充电模块及充电桩的制作方法

文档序号:33463398发布日期:2023-03-15 05:41阅读:27来源:国知局
充电模块及充电桩的制作方法

1.本技术涉及电气技术领域,尤其涉及到一种充电模块及充电桩。


背景技术:

2.在电气技术领域,充电桩所应用的充电模块经常以多个层叠设置的方式实现。充电模块在工作时产生的热量可以采用液冷循环的方式散出。液冷散热方式通过冷板中的冷却液与充电模块发生热交换,再将热量置换到周围空气中。所以在充电过程中,冷板温度远低于充电模块周围的空气温度,当空气湿度较高时,冷板表面会凝结液体,也即凝露现象。随着凝露的累积,液态的凝露会发生不可控的滴落。当凝露滴落在充电模块上,可能会对充电模块以及充电桩的其他配电部件造成损坏,形成安全隐患。
3.当充电桩布局在温湿变化较大的环境时,凝露现象会更加严重。以充电桩为例,充电桩一般会布局在环境复杂的户外。充电模块是充电桩的核心部件,充电模块在工作时其内部器件会产生大量的热量。随着充电桩充电功率的提高,充电模块的叠加数量也随之增加,充电桩内的凝露现象更易发生,如果不能及时将凝结的液体导出,会对充电桩的可靠性和使用寿命造成影响,也存在安全问题。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种充电模块及充电桩,可以将充电模块在液冷过程中产生的凝露汇集并引流至底部排出,提高充电桩的可靠性和使用寿命。
5.第一方面,本技术提供了一种充电桩中的充电模块,该充电模块采用液冷方式散热。该充电模块包括具有空腔,在空腔内设置有发热器件。充电模块设置有液冷通道和导流结构,液冷通道用于为发热器件散热。导流结构与液冷通道、充电模块的空腔相互隔离。沿充电模块的厚度方向,充电模块具有顶部和底部。上述导流结构包括设置于充电模块顶部的液体承接面以及环绕液体承接面的汇流槽。其中,液体承接面用于承接充电模块液冷散热时产生的凝露或充电模块上方滴落的液体。汇流槽可以靠近充电模块的顶部边缘,使得充电模块顶部滴落的液体或产生的凝露可以大部分被液体承接面所承接,液体承接面承接的液体可以汇集并流入汇流槽内。导流结构还包括沿充电模块的厚度方向贯穿充电模块的导流通道,导流通道具有位于充电模块的顶部的入口端和位于充电模块的底部的出口端,导流通道的入口端位于汇流槽内。汇流槽内的液体可以自导流通道的入口端进入导流通道,经导流通道的出口端流出。通过导流结构的设置,可以对充电模块液冷散热过程中产生的凝露快速导出。其中,导流结构是充电模块自身的结构,可以节省充电桩空间。导流结构与液冷通道、充电模块的内腔相互隔离,可以防止凝露进入充电模块的内腔损坏发热器件,进而可以提高充电桩的寿命。基于凝露的径向尺寸一般为0.5-5mm之间,汇流槽的深度大于等于5mm,汇流槽的宽度大于等于5mm,导流通道的径向尺寸大于等于5mm。汇流槽的形状也可能有多种实现方式,汇流槽的横截面可以为矩形、半圆形、梯形中的任意一种或多种的组合。
6.为了确保位于上方的充电模块流出的液体可以进入位于下方的充电模块的汇流槽,位于上方的所述充电模块的导流通道的出口端的径向尺寸小于位于下方的所述充电模块的汇流槽的宽度。
7.具体地,充电模块包括壳体以及固定于壳体的液冷板,液冷板与壳体之间具有空间,该空间可以形成上述液冷通道,液冷通道具有进液口和出液口。在进行液冷散热时,需要通过外部的液冷装置向充电模块的液冷通道循环提供冷却液,液冷通道的进液口和出液口分别与液冷装置连通,以形成冷却液的循环回路。壳体形成空腔,发热器件可以设置于空腔内靠近液冷通道的一侧,方便液冷通道可以对发热器件进行良好的散热。
8.在一种可能实现的方式中,液冷板设置于壳体的顶部,液冷板背离壳体的表面为上述液体承接面,上述汇流槽设置于壳体的顶部并环绕液冷板,汇流槽避让导流通道的进液口和出液口。在这种结构中,液体承接面上将会由于凝露现象承接液体。
9.在另一种可能实现的方式中,液冷板设置于壳体的底部,液冷板避让液冷通道的出口端。壳体的顶部设置有汇流槽,且汇流槽所围绕的壳体的顶部为液体承接面。在这种结构中,液体承接面上将会承接位于充电模块上方滴落的液体。
10.一种可能实现的方式中,壳体至少包括第一结构件和第二结构件,第一结构件和第二结构件可以连接形成壳体,为了防止导流结构与壳体内的空腔连通,在第一结构件和第二结构件的接合处设置有防水结构。
11.示例性地,防水结构可以为遮挡部或密封圈。当防水结构为遮挡部时,遮挡部伸入导流结构内,以使遮挡部能够覆盖第一结构件和第二结构件的接合位置。
12.第二方面,本技术提供一种充电桩,该充电桩包括机柜、液冷装置以及至少一个上述技术方案提供的任意一种充电模块。机柜具有多个安装工位,多个安装工位沿机柜的高度方向依次排列,每个安装工位用于对应安装一个充电模块。液冷装置与每个充电模块的液冷通道连通,以为液冷通道循环提供冷却液。
13.一般地,充电模块的数量为至少两个,该至少两个充电模块沿充电模块的厚度方向依次叠置。充电模块的数量越多,充电桩的充电效率越高。任意两个相邻的充电模块之间,位于上方的充电模块的导流通道的出口端与位于下方的充电模块的汇流槽对应。具体地,位于上方的充电模块的导流通道的出口端在位于下方的充电模块上的正投影落在位于下方的充电模块的汇流槽内,从而位于上方的充电模块流出的液体可以进入位于下方的充电模块的汇流槽,并经位于下方的充电模块导流通道流出。
14.一种可能实现的方式中,安装工位设置有滑轨,充电模块与滑轨滑动配合,且导流通道避让滑轨。
15.为了将充电桩各个充电模块的凝露导出,充电桩还设置有收集装置,收集装置设置于机柜的底部,收集装置具有用于收集凝露的开口,开口与位于机柜最下方的充电模块的导流通道的出口端对应。
附图说明
16.图1为本技术实施例提供的一种充电桩的结构示意图;
17.图2a为本技术实施例提供的一种充电模块的结构示意图;
18.图2b为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
19.图3a为本技术实施例提供的一种充电桩排出液体的原理示意图;
20.图3b为本技术实施例提供的一种充电桩的局部结构示意图;
21.图4a为本技术实施例提供的一种充电模块的结构示意图;
22.图4b为本技术实施例提供的一种充电模块的俯视图;
23.图4c为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
24.图5a为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
25.图5b为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
26.图5c为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
27.图6a为本技术实施例提供的一种充电模块中汇流槽的剖面结构示意图;
28.图6b为本技术实施例提供的一种充电模块中汇流槽的剖面结构示意图;
29.图7a为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
30.图7b为本技术实施例提供的一种充电模块的局部结构示意图;
31.图7c为本技术实施例提供的一种充电模块的局部结构示意图;
32.图8为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
33.图9a为本技术实施例提供的一种充电模块的结构示意图;
34.图9b为本技术实施例提供的一种充电模块的结构示意图;
35.图9c为本技术实施例提供的一种充电模块的俯视图;
36.图10为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
37.图11a为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
38.图11b为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
39.图11c为本技术实施例提供的一种充电模块排出液体的原理示意图;
40.图12a为本技术实施例提供的一种充电模块的剖面结构示意图;
41.图12b为本技术实施例提供的一种充电模块的局部结构示意图;
42.图12c为本技术实施例提供的一种充电模块的局部结构示意图。
具体实施方式
43.在充电桩技术领域,多个充电模块沿厚度方向依次叠放安装。充电模块工作时产生热量,可以采用液冷降温为充电模块散热降温,具体通过冷板中的冷却液与充电模块发生热交换,带走充电模块产生的热量并转移外充电桩外部。为了达到良好的液冷散热效果,冷板的温度会远低于充电模块的温度。当充电桩布置于温湿度变化复杂的野外环境时,冷板的表面可能产生凝露现象。当凝露滴落在充电模块,对充电模块自身以及充电桩其他的配电部件等可能造成可靠性风险,也可能会危及周围工作人员的人身安全。同时,充电模块外壳上的积水会加速外壳的腐蚀,缩短充电桩的使用寿命。
44.基于此,本技术实施例提供一种充电模块及充电桩,以解决上述问题。为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
45.以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。
46.在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
47.如图1所示的本技术实施例提供的一种充电桩,该充电桩包括机柜20以及至少一个充电模块10。充电模块10当该充电模块10充电模块10为两个或两个以上时,多个充电模块10沿机柜20的高度方向依次叠置。此处,机柜20示例为立方体形,其长度方向为第一方向x,高度方向为第三方向z,宽度方向为第二方向y,第二方向y未示出。垂直于第一方向x和第三方向z的为机柜20的宽度。充电模块10相当于充电桩的核心部件,且充电桩的充电功率越高,充电模块10的数量也越多。为了对充电模块10进行充分的液冷散热,充电桩配备有液冷装置30,充电模块10则设置有液冷通道,此处未示出液冷通道,仅示出了液冷通道的进液口k1与出液口k2。液冷装置30通过管道40向每个充电模块10提供冷却液,进液管道401连接于液冷装置30与每个充电模块10的出液口k2之间,出液管道402连接于液冷装置30与每个充电模块10的进液口k1之间。液冷装置30与多个充电模块10的液冷通道之间可以形成供冷却液循环的循环回路。在对充电模块10散热时,通过冷却液的循环带走充电模块10的热量并传递到外界。当然,机柜20还会设置一些配电模块,此处未示意。
48.具体地,液冷装置30可能具体包括储液箱、换热器以及水泵等结构。储液箱内储存有冷却液,储液箱通过管道40向每个充电模块10提供冷却液,多个充电模块10以并联的方式接入管道40。其中,储液箱的进液端通过进液管道401与每个充电模块10的出液口k2连通,储液箱的出液端通过出液管道402与每个充电模块10的进液口k1连通。换热器对冷却液进行换热以降低冷却液的温度。液冷装置30与充电模块10之间可以形成供冷却液循环的循环回路,水泵可以提供驱动冷却液循环的动力。在对充电模块10散热时,通过冷却液的循环带走充电模块10的热量,并通过换热器将冷却液的热量传递到外界。其中,换热器可以是风液换热器,即换热器具体可以实现冷却液与外部空气之间的换热。
49.如图2a所示,充电模块10设置有导流结构,导流结构具体包括设置于充电模块10顶部的液体承接面n以及围绕液体承接面n的汇流槽c。汇流槽c呈环形,并具体靠近充电模块10的顶部边缘。液体承接面n上的液体最终都会落入汇流槽c内。如图2b所示,导流结构还包括设置贯穿充电模块10顶部与底部的导流通道d。导流通道d具有位于充电模块10顶部的入口端r1和位于充电模块10的底部的出口端r2,导流通道d的入口端r1位于汇流槽c内。可以看出,液体承接面n、汇流槽c以及导流通道d组成了充电模块10中的导流结构,可以将充电模块10上凝结的凝露或落在充电模块10顶部的液体导出。此处的导流结构均为充电模块10的自身结构,不会增加充电模块10占用的空间。
50.当充电模块10上方有液体滴落或充电模块10的顶部发生凝露现象时,充电模块10顶部的液体承接面n可以承接液体,液体承接面n承接的液体足够多时会汇流流动,进入汇流槽c内,汇流槽c内的液体流向导流通道d,再经过导流通道d流向充电模块10的底部排出。应当理解,为了不影响汇流槽c内的液体导出,充电模块10中液冷通道的进液口k1和出液口k2需要与汇流槽c、导流通道d做避让处理。
51.请参照图3a所示的本技术实施例所提供的充电桩的结构。由于每个充电模块10都具有汇流槽c和导流通道d的结构,每个充电模块10可以将汇集的液体将充电模块10中可能存在的液体及时导出到机柜20的底部。为了将汇集在机柜20底部的液体自导流通道d的出口端导出。对于两个机柜20的高度方向叠置的两个相邻的充电模块10,位于上方的充电模块10的汇流槽c所汇集的液体可以通过导流通道d低落到位于下方的充电模块10的汇流槽c内。如果位于上方的充电模块10的底部凝结有液体,该液体可以滴落到位于下方的充电模块10的顶部的液体承接面n上,并汇集到该充电模块10的汇流槽c内。汇流槽c内的液体可以经由导流通道d流出。依次类推,各个充电模块10可以自机柜20的顶部指向底部的方向将液体导流至最下方的充电模块10的汇流槽c内,并经该充电模块10的导流通道d导出至充电模块10的底部。为了将液体导出到充电桩外,在机柜20的底部还设置有收集装置50。收集装置50与位于最下方的充电模块10中的导流通道d的出口端相对,可以收集充电模块10导出的液体并排出。其中,收集装置50可以一直处于收集液体的状态,而排出收集装置50内的液体则可以选择周期性排出。具体可以参照充电桩的性能参数、应用环境、工作要求等方面,对收集装置50的排液作业进行周期性设计。将充电模块10工作所产生的凝露水及时排出到机柜20外,可以降低机柜20内的空气湿度,进而可以降低机柜20内的配电等部件的可靠性风险。
52.图3b示出了充电桩中充电模块10与机柜20之间的装配结构,在机柜20设置有多个安装工位201,每个安装工位201可以对应设置一个充电模块10。该安装工位201可以设置有包括滑轨,该滑轨的延伸方向垂直于第一方向x和第三方向z所在平面,即该滑轨的延伸方向平行于第二方向y。充电模块10的底部可以与该滑轨沿第二方向y滑动配合。在装配时,可以将充电模块10与该滑轨配合并使充电模块10沿滑轨滑入安装工位201,完成装配定位。
53.继续参照图3b,导流通道d与充电模块10的边缘的距离标识为m1,充电模块10的底部与安装工位201滑动配合的宽度为m2,为了使导流通道d与安装工位201互相不会产生干涉,此处的m2小于m1。
54.如图4a所示,本技术实施例提供的一种充电模块10包括壳体11、和液冷板2。壳体11内设置有充电模块10发挥功能的发热器件12,此处发热器件12被遮挡未示出。发热器件12在工作过程中会发热,液冷板2即用于实现对充电模块10的液冷散热效果。具体地,以壳体11为近似立方体的结构为示例,壳体11具有长宽高。其中,以充电模块10的厚度方向为参考,即以第三方向z为参考,充电模块10具有顶部和底部。液冷板2示例性地设置在壳体11的顶部。在液冷板2与壳体11的顶部之间形成有可用于供冷却液流通的液冷通道。液冷通道被液冷板2遮挡,此处未示出。液冷板2背离壳体11的表面形成上述液体承接面n,液冷板2的边缘与壳体11的顶部边缘之间形成上述汇流槽c。汇流槽c靠近壳体11的顶部边缘,且汇流槽c在壳体11上沿第三方向z的正投影落在壳体11的顶部范围之内。汇流槽c环绕液冷板2,液冷板2上凝结的液体不论向哪个方向流动,最终都将会汇集到汇流槽c内。结合图2b所示出的充电模块10的俯视图,充电模块10还设置有与汇流槽c连通的导流通道d,该导流通道d沿充电模块10的厚度方向贯穿壳体11,可以将汇流槽c内的液体导向壳体11的底部排出,从而防止液冷板2上凝结的液体影响充电模块10的功能。
55.该汇流槽c呈连续的环形,且靠近壳体11顶部的边缘。受汇流槽c的结构限制,液冷板2相当于向壳体11的顶部中心收缩以避让汇流槽c。充电模块10工作中,凝露现象主要发
生在充电模块10的液体承接面n上,具体在液冷板2的顶部会凝结液体。液冷板2上凝结的液体最终会流入汇流槽c内,并由导流通道d导出。应当理解,为了不影响汇流槽c内的液体导出,进液口k1和出液口k2需要与汇流槽c做避让处理。此处的避让,指的是进液口k1的结构与汇流槽c内的液体的流通路径不干涉,出液口k2的结构与汇流槽c内的液体的流通路径不干涉。
56.导流通道d沿第三方向z贯穿壳体11,导流通道d只需要连通汇流槽c与充电模块10的底部即可,导流通道d的具体位置不作限定。当导流通道d的延伸方向平行于第三方向z时,导流通道d具有最小的流通路径,能够快地将汇流槽c内的液体导出。导流通道d的横截面形状也不作限定,可以为图4b中的矩形,也可以根据加工方式设计为圆形、椭圆形等等。
57.图4b示出了该充电模块10的剖面结构示意图,壳体11具有一空腔a,发热器件12设置于空腔a内。在壳体11的顶部设置一凹槽,液冷板2可以通过焊接的方式固定于凹槽的开口处,使得液冷板2与壳体11的顶部之间形成液冷通道b。液冷通道b即用于为发热器件12进行液冷散热,发热器件12产生的热量可以通过壳体11传递到液冷通道b内的冷却液中,冷却液经过循环将热量带出充电模块10外,完成液冷散热。为了方便热量的传递,可以将发热器件12贴近冷却通道b所对应的部分壳体11。汇流槽c设置于壳体11的顶部并环绕于凹槽,相当于汇流槽c环绕在液冷板2设置。液冷板2背离壳体11液冷通道b的表面为上述液体承接面n。
58.其中,壳体11具体至少可以由第一结构件和第二结构件连接构成。示例性地,第一结构件为外壳111,第二结构件为盖板112。外壳111呈盒装且具有开口,盖板112连接至外壳111的开口处,将外壳111的开口封闭,外壳111和盖板112之间形成该空腔a。外壳111的开口位于远离液冷板2的一侧,盖板112相当于壳体11的底部。具体地,盖板112可以通过螺钉等连接件固定到外壳111的开口处。为了将汇流槽c内的液体导流至充电模块10的底部,导流通道d设置在外壳111的一侧。导流通道d的入口端r1与汇流槽c连通,导流通道d的出口端r2与壳体11的底部连通,汇流槽c内的液体可以通过导流通道d流向壳体11的底部排出。其中,汇流槽c和导流通道d应当与壳体11的空腔a隔离,防止汇流槽c和导流通道d内的液体渗入空腔a内,对发热器件12造成损坏。
59.应当理解,图4c所示例的液冷板2与充电模块10的安装方式仅是其中一种可能的实现方式,只要液冷板2与充电模块10之间具有一定的空间以形成液冷通道b即可。
60.请继续参照图4c所示,汇流槽c垂直于延伸方向地横截面示例为矩形。汇流槽c的深度h为汇流槽c沿第三方向z的尺寸,汇流槽c的宽度w为垂直于第三方向z、且垂直于汇流槽c延伸方向的尺寸。凝结在液冷板2上的液体水珠的尺寸一般为0.5~5mm不等,为了确保凝结在液冷板2上的液体会被汇流槽c收集,而不会跨过汇流槽c从充电模块10的侧面滴落,可以将汇流槽c的宽度w、深度h设置为均不小于5mm,即w≥5mm,h≥5mm。导流通道d的径向尺寸s也应当不小于5mm,即s≥5mm。
61.应当理解,汇流槽c的宽度w、深度h相当于限定了汇流槽c的径向尺寸,只要宽度w、深度h的最小处尺寸能够满足不小于5mm即可。类似的,导流通道d的径向尺寸的最小处能够满足不小于5mm即可。其中,径向尺寸可以以结构的横截面作为参考,该横截面上穿过横截面中心且两端位于横截面的边缘上的线段长度可以认为是该结构的径向尺寸。
62.图5a和图5b示例了充电模块10将凝结在液冷板2上的液体导出的原理示意图,液
冷板2的顶部相当于液体承接面n。当充电桩在温湿变化比较大的户外工作时,发热器件12工作发热,通过液冷通道b内的冷却液进行液冷散热。一方面,充电模块10自身结构由于发热器件12的散热保持较高的温度,液冷到b内的冷却液为了为发热器件12散热则保持较低的温度,使得液冷板2上会凝结液体。液冷板2上凝结的液体足够多时会汇流流动,沿虚线箭头所指的方向流入汇流槽c内,汇流槽c内的液体流向导流通道d,再经过导流通道d流向壳体11的底部排出。
63.当多个充电模块10以图1所示的方式沿第三方向z叠置时,任意两个相邻的充电模块10之间,位于上方的充电模块10的导流通道d与位于底部的充电模块10的汇流槽c相对,使得位于上方的充电模块10排出的液体能够落入位于下方的充电模块10的汇流槽c内,再经过位于机柜20最下方的充电模块10的导流通道d向下排出。以图5c所示例的两个充电模块10的为例,两个充电模块10沿第三方向z叠置,分别为位于上方的充电模块10a和位于下方的充电模块10b。充电模块10a包括液冷板2a、壳体11a以及设置于空腔a1内的发热器件12a,壳体11a具体包括外壳111a和盖板112a。液冷板2a固定于外壳111a背离盖板112a的表面,且液冷板2a与外壳111a的顶部之间形成液冷通道b1,液冷板2a背离液冷通道b1的表面为液体承接面n1。壳体11a的顶部设置有环绕液冷板2a的汇流槽c1,壳体11a设置有连通汇流槽c1与壳体11a底部的导流通道d1。充电模块10b包括液冷板2b、壳体11b以及设置于空腔a2内的发热器件12b,壳体11b具体包括外壳111b和盖板112b。液冷板2b固定于外壳111b背离盖板112b的表面,且液冷板2b与外壳111b的顶部之间形成液冷通道b2,液冷板2b背离液冷通道b2的表面为液体承接面n2。壳体11b的顶部设置有环绕液冷板2b的汇流槽c2,壳体11b设置有连通汇流槽c2与壳体11b底部的导流通道d2。充电模块10a中,液冷板2a上凝结的液体可以流入汇流槽c1内,并经导流通道d1向充电模块10a底部。充电模块10b中,液冷板2b上凝结的液体可以流入汇流槽c2内,并经导流通道d2向充电模块10b底部。其中,充电模块10a中的导流通道d1的出口端r2与充电模块10b中的汇流槽c2沿第三方向z对应,导流通道d1的出口端r2在充电模块10b上的正投影落在汇流槽c2内。充电模块10a的导流通道d1流出的液体可以落入充电模块10b的汇流槽c2内,并经导流通道d2自充电模块10b的底部排出。为了保证导流通道d1流出的液体落入充电模块10b的汇流槽c2内,可以将导流通道d1的出口端r2的径向尺寸设定为小于汇流槽c2远离壳体11b的开口处的宽度。
64.结合图5a至图5c,本技术实施例中的充电模块10的结构都是相同的,推而广之,可以将每个充电模块10中导流通道d的出口端r2的径向尺寸设定为小于汇流槽c的宽度。应当理解,汇流槽c是连续的环形,汇流槽c的宽度即垂直于第三方向z以及汇流槽c的延伸方向的尺寸。因此只要导流通道d的出口端r2的径向尺寸与汇流槽c的宽度存在以上关系即可。
65.依据壳体11的加工方式,汇流槽c的延伸形状以壳体11的形状为参考。例如图4a中,壳体11的俯视结构呈矩形,汇流槽c则也呈矩形延伸。在图4b中,汇流槽c的横截面为矩形。汇流槽c的横截面还可能是如图5a所示的弧形、图5b所示梯形,或者汇流槽c的横截面还可能是不规则的形状,此处并不限定。另外,汇流槽c的形状可以在延伸路径上发生变化,即不同位置的汇流槽c的横截面可能并不相同。
66.在图6a所示的弧形的汇流槽c中,汇流槽c的由两个相对且平行的侧壁c1和弧形的底壁c2组成。导流通道d与底壁c2连通,且导流通道d的径向尺寸s小于底壁c2的径向尺寸。汇流槽c的深度h是变化的,此处示例了汇流槽c的深度h的最小处,深度h最小处的尺寸不小
于5mm即可。基于液体的水滴是球形的结构,汇流槽c的宽度w标识为侧壁c1与底壁c2的接合处,此处的宽度w不小于5mm即可。
67.在图6b所示的v形的汇流槽c中,汇流槽c的由两个相对的侧壁c1组成,两个侧壁c1相对倾斜,且沿导流通道d指向汇流槽c的方向,两个侧壁c1之间的距离逐渐增大。导流通道d与两个侧壁c1的底部连通,导流通道d的径向尺寸s与两个侧壁c1底部之间的距离相等。汇流槽c的深度h可以标识在最大尺寸处。汇流槽c的宽度w可以认为是两个侧壁c1之间的距离,可以将宽度w标识在侧壁c1与导流通道d的接合处。
68.如图7a所示例,发热器件12具体包括单板121以及电器件122,单板121固定于壳体11,电器件122设置于单板121上。为了示意方便,此处未示出单板121与壳体11之间的连接关系。液冷板2与壳体11之间的液冷通道b具体位于外壳111远离盖板112一侧,因此,可以将电器件122设置为接触外壳111,方便电器件122发出的热量通过外壳111传导至液冷通道b内的冷却液。导流通道d可以由位于外壳111上的第一导流孔d1、位于盖板112上的第二导流孔d2依次接合组成。
69.为了防止液体经外壳111与盖板112的接合处渗入空腔a内损坏发热器件12,可以在如图7b所示,在外壳111与盖板112的接合位置,外壳111设置有伸入第二导流孔d2的折边以形成遮挡部e1。沿垂直于第三方向z的方向,该遮挡部e相当于沿第二导流孔d2的内壁并覆盖外壳111与盖板112的接合位置,防止第二导流孔d2内的液体经外壳111与盖板112的接合位置渗入空腔a内。或者,如图7c所示,在外壳111与盖板112的接合位置设置有密封圈f。
70.应当理解,上述遮挡部e和密封圈f都可以看做一种防水结构,旨在防止导流通道d内的液体自壳体11的结构接合处渗入空腔a内损坏发热器件12。遮挡部e和密封圈f还可以被替换为其他形式的防水结构。在壳体11的制备中,外壳111与盖板112的连接和接合可能还有其他的实现方式,因此,图7b中的遮挡部e的形成方式、图7c中密封圈f的设置位置也都是可以随着壳体11的结构形式进行适应性调整的,此处不再示例说明。
71.图8示出了一种充电模块10,单板121上设置有多个电器件122。为了对多个电器件122进行良好的散热,在外壳111朝向空腔a的一侧设置有多个隔板13,隔板12与外壳111具有一体式结构,任意两个隔板13之间形成一个容纳空间。每个容纳空间可以用于对应容纳一个电器件122,电器件122与容纳空间的内表面接触,有利于电器件122散发的热量通过隔板顶板111传递到液冷通道b内的冷却液中。隔板13的设置,增大了外壳111与电器件122的接触面积,可以提升电器件122的散热效果。基于工艺设计以及装配方式,可以在容纳空间的内壁与电器件122之间填充灌封胶,电器件122的热量可以通过灌封胶传递到隔板13和外壳111。应当理解,多个电器件122可能分别采用不同的散热方式散热,根据图8所示例,其中几个电器件122与容纳空间的内壁接触以通过液冷散热。另外的电器件122与外壳111和隔板13均未接触,这另外的电器件122可以通过其他诸如风冷、金属块导热等方式散热。
72.在另一些实施例中,如图9a所示,充电模块10包括壳体11,壳体11的顶部表面设置有液体承接面n以及环绕液体承接面n的导流槽c,汇流槽c沿壳体11的顶部边缘延伸,且汇流槽c在壳体11上沿第三方向z的正投影落在壳体11的顶部范围之内。落在充电模块10上的液体会先落在壳体11的顶部,并汇集到汇流槽c内。结合图9b所示,为了对充电模块10液冷散热,在壳体11的底部设置有液冷板2,图9a中的液冷板2被壳体11遮挡未示出。应当理解,液冷板2与壳体11的底部之间也会形成有用于供冷却液流通的液冷通道。进一步结合图9c
所示出的充电模块10的俯视图,壳体11还设置有与汇流槽c连通的导流通道d,该导流通道d沿充电模块10的厚度方向贯穿壳体11,可以将汇流槽c内的液体导向壳体11的底部排出,从而防止自充电模块10上方落下的液体影响充电模块10。
73.图9a和图9c所示,该汇流槽c设置于壳体11顶部且靠近顶部的边缘,充电模块10上方落下的液体滴落到液体承接面n上后会全部被汇流槽c收集,防止液体进入充电模块10的内部。液体承接面n和汇流槽c设置于壳体11的顶部,液冷板2设置于充电模块10的底部,液冷板2的尺寸可以不受汇流槽c的影响。另外,当充电模块10多个充电模块10时,多个充电模块10将沿充电模块10的厚度方向依次叠置,凝露现象主要发生在充电模块10的底部的液冷板2上。在两个相邻叠置的充电模块10之间,位于上方的液冷板2上凝结的液体会掉落在位于下方的充电模块10顶部的液体承接面n上,进一步汇集在位于底部的充电模块10的汇流槽c内,并经由位于底部的充电模块10的导流通道d排出。其中,多个充电模块10指的是两个及其两个以上的充电模块10。应当理解,为了不影响汇流槽c内的液体导出,液冷通道b的进液口k1和出液口k2需要与导流通道d做避让处理,液冷板2的结构需要避让导流通道d。此处的避让,指的是进液口k1的结构与导流通道d内的液体的流通路径不干涉,出液口k2的结构与导流通道d内的液体的流通路径不干涉,液冷板2的结构导流通道d内的液体的流通路径不干涉。
74.图10示出了该充电模块10的剖面结构示意图,壳体11示例性地包括外壳111和盖板112,外壳111呈盒装并具有开口,盖板112通过螺钉或其他固定件固定于外壳111的开口处,使得外壳111与盖板112之间形成上述空腔a。为了方便热量的传递,可以将发热器件12贴近冷却通道b所对应的外壳111背离盖板112的一侧。盖板112位于壳体11的顶部一侧,盖板112背离外壳111的表面设置上述液体承接面n和汇流槽c。导流通道d设置在外壳111的一侧,导流通道d的入口端r1与汇流槽c连通,出口端r2与壳体11的底部连通,汇流槽c内的液体可以通过导流通道d流向壳体11的底部排出。其中,导流通道d通过外壳111上的第一导流孔d1和盖板112上的第二导流孔d2接合组成。汇流槽c和导流通道d应当与壳体11的空腔a隔离,防止汇流槽c和导流通道d内的液体渗入空腔a内,对发热器件12造成损坏。
75.应当理解,本技术实施例中汇流槽c与导流通道d的各项参数都可以参照图4c中的结构,此处不再赘述。
76.图11a和图11b示例了充电模块10将滴落在顶部的液体导出的原理示意图。当充电模块10上方有液体滴落在充电模块10液体承接面n上时,壳体11的顶部将会承接液体。壳体11的顶部承接的液体足够多时会汇流流动,沿虚线箭头所指的方向流入汇流槽c内,汇流槽c内的液体流向导流通道d,再经过导流通道d流向壳体11的底部排出。
77.当多个充电模块10以图1所示的方式沿第三方向z叠置时,任意两个相邻的充电模块10之间,位于上方的充电模块10的导流通道d的出口端r2与位于下方的充电模块10的汇流槽c相对,使得位于上方的充电模块10排出的液体能够落入位于下方的充电模块10的汇流槽c内,再经过位于机柜20最下方的充电模块10的导流通道d向下排出。以图11c所示例的两个充电模块10的为例,两个充电模块10沿第三方向z叠置,分别为位于上方的充电模块10a和位于下方的充电模块10b。充电模块10a中,滴落到盖板112a顶部的液体承接面n1的液体可以流入汇流槽c1内,并经导流通道d1向充电模块10a底部。其中,充电模块10a中的导流通道d1的出口端r2与充电模块10b中的汇流槽c2沿第三方向z对应,导流通道d1的出口端r2
在充电模块10b上的正投影落在汇流槽c2内。充电模块10a的导流通道d1流出的液体可以落入充电模块10b的汇流槽c2内,并经导流通道d2自充电模块10b的底部排出。位于充电模块10a底部的液冷板2a的表面由于温湿度变化凝结液体,液冷板2a上的液体在重力作用下将会掉落在充电模块10b的液体承接面n2上,并具体由盖板112b的顶部承接。充电模块10b的顶部的液体可以流入汇流槽c2内,并经导流通道d2向充电模块10b底部。充电模块10b底部的液冷板2b凝结的液体则可以直接掉落。
78.图12a示出的充电模块10中,发热器件12具体包括单板121以及电器件122,单板121固定于壳体11,电器件122设置于单板121上。为了示意方便,此处未示出单板121与壳体11之间的连接关系。液冷板2与壳体11之间的液冷通道b具体位于外壳111远离盖板112一侧,因此,可以将电器件122设置为接触外壳111,方便电器件122发出的热量通过外壳111传导至液冷通道b内的冷却液。盖板112一般为钣金结构件,可以通过冲压等方式进行加工形成汇流槽c,钣金结构件加工方式简单。被汇流槽c围绕的盖板112表面为液体承接面n。
79.为了对多个电器件122进行良好的散热,外壳111朝向液冷通道b的内壁设置有多个隔板13,任意两个隔板13之间形成一个容纳空间。每个容纳空间可以用于对应容纳一个电器件122,电器件122与容纳空间的内表面接触,有利于电器件122散发的热量通过隔板外壳111传递到液冷通道b内的冷却液中。隔板13的设置,增大了外壳111与电器件122的接触面积,可以提升电器件122的散热效果。基于工艺设计以及装配方式,可以在容纳空间的内壁与电器件122之间填充灌封胶,电器件122的热量可以通过灌封胶传递到隔板13和外壳111。
80.在图12a所示的充电模块10中,导流通道d可以由位于外壳111上的第一导流孔d1、位于盖板112上的第二导流孔d2依次接合组成。如图12b和图12c所示,外壳111与盖板112接合的位置也可以设置防水结构来防止液体进入壳体11的空腔a内。此处的防水结构可以时如图7b所示的遮挡部e或图7c所示的密封圈f,也可能是其他形式的防水结构。
81.结合上述实施例所提供的充电模块10,通过液体承接面n、汇流槽c和导流通道d的结构能够将每个充电模块10可能承接的液体或凝结的液体导出,防止液体进入壳体11的空腔a损坏发热器件12。其中的汇流槽c和导流通道d都是直接形成在充电模块10自身的结构上,无需占用机柜20内的其他空间。对液体的导流排出也是基于基本的物理原理实现的,例如液珠汇聚流动性增强、重力作用下落,并不需要采用温控调节或其他的控制方式,对充电模块10的功率不会产生限制。
82.可以理解的是,本技术实施例中的液冷凝露的导流方案其他的需要液冷散热的电气设备中。在这些电气设备液冷散热过程中,各个充电模块10所凝结的液体或承接的液体都可以被汇聚排出到充电桩外,防止液体进入电气设备内部造成器件的损坏,也可以降低电气设备内其他配电部件的可靠性风险。
83.以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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