CN111976519A - 一种充电桩模块自动散热系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充电桩模块自动散热系统及其方法，在各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器，所述温度传感器连接在主控板上，所述进风口和出风口处设有百叶窗叶片，所述百叶窗叶片连接有电机，所述电机与主控板相连接。本发明可以应对不同情况下的散热，且在低转速下噪音小，节能减排、解决了传统散热方式模块散热不均匀，热量在不同工况及环境条件下聚集的复杂情况、避免因温度过高而导致的模块损坏或者电气事故、解决了不同场景条件下(雨天和晴天)风道设计的冲突问题，兼顾了防水及散热、能大幅度减少因模块散热问题导致的电气火灾。

Description

一种充电桩模块自动散热系统及其方法
技术领域
本发明涉及新能源散热技术，特别是一种充电桩模块自动散热系统及其方法。
背景技术
目前世界汽车保有量约8亿辆，并以每年3000万辆的速度递增。预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆，主要增幅来自发展中国家。随着我国汽车保有量快速增长，作为能源消费大国，我国的石油资源短缺严重，目前石油进口量以每年两位数字的百分比增长，我国形势更为严峻。
我国城市汽车保有量大，大气环境治理责任重，交通能源消耗是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要原因。调查研究表明，平均而言大气污染的42％来源于交通运输。随着能源消耗的逐年增加、二氧化碳的排放量也将增加，目前二氧化碳排放中25％来自于汽车。汽车排放的污染已经成为城市大气污染的重要因素，减排二氧化碳的压力将越来越大。
面对资源短缺的困境，大气环境治理的双重压力，要大力开发新能源汽车行业；主要原因在于：1、新能源汽车经济环保、零排放、污染小；2、发展新能源汽车是根据国情制定的应对能源危机的有效措施；3、中国石油依赖进口，但永磁电机所需的稀土金属却很多，在已探明的稀土储量中，中国位居第一，约占世界总储量21000万吨的43％，发展新能源汽车中国具有一定的优势；4、发展新能源汽车是中国汽车工业实现弯道超车的历史机遇。
正所谓兵马未动，粮草先行，新能源电动汽车的发展离不开电，将来的充电站将和现在的加油站一样的密集，根据公安部交通管理局公布的数据，截至2019年6月，我国纯电动汽车保有量已达281万辆，充电桩保有量已超过100万个。到2020年，国内新能源汽车累计产量将达到500万辆；集中充换电站将达到1.2万座，分散充电桩将超过480万座。但是随着充电机的大量普及，充电机功率的逐步增加，随之带来的风险也在不断增大，，其中由模块产生的热量无法正常排出导致自燃占了很大部分比例。传统的充电桩散热方案往往是固定设计风道，以鼓风机带走热量。
上述技术方案存在以下方面的问题：
1、风道固定，导致散热不均匀，散热能力不足。
2、受制于尺寸及防水要求，风道风量不能达到最大效果。
3、没有温度监控系统，一旦发生风机故障，无法做出判断动作。
4、风扇一直全功率输出，噪音大，资源浪费。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可以应对不同情况下的散热，且在低转速下噪音小，节能减排、解决了传统散热方式模块散热不均匀，热量在不同工况及环境条件下聚集的复杂情况、避免因温度过高而导致的模块损坏或者电气事故、解决了不同场景条件下(雨天和晴天)风道设计的冲突问题，兼顾了防水及散热、能大幅度减少因模块散热问题导致的电气火灾的充电桩模块自动散热系统及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种充电桩模块自动散热系统，在各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器，所述温度传感器连接在主控板上，所述进风口和出风口处设有百叶窗叶片，所述百叶窗叶片连接有电机，所述电机与主控板相连接。
所述主控板上连接有调速风扇，所述调速风扇用于通风散热。
所述进风口和出风口处安装有光线雨量传感器，所述湿度和雨量传感器与主控板相连接。
一种充电桩模块自动散热，步骤包括：
各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器将温度数据传递至主控板，出风口温度减去进风口温度得出模块温升，当模块温升超过预设值时，主控板控制电机工作，打开百叶窗叶片，启动风扇；
在风机损坏，热量散不出去的时候，温度传感器会给主控板报警，主控板会切断模块功率输出，并将百叶窗开到最大，最大限度的保证模块通风。
所述风扇为调速风扇，在散热需求不高的工况下，降低风速，节能降噪，在散热需求高的工况下，提高风速，配合百叶窗风道散热。
当有雨滴滴落在光线雨量传感器上，透过光线雨量传感器的光线会被雨滴折射，光线雨量传感器接收到的光线发生变化，通过这种光线角度的变化来得出当前是否下雨及雨量大小，当检测到外界下大雨有溅水到雨量传感器上时，通知主控板调整百叶窗位置，防止漏水，同时通知模块减小输出功率，防止高功率下温度过高散热不利。
相比于现有技术，本发明的优点在于：1.使用了调速风扇，可以应对不同情况下的散热，且在低转速下噪音小，节能减排
2.解决了传统散热方式模块散热不均匀，热量在不同工况及环境条件下聚集的复杂情况。
3.智能监控模块的温度状态，识别异常状态，避免因温度过高而导致的模块损坏或者电气事故
4.解决了不同场景条件下(雨天和晴天)风道设计的冲突问题，兼顾了防水及散热。
5.能大幅度减少因模块散热问题导致的电气火灾。
附图说明
图1为本发明系统结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
如图1所示，一种充电桩模块自动散热系统，在各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器，所述温度传感器连接在主控板上，所述进风口和出风口处设有百叶窗叶片，所述百叶窗叶片连接有电机，电机可由12V电源模块供电。所述电机与主控板相连接。
所述主控板上连接有调速风扇，所述调速风扇用于通风散热。
所述进风口和出风口处安装有光线雨量传感器，所述湿度和雨量传感器与主控板相连接。
一种充电桩模块自动散热，步骤包括：
各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器将温度数据传递至主控板，出风口温度减去进风口温度得出模块温升，当模块温升超过预设值(温升20°) 时，主控板控制电机工作，打开百叶窗叶片，启动风扇；(叶片初始角度在15°最大开合角度到75°，叶片在15到75°之间无极调节，开度越大散热效果越好，温升越低)
在风机损坏，热量散不出去的时候，温度传感器会给主控板报警，主控板会切断模块功率输出，并将百叶窗开到最大，最大限度的保证模块通风。
所述风扇为调速风扇，在散热需求不高(如充电需求不大整流模块在低负荷工作或者外界温度本身比较低)的工况下，降低风速，节能降噪，在散热需求高(整流模块高负荷工作，大夏天太阳直射)的工况下，提高风速，配合百叶窗风道散热。
当有雨滴滴落在光线雨量传感器上，透过光线雨量传感器的光线会被雨滴折射，光线雨量传感器接收到的光线发生变化，通过这种光线角度的变化来得出当前是否下雨及雨量大小，当检测到外界下大雨有溅水到雨量传感器上时，通知主控板调整百叶窗位置，防止漏水，同时通知模块减小输出功率，防止高功率下温度过高散热不利。(传感器有0到10级的灵敏度调整一般设置在第6级可区分普通水汽和下雨的雨滴，不会误报)
通过试验收集数据，得出解百叶窗各个不同的角度对各个模块的散热最优解。通过在各个模块进风和出风口加装温度探测仪，让模块满功率输出然后以出风口温度减去进风口温度得出模块温升，随着时间推移温升越小，代表模块散热效果越好(T3＝T1-T2，T3为模块温升，T1为出风口温度，T2为进风口温度)。

Claims (6)

1.一种充电桩模块自动散热系统，其特征在于在各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器，所述温度传感器连接在主控板上，所述进风口和出风口处设有百叶窗叶片，所述百叶窗叶片连接有电机，所述电机与主控板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩模块自动散热系统，其特征在于所述主控板上连接有调速风扇，所述调速风扇用于通风散热。
3.根据权利要求1所述的一种充电桩模块自动散热系统，其特征在于所述进风口和出风口处安装有光线雨量传感器，所述湿度和雨量传感器与主控板相连接。
4.一种充电桩模块自动散热方法，其特征在于步骤包括：
各个充电桩模块上以及充电桩模块进风口和出风口处均设有温度传感器将温度数据传递至主控板，出风口温度减去进风口温度得出模块温升，当模块温升超过预设值时，主控板控制电机工作，打开百叶窗叶片，启动风扇；
在风机损坏，热量散不出去的时候，温度传感器会给主控板报警，主控板会切断模块功率输出，并将百叶窗开到最大，最大限度的保证模块通风。
5.根据权利要求4所述的一种充电桩模块自动散热方法，其特征在于所述风扇为调速风扇，在散热需求不高的工况下，降低风速，节能降噪，在散热需求高的工况下，提高风速，配合百叶窗风道散热。
6.根据权利要求4所述的一种充电桩模块自动散热方法，其特征在于当有雨滴滴落在光线雨量传感器上，透过光线雨量传感器的光线会被雨滴折射，光线雨量传感器接收到的光线发生变化，通过这种光线角度的变化来得出当前是否下雨及雨量大小，当检测到外界下大雨有溅水到雨量传感器上时，通知主控板调整百叶窗位置，防止漏水，同时通知模块减小输出功率，防止高功率下温度过高散热不利。
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