CN103475071B - 充电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电机，该充电机包括机座和安装在机座上的顶盖，在机座和顶盖围成的腔体内安装有第一电源模块，第一电源模块包括第一基板和安装在第一基板上的第一发热器件，其中，第一发热器件的顶部与顶盖的内表面之间放置有第一导热硅胶片，第一发热器件的底部与机座的底面之间放置有第二导热硅胶片。该充电机具有良好的防水性能、稳定性能和散热性能。

Description

充电机

技术领域

本发明涉及一种电气设备，尤其是涉及一种用于向安装在电动车上的电池充电的充电机。

背景技术

现有的电动车大多设有供应直流电的电池，用于向电动车的马达提供电源。由于电池储存的电能有限，因此需要经常向电池充电以保证电池有充足的电量。现在的充电方式大多是使用市电向电池充电，但市电是220伏的交流电，而向电池充电必须提供电压、电流稳定的直流电，因此需要是充电机对市电进行处理，以获得满足电池充电要求的电源。

现有的应用在电动车上的充电机大多安装在电动车上，且充电机具有一个金属制成的壳体，壳体内安装有电路板，电路板上设有多个电子器件组成充电电路。充电电路包括整流电路、滤波电路、变压电路、稳压电路等，整流电路对接收的交流电进行整流处理获得直流电，滤波电路对整流后的直流电进行滤波处理，过滤掉交流分量的同时还确保直流电的电压稳定。变压电路用于对直流电的电压进行调节，并通过稳压电路确保输出的直流电电压的稳定。

由于充电机内设有大量的电子器件，这些电子器件工作时产生大量的热量，其中大部分的热量主要是由充电机内的电感器、电容和功率管工作时产生的，且由于充电机的壳体对热量的散发有阻碍作用，若热量不能及时散发，会影响电子器件的使用寿命，导致充电机的使用寿命缩短。因此，充电机内还设置散热器，散热器设置于电路板上，并位于电子器件的上方，电子器件产生的热量可以导流至散热器，并由散热器散发。此外，为了让充电机内热空气更好地散发，充电机的侧壁上通常还设置风扇，并在与风扇相对的侧壁上设置散热孔。

公告号为CN202405815U的中国实用新型专利公开了名为“充电机”的发明创造，参照图1，图1为现有充电机的结构图，充电机1具有壳体，壳体包括两个侧壁15、16，侧壁15与侧壁16相对设置。在侧壁15的一侧安装有两个风扇11，两个风扇11均为抽风风扇，侧壁16上设有多个散热孔161，且散热孔161正对风扇11设置。在侧壁15和侧壁16之间还设置有电路板，该电路板上安装有多个电子器件，如多个电容14和多个电感器13，该电容和电感用于整流滤波。电路板上还设有多个散热器12，多个散热器12排列成两列。这样，电子器件产生的热量能够迅速地扩散至多个散热器12上。当风扇11正常工作时，充电机外部的空气通过散热孔161流进充电机内，并被风扇11抽出充电机外。由于空气能够流经每一散热器12，所以确保散热器12上的热量能够及时被吹走。

然而，上述的充电机是安装在需要在户外行驶的电动车上，在户外行驶难免会遇上潮湿、雨天或雪天等天气状况，由于该充电机开设有散热孔和安装有风扇，所以潮湿气流、水滴或冰雪会从散热孔或风扇中进入充电机内，将会造成电路短路，继而会对充电机造成破坏，严重地还会存在火灾等安全隐患。同时，电动车在户外行驶也难免会遇上颠簸，安装在电动车上的充电机也会随着电动车的颠簸而晃动，而安装在充电机内的电路板也因此导致松动或脱落，严重影响了充电机的日常使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好的防水性能、抗震性能和散热性能的充电机。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种充电机，包括机座和安装在机座上的顶盖，在机座和顶盖围成的腔体内安装有第一电源模块，第一电源模块包括第一基板和安装在第一基板上的第一发热器件，其中，第一发热器件的顶部与顶盖的内表面之间放置有第一导热硅胶片，第一发热器件的底部与机座的底面之间放置有第二导热硅胶片。

由上述方案可见，由于充电机工作时产生的热量大部分来自发热器件，将发热器件的热量向位于发热器件上方的顶盖和位于发热器件下方的机座进行传递，而选用导热硅胶片的最主要目的是减少发热器件顶部表面与顶盖接触面之间产生的接触热阻，利用导热硅胶片可以很好的填充该接触面的间隙,由于空气是热的不良导体,会严重阻碍热量在接触面之间的传递,而在发热器件和顶盖之间加装导热硅胶片可以将空气挤出接触面，有利于提高散热效果，同时导热硅胶片具有良好的绝缘性能和减震性能，有利于更好的保护电路板。同时利用顶盖和机座将发热器件进行固定，在提高散热性能的同时也提高了稳定性，由于电路板安装在由机座和安装在机座上端的顶盖围成的封闭腔体内，所以可以有效地提高该充电机的防水性能。

更进一步的方案是，第一发热器件的顶部为锯齿状结构，或者第一发热器件的底部为锯齿状结构。

由上可见，发热器件与顶盖之间夹有导热硅胶片时，或者发热器件与机座之间夹有导热硅胶片时,导热硅胶片由于会受到挤压，所以利用锯齿状结构可以使导热硅胶片受挤压的部分填充到凹槽中,有利于提高热传递,同时还起到绝缘、减震等作用。

更进一步的方案是，第一基板上还安装有第二散热器件，机座的底面内向上延伸有第一散热柱，第一散热柱传导第二发热器件产生的热量。

由上可见，由于不同的发热器件具有不同的高度或不同尺寸，利用向上延伸的散热柱将发热器件所产生的热量带走，有利于提高散热效果。

更进一步的方案是，第一散热柱的侧面与第二发热器件的侧面之间夹持有陶瓷垫片。

由上可见，陶瓷垫片是一种高导热性能的材料，利用陶瓷垫片与发热器件紧密接触有利于将热量迅速带走，并将热量传递到机座上，从而提高设备运行的安全性和稳定性。

更进一步的方案是，陶瓷垫片与第一散热柱、第二发热器件被一夹持件所夹持。

由上可见，由于散热柱是从发热器件的侧面带走热量的，所以需要利用夹持件将陶瓷垫片、散热柱和发热器件紧贴在一起，从而减少接触间隙，有利提高散热效果。

更进一步的方案是，在机座和顶盖围成的腔体内还安装有第二电源模块，第二电源模块包括第二基板和安装在第二基板上的第三发热器件，机座的底面上向上延伸有第二散热柱，第二散热柱的顶部与第三散热器件的底部之间放置有第三导热硅胶片。

更进一步的方案是，第二散热柱的顶部为锯齿状结构。

由上可见，由于不同发热器件具有不同高度或尺寸，根据不同发热器件设置不同相应的散热柱，同时利用锯齿状结构可以使导热硅胶片受挤压的部分填充到凹槽中,有利于提高热传递,同时还起到绝缘、减震等作用。

更进一步的方案是，机座的底面开设有多个散热槽，多个散热槽上铺设有绝缘胶垫，机座、第一散热柱、第二散热柱和散热槽为一体式铸铝成型。

由上可见，散热槽由于增大腔体内的导热面积，且利用耐电击穿的绝缘胶垫，有利于提高充电器的安全稳定性，同时铝是热的良导体，铝的导热能力是铁的导热能力的3倍，利用铝作为散热导体可有效的提高散热性能。

更进一步的方案是，第一发热器件和第三发热器件为电感器，第二发热器件为功率管。

由上可见，在电源模块中电感器、功率管和电容均为热量的主要来源，对电感器、功率管和电容采取针对性的散热有利于提高充电器的散热效果，延长充电器的使用寿命。

附图说明

图1是现有充电机的结构图。

图2是本发明充电机实施例的结构图。

图3是本发明充电机实施例的分解图。

图4是本发明充电机实施例中的机座结构图。

图5是本发明充电机实施例中的电源模块分解图。

图6是本发明充电机实施例中的另一电源模块分解图。

图7是本发明充电机实施例省略顶盖后的结构图。

图8是图7中A-A处的局部剖面图。

图9是图7中B-B处的局部剖面图。

图10是图7中B-B处的另一局部剖面图。

图11是图7中C-C处的局部剖面图。

图12是图7中D-D处的局部剖面图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图2，图2是本发明充电机2的结构图。充电机2包括机座3和安装在机座3上方的顶盖21，在机座3的下方设有散热器22，在散热器22的中部安装有散热风扇23。

参照图3，图3是充电机2的分解图。机座3和顶盖21围成一空腔31，在空腔31内安装有绝缘胶垫24、电源模块4和电源模块5。参照图4，图4是充电机2的机座3结构图，在机座3的底面32上开设有多个散热槽33，多个散热槽33平行地且均匀地分布在底面32上，机座3的底面32上沿垂直于底面32的方向向上延伸有两个散热柱341、两个散热柱342、两个散热柱35和散热柱36，其中，散热柱35和散热柱36的顶部均开设有由多个凹槽和多个凸台组成的锯齿状结构。绝缘胶垫24铺设在底面32的多个散热槽33上，电源模块4和电源模块5安装在位于绝缘胶垫24的上方并固定在腔体31中。

参照图5，图5是电源模块4的结构图，电源模块4包括基板47，在基板47上设置有一个体积较大的电感器41、两个体积较小的电感器42、两个电容43和多个功率管44，其中，基板47还开设有两个安装孔48，当电源模块4安装在机座3中，散热柱341穿过该安装孔48。由于功率管44设置在安装孔48的一侧上，所以可在功率管44和散热柱341之间设置一陶瓷垫片46，并用作为夹持件的夹子45使功率管44的侧面与散热柱341的侧面夹持有陶瓷垫片46。

参照图6，图6是电源模块5的结构图，电源模块5包括基板57，在基板57上设置有电感器51、两个电容52和多个功率管53，其中，基板47还开设有两个安装孔56，当电源模块5安装在机座3中，散热柱342穿过该安装孔56，由于功率管53设置在安装孔56的一侧上，所以可在功率管53和散热柱342之间设置一陶瓷垫片55，并用作为夹持件的夹子54使功率管53的侧面与散热柱342的侧面夹持有陶瓷垫片55。

参照图7与图8，图7是电源模块4和电源模块5安装在机座3后的结构图，图8是图7中A-A处的局部剖面图。电源模块5的基板57套在散热柱342上，利用夹子54将功率管53、陶瓷垫片55和散热柱342紧贴一起，当充电机2正常工作时，功率管53会产生大量的热量，此时，通过陶瓷垫片55可将功率管53上的热量传递到散热柱342上，散热柱342上的热量通过机座3继而传送到散热器22上。由于散热器22具有较大的散热面积并且还可以利用散热风扇23进行散热，所以有利于提高充电机2的散热性能。同理，功率管44正常工作是产生的热量同样通过陶瓷垫片56传递到散热柱341上，再由散热柱341将热量传递到散热器22上进行散热。

参照图9，图9是图7中B-B处的局部剖面图，可见，电感器51包括一罩体511和灌封胶512，灌封胶512内有一电感线圈，罩体511的顶部和底部均为由多个凹槽和多个凸台组成的锯齿状结构。当需要安装电源模块5到机座3中时，首先在电感器51的底部贴上一导热硅胶片72，随后再将电源模块5安装到机座3相应的位置中，然后再将导热硅胶片71贴在电感器51的顶部上，最后将顶盖21盖上。当电感器51中的电感线圈通电工作时会产生大量热量，该热量通过灌封胶512传递到罩体511上，罩体511继而又通过导热硅胶片71和导热硅胶片72分别将热量传递到顶盖21和机座3上，而机座3又继续将热量传递到散热器22中进行散热。

参照图10，图10是图7中B-B处的另一局部剖面图。电源模块4的基板47安装在机座3内，基板47上的两个电容43的顶部均与顶盖21的内表面之间夹有导热硅胶片73，当充电机2工作时，电容43会产生大量热量，此时通过电容43顶部的导热硅胶片73可将热量传递到具有更大散热面积的顶盖21，有效提高散热性能。

参照图11，图11是图7中C-C处的局部剖面图。机座3在沿垂直于底面32的方向向上延伸有散热柱36，散热柱36的顶部为由多个凹槽和多个凸台组成的锯齿状结构，散热柱36的顶部还贴有导热硅胶片74，当电源模块4的基板47安装在机座3内，基板47上的电感器41的底部与散热柱36的顶部之间夹有导热硅胶片74，电感器41的顶部贴有导热硅胶片75，电感器41的顶部与顶盖21的内表面之间夹有导热硅胶片75。当充电机2工作时，电感器41会产生大量热量，其中一部分热量可通过导热硅胶片75传递到具有更大散热面积的顶盖21上，另外一部分热量可通过导热硅胶片74传递到散热柱36上，散热柱36再通过机座3传递到具有更大散热面积的散热器22上。

参照图12，图12是图7中D-D处的局部剖面图。机座3在沿垂直于底面32的方向向上延伸有两个散热柱35，两个散热柱35的顶部均为由多个凹槽和多个凸台组成的锯齿状结构，两个散热柱35的顶部均贴有导热硅胶片76，当电源模块4的基板47安装在机座3内，基板47上的电感器42的底部与散热柱35的顶部之间夹有导热硅胶片76。两个电感器42的顶部均贴有导热硅胶片77，电感器42顶部与顶盖21的内表面之间夹有导热硅胶片77。当充电机2工作时，两个电感器42均会产生大量热量，其中一部分热量可通过导热硅胶片77传递到具有更大散热面积的顶盖21上，另外一部分热量可通过导热硅胶片76传递到散热柱35上，散热柱35再通过机座3传递到具有更大散热面积的散热器22上。

并且，本实施例中，机座3、散热器22、散热槽33、散热柱341、散热柱342、散热柱35和散热柱36均为一体式铸铝成型。

由上述方案可见，电感器、功率管、电容等工作时会产生大量热量的发热器件通过在其顶部、底部和侧面进行散热，有利于迅速将发热器件内的热量带走，延长发热器件的使用寿命，同时通过机座向外延伸有不同高度的散热柱，可克服由于不同器件具有不同尺寸所造成散热接触不良的问题，使发热器件更好的接触于机座，有利于提高充电机的散热性能。由于利用顶盖和机座对发热器件进行固定，且电源模块是安装在由机座和顶盖围成的一个封闭的腔体内，所以该充电机具有良好的稳定性能和防水性能。

Claims (1)

1.充电机，包括机座和安装在所述机座上的顶盖，在所述机座和所述顶盖围成的密闭腔体内安装有第一电源模块，所述第一电源模块包括第一基板和安装在所述第一基板上的第一电感器；

其特征在于：

第一电感器包括罩体和设置在所述罩体内的灌封胶，所述灌封胶内设有电感线圈，所述罩体的顶部和所述罩体的底部均为锯齿状结构，所述罩体的顶部与所述顶盖的内表面之间放置有第一导热硅胶片，所述罩体的底部与所述机座的底面之间放置有第二导热硅胶片;

所述罩体的内周壁上沿轴向开设有两个凹槽；

所述第一基板上还安装有功率管，所述机座的底面内向上延伸有第一散热柱，所述第一散热柱传导所述功率管产生的热量;

所述第一散热柱的侧面与所述功率管的侧面之间夹持有陶瓷垫片,所述陶瓷垫片与所述第一散热柱、所述功率管被一夹持件所夹持;

在所述机座和所述顶盖围成的腔体内还安装有第二电源模块，所述第二电源模块包括第二基板和安装在所述第二基板上的第二电感器，所述机座的底面上向上延伸有第二散热柱，所述第二散热柱的顶部与所述第二电感器的底部之间放置有第三导热硅胶片，所述第二散热柱的顶部为锯齿状结构;

所述机座的底面开设有多个散热槽，多个所述散热槽上铺设有绝缘胶垫，所述机座、所述第一散热柱、所述第二散热柱和所述散热槽为一体式铸铝成型。