项的详细描述和基本上相同的构造的冗余描述。这样做是为了避免使以下描述变得多余，从而帮助本领域的普通技术人员更容易地理解本发明。

根据示例性实施方式的电力供给单元100(参见图1)向电力线缆104(参见图1)输出电力，从而对用作用于移动交通工具106的电源(见图5)的蓄电池107(参见图5)进行充电。电力供给单元100包括：内箱110(参见图2)，其容纳基板(第一基板150，参见图2)，在该基板上实现继电器170(参见图5)和其他电子部件；以及外箱130(见图1)，外箱130将内箱110嵌套其中。内箱110包括：具有第一开口113(参见图4)的第一本体111(参见图2)；以及封闭第一开口113且具有比第一本体111的深度小的第一盖部112(参见图2)。外箱130包括：具有第二开口133(参见图2)的第二本体131(参见图2)；具有比第二本体131的深度小的第二盖部132(见图2)。第二盖部132封闭第二开口133。内箱110相对于第二本体131设置成使得内箱110的第一本体111比其第一盖部112更靠近第二开口133。

这将第一盖部112和第一本体111之间的接合面(即，内箱110的边界表面)与第二盖部132和第二本体131之间的接合面(即，外箱130的边界表面)分隔开，并且在这两个接合面之间至少留有一定距离。因此，在外箱130与内箱110的各个边界表面之间留下的距离减少了甚至已经进入外箱130的雨水到达足够进入内箱110的深度的可能性，从而提高了防水性的可靠性。

(第一实施方式)

如图1所示，根据第一实施方式的电力供给单元100被安装在杆109的预定安装表面102上，该杆专门为此电力供给单元100设置。杆109被安装在地面上，使得杆109的纵轴大致上直立。电力供给单元100包括充电器本体101，插头103，电源线104和保持器105。电源线104将充电器本体101连接至插头103。在该实施方式中，电力供给单元100在专用的杆109的背面被安装到专用的杆109上。但是，这仅是示例，不应解释为限制性的。可选地，电力供给单元100也可以安装在不同的安装表面例如建筑物的墙壁表面或立柱上。

充电器本体101输出电力以对蓄电池107进行充电，该蓄电池107被用作移动交通工具106的电源。充电器本体101的输入端子通过线缆200(见图5)连接至电网108(参见图5)。可以使用从电网108供应的交流电力作为要从充电器本体101输出到移动交通工具106蓄电池的电力。

插头103可以连接至移动交通工具106中的蓄电池107的充电端口。充电器本体101通过连接至移动交通工具106的充电端口的插头103输出充电电力，从而通过插头103向蓄电池107提供电力，并用电力对蓄电池107充电。当不使用插头103时，保持器105保持插头103。

移动交通工具106包括蓄电池107，并且利用存储在蓄电池107中的电能行驶。移动交通工具106的示例包括电动交通工具(EV)，设计为结合使用内燃发动机的输出和电动机的输出行驶的插电式混合动力电动交通工具(PHEV)，燃料电池汽车(FCV)，电动推车，电动自行车，电动三轮车和四轮儿童车。电动自行车的示例包括摩托车，电动摩托车和电动辅助自行车。电动三轮车的例子包括电动摩托车和电动辅助三轮车。移动交通工具106的示例还包括飞行物体，例如无人机和飞机。也就是说，移动交通工具106不必一定是轮式交通工具。

如图2所示，充电器本体101包括内箱110(壳体)和外箱130。充电器本体101具有由内箱110和外箱130组成的嵌套结构，并且可以由例如树脂制成。其中，内箱110适合但非必须由高耐热性树脂制成，例如由聚乙烯(polyethylene)、聚丙烯(polypropylene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)或聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)制成，以容纳继电器170和其他生热部件，如后所述。内箱110包括第一本体111和第一盖部112。外箱130包括第二本体131和第二盖部132，并且将内箱110嵌套在其中。

第一本体111形成为箱形，其一个端面开放以形成第一开口113。第一本体111包括大致矩形的第一底板114和四个侧板，四个侧板从第一底板114的周边缘基本垂直于第一底板114延伸。四个侧板由第一左侧板115，第一右侧板116，第一上侧板117和第一下侧板118构成，如图3所示。

在本实施方式的以下描述中，除非另有说明，否则当将充电器本体101安装在杆109上时，电力供给单元100的背面应面向后方，电力供给单元100的正面应面向前方。另外，如本文中所使用的，“上/下方向”被认为是垂直于地面的方向，并且“右/左方向”被认为是在电力供给单元100的前视图中指向右和向左的方向。

在第一本体111内部的空间(即内部空间)中，可以容纳第一基板150和第二基板151。

第一基板150和第二基板151中的每一个都是硬基板，其基材由玻璃环氧树脂制成。在第一基板150上，实现有电子部件例如电源电路(见图5)、至少两个继电器170和导热构件180。每个导热构件180邻接在相关联的一个继电器170的支脚上从而消散由继电器170产生的热量。第一基板150安装在第一本体111的第一底板114上，使得电子部件、继电器170和导热构件180被一起组装在其上的板表面面向第一开口113。也就是说，基板(第一基板150)安装在第一本体111的底部(即，第一底板114)上。这有助于在第一本体111的第一开口113与基板(即，第一基板150)之间留有足够的距离。

第一基板150被设置成使得沿着第一本体111的深度位于至少比该深度的中间(即，第一本体111的深度的中间)更靠近底部(即，第一底板114)的位置，如图4所示。采用这样的结构使得第一基板150离第一开口113更远，从而减少了甚至已经进入内箱110的雨水或任何其他湿气到达第一基板150的可能性。这也进一步提高了充电器本体101的防水性。

参照图5，连接到电网108的线缆200连接到电力线缆端子台140(见图3)的一对输入端子156，并且电力线缆104连接到电力线缆端子台140的一对输出端子157。电力线缆端子台140的输入端子156和输出端子157经由一对电力线158连接在一起，两个继电器170分别插入在该对电力线158上。

AC电力从电网108通过电力线缆端子台140的输入端子156和继电器170被供应到电力线缆端子台140的输出端子157。然后，AC电力通过电力线缆104和插头103从电力线缆端子台140输送至移动交通工具106的蓄电池107。插头103连接到电力线缆104。

另外，电力供给单元100还包括用于打开和闭合继电器170的控制单元159。控制单元159通过通信线缆161连接到移动交通工具106。控制单元159根据来自交通工具106的充电/放电指令打开和闭合继电器170。

只要继电器170对于控制单元159是可控制的，任何类型的继电器都可以用作继电器170。在该实施方式中，继电器170被实现为具有机械触点的机械继电器。但是，这仅是示例，不应解释为限制性的。可选地，继电器170也可以是没有机械触点的半导体继电器。

第一本体111还包括从形成第一开口113的第一左侧板115、第一右侧板116、第一上侧板117和第一下侧板118的相应边缘向外延伸出(即，朝向第一本体111的外周缘延伸)的第一凸缘119(见图2)。

在第一凸缘119之外，从第一上侧板117向外(即，向上)延伸的部分和从第一下侧板118向外(即，向下)延伸的另一部分分别设有第一螺孔121(见图2)，用于用螺钉固定第一盖部112。在该实施方式中，为第一凸缘119的这两个部分中的每一个设置单个第一螺孔121。然而，这仅是示例，并且不应解释为限制性的。可选地，可以为第一凸缘119的这两个部分中的每一个设置两个或更多个第一螺孔121。可选地或附加地，也可以为从除了第一上侧板117和第一下侧板118以外的任何侧板(即，第一左侧板115或第一右侧板116)延伸出的第一凸缘119部分设置第一螺孔121。

如图2所示，第一盖部112形成为具有开口的箱形。第一盖部112包括大体矩形的第二底板122和从第二底板122的周边缘大体上垂直于第二底板122延伸的四个侧板。四个侧板由第二左侧板123；第二右侧板124；第二上侧板125；第二下侧板126构成。

第一盖部112还包括第二凸缘127，第二凸缘127从第二左侧板123、第二右侧板124、第二上侧板125和第二下侧板126的形成该开口的相应边缘向外延伸(即，朝向第一盖部112的外周缘延伸)。第二凸缘127可以具有与第一凸缘119基本相同的尺寸和几乎相同的形状。可选地，第二凸缘127可以具有比第一凸缘119稍小的尺寸。

在第二凸缘127之外，从第二上侧板125向外(即，向上)延伸出的部分和从第二下侧板126向外(即，向下)延伸出的部分分别具有用于利用螺钉将第一盖部112固定到第一本体111的第一凸缘119的切口部分129。采用这种结构使得第一盖部112可移除地连接于第一开口113，并且还使得第一本体111的内部空间被气密密封。另外，在第一本体111被气密密封的同时，将改善防水性的包装构件(未示出)适当地插入第一本体111与第一盖部112之间。

在第一左侧板115和第一右侧板116的向前/向后方向(即，沿着第一本体111的深度)测量的尺寸设计为大于在第二左侧板123和第二右侧板124的前后方向(即，沿着第一盖部112的深度)测量的尺寸。因此，第一盖部112形成为具有比第一本体111深度小的箱形。另外，周缘壁120(见图4)从第一凸缘119的外周缘向上竖立，并且具有在前后方向上测量的与第一盖部112基本相同的尺寸。这允许将第一盖部112容纳在由第一凸缘119和周缘壁120围绕的空间中。也就是说，第一盖部112被放入第一本体111中。因此，第一本体111与第一盖部112之间的边界(即，第一凸缘119与第二凸缘127的接合面)位于第一本体111的内部，从而提高了防水性。

外箱130的第二本体131形成为箱形，其一个端面作为第二开口133开放。第二本体131包括大致矩形的第三底板134(参见图4)以及四个侧板，四个侧板从第三底板134的周边缘基本垂直于第三底板134延伸出。四个侧板由：第三左侧板135；第三右侧板136；第三上侧板137和第三下侧板138构成，如图3所示。第三底板134的外表面对应于电力供给单元100的后表面，并且与上述安装表面102邻接。

第三下侧板138具有大致圆形的插入端口，电力线缆104和线缆200穿过该插入端口插入第二本体131中，如稍后所述。在该实施方式中，插入端口具有大致圆形的形状。但是，这仅是示例，不应解释为限制性的。可选地，插入端口也可以具有矩形形状。可选地，为了提高防水性，插入端口可以例如配备有橡胶包装构件，或者可以在例如电力线缆104和线缆200已经穿过插入端口之后在电力线缆104和线缆200的周围填充油灰(putty)来封闭。

如图2所示，第二盖部132形成为具有开口的箱形。第二盖部132包括大致矩形的第四底板141和从第四底板141的周边缘基本垂直于第四底板141延伸的四个侧板。四个侧板由：第四左侧板142；第四右侧板143；第四上侧板144；第四下侧板145构成(见图4)。

第三左侧板135和第三右侧板136在向前/向后方向(即，沿着第二本体131的深度)测量的尺寸设计为大于在第四左侧板142和第四右侧板143的前后方向(即，沿着第二盖部132的深度)上测量的尺寸。因此，第二盖部132形成为具有比第二本体131深度小的箱形。

内箱110嵌套在第二本体131中，并安装在外箱130的第三底板134上，使得第一本体111位于更靠近第二开口133的位置，同时第一开口113被第一盖部112所覆盖。也就是说，内箱110嵌套在外箱130的第二本体131中，使得第一本体111比第一盖部112更靠近第二开口133。然后，将第二盖部132通过螺钉固定并紧固于第二本体131上，以封闭第二开口133。这使得内箱110被容纳在由第二本体131和第二盖部132围绕的气密空间中，即外箱130的内部空间中。在将这些箱110和130气密密封的同时，将改善防水性的包装构件(未示出)适当地插入第二本体131与第二盖部132之间。

该构造使得第一盖部112与第一本体111之间的接合面(即，内箱110的边界表面)的位置更靠近电力供给单元100的背面(即，更靠近第二本体131的第三底板134)。另一方面，这还使得第二盖部132与第二本体131之间的接合面(即，外箱130的边界表面)的位置更靠近电力供给单元100的前表面(即，更靠近第二本体131的第二开口133)。这使得内箱110和外箱130的相应边界表面彼此分离。换句话说，这在两个边界表面之间留下至少一定的距离。因此，即使雨水渗透到外箱130中，在外箱130和内箱110的各个边界表面之间留下的距离也减少了雨水进入内箱110的可能性，从而提高了其防水的可靠性。

另外，如图3所示，沿内箱110的上/下方向测量的尺寸约为沿外箱130的上/下方向测量的尺寸的三分之二。因此，内箱110设置在外箱130的内部空间中使得内箱110的顶部位于靠近外箱130顶部的位置。换句话说，在外箱130的内部空间的下部形成没有内箱110的空间139。该空间139将用于容纳电力线缆端子台140，并使电力线缆104和线缆200通过以连接至电力线缆端子台140。也就是说，在外箱130的内部空间中，使电力线缆104穿过的空间留在内箱110的下方。这使得电力线缆104相对于内箱110向下延伸。因此，即使雨水沿着电力线缆140进入外箱130，这也减少了雨水沿着电力线缆104到达内箱110的可能性。

电力线缆端子台140被设置在内箱110的外周缘上与第一下侧板118相邻。也就是说，与电力线缆104连接的端子台(即，电力线缆端子台140)被设置在第一本体111的外周缘上。这减少了在连接到端子台(即，电力线缆端子台140)的电力线缆104与第一本体111之间引起干涉的可能性。沿内箱110的向上/向下方向测量的尺寸不是必须是沿外箱130的向上/向下方向测量的尺寸的三分之二，而可以占其一半、四分之一或其他比例。

附图标记清单

100 电力供给单元

101 充电器本体

102 安装表面

103 插头

104 电力线缆

105 保持器

106 移动交通工具

107 蓄电池

108 电网

109 杆

110 内箱(壳体)

111 第一本体

112 第一盖部

130 外箱

131 第二本体

132 第二盖部

139 空间

140 电力线缆端子台(端子台)

150 第一基板

151 第二基板

Claims

1.一种电力供给单元，用于向电力线缆输出电力，以对用作移动交通工具的电源的蓄电池进行充电，所述电力供给单元包括：

内箱，其容纳基板，在所述基板上实现电子部件；和

将所述内箱嵌套在其中的外箱，

所述内箱包括：具有第一开口的第一本体；第一盖部，其关闭所述第一开口并具有比所述第一本体小的深度，

所述外箱包括：具有第二开口的第二本体；第二盖部，其关闭所述第二开口并具有比所述第二本体小的深度，

所述内箱相对于所述第二本体设置为使得所述内箱的所述第一本体的位置比所述第一盖部更靠近所述第二开口。

2.根据权利要求1所述的电力供给单元，其中，

所述基板安装在所述第一本体的底部上。

3.根据权利要求1或2所述的电力供给单元，其中，

在所述第一本体的外周缘上设置与所述电力线缆连接的端子台。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力供给单元，其中，在所述外箱的内部空间中，在所述内箱的下方留有用于使所述电力线缆通过的空间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力供给单元，其中，所述第一盖部被放入所述第一本体中。