CN212342957U - 一种功率分配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电设备技术领域，具体涉及一种功率分配器，包括外部通道和通道选择器，所述外部通道包括第一通道和排布于所述第一通道一侧的第二通道，所述通道选择器包括移动载体和导电件，所述移动载体沿着所述第一通道滑动以选择工作位置，所述第一通道通过移动载体上的导电件与第二通道建立电连接，本实用新型提供的一种功率分配器，解决了现有技术中采用继电器阵列方式，继电器用量多、线路复杂以及成本高的技术问题，同时本实用新型的功率分配器占用空间小、可扩展性强。

Description

一种功率分配器

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，具体涉及一种功率分配器。

背景技术

随着社会的进步，环保意识的增强，电动汽车越来越受到人们的关注，而电动汽车的充电问题关系到电动汽车的普及和推广，为了给不同容量的电动汽车充电，目前很多公司开始研究制造可进行功率分配的充电堆。

现有充电堆的柔性功率分配系统，核心单元是PDU，采用的是单个继电器/接触器组成MxN阵列方式，或是采用多个固定多触点的继电器/接触器的方式，本质上都是一种阵列方式的MxN的继电器组。直接采用继电器阵列的缺点在于，继电器用量多，成本高，需要MxN个复杂的控制线路，此种方案，从结构、电气、硬件、软件上都相当的复杂，不便于进行通道的扩展，且占用空间大。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中采用继电器阵列方式的功率分配器，继电器用量多、线路复杂以及成本高的技术问题，提出了一种功率分配器，应用这种功率分配器能有效节省空间，同时线路简单、成本较低。

本实用新型的技术方案：

一种功率分配器，包括：

外部通道，所述外部通道包括第一通道和排布于所述第一通道一侧的第二通道；

通道选择器，所述通道选择器包括移动载体和导电件，所述移动载体沿着所述第一通道滑动以选择工作位置，所述第一通道通过移动载体上的导电件与第二通道建立电连接。

进一步地，所述第一通道至少为一组，所述第二通道至少为两组，所述通道选择器和所述第一通道一一对应。

进一步地，每组所述第一通道在水平方向上排布至少两个横向铜排，每组所述第二通道在竖直方向排布至少两个竖向铜排，所述通道选择器包括两个导电件，所述导电件用于第一通道的横向铜排与对应的第二通道的竖向铜排建立电连接。

进一步地，至少两组所述第二通道的竖向铜排间隔排布。

进一步地，还包括绝缘座，所述绝缘座被配置为固定安装，所述绝缘座内滑动安装所述通道选择器，所述绝缘座还设有用于所述导电件穿过并移动的滑槽。

进一步地，所述绝缘座包括底座和密封于所述底座开口的盖板，所述底座和盖板均开设所述滑槽。

进一步地，所述绝缘座内设置有导轨，所述通道选择器的移动载体滑动安装在所述导轨上，所述导轨的一侧还设有与所述导轨平行的齿条，所述通道选择器的移动载体上设有与所述齿条配合的齿轮以及驱动所述齿轮的驱动模块。

进一步地，还包括固定座和固定夹，所述固定座用于固定所述第二通道，所述固定夹用于固定所述第一通道。

进一步地，所述通道选择器还包括：

驱动模组，所述驱动模组配置在所述移动载体内，所述驱动模组用于驱动所述导电件移动；

控制器，所述控制器控制所述驱动模组和驱动模块启停。

进一步地，所述驱动模组包括：

丝杆电机，所述丝杆电机和控制器电性连接，所述丝杆电机的丝杆和驱动块上固定的丝杆螺母连接，驱动块两端分别连接有滑动块；

导向杆，所述驱动块和滑动块可在导向杆上滑动；

移动座，所述滑动块上配置有所述移动座，所述导电件位于所述移动座上，所述移动座推动所述导电件电连接外部通道。

进一步地，所述通道选择器还包括偏转模组，所述偏转模组包括：

基座，所述基座被配置为偏转安装，所述基座固定连接所述导电件，所述基座由所述导电件带动进行偏转；

铰接杆，所述铰接杆的第一端铰接于固定块，所述铰接杆的第二端铰接于所述基座；

固定块，所述固定块固定在所述移动载体上。

进一步地，所述导电件的两端分别具有触指结构，所述触指结构包括：

接触部，所述接触部用于建立电连接；

缓冲部，所述缓冲部被配置在所述接触部的一侧，所述缓冲部至少一部分突出于所述接触部，电连接时所述缓冲部的突出部分先于所述接触部搭接。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种功率分配器，与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的功率分配器通过通道选择器沿着第一通道滑动去电连接第二通道，可实现同时对不同功率的车辆充电，相对于采用继电器的方式，本实施例的功率分配器结构简单、无需大量布线、且容易扩展，在需要扩展时，仅需要对应地增加第一通道、第二通道和通道选择器，无需再增加大量的继电器和线缆，而且扩展越多，相应节约的成本越多；

(2)本实用新型的功率分配器通过在第二通道的两侧分别设置第一通道，进一步地节约了柜体的空间，使得电源区和输出保护区的空间相对变大，输入线或输出线之间的电气安全距离变大，可有效降低故障率；

(3)本实用新型每两组第二通道的竖向铜排间隔布置，有效地增加了竖向铜排的电气安全距离；

(4)本实用新型的通道选择器通过驱动模组和偏转模组的配合使得导电件和横向铜排或者竖向铜排接触时是平面接触，避免了在移动载体移动时，导电件一直和横向铜排或者竖向铜排发生摩擦，对铜排和导电件造成损坏；

(5)本实用新型的导电件上设有触指结构，在进行电连接时，由触指结构的缓冲部先行和接触铜排接触，缓冲掉部分压力，使得接触部和接触铜排缓慢搭接，避免了没有缓冲直接接触产生过大的摩擦力导致接触铜排表面镀层损坏，继而导致接触铜排载流量变小，出现电路故障甚至烧毁接触铜排的情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的功率分配器(单侧设置第一通道)的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的通道选择器的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的功率分配器(两侧设置第一通道)的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的功率分配器的安装柜体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的功率分配器的固定方式示意图；

图6为本实用新型实施例提供的绝缘座的第一视角结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的绝缘座的第二视角结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的绝缘座的第三视角结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的通道选择器的第一视角结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的通道选择器的第二视角结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的导电件的结构示意图。

其中，

外部通道1，第一通道11，第二通道12，横向正极铜排111，横向负极铜排112，竖向正极铜排121，竖向负极铜排122；

通道选择器2，移动载体21，导电件22，正极导电件221，负极导电件222，丝杆电机231，丝杆螺母232，驱动块233，滑动块234，导向杆235，移动座236，基座241，铰接杆242，固定块243，导电体251，承载体252，接触部253，缓冲部254；

固定座3，固定夹31，绝缘座32，底座321，盖板322，滑槽323，导轨324，齿条325，齿轮326，驱动模块327，充电模块328；

柜体4，电源区41，功率分配区42，输出保护区43。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1和图9所示，本实施例的功率分配器包括外部通道1和通道选择器2，外部通道1包括第一通道11和排布于第一通道11一侧的第二通道12，通道选择器2包括移动载体21和导电件22，移动载体21沿着第一通道11滑动以选择工作位置，第一通道11通过移动载体21上的导电件22与第二通道12建立电连接。

进一步地，第一通道11至少为一组，第二通道12至少为两组，通道选择器2至少为一个，通道选择器2的数量和第一通道11的组数相同，每组第一通道11下方设置一个通道选择器2，这样，每个通道选择器2都可沿着第一通道11滑动去选择工作位置，到位后电连接第一通道11和需要工作的第二通道12；如图1所示，本实施例的第一通道11为六组，第二通道12为十二组，通道选择器2为六个，六个通道选择器2分别对应配置在六个第一通道11的下方，第一通道11电连接电源，第二通道12电连接充电终端，当其中一组第二通道12电连接的充电终端需要工作时，一个通道选择器2滑动到此第二通道12处建立电连接，当此充电终端的充电功率较大时，两个或更多个通道选择器2滑动到此第二通道12处，即多个电源同时为此充电终端供电，以实现大功率的充电。

由上述内容可知，本实施例提供的一种功率分配器通过通道选择器2沿着第一通道11滑动去电连接第二通道12，可实现不同的功率输出，相对于采用继电器的方式，本实施例的功率分配器结构简单、无需大量布线且容易扩展，在需要扩展时，仅需要对应地增加第一通道11、第二通道12和通道选择器2，无需再增加大量的继电器和线缆，而且扩展地越多，相应节约的成本越多。

优选地，如图3所示，可在第二通道12的两侧分别设置第一通道11，并相应的配置通道选择器2，可以进一步利用空间，如图4所示，本实施例的功率分配器可作为模块整体安装在柜体4的功率分配区42，占用空间小，电源区41和输出保护区43的空间便相对变大，输入线或输出线之间的电气距离变大，有效降低故障率。

进一步地，本实施例的每组第一通道11在水平方向上排布两个横向铜排，每组第二通道12在竖直方向排布两个竖向铜排，通道选择器2包括两个导电件22，导电件22用于第一通道11的横向铜排与对应的第二通道12的竖向铜排建立电连接；具体地，如图1-2所示，本实施例的每组第一通道11均包括横向正极铜排111和横向负极铜排112，每组第二通道12均包括竖向正极铜排121和竖向负极铜排122，通道选择器2包括正极导电件221和负极导电件222，通道选择器2移动到工作位置后，正极导电件221电连接横向正极铜排111和竖向正极铜排121，负极导电件222电连接横向负极铜排112和竖向负极铜排122，横向正极铜排111和横向负极铜排112电连接电源，竖向正极铜排121和竖向负极铜排122对应地电连接充电终端，这样就可以实现电源到充电终端的电能传输。

优选地，第二通道12的竖向铜排间隔排布，具体地，如图1所示，图中从左往右，第一个竖向铜排和第三个竖向铜排为一组，第二个竖向铜排和第四个竖向铜排为一组；当然也可以第一个竖向铜排和第四个竖向铜排为一组，第二个竖向铜排和第五个竖向铜排为一组，第三个竖向铜排和第六个竖向铜排为一组；更多组的间隔排布以此类推，但是需要相应地增加通道选择器2的尺寸，所以本实施例优选为两组之间间隔，同时有效地增加了竖向铜排的电气安全距离。

如图5所示，本实施例的第二通道12通过绝缘子固定在固定座3上，第一通道11通过固定夹31固定，固定夹31为母线夹，通过绝缘子和母线夹来固定外部通道1，有效保障功率分配器的绝缘性能。

本实施例的功率分配器还包括绝缘座32，绝缘座32被配置为固定安装，绝缘座32内滑动安装通道选择器2，绝缘座32还设有用于导电件22穿过并移动的滑槽323，具体地，如图6所示，本实施例的绝缘座32包括底座321和密封于底座321开口的盖板322，底座321固定安装在固定夹31上，底座321和盖板322均开有上述滑槽323，当然此处底座321和盖板322也可一体成型，从侧面安装通道选择器2，需要说明的是本实施例的通道选择器2采用无线通信，避免了通信线路的布置，同时如图7所示，在底座321的一侧设有充电模块328，在通道选择器2不需工作时，可移动到该充电模块328处进行充电，当然通道选择器2也可以采用带线缆的方式，在底座321上开设对应的槽口，采用带线缆的方式可相对节约一定的成本。

进一步地，如图7-8所示，底座321内设置有导轨324，通道选择器2的移动载体21滑动安装在导轨324上，导轨324的一侧还设有与导轨324平行的齿条325，该齿条325的两端固定在底座321上，通道选择器2的移动载体21上设有与齿条325配合的齿轮326以及驱动齿轮326的驱动模块327，驱动模块327是步进电机，也可以是伺服电机或普通电机；本实施例的齿条325穿过移动载体21以节约底座321的内部空间，当然也可以配置在移动载体21之外，对此不作限制，只需要实现齿轮326和齿条325的配合即可，本实施例的绝缘座32既配有能使移动载体21滑动的导轨324，同时还能有效保障两组第一通道11之间的绝缘。

优选地，本实施例的通道选择器2还包括控制器、驱动模组和偏转模组，控制器控制驱动模组的启停，驱动模组带动偏转模组和导电件22以使导电件22与第一通道11和第二通道12建立电连接，具体地，如图10所示，驱动模组中的丝杆电机231和控制器电性连接，丝杆电机231的丝杆和驱动块233上固定的丝杆螺母232连接，驱动块233两端分别连接有滑动块234，驱动块233和滑动块234可在导向杆235上滑动，滑动块234上配置有移动座236，导电件22位于移动座236上，移动座236推动导电件22电连接外部通道1；如图9-10所示，偏转模组中的基座241被配置为偏转安装，基座241固定连接导电件22，基座241跟随导电件22进行偏转，铰接杆242的第一端铰接于基座241，铰接杆242的第二端铰接于固定块243，固定块243固定在移动载体21上。本实施例的通道选择器2通过驱动模组和偏转模组的配合使得导电件22和横向铜排或者竖向铜排接触时是平面接触，避免了在移动载体21移动时，导电件22一直和横向铜排或者竖向铜排发生摩擦，对铜排和导电件22造成损坏。

进一步地，如图11所示，本实施例的触指结构包括导电体251和承载体252，导电体251和承载体252固定连接，导电体251上设有接触部253，用于和接触铜排搭接，缓冲部254被配置在接触部253的一侧，缓冲部254的一部分突出于接触部253，在接触部253和接触铜排搭接时，缓冲部254的突出部分先于接触部253和接触铜排接触，本实施例的缓冲部254采用尼龙塑料，尼龙的机械强度高、耐磨且韧性好，在弯曲时不易断裂，在进行搭接时，由缓冲部254先行和接触铜排接触，缓冲掉部分压力，使得接触部253和接触铜排缓慢搭接，避免了没有缓冲直接接触产生过大的摩擦力导致接触铜排表面镀层损坏，继而导致接触铜排载流量变小，出现电路故障甚至烧毁接触铜排的情况。

由上述内容可知，本实施例提供的一种功率分配器解决了现有技术中采用继电器阵列方式，使得继电器用量多、线路复杂以及成本高的技术问题，同时本实用新型的功率分配器占用空间小、可扩展性强。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种功率分配器，其特征在于，包括：

外部通道(1)，所述外部通道(1)包括第一通道(11)和排布于所述第一通道(11)一侧的第二通道(12)；

通道选择器(2)，所述通道选择器(2)包括移动载体(21)和导电件(22)，所述移动载体(21)沿着所述第一通道(11)滑动以选择工作位置，所述第一通道(11)通过移动载体(21)上的导电件(22)与第二通道(12)建立电连接。

2.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，所述第一通道(11)至少为一组，所述第二通道(12)至少为两组，所述通道选择器(2)和所述第一通道(11)一一对应。

3.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，每组所述第一通道(11)在水平方向上排布至少两个横向铜排，每组所述第二通道(12)在竖直方向排布至少两个竖向铜排，所述通道选择器(2)包括两个导电件(22)，所述导电件(22)用于第一通道(11)的横向铜排与对应的第二通道(12)的竖向铜排建立电连接。

4.根据权利要求3所述的一种功率分配器，其特征在于，至少两组所述第二通道(12)的竖向铜排间隔排布。

5.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，还包括绝缘座(32)，所述绝缘座(32)被配置为固定安装，所述绝缘座(32)内滑动安装所述通道选择器(2)，所述绝缘座(32)还设有用于所述导电件(22)穿过并移动的滑槽(323)。

6.根据权利要求5所述的一种功率分配器，其特征在于，所述绝缘座(32)包括底座(321)和密封于所述底座(321)开口的盖板(322)，所述底座(321)和盖板(322)均开设所述滑槽(323)。

7.根据权利要求5所述的一种功率分配器，其特征在于，所述绝缘座(32)内设置有导轨(324)，所述通道选择器(2)的移动载体(21)滑动安装在所述导轨(324)上，所述导轨(324)的一侧还设有与所述导轨(324)平行的齿条(325)，所述通道选择器(2)的移动载体(21)上设有与所述齿条(325)配合的齿轮(326)以及驱动所述齿轮(326)的驱动模块(327)。

8.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，还包括固定座(3)和固定夹(31)，所述固定座(3)用于固定所述第二通道(12)，所述固定夹(31)用于固定所述第一通道(11)。

9.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，所述通道选择器(2)还包括：

驱动模组，所述驱动模组配置在所述移动载体(21)内，所述驱动模组用于驱动所述导电件(22)移动；

控制器，所述控制器控制所述驱动模组启停。

10.根据权利要求9所述的一种功率分配器，其特征在于，所述驱动模组包括：

丝杆电机(231)，所述丝杆电机(231)和控制器电性连接，所述丝杆电机(231)的丝杆和驱动块(233)上固定的丝杆螺母(232)连接，驱动块(233)两端分别连接有滑动块(234)；

导向杆(235)，所述驱动块(233)和滑动块(234)可在导向杆(235)上滑动；

移动座(236)，所述滑动块(234)上配置有所述移动座(236)，所述导电件(22)位于所述移动座(236)上，所述移动座(236)推动所述导电件(22)电连接外部通道(1)。

11.根据权利要求9所述的一种功率分配器，其特征在于，所述通道选择器(2)还包括偏转模组，所述偏转模组包括：

基座(241)，所述基座(241)被配置为偏转安装，所述基座(241)固定连接所述导电件(22)，所述基座(241)由所述导电件(22)带动进行偏转；

铰接杆(242)，所述铰接杆(242)的第一端铰接于固定块(243)，所述铰接杆(242)的第二端铰接于所述基座(241)；

固定块(243)，所述固定块(243)固定在所述移动载体(21)上。

12.根据权利要求1所述的一种功率分配器，其特征在于，所述导电件(22)的两端分别具有触指结构，所述触指结构包括：

接触部(253)，所述接触部(253)用于建立电连接；

缓冲部(254)，所述缓冲部(254)被配置在所述接触部(253)的一侧，所述缓冲部(254)至少一部分突出于所述接触部(253)，电连接时所述缓冲部(254)的突出部分先于所述接触部(253)搭接。

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