CN114604117A - 充电桩散热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及充电桩技术领域，公开了一种充电桩散热装置，包括壳体、散热模块、发热模块和第一风扇；所述壳体内设有第一封闭腔室；所述散热模块包括第一端和第二端，所述第一端位于所述第一封闭腔室内，所述第二端穿过所述第一封闭腔室延伸至外界；所述散热模块内设有第二封闭腔室，所述第二封闭腔室从所述第一端延伸至所述第二端，所述第二封闭腔室内填充有导热流体介质；所述发热模块位于所述第一封闭腔室内；所述第一风扇位于所述第一封闭腔室内，所述第一风扇能够在所述第一封闭腔室内形成气流通道。能够降低维护和检修频率，提高防护等级，密封效果好，其工作产生的噪音小，散热效果好，制造成本和运行成本低。

Description

充电桩散热装置

技术领域

本申请涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种充电桩散热装置。

背景技术

充电桩是一种给电动汽车快速充电的电气集成设备，市电等交流电输入充电桩后，充电桩经过内部的交转直系统转换后可以输出直流电，输出的直流电可以对电动车充电。其内部的交转直系统是充电桩的核心器件，同时也是充电桩的最大发热源，要实现充电桩的正常运行需要及时的将其内部的热量散走。同时充电桩作为可以用于室外的电器产品，必须能满足一定的防护等级。

目前，市面上的充电桩主要采用以下三种散热模式：1、采用风冷散热，并在充电桩的进出风口设置防水结构，并且设计过滤网，以防止外界粉尘等杂质污染充电桩的核心器件；2、采用工业空调制冷散热；3、采用水冷散热。

上述三种散热模式存在以下缺陷：

第一种散热模式中，风冷散热的效果不好，易带入大量的粉尘等杂质，过滤网不能完全隔绝粉尘等杂质，充电桩的核心器件依然会受到污染，密封效果不好，且过滤网经常需要更换，噪音大。

第二种散热模式中，需要运行空调等制冷设备，散热能耗大、设备体积大、设备成本和运行成本都很高，噪音大。

第三种散热模式中，水冷的散热效果也不好，需要水泵等驱动液体流动的驱动设备。驱动设备及其管道体积大、其运行成本和设备成本也很大，噪音大。

发明内容

本申请提出了一种充电桩散热装置，以解决现有技术中充电桩散热装置密封效果不好、制冷效果差、噪音大的技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请提出了一种充电桩散热装置，包括：

壳体，所述壳体内设有第一封闭腔室；

散热模块，所述散热模块包括第一端和第二端，所述第一端位于所述第一封闭腔室内，所述第二端穿过所述第一封闭腔室延伸至外界；所述散热模块内设有第二封闭腔室，所述第二封闭腔室从所述第一端延伸至所述第二端，所述第二封闭腔室内填充有导热流体介质；

发热模块，所述发热模块位于所述第一封闭腔室内；

第一风扇，所述第一风扇位于所述第一封闭腔室内，所述第一风扇能够在所述第一封闭腔室内形成气流通道。

可选地，所述第一封闭腔室包括第一腔室和第二腔室，所述发热模块和所述第一端接触相连，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述发热模块和所述散热模块隔开，所述第一风扇位于所述第一腔室或/和所述第二腔室内；

所述第一端内设有第一风道，所述发热模块内设有第二风道，所述第一风道、所述第一腔室、所述第二风道和所述第二腔室依次连通，并在所述第一风扇的作用下形成循环的所述气流通道。

可选地，所述散热模块包括至少两块导热板，每块所述导热板内均设有所述第二封闭腔室，各所述导热板依次叠设，且各所述导热板之间具有第一间距，以形成所述第一风道，所述第一端和所述第二端分别位于各所述导热板相对的两侧。

可选地，任意相邻的两所述导热板之间连接有导热块，以形成所述第一间距。

可选地，所述导热块为方块形。

可选地，任意相邻的两所述导热板之间连接有至少两块所述导热块，位于两所述导热板之间的各所述导热块之间具有第二间距。

可选地，所述充电桩散热装置还包括第二风扇，所述第二风扇位于所述第二端的侧方，所述第二风扇用于对所述第二端散热。

可选地，所述第二端设有第三风道，所述第二风扇位于所述第三风道的延伸方向上。

可选地，所述充电桩散热装置还包括制冷模块，所述制冷模块也位于所述第三风道的延伸方向上；

可选地，所述制冷模块和所述第二风扇分别位于所述第二端的两侧。

可选地，所述壳体上还设有容纳腔室，所述容纳腔室能够和外界连通，所述第二端、所述第二风扇和所述制冷模块均位于所述容纳腔室内。

与现有技术相比，本申请的充电桩散热装置中，发热模块为充电桩上能够发热的器件，第一封闭腔室能够将发热模块、散热模块的第一端和第一风扇完全封闭，使其与外界隔绝，能够防止外界的粉尘等杂质对发热模块、散热模块的一端和第一风扇造成污染，能够降低维护和检修频率，降低维护成本，提高防护等级。且第一风扇由于被完全封闭在第一封闭腔内，密封效果好，其工作产生的噪音小。

第一风扇能够在第一封闭腔室内形成气流通道，发热模块和散热模块之间能够快速实现热传递。

充电桩散热装置作业时，第一端位于第二端的下方，第二封闭腔室内的导热流体介质在其自身重力的作用下聚集在第一端，散热模块的第一端吸收了发热模块的热之后，第二封闭腔室内的导热流体介质蒸发至第二端，散热模块的第二端与外界接触，能够将热传递至外界，第二端气态的导热流体介质冷却后又会聚集在第一端，如此循环，能够将发热模块产生的热及时散发至外界。不需要使用制冷设备制冷，也不需要采用水泵驱动导热流体介质运行，不需要设置导热管道，故而制造成本和运行成本更低。且第一风扇能够形成气流通道，气流通道能够加快发热模块和散热模块的热传递效率，散热模块内部的第二封闭腔室通过导热流体介质加快热传递效率，故而散热效果更好。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请一实施例中充电桩散热装置的结构示意图；

图2为图1中A-A处的剖面图；

图3为本申请一实施例中导热板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或系统中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参照图1至图3，图1为充电桩散热装置100的结构示意图，图1中箭头所示方向为气流通道及外界空气的流动方向，图3为导热板26的结构示意图，图3中的箭头所示方向为导热流体介质蒸发-冷却的示意方向。

所述充电桩散热装置100包括壳体10、散热模块20、发热模块30和第一风扇40；所述壳体10内设有第一封闭腔室101；所述散热模块20包括第一端22和第二端24，所述第一端22位于所述第一封闭腔室101内，所述第二端24穿过所述第一封闭腔室101延伸至外界；所述散热模块20内设有第二封闭腔室201，所述第二封闭腔室201从所述第一端22延伸至所述第二端24，所述第二封闭腔室201内填充有导热流体介质；所述发热模块30位于所述第一封闭腔室101内；所述第一风扇40位于所述第一封闭腔室101内，所述第一风扇40能够在所述第一封闭腔室101内形成气流通道。

本实施例的充电桩散热装置100中，发热模块30为充电桩上能够发热的器件，第一封闭腔室101能够将发热模块30、散热模块20的第一端22和第一风扇40完全封闭，使其与外界隔绝，能够防止外界的粉尘等杂质对发热模块30、散热模块20的一端和第一风扇40造成污染，能够降低维护和检修频率，降低维护成本，提高防护等级。且第一风扇40由于被完全封闭在第一封闭腔内，密封效果好，其工作产生的噪音小。

第一风扇40能够在第一封闭腔室101内形成气流通道，发热模块30和散热模块20之间能够快速实现热传递。

充电桩散热装置100作业时，第一端22位于第二端24的下方或斜下方，第二封闭腔室201内的导热流体介质在其自身重力的作用下聚集在第一端22，散热模块20的第一端22吸收了发热模块30的热之后，第二封闭腔室201内的导热流体介质蒸发至第二端24，散热模块20的第二端24与外界接触，能够将热传递至外界，第二端24气态的导热流体介质冷却后又会聚集在第一端22，如此循环，能够将发热模块30产生的热及时散发至外界。不需要使用制冷设备制冷，也不需要采用水泵驱动导热流体介质运行，不需要设置导热管道，故而制造成本和运行成本更低。且第一风扇40能够形成气流通道，气流通道能够加快发热模块30和散热模块20的热传递效率，散热模块20内部的第二封闭腔室201通过导热流体介质加快热传递效率，故而散热效果更好。

在本实施例中，发热模块30可以为充电桩中的核心器件，该核心器件为交转直系统等。发热模块30还可以为充电桩中其他能够产生热量的器件。壳体10可以采用铁、铝等金属或合金制成，散热模块20可以采用铝等金属或合金制成，使其热传递的效果更好。导热流体介质可以采用水、油、氟化液等流体介质。在一优选的实施例中，导热流体介质为水，水的比热容值较高、且水的成本低，可以进一步提高散热效果，降低成本。第一风扇40可以采用轴流风机、离心风机、鼓风机等中的一种。

可以理解的是，在一些实施例中，第一端22和第二端24也可以相对水平，或者，第二端24位于第一端22下方或斜下方。

在一实施例中，所述第一封闭腔室101包括第一腔室1011和第二腔室1012，所述发热模块30和所述第一端22接触相连，所述第一腔室1011和所述第二腔室1012通过所述发热模块30和所述散热模块20隔开，所述第一风扇40位于所述第一腔室1011或/和所述第二腔室1012内；所述第一端22内设有第一风道222，所述发热模块30内设有第二风道(图中未显示)，所述第一风道222、所述第一腔室1011、所述第二风道和所述第二腔室1012依次连通，并在所述第一风扇40的作用下形成循环的所述气流通道。

发热模块30和散热模块20相互接触，能够提高发热模块30和散热模块20之间的导热效率。当第一端22内具有第一风道222，发热模块30内具有第二风道时，第一风道222、所述第一腔室1011、所述第二风道和所述第二腔室1012依次连通，在第一风扇40的作用下，能够形成循环的气流通道，可以提高发热模块30和散热模块20一端的热传递效率。

在一优选的实施例中，散热模块20的第一端22和发热模块30将第一腔室1011和第二腔室1012完全隔开，使第一腔室1011和第二腔室1012不直接连通。当第一风扇40作用时，第一风扇40产生的负压及导向效果更好，气流通道的流动性更好，故而，热传递效率更高。

第一风扇40可以布置在第一腔室1011内，也可以布置在第二腔室1012内，或者同时布置在第一腔室1011和第二腔室1012内。第一腔室1011和第二腔室1012内第一风扇40的数量可以布置一个或多个，在一实施例中，在第一腔室1011内布置有三个第一风扇40，三个第一风扇40和第一风道222相对。

在一实施例中，所述散热模块20包括至少两块导热板26，每块所述导热板26内均设有所述第二封闭腔室201，各所述导热板26依次叠设，且各所述导热板26之间具有第一间距，以形成所述第一风道222，所述第一端22和所述第二端24分别位于各所述导热板26相对的两侧。其中，壳体10包括壳壁12。导热板26可以采用铝等金属或合金制成，每块导热板26内均设有第二封闭腔室201，因此，每块导热板26内均具有独立的蒸发制冷结构，每块导热板26的第一端22和第二端24通过壳壁12隔断，但是每块导热板26内部的第二封闭腔室201可以从第一端22延伸至第二端24，第二封闭腔室201内液态的导热流体介质可以从第一端22蒸发至第二端24，气态的导热流体介质在第二端24冷却后，可以聚集在第一端22。

其次，由于各导热板26之间存在第一间距，任意相邻的两导热板26之间的第一间距形成了第一风道222，当第一风扇40工作时，能够加快各导热板26和第一风道222之间的热传递效率。

可以理解的是，根据实际需要，各导热板26之间的第一间距可以相等，也可以不相等，即各导热板26可以等距设置，也可以不等距设置。

在一实施例中，任意相邻的两所述导热板26之间连接有导热块28，以形成所述第一间距。导热块28可以采用铝等金属或合金制成，导热块28和导热板26可以采用焊接或一体成型等工艺制成。导热块28能够增加各导热板26之间的热传递效率，并形成第一风道222，且能够使各导热板26之间的连接更加牢固。

在一实施例中，所述导热块28为方块形，如导热块28可以为长方体形。由于第一端22位于第二端24下方，即第一端22和第二端24位于竖直方向上，则长方体形的导热块28的长度方向沿水平方向设置，使第一风道222沿水平方向设置，水平的第一风道222对第一风扇40的风阻最小，所形成的气流通道流动性更好，从而使得热传递效率更高。

可以理解的是，根据实际需要，在一些实施例中，导热块28还可以为正方体形、圆柱形或其他异形。

在一实施例中，任意相邻的两所述导热板26之间连接有至少两块所述导热块28，位于两所述导热板26之间的各所述导热块28之间具有第二间距。

通过设置至少两块导热块28，能够形成多条第一风道222，当各导热块28相互平行时，各第一风道222相互平行，且互不干涉，风阻较小，所形成的气流通道的流动性更好，热传递效率更高。

可以理解的是，根据实际需要，位于两所述导热板26之间的各所述导热块28之间具有第二间距可以相等，也可以不相等，即各导热块28可以等距设置，也可以不等距设置。

可以理解的是，在一些实施例中，两相邻的导热板26之间也可以仅设置一块导热块28，结构简单。

当充电桩功率较大或充电桩长期使用时，发热模块30产生的热量较多，此时，需要更高效率的散热效果方能够满足需求。在一实施例中，所述充电桩散热装置100还包括第二风扇50，所述第二风扇50位于所述第二端24的侧方，所述第二风扇50用于对所述第二端24散热。当第一端22的热传递到第二端24时，第二风扇50能够及时使第二端24和外界进行热交换，可以提高热交换效率，最终使本实施例的充电桩散热装置100散热效果更好。其中，第二风扇50可以采用轴流风机、离心风机、鼓风机等。

当环境温度比较低，充电桩的负载输出较小、噪音要求比较严格的工况下，可以关闭第二风扇50；当环境温度高、充电桩负载较大的工况下，可以启动第二风扇50，能够适应多种作业工况。

在一实施例中，各所述导热板26之间还设有第三风道242，所述第三风道242位于所述第二端24，所述第二风扇50位于所述第三风道242的延伸方向上。第二风扇50能够带动第三风道242内的气体流动，提高第二端24和外界空气的热交换效率，从而可以提高散热效率。

第三风道242和第一风道222的形成原理和方式一致，第三风道242也是通过导热板26、导热块28之间的连接形成的，在此不再赘述。为了提高第一封闭腔室101的密封性能，第三风道242和第一风道222是相互独立的，第三风道242和第一风道222之间不连通。

可以理解的是，根据实际需要，在一些实施例中，第三风道242和第一风道222之间可以产生一定的连通。

当充电桩的作业工况的环境温度很高时，第二风扇50仍然不能满足散热的情况下，在一实施例中，所述充电桩散热装置100还包括制冷模块60，所述制冷模块60也位于所述第三风道242的延伸方向上。制冷模块60能够及时的将第二端24附近的环境温度降低，使第二端24和外界热交换的效率更高。当制冷模块60位于第三风道242的延伸方向上时，制冷模块60能够最大程度的为第三风道242提供低温空气，进一步提高散热效率和效果。本实施例的充电桩散热装置100虽然也设置了制冷模块60，但是，本实施例的制冷模块60是在环境温度较高的情况下才会使用，在常规的工况下可以不使用。且当使用制冷模块60时，本实施例的充电桩散热装置100可以将制冷模块60、“水冷”、风冷三者相互结合。

与现有空调制冷的方式相比，本实施例的充电桩散热装置100的散热效果更好、密封性更好，噪音较小。

在一实施例中，所述制冷模块60和所述第二风扇50分别位于所述第二端24的两侧，制冷模块60和第二风扇50不会相互干涉。其中，制冷模块60为制冷器等。

在一实施例中，所述壳体10上还设有容纳腔室102，所述容纳腔室102能够和外界连通，所述第二端24、所述第二风扇50和所述制冷模块60均位于所述容纳腔室102内。容纳腔室102用于容纳第二风扇50、第二端24和制冷模块60，容纳腔室102为敞开式的，便于第二端24和外界空气产生热交换。在容纳腔室102内可以设置一个或多个第二风扇50，在一具体的实施例中，第二风扇50的数量为三个，三个第二风扇50和第三风道242相对，第二风扇50和制冷模块60分别位于第三风道242的两侧。壳体10可以通过一体成型的方式形成第一封闭腔室101和容纳腔室102。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述每个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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申请每个实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种充电桩散热装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设有第一封闭腔室；

散热模块，所述散热模块包括第一端和第二端，所述第一端位于所述第一封闭腔室内，所述第二端穿过所述第一封闭腔室延伸至外界；所述散热模块内设有第二封闭腔室，所述第二封闭腔室从所述第一端延伸至所述第二端，所述第二封闭腔室内填充有导热流体介质；

发热模块，所述发热模块位于所述第一封闭腔室内；

第一风扇，所述第一风扇位于所述第一封闭腔室内，所述第一风扇能够在所述第一封闭腔室内形成气流通道。

2.根据权利要求1所述的充电桩散热装置，其特征在于，所述第一封闭腔室包括第一腔室和第二腔室，所述发热模块和所述第一端接触相连，所述第一腔室和所述第二腔室通过所述发热模块和所述散热模块隔开，所述第一风扇位于所述第一腔室或/和所述第二腔室内；

所述第一端内设有第一风道，所述发热模块内设有第二风道，所述第一风道、所述第一腔室、所述第二风道和所述第二腔室依次连通，并在所述第一风扇的作用下形成循环的所述气流通道。

3.根据权利要求2所述的充电桩散热装置，其特征在于，所述散热模块包括至少两块导热板，每块所述导热板内均设有所述第二封闭腔室，各所述导热板依次叠设，且各所述导热板之间具有第一间距，以形成所述第一风道，所述第一端和所述第二端分别位于各所述导热板相对的两侧。

4.根据权利要求3所述的充电桩散热装置，其特征在于，任意相邻的两所述导热板之间连接有导热块，以形成所述第一间距。

5.根据权利要求4所述的充电桩散热装置，其特征在于，所述导热块为方块形。

6.根据权利要求4所述的充电桩散热装置，其特征在于，任意相邻的两所述导热板之间连接有至少两块所述导热块，位于两所述导热板之间的各所述导热块之间具有第二间距。

7.根据权利要求1至6任一项所述的充电桩散热装置，其特征在于，还包括第二风扇，所述第二风扇位于所述第二端的侧方，所述第二风扇用于对所述第二端散热。

8.根据权利要求7所述的充电桩散热装置，其特征在于，所述第二端设有第三风道，所述第二风扇位于所述第三风道的延伸方向上。

9.根据权利要求8所述的充电桩散热装置，其特征在于，还包括制冷模块，所述制冷模块也位于所述第三风道的延伸方向上；所述制冷模块和所述第二风扇分别位于所述第二端的两侧。

10.根据权利要求9所述的充电桩散热装置，其特征在于，所述壳体上还设有容纳腔室，所述容纳腔室和外界连通，所述第二端、所述第二风扇和所述制冷模块均位于所述容纳腔室内。

Images