电控制器及功率分配开关组件的制作方法

1.本技术实施例涉及电控制器件技术领域，特别涉及一种电控制器及功率分配开关组件。


背景技术：

2.接触器是利用较小的电流控制较大电流的“自动开关”在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，直流接触器作为接触器的一种类型，主要应用于直流回路。随着电力技术的不断发展，在新能源汽车、工程机械、光能以及风能设备等行业中，带有直流接触器的直流电源系统得到广泛的应用，如在新能源汽车直流充电回路中，高压直流接触器成为该回路中重要的配电控制器件。
3.为了提高充电系统的使用效率和可用充电功率，在充电系统中一般采用矩阵式开关控制充电模块的柔性组合并联输出，接触器安装方式主要为在接触器的底部或者侧部采用螺栓的形式进行紧固。
4.但是，针对目前大数量接触器安装排布的现况，上述安装方式将会导致接触器安装空间较大和维护困难的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种电控制器及功率分配开关组件，该电控制器中，功率接口设置在后面板上，并且功率接口为插拔式安装，可减少电控制器的安装空间，并且可提高电控制器安装与拆卸的便利性，从而有效提高电控制器的可维护性。
6.为了实现上述目的，本技术实施例一方面提供一种电控制器，包括：壳体以及至少一对功率接口；
7.所述壳体包括：前面板以及与所述前面板相对设置的后面板，所述至少一对功率接口设置在所述后面板上；
8.所述功率接口包括：卡槽以及设置在所述卡槽内的主触点，一对所述功率接口的所述主触点分别为所述电控制器的输入端和输出端。
9.本技术实施例提供的电控制器，通过将功率接口设置为卡槽与主触点的结合形态，当电控制器插入电气柜中时，卡槽与电气柜卡接并且主触点与电气柜中的导体排电连接，可实现电控制器的插拔式安装，减少了电控制器的机械和电气连接紧固件的安装与拆卸工作，可有效提高电控制器安装与拆卸的便利性，从而提高电控制器的可维护性。并且，相比采用紧固件固定电控制器的方式，卡接式的电控制器可减少安装空间，有利于电控制器的密集排布。另外，功率接口设置在电控制器的后面板上，减少了维护人员接触的可能，可提高操作人员的操作安全性。
10.在一种可能的实施方式中，还包括：设置在所述前面板上的插拔机构；
11.所述插拔机构用于所述电控制器在电气柜中的插入和拔出。
12.在一种可能的实施方式中，所述插拔机构包括：凸台和/或拉环。
13.在一种可能的实施方式中，所述插拔机构包括所述拉环时，所述拉环为可折叠式拉环。
14.在一种可能的实施方式中，还包括：设置在所述前面板上的显示窗口，所述显示窗口用于显示所述电控制器的工作参数。
15.在一种可能的实施方式中，所述显示窗口与所述主触点电连接，所述显示窗口用于显示所述主触点的通断信息以及寿命预测。
16.在一种可能的实施方式中，所述显示窗口包括：led灯、显示屏和色标中的至少一种。
17.在一种可能的实施方式中，所述壳体的深度d大于所述壳体的宽度w和高度h。
18.在一种可能的实施方式中，还包括：设置在所述后面板上的辅助接口；
19.所述辅助接口包括：安装座以及设置在所述安装座内的辅助触点。
20.在一种可能的实施方式中，所述安装座为卡槽、直针插座和快插插座中的至少一种。
21.本技术实施例另一方面提供一种功率分配开关组件，包括电气柜，导体排以及设置在所述电气柜中的至少一个如上所述的电控制器；
22.其中，所述电控制器的卡槽与所述导体排卡接。
23.本技术实施例提供的功率分配开关组件，其中，电控制器通过将功率接口设置为卡槽与主触点的结合形态，当电控制器插入电气柜中时，卡槽与电气柜卡接并且主触点与电气柜中的导体排电连接，可实现电控制器的插拔式安装，减少了电控制器的机械和电气连接紧固件的安装与拆卸工作，可有效提高电控制器安装与拆卸的便利性，从而提高电控制器的可维护性。并且，相比采用紧固件固定电控制器的方式，卡接式的电控制器可减少安装空间，有利于电控制器的密集排布。另外，功率接口和辅助接口设置在电控制器的后面板上，减少了维护人员接触的可能，可提高操作人员的操作安全性。此外，电控制器的壳体的深度均大于壳体的高度及宽度，可更好的利用电气柜深度方向上的尺寸，减小前面板的尺寸，有利于节省电控制器的安装空间，适应电控制器的高密度布置。
24.本技术的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图对优选实施例进行描述描述而更加明显易懂。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
26.图1为相关技术中接触器的结构示意图；
27.图2为本技术一实施例提供的电控制器的主视图；
28.图3为本技术一实施例提供的电控制器的侧视图；
29.图4为本技术一实施例提供的电控制器的后视图；
30.图5为本技术一实施例提供的电控制器的主视图；
31.图6为本技术一实施例提供的电控制器的侧视图；
32.图7为本技术一实施例提供的电控制器的测视图；
33.图8为本技术一实施例提供的电控制器的后视图；
34.图9为本技术一实施例提供的电控制器的测视图；
35.图10为本技术一实施例提供的电控制器的后视图；
36.图11为本技术一实施例提供的电控制器的结构示意图；
37.图12为本技术一实施例提供的功率分配开关组件。
38.附图标记说明：
39.1-接触器；
40.2-螺栓安装孔；
41.3-螺栓安装部；
42.4-主触点；
43.5-辅助触点；
44.100-电控制器；
45.10-壳体；
46.11-前面板；
47.12-后面板；
48.20-功率接口；
49.21-卡槽；
50.30-插拔机构；
51.31-凸台；
52.32-拉环；
53.40-显示窗口；
54.50-辅助接口；
55.51-安装座；
56.200-功率分配开关组件；
57.210-电气柜；
58.220-导体排。
具体实施方式
59.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术，下面将结合附图对本技术实施例的实施方式进行详细描述。
60.本技术提供一种电控制器，可用于充电桩系统，该电控制器可以是接触器、继电器等，本技术实施例中，以电控制器为接触器为例进行说明。
61.新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括四大类型：混合动力电动汽车(hev)、纯电动汽车(bev，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(fcev)、其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。其中，新能源汽车的功能装置就是电池。
62.传统的新能源汽车给电池充电时，采用的是交流充电，其充电功率小，一般只有几
千瓦。而采用直流快充，便能使充电功率达到几十或是几百千瓦，能满足新能源车辆电池大容量，快速充电的需求。
63.采用直流快充时，由于车辆不同以及亏电程度的不同，所需要的充电功率存在较大分散性。例如，在单个功率模块经单个充电枪给车辆充电时，若充电枪功率模块输出功率设计得较大，在低功率充电时存在资源利用不充分的问题，若充电枪功率模块输出功率设计得较小，则无法满足较大功率充电。
64.为了提高充电桩的使用效率和提升可用充电功率，在充电系统中可采用矩阵式开关控制充电模块的柔性组合并联输出，根据充电功率的需要来控制相应的开关闭合。矩阵式开关为多个开关的组合，其中开关为双向直流接触器或继电器。
65.图1为相关技术中接触器1的结构示意图，参考图1所示，接触器1的底部的四个角上具有螺栓安装孔2和螺栓安装部3，接触器1通过螺栓与开关柜连接。接触器1的顶部具有多个主触点4和辅助触点5，通过顶部接线的方式实现接触器1的功率接线和信号接线。但是该结构形态的接触器，当设计安装数量较多时，会存在安装空间大和维护困难的问题。
66.为了解决上述问题，本技术实施例提供一种电控制器和功率分配开关组件，其中，电控制器中，功率接口设置在电控制器的背部面板，功率接口为卡槽式，与功率分配开关组件对接为插拔式安装，可减小电控制器安装空间的同时使电控制器更容易安装与拆卸，可有效提高电控制器的可维护性。并且，功率接口和辅助接口全部设置在电控制器的背部面板上，减少了维护人员接触的可能，增加了操作安全性。另外，在电控制器的前面板上还设置有插拔机构和显示面板，插拔机构可提供电控制器安装与拆卸时的便利性，显示面板可显示电控制器的状态，例如：通断状态、温度、电压、电流信号以及电控制器的寿命预测等等。
67.下面结合附图对本技术实施例提供的电控制器进行详细描述。
68.图2为本技术一实施例提供的电控制器100的主视图，图3为本技术一实施例提供的电控制器100的侧视图，图4为本技术一实施例提供的电控制器100的后视图，参考图2至图4所示，本技术实施例提供的电控制器100，包括：壳体10以及至少一对功率接口20，图2至图4中，以功率接口20为一对进行说明。
69.其中，壳体10包括：前面板11以及与前面板11相对设置的后面板12，前面板11和后面板12之间为壳体10的侧壁，前面板11、后面板12和侧壁共同围合成容置腔，并在容置腔中布设有电控制器100所必要的部件。
70.需要说明的是，本技术实施例提供的电控制器100的壳体10的形状包括但不限于图2至图4中的长方体，也可以为圆柱体，棱台等规则形状，当然，还可以为不规则形状。为了便于安装与排布，一般情况下，壳体10采用棱柱体，在此，对壳体10的形状不做任何限制。
71.其中，功率接口20设置在后面板12上，功率接口20包括：卡槽21以及设置在卡槽21内的主触点(图中未示出)，例如，主触点可以设置在卡槽21中，也可以设置在卡槽21的三个侧壁中的至少一个侧壁上。两个功率接口20中的主触点分别为电控制器100的输入端和输出端，用于在主回路中执行电能的传递和控制，实现一路电路的通断。主触点可以采用母排，例如铜排、铝排等。
72.应理解的是，功率接口20为卡槽21与主触点的结合形态。当电控制器100插入电气柜中时，卡槽21与电气柜卡接并且主触点与电气柜中的导体排电连接，可实现电控制器100
的插拔式安装，减少了电控制器100的机械和电气连接紧固件的安装与拆卸工作，可有效提高电控制器100安装与拆卸的便利性，从而提高电控制器100的可维护性。并且，相比采用紧固件固定电控制器100的方式，卡接式的电控制器100可减少安装空间，有利于电控制器100的密集排布。另外，功率接口20设置在电控制器100的后面板12上，减少了维护人员接触的可能，可提高操作人员的操作安全性。
73.需要提到的是，本技术实施例提供的电控制器100中，壳体10围合形成的容置腔内布设有电控制器100所必要的部件，其中，部件可以包括电磁系统、触点系统、灭弧系统以及其他部分(例如：传动机构、分流器、电压传感器、温度传感器等)中的一个或多个。
74.其中，电磁系统可由铁芯、线圈和衔铁等组成，一般采用绕棱角转动的拍合式结构。当线圈得电后，控制常开触点闭合、常闭触点断开，当线圈失电后，控制常开触点复位断开，常闭触点复位闭合。
75.其中，触点系统为电控制器100的执行部分，包括主触点以及辅助触点，主触点用于接通和分断主回路，控制较大电流，辅助触点用在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。
76.其中，灭弧系统用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。
77.其中，传动机构可带动主触点、常闭触点和常开触点根据线圈得电和失电情况进行运动。
78.其中，分流器可测量流经电控制器100的直流电流，电压传感器可测量电控制器100中的电压。
79.继续参考图2和图3所示，本技术实施例提供的电控制器100还包括：插拔机构30，插拔机构30设置在前面板11上，提供电控制器100插入和拔出电气柜时的着力点，示例性的，如图2和图3所示，插拔机构30包括设置在前面板11上的凸台31，当电控制器100需要安装或者拆卸时，可使用夹具或者直接用手夹住凸台31，插入或者拔出电气柜。
80.图5为本技术一实施例提供的电控制器100的主视图，图6为本技术一实施例提供的电控制器100的侧视图，参考图5和图6所示，在本技术的一些实施例中，插拔机构30还可以包括其他便于着力的部件，示例性的，如图5和图6所示，插拔机构30还可以包括拉环32，操作人员可以直接通过拉环32将电控制器100从电气柜中拉出，有利于电控制器100拆卸时的便利性，提高电控制器100的可维护性。为了进一步减少电控制器100安装所占用的空间，拉坏还可以设置为可折叠式拉环32，当拉环32不作用时，可以折叠悬挂在前面板11上。
81.可以理解的是，凸台31和拉环32只是作为示例给予电控制器100安装与拆卸时的便利性，当然，插拔机构30还可以为其他结构，并且，插拔机构30可以为一种结构或者两种结构甚至是更多，例如，在本技术实施例中，插拔结构可以只包括凸台31或只包括拉环32或者包括凸台31和拉环32，以适用于各种工况。
82.继续参考图2和图5所示，在本技术的一些实施例中，电控制器100还可以包括显示窗口40，显示窗口40可以显示电控制器100的工作参数，例如，显示窗口40可以为led灯、显示屏、或者色标等等，示例性的，当显示窗口40包括led灯时，led灯呈绿色表明电控制器100处于工作状态，led灯呈红色表明电控制器100处于非工作状态。当显示窗口40包括显示屏时(如图2所示)，显示窗口40可以与电控制器100中的分流器、电压传感器、温度传感器等连
接，可显示电控制器100的开关状态、温度、电压、电流信号等等。
83.当然，本技术不止于此，显示窗口40还可以与主触点电连接，显示主触点的通断信息以及寿命预测，示例性的，如图5所示，图5中，显示窗口40为三个色标。左侧色标可以显示主触点的通断信息，例如，左侧色标可以设置成绿色，当色标亮起时，表明主触点接通，当色标不亮时，表明主触点断开。中间和右侧色标可以分别设置成蓝色和红色，根据主触点的使用磨损程度控制色标亮与不亮，例如，当主触点工作状态良好，则中间蓝色色标亮起，右侧红色色标不亮。当主触点磨损严重，不再足以支持长时间运行，则中间蓝色色标不亮，右侧红色色标亮起。当然，此时，显示窗口40也可为显示屏，其通断信息以及寿命预测更加直观。
84.需要提到的是，在本技术的一些实施例中，显示窗口40可以与凸台31集成，并设置在凸台31朝外的一面上，例如图2和图5中所示，可使得显示窗口40更加显眼，并且可以优化布置，美化外观。
85.继续参考图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，可以将壳体10的深度d设置成大于壳体10的宽度w和高度h，即d/w＞1，d/h＞1，使得电控制器100呈扁平化结构，更好的利用电气柜深度方向上的尺寸，减小前面板11的尺寸，有利于节省电控制器100的安装空间，适应电控制器100的高密度布置。
86.继续参考图3和图4所示，在本技术的一些实施例中，还包括辅助接口50，辅助接口50设置在后面板12上，包括：安装座51以及设置在安装座51内的辅助触点(图中未示出)。
87.应理解的是，将功率接口20和辅助接口50等电气导体部分全部设置在电控制器100的后面板12上，可减少维护人员接触的可能，增加操作安全性。
88.其中，辅助接口50可以为电控制器100的电源正极、电源接地端、分流器的正负端、电压传感器的正负端、信号反馈接口以及辅助触点状态反馈接口等。
89.安装座51可以设置成卡槽形式，卡槽中可装配金手指等连接电器件。安装座51也可以如图7和图8所示，设置成直针插座形式。安装座51还可以如图9和图10所示，设置成快插插座形式。
90.下面参考附图介绍本技术提供的一种典型电控制器100。
91.图11为本技术一实施例提供的电控制器100的结构示意图，参考图11所示，电控制器100包括壳体10，壳体10深度d大于壳体10的宽度w和高度h，使电控制器100呈扁平化结构，可更好的利用电气柜深度方向上的尺寸，减小前面板11的尺寸，从而节省电控制器100的安装空间，适应电控制器100的高密度排布。
92.壳体10具有前面板11和后面板12，在后面板12上设置有两对功率接口20和一个信号接口，功率接口20中设置有主触点，每对功率接口20配合实现一路电路的通断。信号接口与外部电路连接，可反馈电控制器100的通断状态、温度、电压、电流信号等。功率接口20和信号接口等电气导体部分全部设置在电控制器100的后面板12上，可减少维护人员接触的可能，增加操作安全性。
93.其中，功率接口20和信号接口采用卡槽21插接形式，可实现电控制器100与电气柜的插拔式安装，使电控制器100更容易安装与拆卸，有效提高电控制器100的可维护性，并且相比紧固件安装电控制器100的方法，可减小电控制器100的安装空间，适应高密度排布。
94.在壳体10的前面板11上设置有凸台31作为插拔机构30，操作人员可使用夹具夹住凸台31，从电气柜中拔出电控制器100，相比紧固件安装的方法，减少了电控制器100拆卸紧
固件和连接件的工作。
95.在凸台31上设置有显示窗口40，显示窗口40为led指示灯，led指示灯可显示电控制器100的闭合和断开状态。
96.当然，本技术不止于此，图12为本技术一实施例提供的功率分配开关组件200，参考图12所示，本技术还提供一种功率分配开关组件200，包括：电气柜210、导体排220以及上文描述的至少一个电控制器100。
97.具体的，电气柜210可设置多层安装空间，示例性的，图12中为两层，多个电控制器100依次布设在安装空间中。导体排220设置在电气柜210的背面，当电控制器100安装于电气柜210中时，电控制器100后面板12上功率接口20的卡槽21与导体排220卡接，实现电控制器100与电气柜210的插拔式安装。
98.其中，电控制器100的技术特征以及技术效果与上文中一致，在此，不再一一赘述。
99.在本技术实施例的描述中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者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技术实施例中的具体含义。
100.在本技术实施例或者暗示所指的装置或者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技术实施例的限制。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
101.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
102.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。