CN219651049U - 一种集成有矩阵式充电模块的充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成有矩阵式充电模块的充电站，包括基座、充电模块和多个充电桩，基座安装有高压柜、变压器和低压柜，高压柜、变压器和低压柜依次电性连接，基座设有安装室；充电模块和基座连接并容纳于安装室，充电模块包括安装框架、输入组件、转换组件、控制组件和多个输出母线，多个输出母线均和控制组件连接，输入组件和低压柜电性连接，转换组件和控制组件配合以控制输出母线的输出功率；多个充电桩和输出母线一一对应连接。将充电模块集成在充电站的机座中，可以有效提高充电站的一体化程度，减少充电站的占地面积。

Description

一种集成有矩阵式充电模块的充电站

技术领域

本实用新型涉及充电站技术领域，特别涉及一种集成有矩阵式充电模块的充电站。

背景技术

目前的汽车充电站多采用分体式，即箱式变电站和充电设备分为两套单独的设备单独安装，一体化性能较差；另外电动汽车充电桩多使用带交直流转换的一体式充电桩，体积相对较大，且充电枪数量少，无法满足市场大量电动车充电需要；如果安装足够多的一体式充电桩，那么占地面积和建设成本均会大幅增加。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种集成有矩阵式充电模块的充电站，一体化程度高，能够有效减小充电站的占地面积和建设成本。

根据本实用新型实施例的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，包括基座、充电模块和多个充电桩，基座安装有高压柜、变压器和低压柜，所述高压柜、所述变压器和所述低压柜依次电性连接，所述基座设有安装室；充电模块和所述基座连接并容纳于所述安装室，所述充电模块包括安装框架、输入组件、转换组件、控制组件和多个输出母线，所述输入组件、所述控制组件和所述转换组件沿竖直方向依次安装于所述安装框架，多个所述输出母线均和所述控制组件连接，所述输入组件和所述低压柜电性连接，所述转换组件和所述控制组件配合以控制所述输出母线的输出功率；多个充电桩和所述输出母线一一对应连接。

根据本实用新型实施例的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，至少具有如下有益效果：充电站作业时，外部的高压电源先后经过高压柜、变压器和低压柜，高压柜、变压器和低压柜配合将高压交流电降压为低压交流电，随后低压柜将低压交流电向充电模块传输，充电模块接收的低压交流电依次经过输入组件、转换组件和控制组件，转换组件将输入组件传输来的低压交流电转换为低压直流电并将低压直流电向控制组件传输，控制组件根据实际充电需求分别向多个输出母线输出直流电，进而使与输出母线连接的充电桩可以向电动车充电。通过设置安装室，将充电模块集成在充电站的机座中，可以有效提高充电站的一体化程度，减少充电站的占地面积，将转换组件设置在充电模块中，转换组件和控制组件配合以即可控制多个输出母线的输出功率，进而控制多个充电桩的启动或关闭，充电模块直接完成整流步骤，充电桩不需要集成转换组件，充电桩的外形体积可以小型化设计，进一步减少充电站的占地面积，减小充电站的建设成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述转换组件包括多个交直流转换器，多个所述交直流转换器在竖直平面呈矩阵式分布并分别与所述控制组件电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述安装框架连接有安装柜，所述安装柜设有多个安装槽，所述交直流转换器和所述安装槽一一对应并滑动配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述充电模块连接有散热件，所述散热件位于所述转换组件的上方。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热件包括多个轴流风机，多个所述轴流风机呈矩阵式布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制组件包括电性连接的控制器和矩阵式直流接触器组，多个所述输出母线安装于所述矩阵式直流接触器组的同一侧并分别与所述矩阵式直流接触器组连接，所述控制器安装于所述矩阵式直流接触器组的另一侧，所述转换组件和所述控制器分别与所述矩阵式直流接触器组电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制器包括安装板和控制件，所述安装板竖直设置并位于所述直流接触器组的一侧，所述控制件安装于所述安装板背离所述直流接触器组的一侧，所述控制件和所述矩阵式直流接触器组电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述输入组件包括断路器和交流接触器，所述低压柜、所述断路器、所述交流接触器和所述转换组件依次电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述断路器设有两个，两个所述断路器沿水平方向间隔设置，所述交流接触器和所述断路器一一对应设置有两个。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例集成有矩阵式充电模块的充电站的正视图；

图2是根据本实用新型实施例充电模块的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例充电模块另一角度的结构示意图。

附图标记：基座100；安装室101；高压柜110；变压器120；低压柜130；排风通道140；充电模块200；安装框架210；输入组件220；断路器221；交流接触器222；转换组件230；交直流转换器231；把手2311；控制组件240；控制器241；安装板2411；控制件2412；矩阵式直流接触器组242；输出母线250；安装柜260；散热件270；轴流风机271；充电桩300。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

参照图1至图3，根据本实用新型实施例的一种集成有矩阵式充电模块200的充电站，包括基座100、充电模块200和多个充电桩300，基座100安装有高压柜110、变压器120和低压柜130，高压柜110、变压器120和低压柜130依次电性连接，基座100设有安装室101；充电模块200和基座100连接并容纳于安装室101，充电模块200包括安装框架210、输入组件220、转换组件230、控制组件240和多个输出母线250，输入组件220、控制组件240和转换组件230沿竖直方向依次安装于安装框架210，多个输出母线250均和控制组件240连接，输入组件220和低压柜130电性连接，转换组件230和控制组件240配合以控制输出母线250的输出功率；多个充电桩300和输出母线250一一对应连接。

可以理解的是，充电站作业时，外部的高压电源先后经过高压柜110、变压器120和低压柜130，高压柜110、变压器120和低压柜130配合将高压交流电降压为低压交流电，随后低压柜130将低压交流电向充电模块200传输，充电模块200接收的低压交流电依次经过输入组件220、转换组件230和控制组件240，转换组件230将输入组件220传输来的低压交流电转换为低压直流电并将低压直流电向控制组件240传输，控制组件240根据实际充电需求分别向多个输出母线250输出直流电，进而使与输出母线250连接的充电桩300可以向电动车充电。通过设置安装室101，将充电模块200集成在充电站的机座中，可以有效提高充电站的一体化程度，减少充电站的占地面积，将转换组件230设置在充电模块200中，转换组件230和控制组件240配合以控制多个输出母线250的输出功率，进而控制多个充电桩300的启动或关闭，充电模块200直接完成整流步骤，充电桩300不需要集成转换组件230，充电桩300的外形体积可以小型化设计，进一步减少充电站的占地面积，减小充电站的建设成本。

参照图1，可以理解的是，转换组件230包括多个交直流转换器231，多个交直流转换器231在竖直平面呈矩阵式分布并分别与控制组件240电性连接。将交直流转换器231设置为多个，充电站使用时，用户可以通过增减交直流转换器231的方式调整充电站的总输出，即多个充电桩300同时输出的总功率，由于单个交直流转换器231相对安装框架210体积较大，将多个交直流转换器231设置为在竖直平面呈矩阵式分布，可以充分利用安装框架210竖直方向的安装空间，降低充电模块200的占地面积，使充电站的结构更加紧密一致。

进一步的，充电模块200连接有散热件270，散热件270位于转换组件230的上方，安装室101安装有和基座100外部空间连通的排风通道140，排风通道140的入口朝向散热件270设置。交直流转换器231在作业过程中会散发大量热量，因此需要在充电模块200设置散热件270，考虑到充电模块200中的各部件是在安装框架210上分层布置的，且发热量最大的交直流转换器231安装在安装框架210的顶端，因此，可以将散热件270安装到交直流转换器231，即转换组件230的上方，在提高充电模块200结构合理性的同时，提高充电模块200的散热效率，快速分散交直流转换器231作业时产生的热量，延长交直流转换器231的使用寿命。

参照图1和图2，可以理解的是，安装框架210连接有安装柜260，安装柜260设有多个和交直流转换器231外形匹配的安装槽，多个安装槽在竖直平面呈矩阵式分布，交直流转换器231和安装槽一一对应并滑动配合，交直流转换器231未插入安装槽的一侧还设有方便用户操作的把手2311。用户将交直流转换器231插入安装柜260的安装槽，再将交直流转换器231和控制组件240电性连接，即可实现交直流转换器231的安装，用户断开交直流转换器231和控制组件240电性连接，再将交直流转换器231抽出安装柜260的安装槽，即可实现交直流转换器231的卸载，通过设置安装柜260，一方面，可以方便用户装卸交直流转换器231，帮助用户快速组装充电模块200或者快速调整交直流转换器231的数量，提高用户的使用体验度，另一方面，安装柜260的框架可以限制交直流转换器231的移动，使交直流转换器231只能沿安装槽的设置方向单向移动，有效提高交直流转换器231的安装稳定性。

进一步的，散热件270包括多个轴流风机271，多个轴流风机271在安装框架210的顶面呈矩阵式布置。将散热组件设置为多个轴流风机271，多个轴流风机271协同作业，全面覆盖转换组件230，进一步提高充电模块200的散热效率，此外，设置多个轴流风机271，即使部分轴流风机271因故障、老化等原因停止作业，剩下的轴流风机271仍可以继续作业，提高散热件270的容错率。

参照图2，可以理解的是，控制组件240包括电性连接的控制器241和矩阵式直流接触器组242，多个输出母线250安装于矩阵式直流接触器组242的同一侧并分别与矩阵式直流接触器组242连接，控制器241安装于矩阵式直流接触器组242的另一侧，转换组件230和控制器241分别与矩阵式直流接触器组242电性连接。矩阵式直流接触器组242即多个直流接触器在电路中呈矩阵式分布并相互连接，从而形成一矩阵式功率分配系统，其靠近输出母线250的一侧设有多个输出端，输出端和输出母线250一一对应连接，将控制组件240设置为控制器241和矩阵式直流接触器组242，控制器241可以接收从充电桩300传来的外部充电的需求信号，进而控制矩阵式直流接触器组242中直流接触器自动投切，使矩阵式直流接触器组242向输出母线250(与发出充电需求信号的充电桩300连接的输出母线250)输出充电桩300需求的功率，通过设置控制器241和矩阵式直流接触器组242，充电站可以根据外部充电的信号需求，为各个充电桩300输出不同功率(即慢充/快充/超充)，有效提高充电站的作业效率。

需要补充的是，由于矩阵式直流接触器组242是广泛使用于充电站中的主要部件之一，其技术成熟、组装，在此对矩阵式直流接触器组242的结构不做具体限定，只要能控制充电桩300的输出功率即可。

进一步的，控制器241包括安装板2411和控制件2412，安装板2411竖直设置并位于直流接触器组的一侧，控制件2412安装于安装板2411背离直流接触器组的一侧，控制件2412和矩阵式直流接触器组242电性连接。控制器241是整个充电模块200的控制中枢，工人主要通过调试、操作控制器241从而设定充电模块200的各类参数，将安装板2411竖直设置，使控制件2412位于安装框架210的一侧，相比将安装板2411水平设置，可以有效增加控制件2412外部的可操作空间，方便工人接触、调试或检修维护控制器241，进一步提高用户的使用体验度。

参照图2和图3，可以理解的是，输入组件220包括断路器221和交流接触器222，低压柜130、断路器221、交流接触器222和转换组件230依次电性连接。断路器221的主要对充电模块200内的电路起到过载、短路和漏电保护等作用，在断路器221和转换组件230之间增加交流接触器222，交流接触器222通过吸合控制断路器221进行分断操作，断路器221和交流接触器222配合，既能通过交流接触器222承担工作电流的频繁接通和断开，又能通过断路器221承担过载、短路和漏电保护，有效提高充电模块200的可控性和使用安全性。

进一步的，断路器221设有两个，两个断路器221沿水平方向间隔设置，交流接触器222和断路器221一一对应设置有两个。将断路器221和交流接触器222设置为两组，在不影响充电模块200电路流通的前提下，可以为输入组件220增加备用的电路通道，即使单个断路器221或交流接触器222出现故障，另一组断路器221和交流接触器222也可以正常运行，保证充电模块200站内电路的稳定流通，有效提高充电模块200的可靠性。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型宗旨的前提下还可做出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本实用新型权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，包括：

基座，安装有高压柜、变压器和低压柜，所述高压柜、所述变压器和所述低压柜依次电性连接，所述基座设有安装室；

充电模块，和所述基座连接并容纳于所述安装室，所述充电模块包括安装框架、输入组件、转换组件、控制组件和多个输出母线，所述输入组件、所述控制组件和所述转换组件沿竖直方向依次安装于所述安装框架，多个所述输出母线均和所述控制组件连接，所述输入组件和所述低压柜电性连接，所述转换组件和所述控制组件配合以控制所述输出母线的直流输出功率；

多个充电桩，和所述输出母线一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述转换组件包括多个交直流转换器，多个所述交直流转换器在竖直平面呈矩阵式分布并分别与所述控制组件电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述安装框架连接有安装柜，所述安装柜设有多个安装槽，所述交直流转换器和所述安装槽一一对应并滑动配合。

4.根据权利要求1或2所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述充电模块连接有散热件，所述散热件位于所述转换组件的上方。

5.根据权利要求4所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述散热件包括多个轴流风机，多个所述轴流风机呈矩阵式布置。

6.根据权利要求1所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述控制组件包括电性连接的控制器和矩阵式直流接触器组，多个所述输出母线安装于所述矩阵式直流接触器组的同一侧并分别与所述矩阵式直流接触器组连接，所述控制器安装于所述矩阵式直流接触器组的另一侧，所述转换组件和所述控制器分别与所述矩阵式直流接触器组电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述控制器包括安装板和控制件，所述安装板竖直设置并位于所述直流接触器组的一侧，所述控制件安装于所述安装板背离所述直流接触器组的一侧，所述控制件和所述矩阵式直流接触器组电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述输入组件包括断路器和交流接触器，所述低压柜、所述断路器、所述交流接触器和所述转换组件依次电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种集成有矩阵式充电模块的充电站，其特征在于，所述断路器设有两个，两个所述断路器沿水平方向间隔设置，所述交流接触器和所述断路器一一对应设置有两个。