CN110239384A - 一种充电桩的散热方法及循环散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种充电桩的散热方法及循环散热结构，循环散热结构包括机柜本体、机柜前门和机柜左、右侧门，机柜本体内部通过交直流安装板分隔为前仓和后仓，后仓内部通过由上至下设置的模块进出风散热舱和通风风道舱分隔为左、右两个腔室，后仓对应右侧门的腔室内设置有将腔室分隔为上、下腔室的风道隔板，机柜的右侧门上设有工业空调，工业空调包括相互隔离的内循环区和外循环区。本发明通过工业空调采用循环散热的方式对充电桩内部进行散热，使得外部空气不参与充电桩内部的空气循环，既保证了充电桩内部始终处于70%以下的湿度环境，又对充电桩内部进行了散热，提高了充电桩内部元器件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体的是一种充电桩的散热方法及循环散热结构。
背景技术
随着电动汽车的广泛推广，人们在使用电动汽车时，由于电量的不断损耗，为其充电成为最重要的一个操作，由此衍生的充电设备也已经成为必不可少的配套设施。最常见的充电设备是充电桩，而充电桩在运行的过程中，会散发大量的热量，造成充电桩内部的元器件加速老化、充电不充分等情况。
目前的电动汽车充电桩散热方式一般都是直通风散热方式，即通过机箱风扇，使机柜外部冷空气进入机柜内部，再将机柜内的热空气排出机柜，带走热量，具体的方法为：直通风形式的机柜，进出风口一般采用百叶窗的形式防水，在进风口处百叶窗处安装防尘棉，防止灰尘进入。百叶窗的形式不能完全挡住雨水飞溅，特别是下大雨、刮风的情况下，会有少量雨水进入机柜；百叶窗后面的防尘网也不能完全阻挡灰尘进入柜体；雨水和灰尘进入机柜，将会损坏机柜内的电器元件及功率模块，因此，这种直通风机柜防护等级较低。
为了解决充电桩的散热问题，现有的充电桩基本上都配有散热装置，如以下专利文件：公开号为CN205905809U的专利文件公开了一种左右出风的直流充电桩，该充电桩通过抽拉式充电模块的左右移动，增加了柜体内的空气对流，以此实现充电桩的散热。这种散热方式采用的空气的左右对流，容易将外界潮湿的环境带入充电桩的内部，使得充电桩内部的元器件发生腐蚀，因此，一种新型的具有高防护功能的充电桩应运而生。
发明内容
本发明提供了一种充电桩的散热方法及循环散热结构，通过工业空调采用循环散热的方式对充电桩内部进行散热，使得外部空气不参与充电桩内部的空气循环，既保证了充电桩内部始终处于70%以下的湿度环境，又对充电桩内部进行了散热，提高了充电桩内部元器件的使用寿命。
本发明为了实现上述技术目的所采用的技术方案为：一种充电桩的散热方法，将充电桩的机柜内部分隔为设有直流配电区和交流配电区的前仓以及设有功率模块的后仓，前仓不参与循环散热，后仓通过模块进出风散热舱和通风风道舱分隔为左右两个腔室，功率模块设置在模块进出风散热舱内，利用风道隔板将右腔室分隔为上下两个腔室，通过上述结构使得后仓形成C形风道，利用C形风道内的循环风持续带走功率模块产生的热量，再与工业空调产生的冷风进行热交换，降低循环风的温度，降温后的循环风再次通过C形风道进入功率模块进行换热。
作为本发明一种充电桩的散热方法的进一步优化：所述工业空调包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区用于将自然风降温，C形风道内的循环风进入内循环区与外循环区的冷风进行热交换。
作为本发明一种充电桩的散热方法的进一步优化：所述工业空调采用R134A高效制冷剂进行制冷。
一种充电桩的散热方法及循环散热结构，包括机柜本体、机柜前门和机柜左、右侧门，机柜本体内部通过交直流安装板分隔为前仓和后仓，前仓内由上至下分别设有直流配电区和交流配电区，后仓内部通过由上至下设置的模块进出风散热舱和通风风道舱分隔为左、右两个腔室，后仓对应右侧门的腔室内设置有将腔室分隔为上、下腔室的风道隔板，充电桩的功率模块设置在模块进出风散热舱内，功率模块和通风风道舱分别设有联通左、右腔室的风道，通风风道舱的风道出风口处设置有轴流风机，所述机柜的右侧门上设有工业空调，工业空调包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区包括自然风进口和热风出口，内循环区包括与功率模块的风道出风口对应的内循环进风口以及与通风风道舱的风道进风口对应的内循环出风口。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述风道隔板上安装有密封胶条。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述通风风道舱的风道出风口处设置有呈矩形分布的四个轴流风机。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述工业空调具有保护罩，保护罩上设有带网孔的自然风进口和热风出口。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述保护罩上位于自然风进口的下方设有排水孔。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述工业空调安装在机柜右侧门的安装法兰上，且工业空调与安装法兰之间设有防水胶条。
作为本发明一种充电桩的循环散热结构的进一步优化：所述机柜前门上设有人机交互区域。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
一、本发明利用工业空调制冷的方式进行充电桩内部循环散热，外部空气不参与充电桩内部的空气循环，为充电桩提供了很好的散热效果和除湿效果，可以保证充电桩内部始终处于70%以下的湿度环境，提高了充电桩内部元器件的使用寿命；
二、本发明通过内部循环散热使得充电桩具有较高的防护等级，可达到IP65；
三、本发明的工业空调采用R134A高效制冷剂，不会对环境造成污染；
四、本发明的充电桩与外界大气环境隔绝，没有与外界联通的进出风口，保证了充电桩内部的电子器件在一个恒温且干净的环境下工作；
五、本发明采用防水密封，且不存在普通机柜的百叶窗结构形式，使得外部的灰尘和雨水无法进入机柜内部，为机柜内部提供了良好的运行环境；
六、本发明在通风风道舱的风道出风口处设置有轴流风机，帮助空调内循环出风口处的冷风进入到功率模块风道的进风口中，以免功率模块风道处的风压不足以驱动下方风道舱内的冷空气完成空气循环，导致工业空调内循环排出的冷空气在风道舱内聚集，降低换热效率。
附图说明
图1为本发明充电桩散热结构的外观结构示意图；
图2为本发明充电桩散热结构的柜体右侧内部结构示意图；
图3为本发明充电桩散热结构的柜体正面内部结构示意图；
图4为本发明充电桩散热结构的柜体的左侧内部结构示意图；
图5为本发明充电桩散热结构的散热原理示意图；
图中标记：1、机柜前门，2、交直流安装板，3、直流配电区，4、交流配电区，5、模块进出风散热舱，6、通风风道舱，7、风道隔板，8、功率模块，9、轴流风机，10、工业空调，11、自然风进口，12、热风出口，13、内循环进风口，14、内循环出风口，15、密封胶条，16、排水孔，17、保护罩，18、人机交互区域。
具体实施例
下面根据具体实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1所示：一种充电桩的散热方法，将充电桩的机柜内部分隔为设有直流配电区和交流配电区的前仓以及设有功率模块的后仓，前仓不参与循环散热，后仓通过模块进出风散热舱和通风风道舱分隔为左右两个腔室，功率模块设置在模块进出风散热舱内，利用风道隔板将右腔室分隔为上下两个腔室，通过上述结构使得后仓形成C形风道，利用C形风道内的循环风持续带走功率模块产生的热量，再与工业空调产生的冷风进行热交换，降低循环风的温度，降温后的循环风再次通过C形风道进入功率模块进行换热。工业空调包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区用于将自然风降温，C形风道内的循环风进入内循环区与外循环区的冷风进行热交换。
实施例2
如图2-5所示：一种充电桩的散热方法及循环散热结构，包括机柜本体、机柜前门1和机柜左、右侧门，机柜前门1上设有人机交互区域18，机柜本体内部通过交直流安装板2分隔为前仓和后仓，前仓内由上至下分别设有直流配电区3和交流配电区4，直流配电区3上设有控制模块和计量单元。后仓内部通过由上至下设置的模块进出风散热舱5和通风风道舱6分隔为左、右两个腔室，后仓对应右侧门的腔室内设置有将腔室分隔为上、下腔室的风道隔板7，风道隔板7上安装有密封胶条15，当右侧门合上之后，通过密封胶条15的挤压，使得风道隔板7的隔离效果更好，避免内循环出风口的冷风不经由风道直接进入内循环进风口。充电桩的功率模块8设置在模块进出风散热舱5内，功率模块8和通风风道舱6分别设有联通左、右腔室的风道，通风风道舱6的风道出风口处设置有呈矩形分布的四个轴流风机9，轴流风机9的选用以风量为参考依据，轴流风机9的总风量需大于等于工业空调10的出风量和功率模块8的进风量。所述机柜的右侧门上设有工业空调10，工业空调10的制冷剂为R134A高效制冷剂，工业空调10安装在机柜右侧门的安装法兰上，且工业空调10与安装法兰之间设有防水胶条。工业空调10包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区包括自然风进口11和热风出口12，内循环区包括与功率模块8的风道出风口对应的内循环进风口13以及与通风风道舱6的风道进风口对应的内循环出风口14。工业空调10具有保护罩17，保护罩17上设有带网孔的自然风进口11和热风出口12，保护罩17上位于自然风进口11的下方设有排水孔16，主要用于排出空调内部的冷凝水及外循环中的雨水。充电桩机柜表面没有设置直通风进风口，也没有与之配合的防水百叶窗等结构，通过在机柜侧门上安装的工业空调制冷的方式进行散热，具体散热原理如下：工业空调与充电桩主控单元通过RS485通信，工业空调的启动分别由其自带的控制单元和充电桩主控单元双重控制，当柜体内温度达到工业空调的控制单元或充电桩主控单元任一设定的警戒值时，工业空调启动运行。当工业空调启动后，工业空调内循环进风口处产生负压，将功率模块风道排出的热空气吸入，通过工业空调内循环与外循环的热量交换，工业空调内循环排出的冷空气从内循环出风口排出，进入通风风道舱，由通风风道舱的风道进入左侧腔室内，并沿左侧腔室向上移动并进入功率模块风道中，对功率模块进行降温，由功率模块风道排出的热空气再次进入工业空调的内循环，进行循环散热。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种充电桩的散热方法，其特征在于：将充电桩的机柜内部分隔为设有直流配电区和交流配电区的前仓以及设有功率模块的后仓，前仓不参与循环散热，后仓通过模块进出风散热舱和通风风道舱分隔为左右两个腔室，功率模块设置在模块进出风散热舱内，利用风道隔板将右腔室分隔为上下两个腔室，通过上述结构使得后仓形成C形风道，利用C形风道内的循环风持续带走功率模块产生的热量，再与工业空调产生的冷风进行热交换，降低循环风的温度，降温后的循环风再次通过C形风道进入功率模块进行换热。
2.如权利要求1所述一种充电桩的散热方法，其特征在于：所述工业空调包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区用于将自然风降温，C形风道内的循环风进入内循环区与外循环区的冷风进行热交换。
3.如权利要求1所述一种充电桩的散热方法，其特征在于：所述工业空调采用R134A高效制冷剂进行制冷。
4.一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：包括机柜本体、机柜前门（1）和机柜左、右侧门，机柜本体内部通过交直流安装板（2）分隔为前仓和后仓，前仓内由上至下分别设有直流配电区（3）和交流配电区（4），后仓内部通过由上至下设置的模块进出风散热舱（5）和通风风道舱（6）分隔为左、右两个腔室，后仓对应右侧门的腔室内设置有将腔室分隔为上、下腔室的风道隔板（7），充电桩的功率模块（8）设置在模块进出风散热舱（5）内，功率模块（8）和通风风道舱（6）分别设有联通左、右腔室的风道，通风风道舱（6）的风道出风口处设置有轴流风机（9），所述机柜的右侧门上设有工业空调（10），工业空调（10）包括相互隔离的内循环区和外循环区，外循环区包括自然风进口（11）和热风出口（12），内循环区包括与功率模块（8）的风道出风口对应的内循环进风口（13）以及与通风风道舱（6）的风道进风口对应的内循环出风口（14）。
5.根据权利要求4所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述风道隔板（7）上安装有密封胶条（15）。
6.根据权利要求4所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述通风风道舱（6）的风道出风口处设置有呈矩形分布的四个轴流风机（9）。
7.根据权利要求4所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述工业空调（10）具有保护罩（17），保护罩（17）上设有带网孔的自然风进口（11）和热风出口（12）。
8.根据权利要求7所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述保护罩上位于自然风进口（11）的下方设有排水孔（16）。
9.根据权利要求4所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述工业空调（10）安装在机柜右侧门的安装法兰上，且工业空调（10）与安装法兰之间设有防水胶条。
10.根据权利要求4所述的一种充电桩的循环散热结构，其特征在于：所述机柜前门（1）上设有人机交互区域（18）。
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