CN112224067A - 热管翅片复合散热型充电桩散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电桩设备技术领域，尤其是指一种热管翅片复合散热型充电桩散热系统，包括外箱体、固定于外箱体内的充电模块壳体及装设于充电模块壳体内的充电元器件，还包括第一换热管、第二换热管和与充电元器件导热连接的翅片组，该第一换热管和第二换热管均包括蒸发段和冷凝段，第一换热管的蒸发段和冷凝段分别与充电元器件和充电模块壳体的内壁导热连接，第二换热管的蒸发段和冷凝段分别与充电模块壳体的外壁和外箱体的内壁导热连接。可实现低成本的、易集成的、对充电模块内部空间有效利用的充电桩充电模块散热的过程，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，高效散热的同时减少风扇负荷，以达到降噪的效果。

Description

热管翅片复合散热型充电桩散热系统

技术领域

本发明涉及充电桩设备技术领域，尤其是指一种热管翅片复合散热型充电桩散热系统。

背景技术

随着新能源电动汽车的快速发展，充电桩作为电动汽车的基础充电设施也得到了普及。人们对于充电桩的建设需求愈发旺盛，而对充电桩的建设要求也越来越高。在实际的使用期间，大多数的电动车辆中都以直流的方式补充电量，其所包含的充电模块在工作时会散发较大热量。充电桩散热技术的研发可以有效地散发出充电桩中产生的热量，提高设备的安全可靠性，对保障充电安全可靠性是至关重要的。

热管由管壳、吸液芯和工作液等组成，将管内抽成负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。当热管的蒸发段受热时毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向冷凝段放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环，热量由管的蒸发端传至冷凝端。热管技术充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，可以将发热物体的热量迅速传递到热源外。该技术摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，运行安全可靠且不污染环境，很大程度地提升了散热效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于热管和翅片散热的充电桩充电模块散热系统，利用翅片增加电子器件的换热面积，同时利用热管的高效导热性将电子器件散发的热传给充电模块的外壳，利用外壳再次增大换热的接触面积以达到对电子器件的散热。该系统可实现高效率的、低成本的、易集成的、对充电模块内部空间有效利用的充电桩充电模块散热。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种热管翅片复合散热型充电桩散热系统，包括外箱体、固定于外箱体内的充电模块壳体及装设于充电模块壳体内的充电元器件，还包括第一换热管、第二换热管和与充电元器件导热连接的翅片组，该第一换热管和第二换热管均包括蒸发段和冷凝段，第一换热管的蒸发段和冷凝段分别与充电元器件和充电模块壳体的内壁导热连接，第二换热管的蒸发段和冷凝段分别与充电模块壳体的外壁和外箱体的内壁导热连接。

优选的，所述第一换热管和/或第二换热管为L形。

优选的，所述第一换热管和/或第二换热管的蒸发段和冷凝段均通过挤压设置成中空扁平状。

优选的，还包括装设于外箱体的风扇组，外箱体开设有通风孔，风扇组和通风孔分别位于外箱体相对置的两个侧壁。

优选的，每一个所述充电元器件均连接至少一个第一换热管的蒸发段。

优选的，一个所述充电元器件连接第一换热管的数量为两个、三个或四个。

优选的，所述充电模块外壳与第一换热管和第二换热管连接处开设有凹槽，第一换热管的冷凝段和第二换热管的蒸发段嵌设于凹槽内。

本发明的有益效果在于：1、本发明利用热管作为主要的散热元件之一，其利用工作液的相变传热，工作时，蒸发段的工作液被电子元件的加热，吸取潜热蒸发，并流向冷凝段，在冷凝段工作液蒸汽放出潜热，凝结为液体，蒸汽液化所放出的潜热通过冷凝段的管壳传给从充电模块外壳。液化后的工作液通过吸液芯回到蒸发段再吸热蒸发，过程中阻力损失小，传热效率高，帮助电子器件快速散热。

2、本发明利用热管与翅片复合的散热方式，高效散热的同时减少风扇负荷，达到降噪的效果。

3、本发明中热管的结构紧凑，易于集成在充电桩内部和充电模块的狭小空间，同时更加灵活。

4、本发明中利对热管的蒸发段和冷凝段进行挤压，增大了热管蒸发段和电子器件的接触面积以及吸热段与充电模块外壳的接触面积；同时加入了翅片，再次增加了换热的面积。

5.本发明中利用热管连接充电桩箱体和充电模块外壳，能更快速将充电桩内部发出的热量传到充电桩外部，保证箱体内部电子元件工作环境温度。

6.本发明中利用热管将热量传导至充电模块外壳和充电桩箱体外壳，有效利用了内部结构，同时外壳也起到了增加换热面积的作用。

7. 本发明中利用翅片连接电子发热元件，有效利用翅片增大换热面积的特点，提高充电桩整体散热效率。

8.本发明中有效利用充电模块外壳根据翅片散热的原理进行改造设计，优化充电模块外形的同时， 有效增加散热面积提高充电模块的散热效率。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明隐藏部分外箱体和充电模块壳体时的立体结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1和图2所示，一种热管翅片复合散热型充电桩散热系统，包括外箱体1、固定于外箱体1内的充电模块壳体2及装设于充电模块壳体2内的充电元器件3，还包括第一换热管4、第二换热管5和与充电元器件3导热连接的翅片组6，该第一换热管4和第二换热管5均包括蒸发段7和冷凝段8，第一换热管4的蒸发段7和冷凝段8分别与充电元器件3和充电模块壳体2的内壁导热连接，第二换热管5的蒸发段7和冷凝段8分别与充电模块壳体2的外壁和外箱体1的内壁导热连接。

实际应用中，充电元器件3产生的热量经过第一换热管4传导至翅片组6和第一散热管，实现第一次散热和热传导，将部分热量传送至充电模块壳体2，利用充电模块壳体2自身的大表面积实现散热，加快散热功效；此外，利用第二换热管5将充电模块壳体2的部分热量传导至外箱体1，利用箱体外壳自身的大表面积加快与外界空气的热交换，进一步加快散热功效，效果明显，可靠性高。

本实施例中，所述第一换热管4和/或第二换热管5为L形，便于实现换热管与充电模块壳体2和外箱体1之间的热传导和热交换，方便安装，紧固性高。

优选的，所述第一换热管4和/或第二换热管5的蒸发段7和冷凝段8均通过挤压设置成中空扁平状，采用挤压工艺制成中空扁平状，结构更紧凑，与充电模块壳体2和外箱体1之间的接触面积，提高热传导效率。

本实施例中，还包括装设于外箱体1的风扇组9，外箱体1开设有通风孔，风扇组9和通风孔分别位于外箱体1相对置的两个侧壁。加快外箱体1内热空气与外界空气的对流，进一步提高散热功效。

本实施例中，每一个所述充电元器件3均连接至少一个第一换热管4的蒸发段7。其中，一个所述充电元器件3连接第一换热管4的数量为两个、三个或四个，根据充电模块内电子元器件的发热强弱情况合理分布，更有利于针对性散热，散热能效更高。

本实施例中，所述充电模块外壳与第一换热管4和第二换热管5连接处开设有凹槽，第一换热管4的冷凝段8和第二换热管5的蒸发段7嵌设于凹槽内，利用凹槽结构不尽能提高换热管的连接紧固性，还能增大换热管与充电模块外壳之间的接触面积，提供热传导效率，整体上提升散热效率。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”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，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.热管翅片复合散热型充电桩散热系统，包括外箱体（1）、固定于外箱体（1）内的充电模块壳体（2）及装设于充电模块壳体（2）内的充电元器件（3），其特征在于：还包括第一换热管（4）、第二换热管（5）和与充电元器件（3）导热连接的翅片组（6），该第一换热管（4）和第二换热管（5）均包括蒸发段（7）和冷凝段（8），第一换热管（4）的蒸发段（7）和冷凝段（8）分别与充电元器件（3）和充电模块壳体（2）的内壁导热连接，第二换热管（5）的蒸发段（7）和冷凝段（8）分别与充电模块壳体（2）的外壁和外箱体（1）的内壁导热连接。

2.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：所述第一换热管（4）和/或第二换热管（5）为L形。

3.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：所述第一换热管（4）和/或第二换热管（5）的蒸发段（7）和冷凝段（8）均通过挤压设置成中空扁平状。

4.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：还包括装设于外箱体（1）的风扇组（9），外箱体（1）开设有通风孔，风扇组（9）和通风孔分别位于外箱体（1）相对置的两个侧壁。

5.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：每一个所述充电元器件（3）均连接至少一个第一换热管（4）的蒸发段（7）。

6.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：一个所述充电元器件（3）连接第一换热管（4）的数量为两个、三个或四个。

7.根据权利要求1所述的热管翅片复合散热型充电桩散热系统，其特征在于：所述充电模块外壳与第一换热管（4）和第二换热管（5）连接处开设有凹槽，第一换热管（4）的冷凝段（8）和第二换热管（5）的蒸发段（7）嵌设于凹槽内。

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