CN219077030U - 一种充电功率单元及充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电功率单元及充电桩，包括封装模块和散热模块，其中，封装模块的内部封装有充电相关器件，封装模块具有输入连接器及输出连接器的一侧设置有封装开口；散热模块与封装模块贴合布置，且散热模块的内部形成有独立风道；封装开口用于与充电桩的主机箱的汇流侧配合以实现密封防护。该充电功率单元，在实际应用过程中，当充电功率单元安装至充电桩时，封装开口与充电桩的主机箱的汇流侧配合以实现密封防护，能够保证充电桩安全稳定运行，同时相比于传统充电桩而言，充电功率单元不需要单独实现高防护，大大降低了成本。

Description

一种充电功率单元及充电桩

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，更具体地说，涉及一种充电功率单元及充电桩。

背景技术

随着新能源汽车的普及应用，充电桩使用故障率高、效率低等问题也逐渐成为充电运营企业发展的痛点和用户抱怨的焦点。充电模块故障率高，究其原因，主要是因为充电模块的防护等级为IP20，采用成熟的直通风散热方式，对恶劣环境(沙尘，盐雾，凝露，导电粒子)的防护性能较弱，同时充电模块的功率密度较大，普遍工作在高电压、大电流状态下，进一步造成了对恶劣环境的敏感性。

为了解决以上防护性能弱的问题，现有方案采用“独立风道技术方案”，该方案将模块内部分为上下两层。上层封装为对环境(沙尘，水气，盐雾等)敏感的器件，如电容、半导体、磁性元件等；下层为散热器等对环境不受影响的部件，而且下部的风道更为通畅，保证了换热效率。但是，该方案要求充电模块必须单独实现高防护，包括输入连接器及输出连接器，成本高。

综上所述，如何解决为满足充电桩安全稳定运行导致成本高的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种充电功率单元及充电桩，以解决为满足充电桩安全稳定运行导致成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种充电功率单元，用于安装至充电桩，包括：

封装模块，内部封装有充电相关器件，所述封装模块具有输入连接器及输出连接器的一侧设置有封装开口；

散热模块，与所述封装模块贴合布置，且所述散热模块的内部形成有独立风道；

其中，所述封装开口用于与所述充电桩的主机箱的汇流侧配合以实现密封防护。

可选地，所述封装开口的布置方向与所述独立风道的布置方向呈夹角布置。

可选地，所述封装开口在所述封装模块的对应侧整侧开口或局部开口。

可选地，所述封装模块与所述散热模块呈上下布置或前后布置。

可选地，所述封装开口与所述主机箱的汇流侧通过密封胶条密封配合，且所述密封胶条与所述封装开口密封配合的防护等级不低于IP65。

相比于背景技术介绍内容，上述充电功率单元，用于安装至充电桩，包括封装模块和散热模块，其中，封装模块的内部封装有充电相关器件，封装模块具有输入连接器及输出连接器的一侧设置有封装开口；散热模块与封装模块贴合布置，且散热模块的内部形成有独立风道；封装开口用于与充电桩的主机箱的汇流侧配合以实现密封防护。该充电功率单元，在实际应用过程中，当充电功率单元安装至充电桩时，封装开口与充电桩的主机箱的汇流侧配合以实现密封防护，能够保证充电桩安全稳定运行，同时相比于传统充电桩而言，充电功率单元不需要单独实现高防护，大大降低了成本。

另外，本实用新型还提供了一种充电桩，包括主机箱和安装于所述主机箱内的充电功率单元，其中，所述充电功率单元为上述任一方案所描述的充电功率单元。由于该充电功率单元具有上述技术效果，因此具有该充电功率单元的充电桩也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

可选地，所述主机箱的内壁上设置有用于插装所述充电功率单元的安装插槽。

可选地，所述充电功率单元的数量为多个且呈自下而上依次排布，且各个所述充电功率单元的独立风道的进风口位于所述主机箱的进风侧，各个所述充电功率单元的独立风道的出风口位于所述主机箱的出风侧，各个所述充电功率单元的输入连接器及输出连接器位于所述主机箱的汇流侧。

可选地，所述汇流侧设置有输入汇流排和输出汇流排，各个所述充电功率单元的输入连接器均连接于所述输入汇流排，各个所述充电功率单元的输出连接器均连接于所述输出汇流排。

可选地，所述主机箱对应所述进风侧和/或所述出风侧设置有可开闭的第一门板，所述主机箱对应所述汇流侧设置有可开闭的第二门板，其中所述第一门板为带有通风孔的门板结构。

可选地，所述第一门板为所述主机箱的侧面门板，所述第二门板为所述主机箱的前面门板。

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例，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为本实用新型实施例提供的充电功率单元的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的充电桩上装载充电功率单元的分体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的轴侧结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的右侧结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的左侧结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元的轴侧结构示意图。

其中，图1-图6中：

封装模块1、输入连接器11、输出连接器12、封装开口13；

散热模块2；

主机箱3、安装插槽31、第一门板32、第二门板33；

密封胶条4；

充电功率单元5；

输入汇流排6；

输出汇流排7；

配电仓8；

塑壳断路器9。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种充电功率单元及充电桩，以解决为满足充电桩安全稳定运行导致成本高的问题。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

参照图1-图6，其中，图1为本实用新型实施例提供的充电功率单元的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的充电桩上装载充电功率单元的分体结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的轴侧结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的右侧结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元所组成的充电桩的超薄结构的左侧结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的封装模块与散热模块呈前后布置时充电功率单元的轴侧结构示意图。

本实用新型具体提供了一种充电功率单元，用于安装至充电桩，具体包括封装模块1和散热模块2，其中，封装模块1的内部封装有充电相关器件，封装模块1具有输入连接器11及输出连接器12的一侧设置有封装开口13；散热模块2与封装模块1贴合布置，且散热模块2的内部形成有独立风道；并且封装开口13用于与充电桩的主机箱3的汇流侧配合以实现密封防护。

该充电功率单元5，在实际应用过程中，当充电功率单元5安装至充电桩时，封装开口13与充电桩的主机箱3的汇流侧配合以实现密封防护，能够保证充电桩安全稳定运行，同时相比于传统充电桩而言，充电功率单元5不需要单独实现高防护，大大降低了成本。

需要说明的是，输入连接器11及输出连接器12具体可以是接线端子的结构形式，又或者是其他电气连接件的结构形式，在此不做更具体的限定。另外需要说明的是，封装模块1内部封装的充电相关器件，具体可以是电容、半导体、磁性元器件等对环境(比如沙尘、水气、盐雾等)敏感的元器件；而散热模块2除了包括独立风道之外，一般独立风道内部还具有散热器和/或与散热器相关等对受环境因素影响较小或不受环境影响的部件。

在一些具体的实施方案中，上封装开口13的布置方向具体可以与独立风道的布置方向呈夹角布置。比如呈垂直的布置方式，以面向充电桩的正面参照为例，独立风道的布置方向为充电桩的左右方向时，封装开口13的布置方向可以是朝向充电桩的正面(也即前门板侧)。当然可以理解的是，上述采用垂直的布置方式仅仅是本实用新型实施例的优选举例而已，该种方式尤其适用于充电功率单元5的水平横截面呈方形结构的形式，此时独立风道的进风口和出风口在同一方向上布置，实际应用过程中，还可以根据充电功率单元的具体结构形式设计成其他夹角布置的方式，比如，当充电功率单元的进风口和出风口在不同方向布置时，此时封装开口13与进风口的夹角、及封装开口13与出风口的夹角还可以是其他适配值，在此不做更具体的限定。

通过将封装开口13设计成与独立风道呈夹角布置的结构形式，使得封装开口13对应侧的输入连接器11及输出连接器12的进出线的位置不在独立风道所在的方向上，更加方便进出线的配电操作，配电与独立风道在空间上完全隔开，不存在挡风的可能性。

需要说明的是，上述封装开口13在封装模块1的对应侧可以设计成整侧开口的方式，也可以设计成仅局部开口的方式，只要能够满足输入连接器11及输出连接器12的进出线的配电操作即可。另外，由于充电功率单元5的封装模块1采用开口的布置方式，使得封装模块1内的电路板上的热源更有利于通过该封装开口13向充电桩整体的内部空间散热，有助提升封装模块1的散热效果。

在另外一些具体的实施方案中，参照图1和图2，上述封装模块1与散热模块2具体可以设计为呈上下布置的结构形式，通过设计成该种结构形式，使得充电桩在高度方向上可以布置更多的充电功率单元5，有助于扩展充电桩整体的容量。当然可以理解的是，实际应用过程中，也可以将封装模块1与散热模块2设计成前后布置的结构形式，具体可参见图3-图6。由于封装模块1和散热模块2呈前后布置，充电功率单元5若采用自下而上的方式排布时，能够使得整个充电桩具有超薄的特性，外观造型更加美观灵巧。实际应用过程中，可以根据具体需求进行配置，在此不做更具体的限定。

在一些具体的实施方案中，上述封装开口13与主机箱3的汇流侧具体可以通过密封胶条4密封配合，且密封胶条4与封装开口13密封配合的防护等级不低于IP65。通过密封胶条的方式进行密封配合，使得装配和调节更加方便，方便对充电功率单元的拆装及更换。

另外，本实用新型还提供了一种充电桩，包括主机箱和安装于主机箱内的充电功率单元，其中，该充电功率单元5前述任一方案所描述的充电功率单元。由于前述充电功率单元5具有前述技术效果，因此具有该充电功率单元5的充电桩也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

在一些具体的实施方案中，为了方便充电功率单元5的拆装及维护，上述主机箱3的内壁上具体可以设置有用于插装充电功率单元5的安装插槽31。通过设计该安装插槽31，一方面增加了主机箱的整体强度，另一方面还提升了充电功率单元5拆装的便捷性。仅需要将封装模块1对应的输入连接器11和输出连接器12与对应的汇流件拆除即可，通过将充电功率单元5抽出。

进一步的实施方案中，为了方便充电功率单元5的抽取操作，充电功率单元5上对应抽取侧还可以设计有抽取把手。

在另外一些具体的实施方案中，上述充电功率单元5的数量优选为多个且具体可以设计为呈自下而上依次排布的方式，其中，各个充电功率单元5的独立风道的进风口位于主机箱3的进风侧，各个充电功率单元5的独立风道的出风口位于主机箱3的出风侧，各个充电功率单元5的输入连接器11及输出连接器12位于主机箱3的汇流侧。通过设计成该种结构形式，使得各个充电功率单元5的输入连接器11及输出连接器12配电更加方便操作，并且风道布置规则，利于整体布置。

当然可以理解的是，当有其他布置需求时，各个充电功率单元5的布置方向也可以设计成不同的结构形式，实际应用过程中，可以根据实际需求选择配置，在此不做更具体的限定。

进一步的实施方案中，上述汇流侧可以设置有输入汇流排6和输出汇流排7，各个充电功率单元5的输入连接器11均连接于输入汇流排6，各个充电功率单元5的输出连接器12均连接于输出汇流排7。通过该种布置方式，使得各个充电功率单元5的输入连接器11均连接于同一个输入汇流件上，各个充电功率单元5的输出连接器12均连接于同一个输出汇流件上，结构上更加简洁，易于安装和布置，有助于节省安装工时。

在一些具体的实施方案中，上述主机箱3对应进风侧和/或出风侧可以设置有可开闭的第一门板32，主机箱3对应汇流侧设置有可开闭的第二门板33，其中第一门板32为带有通风孔的门板结构。通过设计该第一门板32，使得充电功率单元5的拆装更加便捷，一般优选采用仅在充电功率单元5的拆装侧(比如抽拉拆装时)布置第一门板32，这样能够节省开门的布置，同时提升接线区的布置空间，有助于节约结构成本。通过第二门板33的布置，使得配线操作更加方便，同时还能够保证充电桩整体的防护效果。

需要说明的是，上述第一门板32具体可以为主机箱3的侧面门板，第二门板33可以为主机箱3的前面门板。当然可以理解的是，实际应用过程中，还可以将第一门板32设计成主机箱3的前面门板，第二门板33设计为主机箱3的侧面门板。实际应用过程中，可以根据实际需求进行具体配置。另外需要说明的是，此处的前门面板和侧门面板中的前面和侧面方位具体是指面向充电桩的正面时用户所感知的方位。

另外需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种充电功率单元，用于安装至充电桩，其特征在于，包括：

封装模块(1)，内部封装有充电相关器件，所述封装模块(1)具有输入连接器(11)及输出连接器(12)的一侧设置有封装开口(13)；

散热模块(2)，与所述封装模块(1)贴合布置，且所述散热模块(2)的内部形成有独立风道；

其中，所述封装开口(13)用于与所述充电桩的主机箱(3)的汇流侧配合以实现密封防护。

2.如权利要求1所述的充电功率单元，其特征在于，所述封装开口(13)的布置方向与所述独立风道的布置方向呈夹角布置。

3.如权利要求1所述的充电功率单元，其特征在于，所述封装开口(13)在所述封装模块(1)的对应侧整侧开口或局部开口。

4.如权利要求1所述的充电功率单元，其特征在于，所述封装模块(1)与所述散热模块(2)呈上下布置或前后布置。

5.如权利要求1所述的充电功率单元，其特征在于，所述封装开口(13)与所述主机箱(3)的汇流侧通过密封胶条(4)密封配合，且所述密封胶条(4)与所述封装开口(13)密封配合的防护等级不低于IP65。

6.一种充电桩，包括主机箱和安装于所述主机箱内的充电功率单元，其特征在于，所述充电功率单元(5)为如权利要求1-5中任一项所述的充电功率单元。

7.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述主机箱(3)的内壁上设置有用于插装所述充电功率单元(5)的安装插槽(31)。

8.如权利要求6所述的充电桩，其特征在于，所述充电功率单元(5)的数量为多个且呈自下而上依次排布，且各个所述充电功率单元(5)的独立风道的进风口位于所述主机箱(3)的进风侧，各个所述充电功率单元(5)的独立风道的出风口位于所述主机箱(3)的出风侧，各个所述充电功率单元(5)的输入连接器(11)及输出连接器(12)位于所述主机箱(3)的汇流侧。

9.如权利要求8所述的充电桩，其特征在于，所述汇流侧设置有输入汇流排(6)和输出汇流排(7)，各个所述充电功率单元(5)的输入连接器(11)均连接于所述输入汇流排(6)，各个所述充电功率单元(5)的输出连接器(12)均连接于所述输出汇流排(7)。

10.如权利要求8所述的充电桩，其特征在于，所述主机箱(3)对应所述进风侧和/或所述出风侧设置有可开闭的第一门板(32)，所述主机箱(3)对应所述汇流侧设置有可开闭的第二门板(33)，其中所述第一门板(32)为带有通风孔的门板结构。

11.如权利要求10所述的充电桩，其特征在于，所述第一门板(32)为所述主机箱(3)的侧面门板，所述第二门板(33)为所述主机箱(3)的前面门板。

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