CN217656450U - 充电装置及换电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种充电装置及换电柜，方便充电模块的检修操作，提高检修效率。所述充电装置，包括机壳、至少一个充电模块、固定架、进线电缆、出线电缆，出线电缆的输入端与充电模块的输出端连接，出线电缆的输出端经出线孔引至机壳外。本实用新型充电装置，将充电模块及相关附件集成在一机壳内，形成一个整体，可作为换电柜的充电装置使用，出线电缆的输出端引出后可连接换电柜电池仓上的充电插座，从而对电池仓内的电池充电，相比现有技术中充电模块内置于换电柜柜体内，本实用新型方便充电模块的检修和管理，有利于提高检修效率，提高换电柜的有效利用率。

Description

充电装置及换电柜

技术领域

本实用新型属于电动汽车充换电技术领域，具体说是电动汽车换电柜充电装置的结构改进及有该充电装置的换电柜。

背景技术

随着电动汽车在城市的日益普及，电动汽车的里程焦虑问题也越来越受到人们的关注，电动汽车补充电能的方式包括充电和换电两种，其中换电模式以其快捷方便的服务过程收到电动汽车用户的青睐，它能够提供像燃油车加油一样便利快捷的换电服务，可以几分钟内快速换电，换电模式下新能源车企可以减少电池的搭载量，既能解决里程焦虑问题也可以降低车重，提高整车能效。

为便于电动汽车换电，通常设置换电站，换电站内设置换电柜，待换电电动汽车驶入换电站，汽车移出亏电电池，然后将换电柜内已经充满电的电池更换给汽车，替换下来的亏电电池输送到换电柜电池仓内，换电柜内置有充电模块，电池仓内设置有与电池上的充电接头相匹配的充电插座，电池进入电池仓内后其充电插头与电池仓内的充电插座配合连接，实现对亏电电池的充电操作，汽车无需现场等候亏电电池充电完成，充电效率高。

然而，由于现有换电柜的充电模块通常内置于换电柜柜体内，而换电柜内通常设置多个电池仓，各电池仓对应设置一充电模块，使得现有换电柜充电模块检修不便，效率低，影响换电柜的正常使用。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种充电装置及换电柜，方便充电模块的检修操作，提高检修效率。

为达到上述技术效果，本实用新型所提出的充电装置的技术方案是，一种充电装置，包括：

机壳，其上设有进线孔和出线孔；

至少一个充电模块，其位于所述机壳内并具有输入端和输出端；

固定架，其固设在所述机壳内，用于定位所述充电模块；

进线电缆，其输出端经所述进线孔引至所述机壳内并与所述充电模块的输入端连接；

出线电缆，其设置多根，所述出线电缆的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述出线电缆的输出端经所述出线孔引至所述机壳外。

当所述充电模块数量为一个时，其具有一个所述输入端和多个所述输出端，多个所述出线电缆与多个所述输出端一一对应连接；

当所述充电模块数量为多个时，各所述充电模块具有一个输入端和一个输出端，所述进线电缆具有多个供电输出端，所述供电输出端与多个所述充电模块的输入端一一对应连接，多个所述出线电缆与多个所述充电模块的输出端一一对应连接。

所述固定架上形成有定位槽，所述定位槽的数量不少于所述充电模块的数量，以使多个所述充电模块能够分别由不同的所述定位槽定位。

所述固定架包括下支撑板和上限位板，所述定位槽形成在所述下支撑板和/或所述上限位板上，当所述下支撑板和所述上限位板上均形成有所述定位槽时，所述下支撑板上的定位槽和所述上限位板上的定位槽相对设置，共同构成所述充电模块的定位空间。

所述机壳上布设有通风孔。

所述机壳内设有散热风机，所述通风孔包括进风通风孔和出风通风孔，所述进风通风孔位于所述散热风机的进风侧，所述出风通风孔位于所述散热风机的出风侧，所述固定架位于所述散热风机和所述出风通风孔之间。

所述机壳内还设有位于所述固定架一侧的竖直隔板，用于安装电气件，所述竖直隔板可沿竖直轴线左右翻转，所述机壳的左右侧板中，至少与所述竖直隔板相邻的该侧板可拆卸。

所述机壳的前侧板上配置有门体。

本实用新型还提出了一种换电柜，包括：

柜体，所述柜体内设有多个电池仓位，所述电池仓位上设有用于对亏电电池充电的充电插座；

工控机；

还包括上述的充电装置，各所述出线电缆的输出端与各所述电池仓位的充电插座一一对应连接。

所述机壳的底面上布设有紧固件，用于将所述充电装置固设在所述柜体内，所述充电模块与所述工控机通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型充电装置，将充电模块及相关附件集成在一机壳内，形成一个整体，可作为换电柜的充电装置使用，出线电缆的输出端引出后可连接换电柜电池仓上的充电插座，从而对电池仓内的电池充电，相比现有技术中充电模块内置于换电柜柜体内，本实用新型方便充电模块的检修和管理，有利于提高检修效率，提高换电柜的有效利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中充电装置立体图；

图2为本实用新型实施例中充电装置省略门体后的立体图；

图3为本实用新型实施例中充电装置省略门体及散热风机后的立体图；

图4为本实用新型实施例中充电装置省略充电模块、门体、散热风机、顶板及右侧板后的立体图；

图5为本实用新型实施例中充电装置省略后侧板后的后侧视角立体图；

图6为本实用新型实施例中具有该充电装置的换电柜立体结构示意图。

附图标记：

1、充电装置；10、机壳；11、进线孔；12、出线孔；13、通讯孔；14、进风通风孔；15、出风通风孔；16、门体；17、锁具；18、边紧固件；19、角紧固件；20、充电模块；30、固定架；31、定位槽；32、下支撑板；33、上限位板；40、散热风机；50、辅助散热风机；60、竖直隔板；70、挡板；80、钣金支架；90、风机支架；

2-柜体；3-电池仓位。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1至图5，本实施例一种充电装置1，用于对换电柜电池仓内的亏电电池进行充电，所述充电装置1包括机壳10、充电模块20、固定架30、进线电缆和出线电缆。

其中，机壳10呈长方形状，包括底板、顶板、前侧板、后侧板、左侧板和后侧板，各个侧板之间通过螺栓连接固定。机壳10上设有进线孔11和出线孔12，本实施例中其设在前侧板上并靠近前侧板的下部。

充电模块20的数量至少为一个，其位于机壳10内并具有输入端和输出端，充电模块20包括DC/DC，用于升降压，即对输入电进行整流调压，充电模块20具体采用现有充电模块，对其充电原理在此不做赘述。

固定架30固设在机壳10内，用于定位充电模块20，使充电模块20在机壳10内时能够保持稳固。

进线电缆（未图示）输出端经进线孔11引至机壳10内并与充电模块20的输入端连接，进线电缆为三相线。

出线电缆（未图示）设置多根，出线电缆的输入端与充电模块20的输出端连接，出线电缆的输出端经出线孔12引至机壳10外，以便对换电柜内的待充电电池充电。优选地，出线孔12的数量与出线电缆的根数相等，以便一一对应分别引出，有序出线。

当单个充电模块20的功率较大时，其数量可以为一个，当其数量为一个时，该充电模块20具有一个输入端和多个输出端，进线电缆的输出端连接在该充电模块20的输入端上，多个出线电缆与充电模块20的多个输出端一一对应连接。

当单个充电模块20的功率较小，而待充电电池所需功率较大时，充电模块20的数量为多个，各充电模块20具有一个输入端和一个输出端，进线电缆具有多个供电输出端，即其分为多个支路，各支路分别具有一供电输出端，其供电输出端与多个充电模块20的输入端一一对应连接，多个出线电缆与多个充电模块20的输出端一一对应连接。

优选地，本实施例中采用多个较小功率的充电模块20分别对多个待充电电池进行充电，较小功率的充电模块20成本低、易于获得，且散热量较少。

对于固定架30对充电模块20的定位作用，具体地，在固定架30上形成有定位槽31，如图5所示，定位槽31的数量不少于充电模块20的数量，以使多个充电模块20能够分别由不同的定位槽31定位，即每个充电模块20定位在一定位槽31内，多个定位槽31可间隔设置，使得充电模块20间隔设置，从而利于散热。各定位槽31由一对相互平行的条形挡板围成，呈长条状，充电模块20可沿着定位槽31推入固定架30或从中取出，方便检修和管理。

固定架30具体可通过设置机壳10内的钣金支架80固定，具体地，固定架30包括下支撑板32和上限位板33，定位槽31形成在下支撑板32和/或上限位板33上，即下支撑板32和上限位板33中至少其中之一上设有定位槽31。而当下支撑板32和上限位板33上均形成有定位槽31时，下支撑板32上的定位槽31和上限位板33上的定位槽31相对设置，共同构成充电模块20的定位空间。

机壳10上布设有通风孔，以利于充电模块20的散热。

为进一步提高散热效果，机壳10内设有散热风机40，如图1至图4所示，通风孔包括进风通风孔14和出风通风孔15，进风通风孔14位于散热风机40的进风侧，出风通风孔15位于散热风机40的出风侧，固定架30位于散热风机40和出风通风孔15之间。散热风机40工作时，通过进风通风孔14吸入外界低温气流，流经固定架30上的充电模块20进行散热后，热交换后的高温气流由出风通风孔15流出。本实施例中进风通风孔14及散热风机40均设在机壳10的前侧板上，散热风机40位于门体16的内侧面上，其数量为多个，统一安装在一风机支架90上，风机支架90固设在门体16的内侧面上，出风通风孔15设在机壳10的后侧板上。

同样为进一步提高散热效果，在钣金支架80的后侧也设置有多个辅助散热机50，如图5所示，辅助散热风机50与充电模块20一一对应设置，起到强化散热的作用。

对于充电装置1的电气件，比如控制主板、熔断器及防雷装置等，机壳10内还设有位于固定架30一侧的竖直隔板60，如图3至图5所示，用于安装所述电气件。竖直隔板60可沿竖直轴线左右翻转，且机壳10的左右侧板中，至少与竖直隔板60相邻的该侧板可拆卸。这样，当竖直隔板60上的电气件需要检修维护时，将与其临近的机壳10侧板（本实施例中为左侧板）拆卸下来，然后将竖直隔板60向外翻转至露出机壳10外部，以方便检修。

本实施例中竖直隔板60数量为两个，位于固定架30的左侧，两竖直隔板60间隔设置，两竖直隔板60的前端由一挡板70连接，以封闭两竖直隔板60之间空间的前端，使两竖直隔板60之间形成风道，机壳10左侧板、竖直隔板60及机壳10后侧板上形成有与该风道连通的通风孔，竖直隔板60上也设置有散热风机（未图示），散热风机位于风道内，对竖直隔板60上的电气件进行单独散热。

为进一步方便检修，机壳10的前侧板上配置有门体16，门体16上配置有锁具17，提高使用安全性，如图1所示。

参照图6，本实施例还提出了一种换电柜，包括柜体2、工控机和上述的充电装置1，当然还包括现有技术中换电柜的其他现有结构部件，在此不做赘述。

柜体2内设有多个电池仓位3，电池仓位3上设有用于对亏电电池充电的充电插座，电池仓位3及充电插座的结构同现有技术。充电装置1的各出线电缆的输出端与各电池仓位3的充电插座一一对应连接，通过该充电装置1对各电池仓位3内的亏电电池充电，相比现有技术中充电模块20内置于换电柜柜体2内，本实施例更方便充电模块20的检修和管理，有利于提高检修效率，提高换电柜的有效利用率。

进一步地，机壳10的底面上布设有紧固件，用于将充电装置1固设在柜体2内，充电模块20与工控机通讯连接，本实施例充电装置1与换电柜形成“柜中柜”结构形式，使整个换电柜结构紧凑。

具体而言，机壳10的底面分布有八个紧固件，即4个边紧固件18和4个角紧固件19，紧固件采用螺栓和螺母配合方式，将整个充电装置1固设在换电柜柜体2内，充电装置1的设置位置以不妨碍换电柜其他结构部件正常工作为准，本实施例中其设在换电柜的柜体2的底部一角处，即在柜体2的底部一角处预留充电装置放置仓位，充电装置1安装在此仓位内。机壳的前侧板上还设有通讯孔13，使换电柜工控机与充电模块20采用 485 通讯，485总线经此孔实现通讯功能，采用 MODBUS 协议，工控机为上位机，充电模块20为下位机，通讯的主要目的是实现工控机对于充电模组的控制（快充模式、慢充模式、充电停止），同时工控机获取充电数据。

由于换电柜的柜体2内部空间有限，则充电装置放置仓位空间较小，限制了单个充电模块20的充电功率不会很大，则本实施例中充电模块20数量优选多个，各充电模块20对待充电池进行一对一充电；若待充电池需要快充时，可以通过逻辑开关控制选择两个或三个充电模块20同时对一块电池充电即可。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：

机壳，其上设有进线孔和出线孔；

至少一个充电模块，其位于所述机壳内并具有输入端和输出端；

固定架，其固设在所述机壳内，用于定位所述充电模块；

进线电缆，其输出端经所述进线孔引至所述机壳内并与所述充电模块的输入端连接；

出线电缆，其设置多根，所述出线电缆的输入端与所述充电模块的输出端连接，所述出线电缆的输出端经所述出线孔引至所述机壳外。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

当所述充电模块数量为一个时，其具有一个所述输入端和多个所述输出端，多个所述出线电缆与多个所述输出端一一对应连接；

当所述充电模块数量为多个时，各所述充电模块具有一个输入端和一个输出端，所述进线电缆具有多个供电输出端，所述供电输出端与多个所述充电模块的输入端一一对应连接，多个所述出线电缆与多个所述充电模块的输出端一一对应连接。

3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

所述固定架上形成有定位槽，所述定位槽的数量不少于所述充电模块的数量，以使多个所述充电模块能够分别由不同的所述定位槽定位。

4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，

所述固定架包括下支撑板和上限位板，所述定位槽形成在所述下支撑板和/或所述上限位板上，当所述下支撑板和所述上限位板上均形成有所述定位槽时，所述下支撑板上的定位槽和所述上限位板上的定位槽相对设置，共同构成所述充电模块的定位空间。

5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

所述机壳上布设有通风孔。

6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于，

所述机壳内设有散热风机，所述通风孔包括进风通风孔和出风通风孔，所述进风通风孔位于所述散热风机的进风侧，所述出风通风孔位于所述散热风机的出风侧，所述固定架位于所述散热风机和所述出风通风孔之间。

7.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

所述机壳内还设有位于所述固定架一侧的竖直隔板，用于安装电气件，所述竖直隔板可沿竖直轴线左右翻转，所述机壳的左右侧板中，至少与所述竖直隔板相邻的该侧板可拆卸。

8.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，

所述机壳的前侧板上配置有门体。

9.一种换电柜，包括：

柜体，所述柜体内设有多个电池仓位，所述电池仓位上设有用于对亏电电池充电的充电插座；

工控机；

其特征在于，还包括权利要求1至8中任一项所述的充电装置，各所述出线电缆的输出端与各所述电池仓位的充电插座一一对应连接。

10.根据权利要求9所述的换电柜，其特征在于，

所述机壳的底面上布设有紧固件，用于将所述充电装置固设在所述柜体内，所述充电模块与所述工控机通讯连接。

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