一种基于直流接触器的功率分配装置的制作方法

1.本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体讲就是涉及一种基于直流接触器的功率分配装置，能将若干直流功率源输出端并联以实现多个功率源协同作业，用于输出所需单组功率或多组功率，同时还能将各功率源输出端相互隔离。


背景技术：

2.随着新能源汽车行业的飞速发展，充电桩的需求量越来越大，对充电速度要求也越来越高。市面上的充电桩的充电方式均为三相交流电经过断路器、交流接触器，再经由多个功率模块(整流器)转直流电(按国网标准单个20kw)，并通过控制单元，计费单元，人机交互单元，充电接口将电能输送到车辆。根据充电桩控制单元，计费单元，人机交互单元，充电接口与前端功率堆的构成关系，可将充电桩分为一体式和分体式两种。传统上一体式充电桩都是双枪充电，双枪充电又分为轮充和均充，当只给一辆车充电，且汽车can协议允许时，充电桩将所有功率整合到一只充电枪上，叫做轮充；当同时为两辆车充电时，每只枪上最多只会输出整个充电桩一半的功率，叫做均充，现有一体式充电桩充电功率较低，充电速度较慢。而传统上大型分体式充电桩，都是由一个大型功率堆引出多个充电枪，形成多个充电终端，各充电终端之间采用直流接触器依次线性连接，通过控制相应直流接触器导通和断开，从而实现功率模块输出功率的动态分配，分体式桩由于其功率堆总输出功率大、速度快，充电枪头多、效率高，成为充电桩发展的主流趋势。但是现有分体式充电桩因其功率分配装置的线性阵列结构，导致其结构过于复杂，铜牌转接点太多，走线混乱，总功率堆内空间利用率低，而且无法自由整合功率源输出功率，尤其是当某一非边缘端口被占用时其余端口无法自由整合输出功率，从而使整体功率分配灵活性较差，降低了充电桩的能源输出效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对上述现有的分体式充电桩结构复杂，总功率堆内空间利用率低，能源输出效率低下的技术缺陷，提供一种基于直流接触器的功率分配装置，改进充电桩功率堆输出端方式，简化了充电桩功率堆输出端结构，提高了充电桩的能源利用效率。
4.技术方案
5.为了实现上述技术目的，本实用新型提供的一种基于直流接触器的功率分配装置，包括若干直流接触器，所述若干直流接触器阵列设置为两列，用于连接所述若干直流接触器的主回路接线端的母排组一与母排组二，其特征在于：所述母排组一和母排组二与所述若干直流接触器的主回路接线端连接后形成串联环形结构，所述母排组一与母排二组在功率堆装置两侧分别伸出有输入接线端和输出接线端。
6.进一步地，所述母排组一包括以功率堆装置中心镜像而设的两个侧端母排，所述母排组二包括若干与所述若干直流接触器数量相对应的中间母排；
7.所述若干直流接触器的前侧端和后侧端的接线端利用相应的侧端母排串接，所述
若干直流接触器中相邻的直流接触器互相靠近的一侧的接线端利用互相镜像的两个中间母排串接。
8.进一步地，所述侧端母排包括侧端母排片，所述侧端母排片两侧端伸出侧端输入接线端和侧端输出接线端，所述侧端母排片还伸出接线端一和接线端二，镜像而设的两个侧端母排的接线端一和接线端二与所述若干直流接触器的前侧端和后侧端的两个直流接触器的接线端一侧相应的接线端子一和接线端子二连接；
9.所述中间母排包括中间母排片，所述中间母排片上设有接线端三和接线端四，互相镜像的两个中间母排片上的接线端三和接线端四将若干阵列设置为两列的直流接触器中相邻直流接触器互相靠近一侧的接线端进行连接，所述中间母排片两端设有中间输入接线端和中间输出接线端。
10.进一步地，所述若干直流接触器的接线端为接线柱或接线孔。
11.进一步地，所述接线端一和接线端二为带安装孔的凸缘一和凸缘二，所述凸缘一和凸缘二位于所述侧端母排片的中间部位。
12.进一步地，所述中间母排片为“几”字形，一侧端设有直段部，所述直段部的端部设有中间输入接线端，中间凸起段部与另一侧端部呈“7”字形，所述“7”字形端部依次设有接线端三，接线端四和中间输出接线端。
13.有益效果
14.本实用新型提供的一种基于直流接触器的功率分配装置，采用环形阵列方式，将功率堆输出端进行并联，提升了输出端功率分配的灵活性，当某一充电枪被占用时，仍可通过其余环形部分整合所需输出功率，且由于独特的模块化设计，使得外壳和直流接触器模组均可随着功率堆进行拓展，不仅降低了充电桩的零件模具成本，也降低了后续充电桩的升级难度，同时模块化阵列结构，集成度高，铜牌短，布局紧密，极大的缩小了充电桩功率堆分配装置的体积，提高了充电桩的经济性和实用性。
附图说明
15.附图1是本实用新型实施例中功率分配装置的产品图。
16.附图2是本实用新型实施例中功率分配装置模块化装配示意图。
17.附图3是本实用新型实施例中环形结构示意图。
18.附图4是本实用新型实施例中环形结构连接示意图。
19.附图5是本实用新型实施例中直流接触器的产品图。
20.附图6是本实用新型实施例中侧端母排的产品图。
21.附图7是本实用新型实施例中中间母排的产品图。
22.附图8是本实用新型实施例所有充电枪单独工作原理图。
23.附图9a是本实用新型实施例中二组功率源输出功率整合到一枪口的工作原理图一。
24.附图9b是本实用新型实施例中二组功率源输出功率整合到一枪口的工作原理图一。
25.附图10a是本实用新型实施例中三组功率源输出功率整合到一枪口的工作原理图一。
26.附图10b是本实用新型实施例中三组功率源输出功率整合到一枪口的工作原理图二。
27.附图10c是本实用新型实施例中三组功率源输出功率整合到一枪口的工作原理图三。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
32.实施例
33.如附图1，2，3和4所示，一种基于直流接触器的功率分配装置，它包括若干阵列设置为两列的如附图5所示的直流接触器k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10，用于连接所述若干直流接触器k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10的主回路接线端的母排组一a与母排组二b,所述母排组一a与母排组二b与所述若干直流接触器k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10的主回路接线端连接后形成串联环形结构o，所述母排组一a与母排组二b在功率堆装置两侧分别伸出有输入接线端m和输出接线端n。所述母排组一a包括以功率堆装置中心镜像而设的两个侧端母排a1、a2，所述母排组二b包括若干与所述若干直流接触器数量k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10相对应的中间母排b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8；
34.所述若干直流接触器k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10的前侧端和后侧端的接线端利用相应的侧端母排a1、a2串接，所述若干直流接触器k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8、k9、k10中相邻的直流接触器互相靠近的一侧的接线端利用相应的互相镜像的中间母排b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8串接,所述中间母排b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8相邻的两个中间母排之间的关系是互相之间以相应的相邻两组直流接触器在水平方向的中线互相镜像后，再以所述环形结构竖直方向的中线再次镜像，具体地讲就是，例如，如附图3和4所示，中间母排b2是中间母排b1以所述相邻两组直流接触器k1、k2、k3、k4之间的中线l镜像后的图像再次以所述环形结构竖直方向的中线镜像而成。
35.所述侧端母排a1、a2包括侧端母排片，如附图6所示，所述侧端母排片两侧端伸出
侧端输入接线端201和侧端输出接线端202，所述侧端母排片还伸出接线端一203和接线端二204，本实施例中，所述接线端一203和接线端二204为带安装孔的凸缘一和凸缘二，所述凸缘一和凸缘二位于所述侧端母排片的中间部位，镜像而设的两个侧端母排的带安装孔的凸缘一和凸缘二与所述若干直流接触器的前侧端和后侧端的两个直流接触器k1、k2的接线端一侧相应的接线端子一k1-101和接线端子二k2-102连接；本实施例中，所述若干直流接触器的接线端为接线柱或接线孔。
36.所述中间母排b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7、b8包括中间母排片，如附图7所示，所述中间母排片两端设有中间输入接线端301和中间输出接线端302。所述中间母排片为“几”字形，一侧端设有直段部，所述直段部的端部设有中间输入接线端301，中间凸起段部与另一侧端部呈“7”字形，所述“7”字形端部依次设有接线端三303，接线端四304和中间输出接线端302。互相镜像的两个中间母排片上的接线端三303和接线端四304将若干阵列设置为两列的直流接触器中相邻直流接触器互相靠近一侧的接线端进行连接，具体地讲就是如附图4所示，中间母排b1上所设的接线端三303和接线端四304分别连接相邻直流接触器k4、k2上相邻一侧相应的接线端子一k4-102和接线端子二k2-101，中间母排b2上所设的接线端三303和接线端四304分别连接相邻直流接触器k1、k3上相邻一侧相应的接线端子一k1-102和接线端子二k3-101，依次多组阵列，最后一组直流接触器上的一侧接线端子与侧端母排上的接线端连接。整个机构是模块化设计，本实施例中直流接触器和母排的数量只是用于说明本实施例的结构，并不是限制本实施例功率分配装置中所能承载的直流接触器和母排的数量，如果需要扩容时，只需增加相应的模块化零件(即相应增加中间母排和对应直流接触器以及对应的底座)即可。
37.本实施例中所有的充电枪正负输入端均通过直流接触器与相邻两个充电枪正负端相并连，从而构成一种独特的环状阵列结构，控制相应直流接触器导通和断开，即可实现功率模块输出功率的自由分配。当需要所有充电枪单独作业时，即可断开所有直流接触器，使所有功率源单独工作，如附图8所示，当需要某个枪口输出功率翻倍时，即可使与之相连的某一直流接触器处于吸合状态，另一直流接触器处于断开状态，同时切断对应充电枪输出端即可；如附图9a和9b所示，当需要充电枪1输出两倍功率时，可闭合充电枪1连接排上的一个直流接触器k1并切断充电枪2的输出端，或闭合直流接触器k2并断开充电枪3的输出端，而其他所有枪口在需要时仍可通过闭合相应的直流接触器自由分配功率，不受充电枪1的限制。当需要某一枪口输出三倍功率时，只需将该枪口相连的两个直流接触器吸合，或单侧相连的枪头上两个直流接触器吸合，对应枪头连接的其余枪头的直流接触器处于断开状态，并断开对应枪头输出端即可，具体地讲就是，如附图10a,10b和10c所示，当需要充电枪1输出三倍功率时，可闭合充电枪1连接排上的两个直流接触器k1、k2并切断充电枪2和充电枪3的输出端，或闭合直流接触器k1、k3并断开充电枪3和充电枪5的输出端，或闭合直流接触器k2、k4并断开充电枪2和充电枪4的输出端，而其他所有枪口在需要时仍可通过闭合相应的直流接触器自由分配功率，不受充电枪1的限制。以此类推，该方案可以使每个充电枪头都能分别输出总功率之下的任意功率，也能自由分配总功率堆的功率让多枪头同时输出。相对于需要输出成倍功率的充电枪而言，该方案通过闭合与之相连的直流接触器，将相邻充电枪的功率模块输出端正极和负极分别串接起来，最终整合到所需枪头，从而实现对功率堆的并联整合。
38.本实用新型提供的一种基于直流接触器的功率分配装置，采用环形阵列方式，将功率堆输出端进行并联，提升了输出端功率分配的灵活性，当某一充电枪被占用时，仍可通过其余环形部分整合所需输出功率，且由于独特的模块化设计，使得外壳和直流接触器模组均可随着功率堆进行拓展，不仅降低了充电桩的零件模具成本，也降低了后续充电桩的升级难度，同时模块化阵列结构，集成度高，铜牌短，布局紧密，极大的缩小了充电桩功率堆分配装置的体积，提高了充电桩的经济性和实用性。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。