CN206118286U - 一种充电机用散热装置及浸泡散热充电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电机用散热装置及浸泡散热充电机，属于充电设备技术领域。本实用新型的充电机用散热装置包括冷凝器、用来容纳冷却液和蒸发气体的散热腔体，所述散热腔体上设置有气体出口和液体进口，所述冷凝器上设置有气体进口和液体出口，气体进口通过蒸发管路与所述气体出口相连，液体出口通过回液管路与所述液体进口相连，所述散热腔体为两个以上且沿水平方向依次布置，所述冷凝器为一个，所述散热腔体上设置有溢流口，所有散热腔体上的溢流口在竖直方向上的高度相同，两个散热腔体之间相邻的溢流口通过溢流管路连通。本实用新型通过将多个充电模块对应的散热腔体共用一个冷凝器，既简化了充电机冷却装置的结构，还节省了成本。

Description

一种充电机用散热装置及浸泡散热充电机

技术领域

本实用新型涉及一种充电机用散热装置及浸泡散热充电机，属于充电设备技术领域。

背景技术

随着国家对新能源汽车产业的支持力度的不断增大，新能源汽车的产量和销量也出现了井喷式增长。新能源汽车的数量的快速增长也带来了一定的问题，如充电设施配套不足及充电设施功能不完善等。充电设施是新能源汽车发展的基础，为提高充电效率，现在的充电设备一般为直流充电设备，充电模块是直流电设备的核心，充电模块主要功能为进行AC/DC功率变换，在功率变换过程中会有部分能量损耗，其中损耗能量绝大部分转换为热量，热量持续积累会造成局部温度过高。充电机温度过高会严重影响充电模块的运行效率及寿命，严重者会导致模块死机，导致充电设备无法充电。现有的充电机冷却方式主要为风冷，但风冷过程中会带来外部环境杂物，对模块形成污染，对模块寿命有较大影响，如何提高充电模块的散热效率是一个亟待解决的问题。

现有技术中存在利用循环冷却液对电路或用电模块进行冷却的方式，例如授权公告号为CN2722400Y的中国实用新型专利(授权公告日为2005年8月31日)公开了一种电力机车用蒸发冷却电力变压器，包括作为散热容器的压力容器和作为元件模块的变压器器身，压力容器内部空间形成了散热腔体，还包括设置在压力容器上方的冷凝器，冷凝器通过蒸发管和回液管与压力容器相连通，压力容器中设有冷却液，作为元件模块变压器器身浸泡在冷却液中，压力容器中，冷却液的上方设置有用来容纳冷却液蒸发后形成的气体的蒸发室，即压力容器内形成的散热腔体能够容纳冷却液和冷却液蒸发后的蒸发气体。蒸发室对应的容器壁上设置有气体出口，并通过蒸发管道与冷凝器上的气体进口相连，使蒸发室中的蒸发后的冷却液气体能够进入冷凝器中，冷凝器上设置的液体出口通过回液管与压力容器上设置的液体进口相连，使经过冷凝器冷凝后的冷却液能够重新回到压力容器中，实现对变压器器身的持续散热冷却。

但是，上述冷却方式应用到新能源汽车充电设备上时，由于新能源车的充电大多在充电站进行，通常会设置许多台充电机，而每一台充电机中又可能设置多个充电模块，以满足不同功率的新能源车进行充电。如果将每一台充电机或者每一个充电模块都采用上述冷却方式，会导致充电设备结构复杂化和成本的上升，使新能源车的经济性受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本较低的充电机用散热装置。本实用新型的目的还在于提供一种使用上述散热装置的浸泡散热充电机。

为实现上述目的，本实用新型的充电机用散热装置的技术方案是：

一种充电机用散热装置，包括冷凝器、用来容纳冷却液和蒸发气体的散热腔体，所述散热腔体上设置有气体出口和液体进口，所述冷凝器上设置有气体进口和液体出口，气体进口通过蒸发管路与所述气体出口相连，液体出口通过回液管路与所述液体进口相连，所述散热腔体为两个以上且从上到下依次布置，所述冷凝器为一个，所述散热腔体上设置有溢流口，所述溢流口通过溢流管道连接有冷却液储存容器，所述冷却液储存容器上设置有用来将冷却液储存容器中的冷却液输送到冷凝器中的回流装置。

所述回流装置包括回流管道以及连接在回流管道上的回流泵。

上述散热装置中的蒸发管路包括与气体进口相连的主蒸发管以及与主蒸发管、气体出口相连的支蒸发管。

上述散热装置中的回液管路包括与液体出口相连的主回液管以及与主回液管、液体进口相连的支蒸发管。

本实用新型的浸泡散热充电机的技术方案是：

一种浸泡散热充电机，包括冷凝器、用来容纳冷却液和蒸发气体的散热腔体，所述散热腔体中设置有能够浸泡在对应的冷却液中的充电模块，所述散热腔体上设置有气体出口和液体进口，所述冷凝器上设置有气体进口和液体出口，气体进口通过蒸发管路与所述气体出口相连，液体出口通过回液管路与所述液体进口相连，所述散热腔体为两个以上且从上到下依次布置，所述冷凝器为一个，所述散热腔体上设置有溢流口，所述溢流口通过溢流管道连接有冷却液储存容器，所述冷却液储存容器上设置有用来将冷却液储存容器中的冷却液输送到冷凝器中的回流装置。

所述回流装置包括回流管道以及连接在回流管道上的回流泵。

所述蒸发管路包括与气体进口相连的主蒸发管以及与主蒸发管、气体出口相连的支蒸发管。

所述回液管路包括与液体出口相连的主回液管以及与主回液管、液体进口相连的支蒸发管。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的充电机用散热装置通过将多个充电模块对应的散热腔体共用一个冷凝器，每一个散热腔体中的冷却液在受到充电模块散发的热量加热后，蒸发形成的蒸发气体聚集在散热腔体上部的蒸发空间内，并从散热腔体上的气体出口流入冷凝器上对应的气体进口，进入同一个冷凝器中冷凝，形成的液体也分别回流到各个散热腔体中，即多个散热腔体中的蒸发气体均在同一个冷凝器中冷却，既简化了充电机冷却装置的结构，还节省了成本，对于以经济节省为主要特征的新能源汽车产业来说，具有突出的实际应用意义。

本实用新型的充电机用散热装置还在散热腔体上设置溢流口，通过溢流管路将溢流口与冷却液储存容器相连。溢流口与冷却液储存容器相连时，每一个散热腔体中多余的冷却液从溢流口流出到冷却液储存容器中，并回流到冷凝器中。上述方式可以防止冷凝器中的冷却液在流向不同的散热腔体中时出现的冷却液分配不均现象。

附图说明

图1为本实用新型的浸泡散热充电机的实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的浸泡散热充电机的具体实施例，如图1所示，包括充电模块以及用来对充电模块进行散热的充电机用散热装置，充电机用散热装置包括散热容器1、冷凝器2以及连接散热容器和冷凝器的管路，散热容器内设置有从上往下依次设置有三个水平隔板，并将散热容器分隔成四个散热腔体11。

每一个散热腔体11中均设置有上述用来对充电对象进行充电的充电模块，散热腔体中还加注有冷却液111，冷却液具有高绝缘性、低沸点、不被电离、无危害的特点，充电模块的元件均可以淹没在冷却液中，冷却液的加注量以能够淹没充电模块但是同时保证冷却液的液面与散热腔体顶壁内表面之间留有间隙，液面与散热腔体顶壁内表面之间的间隙形成了蒸发空间112。

散热腔体11均为相对密闭的腔体，其水平方向上的一端如右端的侧壁上设置有气体出口113和液体进口114，气体出口113设置在该侧壁的上部，与蒸发空间112相对应，液体进口114设置在该侧壁的下部，与冷却液相对应。散热腔体11中的冷却液中浸泡着充电模块，充电模块在工作过程中会产生热量，使部分冷却液蒸发变成气体，聚集在散热腔体11上部冷却液与散热腔体顶壁内表面之间的蒸发空间112内。

冷凝器2的两端分别设置有气体进口21和液体出口22，冷凝器2内部设置有对通过气体进口21进入冷凝器的冷却液气体进行冷凝使其重新变为液体的冷凝模块，如供气体进入的冷凝管以及对冷凝管进行降温的风扇。冷却液气体在冷凝模块中变为液体后，从冷凝器2上的液体出口22流出。

本实施例的浸泡散热充电机包括一个冷凝器，四个散热腔体。冷凝器上气体进口的数量为一个，液体出口的数量也为一个。每一个散热腔体上均设置有一个气体出口和一个液体出口。

散热容器和冷凝器之间通过管路连接。该管路包括蒸发管路31和回液管路32，蒸发管路包括一个主蒸发管311和四个支蒸发管312，四个支蒸发管312均与主蒸发管311连通，每一个支蒸发管312一端与一个散热腔体11的气体出口113对应连通，另一端通过转接头与主蒸发管311的一端连通。主蒸发管311的一端与冷凝器2的气体进口21连接，另一端与支蒸发管312对应的一端相连。回液管路32包括一个主回液管321和四个支回液管322，四个支回液管322均与主回液管321连通，每一个支回液管322一端与一个散热腔体11的液体进口22对应连通，另一端与主回液管321通过转接头连通。主回液管321一端与冷凝器2的液体出口22相连通，另一端与支回液管322的对应端连通。

冷凝器2的高度可以设置得略高于散热容器的最高处的散热腔体，使气体能够顺利地进入冷凝器，回液管路中，主回液管与支回液管连接处可以设置相应的分流板，使主回液管中的冷却液能够均匀地进入四个散热腔体，不至于全部流入处于最低处的散热腔体中。

每一个散热腔体上还设置有溢流口115，溢流口115的高度设定为能够保证散热腔体内的冷却液满足充电模块散热使用，且不影响蒸发气体的挥发。溢流口115上连接有溢流管道33，散热装置还包括冷却液储存容器4，四个散热腔体上的溢流口均通过溢流管道33与冷却液储存容器4相连，使散热腔体11中多余的冷却液能够流入冷却液储存容器中进行收集。冷却液储存容器上连接有回流泵，并通过回流管道34与冷凝器的出液口或者冷凝器的腔体相连，能够将冷却液储存容器中的冷却液回流加注到主回液管道或者冷凝器中。

冷却液储存容器上还连接有一个冷却液主管道，冷却液主管道上连接有四个冷却液支管道，每一个冷却液支管道分别与一个散热腔体的底部连通，每一个冷却液支管道上还设置有控制阀，在控制阀打开时，能够使散热腔体中的冷却液流入冷却液储存容器中。

本实施例的浸泡散热充电机在使用时，先将充电模块装配在散热容器中，将蒸发管路和回液管路分别与散热容器和冷凝器连接好，然后在散热容器的散热腔体中加注冷却液，使冷却液能够淹没充电模块，并在散热腔体中留出设定的蒸发空间。在充电机工作过程中，充电模块发热使冷却液蒸发，蒸发形成的气体聚集在散热腔体上部的蒸发空间内，在冷却液蒸发形成的气体聚集足够多时，由出气口排出，沿支蒸发管进入主蒸发管，然后进入冷凝器的进气口，在冷凝器的冷凝作用下，重新变成液体，进入主回液管，然后由回液管进入支回液管，并进入各个散热腔体。如此需循环，实现充电机的持续散热。在每一个散热腔体中的冷却液较多时，可以从溢流口流出，并汇入冷却液储存容器中，由回流泵导入冷凝器中，以实现冷却液在四个散热腔体中的平均分配。

当需要对散热容器中的充电模块进行维修时，可以将散热容器中的冷却液放入冷却液储存容器中暂存，使充电模块露出而便于维修，待维修完毕后，再将冷却液加注到相应的散热腔体中。

在本实用新型的浸泡散热充电机的其他实施例中，散热腔体的数量可以为两个或者四个以上，对应的支蒸发管和支回液管的数量和连接关系，也进行相应的调整。

在其他实施例中，每一个散热腔体上的溢流口都分别连接有溢流管，并与单独的回流泵及回流管道连接，回流管道与冷凝器相连，使从溢流口流出的冷却液回流到冷凝器中。这种情况下，还可以不设置冷却液储存容器，维修时，将冷却液从散热腔体上的液体出口放出，或者直接将充电模块从冷却液中取出。

在其他实施例中，回流泵可以由提升机来替代。

在其他实施例中，四个散热腔体沿水平方向依次布置，即散热容器中设置沿竖直方向延伸且在水平方向依次分布的隔板，以避免散热腔体的高度对冷却液的回流造成影响，此时可以省略支回液管与主回液管连接处的分流板，此时，可以在隔板上设置溢流口，使某一个散热腔体中的冷却液较多时，能够溢流到相邻的散热腔体中。四个散热腔体也可以在水平方向间隔分布，这时，在相邻的两个散热腔体之间设置溢流管，连接相邻的溢流口，使相邻的两个散热腔体中的液面保持在设定水平。

在其他实施例中，蒸发管路包括多条蒸发管，每一条蒸发管的一端与一个散热腔体的气体出口连通，另一端均与冷凝器上的气体出口连接。在其他实施例中，回液管路包括多条回液管，每一条回液管的一端与一个散热腔体液体进口连通，另一端均与冷凝器上的气体进口连接。此时可以保证每一个散热腔体与冷凝器的连通不受其他散热腔体的影响。

在其他实施例中，每一个散热腔体上的气体出口和液体进口分设在散热腔体的两个不同的侧壁上。在其他实施例中，每一个散热腔体上的气体出口和液体进口设置的高度相同，均设置在对应侧壁上靠上的位置。

本实用新型的充电机用散热装置的实施例与上述浸泡散热充电机的实施例中的充电机用散热装置的结构完全一致，此处不再一一赘述。另外，上述浸泡散热充电机的实施例中的充电机用散热装置的各种可替代结构也适用于本实用新型的充电机用散热装置实施例。

Claims (8)

1.一种充电机用散热装置，包括冷凝器(2)、用来容纳冷却液和蒸发气体的散热腔体(11)，所述散热腔体(11)上设置有气体出口(113)和液体进口(114)，所述冷凝器(2)上设置有气体进口(21)和液体出口(22)，气体进口(21)通过蒸发管路与所述气体出口(113)相连，液体出口(22)通过回液管路与所述液体进口(114)相连，其特征在于，所述散热腔体(11)为两个以上且从上到下依次布置，所述冷凝器(2)为一个，所述散热腔体(11)上设置有溢流口(115)，所述溢流口(115)通过溢流管道(33)连接有冷却液储存容器(4)，所述冷却液储存容器(4)上设置有用来将冷却液储存容器(4)中的冷却液输送到冷凝器(2)中的回流装置。

2.根据权利要求1所述的充电机用散热装置，其特征在于：所述回流装置包括回流管道(34)以及连接在回流管道上的回流泵。

3.根据权利要求1或2所述的充电机用散热装置，其特征在于：所述蒸发管路(31)包括与气体进口(21)相连的主蒸发管(311)以及与主蒸发管(311)、气体出口(113)相连的支蒸发管(312)。

4.根据权利要求1或2所述的充电机用散热装置，其特征在于：所述回液管路(32)包括与液体出口(22)相连的主回液管(321)以及与主回液管(321)、液体进口(114)相连的支蒸发管(322)。

5.一种浸泡散热充电机，包括冷凝器(2)、用来容纳冷却液和蒸发气体的散热腔体(11)，所述散热腔体(11)中设置有能够浸泡在对应的冷却液中的充电模块，所述散热腔体(11)上设置有气体出口(113)和液体进口(114)，所述冷凝器(2)上设置有气体进口(21)和液体出口(22)，气体进口(21)通过蒸发管路与所述气体出口(113)相连，液体出口(22)通过回液管路与所述液体进口(114)相连，其特征在于，所述散热腔体(11)为两个以上且从上到下依次布置，所述冷凝器(2)为一个，所述散热腔体(11)上设置有溢流口(115)，所述溢流口(115)通过溢流管道(33)连接有冷却液储存容器(4)，所述冷却液储存容器(4)上设置有用来将冷却液储存容器(4)中的冷却液输送到冷凝器(2)中的回流装置。

6.根据权利要求5所述的浸泡散热充电机，其特征在于：所述回流装置包括回流管道(34)以及连接在回流管道上的回流泵。

7.根据权利要求5或6所述的浸泡散热充电机，其特征在于：所述蒸发管路(31)包括与气体进口(21)相连的主蒸发管(311)以及与主蒸发管(311)、气体出口(113)相连的支蒸发管(312)。

8.根据权利要求5或6所述的浸泡散热充电机，其特征在于：所述回液管路(32)包括与液体出口(22)相连的主回液管(321)以及与主回液管(321)、液体进口(114)相连的支蒸发管(322)。