车载充电装置及车辆
文献发布时间:2024-07-23 01:35:12
技术领域
本申请涉及车辆充电技术领域,具体涉及一种车载充电装置及车辆。
背景技术
车载充电装置主要工作原理是将交流输入电流转换为车载动力电池需要的高压直流电流,负责为电驱动的车载动力电池充电。考虑到车载充电装置内部的散热需求等,相关技术中车载充电装置的组装工序复杂,空间利用率较低,导致车载充电机的体积较大,功率密度小。
发明内容
本申请提供了一种组装简单,有利于减小体积、提高功率密度的车载充电装置及车辆。
一方面,本申请提供了一种车载充电装置,包括:
壳体,包括外壳体部和设于所述外壳体部之内的内壳体部,所述内壳体部具有散热通道;
第一电路板,与所述内壳体部层叠并间隔设置;
至少一个场效应管,设于所述内壳体部与所述第一电路板之间,所述场效应管包括管体及设于所述管体的外表面的多个引脚,所述管体包括相背设置的安装面和散热面,所述安装面贴装于所述第一电路板朝向所述内壳体部的一侧,所述散热面抵接于所述散热通道朝向所述第一电路板的一侧,所述引脚贴装于所述第一电路板朝向所述内壳体部的一侧,并与所述第一电路板电连接。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括导热绝缘件,所述导热绝缘件抵接于所述散热面与所述散热通道之间;所述内壳体部朝向所述第一电路板的一侧设有定位件,所述导热绝缘件设有定位孔,所述定位件与所述定位孔配合。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括导热填充件,所述导热填充件填充于所述散热面与所述导热绝缘件的边缘之间,和/或,所述导热填充件填充于所述内壳体部与所述导热绝缘件的边缘之间。
在一种可能的实施例中,所述外壳体部包括底壁、顶盖和周侧壁,所述底壁与所述顶盖相对设置,所述周侧壁连接于所述底壁与所述顶盖之间,所述底壁、所述顶盖和所述周侧壁之间形成第一收容空间,所述内壳体部设于所述第一收容空间内,所述第一电路板设于所述内壳体部背离所述底壁的一侧,所述内壳体部包括设于所述底壁上并依次弯折相连的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁,所述第一侧壁、所述第三侧壁间隔设于所述第二侧壁的同一侧,且所述第一侧壁远离所述第二侧壁的一端连接所述周侧壁,所述第三侧壁远离所述第二侧壁的一端连接所述周侧壁,所述第一侧壁的内侧、第二侧壁的内侧、第三侧壁的内侧以及所述周侧壁之间围设形成第一子收容空间,所述第一侧壁的外侧、第二侧壁的外侧、第三侧壁的外侧以及所述周侧壁之间围设形成第二子收容空间,所述车载充电装置还包括抵接于所述顶盖与所述第一电路板之间的至少一个压条。
在一种可能的实施例中,所述第一侧壁具有第一子散热通道,所述第二侧壁具有与所述第一子散热通道相连通的第二子散热通道,所述第三侧壁具有与所述第二子散热通道相连通的第三子散热通道,所述第一子散热通道、所述第二子散热通道及所述第三子散热通道形成所述散热通道,所述场效应管的数量为多个,部分的所述场效应管设于所述第一侧壁与所述第一电路板之间,另一部分的所述场效应管设于所述第三侧壁与所述第一电路板之间,所述车载充电装置还包括设于所述第一子收容空间内并电连接所述第一电路板的AC/DC转换器件。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括第二电路板及交流输入滤波器件,所述第二电路板设于所述第二子收容空间内并位于所述第三侧壁背离所述第一侧壁的一侧,所述第二电路板电连接所述第一电路板,所述交流输入滤波器件设于所述第二子收容空间内并位于所述第三侧壁背离所述第一侧壁的一侧,且所述第一电路板、所述第二电路板及所述直流输出滤波器件依次层叠设置,所述交流输入滤波器件电连接所述第二电路板。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括第三电路板及DC/DC转换器件,所述第三电路板设于所述第二子收容空间内并位于所述第二侧壁背离所述第一子收容空间的一侧,所述第三电路板电连接所述第一电路板,所述DC/DC转换器件设于所述第二子收容空间内并位于所述第二侧壁背离所述第一子收容空间的一侧,且所述第二侧壁、所述第三电路板及所述DC/DC转换器件依次排列,所述DC/DC转换器件电连接所述第三电路板。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括第四电路板及直流输出滤波器件,所述第四电路板设于所述第二子收容空间内并位于所述第一侧壁背离所述第三侧壁的一侧,所述第四电路板电连接所述第一电路板,所述直流输出滤波器件设于所述第二子收容空间内并位于所述第一侧壁背离所述第三侧壁的一侧,且所述第一电路板、所述第四电路板及所述直流输出滤波器件依次层叠设置,所述直流输出滤波器件电连接所述第四电路板。
在一种可能的实施例中,所述车载充电装置还包括第五电路板、交流输入滤波器件及直流输出滤波器件,所述第五电路板设于所述第一电路板背离所述内壳体部的一侧,并与所述第一电路板电连接,所述交流输入滤波器件设于所述第二子收容空间内并位于所述第三侧壁背离所述第一侧壁的一侧,所述直流输出滤波器件设于所述第二子收容空间内并位于所述第一侧壁背离所述第三侧壁的一侧,所述交流输入滤波器件电连接所述第五电路板,所述直流输出滤波器件电连接所述第五电路板。
另一方面,本申请还提供了一种车辆,包括车载动力电池及所述的车载充电装置,所述车载充电装置用于对所述车载动力电池进行充电。
本申请提供的车载充电装置包括壳体、第一电路板及至少一个场效应管。壳体包括外壳体部和设于外壳体部之内的内壳体部,内壳体部具有散热通道。第一电路板与内壳体部层叠并间隔设置。场效应管设于内壳体部与第一电路板之间,场效应管包括管体及设于管体的外表面的多个引脚,管体包括相背设置的安装面和散热面,安装面贴装于第一电路板朝向内壳体部的一侧,散热面贴装于内壳体部的散热通道朝向第一电路板的一侧,引脚贴装于第一电路板朝向内壳体部的一侧,并与第一电路板电连接。简言之,通过将第一电路板、场效应管以及内壳体部依次层叠设置,场效应管的一侧贴装于第一电路板朝向内壳体部的一侧,实现电气连接,场效应管的另一侧贴装于内壳体部朝向第一电路板的一侧,以通过内壳体部的散热通道进行散热。如此叠层的结构设计在实现散热的同时能够使得车载充电装置的组装工序得以简化,并节省了组装空间,从而有利于减小车载充电装置的体积,提高车载充电装置的功率密度。
本申请提供的车辆包括上述的车载充电装置,因此车辆中车载充电装置的组装工序简单可靠、空间利用率较高,有利于减小车载充电装置的体积,提高车载充电装置的功率密度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种车载充电装置的结构示意图;
图3为图2所示车载充电装置的分解示意图;
图4为图3所示车载充电装置中壳体包括外壳体部和内壳体部的结构示意图;
图5为图2所示车载充电装置沿A-A线的一种截面示意图;
图6为图5所示车载充电装置中C区域的局部放大示意图;
图7为图5所示车载充电装置的分解示意图;
图8为图2所示车载充电装置沿A-A线的另一种截面示意图;
图9为图8所示车载充电装置中D区域的局部放大示意图;
图10为图7所示车载充电装置的分解示意图;
图11为图10所示车载充电装置的导热绝缘件设有定位孔,第一电路板设有定位件的结构示意图;
图12为图3所示车载充电装置的内壳体部与外壳体部形成第一子收容空间和第二子收容空间的结构示意图;
图13为图12所示车载充电装置还包括压条的结构示意图;
图14为图2所示车载充电装置具有第一子散热通道、第二子散热通道的截面示意图;
图15为图2所示车载充电装置沿B-B线的一种截面示意图;
图16为图2所示车载充电装置还包括设于AC/DC转换器件、DC/DC转换器件、交流输入滤波器件及直流输出滤波器件的结构示意图;
图17为图15所示车载充电装置的分解示意图;
图18为图17所示车载充电装置还包括第三电路板的分解示意图;
图19为图17所示车载充电装置还包括第四电路板的分解示意图;
图20为图17所示车载充电装置还包括第五电路板的分解示意图。
附图标记说明:
车辆1000;车载动力电池200;车载充电装置100;壳体10;第一电路板20;场效应管30;外壳体部101;内壳体部102;散热通道120;管体301;引脚302;安装面310;散热面311;导热绝缘件40;底壁110;顶盖111;周侧壁112;第一侧壁121;第二侧壁122;第三侧壁123;第一收容空间103;第一子收容空间130;第二子收容空间131;压条50;第一子散热通道1210;第二子散热通道1220;第三子散热通道1230;AC/DC转换器件601;第二电路板602;交流输入滤波器件603;第三电路板604;DC/DC转换器件605;第四电路板606;直流输出滤波器件607;定位件124;定位孔401;第五电路板70。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请提供的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,本申请所描述的实施例仅仅是一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请所描述的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请的保护范围。
在本申请中提及“实施例”、“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式所描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的、独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它的实施例相结合。
本申请的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序;术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
如图1所示,图1为本申请实施例提供的一种车辆1000的结构示意图。车辆1000可以是轿车、客车、载货汽车、牵引车、专用运输车和特种车等。本申请实施例中以轿车为例。车辆1000包括车载动力电池200及车载充电装置100。图1中车载动力电池200及车载充电装置100在车辆1000中的位置仅为一种示意位置,其不应理解为对车载动力电池200及车载充电装置100的设置位置的限制。
其中,车载动力电池200为二次电池,可以包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂金属电池等中的一种或多种。在一种可能的实施方式中,车载动力电池200包括锂离子电池。锂离子电池的正极材料为锂合金金属氧化物,负极材料为石墨。依照正极材料的不同,锂离子电池可以分为磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池等。锂离子电池无论在体积能量密度还是质量能量密度上都具有很大的优势,且相对于锂金属电池更加安全。此外,相对于其他二次电池,锂离子电池还具有更优的寿命及环保表现。
车载充电装置100用于对所述车载动力电池200进行充电。车载充电装置100的主要工作原理是将交流(Alternating Current,AC)输入电流转换为车载动力电池200需要的高压直流(Direct Current,DC)电流。换言之,电网电压经由地面交流充电桩、交流充电口等连接至车载充电装置100,通过车载充电装置100对车载动力电池200进行充电。
在一种可能的实施方式中,车载充电装置100可以是车载充电机(On BoardCharger,OBC)。本实施方式中,车载充电装置100能够对车载动力电池200进行充电。
在另一种可能的实施方式中,车载充电装置100可以包括OBC和DC/DC(直流/直流)转换器件。DC/DC转换器件605用于将高压电池输出的直流电转换为低电压电子系统需要的直流电。本实施方式中,车载充电装置100既能够对车载动力电池200进行充电,还能够通过DC/DC转换器件605将高压DC电流转换为低压DC电流,负责从车载动力电池200取电,以为车载用电设备供电。其中,车载用电设备可以包括车灯、显示仪表、空调、多媒体设备等。
请参照图2和图3,图2为本申请实施例提供的一种车载充电装置100的结构示意图;图3为图2所示车载充电装置100的分解示意图。车载充电装置100包括壳体10、第一电路板20及至少一个场效应管30。
如图4所示,壳体10包括外壳体部101和设于所述外壳体部101之内的内壳体部102。其中,外壳体部101的材质可以包括塑胶、金属、合金等。内壳体部102的材质可以包括塑胶、金属、合金等。外壳体部101的材质与内壳体部102的材质可以相同也可以不同。外壳体部101的形状可以近似为立方体、正方体、圆柱体等规则性状,也可以为不规则形状。本申请实施例中以外壳体部101的形状近似为立方体为例。内壳体部102的形状可以近似为“回”字形、“凵”字形、U形、L形、C形、T形等。本申请实施例中以内壳体部102的形状近似为U形为例。内壳体部102设于外壳体部101之内。换言之,外壳体部101环绕于内壳体10的外周侧。外壳体部101与内壳体部102可以一体成型,也可以通过可拆卸或不可拆卸的方式连接在一起。本申请实施例中以外壳体部101与内壳体部102一体成型为例。
如图5所示,所述内壳体部102具有散热通道120。散热通道120用于对位于外壳体部101之内的各电子器件进行散热。散热通道120内可以填充有散热流体。散热流体可以是水、油等。可以理解的,当位于外壳体部101之内的电子器件靠近或贴合内壳体部102的散热通道120设置时,电子器件上的热量能够传递至散热通道120,以通过散热通道120散发至壳体10的外部。
第一电路板20可以是车载充电装置100的主电路板。以电路板的层数划分时,第一电路板20可以是单面电路板,或者双面电路板,或者多层线路板等。以电路板的特性划分时,第一电路板20可以是硬质电路板,或者柔性电路板,或者软硬结合板等。第一电路板20与所述内壳体部102层叠并间隔设置。可以理解的,第一电路板20与内壳体部102沿车载充电装置100的厚度方向上、下设置,且第一电路板20与内壳体部102之间具有空隙。车载充电装置100的厚度方向可参照附图的Z轴方向。
场效应管30可以为金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor,MOS)。MOS管的基本结构主要包括源极、漏极和栅极。MOS管包括耗尽型和增强型两种。增强型MOS管可分为NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型。对于N沟道的MOS管其源极和漏极接在N型半导体上。PNP型通常称为P沟道型。对于P沟道的MOS管其源极和漏极则接在P型半导体上。
场效应管30可以作为车载充电装置100的开关元件。当然,在其他实施方式中,场效应管30还可以作为车载充电装置100中控制电流大小的元件、或者作为车载充电装置100的可变电阻、或者作为车载充电装置100的恒流源等。以场效应管30作为车载充电装置100的开关元件为例,在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而形成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被聚集在P型半导体端,负电子则聚集在N型半导体端,电子不移动,其PN结没有电流通过,二极管截止。在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管30处与截止状态。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管30栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中,从而形成电流,使源极和漏极之间导通。
本申请对于车载充电装置100所包括的场效应管30的数量不作具体的限定。举例而言:车载充电装置100所包括的场效应管30的数量可以为一个、或七个、或十个、或十二个、或二十个等。本申请实施例中以多个场效应管30为例。多个场效应管30之间可以间隔设置,也可以邻接设置。多个场效应管30可以采用单管封装,也可以双管封装。
请参照图5至图7,场效应管30设于所述内壳体部102与所述第一电路板20之间。换言之,第一电路板20、场效应管30以及内壳体部102依次层叠设置。可以理解的,第一电路板20、场效应管30以及内壳体部102沿车载充电装置100的厚度方向依次排列。
其中,每个场效应管30包括管体301及设于所述管体301的外表面的多个引脚302。本申请对于每个场效应管30所包括的引脚302的数量不作具体的限定。举例而言:每个场效应管30中引脚302的数量可以为一个、或四个、或六个、或七个、或十个等。管体301的形状可以为立方体、正方体、圆柱体等。引脚302的材质为金属、合金等导电材质。
所述管体301包括相背设置的安装面310和散热面311。管体301的安装面310朝向第一电路板20。管体301的散热面311朝向内壳体部102。可以理解的,场效应管30的管体301夹设于第一电路板20与内壳体部102之间。所述安装面310贴装于所述第一电路板20朝向所述内壳体部102的一侧。本申请实施例中,管体301与第一电路板20可以直接连接也可以间接连接。管体301的安装面310贴装于所述第一电路板20朝向所述内壳体部102的一侧主要用于实现管体301与第一电路板20的固定连接。举例而言:场效应管30的管体301可以与第一电路板20焊接在一起。所述散热面311抵接于所述散热通道120朝向所述第一电路板20的一侧。本申请实施例中,管体301的散热面311与内壳体部102对应散热通道120的表面之间可以直接接触也可以间接接触。可以理解的,管体301的散热面311可以直接贴设于内壳体部102的散热通道120的表面上,以将场效应管30上的热量直接传导或散发至散热通道120;或者,管体301的散热面311与内壳体部102的散热通道120的表面之间可以设置其他导热件,管体301的散热面311通过该导热件将场效应管30上的热量传导或散发至散热通道120。
所述引脚302贴装于所述第一电路板20朝向所述内壳体部102的一侧,并与所述第一电路板20电连接。引脚302与第一电路板20可以直接连接也可以间接连接。引脚302贴装于所述第一电路板20朝向所述内壳体部102的一侧主要用于实现引脚302与第一电路板20的固定连接和电气连接。举例而言:场效应管30的引脚302可以与第一电路板20的焊盘焊接在一起。
本申请提供的车载充电装置100包括壳体10、第一电路板20及场效应管30。壳体10包括外壳体部101和设于外壳体部101之内的内壳体部102,内壳体部102具有散热通道120。第一电路板20与内壳体部102层叠并间隔设置。场效应管30设于内壳体部102与第一电路板20之间,场效应管30包括管体301及设于管体301的外表面的多个引脚302,管体301包括相背设置的安装面310和散热面311,安装面310贴装于第一电路板20朝向内壳体部102的一侧,散热面311贴装于内壳体部102朝向第一电路板20的一侧,引脚302贴装于第一电路板20朝向内壳体部102的一侧,并与第一电路板20电连接。简言之,通过将第一电路板20、场效应管30以及内壳体部102依次层叠设置,场效应管30的一侧贴装于第一电路板20朝向内壳体部102的一侧,实现电气连接,场效应管30的另一侧贴装于内壳体部102朝向第一电路板20的一侧,以通过内壳体部102的散热通道120进行散热。如此叠层的结构设计在实现散热的同时能够使得车载充电装置100的组装工序得以简化,并节省了组装空间,从而有利于减小车载充电装置100的体积,提高车载充电装置100的功率密度。
可以理解的,本申请中场效应管30为贴片式场效应管。场效应管30的管体301贴装于第一电路板20的表面,实现其与第一电路板20的固定连接。场效应管30的引脚302通过贴装于第一电路板20的表面,实现其与第一电路板20的电连接。贴片式场效应管30相较于插件式场效应管30体积更小、占用的空间较小,且组装工艺简单,从而能够进一步地简化车载充电装置100的组装工序,节省组装空间,以便于缩减车载充电装置100的体积,提高车载充电装置100的功率密度。
可选的,请参照图8至图10,所述车载充电装置100还包括导热绝缘件40。导热绝缘件40可以包括陶瓷片、导热绝缘凝胶、导热绝缘矽胶布等中的一种或多种。所述导热绝缘件40抵接于所述散热面311与所述散热通道120之间。换言之,导热绝缘件40的一侧表面直接接触散热面311,导热绝缘件40的另一侧表面直接接触内壳体部102的散热通道120的表面。可以理解的,本实施例中,场效应管30的管体301的散热面311与内壳体部102的散热通道120的表面之间间接接触。在其他可能的实施例中,导热绝缘件40也可以直接涂覆于管体301的散热面311或者内壳体部102的散热通道120的表面,以减少车载充电装置100的部件,便于车载充电装置100的组装。
通过在场效应管30的管体301的散热面311与内壳体部102的散热通道120的表面之间设置导热绝缘件40,可以实现场效应管30与内壳体部102之间的绝缘和散热功能,且导热绝缘件40的设置有利于增加场效应管30的散热面311积,以提高对场效应管30的散热效果;同时,也有利于减少对场效应管30的管体301的材质、内壳体部102的材质的限制。
如图11所示,内壳体部102朝向所述第一电路板20的一侧设有定位件124,所述导热绝缘件40设有定位孔401,所述定位件124与所述定位孔401配合。其中,定位件124可以是定位销、定位柱等。定位孔401可以是通孔也可以是盲孔。在一种可能的实施方式中,内壳体部102朝向第一电路板20的一侧可以设有多个定位件124,导热绝缘件40的两端可分别设置一个定位孔401。至少部分的定位件124穿设于定位孔401内。
进一步地,所述车载充电装置100还可以包括导热填充件。导热填充件可以是导热硅脂、导热硅胶等。所述导热填充件填充于所述散热面311与所述导热绝缘件40的边缘之间,和/或,所述导热填充件填充于所述内壳体部102与所述导热绝缘件40的边缘之间。
通过在场效应管30的管体301的散热面311与导热绝缘件40的边缘之间填充导热填充件,可以密封场效应管30的管体301的散热面311与导热绝缘件40的边缘之间的缝隙,提高场效应管30的管体301的散热面311与导热绝缘件40的导热效果。通过在内壳体部102与导热绝缘件40的边缘之间填充导热填充件,可以密封内壳体部102与导热绝缘件40的边缘之间的缝隙,提高内壳体部102与导热绝缘件40的导热效果。
如图12所示,所述外壳体部101包括底壁110、顶盖111和周侧壁112。所述底壁110与所述顶盖111相对设置。具体的,底壁110与顶盖111沿车载充电装置100的厚度方向相对设置。底壁110可以为平板状、不规则板状等。顶盖111可以为平板状、不规则板状等。所述周侧壁112连接于所述底壁110与所述顶盖111之间。周侧壁112与底壁110之间可以一体成型,也可以通过可拆卸或不可拆卸的方式连接在一起。周侧壁112与顶盖111之间可以一体成型,也可以通过可拆卸或不可拆卸的方式连接在一起。本申请实施例中以底壁110与周侧壁112一体成型,顶盖111与周侧壁112可拆卸连接为例。可以理解的,当装配车载充电装置100的内部器件时,可将顶盖111进行拆卸,使得各器件能够从顶盖111一侧装配于外壳体部101之内。当车载充电装置100的内部器件装配完成之后,可将顶盖111与周侧壁112固定连接,完成车载充电装置100的组装。所述底壁110、所述顶盖111和所述周侧壁112之间形成第一收容空间103,所述内壳体部102设于所述第一收容空间103内。其中,内壳体部102与底壁110、周侧壁112可以一体成型。当然,在其他实施例中,内壳体部102与底壁110之间可以通过可拆卸或不可拆卸的方式连接在一起;内壳体部102与周侧壁112之间可以通过可拆卸或不可拆卸的方式连接在一起。
所述第一电路板20设于所述内壳体部102背离所述底壁110的一侧。可以理解的,在沿车载充电装置100的厚度方向上,顶盖111、第一电路板20、内壳体部102以及底壁110依次层叠设置。所述内壳体部102包括设于所述底壁110上并依次弯折相连的第一侧壁121、第二侧壁122及第三侧壁123。所述第一侧壁121、所述第三侧壁123间隔设于所述第二侧壁122的同一侧,且所述第一侧壁121远离所述第二侧壁122的一端连接所述周侧壁112,所述第三侧壁123远离所述第二侧壁122的一端连接所述周侧壁112。其中,第一侧壁121与第二侧壁122之间可以呈直角形弯折连接;或者,第一侧壁121与第二侧壁122之间可以呈圆弧形弯折连接。第二侧壁122与第三侧壁123之间可以呈直角形弯折连接;或者,第二侧壁122与第三侧壁123之间可以呈圆弧形弯折连接。本申请实施例中,第一侧壁121、第二侧壁122以及第三侧壁123形成U形的内壳体部102。所述第一侧壁121的内侧、第二侧壁122的内侧、第三侧壁123的内侧以及所述周侧壁112之间围设形成第一子收容空间130。所述第一侧壁121的外侧、第二侧壁122的外侧、第三侧壁123的外侧以及所述周侧壁112之间围设形成第二子收容空间131。
本实施例通过使外壳体部101形成封闭的第一收容空间103。通过使内壳体部102设于第一收容空间103内,内壳体部102与外壳体部101之间形成第一子收容空间130和第二子收容空间131,即内壳体部102可以将外壳体部101形成的第一收容空间103分隔为第一子收容空间130和第二子收容空间131,从而便于第一子收容空间130和第二子收容空间131内器件的组装。而第一电路板20设于所述内壳体部102背离所述底壁110的一侧,使得底壁110、内壳体部102、第一电路板20以及顶盖111形成自下而上的叠层结构,从而场效应管30贴装于第一电路板20朝向内壳体部102的一侧时,能够通过内壳体部102的散热通道120进行散热,且未占用第一子收容空间130和第二子收容空间131,即实现场效应管30散热的同时能够使得车载充电装置100的组装工序得以简化,并节省了组装空间,从而有利于减小车载充电装置100的体积,提高车载充电装置100的功率密度。
在一种可能的实施例中,如图13所示,车载充电装置100还可以包括抵接于所述顶盖111与所述第一电路板20之间的至少一个压条50。可以理解的,压条50设于第一电路板20背离场效应管30的一侧。本申请对于压条50的数量不作具体的限定。举例而言,压条50的数量可以为一个、三个、七个、十个等。在一种可能的实施方式中,压条50的数量可以与场效应管30的数量相同。每个压条50设于第一电路板20背离一个场效应管30的一侧。通过设计抵接于顶盖111与第一电路板20之间的压条50,可以向场效应管30作用压力,从而提高第一电路板20与场效应管30的固定连接以及电连接的可靠性,以及使得场效应管30与内壳体部102能够紧密接触,从而提高场效应管30通过内壳体部102的散热通道120进行散热的效率。
其中,请参照图14和图15,所述第一侧壁121具有第一子散热通道1210。所述第二侧壁122具有与所述第一子散热通道1210相连通的第二子散热通道1220。所述第三侧壁123具有与所述第二子散热通道1220相连通的第三子散热通道1230。所述第一子散热通道1210、所述第二子散热通道1220及所述第三子散热通道1230形成所述散热通道120。所述场效应管30的数量为多个。部分的所述场效应管30设于所述第一侧壁121与所述第一电路板20之间。另一部分的所述场效应管30设于所述第三侧壁123与所述第一电路板20之间。
通过使散热通道120包括相互连通的第一子散热通道1210、第二子散热通道1220及第三子散热通道1230,多个场效应管30分别设于所述第一侧壁121与所述第一电路板20之间,以及第三侧壁123与所述第一电路板20之间,以分别通过第一子散热通道1210及第三子散热通道1230进行散热,可以提高多个场效应管30通过内壳体部102的散热通道120进行散热的效率。
请参照图16和图17,所述车载充电装置100还包括设于所述第一子收容空间130内并电连接所述第一电路板20的AC/DC转换器件601。AC/DC转换器件601即能够将交流输入电流转换为直流输出电流,以实现车载充电装置100为车载动力电池200进行充电的器件。AC/DC转换器件601电连接第一电路板20,可在第一电路板20的控制下实现AC/DC转换。其中,AC/DC转换器件601与第一电路板20之间可以直接电连接也可以间接电连接。AC/DC转换器件601的连接接口伸出于所述外壳体部101之外。通过将AC/DC转换器件601设于所述第一子收容空间130内,可使得内壳体部102的第一子散热通道1210、第二散热通道1220以及第三散热通道1230环绕AC/DC转换器件601设置,从而AC/DC转换器件601能够通过第一子散热通道1210、第二散热通道1220以及第三散热通道1230进行散热,避免车载充电装置100内部热量聚集,提高车载充电装置100的充电可靠性,以及延长车载充电装置100的使用寿命。
可选的,请参照图16和图17,所述车载充电装置100还包括第二电路板602及交流输入滤波器件603。所述第二电路板602设于所述第二子收容空间131内并位于所述第三侧壁123背离所述第一侧壁121的一侧。所述第二电路板602电连接所述第一电路板20。所述交流输入滤波器件603设于所述第二子收容空间131内并位于所述第三侧壁123背离所述第一侧壁121的一侧,且所述第一电路板20、所述第二电路板602及所述直流输出滤波器件607依次层叠设置。所述交流输入滤波器件603电连接所述第二电路板602。
其中,交流输入滤波器件603用于滤除交流电里面的谐波。第二电路板602实现交流输入滤波器件603与第一电路板20之间的电连接。本申请实施例中,在沿车载充电装置100的厚度方向上顶盖111、第一电路板20、第二电路板602、交流输入滤波器件603以及底壁110依次层叠设置;在沿车载充电装置100的宽度方向上,第一侧壁121、AC/DC转换器件601、第三侧壁123、交流输入滤波器件603(或者第二电路板602)依次排列。其中,车载充电装置100的宽度方向可参照附图的X轴方向。当然,在其他实施例中,第一侧壁121、AC/DC转换器件601、第三侧壁123、交流输入滤波器件603(或者第二电路板602)可以沿车载充电装置100的长度方向依次排列。
通过设置交流输入滤波器件603,可以滤除交流电里面的谐波,减少谐波干扰。而将第二电路板602、交流输入滤波器件603设于第二子收容空间131内,并位于第三侧壁123背离第一侧壁121的一侧,可通过第三子散热通道1230为第二电路板602、交流输入滤波器件603进行散热。同时,第二电路板602、交流输入滤波器件603的设置与AC/DC转换器件601通过内壳体部102隔离,可便于简化车载充电装置100的组装,以及有利于车载充电装置100的自动化生产。
进一步地,请参照图16和图18,所述车载充电装置100还包括第三电路板604及DC/DC转换器件605。所述第三电路板604设于所述第二子收容空间131内并位于所述第二侧壁122背离所述第一子收容空间130的一侧。所述第三电路板604电连接所述第一电路板20。所述DC/DC转换器件605设于所述第二子收容空间131内并位于所述第二侧壁122背离所述第一子收容空间130的一侧,且所述第二侧壁122、所述第三电路板604及所述DC/DC转换器件605依次排列,所述DC/DC转换器件605电连接所述第三电路板604。
其中,DC/DC转换器件605用于将高压电池输出的直流电转换为低电压电子系统需要的直流电。DC/DC转换器件605的连接接口伸出于所述外壳体部101之外。本实施例中,车载充电装置100既能够对车载动力电池200进行充电,还能够通过DC/DC转换器件605将高压DC电流转换为低压DC电流,负责从车载动力电池200取电,以为车载用电设备供电。可以理解的,车载充电装置100将OBC与DC/DC转换器件605集成在一起,同时实现了车辆1000的充电和供电。第三电路板604实现DC/DC转换器件605与第一电路板20之间的电连接。本申请实施例中,在沿车载充电装置100的厚度方向上顶盖111、第一电路板20、第三电路板604、DC/DC转换器件605以及底壁110依次层叠设置;在沿车载充电装置100的长度方向上,DC/DC转换器件605、第二侧壁122、AC/DC转换器件601依次排列。其中,车载充电装置100的长度方向可参照附图的Y轴方向。当然,在其他实施例中,DC/DC转换器件605、第二侧壁122、AC/DC转换器件601可以沿车载充电装置100的宽度方向依次排列。
通过设置DC/DC转换器件605,可以从车载动力电池200取电,以为车载用电设备供电。而将第三电路板604、DC/DC转换器件605设于第二子收容空间131内,并位于所述第二侧壁122背离所述第一子收容空间130的一侧,可通过第二子散热通道1220为第三电路板604、DC/DC转换器件605进行散热。同时,DC/DC转换器件605与AC/DC转换器件601通过内壳体部102隔离,可便于简化车载充电装置100的组装,以及有利于车载充电装置100的自动化生产。
进一步地,请参照图19,所述车载充电装置100还包括第四电路板606及直流输出滤波器件607。所述第四电路板606设于所述第二子收容空间131内并位于所述第一侧壁121背离所述第三侧壁123的一侧。所述第四电路板606电连接所述第一电路板20。所述直流输出滤波器件607设于所述第二子收容空间131内并位于所述第一侧壁121背离所述第三侧壁123的一侧,且所述第一电路板20、所述第四电路板606及所述直流输出滤波器件607依次层叠设置,所述直流输出滤波器件607电连接所述第四电路板606。
其中,直流输出滤波器件607用于滤除直流电里面的谐波。第四电路板606实现直流输出滤波器件607与第一电路板20之间的电连接。本申请实施例中,在沿车载充电装置100的厚度方向上顶盖111、第一电路板20、第四电路板606、直流输出滤波器件607以及底壁110依次层叠设置;在沿车载充电装置100的宽度方向上,直流输出滤波器件607(或者第四电路板606)、第一侧壁121、AC/DC转换器件601、第三侧壁123依次排列。当然,在其他实施例中,直流输出滤波器件607(或者第四电路板606)、第一侧壁121、AC/DC转换器件601、第三侧壁123可以沿车载充电装置100的长度方向依次排列。
通过设置直流输出滤波器件607,可以滤除直流电里面的谐波,减少谐波干扰。而将第四电路板606、直流输出滤波器件607设于第二子收容空间131内,并位于第一侧壁121背离第三侧壁123的一侧,可通过第一子散热通道1210为第四电路板606、直流输出滤波器件607进行散热。同时,第四电路板606、直流输出滤波器件607的设置与AC/DC转换器件601、DC/DC转换器件605、交流输入滤波器件603通过内壳体部102隔离,可便于简化车载充电装置100的组装,以及有利于车载充电装置100的自动化生产。
可选的,请参照图20,所述车载充电装置100还包括第五电路板70、交流输入滤波器件603及直流输出滤波器件607。所述第五电路板70设于所述第一电路板20背离所述内壳体部102的一侧,并与所述第一电路板20电连接。所述交流输入滤波器件603设于所述第二子收容空间131内并位于所述第三侧壁123背离所述第一侧壁121的一侧。所述直流输出滤波器件607设于所述第二子收容空间131内并位于所述第一侧壁121背离所述第三侧壁123的一侧。所述交流输入滤波器件603电连接所述第五电路板70,所述直流输出滤波器件607电连接所述第五电路板70。
其中,交流输入滤波器件603用于滤除交流电里面的谐波。直流输出滤波器件607用于滤除直流电里面的谐波。第五电路板70实现交流输入滤波器件603与第一电路板20之间的电连接,以及实现直流输出滤波器件607与第一电路板20之间的电连接。
本实施例将交流输入滤波器件603设于第二子收容空间131内并位于所述第三侧壁123背离所述第一侧壁121的一侧,可通过第三子散热通道1230为交流输入滤波器件603进行散热。将直流输出滤波器件607设于所述第二子收容空间131内并位于所述第一侧壁121背离所述第三侧壁123的一侧,可通过第一子散热通道1210为交流输入滤波器件603进行散热。此外,交流输入滤波器件603及直流输出滤波器件607通过同一电路板即第五电路板70与第一电路板20电连接,可减少车载充电装置100中电路板的数量,且能够减少车载充电装置100的组装步骤,简化车载充电装置100的组装工序。
上述在说明书、权利要求书以及附图中提及的特征,只要在本申请的范围内是有意义的,均可以任意相互组合。针对车载充电装置100所说明的优点和特征以相应的方式适用于车辆1000。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
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