一种水冷充电桩及充电站的制作方法

本技术涉及充电桩，具体涉及一种水冷充电桩及充电站。

背景技术：

1、充电桩是一种伴随着电动汽车的出现而发明得到的产物，两者之间相互依存，电动汽车需要随时随地都建设有充电桩、充电站，以满足其能源补充需求；而充电站大部分时候往往也只服务于电动汽车、且仅限于充电服务功能。

2、随着电能存储技术的逐渐完善，电动汽车的续航能力显著增强，加之人民生活水平的提高、政府政策的积极引导，越来越多人选择购买电动汽车来作为代步出行，因此，近年来，国内的电动汽车持有量迅猛增长。电动汽车虽然由于使用的能源环保、用电成本较为经济以及保养方便等好处备受用户青睐，但其仍旧存在续航短、充电慢的硬伤，同时，充电桩的基础设施建设由于速度以及成本问题，一时间无法跟上电动汽车用户的需求，这导致了电动汽车车主经常遇到找不到充电桩、充电排队过长、充电等待时间过长的问题，本质上还是充电慢的问题。事实上，无论是充电桩还是汽车内部的电池，充电过快都会导致剧烈的发热，其中，充电桩内部由于存在许多的电子元件、电线以及插座，这些构件都存在一定的电阻，当电能通过时，电阻会将电能转化为热能。为了防止充电桩充电过程中聚积过多热量、造成安全隐患，一方面，厂家会限制充电桩的工作功率，另一方面，厂家会在充电桩内部设置散热机制。先用常用的充电桩中，通常会采用大功率风机组结合散热槽，对充电桩内部电子元件进行强行风冷，以达到散热的目的。但这种方式存在噪音大、耗能高的问题，同时，风冷本质上时以高速流动的空气作为媒介进行换热，而空气的换热效率较低，散热的效果极其有限。如公开号为cn206061399u的专利提供了一种充电桩散热机构，其通过充电桩侧面的进、出风结构形成对流直接散热，顶部防水防尘散热顶盖散热出风面积，快速的将充电桩内部剩余热量通过轴流风机排除到充电桩外部，这种方式虽然对传统的风冷散热效果进行了进一步的提升，但提升程度仍然有限。

3、因此，亟需提出一种水冷充电桩及充电站，以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种水冷充电桩及充电站，可以有效提高充电站的散热效率。

2、本实用新型是这样实现的：

3、一种水冷充电桩，包括外壳和充电模块；所述外壳和所述充电模块之间连接设有第一导热模块；

4、所述充电桩还包括散热模块，所述散热模块包括第二导热模块和第一水箱；所述第二导热模块包括一个矩形导热板，所述矩形导热板的一表面垂直固定有若干个均匀分布的矩形散热片，所述矩形导热板的另一表面与所述外壳的外表面紧密连接；若干个所述第二导热模块与所述外壳的外表面固定连接；所述第一水箱设于所述外壳和所述第二导热模块的外周侧，所述第一水箱、所述第二导热模块和所述外壳之间形成的空腔内设有冷媒液；

5、所述充电桩外设有第二水箱；所述第二水箱为扁平状的封闭容器，其中面积最大的两个表面为换热面；所述第二水箱内设有冷媒液；若干个所述第一水箱分别通过两个管道连通至所述第二水箱，其中的一个管道上设有水泵；所述第二水箱的容积为若干个所述第二水箱的容积之和的至少三倍；

6、所述充电桩上还设有充电线和充电枪；所述充电线的一端与所述充电枪连接，另一端与所述充电模块连接。

7、第一导热模块用于将充电模块产生的热量传导至外壳；散热模块用于将外壳的热量传导至冷媒中，其中，第二导热模块用于增大外壳与冷媒之间的导热面积，提高外壳和冷媒液之间的热量传导效率；水泵用于使第一水箱、第二水箱内的冷媒液互相流通交换；第二水箱中的大面积换热面用于将冷媒液中的热量与空气中的热量进行快速交换。

8、作为以上方案的进一步优化，所述第一水箱包括下壳体和上盖，所述下壳体和所述上盖均为一面设有开口的容器；其中，所述下壳体沿侧壁的中央垂直凸起形成一圈第一防水挡板，所述上盖沿侧壁的中央垂直下凹形成一圈第一防水凹槽；所述第一防水挡板和所述第一防水凹槽互相配合；所述下壳体和所述上盖通过所述第一防水挡板和所述第一防水凹槽紧密连接。

9、下壳体和上盖的分离式设计方便第一水箱的拆卸、安装与维护，第一防水挡板和第一防水凹槽的紧密配合可以保证第一水箱拼合处的紧密性，防止冷媒液逸散、漏出。

10、作为以上方案的进一步优化，所述外壳的外表面垂直凸起形成两圈第二防水挡板，两圈所述第二防水挡板的所在的平面互相平行；所述第一水箱中的一组互为对侧的侧壁上分别设有固定开口，沿所述固定开口朝侧壁中央垂直下凹形成一圈第二防水凹槽；

11、所述第一水箱通过所述固定开口套结于所述外壳的周侧，所述第二防水凹槽和所述第二防水挡板紧密配合。

12、套接于外壳周侧的第一水箱可以覆盖外壳的大部分表面积，以用于散热模块的高效换热；同时，外壳还留存有部分外表面积，用于充电桩提供对外界进行交互、不方便基础液体、水分的接口，如充电线、充电枪等防水性较差的接口；第二防水凹槽、第二防水挡板的设置可以提高第一水箱和外壳的紧密连接，防止第一水箱内的冷媒液沿连接处逸散、漏出。

13、本实用新型还提供了一种充电站，包括支架，应用了上述的一种水冷充电桩；

14、所述支架包括若干个立柱，所述立柱的顶部设有镂空的散热层，所述散热层的中部下方设有两个支撑梁，所述两个支撑梁与所述立柱连接；所述充电桩固定安装于所述支撑梁的上方，所述第二水箱固定设于所述散热层中；所述第二水箱的两个所述换热面分别朝向正上方和正下方；所述散热层的高度大于两个所述换热面的间距。

15、第二水箱设于镂空的散热层中，可以充分利用第二水箱和空气的接触面积，特别是充分利用换热面，实现高效的换热；充电桩设于第二水箱的下方，可以达到对充电桩的防雨、防晒作用，减少与风雨阳光的直接接触对充电桩带来的加速磨损，也能降低阳光直晒对充电桩带来的影响；充电桩安装于支撑梁上方，可以防止充电桩被汽车倒车时意外产生的冲撞；也能防止地面可能存在的积水浸泡充电桩造成设备加速磨损。

16、作为以上方案的进一步优化，连接所述第一水箱和所述第二水箱之间的管道包括进水管和出水管，所述进水管内的液体流向为从所述第二水箱流向所述第一水箱，所述出水管内的液体流向为从所述第一水箱流向所述第二水箱；所述水泵设于所述出水管上。

17、水泵的设置可以将吸收充电桩热量的冷媒液加速泵向第二水箱；同时，第二水箱中的冷媒液经过和空气换热后，热量减少，并回流至第一水箱，再次吸收充电桩产生的热量、进行换热。

18、作为以上方案的进一步优化，所述上盖的上表面的边角处设有进水口，所述下壳体的下表面的边角处设有出水口，所述进水口和所述出水口位于所述第一水箱在水平面上的对侧；所述进水口与所述进水管连接，所述出水口与所述出水管连接。

19、进水口和出水口分别位于第一水箱的上、下表面的对侧位置，能让低温的冷媒液在第一水箱内经过尽可能长的路径，从而吸收尽量多的热量，达到较高的换热效率。

20、作为以上方案的进一步优化，所述第二水箱内设有若干个延长管道，所述延长管道分别和所述进水管道、所述出水管道连接；其中，与同一个充电桩的进水管、出水管连接的两个延长管道分别朝向相反的方向，且所述延长管道的末端延伸至所述第二水箱的侧壁处。

21、延长管道的设置可以将出水口输出的高热量冷媒液与经过空气换热的低热量冷媒液尽量远离，延长高热量冷媒液至低热量冷媒液的流动路径，提高高热量冷媒液与空气换热的时间，充分换热、冷却冷媒液。

22、作为以上方案的进一步优化，所述支撑梁上还固定设有充电枪收纳架，包括连接两侧支撑梁的固定杆，所述固定杆的中央朝正下方延伸形成竖杆，所述竖杆的两侧设有挂钩；所述充电枪上设有环形握把。

23、环形握把方便用户拿取充电枪，也可以将充电枪通过环形握把钩挂于挂钩上进行收纳，避免充电线和充电枪垂落在地面上或乱晃。

24、作为以上方案的进一步优化，所述支架在所述第二水箱的上方设有室内休息区，所述室内休息区的顶部为房顶，所述房顶的外表面安装设有若干块光伏板，若干块光伏板组成太阳能发电装置；所述太阳能发电装置与若干台所述充电桩电连接；所述室内休息区通过楼梯连接至地面。

25、室内休息区的设置，可以充分利用充电站的顶部空间，方便电动汽车用户在车辆充电时休息，又能降低用地成本，无需另外购买地皮建设休息区，同时又能为下方的第二水箱进行遮挡，避免阳光直射带来的巨量热量影响第二水箱的撒热，进一步提高散热效率；太阳能发电装置的设置，可以提高清洁能源的利用，进一步降低用电成本。

26、作为以上方案的进一步优化，所述充电站外设有小型网络基站。充电站通常设在土地成本较低的郊区，网络信号较差，可以通过设置小型网络基站提高网络连接的稳定，保证充电站内的基本网络服务。

27、有益效果如下：

28、本使用新型提供了一种水冷充电桩及充电站，通过设置第一水箱、第二导热模块及冷媒液将充电桩内的热量快速导出，再设置第二水箱并与第一水箱连接，通过扁平状的第二水箱的两侧大面积的换热面实现冷媒液与空气的快速换热，最终共同实现高效散热的目的。