CN210959221U - 一种交流充电桩pcb板散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种交流充电桩PCB板散热结构，包括壳体、PCB板本体、风机和电子器件单元，所述壳体内固定安装PCB板本体；所述PCB板本体的第一面上排布电子器件单元，所述PCB板本体的第一面、第二面分别与壳体之间形成第一风道和第二风道；所述风机安装于PCB板本体的一端；所述电子器件单元包括开关电源、电流传感器、电压传感器和继电器，开关电源位于风机的远端；电流传感器和电压传感器并列排布并位于风机的近端；继电器为两个且并列排布。本实用新型通过调整发热元器件在PCB板上的布局，将散发热量大的器件安装在远离风机的一端，减小器件之间的热影响；对PCB板和器件采用风冷的形式进行强迫冷却散热，提高散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种交流充电桩PCB板散热结构。
背景技术
交流充电桩内部安装有PCB板，其上安装有继电器、开关电源、电流传感器、电压传感器等器件，PCB板铜层内有大电流回路，板上热损很大。继电器、开关电源、电流传感器、电压传感器也是发热器件。且交流充电桩体积小、防护等级高，体积功率密度较高，给充电桩运行可靠性造成很大压力。目前传统的散热方式是给PCB板和发热器件表面加装散热器，通过自然对流冷却方式散热，这种散热方式存在以下问题：PCB板表面有许多针状焊脚，所以需要在PCB板和散热器基板之间填充较厚的导热绝缘垫，才能填充PCB 板和散热器之间的空气间隙，目前导热绝缘垫的导热系数不高，这样造成导热绝缘垫的热阻很大，散热器密闭在交流桩壳体内，通过自然对流散热，散热效率低，易出现热量聚集现象；散热器占用的体积比较大，影响交流桩的器件的布局；PCB板上需要先贴导热绝缘垫片再安装散热器，散热器上还需要固定在PCB板的过孔上，安装效率低。
实用新型内容
本实用新型解决了相关技术中采用给PCB板和发热器件表面加装散热器通过自然对流冷却方式散热，存在散热效率和安装效率低、散热器影响器件布局的问题，提出一种交流充电桩PCB板散热结构，通过安装风机并调整发热元器件在PCB板上的布局，将散发热量大的器件安装在远离风机的一端，提高散热效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种交流充电桩PCB板散热结构，包括：
壳体，所述壳体内固定安装PCB板本体；
PCB板本体，所述PCB板本体的第一面上排布电子器件单元，所述PCB 板本体的第一面和壳体之间形成第一风道，所述PCB板本体的第二面与壳体之间形成第二风道；
风机，所述风机安装于PCB板本体的一端，所述风机强制气流在第一风道和第二风道之间循环流动；
其中，所述电子器件单元包括：
开关电源，所述开关电源位于风机的远端；
电流传感器，所述电流传感器位于风机的近端；
电压传感器，所述电压传感器位于风机的近端，所述电流传感器和电压传感器并列排布，且两者之间形成第一过流通道；
继电器，所述继电器为两个，两所述继电器并列排布，且两者之间形成第二过流通道，循环气流依次通过第一过流通道和第二过流通道吹向开关电源。
作为优选方案，所述风机为台达-ASB02512VHA-A型风机。
作为优选方案，所述PCB板本体的两侧固定连接于所述壳体以通过所述壳体散热。
作为优选方案，所述PCB板本体的两端与所述壳体之间形成竖向风道。
作为优选方案，还包括控制器和温度传感器，所述开关电源、继电器、电流传感器和电压传感器均安装有温度传感器，所述控制器根据温度传感器的检测信号控制所述风机工作。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过调整发热元器件在PCB板上的布局，将散发热量大的器件安装在远离风机的一端，减小器件之间的热影响；对PCB板和器件采用风冷的形式进行强迫冷却散热，强迫风冷可以避免充电桩出现局部高温现象，空气通过风机在交流桩内强迫流动，热空气与充电桩内壁也形成强迫对流，强化了桩内热空气向桩外的传递，提高了散热效率；本实用新型的风机设置在一侧，不会影响其他器件的布局，组装更为简单。
附图说明
图1是本实用新型各电子器件单元在PCB板上排布图；
图2是本实用新型的主视图；
图3是本实用新型热仿真的PQ曲线；
图4是传统散热方式与本申请热仿真的结果；
图5是传统散热方式与本申请热测试的结果。
图中：
1、PCB板本体，2、风机，3、开关电源，4、继电器，5、电流传感器， 6、电压传感器，7、第二风道，8、壳体，9、第一风道。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
如图1至2所示，图中箭头方向表示风向，一种交流充电桩PCB板散热结构，包括PCB板本体1、风机2和壳体8，壳体8内固定安装PCB板本体 1。
PCB板本体1的第一面上排布电子器件单元，PCB板本体1的第一面和壳体8之间形成第一风道9，PCB板本体1的第二面与壳体8之间形成第二风道7；PCB板本体1的前后两侧固定连接于壳体8以通过所述壳体8散热； PCB板本体1的左右两端与壳体8之间形成竖向风道。
风机2安装于PCB板本体1的一端，风机2强制气流在第一风道9和第二风道7之间循环流动，风机2采用的是台达-ASB02512VHA-A型风机。
其中，电子器件单元包括开关电源3、电流传感器5、电压传感器6和继电器4，开关电源3发热量最大，因此将开关电源3布置于风机2的远端；由于传感器对温度比较敏感，所以将电流传感器5和电压传感器6布置于风机2 的近端且并列排布，电流传感器5和电压传感器6之间形成第一过流通道；继电器4为并列排布的两个，且两继电器4之间形成第二过流通道，循环气流依次通过第一过流通道和第二过流通道吹向开关电源3。
此外，还包括控制器和温度传感器，开关电源3、继电器4、电流传感器 5和电压传感器6均安装有温度传感器，控制器根据温度传感器的检测信号控制风机2工作。
工作原理如下：
风机2吹出的空气先冷却发热量小的电子器件单元，然后冷却发热量大的电子器件单元，以避免大热量电子器件单元对小热量电子器件单元的影响，进行散热过后的热空气经过PCB板本体1的第二风道7，对PCB板本体1的背面进行散热，然后再流入风机2，如此循环不断的将电子器件单元和PCB 板本体1上的热量带到交流桩的空气中，桩内具有一定流速的热空气在充电桩内与充电桩壳体内部进行强迫对流换热，强迫风冷可以避免充电桩出现局部高温现象；空气通过风机2在交流桩内强迫流动，热空气与充电桩壳体内壁也形成强迫对流，强化了桩内热空气向桩外的传递，将热量传至壳体8，壳体8的热量通过辐射和对流换热将热量传至外界环境中，能够提高散热效率。
其中，空气自然对流换热系数在2W/(m2·K)～20W/(m2·K)之间，空气强迫对流换热系数20W/(m2·K)～200W/(m2·K)之间，风冷散热效果要比自然对流换热效果好，如图3、4和图5所示，无论是热仿真还是热测试，本申请的散热效果均比传统散热方式(即自然对流)的散热效果好。
此外，发热器件上安装温度传感器，对各器件上的温度进行监控，方便控制器通过温度传感器将温度信息传至微控制单元，通过与设定的目标温度对比，微控制单元根据温度差按预先设定程序不断调节风机2转速，使发热的各电子器件单元温度达到设定温度水平。
以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种交流充电桩PCB板散热结构，其特征在于，包括：
壳体(8)，所述壳体(8)内固定安装PCB板本体(1)；
PCB板本体(1)，所述PCB板本体(1)的第一面上排布电子器件单元，所述PCB板本体(1)的第一面和壳体(8)之间形成第一风道(9)，所述PCB板本体(1)的第二面与壳体(8)之间形成第二风道(7)；
风机(2)，所述风机(2)安装于PCB板本体(1)的一端，所述风机(2)强制气流在第一风道(9)和第二风道(7)之间循环流动；
其中，所述电子器件单元包括：
开关电源(3)，所述开关电源(3)位于风机(2)的远端；
电流传感器(5)，所述电流传感器(5)位于风机(2)的近端；
电压传感器(6)，所述电压传感器(6)位于风机(2)的近端，所述电流传感器(5)和电压传感器(6)并列排布，且两者之间形成第一过流通道；
继电器(4)，所述继电器(4)为两个，两所述继电器(4)并列排布，且两者之间形成第二过流通道，循环气流依次通过第一过流通道和第二过流通道吹向开关电源(3)。
2.根据权利要求1所述的交流充电桩PCB板散热结构，其特征在于，所述风机(2)为台达-ASB02512VHA-A型风机。
3.根据权利要求1所述的交流充电桩PCB板散热结构，其特征在于，所述PCB板本体(1)的两侧固定连接于所述壳体(8)以通过所述壳体(8)散热。
4.根据权利要求1所述的交流充电桩PCB板散热结构，其特征在于，所述PCB板本体(1)的两端与所述壳体(8)之间形成竖向风道。
5.根据权利要求1所述的交流充电桩PCB板散热结构，其特征在于，还包括控制器和温度传感器，所述开关电源(3)、继电器(4)、电流传感器(5)和电压传感器(6)均安装有温度传感器，所述控制器根据温度传感器的检测信号控制所述风机(2)工作。
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| CN201921293441.XU CN210959221U (zh) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | 一种交流充电桩pcb板散热结构 |
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| CN (1) | CN210959221U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112564471A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-26 | 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 | 一种两级变换电路中的工作时序控制电路及其方法 |
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2019
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