一种电动汽车充电桩散热系统和充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及制冷技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电桩散热系统和充电桩。


背景技术：

2.随着电动汽车技术的不断发展，电动汽车在日常出行中越来越普及，并且，由于其环保特性，电动汽车也越来越受到消费者的支持。随着电动汽车行业的不断发展，为了满足快速充电的需求，电动汽车以及充电桩生产厂家不断的提升电动汽车充电速度，然而，随着电动汽车充电速度的加快，充电电流和电压也会随之大幅增高，进而导致充电桩电感模块功率增大。在充电过程中，充电桩的电感模块、电源模块等充电模块会快速且大量地产生热量。传统通过强迫风冷对充电桩的发热部件进行散热的方式已经难以适应充电桩日益增长的功率需求，行业内亟需新的散热方式以满足充电桩日益增长的功率密度需求。
3.另外，现有户外充电桩采用风冷散热，其主要结构以充电模块前进风，充电模块后出风的方式进行散热，而机柜进出风口采用百叶窗+防尘棉方式，其防护等级为ip54，这种散热结构不可避免地会有水汽及细灰尘进入充电模块内。久而久之，灰尘会在电路板上堆积，导致充电模块故障率升高，严重削减充电模块的使用寿命。


技术实现要素：

4.为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种电动汽车充电桩散热系统和充电桩。该电动汽车充电桩散热系统通过使用冷却剂对充电桩进行冷却，可以避免尘埃、腐蚀性气体、湿气等进入柜内污染精密元器件，并且散热效果更好。
5.为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电动汽车充电桩散热系统，包括散热盒体，所述散热盒体内部设置有第一空腔，所述第一空腔用于放置充电模块，还包括第二空腔和第三空腔，所述第二空腔设置在所述第一空腔的正下方，所述第一空腔和所述第二空腔是通过金属板分隔成的互不相通的两个区域，所述第一空腔设置于所述第三空腔内，所述第三空腔和所述第二空腔连通，所述第二空腔和所述第三空腔用于放置制冷液。通过第二空腔的设置，第二空腔内放置有制冷液，制冷液通过对金属板进行制冷进而对放置于第一空腔内的充电模块进行散热。同时通过第三空腔的设置，对第一空腔的侧壁进行降温，使第一空腔处于一个低温的环境，进而提高对充电模块的降温效果。因此，通过在所述第一空腔的下方设置所述第二空腔，将所述第一空腔设置在所述第三空腔内，并且在所述第二空腔和第一空腔内放置制冷液对第一空腔内的充电模块进行散热降温，散热降温效果好。
6.本实用新型进一步设置为：所述第一空腔为长方体，所述第一空腔的侧壁为第一侧壁，所述第三空腔为长方体，所述第三空腔的侧壁为第三侧壁，所述第一空腔的第一侧壁和所述第三空腔的第三侧壁之间留有空隙。通过第一空腔的第一侧壁和所述第三空腔的第三侧壁之间留有空隙的设置，当第三空腔内加入制冷液时，制冷液同时对所述第一空腔的
位于不同方向的第一侧壁进行降温，进一步提高了第三空腔内制冷液对所述第一空腔内的充电模块的散热效果。
7.本实用新型进一步设置为：还包括制冷装置，所述制冷装置用于对制冷剂进行降温，所述第三侧壁上设置有第三进液孔和第三出液孔，所述第三进液孔通过进液管和所述制冷装置的出液口连接，所述第三出液孔通过出液管和所述制冷装置的进液口连接。制冷液在所述第三空腔和所述制冷装置之间循环。
8.本实用新型进一步设置为：所述第三进液孔位于所述第三侧壁靠下部的一端，所述第三出液孔位于所述第三进液孔相对的第三侧壁上，并且所述第三出液孔位于第三侧壁靠进上部的一端。制冷液通过所述第三进液孔进入所述第三空腔内，由于第三进液孔位于第三侧壁的下部，第三出液孔位于所述第三侧壁的上部，能确保所述制冷液充满在整个第三空腔内，防止制冷液进入所述第三空腔内还未对充电模块进行充分的降温就从所述第三出液孔流出。通过所述第三进液孔和所述第三出液孔设置在所述第三空腔相对的两个第三侧壁上，使所述第三进液孔和所述第三出液孔之间的距离最大化，以增大对所述充电模块降温散热效果。
9.本实用新型进一步设置为：所述第二空腔的侧壁为第二侧壁，所述第二侧壁上设置有第二进液孔和第二出液孔，所述第二进液孔设置在靠近所述第三进液孔处，所述第二出液孔设置在远离所述第二进液孔处。通过将所述第二进液孔设置在靠近第三进液孔处，刚通过第三进液孔进入第三空腔的制冷液的温度低，该制冷液一部分在第三空腔对第一空腔的第一侧壁进行降温，另一部分制冷液直接进入第二空腔，对第一空腔的底部进行降温，并且通过将所述第二出液孔设置在远离所述第二进液孔处，使制冷液能充分对所述第一空腔的底部进行降温后从所述第二出液孔流出进入所述制冷装置内。
10.本实用新型进一步设置为：所述散热盒体的外表面上设置有保温层。通过保温层的设计，对所述散热盒体进行保温，防止制冷液对散热盒体外的装置进行降温，提高所述制冷液的利用率。
11.一种电动汽车充电桩，包括如上所述的一种电动汽车充电桩散热系统。
12.本实用新型进一步设置为：所述充电模块包括电路板、变压器和功率半导体，所述功率半导体和所述变压器分别和所述电路板连接，所述功率半导体贴合安装在所述第一空腔底部的金属板上，使金属板能够对所述功率半导体进行充分散热，所述功率半导体的侧面和所述第三侧壁相抵接。通过金属板对功率半导体进行有效散热，有效降低充电模块的整体温度，实现对充电模块的有效散热和充电桩的整机散热。并且通过第三空腔对所述第一空腔的侧壁进行降温，使所述第一空腔处于一个低温的环境，进而提高对所述充电模块的散热效果。
13.本实用新型具有以下有益效果：
14.1)通过在所述第一空腔的下方设置所述第二空腔，将所述第一空腔设置在所述第三空腔内，并且在所述第二空腔和第一空腔内放置制冷液对第一空腔内的充电模块进行散热降温，散热降温效果好。
15.2)当第三空腔内加入制冷液时，制冷液同时对所述第一空腔的位于不同方向的第一侧壁进行降温，进一步提高了第三空腔内制冷液对所述第一空腔内的充电模块的散热效果。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例的充电桩的立体图；
17.图2为本实用新型一实施例的散热盒体的立体图；
18.图3为本实用新型一实施例的散热盒体的剖视图。
19.图中：1、第一空腔；11、第一侧壁；12、金属板；2、第二空腔；21、第二侧壁；211、第二进液孔；3、第三空腔；31、第三侧壁；311、第三进液孔；4、散热盒体；41、连接板；411、通孔；42、进液管；43、出液管；5、充电模块； 51、半导体；52、变压器；53、电路板；6、固定底座；7、充电桩本体；71、导线；72、充电枪；73、枪基座。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
21.参见附图1所示，一种电动汽车的充电桩，包括固定底座6，所述固定底座6 平行设置在地面顶部，且固定底座6的顶部固定安装有充电桩本体7，所述充电桩本体7上设置有充电枪72，所述充电枪72通过导线71和所述充电桩本体7连接。所述充电桩本体7上设置有枪基座73，用于放置所述充电枪72。
22.参见附图2和附图3所示，在一些实施例中，电动汽车充电桩散热系统包括散热盒体4，所述散热盒体4上设置有连接板41，所述连接板41上设置有通孔411，所述散热盒体4通过连接板41固定在所述充电桩本体7内。电动汽车充电桩的充电模块5放置在所述散热盒体4内。还包括制冷装置，所述制冷装置和所述散热盒体4连接，所述制冷装置用于对散热盒体4内的制冷液进行降温，进而对充电模块5进行散热。
23.在一些实施例中，所述散热盒体4内部设置有第一空腔1，所述第一空腔1用于放置充电模块5，还包括第二空腔2和第三空腔3，所述第二空腔2设置在所述第一空腔1的正下方，所述第一空腔1和所述第二空腔2通过金属板12分为两个互不相通的两个区域，所述充电模块5和所述金属板12相抵接，所述第一空腔1设置在所述第三空腔3内，所述第三空腔3和所述第二空腔2连接，所述第二空腔2 和所述第三空腔3用于放置制冷液。市场上常见的直流充电桩的功率范围在 30kw、60kw和120kw，效率普遍在95％左右，那么，其中的5％就将转化为热损耗，其热损耗是1.5kw、3kw和6kw。这些热量若不及时散出，将会加速设备的老化，也可能会造成极大地安全事故。通过第二空腔2的设置，第二空腔 2内放置有制冷液，制冷液通过对金属板12进行制冷进而对放置于第一空腔1内的充电模块5进行散热。同时通过第二空腔2的设置，对第一空腔1的第一侧壁11 进行降温，使第一空腔1处于一个低温的环境，进而提高对充电模块5的降温效果。因此，通过在所述第一空腔1的下方设置所述第二空腔2，将所述第一空腔1 设置在所述第三空腔3内，并且在所述第二空腔2和第一空腔1内放置制冷液对第一空腔1内的充电模块5进行散热降温，散热降温效果好。
24.在一些实施例中，所述第一空腔1为长方体，所述第一空腔1的侧壁为第一侧壁11，所述第三空腔3也为长方体，所述第三空腔3的侧壁为第三侧壁31，所述第一空腔1设置在所述第三空腔3内，并且所述第一空腔1的第一侧壁11和所述第三空腔3的第三侧壁31之间留有空隙。通过将所述第一空腔1设置在所述第三空腔3内，当第三空腔3内加入制冷液时，制
冷液同时对所述第一空腔1的位于不同方向的第一侧壁11进行降温，进一步提高了第三空腔3内制冷液对所述第一空腔1内的充电模块5的散热效果。
25.在一些实施例中，所述第三侧壁31上设置有第三进液孔311和第三出液孔，所述第三进液孔311通过进液管42和所述制冷装置的出液口连接，所述第三出液孔通过出液管43和所述制冷装置的进液口连接。制冷液在所述第三空腔3和所述制冷装置之间循环，制冷液在第三空腔3内对所述第一空腔1内的充电模块5进行散热降温时，制冷液温度升高，然后制冷液通过所述第三出液孔流出所述第三空腔3，然后通过出液管43和所述制冷装置的进液口进入所述制冷装置，通过制冷装置对所述制冷液进行降温制冷，降低温度的制冷液通过进液管42、第三进液孔311进入第三空腔3，对充电模块5进行降温散热，如此循环。
26.在一些实施例中，所述第三进液孔311位于所述第三侧壁31靠下部的一端，所述第三出液孔位于所述第三进液孔311相对的第三侧壁31上，并且位于第三侧壁31靠进上部的一端。制冷液通过所述第三进液孔311进入所述第三空腔3内，由于第三进液孔311位于第三空腔3侧壁的下部，第三出液孔位于所述第三空腔3 侧壁的上部，能确保所述制冷液充满在整个第三空腔3内，防止制冷液进入所述第三空腔3内还未对充电模块5进行充分的降温就从所述第三出液孔流出。通过所述第三进液孔311和所述第三出液孔设置在所述第三空腔3相对的两个第三侧壁31上，使所述第三进液孔311和所述第三出液孔之间的距离最大化，以增大对所述充电模块5降温散热效果。
27.在一些实施例中，所述第二空腔2的第二侧壁21上设置有第二进液孔211和第二出液孔，所述第二进液孔设置在靠近所述第三进液孔311处，所述第二出液孔设置在远离所述第二进液孔211处。通过将所述第二进液孔211设置在靠近第三进液孔311处，刚通过第三进液孔311进入第三空腔3的制冷液的温度低，该制冷液一部分在第三空腔3对第一空腔1的第一侧壁11进行降温，另一部分制冷液直接进入第二空腔2，对第一空腔1的底部进行降温，并且通过将所述第二出液孔设置在远离所述第二进液孔211处，使制冷液能充分对所述第一空腔1的底部进行降温后从所述第二出液孔流出进入所述制冷装置内。
28.在一些实施例中，所述散热盒体4包括上盖，所述上盖的所述第三侧壁31连接。所述散热盒体4的外表面上设置有保温层。通过保温层的设计，对所述散热盒体4进行保温，防止制冷液对散热盒体4外的装置进行降温，提高所述制冷液的利用率。
29.在一些实施例中，所述充电模块5包括电路板53、变压器52和功率半导体51，功率半导体51和变压器52分别连接电路板53，功率半导体51贴合安装在所述第一空腔1底部的金属板12上，以使金属板12能够对功率半导体51进行充分散热。功率半导体51的侧面和所述第三侧壁31相抵接。功率半导体51具体为充电模块5 的主要发热元器件，通过金属板12对功率半导体51进行有效散热，有效降低充电模块5的整体温度，实现对充电模块5的有效散热。并且通过第三空腔3对所述第一空腔1的侧壁进行降温，使所述第一空腔1处于一个低温的环境，进而提高对所述充电模块5的散热效果。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
32.以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。