[实用新型]一种直流充电桩电能计量模块壳体

说明书

本实用新型公开了一种直流充电桩电能计量模块壳体，将直流充电桩的锰铜分流器与电能计量电路放置到一个壳体内，通过结构的合理规划，把充电桩计量单元壳体分为两层空间，底层空间用来固定放置锰铜分流器，上层空间用来放置电路印制板，两层空间采用隔热板隔离，同时底层空间(底壳)外置金属散热器，锰铜分流器通过绝缘导热材料和金属散热器紧密连接，把锰铜分流器的热量直接导出底壳。本实用新型设计保证了直流充电桩作为计量器具的安全性，实现了一体化铅封，采用了独特的散热设计，解决了锰铜片在大电流工作时的散热问题。

技术领域

本实用新型属于充电桩行业，尤其涉及一种直流充电桩电能计量模块的壳体设计。

背景技术

直流充电桩的充电工作电流较大，一般在100A-300A，充电电能计量采用锰铜分流器来进行电流信号采样，为了保证计量的精度，锰铜分流器输出的采样信号在最大电流时为75mV，对应最大输出电流为300A的充电桩，锰铜分流器的阻值选择为250微欧，锰铜分流器本身的最大损耗计算如下：P＝I*I*R＝22.5W。以上计算为锰铜分流器与充电用铜排可靠连接的情况下，并且忽略了连接处的接触电阻，实际中锰铜分流器与铜排的连接不可能不存在接触电阻，并且接触电阻的阻值还要大于锰铜分流器本身的阻值，这样锰铜分流器就成为整个充电桩内为一个大功率的发热元件。根据目前实际测量，在充电桩外环境温度40℃，300A持续充电的工况下，锰铜分流器的表面温度可以达到120℃以上。目前直流充电桩的电能计量系统包括直流电能表和外置的锰铜分流器，锰铜分流器外置的主要原因就是为了其能良好的散热，避免其对直流电能表内的其他电子元器件造成影响。

随着近年来充电桩的数量爆发式增长，电动汽车充电用户越来越关注充电桩电能计量的准确度，技术监督部门针对充电桩计量管理的加强也日趋明确，2017年由国家质量监督检验检疫总局发布的充电桩系列检定规程，明确了充电桩整体作为计量器具的检定项目及检定细节。针对直流充电桩目前采用的直流电能表+外置锰铜分流器的计量方案已经无法满足其作为计量器具的管理要求，主要原因如下：锰铜分流器和直流电能表不在一个完整的外壳内无法进行铅封，无法确保其作为计量器具的安全性。

发明内容

本实用新型针对以上现有的技术存在的不足，提供一种带有散热装置的塑料壳体，实现了锰铜分流器以及采样计量电路的一体化安装和铅封，并且采用了独特的散热设计，解决了锰铜片在大电流工作时的散热问题。

为实现上诉目的，本实用新型通过结构的合理规划，把充电桩计量单元壳体分为两层空间，底层空间用来固定防置锰铜分流器，上层空间用来放置电路印制板，两层空间采用隔热板隔离，同时底层空间(底壳)外置金属散热器，锰铜分流器通过绝缘导热材料和金属散热器紧密连接，把锰铜分流器的热量直接导出底壳。设计过程中图纸完成3D效果图后进行了热仿真及实际测试，在环境温度45℃，持续充电电流在300A时，放置印制板的空腔内温升不超过25℃(绝对温度不高于60℃)，由于印制板及电子元气件的正常工作温度范围为-40-85℃，本设计很好的实现了设计目标。

附图说明

图1为现有直流充电桩计量系统示意图。

图2为本实用新型塑料壳体正视结构图。

图3为本实用新型塑料壳体侧视结构图。

图4为本实用新型塑料壳体后视结构图。

图5为本实用新型塑料壳体顶部俯视结构图。

图中：1.直流电能表 2.锰铜分流器 3.壳体上盖 4.壳体进线端子盖 5.壳体出线端子盖 6.壳体上盖铅封 7.壳体出线端子盖铅封 8.壳体进线端子盖铅封 9.壳体底壳10.金属散热器 11.信号端子接口 12.放置电路印制板空间 13.放置锰铜分流器空间 14.隔热板 15.绝缘导热材料 16.壳体端子座

具体实施方式