CN112117816A - 一种充电转接装置 - Google Patents

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何俐鹏
王敏
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    • HELECTRICITY
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Abstract

本发明涉及一种充电转接装置。所述充电转接装置包括:与交流电源连接的交流输入集成电路板,与所述交流输入集成电路板连接的两个电压电流转换模块,与电压电流转换模块连接的输出集成电路板,以及封装所述交流输入集成电路板、电压电流转换模块和输出集成电路板的壳体;其中,所述交流输入集成电路板包括两个交流电源输出端口,每个所述交流电源输出端口与所述电压电流转换模块连接,所述输出集成电路板包括直流输出端口;所述交流输入集成电路板与所述电压电流转换模块之间、所述电压电流转换模块与所述输出集成电路板通过插接座子连接。通过本案降低了充电转接装置的成本。

Description

一种充电转接装置
技术领域
本发明涉及电气设备技术领域,特别是涉及一种充电转接装置。
背景技术
现有24V充电机是将AC_220V/16A交流输入,通过交流转直流装置,转换为DC_24V/120A直流输出,所述24V充电机的输入和输出共采用25根电气线束连接,并且设置4条铜排,为24V锂电池充电使用。24V充电机采用汇流铜排和电气线束的方式作为输入和输出端,在设计使用过程中大量使用线束10根25mm2动力线、15根22AWG信号线和4根铜排,增大了钣金件的布局设计,使得充电机的体型巨大且笨重,客户使用不方便;在安全方面,在长期使用过程中,线束外绝缘层老化脱落极其容易造成短路的情况,导致安全隐患,小则设备失效,大则造成人身意外伤害;对于生产装配方面,也增加了安装错误风险和安装时间,在安装过程中线束非常的密集,容易在安装的过程中造成安装错误和漏装,同时线束比较多也需要花费大量的时间在安装上面,对于产品生产效率不高。对于上述问题,现有技术通过线束捆扎成束,并使用缠绕管缠绕,或者使用线槽隐藏,或者使用扎带捆扎,捆扎原则为强弱电分离。
然而,现有技术虽然能够解决线束太多的时候容易分不清线束的问题,但是并不能防止线束绝缘层老化还是会有脱落的情况,并不能实际解决安装接线错装和漏装的问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种充电转接装置。
一种充电转接装置,包括:与交流电源连接的交流输入集成电路板,与所述交流输入集成电路板连接的两个电压电流转换模块,与电压电流转换模块连接的输出集成电路板,以及封装所述交流输入集成电路板、电压电流转换模块和输出集成电路板的壳体;其中,所述交流输入集成电路板包括两个交流电源输出端口,每个所述交流电源输出端口与所述电压电流转换模块连接,所述输出集成电路板包括直流输出端口;所述交流输入集成电路板与所述电压电流转换模块之间、所述电压电流转换模块与所述输出集成电路板通过插接座子连接。
在其中一个实施例中,所述交流输入集成电路板采用铜箔最小理论值宽度和在PCB板开槽隔离的布线方式:其中,PCB板为双层板,在所述PCB板顶层布火线,在所述PCB板底层布零线。
在其中一个实施例中,所述电压电流转换模块为MR241800模块,所述MR241800模块包括电源输入连接端口、RS485通讯端口和低压直流电输出端口;其中,所述电源输入连接端口与所述交流电源输出端口连接。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板还包括RS485通讯端口、低压直流电输入端口,所述输出集成电路板的RS485通讯端口与所述MR241800模块的RS485通讯端口连接,所述低压直流电输入端口与所述低压直流电输出端口连接。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板为FR-4材质,采用铜箔在PCB板布线方式,所述铜箔厚度为2oZ。
在其中一个实施例中,所述铜箔为汇流铜排,所述汇流铜排两端点处覆盖绝缘加固材料。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板还包括CAN通讯端口。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板还包括散热过孔。
在其中一个实施例中,所述交流电源为220V/16A的交流电源,所述电压电流转换模块输出24V/120A的直流电。
上述实施例所述充电转接装置,整体通过电路板集成的连接方式,节约了连接线束占用的空间,缩小了充电转接装置的体积,并且采取插接座子通过对插的方式连接,插件由于采取了固定定位脚的方法,如果插错插件是无法连接到模块上的,并且省去了线束标记对位和安装的时间,故解决了安装错误和安装时间过长的问题,提高了充电转接装置整体的安装效率。
附图说明
图1为一个实施例中充电转接装置的安装结构示意图;
图2为一个实施例中充电转接装置的电路结构示意图;
图3为一个实施例中输出集成电路板的结构示意图。
具体实施方式
在其中一个实施例中,如图1所示,提供了一种充电转接装置,包括:与交流电源连接的交流输入集成电路板100,与所述交流输入集成电路板100连接的两个电压电流转换模块200,与电压电流转换模块200连接的输出集成电路板300,以及封装所述交流输入集成电路板100、电压电流转换模块200和输出集成电路板300的壳体600;其中,所述交流输入集成电路板100包括两个交流电源输出端口,每个所述交流电源输出端口与所述电压电流转换模块200连接,所述输出集成电路板300包括直流输出端口500;所述交流输入集成电路板100与所述电压电流转换模块200之间、所述电压电流转换模块200与所述输出集成电路板300通过插接座子连接。
其中,交流电源可为市电,电路流输入集成电路板100与市电连接,并且分两路输出,如图2所示,电路流输入集成电路板100将市电分两路从两个交流电源输出端口J2和J3输出,交流电源输出端口包括一个火线接口N、一个零线接口L和一个地接口GND。其中,电路流输入集成电路板100通过16A交流插头400与交流电源连接,交流输入线缆采用铜鼻子安装,例如,如图2所示,电路流输入集成电路板100的电源输入接口J1包括一个火线接口N、一个零线接口L和一个地接口GND,火线接口N、零线接口L和地接口GND通过铜鼻子与输入线缆连接。
其中,电压电流转换模块用于对输入的电进行电压和电流转换,例如,输入电压电流转换模块的电压为220V,电流为16A,输出电压电流转换模块的电压为24V,电流为120A。
其中,输出集成电路板300与电压电流转换模块连接后输出到被充电设备,例如,被充电设备为锂电池。输出集成电路板300的直流输出端口500与直流输出线缆采用铜鼻子安装,通过铜鼻子连接被充电设备。
其中,壳体600可为绝缘材料制作,并且在壳体设置散热孔对内部电路进行散热。
上述充电转接装置,整体通过电路板集成的连接方式,节约了连接线束占用的空间,缩小了充电转接装置的体积,并且采取插接座子通过对插的方式连接,插件由于采取了固定定位脚的方法,如果插错插件是无法连接到模块上的,并且省去了线束标记对位和安装的时间,故解决了安装错误和安装时间过长的问题,提高了充电转接装置整体的安装效率。
在其中一个实施例中,所述交流输入集成电路板100采用铜箔最小理论值宽度和在PCB板开槽隔离的布线方式:其中,PCB板为双层板,在所述PCB板顶层布火线,在所述PCB板底层布零线。本实施例中,采用铜箔最小理论值宽度和在PCB板开槽隔离的布线方式,能够达到最大电气爬电距离,保证电路板的安全可靠。
在其中一个实施例中,如图2所示,所述电压电流转换模块200为MR241800模块,所述MR241800模块包括电源输入连接端口、RS485通讯端口和低压直流电输出端口;其中,所述电源输入连接端口与所述交流电源输出端口连接。例如,如图2所示,MR241800模块的电源输入连接端口包括一个火线接口N、一个零线接口L和一个地接口GND,与交流电源输出端口的火线接口N、零线接口L和地接口GND对应连接,用于将电接入,RS485通讯端口包括两个正负电源输出端和两个正负485通信接口,低压直流电输出端口为转化后的直流电输出端口,低压直流电输出端口用于向负载输出低压电。
其中,电压电流转换模块200还包括散热孔201,散热孔201用于对电压电流转换模块200进行散热。
在其中一个实施例中,如图2所示,所述输出集成电路板300还包括RS485通讯端口、低压直流电输入端口,所述输出集成电路板的RS485通讯端口与所述MR241800模块的RS485通讯端口连接,所述低压直流电输入端口与所述低压直流电输出端口连接。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板300为FR-4材质,采用铜箔在PCB板布线方式,所述铜箔厚度为2oZ。其中,oZ是英制计量单位,中文称为盎司,2oZ等于70微米。
其中,如图3所示,所述铜箔为汇流铜排,所述汇流铜排两端点处覆盖绝缘加固材料。所述输出集成电路板主要功能为集成线束和通过大电流,采取汇流铜排与PCB结合方式,将汇流铜排按照设计的模型(模型为7*149*1mm大小的镀锡紫铜条,镀锡使得焊接时能使得虚焊情况大大减小)焊接在PCB板上,采取过回流焊,并在汇流铜排两端点处添加绝缘加固材料,防止铜排虚焊、长时间使用器件老化等缺陷导致脱落情况发生,保证安全可靠性。在电路板上还集成了CAN信号和均衡电流线,以及外部供电端口,设计中大量使用散热方式,添加过孔,在特殊区域开窗加锡以增加过流能力和温升情况。实验证明,在实际测试中最大过持续电流120A情况下,最高温升为32摄氏度,PCB板的温升仅有10摄氏度,达到IEC60065安规标准<+85℃。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板300还包括CAN通讯端口J6。其中,CAN通讯端口J6包括正负485接口、5V电压接口、地接口、正负电源接口、高低电平CAN接口。本实施例中,通过CAN通讯端口J6可以实现外部电路对输出集成电路板300的控制。
在其中一个实施例中,所述输出集成电路板300还包括散热过孔307。本实施例中,通过散热过孔307能够保证输出集成电路板300在高电流的情况下迅速散热,保证电路板的安全。
在其中一个实施例中,所述交流电源为220V/16A的交流电源,所述电压电流转换模块输出24V/120A的直流电。
在一个具体的实施例中,如图3所示,所述输出集成电路板300的汇流铜排304焊接在PCB板308上;低压直流电输入端口301、302通过插接的方式与电压电流转换模块200的低压直流电输出端口连接;CAN通讯端口J6 303为信号线输出端,可用于采集输出集成电路板300的供电情况;直流输出端口500包括正极输出接口306和负极初始接口305;在PCB板308设置多个散热过孔307。
上述实施例中所述的充电转接装置,通过电路板集成方式并采取对插方式连接交流输入集成电路板、电压电流转换模块和输出集成电路板,一方面,能够方便各部件的安装,另一方面能够节省连接线路所占用的空间,通过本申请实施例中方案使得外部线束从25根集成到电路板上,4根铜排也变成2条汇流铜条焊接在PCB板上,从而使得之前需要汇流排和线束放置的空间全部被释放出来,节省了3375cm2布局空间,使得结构简单,产品小巧方便;通过输出集成电路板对汇流铜排的集成,克服了电气线束长期使用过程中绝缘层脱落的情况,不会出现设备内部电气连接线由于老化出现短路的危险;输出集成电路板采取上下面敷铜通过过孔汇流、散热过孔、加焊锡增加通流能力的手段,能够满足PCB板上持续过120A大电流;交流输入集成电路板在满***流输入采取隔离保证转接板安全可靠性,L极和N极正反面布线,PCB板满足绝缘耐压值,缩减了电路板的设计大小;本申请实施例中充电转接装置减少了钣金件的结构、线束所需要的标识,整体降低了装置的成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种充电转接装置,其特征在于,包括:与交流电源连接的交流输入集成电路板,与所述交流输入集成电路板连接的两个电压电流转换模块,与电压电流转换模块连接的输出集成电路板,以及封装所述交流输入集成电路板、电压电流转换模块和输出集成电路板的壳体;
其中,所述交流输入集成电路板包括两个交流电源输出端口,每个所述交流电源输出端口与所述电压电流转换模块连接,所述输出集成电路板包括直流输出端口;所述交流输入集成电路板与所述电压电流转换模块之间、所述电压电流转换模块与所述输出集成电路板通过插接座子连接。
2.根据权利要求1所述的充电转接装置,其特征在于,所述交流输入集成电路板采用铜箔最小理论值宽度和在PCB板开槽隔离的布线方式:其中,PCB板为双层板,在所述PCB板顶层布火线,在所述PCB板底层布零线。
3.根据权利要求1所述的充电转接装置,其特征在于,所述电压电流转换模块为MR241800模块,所述MR241800模块包括电源输入连接端口、RS485通讯端口和低压直流电输出端口;其中,所述电源输入连接端口与所述交流电源输出端口连接。
4.根据权利要求3所述的充电转接装置,其特征在于,所述输出集成电路板还包括RS485通讯端口、低压直流电输入端口,所述输出集成电路板的RS485通讯端口与所述MR241800模块的RS485通讯端口连接,所述低压直流电输入端口与所述低压直流电输出端口连接。
5.根据权利要求1所述的充电转接装置,其特征在于,所述输出集成电路板为FR-4材质,采用铜箔在PCB板布线方式,所述铜箔厚度为2oZ。
6.根据权利要求5所述的充电转接装置,其特征在于,所述铜箔为汇流铜排,所述汇流铜排两端点处覆盖绝缘加固材料。
7.根据权利要求1所述的充电转接装置,其特征在于,所述输出集成电路板还包括CAN通讯端口。
8.根据权利要1-7任一项所述的充电转接装置,其特征在于,所述输出集成电路板还包括散热过孔。
9.根据权利要求1所述的充电转接装置,其特征在于,所述交流电源为220V/16A的交流电源,所述电压电流转换模块输出24V/120A的直流电。
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