CN209972203U - 充电集成设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种充电集成设备，包括外壳、车载充电机和DC/DC变换器；所述外壳内部设有水冷层，所述水冷层分隔所述外壳内部为第一容纳腔和第二容纳腔；所述车载充电机设于所述第一容纳腔，所述车载充电机与所述水冷层抵接；所述DC/DC变换器设于所述第二容纳腔，所述DC/DC变换器与所述水冷层抵接；由于此时车载充电机与DC/DC变换器已经集成为一体，免去了单体车载充电机与单体DC/DC变换器之间原来连接所需的插接件和高压线缆，并且通过一个水冷层便同时实现了车载充电机和DC/DC变换器的散热，即大大提高了产品的集成度，也大幅减少了产品的占用空间、重量和投入成本。

Description

充电集成设备
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车电控领域的技术方案，特别涉及一种充电集成设备。
背景技术
新能源汽车主要有三大核心部件，分别为电池、电机和电控；其中，新能源汽车的电控系统包含单体DC/DC变换器、单体车载充电机、高压配电盒等几个主要单元；但是在传统的新能源汽车中，这些电控的各个单元在结构上都是独立存在的，导致电控出现集成度低、线束多、水冷系统复杂、体积大、重量重、成本高等缺点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种充电集成设备，以解决现有技术必须独立设置单体车载充电机和单体DC/DC变换器的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种充电集成设备，其特征在于，包括，外壳，所述外壳内部设有水冷层，所述水冷层分隔所述外壳内部为第一容纳腔和第二容纳腔；车载充电机，所述车载充电机设于所述第一容纳腔，所述车载充电机与所述水冷层抵接；以及DC/DC变换器，所述DC/DC变换器设于所述第二容纳腔，所述DC/DC变换器与所述水冷层抵接。
其中，所述外壳上设有高压直流输出接插件，所述车载充电机与所述DC/DC变换器共用所述高压直流输出接插件与外部的电池电性连接。
其中，所述高压直流输出插接件设有正极端子和负极端子；所述正极端子电性连接有第一正极导线，所述第一正极导线与所述车载充电机的正极连接端电性连接，所述第一正极导线电性连接有正极导电件，所述正极导电件电性连接有第二正极导线，所述第二正极导线与所述DC/DC变换器的正极连接端电性连接；所述负极端子电性连接有第一负极导线，所述第一负极导线与所述车载充电机的负极连接端电性连接，所述第一负极导线电性连接有负极导电件，所述负极导电件电性连接有第二负极导线，所述第二负极导线与所述DC/DC变换器的负极连接端电性连接。
其中，所述第一正极导线通过所述正极导电件与所述车载充电机的正极连接端电性连接。
其中，所述正极导电件为铜耳。
其中，所述第一负极导线通过所述负极导电件与所述车载充电机的负极连接端电性连接。
其中，所述负极导电件为铜耳。
其中，所述外壳上还设有低压信号接插件、慢充输入接插件和低压蓄电池正极接插件。
其中，所述外壳在与所述低压信号接插件对应处设有插接件安装口，所述插接件安装口的开口边缘上设有凹口，所述凹口贯通所述外壳的内外壁，所述低压信号接插件上的卡块能够穿过所述凹口
其中，所述凹口的宽度为10mm～14mm，所述凹口的高度为1.2mm～1.5mm。
本申请提供的充电集成设备，通过所述水冷层分隔所述外壳内部为第一容纳腔和第二容纳腔，从而使得所述车载充电机设于所述第一容纳腔、所述DC/DC变换器设于所述第二容纳腔得以实现，即将车载充电机与DC/DC变换器能够集成为一体，免去了单体车载充电机与单体DC/DC变换器之间原来连接所需的插接件和高压线缆，提高了产品的集成度，也减少了产品的占用空间和重量等；而且又由于所述车载充电机与所述水冷层抵接，所述DC/DC变换器与所述水冷层抵接，即通过一个水冷层便可同时实现车载充电机和DC/DC变换器，也更进一步提高了产品的集成程度和降低了投入成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式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实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的充电集成设备拆解结构示意图；
图2是图1所示充电集成设备的外壳内部分隔结构示意图；
图3是图1所示充电集成设备的水冷层结构示意图；
图4是图3所示充电集成设备的水冷层的一种俯视剖视结构示意图；
图5是图3所示充电集成设备的水冷层的另一种俯视剖视结构示意图；
图6是图1所示充电集成设备的高压直流输出插接件线缆连接结构示意图；
图7是图1所示充电集成设备的凹口结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
从图1至图2可知，本实用新型实施例所述的充电集成设备，包括，外壳100，所述外壳100内部设有水冷层200，所述水冷层200分隔所述外壳100内部为第一容纳腔110和第二容纳腔120；车载充电机300，所述车载充电机300设于所述第一容纳腔110，所述车载充电机300与所述水冷层200抵接；以及DC/DC变换器400，所述DC/DC变换器400设于所述第二容纳腔120，所述DC/DC变换器400与所述水冷层200抵接。
由于此时车载充电机300与DC/DC变换器400已经集成为一体，所以能够省去单体车载充电机与单体DC/DC变换器之间原来连接所需的插接件和高压线缆；另外，由于通过一个水冷层200便同时实现了车载充电机300和DC/DC变换器400的散热，即减少了散热系统的重复设置，从而大大提高了产品的集成度，也大幅减少了产品的占用空间、重量和投入成本。
需要指出水冷层200将外壳100内部分隔的方式有多种，譬如可将外壳100内部分隔为类似左右并排的两个空间，又或者将外壳100内部分隔为上下层叠的两个空间，只要车载充电机300和DC/DC变换器400各自放置于一个空间内便可；而如图2所示，此时水冷层200将外壳100内部分隔为上下两个空间，上层的空间为第一容纳腔110，第一容纳腔110用于放置车载充电机300，下层的空间为第二容纳腔120，第二容纳腔120用于放置DC/DC变换器400。
其中，采用图2所示的方式设置水冷层200，相比于采用将外壳100内部分隔为类似左右并排的两个空间的设置方式，至少有两个优势：一方面，水冷层200横向布置的面积会大于水冷层200竖向布置的面积，从而使得散热面积足够广阔，以此提高了车载充电机300和DC/DC变换器400的散热效率。
另一方面，便于车载充电机300和DC/DC变换器400的布线，因为充电集成设备会在外壳100的外部设置多个不同的插接件，一部分插接件用于与车载充电机300电性连接，另一部分插接件用于与DC/DC变换器400电性连接，而且因为工业设计需求，一部分与车载充电机300电性连接的插接件、以及一部分与DC/DC变换器400电性连接的插接件必须设于外壳100的同一侧；此时假定水冷层200将外壳100内部分为左右两个空间，车载充电机300设于左侧的空间内，DC/DC变换器400设于右侧的空间内，这将导致与车载充电机300电性连接的插接件只能设于外壳100的左侧，与DC/DC变换器400电性连接的插接件只能设于外壳100的右侧，因为只有如此设置才能避免插接件的线缆穿过水冷层200，否则将会导致插接件的组装困难，但采用这种设置方式也将违背工业设计需求，从而更表明了水冷层200将外壳100内部分隔为上下两个空间的优越性和必要性。
另外，上述水冷层200的形成方式至少有两种：
第一种方式可如图2和图3所示，此时水冷层200由水冷管210迂回排列而成，此时车载充电机300可以承托于水冷管210上，并采用相应固定结构将车载充电机300的周侧与外壳100的内壁周侧固定便可，同理，DC/DC变换器400也可采用类似的固定方式，不采用车载充电机300、DC/DC变换器400直接与水冷管210直接固定的好处在于能够免去在水冷管210上设计新的固定结构，以便能够直接选取现有水冷管210进行使用。
而第二种方式可如图2、图4和图5所示，水冷层200包括分离布置的第一隔板220和第二隔板230，第一隔板220作为第一容纳腔110的底壁，第二隔板作230为第二容纳腔120的顶壁，并通过在第一隔板220与第二隔板230之间设置导流板240，以此形成水冷通道250，从而实现水冷层200的形成；此方式的好处在于车载充电机300能够直接固定于第一隔板220上，DC/DC变换器400能够直接固定于第二隔板230上，从而提高了车载充电机300和DC/DC变换器400的安装、更换效率。
优选的，在现有技术中，车载充电机300用于给外部电池充电，车载充电机300与外部电池之间通过一个插接件电性连接，而外部电池用于给DC/DC变换器400供电，外部电池与DC/DC变换器400之间通过另一个插接件电性连接，即共计需要两个插接件，所以为了提高产品集成度，节省插接件的数量则更显必要，其中如图1所示，一种优选的实施方式可以是在所述外壳100上设有高压直流输出接插件520，所述车载充电机300与所述DC/DC变换器400共用所述高压直流输出接插件520与外部的电池电性连接；当然，为了满足正常的使用需求，还可以使得所述外壳上还设有低压信号接插件510、慢充输入接插件530和低压蓄电池正极接插件540。
而为了实现车载充电机300与DC/DC变换器400共用高压直流输出接插件520的目的，可采用图1和图6所示的结构，即所述高压直流输出插接件520设有正极端子521和负极端子522；所述正极端子521电性连接有第一正极导线611，所述第一正极导线611与所述车载充电机300的正极连接端电性连接，所述第一正极导线611电性连接有正极导电件621，所述正极导电件621电性连接有第二正极导线612，所述第二正极导线612与所述DC/DC变换器400的正极连接端电性连接；所述负极端子522电性连接有第一负极导线631，所述第一负极导线631与所述车载充电机300的负极连接端电性连接，所述第一负极导线631电性连接有负极导电件622，所述负极导电件622电性连接有第二负极导线632，所述第二负极导线632与所述DC/DC变换器400的负极连接端电性连接。
此时高压直流输出插接件520用于与外部电池连接，当需要车载充电机300为外部电池充电时，车载充电机300通过第一正极导线611和第一负极导线631与外部电池形成闭合回路，以此实现对外部电池的充电；而需要外部电池为DC/DC变换器400供电时，外部电池则通过第一正极导线611和第二正极导线612与DC/DC变换器400的正极连接端电性连接，并通过第一负极导线631和第二负极导线632与DC/DC变换器400的负极连接端电性连接，以此实现外部电池对DC/DC变换器400的供电；所以车载充电机300与外部电池的电性连接、以及DC/DC变换器400与外部电池的电性连接仅通过一个插接件便得以实现，更进一步提高了产品的集成度。
另外，正极导电件621用于实现第一正极导线611与第二正极导线612的连接导通，负极导电件622用于实现第一负极导线631与第二负极导线632的连接导通，为避免第一正极导线611和第一负极导线631采用分线方式与车载充电机300电性连接，则可对正极导电件621和负极导电件622加以利用，具体可以是设置所述第一正极导线611通过所述正极导电件621与所述车载充电机300的正极连接端电性连接，所述第一负极导线631通过所述负极导电件622与所述车载充电机300的负极连接端电性连接。
以图1和6所示为例，此时第一正极导线611的右端只需与正极导电件621电性连接，第一负极导线631的右端只需与负极导电件622电性连接，无需在第一正极导线611和第一负极导线631上形成分线与车载充电机300进行电性连接，从而提高了产品的结构紧凑性，也降低了组装难度。
其中，为了进一步降低组装难度，可如图6所示设置所述正极导电件621为铜耳，所述负极导电件622为铜耳；在进行安装时，只需将正极导电件621套于车载充电机300的正极连接端固定便可，同理，负极导电件622的安装也是如此，安装方式简单便捷，也为日后维修更换提供了便利。
更进一步的，在现有技术中，外壳100在与低压信号接插件510对应处会设有安装口，安装口的边缘处会设有凹槽，以便低压信号接插件510的卡块能够嵌入凹槽，但需要指出，由于低压信号接插件510需要从外壳的内部进行安装，由于凹槽并未贯通外壳100的内外，所以为了低压信号接插件510的卡块能够顺利穿过安装口，低压信号接插件510必须斜向穿过安装口，待低压信号接插件510的卡块穿过安装口后，才能将低压信号接插件510回正往内插入，直至低压信号接插件510的卡块嵌入凹槽内；可是外壳的内部空间有限，对于部分外壳内部空间较小的产品，将会导致低压信号接插件510安装困难、甚至无法安装。
为解决上述问题，可对外壳100的安装口结构进行改进，如图1和7所示，一种优选的实施方式可以是使得所述外壳100在与所述低压信号接插件510对应处设有插接件安装口(附图中未示出)，所述插接件安装口的开口边缘上设有凹口130，所述凹口130贯通所述外壳100的内外壁，所述低压信号接插件510上的卡块550能够穿过所述凹口130。
此时由于凹口130已经将外壳100的一部分完全贯通，所以低压信号接插件510无需斜向插入也能够保证的卡块550直接穿过凹口130，从而解决了现有低压信号接插件510安装不便、甚至无法安装的问题。
另外还需指出，现有技术在外壳100上设置凹槽，凹槽并不会贯通外壳，其原因在于凹槽贯通外壳100会导致外壳100密封性变差，从而不符合IP67的规格要求；但是只要设置所述凹口130的宽度为10mm～14mm，所述凹口130的高度为1.2mm～1.5mm时，即使凹口130已经贯通外壳100，但因为凹口的设置尺寸合适，在保证插接件的卡块550能够顺利通过的同时，还能够防止灰尘、水分进入，以此满足了IP67的生产规格。
其中，凹口130的宽度是指凹口130在插接件安装口边缘上的延伸长度，凹口130的高度是指凹口130在插接件安装口壁面往内凹陷的深度，而且当凹口130的宽度为12mm，高度为1.2mm时，其密封性能更佳。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电集成设备，其特征在于，包括，
外壳，所述外壳内部设有水冷层，所述水冷层分隔所述外壳内部为第一容纳腔和第二容纳腔；
车载充电机，所述车载充电机设于所述第一容纳腔，所述车载充电机与所述水冷层抵接；
以及DC/DC变换器，所述DC/DC变换器设于所述第二容纳腔，所述DC/DC变换器与所述水冷层抵接。
2.根据权利要求1所述的充电集成设备，其特征在于，所述外壳上设有高压直流输出接插件，所述车载充电机与所述DC/DC变换器共用所述高压直流输出接插件与外部的电池电性连接。
3.根据权利要求2所述的充电集成设备，其特征在于，
所述高压直流输出插接件设有正极端子和负极端子；
所述正极端子电性连接有第一正极导线，所述第一正极导线与所述车载充电机的正极连接端电性连接，所述第一正极导线电性连接有正极导电件，所述正极导电件电性连接有第二正极导线，所述第二正极导线与所述DC/DC变换器的正极连接端电性连接；
所述负极端子电性连接有第一负极导线，所述第一负极导线与所述车载充电机的负极连接端电性连接，所述第一负极导线电性连接有负极导电件，所述负极导电件电性连接有第二负极导线，所述第二负极导线与所述DC/DC变换器的负极连接端电性连接。
4.根据权利要求3所述的充电集成设备，其特征在于，所述第一正极导线通过所述正极导电件与所述车载充电机的正极连接端电性连接。
5.根据权利要求4所述的充电集成设备，其特征在于，所述正极导电件为铜耳。
6.根据权利要求3所述的充电集成设备，其特征在于，所述第一负极导线通过所述负极导电件与所述车载充电机的负极连接端电性连接。
7.根据权利要求6所述的充电集成设备，其特征在于，所述负极导电件为铜耳。
8.根据权利要求2所述的充电集成设备，其特征在于，所述外壳上还设有低压信号接插件、慢充输入接插件和低压蓄电池正极接插件。
9.根据权利要求8所述的充电集成设备，其特征在于，所述外壳在与所述低压信号接插件对应处设有插接件安装口，所述插接件安装口的开口边缘上设有凹口，所述凹口贯通所述外壳的内外壁，所述低压信号接插件上的卡块能够穿过所述凹口。
10.根据权利要求9所述的充电集成设备，其特征在于，所述凹口的宽度为10mm～14mm，所述凹口的高度为1.2mm～1.5mm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113246764A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 美达电器(重庆)有限公司 一种充电机
DE102020119492A1 (de) 2020-07-23 2022-01-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Ladegerätanordnung
CN115246331A (zh) * 2022-07-22 2022-10-28 广西电网有限责任公司电力科学研究院 可升降式电动汽车无线充电接收模块

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