CN220639581U - 一种断路器输出型集群式充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种应用于电动汽车交流充电的断路器输出型集群式充电站，包括一集群式配电柜和至少一个充电枪模块，其中，集群式配电柜，用于集中管理充电站各电气单元的工作环境及用电安全，包括一塑壳断路器、至少一个断路器模块、主控制板、4G网络通讯模块、温度调节模块。通过将充电桩所使用的电气部件集中在一个配电柜内统一管理，同时控制各电气件的工作温度环境使其能工作状态可靠，另外通过智能断路器对各充电枪的充电电路进行独立保护，各充电枪仅提供电能输出，从而使汽车充电更安全，更有效地防止发生损坏。

Description

一种断路器输出型集群式充电站

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种应用于电动汽车交流充电的断路器输出型集群式充电站。

背景技术

随着电动汽车的高速发展，其充电需求也快速膨胀，而如何保证汽车充电这一用电场景中的用电安全成为了一个热点议题，传统充电桩都是一桩一枪或一桩双枪的形式，充电用各种电气件均包含在充电桩内部，这种类型的充电桩可以满足一般充电的需求，但是随着高温、暴雨等恶劣天气的频发，这种类型的充电桩在户外使用存在很大的安全隐患，而且，由于充电用户的不规范使用也很容易造成充电桩的损坏，造成维护成本的提高和公共资源的浪费，所以这种类型的充电桩无法提供更长时效的充电服务，不利于大范围的推广，因此如何提供一种更安全，更便于管理和维护的充电解决方案成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本实用新型提供了一种断路器输出型集群式充电站，通过将充电桩所使用的电气部件集中在一个配电柜内统一管理，同时控制各电气件的工作温度环境使其能工作状态可靠，另外通过智能断路器对各充电枪的充电电路进行独立保护，各充电枪仅提供电能输出，从而使汽车充电更安全，更有效地防止发生损坏。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种断路器输出型集群式充电站，应用于电动汽车的交流充电，其特征在于，包括一集群式配电柜和至少一个充电枪模块，

集群式配电柜，用于集中管理充电站各电气单元的工作环境及用电安全，包括一塑壳断路器，其输入端连接外部电源线，输入端接入充电电路，用于隔离公共电路和充电电路；至少一个断路器模块，其输入端连接所述塑壳断路器输出端，其输出端连接所述充电枪模块，用于控制各充电枪充电电路的开合，所述断路器模块的数量和所述充电枪模块的数量一致；主控制板，用于进行各充电电路的功率分配及数据采集和传输，4G网络通讯模块，用于主控制板和云端平台的数据通讯；温度调节模块，用于调节配电柜内的温度以防止各电气元件因高温停止工作；

至少一个充电枪模块，其输入端与所述断路器连接，用于对外放电。

进一步地，所述断路器模块包括：断路器，用于接通或断开充电电路，具备停电掉闸功能及在充电电路出现异常时提供脱扣保护；控制模块，和断路器连接，用于远程控制所述断路器的开合闸；计量模块，用于计量通过所述断路器的电量。

更进一步地，还包括一导轨单元，安装在所述配电柜内，包括：导轨，安装在配电柜上，用于固定所述断路器模块；电路板，安装在导轨的凹槽中，其嵌入了多条印刷平行导线，用于实现各断路器与所述主控制板之间的并联连接。

进一步地，还包括一主计量模块，用于计量通过所述塑壳断路器的电量。

本实用新型的有益效果在于：工作时，用户将充电枪模块插入需要充电的汽车的充电口后，通过向充电站的云端发出充电指令，云端将充电指令通过4G网络通讯模块下发给主控制板，主控制板将控制充电站内与充电枪模块匹配的断路器合闸开始向汽车进行充电，同时计量模块开始计量充电电量，当汽车充满电后断路器自动掉闸停止充电。另外在工作时还会出现以下情形：情形一，充电过程中出现漏电、过载、高温等情况时，断路器自动掉闸停止充电；情形二，充电站突然断电后，所有断路器自动掉闸，当电路恢复稳定后，充电站管理者可以通过远程发出指令使控制模块控制断路器进行合闸以恢复充电；情形三，当充电站出现火情等紧急情况时塑壳断路器掉闸切断与外部电路的连通；情形四，当多台车同时充电时，充电站内的多个断路器及电气元件工作使充电站内的温度上升，此时，温度调节模块开始工作为充电站内进行降温，以保障各电气件都能正常工作。

另外，充电枪模块只有一个枪头和电缆，即使用户暴力使用所造成的损坏也很有限，损坏枪头对应的断路器掉闸以停止使用，不影响其他充电枪的使用，而充电站管理者只需要更换或维修充电枪头和电缆即可使充电枪继续恢复使用，大大降低了运维成本，提高了运营效率。

附图说明

图1为本实用新型一种断路器输出型集群式充电站的结构示意图；

图中：1、集群式配电柜；10、塑壳断路器；11、断路器模块；110、断路器；111、控制模块；112、计量模块；12、主控制板；13、4G网络通讯模块；14、温度调节模块；15、导轨单元；150、导轨；151、电路板；16、主计量模块。

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。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。

如图1所示。

一种断路器输出型集群式充电站，应用于电动汽车的交流充电，包括一集群式配电柜1和至少一个充电枪模块2。

集群式配电柜1，用于集中管理充电站各电气单元的工作环境及用电安全，包括一塑壳断路器10，其输入端连接外部电源线，输入端接入充电电路，用于隔离公共电路和充电电路；当配电柜或充电桩出现火情等紧急情况时，塑壳断路器10掉闸，切断配电柜和公共电路的连接，以防止造成公共电路的损坏或隐患的进一步扩大。

至少一个断路器模块11，其输入端连接所述塑壳断路器10输出端，其输出端连接所述充电枪模块2，用于控制各充电枪充电电路的开合，所述断路器模块11的数量和所述充电枪模块2的数量一致；所述断路器模块11进一步包括断路器110，用于接通或断开充电电路，具备停电掉闸功能及在充电电路出现异常时提供脱扣保护；控制模块111，和断路器连接，用于远程控制所述断路器的开合闸；计量模块112，用于计量通过所述断路器的电量。

工作时，充电站收到充电的指令时，断路器110合闸使充电电路导通，同时计量模块112计量经过断路器110的电量，另外，操作者也可以根据实际情况发出指令使控制模块111控制断路器110合闸或者掉闸。

在一具体实施例中，充电站配有20个充电枪模块2，则配电柜1内有20个断路器模块11，每个断路器模块11对应一个充电枪模块2，以实现对每个充电枪模块2的独立控制。

主控制板12，用于进行各充电电路的功率分配及数据采集和传输，当多台车辆进行充电时，为确保充电安全，主控制板12将对各充电电路进行功率分配，另外，平台对充电站的指令也是通过主控制板12进行下发，而主控制板12也会将充电站的所有充电数据回传给平台。

4G网络通讯模块13，用于主控制板12和云端平台的数据通讯。

温度调节模块14，用于调节配电柜内的温度以防止各电气元件因高温停止工作。

需要说明的是，在高温天气或者多台车同时充电的情况下，各电气件的温度会比较高，长时间充电可能会发生自燃的可能，而对于带有保护的断路器，在高温环境条件下会触发温度保护，即当温度超过断路器的工作温度后断路器会自动掉闸以停止对外输出电能，从而保障用电安全，但在实际应用场景中，断路器的温度保护可能会导致断路器频繁掉闸，不能顺利的实现为车辆充电，因此，调节断路器的工作环境温度是既可以保障断路器的正常电路保护能力又能够防止断路器出现频繁掉闸的情况。

在一具体实施例中，还包括一导轨单元15，安装在所述配电柜内，包括：导轨150，安装在配电柜上，用于固定所述断路器模块11；需要说明的是，导轨150为电气件固定用标准导轨；电路板151，安装在导轨的凹槽中，其嵌入了多条印刷平行导线，用于实现各断路器与所述主控制板之间的并联连接，需要说明的是，断路器模块11通常通过在与导轨150配合的面上设置开口槽，并将连接片穿过开口槽和电路板151连接，实现电路连接及数据线路的连接。

需要说明的是，还包括一电源模块（未标示），通过电路板151和断路器模块11连接，为断路器模块11提供工作电源。

需要进一步说明的是，在一具体应用场景中通常包含多个断路器模块11，且设置在多个导轨单元15上，而多个电路板151之间可通过软性转接头来实现连接。

在一具体实施例中，还包括一主计量模块，16用于计量通过所述塑壳断路器的电量。

至少一个充电枪模块2，其输入端与所述断路器连接，用于对外放电。

在一具体实施例中，充电枪模块2还包括一立柱和防水帽，所述立柱用于挂载充电枪模块2，所述防水帽安装在立柱的顶端，充电枪模块2挂载在防水帽的下部。

在一实施例中，所述断路器模块11安装在所述充电枪模块2中，各充电枪模块2并联连接且间隔设置，根据充电枪模块2距离配电柜1的远近决定其连接电缆的粗细，一般而言，距离配电柜1的距离越近电缆越粗，距离配电柜1的距离越远电缆越细，通过这种方式可以有效节约电缆成本，从而降低充电站的运营成本。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种断路器输出型集群式充电站，应用于电动汽车的交流充电，其特征在于，包括一集群式配电柜和至少一个充电枪模块，

集群式配电柜，用于集中管理充电站各电气单元的工作环境及用电安全，包括一塑壳断路器，其输入端连接外部电源线，输入端接入充电电路，用于隔离公共电路和充电电路；至少一个断路器模块，其输入端连接所述塑壳断路器输出端，其输出端连接所述充电枪模块，用于控制各充电枪充电电路的开合，所述断路器模块的数量和所述充电枪模块的数量一致；主控制板，用于进行各充电电路的功率分配及数据采集和传输，4G网络通讯模块，用于主控制板和云端平台的数据通讯；温度调节模块，用于调节配电柜内的温度以防止各电气元件因高温停止工作；

至少一个充电枪模块，其输入端与所述断路器连接，用于对外放电。

2.根据权利要求1所述的一种断路器输出型集群式充电站，其特征在于，所述断路器模块包括：断路器，用于接通或断开充电电路，具备停电掉闸功能及在充电电路出现异常时提供脱扣保护；控制模块，和断路器连接，用于远程控制所述断路器的开合闸；计量模块，用于计量通过所述断路器的电量。

3.根据权利要求2所述的一种断路器输出型集群式充电站，其特征在于，还包括一导轨单元，安装在所述配电柜内，包括：导轨，安装在配电柜上，用于固定所述断路器模块；电路板，安装在导轨的凹槽中，其嵌入了多条印刷平行导线，用于实现各断路器与所述主控制板之间的并联连接。

4.根据权利要求1所述的一种断路器输出型集群式充电站，其特征在于，还包括一主计量模块，用于计量通过所述塑壳断路器的电量。