一种充电柜及其柜体的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种充电柜及其柜体。


背景技术：

[0002]
随着新能源车辆的逐渐发展和推广，相应地配套设备也越来越完善，例如用于对新能源车辆进行充电的充电柜。充电柜内安装有功率模块，功率模块的交流进线侧需要连接a、b、c三相导线以及地线，abc三相导线的另一端连接交流接触器，直流出线侧则需要连接正、负极引出线，正负极引出线的另一端连接直流接触器，目前市场上的充电柜都向大功率方向发展，那么功率越大充电柜中功率模块的数量将会越多，这样连接在功率模块进出线侧的线缆数量就十分庞大。
[0003]
目前现有的充电柜中，功率模块两侧的进出线都是通过扎带捆扎在柜体内的相应结构上，那么在大功率充电柜中数量庞大的线缆依然采用传统的布线方式，就大大增加了布线的工作量，对于接线的工艺要求也提出了很高的要求，而且在柜体内狭小的空间中排布大量的线缆，对于功率模块的散热也造成很大的麻烦。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种充电柜，用以解决大功率充电柜中布线工作量大、工艺要求高以及不利于散热的问题。同时，本实用新型还提供了上述充电柜的柜体，以在使用时解决同样的问题。
[0005]
本实用新型的充电柜柜体包括：
[0006]
主柜体；
[0007]
功率模块安装结构，设置在主柜体内，包含多个功率模块安装位，且各功率模块安装位在上下方向上并排布置；
[0008]
充电柜柜体内还设置有：
[0009]
过渡导电排，处于功率模块安装位的一侧，且上下延伸，以供至少部分功率模块的接线端通过短接线连接至其上，过渡导电排的端部用于连接至对应的交流接触器或直流接触器。
[0010]
本实用新型的充电柜柜体内在功率模块安装为的一侧布置有过渡导电排，在使用时，功率模块的交流进线端和/或直流出线端能够通过短接线直接连接在对应的过渡导电排上，然后过渡导电排的端部在通过导体连接对应的交流接触器或直流接触器，这样从功率模块到主进出线端之间的输电路径上更多的是通过过渡导电排来进行输电，这样就大大减少了线缆的使用，无需通过大量的扎带捆扎线缆进行布线，降低了布线要求，过渡导电排的布置相对简单，柜体内的结构布置也相对规整，而且也便于散热，整体效果较好。
[0011]
进一步的，所述主柜体内安装有独立的模块安装仓，模块安装仓包括前后相对的仓壁，模块安装仓的左右两侧开口，其中一侧开口形成模块安装口，过渡导电排安装在模块安装仓内且处于另一侧开口处，模块安装仓的上端和/或下端具有供连接过渡导电排和对
应的交流接触器或直流接触器的线缆穿过的通道。通过模块安装仓将功率模块固定安装在主柜体内，能够使柜体内的电气部件安装布置较为规整有序，而且功率模块作为主要的发热部件与其他电气部件隔开更有利于实现整个充电柜更好散热，而将过渡导电排安装在模块安装仓内，尽可能的缩短了过渡导电排与对应的进出线端之间的距离，能够尽可能的缩短短接线的长度，而且更有利于实现模块安装仓的模块化，便于制造和装配。
[0012]
进一步的，所述过渡导电排分为两组，一组为进线过渡排，另一组为出线过渡排，进线过渡排和出线过渡排所包含的导电排的数量与对应接线端的接线数量相等。这样能够使所有功率模块的所有进出线端子都能够通过过渡排实现与主进出线端的导通，尽肯能的降低线缆的使用量。
[0013]
进一步的，所述进线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布。这样能够充分利用模块安装仓中对应于模块安装位后侧的前后方向上的空间，减小在左右方向上的占用空间，而且阶梯型分布方式使得各导电排之间更好的保证了安全距离和爬电距离，保证了柜体在使用时的安全性。
[0014]
更进一步的，所述出线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布，进线过渡排和出线过渡排分别处于模块安装仓前后方向的两侧，进线过渡排的处于阶梯最低处的导电排与出线过渡排的处于阶梯最低处的导电排在前后方向上相距最近，进线过渡排的处于阶梯最高处的导电排与出线过渡排的处于阶梯最高处的导电排在前后方向上相距最远。这样布置使得进出线过渡排更贴近模块安装仓的仓壁，不仅便于过渡排在模块安装仓内的安装，也使得模块安装仓内的结构更加紧凑。
[0015]
进一步的，所述出线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布。这样能够充分利用模块安装仓中对应于模块安装位后侧的前后方向上的空间，减小在左右方向上的占用空间，而且阶梯型分布方式使得各导电排之间更好的保证了安全距离和爬电距离，保证了柜体在使用时的安全性。
[0016]
更进一步的，所述进线过渡排及出线过渡排所包含的导电排均通过分别固定在前后相对的两仓壁上的绝缘支架安装在模块安装仓内。借助于仓壁实现对过渡排的安装，能够更好的达到简化结构的目的。
[0017]
进一步的，主柜体分为前后两个腔室，前侧腔室的下部位交流进线区，模块安装仓处于后侧腔室内，供连接过渡导电排和对应的交流接触器的线缆穿过的通道设置在模块安装仓的下端。将模块安装仓布置在主柜体的后侧腔室内，能够将作为主要的发热部件的功率模块与其他电器部件更好的独立出来，更有利于充电柜的散热，而且通过模块安装仓下侧的通道也便于功率模块与前侧腔室下部的交流进线区电连接。
[0018]
进一步的，所述主柜体的左右两侧壁上分别对应于模块安装仓的左右两侧开口设置有开口，一侧开口为供功率模块装入模块安装仓的避让口，另一侧开口处安装有抽风机。这样部件便于功率模块的安装，而且能够使模块安装仓自身形成散热通道，便于其内安装的功率模块的散热。
[0019]
本实用新型的充电柜包括：
[0020]
充电柜柜体以及安装在充电柜柜体中的功率模块；
[0021]
充电柜柜体包括：
[0022]
主柜体；
[0023]
功率模块安装结构，设置在主柜体内，包含多个功率模块安装位，且各功率模块安装位在上下方向上并排布置，功率模块安装在功率模块安装位处；
[0024]
充电柜柜体内还设置有：
[0025]
过渡导电排，处于功率模块安装位的一侧，且上下延伸，以供至少部分功率模块的接线端通过短接线连接至其上，过渡导电排的端部用于连接至对应的交流接触器或直流接触器。
[0026]
本实用新型的充电柜内在功率模块安装为的一侧布置有过渡导电排，在使用时，功率模块的交流进线端和/或直流出线端能够通过短接线直接连接在对应的过渡导电排上，然后过渡导电排的端部在通过导体连接对应的交流接触器或直流接触器，这样从功率模块到主进出线端之间的输电路径上更多的是通过过渡导电排来进行输电，这样就大大减少了线缆的使用，无需通过大量的扎带捆扎线缆进行布线，降低了布线要求，过渡导电排的布置相对简单，柜体内的结构布置也相对规整，而且也便于散热，整体效果较好。
[0027]
进一步的，所述主柜体内安装有独立的模块安装仓，模块安装仓包括前后相对的仓壁，模块安装仓的左右两侧开口，其中一侧开口形成模块安装口，过渡导电排安装在模块安装仓内且处于另一侧开口处，模块安装仓的上端和/或下端具有供连接过渡导电排和对应的交流接触器或直流接触器的线缆穿过的通道。通过模块安装仓将功率模块固定安装在主柜体内，能够使柜体内的电气部件安装布置较为规整有序，而且功率模块作为主要的发热部件与其他电气部件隔开更有利于实现整个充电柜更好散热，而将过渡导电排安装在模块安装仓内，尽可能的缩短了过渡导电排与对应的进出线端之间的距离，能够尽可能的缩短短接线的长度，而且更有利于实现模块安装仓的模块化，便于制造和装配。
[0028]
进一步的，所述过渡导电排分为两组，一组为进线过渡排，另一组为出线过渡排，进线过渡排和出线过渡排所包含的导电排的数量与对应接线端的接线数量相等。这样能够使所有功率模块的所有进出线端子都能够通过过渡排实现与主进出线端的导通，尽肯能的降低线缆的使用量。
[0029]
进一步的，所述进线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布。这样能够充分利用模块安装仓中对应于模块安装位后侧的前后方向上的空间，减小在左右方向上的占用空间，而且阶梯型分布方式使得各导电排之间更好的保证了安全距离和爬电距离，保证了柜体在使用时的安全性。
[0030]
更进一步的，所述出线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布，进线过渡排和出线过渡排分别处于模块安装仓前后方向的两侧，进线过渡排的处于阶梯最低处的导电排与出线过渡排的处于阶梯最低处的导电排在前后方向上相距最近，进线过渡排的处于阶梯最高处的导电排与出线过渡排的处于阶梯最高处的导电排在前后方向上相距最远。这样布置使得进出线过渡排更贴近模块安装仓的仓壁，不仅便于过渡排在模块安装仓内的安装，也使得模块安装仓内的结构更加紧凑。
[0031]
进一步的，所述出线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布。这样能够充分利用模块安装仓中对应于模块安装位后侧的前后方向上的空间，减小在左右方向上的占用空间，而且阶梯型分布方式使得各导电排之间更好的保证了安全距离和爬电距离，保证了柜体在使用时的安全性。
[0032]
更进一步的，所述进线过渡排及出线过渡排所包含的导电排均通过分别固定在前
后相对的两仓壁上的绝缘支架安装在模块安装仓内。借助于仓壁实现对过渡排的安装，能够更好的达到简化结构的目的。
[0033]
进一步的，主柜体分为前后两个腔室，前侧腔室的下部位交流进线区，模块安装仓处于后侧腔室内，供连接过渡导电排和对应的交流接触器的线缆穿过的通道设置在模块安装仓的下端。将模块安装仓布置在主柜体的后侧腔室内，能够将作为主要的发热部件的功率模块与其他电器部件更好的独立出来，更有利于充电柜的散热，而且通过模块安装仓下侧的通道也便于功率模块与前侧腔室下部的交流进线区电连接。
[0034]
进一步的，所述主柜体的左右两侧壁上分别对应于模块安装仓的左右两侧开口设置有开口，一侧开口为供功率模块装入模块安装仓的避让口，另一侧开口处安装有抽风机。这样部件便于功率模块的安装，而且能够使模块安装仓自身形成散热通道，便于其内安装的功率模块的散热。
附图说明
[0035]
图1为本实用新型的充电柜的具体实施例的主视图；
[0036]
图2为图1的左视图；
[0037]
图3为图1的右视图；
[0038]
图4为本实用新型的充电柜打开柜门后的内部结构示意图；
[0039]
图5为从充电柜的后侧方向显示内部结构的示意图；
[0040]
图6为模块安装仓内安装有功率模块的结构示意图；
[0041]
图7为显示过渡导电排位置的放大图。
[0042]
图中：10-主柜体；11-柜门；13-过滤网；16-交流进线区；18-人机操作界面；19-刷卡区；20-前后仓壁；201-内折边；21-顶部仓壁；22-底部仓壁；220-穿线通道；3-绝缘支架；4-导电排；5-功率模块。
具体实施方式
[0043]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0044]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0045]
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0046]
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
[0047]
本实用新型的充电柜的具体实施例：
[0048]
如图1-7所示，充电柜包括主柜体10，主柜体10为矩形柜体，包括左右侧壁、顶壁以及底壁，主柜体10的前侧安装有柜门11。主柜体10的内腔分为前后两腔室，前侧腔室自上而下根据布置的电器部件而分为功率分配区、二次控制区以及交流进线区。功率分配区主要包括模块功率部分环流以及直流接触器与充电枪连接的部分，二次控制区主要包括电源控制、电流检测区域，交流进线部分则主要包括塑壳保护和浪涌保护、空开部分。后侧腔室主要用于安装功率模块5。柜门11上分别安装有刷卡模块和人机交互模块，而在柜门的外侧面形成刷卡区19和人机操作界面18。主柜体10的左右两侧壁上分别设置有用于插放充电枪的插座。
[0049]
本实施例中，主柜体10的后侧腔室中安装有模块安装仓，功率模块主要安装在模块安装仓中，如图6所示，模块安装仓为独立舱室结构，包括左右仓壁20、顶部仓壁21以及底部仓壁22。模块安装仓的内腔用于容纳功率模块5。具体的，左右仓壁20上分别设有向内冲压翻折的内折边201，左右仓壁20上高度平齐的两个内折边构成用于支撑功率模块的支撑架，支撑架的上侧空间形成功率模块安装位。模块安装仓具有接近主柜体的高度，而在其内上下并列布置有多个模块安装位以供固定安装多个功率模块5。
[0050]
模块安装仓的左右两侧并没有设置仓壁而形成开口结构，其中一侧开口为用于供功率模块侧向装入的安装口，另一侧开口主要用于布置功率模块的进出线。基于这样的安装仓结构，其内腔形成左右贯通的通道。模块安装仓的各仓壁的左右两侧边缘均设有外翻边，外翻边上开设有连接孔，模块安装仓主要通过翻边上设置的连接孔固定安装在主柜体10内。对应地，主柜体10的左右两侧壁上分别对应于模块安装仓的左右开口开设有避让口，避让口一方面使得在模块安装仓安装在主柜体内后还能够方便的向模块安装仓内安装功率模块，另一方面主柜体左右两侧壁上的避让口分别形成与模块安装仓的内腔对应连通的进出风口，从而实现了空气能够从主柜体的一侧避让口进入模块安装仓内并从另一避让口流出，实现对模块安装仓内的功率模块的散热。
[0051]
主柜体10内在靠近右侧壁的位置安装有抽风机，抽风机对应于模块安装仓的右侧开口和主柜体右侧壁上的避让口，在抽风机工作时，能够正对模块安装仓抽风，对其内安装的功率模块降温。为了避免抽风机工作时向模块安装仓内抽入其他杂物，主柜体10的左右两侧壁上在避让口位置安装有过滤网13。
[0052]
在装配时，功率模块5从主柜体10的左侧避让口装入模块安装仓内，其进出线接线端处于功率模块5的右端，且在前后两侧相对布置。功率模块5的进线端需要导通交流进线区的交流接触器，功率模块5的出线端需要导通功率分配区的直流接触器。本实施例中，模块安装仓内在功率模块5的右侧安装有过渡导电排，过渡导电排分为两组，一组为进线过渡导电排，另一组为出线过渡导电排（图中未显示），进线过渡导电排包括四根导电排4，分别对应功率模块的交流进线端的a、b、c三相以及地线，出线过渡导电排包括三根导电排4，分别对应功率模块的直流输出端的正、负极以及地线。过渡导电排所包含的导电排4在上下方向上延伸，且在高度方向上覆盖各个模块安装位，以使各个功率模块的交流进线端和直流
输出端的对应端子均能通过长度较短（100mm左右）的短接线连接在对应的导电排上。
[0053]
模块安装仓的底部仓壁上设有与穿线通道220，进线过渡排所包含的导电排4的下端连接有线缆，线缆穿过穿线通道220并延伸到主柜体的前侧腔室内，与交流进线区的交流接触器连接。模块安装仓的顶部仓壁上同样设有穿线通道，出线过渡排所包含的导电排4的上端连接有线缆，线缆穿过穿线通道并延伸到主柜体的前侧腔室内，与功率分配区内的直流接触器连接。
[0054]
功率模块的进出线采用如以上所介绍的方式，从功率模块到主进出线端之间的输电路径上更多的是通过过渡导电排来进行输电，这样就大大减少了线缆的使用，降低了布线要求，过渡导电排的布置相对简单，柜体内的结构布置也相对规整，而且也便于散热，整体效果较好。
[0055]
本实施例还包含有更优化的设计。如图5-7所示，进线过渡排和出线过渡排所包含的多个导电排4均是通过固定安装在模块安装仓的前后侧仓壁20上的绝缘支架3固定安装在模块安装仓内，而且，进线过渡排所包含的四根导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布，出线过渡排所包含的各导电排在前后方向上并排布置，在左右方向上呈阶梯型分布。这样能够在结构相对紧凑的基础上增大相邻过渡排中相邻两个导电排之间的距离，使得各导电排之间更好的保证了安全距离和爬电距离。此外，进线过渡排的处于阶梯最低处（即在左右方向上距离功率模块最近）的导电排与出线过渡排的处于阶梯最低处的导电排在前后方向上相距最近，进线过渡排的处于阶梯最高处（即在左右方向上距离功率模块最远）的导电排与出线过渡排的处于阶梯最高处的导电排在前后方向上相距最远。这样布置使得进出线过渡排更贴近模块安装仓的仓壁，进线过渡排和出线过渡排之间在背向功率模块的一侧预留出扩口空间，主柜体的右侧壁上安装的抽风机能够尽可能的靠近功率模块，有利于提高抽风机散热效果。
[0056]
以上结合附图从结构以及相应结构的功能和作用上对本实用新型的充电柜进行了详细描述，而且通过上述的介绍可以知道，本实用新型的充电柜内在功率模块安装为的一侧布置有过渡导电排，在使用时，功率模块的交流进线端和/或直流出线端能够通过短接线直接连接在对应的过渡导电排上，然后过渡导电排的端部在通过导体连接对应的交流接触器或直流接触器，这样从功率模块到主进出线端之间的输电路径上更多的是通过过渡导电排来进行输电，这样就大大减少了线缆的使用，无需通过大量的扎带捆扎线缆进行布线，降低了布线要求，过渡导电排的布置相对简单，柜体内的结构布置也相对规整，而且也便于散热，整体效果较好。
[0057]
当然，本实用新型的充电柜并不仅限于以上介绍的实施方式，以下还提供了一些其他属于本实用新型的设计构思的优选方式。
[0058]
例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施例不同的是，过渡导电排仅包括进线过渡排，各功率模块的出线端通过线缆连接器直流接触器上，或者过渡导电排仅包括出线过渡排，各功率模块的进线端通过线缆连接交流接触器。
[0059]
例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施例不同的是，过渡导电排通过绝缘支架固定安装在主柜体的侧壁上，独立于模块安装仓设置。当然，在其他实施方式中，功率模块安装结构可以直接设置在主柜体的侧壁上并形成多个功率模块安装位，此时不需设置独立的模块安装仓用于安装功率模块。
[0060]
再例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施例不同的方面主要在于过渡排所包含的各导电排的布置方式。例如，进线过渡排和出现过渡排中的一个所包含的各导电排在前后方向上并排布置且前后对齐，或者，进线过渡排和出现过渡排中的一个通过绝缘支架固定安装在模块安装仓的前后仓壁上，其所包含的各导电排在左右方向上并排布置且左右对齐。
[0061]
再例如，在其他实施方式中，过渡导电排所包含的导电排的长度在高度方向上覆盖部分功率模块，例如仅覆盖一半数量的功率模块，对应数量的功率模块的进出线端与导电排通过短接线连接，另一半数量的功率模块另外配置过渡导电排。
[0062]
或者在其他实施方式中，与上述介绍的实施例不同的是，充电柜的内部布局也可以采用其他形式，例如功率模块固定安装在充电柜柜体的上部空间，交流进线区和二次控制区均处于充电柜柜体的下部空间，且交流进线区和二次控制区在主柜体的前后方向上隔开。功率模块可在前后方向上安装到主柜体内。
[0063]
本实用新型的充电柜柜体的实施例：其具体结构与上述介绍的充电柜的实施例中的充电柜柜体结构相同，不再赘述。
[0064]
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。