一种换电站充电柜系统的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备的技术领域，尤其涉及一种换电站充电柜系统。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的发展，充电设备则需要大范围大批量的布置，而现有的充电设备的结构复杂，接线凌乱，并且设备极其不稳定，故障率高，导致检修困难，每次检修都需要特别专业的人员去检修，并且检修过程极其复杂，检修成本相应提高，并且设备生产周期长，综合上述，现有的充电设备的综合成本极高。另外充电过程中，散热是维持系统稳定性的重要因素。


技术实现要素：

3.为降低成本且保证良好的散热，为此，本实用新型提出了一种换电站充电柜系统，具体方案如下：
4.一种换电站充电柜系统，包括柜体和设置在柜体上的散热模块、充电控制模块，所述散热模块包括设置在所述柜体的前后侧面、左右侧面均设置有风口，两左右侧面和前面板均设置为进风口，左右侧面的侧进风口的风通过充电控制模块后吸入到前面板的前进风口处，所述前进风口处设置有风量控制单元，所述风量控制单元控制风从前面板流向后面板上的出风口。
5.具体地说，所述柜体内设置有充电控制模块，每一路充电系统分别对应散热模块。
6.具体地说，所述后面板的出风口处设置有散热风机。
7.具体地说，前后面板形成的风道作为主风道，左右面板形成的风道为辅风道。
8.具体地说，充电桩每路散热系统的进出风口有防护单元，所述防护单元包括在每个风口从外到内的厚度方向上依次设置有外侧百叶、内侧百叶、空气过滤器；外侧百叶和内侧百叶的缝隙和空气过滤器上形成有气流通道。
9.具体地说，外侧百叶、内侧百叶、空气过滤器的底部从内侧到外侧呈向下的斜坡状的排水孔。
10.具体地说，所述风量控制单元包括固定风门、调节风门、条形齿轮、圆柱形齿轮、减速马达，所述减速马达固定在固定风门上，减速马达驱动端上设置有圆柱形齿轮，所述圆柱形齿轮与调节风门底部的条形齿轮啮合，减速马达的驱动端转动时，驱使调节风门相对于固定风门沿着条形齿轮的方向来回移动。
11.具体地说，还包括设置在柜体内的
12.充电模块，用于将三相交流电转换成直流电；
13.辅助模块，为充电控制模块和散热模块供电；
14.人机交互模块，与充电控制模块实现数据交互；
15.所述充电控制模块包括输入端子和输出端子，所述输入端子分别与充电模块、散热模块、辅助模块、人机交互模块实现通信，输出端子用于给外部电池充电和通讯；
16.还包括配电模块，所述配电模块设置在柜体内的顶部或底部。
17.具体地说，所述充电控制模块包括
18.功率输出单元，用于控制大电流的通断，分别与充电控制模块的输入端子和输出端子连接；
19.控制单元，用于采集、传递、记录分析充电状态信息，与功率输出单元、外部电池、充电模块、散热模块、辅助模块、人机交互模块实现通信；
20.计量单元，用于计量充电信息，与功率输出单元、控制单元连接；
21.辅助电源单元，为控制单元和外部电池提供电源输入，分别与控制单元、输出单元、输入端子连接。
22.具体地说，多个所述充电控制模块阵列设置在柜体内的两侧，充电模块和散热模块阵列设置在柜体内的中部；两个辅助模块对应设置在柜体内的两侧，配电系统设置在柜体内的底部。
23.本实用新型的有益效果在于：
24.(1)本技术中柜体上风口、充电控制模块和散热模块之间的位置设置，从而柜体与外部良好的通风，确保系统的稳定性。
25.(2)充电系统各功能部分模块化设计，充电系统整体简洁，功能可靠、生产效率提高，检修人员只需要对整体模块进行替换，降低了维护成本，箱体内的接线不会由于维修失误导致另外线束的接触情况，也降低了误操作生产成本低，充电系统的供货周期也大大降低。
26.(3)充电系统模块化设计，各模块之间依靠端子连接，方便充电系统组装生产，方便后期维护。
27.(4)根据部分模块数量的多少可以确定整个充电系统的总功率大小，总功率大小灵活调整可匹配不同的换电站使用。
28.(5)各模块都有其各自的功能，相互配合，组合成整个充电系统的完整功能。
附图说明
29.图1为柜体上每个散热模块的俯视图。
30.图2a、图2b、图2c分别为柜体的主视图、左视图和后视图。
31.图3为风口处的剖视图。
32.图4a为风门开启状态下的俯视图和主视图。
33.图4b为风门闭合的主视图。
34.图5为由温度传感器采集到的温度来控制风门移动的流程图。
35.图6为本实用新型提出的一种用于充电系统的充电控制模块的结构图。
36.图7为本实用新型提出的一种用于充电系统的充电控制模块中各模块连接的原理图。
37.图8为充电控制模块俯视图和壳体内各模块。
38.图9为充电控制模块中各模块和外部电路的连接图。
39.图10为打开柜体时充电控制模块的主视图。
40.图11为充电控制模块在柜体内处的侧视图。
41.图12为充电控制模块的侧视图。
42.1、柜体；101、功率布线盒；102、信号布线盒；11、导轨；111、第一固定孔；12、对插端子；2、充电模块；3、散热模块；301、前进风口；302、侧进风口；303、后出风口；304、温度传感器；305、风量控制单元；306、散热风机；311、内侧百叶；312、外侧百叶；313、空气过滤器；314、气流通道；315、排水孔；321、固定风门；322、调节风门；323、条形齿轮；324、圆柱形齿轮；325、减速马达；4、辅助模块；5、人机交互模块；6、充电控制模块；601、壳体；6011、前面板、6012、把手；6013、输入端子；6014、输出端子；6015、耳板；6016、第二固定孔；61、功率输出单元；62、计量单元；63、辅助电源单元；64、控制单元；7、配电模块；8、电池。
具体实施方式
43.如图1、图2a、图2b、图2c所示，一种换电站充电柜系统，包括柜体和设置在柜体上的散热模块3、充电控制模块6，所述散热模块3包括设置在所述柜体的前后侧面、左右侧面均设置有风口，两左右侧面和前面板均设置为进风口，左右侧面的侧进风口302的风通过充电控制模块6吸入到前面板的前进风口301处，所述前进风口301处设置有风量控制单元305，所述风量控制单元305控制风从前面板流向后面板上的出风口。充电控制模块6的热损耗是动态变化的，充电控制模块6内部装有温度传感器304，采集其内部温升，温升是风量控制单元305执行动作的依据。
44.所述柜体内设置有充电控制模块6，每一路充电系统分别对应散热模块3。多路充电单元的散热模块3各自独立，互不相通，多路散热模块3竖向排列，只有充电系统在工作状态时，散热风机306才会工作，避免其他非工作状态的散热风机306的能源消耗，同时防止所有散热风机306开启时的噪音污染，也可延长散热风机306的使用寿命，同时减少空气过滤器313的维护周期。
45.前后面板形成的风道作为主风道，左右面板形成的风道为辅风道，辅风道为充电控制模块6提供散热需求，主风道为充电模组提供散热需求。所述后面板的出风口处设置有散热风机306，整个风道内部压力低于外界压力，内部负压有利于整个系统的气流稳定。
46.如图3所示，充电桩每路散热系统的进出风口有防护单元，所述防护单元包括在每个风口从外到内的厚度方向上依次设置有外侧百叶312、内侧百叶311、空气过滤器313，所述空气过滤器313能够过滤控制器中的颗粒物。外侧百叶312和内侧百叶311的缝隙和空气过滤器313上形成有气流通道314。外侧百叶312、内侧百叶311、空气过滤器313的底部从内侧到外侧呈向下的斜坡状的排水孔315，这样便于积液的排出，也防止溅入的液体在内部聚积。防护单元靠多重百叶交错排列，进气通道和百叶规律布置，有效阻止雨水进入，可在户外使用，防护等级可达ip55。外侧百叶312可阻挡绝大部分雨水的进入，内测百叶可阻挡所有通过了外侧百叶312而溅入的少量雨水，雨水顺着内测百叶靠重力流向底部的斜面，通过排水孔315排出桩体。
47.所述风量控制单元305包括固定风门321、调节风门322、条形齿轮323、圆柱形齿轮324、减速马达325，所述减速马达325固定在固定风门321上，减速马达325驱动端上设置有圆柱形齿轮324，所述圆柱形齿轮324与调节风门322底部的条形齿轮323啮合，减速马达325的驱动端转动时，驱使调节风门322相对于固定风门321沿着条形齿轮323的方向来回移动。其中图4a为调节风门322开启的状态，图4b为调节风门322闭合的状态。风量控制单元305可
控制前进风口301的风量由调节风门322的大小来调节，调节风门322大小可以在减速马达325的驱动下增大或减小，从而控制前面输入风量的大小。
48.如图5所示，设定温升为t0，当温度传感器304采集到的温升为t1，判断t1是否大于t0，当大于时，风量控制单元305控制减速马达325转动使得两风门之间的距离减小，否则使得两风门间距增大，直至判断温升t1＝t0，调节风门322停止运动。
49.所述柜体内如图6和图7所示，包括柜体1，设置在柜体1内的充电模块2、辅助模块4、人机交互模块5、配电模块7。
50.充电模块2用于将三相交流电转换成直流电，为外部电池8提供电能。
51.散热模块33对应设置在每个充电模块2的下方，为充电模块2冷却降温，散去充电模块2多余的功耗，充电控制模块6设置在充电模块2侧边，由于散热模块33提高了整个柜体1内的空气循环，从而也为充电控制模块6辅助散热，散热模块33可防止充电系统运行过程中因温度过高而损坏。
52.充电控制模块6和充电模块2靠近放置且分组对应，其中充电模块6可以布置在柜体1的中间，也可以布置在柜体1的两边，或者和充电控制模块2交叉布置，充电控制模块2也可以在内部预留有充电模块1的安装位置，充电模块1也可以作为充电控制模块2的一部分。
53.辅助模块4为充电控制模块6和散热模块3供电。人机交互模块5与充电控制模块6实现数据交互，且布置在工作人员容易操作和观察的位置。
54.充电控制模块6包括输入端子6013和输出端子6014，所述输入端子6013与充电模块2连接，输出端子6014用于给外部电池8充电，分别与散热模块33、辅助模块4、充电模块2、人机交互模块5实现通信。所述输入端子6013和输出端子6014均包括电力接触件、信号接触件和导引机构，所述电力接触件用于传递大电流、信号接触件用于传递电信号，导引机构保证端子顺利插接工作。
55.所述配电模块7设置在柜体1内的顶部或底部，接入外部动力电源，配电模块7可以再其内部预留有辅助模块4的安装位置，辅助模块4也可以作为配电模块7的一部分。
56.如图8和图9所示，所述充电控制模块6包括功率输出单元61、控制单元64、计量单元62、辅助电源单元63。所述功率输出单元61用于控制直流电的通断，分别与充电控制模块6的输入端子6013和输出端子6014连接；具体地说，所述功率输出单元61包括串联设置的控制直流通断的开关、熔断器、分流器；功率输出单元61连接充电模块2的直流输出和汽车动力电池8端，也为控制单元64提供电压和电流信号。控制单元64用于采集、传递、记录分析充电状态信息，与功率输出单元61双向通信，与外部电池和充电模块2、散热模块33、辅助模块4、人机交互模块5实现通信。计量单元62用于计量充电信息，分别与输入端子6013、功率输出单元61、控制单元64连接，记录流过功率输出单元61的电量，然后传递给控制单元64；从功率输出单元61获取电量信号然后传给控制单元64。辅助电源单元63为控制单元64和外部电池8提供电源输入，分别与控制单元64、输出单元、输入端子6013连接。
57.优化的，所述计量单元62可以直接设置在带有控制单元64的电路板上，也可以通过外接固定在壳体601上。
58.如图10-图12所示，所述充电控制模块6还包括壳体601，所述壳体601可在柜体1上设置的导轨11上来回移动，所述壳体601包括与导轨11匹配的滑动部，所述输出端子6014和输入端子6013分别对应设置在壳体601的前后面板上。具体地说，所述壳体601在垂直长度
方向的截面为凸字形，左右两侧突出部分在对应的导轨11内移动，两侧的所述导轨11托住壳体601底部。壳体601的上端的窄部用于限位。所述壳体601靠近前面板6011的两侧分别设置有将壳体601固定在导轨11端部的耳板6015。当壳体601后端的输入端子6013与柜体1上对应的对插端子12接触牢固后，耳板6015固定在导轨11上，这样防止输入端子6013和对应的对插端子12晃动。
59.输入端子6013和输出端子6014可以直接设置在带有控制单元64的电路板上，也可以通过外接固定在壳体601上。
60.连接输入端子6013和输出端子6014所用的电线均包括用于功率传输的电线和用于信号传输的电线，功率传输电线可布置在功率布线盒101内，信号传输电线可布置在信号布线盒102内，功率布线盒101和信号布线盒102分别位于柜体内的两侧边，这样可避免信号线的功能受到功率线的干扰，保障充电系统的稳定运行。
61.所述导轨11侧边和壳体601相对位置对应设置有第一固定孔111和第二固定孔6016，当第一固定孔111和第二固定孔6016中轴线重合时，输入端子6013与固定在柜体1上的与输入端子6013匹配的对插端子12有设定距离，此时输入端子6013和匹配的对插端子12不接触。第一固定孔111和第二固定孔6016的设置，可以使得在运输过程中将壳体601固定在壳体601上，且保证输入端子6013和对应的对插端子12不接触，防止运输过程中晃动导致输入端子6013和对插端子12损坏。
62.所述壳体601的前面板6011上设置有方便拉动壳体601在导轨11上来回移动的把手6012。把手6012的设置方便充电控制模块6在导轨11上来回移动，方便充电控制模块6的安装、日后更换或维护。
63.多个所述充电控制模块6阵列设置在柜体1内的两侧，充电模块2和散热模块3阵列设置在柜体1内的中部；两个辅助模块4对应设置在柜体1内的两侧，配电系统设置在柜体1内的底部。
64.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。