充电系统的集成结构、车载充电机和充电桩的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种充电系统的集成结构、车载充电机和充电桩。


背景技术：

2.随着节能减排，以及控制大气污染的需求，新能源汽车逐渐在市场商用，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。随着消费者对电动车的续航里程越来越高，电池的容量也越来越大，充电机的充电功率也随也越来越高，而充电时间则越来越短；在这样的趋势下，充电机的功率、重量和尺寸则不得不相应的增加，因此在此背景下，现有的充电机的结构便做的十分复杂，且整体的尺寸和重量做的较大，而相应的功率密度却较低；同时，充电系统的集成结构是安装在壳体内，而壳体一般是采用一体设计，如果其中的部分结构出现故障，内部组装和更换十分困难，则可能就需要整机报废的。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种充电系统的集成结构、车载充电机和充电桩，解决了现有技术中的充电机及充电桩等设备的充电系统的结构复杂，尺寸大且功率密度低的技术问题。
4.本发明采用的技术方案是：一种充电系统的集成结构，包括：用于集成安装所述充电系统中各模块的第一pcb板和第二pcb板，所述滤波模块集成设置在所述第二pcb板上；水冷板，所述第一pcb板和第二pcb板分别设置在所述水冷板两侧，且所述水冷板上设有冷却水流道，所述冷却水流道同时对所述第一pcb板和第二pcb板进行散热；外壳，所述外壳包括若干块侧板和盖板，各所述侧板首尾拼接固定以形成围设在所述水冷板周侧的边框，且所述侧板与所述水冷板之间卡接固定，所述盖板盖设在所述边框两端的开口上。
5.进一步地，所述水冷板的一侧设有凸起的所述冷却水流道，所述冷却水流道呈弯折状，所述冷却水流道的一端设有进水管，另一端设有出水管，所述进水管和出水管从所述侧板穿出，且所述进水管与侧板、出水管与侧板之间均填充有密封圈；所述盖板和侧板、所述侧板和侧板之间通过密封圈和/或密封胶密封。
6.进一步地，所述水冷板的一侧设有凸起的所述冷却水流道；所述集成结构还包括散热支撑板，所述散热支撑板贴合设置在所述水冷板相对于冷却水流道的一侧。
7.进一步地，所述散热支撑板和水冷板之间填充有导热材料。
8.进一步地，所述obc电路板和dcdc电路板其中一个安装在所述水冷板设有冷却水流道的一侧，所述obc电路板和dcdc电路板其中另一个安装在所述散热支撑板上。
9.进一步地，所述散热支撑板和/或水冷板采用压铸铝材质。
10.进一步地，所述侧板相对所述水冷板的一侧设有卡槽，所述水冷板插入到所述卡槽中。
11.进一步地，所述侧板朝向所述水冷板的一侧间隔的设有若干根凸起的格条，所述格条中部开设有所述卡槽。
12.本技术进一步还公开了一种车载充电机和充电桩，车载充电机和充电桩均包括了所述的集成结构。
13.与现有技术比较，本技术的设置将充电系统的各模块（如obc模块、dcdc模块和滤波模块）等完美的集成在两个pcb板上，整体结构更加简单和紧凑，减少了很多不必要的零部件结构，能有效缩小充电机的体积和重量，提升功率密度；并且这样设置还具有拆装快速便捷的特点，便于车载充电机的内部零部件的组装和更换。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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。
15.图1为本发明中的充电系统的集成结构立体结构示意简图。
16.图2为本发明中的充电系统的集成结构的爆炸结构示意简图。
17.图3为本发明中的功率转换组件的示意简图。
18.图4为本发明中水冷板与第一pcb板的安装结构示意简图。
19.图5为本发明中散热支撑板与第二pcb板的安装结构示意简图。
20.附图标记：1、水冷板；11、第一支撑柱；2、散热支撑板；21、第二支撑柱；3、第二pcb板；4、第一pcb板；5、外壳；51、侧板；511、卡槽；52、盖板；6、密封圈；7、冷却水流道；71、进水管；72、出水管。
具体实施方式
21.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
22.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
26.本技术提出了一种充电系统的集成结构，在该集成结构中，如图1至3所示，主要包括以下结构：水冷板1、散热支撑板2、obc模块、dcdc模块、滤波模块和外壳5。
27.其中，水冷板1设置为一矩形的板体，obc模块和dcdc模块集成设置在第一pcb板4上；滤波模块集成设置在第二pcb板3上；第二pcb板3和第一pcb板4则分别安装固定在水冷板1的上、下两侧上，水冷板1要具备良好的散热性能，以便于同时对第二pcb板3和第一pcb板4进行散热。
28.更进一步地，结合附图2、3、4所示，在一个实施例中，水冷板1的下方设置有冷却水流道7，冷却水流道7为凸出设置的板条结构，板条内部设置为中空，在板条的两端分别进水和出水，形成冷却水流道7；并且这里将冷却水流道7设置成弯折状，类似于蛇形弯折，水冷板1的下方与第一pcb板4进行连接，可采用螺钉连接或者焊接的方式将水冷板1和第一pcb板4进行固定，形成一个独立的模组，以下称之为第一模组，第一pcb板4上的元件则设置在冷却水流道7的侧部（冷却水流道7弯折将元件环绕），这样能够尽可能的增大冷却水流道7的散热面积，从而提升集成结构的散热效果。
29.其中，水冷板1和第一pcb板4之间采用螺钉连接的方式进行固定，为增加水冷板1和第一pcb板4之间的结构稳定性，在水冷板1和第一pcb板4之间的靠近边缘部分设置了若干根第一支撑柱11，第一支撑柱11与水冷板1一体成型，第一支撑柱11朝向第一pcb板4的一端开设有螺纹孔，通过螺钉将第一pcb板4固定在第一支撑柱11上，这样既可以避免第一pcb板4上的元件被挤压，又可以将水冷板1和第一pcb板4进行稳定的连接固定。
30.在将水冷板1和第一pcb板4设置成为一个整体模组之后，将第二pcb板3固定在水冷板1的另一侧上，从而将obc模块、dcdc模块和滤波模块集成在一起，为方便将第二pcb板3和水冷板1进行固定，本技术还设置有散热支撑板2，散热支撑板2首先与第二pcb板3之间固定连接在一起，两者之间的连接方式可以采用螺钉连接固定，例如上述水冷板1和第一pcb板4的固定方式，在散热支撑板2的边缘处也设置了第二支撑柱21，第二支撑柱21的端部上开设有螺纹孔，通过螺钉将第二pcb板3固定在第二支撑柱21上，将第二pcb板3和散热支撑板2固定在一起形成又一个整体模组，以下称之为第二模组，散热支撑板2能够将第二pcb板3上的元件散发的热量引导至散热支撑板2并排放到外部。
31.结合附图2、3、5，将第一模组和第二模组再进行组合安装，将第二模组的散热支撑板2贴合固定在水冷板1的背面（相对于第一pcb板4的一面）形成一个功率转换组件，散热支撑板2和水冷板1之间使用螺钉固定在一起组成一个完整的功率转换组件，本技术还在散热支撑板2和水冷板1之间填充有导热材料，导热材质能够更好的将第二pcb板的热量传导至水冷板1上并通过冷却水带走。
32.需要说明的是，在其他实施例中，水冷板1也可以安装固定第二pcb板3，相应的散热支撑板2用于安装固定第一pcb板4。
33.优选的，导热材质选用导热胶或者导热硅脂，这样可以将散热支撑板2和水冷板1之间的微小的间隙填满，方便第一pcb板上的损耗发热大的器件热量传递到水冷板1上通过水道带走散热，同时这样设置还可以给与散热支撑板2和水冷板1一定的缓冲，避免电路结构在安装的时候发生损坏。
34.在将第二pcb板3和第一pcb板4之间通过水冷板和散热支撑板组合安装之后，然后
在安装在外壳5内，其中，本技术的外壳5采用拼合固定的方式，外壳5具体包括了侧板51和盖板52，侧板51的数量与水冷板1的形状相对应，本技术中水冷板1为矩形，因此这里将侧板51设置成了四块，这四块侧板51分别安装在水冷板1的一端，并且各侧板51之间再首尾拼接固定以形成围设在水冷板1周侧的边框，且侧板51与水冷板1之间进行卡接固定，然后将盖板52盖设在边框两端的开口上，从而将功率转换组件进行封装。
35.具体的，侧板51面向水冷板1的一侧上设有卡槽511，水冷板1插入到侧板51的卡槽511中，然后将各个侧板51通过螺钉连接或者卡接固定的方式装配在一起，安装好侧板51之后，在侧板51构成的边框的上下侧分别盖上盖板52，盖板52与侧板51之间通过螺钉固定在一起。
36.优选地，本技术中的卡槽511的设置形式为：在侧板51上间隔设置了若干根条形的凸起的格条，每根格条的长度方向垂直与水冷板1的平面，且这些格条以垂直于其长度方向进行排布，在格条的中部设置所述卡槽511，这样设置不但不能够对水冷板1进行卡接，还能够提升侧板51的结构强度，并且每根格条均可以支撑在水冷板1的上下两侧，格条支撑在水冷板1和盖板52之间，提升了整体结构的连接强度。
37.进一步地，冷却水流道7的一端设有进水管71，另一端设有出水管72，冷却水从进水管71进从出水管72出，出水管72和进水管71设置在水冷板1的同一侧上，且出水管72和进水管71从同一个侧板51穿过，因此在进水管71与侧板51、出水管72与侧板51之间均填充有密封圈6；并且，在盖板52和侧板51、侧板51和侧板51之间通过密封圈6和/或密封胶密封，使得整个设备的防水性能得到显著提升。
38.优选得，本技术中的散热支撑板2水冷板1均采用压铸铝材质，其具有密度低，重量轻，导热系数好等优点，十分适用于充电机。
39.本技术的设置使得将obc模块、dcdc模块和滤波模块完美的集成到一起，使得充电系统的整体结构更加简单和紧凑，减少了很多不必要的零部件结构，能有效缩小充电机的体积和重量，提升功率密度；并且这样设置还具有拆装快速便捷的特点，便于车载充电机的内部零部件的组装和更换。
40.本技术还提出了一种车载充电机和充电桩，其包括上述的充电系统的集成结构。
41.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，应包含在本发明的保护范围之内。