CN206251567U - 一种充电箱变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电箱变电站，包括箱体、充电模块、蒸发器、和通过管路与所述蒸发器连通的冷凝器；所述蒸发器和所述冷凝器内循环流通加压后的冷媒；所述充电模块和蒸发器均设置在所述箱体内部，所述冷凝器设置在所述箱体外部；所述充电模块包括壳体、设置在所述壳体内的送风驱动装置、进风口和出风口；所述冷凝器相对于所述蒸发器设置在高位置处。该充电箱变电站用于解决现有技术充电箱变电站中对流换热系数小、防护等级低、噪声污染大，以及维护困难的问题，增强充电箱变电站的通风散热效率，提高充电箱变电站的防护等级。

Description

一种充电箱变电站

技术领域

本实用新型属于充电箱技术领域，具体涉及一种充电箱变电站。

背景技术

随着电动汽车的发展，新能源充电发展迅速。目前充电箱变电站中新能源充电主要分为交流慢充和直流快充，充电通常会伴随充电箱变电站内设备的发热，需要对设备及时通风散热来确保设备的正常运行。

现有的冷却方式包括风冷方案和水冷方案，风冷方案需要在充电箱变电站柜体上设置有进风口和出风口，且在充电箱变电站内设置风机和风道，冷风从充电箱变电站的进风口进入经过充电箱变电站内发热源进行热交换，从而降低发热源的温度使得温度升高的空气从出风口流出，实现通风散热过程。水冷方案需要使用水泵驱动冷却液在水道中循环，循环的冷却水经过发热源进行热交换，然后流经散热器将冷却液降温，回流至水泵形成循环，实现通风散热过程。但是现有风冷方案对流换热系数较小，且风机容易产生噪声污染，在充电箱变电站柜体上设置的出风口和进风口，降低了防护等级，如果内部风道设置不合理也会导致散热效果低下；现有液冷方案需要水泵驱动，在较大的水压下能够实现快速循环，水压较大容易导致泄露，且维护任务量大，增加了维护成本。

随着用户对充电箱变电站的高要求以及直流快充发热功率大的问题，现有冷却方式已不能满足通风散热的需求。

实用新型内容

本实用新型提供充电箱变电站的目的是，用于解决现有技术充电箱变电站中对流换热系数小、防护等级低、噪声污染大，以及维护困难的问题，增强充电箱变电站的通风散热效率，提高充电箱变电站的防护等级。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供如下技术方案予以实现：

一种充电箱变电站，其特征在于，包括箱体、充电模块、蒸发器、和通过管路与所述蒸发器连通的冷凝器；所述蒸发器和所述冷凝器内循环流通加压后的冷媒；所述充电模块和蒸发器均设置在所述箱体内部，所述冷凝器设置在所述箱体外部；所述充电模块包括壳体、设置在所述壳体内的送风驱动装置、进风口和出风口；所述冷凝器相对于所述蒸发器设置在高位置处。

进一步地，所述冷媒为R22、R134a或R600a。

为了保证直流模块中吸入无杂质气体，所述进风口和出风口处均设置有用于过滤进入所述壳体内的污染物的过滤网。

作为进风口和出风口的一种方案，所述进风口和/或出风口为设置在所述壳体上的镂空结构。

为了提高充电模块内的换热效率，所述送风驱动装置为轴流风机，其包括电机和由所述电机驱动的轴流风扇，其中所述电机具有多档转速。

进一步地，所述充电模块为交流模块或直流模块。

与现有技术相比，本实用新型提供的充电箱变电站具有如下优点和有益效果：蒸发器中加压冷媒吸收箱体内热量而蒸发，带走箱体内热量而输出冷量，气化的加压冷媒沿着管路向上流动与冷凝器内的液态冷媒混合，当气液两相冷媒经过冷凝器时，与外部环境热交换放热，冷凝成液态，由于冷凝器相对于蒸发器处于高位置，且液态冷媒的比重大于气液两相混合冷媒的比重，在重力作用下驱动冷媒在蒸发器和冷凝器之间形成自循环流动，并且送风驱动装置将箱体外的冷气体通过进风口吸入充电模块内，经过与充电模块热交换之后从出风口吹出热气体，两个独立的循环冷却系统共同对充电模块进行冷却，提高充电模块的通风散热效率；该箱体是封闭式箱体，不开风口，提高整个充电箱变电站的防护等级；蒸发器和冷凝器之间冷媒的循环流动不需要额外驱动装置，降低能量消耗、制造成本和维护成本，且不会额外产生噪声。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1示出本实用新型充电箱变电站的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

随着新能源的发展，出现了越来越多的电车。电车充电需要充电模块，在实际中，充电模块分为直流模块和交流模块，用于分别供应不同的充电功率和充电电流。一般地，直流快充发热功率大，在将直流模块设置在充电箱变电站（简称箱变）箱体内时，由于空间狭小，箱体内的热量不能及时通风散热出去，可能导致充电模块因过热而被烧毁，造成设备或人身安全问题。因此，为了提高对箱变内设备的通风散热效率，本实施例涉及一种箱变，包括箱体1、充电模块2（其具体结构未在图1中示出）、蒸发器3、和通过管路4与所述蒸发器3连通的冷凝器5；所述蒸发器3和所述冷凝器5内循环流通加压后的冷媒；所述充电模块2和蒸发器3均设置在所述箱体1内部，所述冷凝器4设置在所述箱体1外部；所述充电模块2包括壳体、设置在所述壳体内的送风驱动装置、进风口和出风口；所述冷凝器5相对于所述蒸发器3设置在高位置处。充电模块2可以为直流模块或交流模块，本实施例中，充电模块2为直流模块。

具体地，首先在管路4中填充具有一定压力的加压液态冷媒，以待在由蒸发器3和冷凝器5形成的制冷系统循环制冷。如图1所示，蒸发器3设置在箱体1内，蒸发器3内加压冷媒吸收箱体1内热量蒸发成气态，迅速带走箱体1内热空气的热量，蒸发器3输出冷量，使得箱体1内空气温度降低；冷凝器5相对于蒸发器3处于高位置，气态冷媒沿着管路4上升与冷凝器5内液态冷媒混合，由于气液两相冷媒的比重小于单相液态冷媒的比重，在重力作用下会形成推动管路4中冷媒自循环流动的自循环动力，因此当气液两相冷媒流经冷凝器5时，与外部环境进行热交换放热，冷凝成液态冷媒，依靠自身重力驱动冷凝器5中的液态冷媒流入蒸发器3内，同时将蒸发器3内吸热蒸发的气态冷媒驱动至冷凝器5中，如此制冷系统循环实现制冷，使得箱体1内保持降低温度。在开始充电时，充电模块2工作产生热量，由于箱体1内的空气已由于制冷系统降温成冷空气，送风驱动装置将箱体1内的冷空气吸至箱体1内，经过与充电模块2进行热交换之后，再由送风驱动装置将升温后的空气吹充电模块2的壳体外，从而由处于充电模块2壳体外的蒸发器3吸收，此后开始制冷系统的制冷。充电模块2内的循环冷却系统和制冷系统相互独立，共同实现对充电模块2的通风散热，提高了换热系数和效率。并且制冷系统不需要附加的驱动结构来提供冷媒循环的驱动力，节省了能量消耗，简化了该变电站结构，降低了制造成本，且不会产生噪声污染。

进一步地，在本实施例中，冷媒可以为R22、R134a、R600a或其他合适的冷媒。

实际中，箱变箱体1多由金属板金经焊接或组装后喷漆制成，不仅箱体1外部因雨淋或风化生锈或掉漆，而且箱体1内部也会因冷热交替而易生锈或掉漆，导致在箱体1内部产生不期望的杂质，为了避免杂质不影响充电模块2的正常工作，优选地，在进风口和出风口处均设置有过滤网，或者将在充电模块2壳体上设置有镂空结构，用于形成进风口和/或出风口。其中进风口和出风口可以为不同风口或可以为同一风口。

送风驱动装置的目的在于从进风口吸入冷气体并将与充电模块2进行热交换后的热气体从出风口吹出，因此为了提高充电模块2内的换热效率，本实施例送风驱动装置为轴流风机，其包括电机和由电机驱动的轴流风扇，该电机可以是步进电机、伺服电机或其他合适类型的电机等，其中电机具有多档转速。作为送风驱动装置的另一替代方案，送风驱动装置还可以是离心风机、贯流式风机或其他合适的风机。

本实施例提供的箱变，蒸发器3中加压冷媒吸收箱体1内热风中的热量而蒸发，带走箱体1内热量而输出冷量，使得箱体1内温度降低，气化的加压冷媒沿着管路4向上流动与冷凝器5内的液态冷媒混合，当气液两相冷媒经过冷凝器5时，与外部环境热交换放热，冷凝成液态，并且在重力作用驱动下，冷凝器5中的冷媒循环回蒸发器3内，由此在蒸发器3和冷凝器5之间形成自循环流动；送风驱动装置将箱体1内的冷气体通过进风口吸入充电模块2内，经过与充电模块2热交换之后从出风口吹出热风，两个独立的循环冷却系统共同对充电模块2进行冷却，提高充电模块2通风散热效率；该箱体1是封闭式箱体，不开任何风口，提高整个箱变的防护等级；蒸发器3和冷凝器5之间冷媒的循环不需要额外驱动机构提供驱动力，降低了能量损耗、制造成本和维护成本，且不会额外产生噪声。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种充电箱变电站，其特征在于，包括箱体、充电模块、蒸发器、和通过管路与所述蒸发器连通的冷凝器；所述蒸发器和所述冷凝器内循环流通加压后的冷媒；所述充电模块和蒸发器均设置在所述箱体内部，所述冷凝器设置在所述箱体外部；所述充电模块包括壳体、设置在所述壳体内的送风驱动装置、进风口和出风口；所述冷凝器相对于所述蒸发器设置在高位置处。

2.根据权利要求1所述的充电箱变电站，其特征在于，所述冷媒为R22、R134a或R600a。

3.根据权利要求1或2所述的充电箱变电站，其特征在于，所述进风口和出风口处均设置有用于过滤进入所述壳体内的污染物的过滤网。

4.根据权利要求1或2所述的充电箱变电站，其特征在于，所述进风口和/或出风口为设置在所述壳体上的镂空结构。

5.根据权利要求1或2所述的充电箱变电站，其特征在于，所述送风驱动装置为轴流风机，其包括电机和由所述电机驱动的轴流风扇，其中所述电机具有多档转速。

6.根据权利要求1或2所述的充电箱变电站，其特征在于，所述充电模块为交流模块或直流模块。