CN110891399A - 新能源汽车充电桩电源的散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，提供一种新能源汽车充电桩电源的散热装置，包括散热底座以及设于散热底座一侧的水冷装置，散热底座设有冷却腔室和电子元件容置腔，冷却腔室内设有散热元件，水冷装置包括与冷却腔室连通的散热水排以及用于将冷却液于冷却腔室与散热水排之间循环泵入的水泵，冷却腔室的顶面与底面分别密封设置有上吸热板与下吸热板。本发明中，上吸热板与下吸热板能快速将电源元器件的热量传递至散热底座，经散热水排冷却的冷却液进入冷却腔室，冷却液吸收散热底座上的热量变成热水再次进入散热水排中进行冷却，冷却后的水再次进入冷却腔室吸热，如此循环完成散热底座的热交换，实现电源元器件的快速散热，延长了电源的使用寿命。

Description

新能源汽车充电桩电源的散热装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其提供一种新能源汽车充电桩电源的散热装置。
背景技术
为了环保节能，越来越多的电动汽车被投放市场中使用。而随着社会的进步、技术的成熟以及人们环保意识的提升，电动汽车也会逐渐取代油耗汽车。而在电动汽车逐渐取代油耗汽车的进程中，电动汽车的充电问题一直是阻碍这一进程快速推进的瓶颈。在电动汽车的充电问题上，主要体现在充电桩的数量设置以及充电桩充电效率、安全问题等诸多方面。在电动汽车充电过程中，电源在有限时间内释放能量，散发大量热量。目前，充电桩电源的散热装置散热效果差，不仅影响充电效率，且存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车充电桩电源的散热装置，旨在解决现有技术中充电桩电源的散热装置散热效果差，影响充电效率且存在安全隐患的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新能源汽车充电桩电源的散热装置，包括用于固定电源元器件的散热底座以及设于所述散热底座一侧的水冷装置，所述散热底座上设有冷却腔室和电子元件容置腔，所述冷却腔室内设有散热元件，所述水冷装置包括与所述冷却腔室连通的散热水排以及用于将冷却液于所述冷却腔室与所述散热水排之间循环泵入的水泵，所述冷却腔室的顶面与底面分别密封设置有上吸热板与下吸热板。
进一步地，所述冷却腔室包括位于所述散热底座顶面的上腔室以及位于所述散热底座底面的下腔室，所述上腔室与所述下腔室之间设有连通孔，所述上吸热板密封于所述上腔室的顶部，所述下吸热板密封于所述下腔室的底部。
进一步地，所述散热元件均为散热鳍片或散热柱。
进一步地，所述电子元件容置腔为多个，分别设于所述散热底座的顶面及底面。
进一步地，所述电子元件容置腔的形状为圆形或方形。
进一步地，所述电子元件容置腔与容置于内的电子元件之间通过导热灌封胶封装。
进一步地，所述散热底座的侧壁设有与所述上腔室连通的出水通道，所述出水通道下方设有与所述下腔室连通的进水通道，所述散热底座的侧壁端部且对应所述出水通道处设有出水接头，所述散热底座的侧壁端部且对应所述进水通道处设有进水接头，所述出水接头通过导管与所述散热水排连通，所述进水接头均通过导管与所述水泵连通。
进一步地，所述水冷装置还包括多个散热风扇，所述散热风扇依次排列于所述散热水排一侧。
进一步地，所述冷却液为乙二醇冷却液、柴油或变压器油。
进一步地，所述散热底座采用铝、铜、不锈钢或导热塑胶制成。
本发明的有益效果：
本发明中，冷却腔室顶面与底面的上吸热板与下吸热板能快速将电源组件上的热量传递至散热底座，同时通过水泵将冷却液于散热水排与冷却腔室之间循环泵入，经散热水排冷却的冷却液进入冷却腔室，冷却液吸收散热底座上的热量变成热水再次进入散热水排中进行冷却，冷却后的水再次进入冷却腔室吸热，如此循环完成散热底座的热交换，从而实现电源元器件的快速散热，延长了电源的使用寿命；采用上述结构简单，散热速度快，散热效率高，降低了因热量累积而存在的安全隐患风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置倒置后的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置与电路板连接的分解示意图；
图4为本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置中散热底座与上吸热板及下吸热板的分解示意图；
图5为图4倒置后的分解示意图；
图6为本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置中散热底座的结构示意图；
图7为图6中散热底座倒置后的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10-散热底座；11-上腔室；111-第一散热元件；12-下腔室；121-第二散热元件；13-连通孔；15-第一减重孔；16-电子元件容置腔；17-连接筋条；18-第二减重孔；20-水冷装置；21-散热水排；211-注水孔；22-水泵；23-散热风扇；30-上吸热板；31-第三散热元件；40-下吸热板；41-第四散热元件；50-电路板；60-出水接头；70-进水接头；80-导管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1，本发明实施例提供的新能源汽车充电桩电源的散热装置，包括用于固定电源元器件的散热底座10以及设于散热底座10一侧的水冷装置20，散热底座10上设有冷却腔室(图中未示出)和电子元件容置腔16，冷却腔室内设有散热元件，水冷装置20包括与冷却腔室连通的散热水排21以及用于将冷却液于冷却腔室与散热水排21之间循环泵入的水泵22，冷却腔室的顶面与底面分别密封设置有上吸热板30与下吸热板40。
本发明中，冷却腔室顶面与底面的上吸热板30与下吸热板40能快速将电源组件上的热量传递至散热底座10，同时通过水泵22将冷却液于散热水排21与冷却腔室之间循环泵入，经散热水排21冷却的冷却液进入冷却腔室，冷却液吸收散热底座10上的热量变成热水再次进入散热水排21中进行冷却，冷却后的水再次进入冷却腔室吸热，如此循环完成散热底座10的热交换，从而实现电源元器件的快速散热，延长了电源的使用寿命；采用上述结构简单，散热速度快，散热效率高，降低了因热量累积而存在的安全隐患风险。
参照图2至图7，本实施例中，散热底座10呈长板状结构，在散热底座10顶面设有向下凹陷的上腔室11，在散热底座10底面设有向上凹陷的下腔室12，上腔室11与下腔室12之间设有连通孔13，通过连通孔13将上腔室11与下腔室12连通形成供冷却液流经的冷却通道。而上吸热板30盖设于上腔室11顶面将其密封，下吸热板40盖设于下腔室12底面将其密封。具体地，上吸热板30与下吸热板40均通过焊接方式固定，以此来保证密封效果。
散热元件包括设于上腔室11内的多个第一散热元件111以及设于下腔室12内的多个第二散热元件121，而在上吸热板30的底面设有多个与第一散热元件111触接的第三散热元件31，下吸热板40的顶面设有与第二散热元件121触接的第四散热元件41。其中，上吸热板30与下吸热板40分别用于与电源元器件的电路板50连接，电路板50上设有多个发热的元器件，上吸热板30与下吸热板40直接与电路板50连接，从而能直接、快速地将电路板50上的热量吸收并传递到散热底座10上，并通过散热底座10上冷却腔室内的冷却液换热到散热水排21上并散发出去。
具体地，本实施例中，第一散热元件111与第三散热元件31均为散热鳍片；第二散热元件121与第四散热元件41均为散热鳍片。当然，作为替代方案，第一散热元件111与第三散热元件31也可为散热柱；第二散热元件121与第四散热元件41也可为散热柱。
本实施例中，第一散热元件111为多组，每组第一散热元件111为多个散热鳍片；相邻两组第一散热元件111间隔设置；同样地，第三散热元件31为多组，即第三散热元件31组数与第一散热元件111组数相同。每组第三散热元件31也为多个散热鳍片，每组第三散热元件31的数量与每组第一散热元件111数量相同，且相邻两组第三散热元件31也为间隔设置，每组第一散热元件111与每组第三散热元件31对应触接。同样的，第二散热元件121与第四散热元件41之间的对应关系和第一散热元件111与第三散热元件31之间的对应关系相同。即是，第二散热元件121为多组，每组第二散热元件121为多个散热鳍片；相邻两组第二散热元件121间隔设置；同样地，第四散热元件41为多组，即第四散热元件41组数与第二散热元件121组数相同。每组第四散热元件41也为多个散热鳍片，每组第四散热元件41的数量与每组第二散热元件121数量相同，且相邻两组第四散热元件41也为间隔设置，每组第二散热元件121与每组第四散热元件41对应触接。采用第一散热元件111与第三散热元件31对应触接，第二散热元件121与每组第四散热元件41对应触接的方式，加速了将上吸热板30及下吸热板40的热量传递至冷却腔室内，同时上述的多个散热鳍片均位于冷却腔室内，使得冷却液在相邻散热鳍片之间的通道内流通，增大了冷却液与散热鳍片的接触面积，也即是增大了冷却液与散热底座10之间的接触面积，从而便于更快速地将上吸热板30、下吸热板40及散热底座10上的热量通过散热鳍片传递至冷却液，加快了热交换效率。
进一步地，下腔室12呈长方体状，在散热底座10上且紧贴下腔室12的一侧设有多个电子元件容置腔16。多个电子元件容置腔16沿下腔室12的一侧壁依次排列。电子元件容置腔16形状为圆形，用于放置电容，电容为电源元器件中易发热的元器件，将电容通过容纳孔14设于下腔室12一侧，这样，电容发出的热量通过容纳孔14壁传递至下腔室12侧壁并传递给下腔室12内的冷却液。
本实施例中，在各容纳孔14周边设有多个第一减重孔15。第一减重孔15用于在散热底座10形成空腔以减轻散热底座10的重量。
进一步地，在散热底座10的顶面也设有电子元件容置腔16，电子元件容置腔16的形状为方形，而上腔室11围绕电子元件容置腔16设置。即是，上腔室11围成“口”字型。电子元件容置腔16内放置电子元件，电子元件上的热量通过容置腔16壁传递给上腔室11侧壁并传递给上腔室11内的冷却液。
本实施例中，为与电路板50配合使电子元件的布局更合理，电子元件容置腔16内设有连接筋条17，连接筋条17划将电子元件容置腔16划分为多个容置区间，连接筋条17上设有多个第二减重孔18。第二减重孔18作用与第一减重孔15作用相同，用于在散热底座10形成空腔以减轻散热底座10的重量。
进一步地，本实施例中，在散热底座10的一侧壁上设有出水通道(图中未示出)与进水通道(图中未示出)，出水通道与进水通道上下平行设置，出水通道与上腔室11连通，进水通道与下腔室12连通，出水通道与进水通道均贯通至此侧壁的端面，在此端面处对应出水通道设有出水接头60，对应进水通道处设有进水接头70，出水接头60通过导管80与散热水排10连通，而进水接头70通过导管80与水泵22连通。
进一步地，电路板50上的电子元件与电子元件容置腔16之间通过导热灌封胶(图中未示出)封装，以进一步增强导热及密封性能。
本实施例中，散热水排21呈板状，立于散热底座10一侧，水泵22并排设于散热水排21一侧。为确保密封性能，散热水排21与水泵22通过灌封胶密封连接为一体。散热水排21上设有注水孔211，用于注入水。
进一步地，本实施例中，水冷装置20还包括多个散热风扇23，多个散热风扇23依次排列于散热水排21一侧。具体地，多个散热风扇23位于靠近散热底座10的一侧，这样，使水冷结构与散热底座10形成的整个散热结构更紧凑。当然，多个散热风扇23也可以位于散热水排21背离散热底座10的一侧。经冷却腔室热交换的热水进入到散热水排21进行冷却时，热量会向外散发，散热风扇23通电后工作，加快散热水排21的散热，使散热水排21内的水能更快冷却以便再次进入冷却腔室内进行热交换。
本实施例中，冷却液为乙二醇冷却液、柴油或变压器油。
本实施例中，为进一步提升散热底座10的热交换效率，散热底座10采用铝、铜、不锈钢或导热塑胶制成。
本实施例中，电源散热装置的散热原理为：散热水排21将注入的水进行冷却，在这一过程中，散热风扇23工作对散热水排21进行散热，加速散热水排21的冷却工作，经散热水排21冷却的冷却液通过水泵22由进水通道进入下腔室12，并通过连通孔13逐渐进入上腔室11，与上腔室11及下腔室12内的散热鳍片进行热交换，与上吸热板30、下吸热板40及散热底座10连接的各电子元器件的热量通过上吸热板30、下吸热板40及散热底座10传递至上腔到及下腔室12的散热鳍片，经过热交换的冷却液变成热水再次通过水泵22进入散热水排21进行冷却，以此类推，不断循环，从而完成电源元器件的快速散热。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：包括用于固定电源元器件的散热底座以及设于所述散热底座一侧的水冷装置，所述散热底座上设有冷却腔室和电子元件容置腔，所述冷却腔室内设有散热元件，所述水冷装置包括与所述冷却腔室连通的散热水排以及用于将冷却液于所述冷却腔室与所述散热水排之间循环泵入的水泵，所述冷却腔室的顶面与底面分别密封设置有上吸热板与下吸热板。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述冷却腔室包括位于所述散热底座顶面的上腔室以及位于所述散热底座底面的下腔室，所述上腔室与所述下腔室之间设有连通孔，所述上吸热板密封于所述上腔室的顶部，所述下吸热板密封于所述下腔室的底部。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述散热元件均为散热鳍片或散热柱。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述电子元件容置腔为多个，分别设于所述散热底座的顶面及底面。
5.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述电子元件容置腔的形状为圆形或方形。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述电子元件容置腔与容置于内的电子元件之间通过导热灌封胶封装。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述散热底座的侧壁设有与所述上腔室连通的出水通道，所述出水通道下方设有与所述下腔室连通的进水通道，所述散热底座的侧壁端部且对应所述出水通道处设有出水接头，所述散热底座的侧壁端部且对应所述进水通道处设有进水接头，所述出水接头通过导管与所述散热水排连通，所述进水接头均通过导管与所述水泵连通。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述水冷装置还包括多个散热风扇，所述散热风扇依次排列于所述散热水排一侧。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述冷却液为乙二醇冷却液、柴油或变压器油。
10.根据权利要求1至6任一项所述的新能源汽车充电桩电源的散热装置，其特征在于：所述散热底座采用铝、铜、不锈钢或导热塑胶制成。
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