CN113096934B - 充电桩及其磁性组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电桩及其磁性组件，其中充电桩的磁性组件，设置于散热风道内，包括磁芯、线包组件及灌封于所述线包组件的线包外表面的绝缘层。在本申请提供的充电桩中，由于绝缘层仅灌封于线包组件的线包外表面上，即冷风直接吹向磁芯表面，同时本申请磁性组件进行部分灌封处理，即仅灌封对污染敏感线包部分，而不灌封磁芯，能有效避免由于磁芯被灌封后的散热恶化。由于磁芯未进行灌封，故而磁芯可以直接通风，散热效率更高，可以解决整体灌封磁芯温度高的问题，有效地提高了磁性组件的散热效率。

Description

充电桩及其磁性组件

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，特别涉及一种充电桩的磁性组件。本发明还涉及一种包括上述磁性组件的充电桩。

背景技术

在充电中，尤其是高防护等级的直流充电桩内磁性元件都是灌封于散热器内。

磁性组件工作时，由散热器将热量导到散热风道内再采用强制风冷实现散热。

由于磁性组件整体灌封在散热器内，故而其热量需要通过灌封胶进行传导，由于灌封胶的导热效率比较低，故而导致磁性组件的散热效率较低。

因此，如何提高磁性组件的散热效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电桩的磁性组件，该磁性组件的散热效率提高。本发明的另一目的是提供一种包括上述磁性组件的充电桩。

为实现上述目的，本发明提供一种充电桩的磁性组件，设置于散热风道内，包括磁芯、线包组件及灌封于所述线包组件的线包外表面的绝缘层。

优选地，所述磁芯的中柱开设有沿轴线贯通的散热通风孔。

优选地，所述磁芯轴线方向用于与散热风道气流方向平行。

优选地，所述磁芯包括沿垂直于轴线方向呈剖分式设置的第一磁芯部和第二磁芯部，所述第一磁芯部的第一中柱和所述第二磁芯部的第二中柱之间设有散热间隙，所述第一中柱和所述第二中柱形成所述中柱。

优选地，所述线包组件还包括线包骨架，所述线包缠绕于所述线包骨架外侧，所述线包组件套设于所述磁性外侧。

优选地，所述线包组件与所述磁芯外周形成第一散热通道。

优选地，所述线包组件为多个，多个所述线包组件同轴依次套设，相邻两个所述线包组件之间形成第二散热通道。

优选地，所述线包骨架为镂空骨架。

优选地，还包括用于安装在散热风道上的磁件固定板，所述磁芯和所述线包组件均安装在所述磁件固定板上，所述磁件固定板通过紧固件安装；

所述磁性组件的磁件出线穿过所述磁件固定板，且与所述磁件固定板固定连接，所述磁件出线与所述磁件固定板连接处密封设置。

优选地，还包括密封垫，所述密封垫和所述磁件固定板上均设有用于磁件出线的磁件出线孔和所述紧固件安装的安装孔，所述密封垫用于封堵所述安装孔和所述磁件出线孔位置。

优选地，所述密封垫套设在所述紧固件和线缆外侧。

一种充电桩，包括散热风道及安装在所述散热风道内的磁性组件，所述磁性组件为上述任一项所述的磁性组件。

优选地：

所述磁性组件为一个；

或所述磁性组件为多个，多个所述磁性组件沿垂直于所述散热风道气流方向排布或多个所述磁性组件沿所述散热风道气流方向排布。

优选地，所述散热风道的磁性组件安装面由功率变换部分的结构钣金形成，所述磁性组件与所述结构钣金连接处密封设置。

优选地，所述散热风道的壁面为钣金件。

在上述技术方案中，本发明提供的充电桩的磁性组件，设置于散热风道内，包括磁芯、线包组件及灌封于线包组件的线包外表面的绝缘层。

通过上述描述可知，在本申请提供的充电桩中，由于绝缘层仅灌封于线包组件的线包外表面上，即冷风直接吹向磁芯表面，同时本申请磁性组件进行部分灌封处理，即仅灌封对污染敏感线包部分，而不灌封磁芯，能有效避免由于磁芯被灌封后的散热恶化。由于磁芯未进行灌封，故而磁芯可以直接通风，散热效率更高，可以解决整体灌封磁芯温度高的问题，有效地提高了磁性组件的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的充电桩局部结构图的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的磁性组件的安装位置图；

图3为本发明实施例所提供的磁性组件的结构示意图。

其中图1-3中：

1-1、线包组件；1-1-1、内层线包；1-1-2、外层线包；1-1-3、内层骨架；1-1-4、外层骨架；1-2、磁芯；1-2-1、第一磁芯部；1-2-2、第一散热通风孔；1-2-3、第二磁芯部；1-2-4、第二散热通风孔；1-2-5、散热间隙；1-3、磁件固定板；1-4、密封垫；1-5、磁件出线；1-6、安装孔；

2、散热风道；2-1、第一侧壁；2-2、第二侧壁；

3、紧固件。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种充电桩的磁性组件，该磁性组件的散热效率提高。本发明的另一核心是提供一种包括上述磁性组件的充电桩。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3。

在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的充电桩的磁性组件，设置于散热风道2内，包括磁芯1-2、线包组件1-1及灌封于线包组件1-1的线包外表面的绝缘层。其中磁性元组件为充电桩内功率变换部分的磁性部件。具体的，磁芯1-2可以为一体成型结构。

在具体组装时，磁芯1-2裸露在外，并与线包组件1-1组合在一起。线包组件1-1的线包由经过绝缘灌封处理过线缆绕制，或者将绕制好的线包做绝缘灌封处理，保证其内线缆的工作环境较为洁净，不至于因为水汽、粉尘或盐雾等造成其短路，其绝缘灌封方式可以是薄绝缘灌封也可以是厚绝缘灌封，具体视电压和污染等级而定。在组装完成后采用置入散热风道2内进行强制风冷散热。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的充电桩中，由于绝缘层仅灌封于线包组件1-1的线包外表面上，即冷风直接吹向磁芯1-2表面，同时本申请磁性组件进行部分灌封处理，即仅灌封对污染敏感线包部分，而不灌封磁芯1-2，能有效避免由于磁芯1-2被灌封后的散热恶化。由于磁芯1-2未进行灌封，故而磁芯1-2可以直接通风，散热效率更高，可以解决整体灌封磁芯1-2温度高的问题，有效地提高了磁性组件的散热效率。

为了进一步提高散热效率，用于便于磁芯1-2内部散热，优选，磁芯1-2的中柱开设有沿轴线贯通的散热通风孔。具体的，散热通风孔可以为圆柱形、矩形体、三角形或椭圆形等孔体结构，具体尺寸根据磁芯1-2中柱结构而定，本申请不做具体限定，其中每个中柱内可以设有一个散热通风孔或者至少两个散热通风孔。

优选，磁芯1-2轴线方向用于与散热风道2气流方向平行，便于冷风顺利进入散热通风孔。当然，在具体安装过程中，还可以根据需要调整散热风道2内气流与磁性轴线方向夹角。

在一种具体实施方式中，磁芯1-2包括沿垂直于轴线方向呈剖分式设置的第一磁芯部1-2-1和第二磁芯部1-2-3，具体的，当散热风道2为竖直风道时，第一磁芯部1-2-1可以位于第二磁芯部1-2-3的正上方。

当散热风道2水平设置时，第一磁芯部1-2-1和第二磁芯部1-2-3水平左右设置。第一磁芯部1-2-1的第一中柱和第二磁芯部1-2-3的第二中柱之间设有散热间隙1-2-5，第一中柱和第二中柱形成中柱。其中沿该中柱轴线方向，第一中柱开第一散热通风孔1-2-2，第二中柱在同样中柱轴线方向开第二散热通风孔1-2-4，第一磁芯部1-2-1和第二磁芯部1-2-3采用第一中柱对第二中柱的方式拼接起来，散热间隙1-2-5用于控制电感量，另外还可以作为过风的一个通道。同时，第一散热通风孔1-2-2和第二散热通风孔1-2-4形成上述散热通风孔。

在一种具体实施方式中，线包组件1-1还包括线包骨架，线包缠绕于线包骨架外侧，线包组件1-1套设于磁性外侧。为了进一步提高散热效率，优选，线包组件1-1与磁芯1-2外周形成第一散热通道。本申请将线包绕制在线包骨架上，单层线包的线包骨架尺寸大于线包磁芯1-2的尺寸，空隙部分可以作为第一散热通道，便于散热。

线包骨架可以为环形筒体结构，具体的，环形筒体结可以为圆筒状、椭圆筒或方桶结构等，为了进一步提高散热效率，优选，线包骨架为镂空骨架，便于线包散热，其中线包骨架开孔数量及形状根据实际需要而定，优选，线包骨架上设有的散热孔呈环形阵列排布。

优选，线包组件1-1为多个，多个线包组件1-1同轴依次套设，相邻两个线包组件1-1之间形成第二散热通道。具体的，镂空骨架与磁芯1-2的中柱间保持一定距离形成第一散热通道，镂空骨架与镂空骨架间保持一定的间距形成第二散热通道，即在保证能够可靠绕线的同时，留有散热过风的风道，提高磁性组件的散热效率。

如图3以两层线包为例，两层线包分别为内层线包1-1-1和外层线包1-1-2，两个线包骨架分别为内层骨架1-1-3及套设在内层骨架1-1-3外侧的外层骨架1-1-4，其中，内层骨架1-1-3绕制内层线包1-1-1，外层骨架1-1-4绕制外层线包1-1-2。若单层线包侧仅绕内层骨架1-1-3即可，若多层线包就按此方式依次往外绕。其中多层线包的内外层可以相连即为，整体组成一个电感；也可以是相互独立的各个绕组，来构成一个多绕组的变压器。线包分层绕制在多个直径逐个增大的线包骨架上。

在一种具体实施方式中，该磁性组件还包括用于安装在散热风道2上的磁件固定板1-3，磁芯1-2和线包组件1-1均安装在磁件固定板1-3上。具体的，磁性件固定板通过紧固件3安装在散热风道2的第一侧壁2-1上。具体的，紧固件3可以为卡扣或者螺纹紧固件。具体的，磁性组件的磁件出线1-5穿过磁件固定板1-3，且与磁件固定板1-3固定连接，磁件出线1-5与磁件固定板1-3连接处密封设置。具体的，磁件出线1-5与磁件固定板1-3连接处可以通过填胶密封。

在一种具体实施方式中，磁性组件还包括密封垫1-4，密封垫1-4和磁件固定板1-3上均设有用于磁件出线1-5通过的磁件出线孔和所述紧固件3安装的安装孔1-6，密封垫1-4用于封堵安装孔1-6和磁件出线孔位置，具体的，密封垫1-4可以位于第一侧壁2-1和磁件固定板1-3之间，或者第一侧壁2-1位于密封垫1-4和磁件固定板1-3之间。其中分界面为第一侧壁2-1。具体的，散热风道2的壁面可以为钣金件。由于磁性组件与分界面接触面的开孔处均通过密封垫1-4接触，用于防水、防尘及防止盐雾入侵，能有效保证功率变换部分的防护等级效果。具体的，当安装孔1-6和磁件出线孔距离较近时，可共用一个密封垫1-4。可以为安装孔1-6和磁件出线孔单独设置密封垫1-4。

本申请提供的一种充电桩，包括散热风道2及安装在散热风道2内的磁性组件，其中磁性组件为上述任一种磁性组件。前文叙述了关于磁性组件的具体结构，本申请包括上述磁性组件，同样具有上述技术效果。为了延长散热风道的使用寿命，同时便于组装散热风道，优选，散热风道的壁面为钣金件，具体的，散热风道可以由多块钣金拼接而成。

具体的散热风道2内可以设有一个磁性组件，也可以设置多个磁性组件，具体的，磁性组件可以为两个、三个等。

具体的，多个磁性组件沿垂直于散热风道2气流方向排布。优选，所有磁性组件沿垂直于散热风道2气流方向排布，减少散热风道2的宽度。

也可以多个磁性组件沿散热风道2气流方向排布，优选，所有磁性组件沿散热风道2气流方向排布。

如上所述，散热风道2的磁性组件安装面可以由功率变换部分的结构钣金形成。在磁性组件安装时，磁性组件安装在功率变换部分结构钣金上，磁性组件与结构钣金连接处密封设置，其安装孔1-6和出线孔的位置设置密封垫1-4，保证功率变换部分的整体防护等级。具体的，磁性组件与结构钣金连接处通过防水盲孔螺母柱连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种充电桩的磁性组件，其特征在于，设置于散热风道(2)内，包括磁芯(1-2)、线包组件(1-1)、灌封于所述线包组件(1-1)的线包外表面的绝缘层和用于安装在散热风道(2)上的磁件固定板(1-3)，且所述绝缘层未灌封所述磁芯(1-2)的表面；

所述磁芯(1-2)的中柱开设有沿轴线贯通的散热通风孔，且所述磁芯(1-2)包括沿垂直于轴线方向呈剖分式设置的第一磁芯部(1-2-1)和第二磁芯部(1-2-3)，所述第一磁芯部(1-2-1)的第一中柱和所述第二磁芯部(1-2-3)的第二中柱之间设有散热间隙(1-2-5)，所述第一中柱和所述第二中柱形成所述中柱；

所述磁芯(1-2)和所述线包组件(1-1)均安装在所述磁件固定板(1-3)上，所述磁件固定板(1-3)通过紧固件(3)安装；

所述磁性组件的磁件出线(1-5)穿过所述磁件固定板(1-3)，且与所述磁件固定板(1-3)固定连接，所述磁件出线(1-5)与所述磁件固定板(1-3)连接处密封设置。

2.根据权利要求1所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述磁芯(1-2)轴线方向用于与散热风道(2)气流方向平行。

3.根据权利要求1所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述线包组件(1-1)还包括线包骨架，所述线包缠绕于所述线包骨架外侧，所述线包组件(1-1)套设于所述磁性外侧。

4.根据权利要求3所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述线包组件(1-1)与所述磁芯(1-2)外周形成第一散热通道。

5.根据权利要求3所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述线包组件(1-1)为多个，多个所述线包组件(1-1)同轴依次套设，相邻两个所述线包组件(1-1)之间形成第二散热通道。

6.根据权利要求3所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述线包骨架为镂空骨架。

7.根据权利要求1所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，还包括密封垫(1-4)，所述密封垫(1-4)和所述磁件固定板(1-3)上均设有用于所述磁件出线(1-5)通过的磁件出线孔和所述紧固件(3)安装的安装孔(1-6)，所述密封垫(1-4)用于封堵所述安装孔(1-6)和所述磁件出线孔位置。

8.根据权利要求7所述的充电桩的磁性组件，其特征在于，所述密封垫(1-4)套设在所述紧固件(3)和线缆外侧。

9.一种充电桩，包括散热风道(2)及安装在所述散热风道(2)内的磁性组件，其特征在于，所述磁性组件为权利要求1-8中任一项所述的磁性组件。

10.根据权利要求9所述的充电桩，其特征在于：

所述磁性组件为一个；

或所述磁性组件为多个，多个所述磁性组件沿垂直于所述散热风道(2)气流方向排布或多个所述磁性组件沿所述散热风道(2)气流方向排布。

11.根据权利要求9所述的充电桩，其特征在于，所述散热风道(2)的磁性组件安装面由功率变换部分的结构钣金形成，所述磁性组件与所述结构钣金连接处密封设置。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述散热风道(2)的壁面为钣金件。

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