CN212765766U - 充电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充换电技术领域，具体涉及一种充电设备。本实用新型旨在解决现有充电桩存在的散热风道设计复杂、产品可靠性低的问题。为此目的，本实用新型的充电设备包括外壳，外壳上设置有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成散热通道；散热内壳，散热内壳安装于外壳内部，并且散热内壳至少部分位于散热通道；电源部件，电源部件安装于散热内壳中。通过在外壳内设置散热内壳，然后将电源部件安装在散热内壳中，本申请的充电设备能够在保证散热的前提下，简化散热风道的复杂度，提高产品的可靠性和使用寿命。

Description

充电设备

技术领域

本实用新型涉及充换电技术领域，具体涉及一种充电设备。

背景技术

近年来，随着新能源汽车行业的不断发展，有关整车去OBC(车载充电器)的技术方案和小功率直流充电的技术方案的讨论越来越多。

由于直流充电桩的充电功率可以是交流充电桩的几十倍，因此直流充电桩更适用于电动汽车快速充电。目前传统的直流充电桩布局都是通过电源模块的叠加实现，例如将电源模块设计为10kW、15kW、18kW或20kW等规格，然后将多个电源模块组合叠加，从而形成不同功率的直流充电桩。由于电源模块的功率较大，因此在设计充电桩时散热是必要的考虑因素。现阶段电源模块多为风冷散热，并且为了尽可能多的带走电源模块散发的热量，一般直接在电源模块内部进行散热风道设计，使气流直接穿过电源模块带走热量，再经过桩体上设置的散热风道而将热量排出。上述设置方式虽然一定程度上保证了电源模块的散热效果，但是也不可避免地存在部分缺陷。首先，由于电源模块内部和桩体上均需要设置风道，这导致风道设计相对复杂；其次，由于气流直接穿过电源模块，这导致气流中的水分和灰尘会进入电源模块，不利于充电桩的长期稳定运行，降低了产品的可靠性和使用寿命。

相应地，本领域需要一种新的充电设备来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述至少一个问题，即为了解决现有充电桩存在的散热风道设计复杂、产品可靠性低的问题，本实用新型提供了一种充电设备，所述充电设备包括：外壳，所述外壳上设置有进风口和出风口，所述进风口与所述出风口之间形成散热通道；散热内壳，所述散热内壳安装于所述外壳内部，并且所述散热内壳至少部分位于所述散热通道；电源部件，所述电源部件安装于所述散热内壳中。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述散热内壳包括压铸壳体和封盖，所述封盖与所述压铸壳体密封连接，所述电源部件嵌设于所述压铸壳体内。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述电源部件包括PCB板和安装在所述PCB板一侧的电源模块，安装好后，所述电源模块朝向所述压铸壳体的一侧。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述压铸壳体的内表面形成有用于固定所述电源模块的安装槽，所述电源模块嵌设于所述安装槽。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述压铸壳体的外表面上设置有翅片。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述翅片在所述压铸壳体的外侧沿气流方向延伸设置。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述充电设备还包括散热风机，所述散热风机设置于所述进风口处或所述出风口处。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述外壳包括主体和饰板，所述饰板可拆卸地连接于所述主体上。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述进风口和所述出风口分别开设在所述外壳的两个相向设置的侧面上。

在上述充电设备的优选技术方案中，所述进风口设置有进风格栅，所述出风口设置有出风格栅。

本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，充电设备包括外壳，外壳上设置有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成散热通道；散热内壳，散热内壳安装于外壳内部，并且散热内壳至少部分位于散热通道；电源部件，电源部件安装于散热内壳中。

通过在外壳内设置散热内壳，然后将电源部件安装在散热内壳中，本申请的充电设备能够在保证散热的前提下，简化散热通道的设计复杂度，提高产品的可靠性和使用寿命。

具体而言，通过将电源部件安装在散热内壳中，充电设备使用时，电源部件散出的热量传导至散热内壳上，然后通过散热内壳与散热通道的气流热交换而排出外壳，实现散热。由于散热风道形成于进风口与出风口之间，独立于电源部件，因此简化了散热风道的复杂度，能够增大气流量和换热效果。并且，因为电源部件与散热通道之间使用散热内壳隔离开，这还使得产品在散热过程中气流不会经过电源部件，避免了气流中的水分和灰尘进入电源模块，提高了产品的可靠性和使用寿命。

进一步地，散热内壳部分使用压铸壳体，且电源模块朝向压铸壳体一侧的设置方式，使得电源模块散出的热量能够直接传导至压铸壳体，有效提高充电设备的换热效果。

进一步地，电源模块嵌设在压铸壳体的内表面形成的安装槽内，增大了电源模块与压铸壳体的热交换面积，进一步提高了换热效果。

进一步地，压铸壳体外侧设置翅片，增大了压铸壳体与气流之间的换热面积，进一步提高了换热效果。

进一步地，通过设置散热风机，使得气流流速提高，保证换热效果。

进一步地，通过将饰板可拆卸的设置在外壳的主体上，使得充电设备具备个性化定制的可能，用户可根据自己的喜好更换饰板。

进一步地，通过将进风口和出风口分别开设在外壳的两个相向设置的侧面上，这种直通风式的设计使的散热风道短，风阻小，有利于热量的快速排出。

附图说明

下面参照附图并结合直流充电桩来描述本实用新型的充电设备。附图中：

图1为本实用新型的直流充电桩的爆炸图；

图2为本实用新型的直流充电桩的主视图；

图3为图2在A-A处的局部剖视图；

图4为图2在B-B处的局部剖视图；

图5为本实用新型的电源部件与压铸壳体的装配主视图；

图6为图5的右视图。

附图标记列表

1、外壳；11、主体；111、进风口；112、进风格栅；113、出风格栅；12、饰板；2、散热内壳；21、压铸壳体；211、安装槽；212、翅片；22、封盖；3、电源部件；31、PCB板；32、电源模块；4、散热风机。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然本实施方式是结合直流充电桩进行介绍的，但是这并非旨在于限制本实用新型的保护范围，在不偏离本实用新型原理的条件下，本领域技术人员可以将本实用新型应用于其他应用场景。例如，本申请的充电设备还可以应用于交流充电桩或交直流一体式充电桩等。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

首先参照图1至图3，对本实用新型的充电设备进行介绍。其中，图1为本实用新型的直流充电桩的爆炸图；图2为本实用新型的直流充电桩的主视图；图3为图2在A-A处的局部剖视图。

如图1至图3所示，为了解决现有充电桩存在的散热风道设计复杂、产品可靠性低的问题，本实用新型的直流充电桩(以下或简称充电桩)包括外壳1、散热内壳2和电源部件3。外壳1上设置有进风口111和出风口(图中未示出)，进风口111与出风口之间形成散热通道。本申请中充电桩为壁挂式，外壳1背面设置有挂孔或挂钩，外壳1能够通过该挂孔或挂钩挂设在墙壁上对应设置的挂钩或挂孔内。散热内壳2安装于外壳1内部，并且散热内壳2至少部分位于散热通道内，以便与流过散热通道的气流进行热交换。电源部件3安装在散热内壳2中，并且电源部件3进一步包括多个发热元器件，发热元器件散发的热量能够通过散热内壳2向外传导。此外，除上述结构外，直流充电桩还包括其他必要部件，如充电枪、连接充电枪与电源部件3的线缆等，这些部件可按照本领域的常规设置方式设置，在此不再赘述。

充电桩在工作过程中，电源部件3中的发热元器件散发热量，这些热量直接或通过发热元器件自身配置的散热器等散热结构散发至散热内壳2中并与散热内壳2产生热交换，进而散热内壳2将吸收的热量与散热通道内流过的气流热交换，最终热量随气流排出外壳1。

从上述描述可以看出，通过在外壳1内设置散热内壳2，然后将电源部件3安装在散热内壳2中，本申请的直流充电桩能够在保证散热的前提下，简化散热通道的设计复杂度，提高产品的可靠性和使用寿命。具体而言，通过将电源部件3安装在散热内壳2中，充电桩使用时，电源部件3散出的热量传导至散热内壳2上，然后通过散热内壳2与散热通道的气流热交换而排出外壳1，实现散热。由于散热风道形成于进风口111与出风口之间，并独立于电源部件3，因此该设置方式简化了散热风道的复杂度，增大了气流量和换热效果。并且，因为电源部件3与散热通道之间使用散热内壳2隔离开，这还使得本申请的充电桩在散热过程中气流不会经过电源部件3，避免了气流中的水分和灰尘进入电源部件3，提高了充电桩的可靠性和使用寿命。

实施例2

下面参照图1至图6，对本申请的直流充电桩的一种较为优选的实施方式进行描述。其中，图4为图2在B-B处的局部剖视图；图5为本实用新型的电源部件与压铸壳体的装配主视图；图6为图5的右视图。

首先参照图1和图4，对外壳1进行介绍。在一种较为优选的实施方式中，外壳1正面大致成圆角矩形，外壳1具体包括主体11和饰板12，主体11和饰板12均可选用注塑件，饰板12可拆卸的连接在主体11上，并作为外壳1的正面。按照图1方位，主体11包括背面和上、下、左、右四个侧面，背面与正面相向设置，上、下侧面相向设置，左、右侧面相向设置。其中，左、右两个侧面上分别开设有进风口111和出风口，进风口111和出风口分别设置有进风格栅112和出风格栅113。外壳1内还设置有散热风机4，散热风机4设置在出风口处，具体地位于出风口格栅内侧。散热风机4运行时，气流由左侧面的进风格栅112进入外壳1内部，并由右侧面的出风格栅113排出。

通过将进风口111和出风口分别开设在外壳1的左、右两侧面上，这种直通风式的设计使的散热风道短，风阻小，有利于热量的快速排出。通过在进风口111和出风口上设置格栅，能够对气流进行初过滤。通过设置散热风机4，使得气流流速提高，保证换热效果。通过将饰板12可拆卸的设置在外壳1的主体11上，使得充电桩具备个性化定制的可能，用户可根据自己的喜好更换饰板12。

接下来参照图1、图3、图5和图6，对散热内壳2和电源部件3进行介绍。如图1和图5所示，电源部件3包括PCB板31和安装在PCB板31上的多个元器件，这些元器件包括但不限于电源模块32、断路器、防雷器、直流接触器、主控模块等。其中，电源模块32包括整流单元、逆变单元、变压单元、整流滤波单元，以及控制这些单元的控制单元等。上述电源部件3的组成和工作原理为本领域的公知常识，因此不再赘述。特别地，多个元器件中，发热量较大的元器件如电源模块32等安装在PCB板31朝向压铸壳体21的一侧。

参照图1和图2所示，散热内壳2包括压铸壳体21和封盖22，压铸壳体21采用散热性能较好的金属材质或合金材质压制而成，如铝、铁、或含有上述金属元素的合金材料等。封盖22密封地盖设在压铸壳体21上，其材质可以选择导热性能较差的材料，如塑料、不锈钢等，以便大部分热量通过压铸壳体21传导出去。压铸壳体21的内表面上形成有用于固定电源模块32等发热量较大元器件的安装槽211，安装好后，电源模块32等元器件朝向压铸壳体21的一侧且嵌设在安装槽211中。

参照图3和参照图6，压铸壳体21的外表面，具体为背面上还设置有多层翅片212，每层翅片212沿散热通道的方向延伸设置，即沿大致水平方向设置，由此，相邻两层翅片212之间形成允许气流流过的间隙。

通过散热内壳2部分使用压铸壳体21，且电源模块32朝向压铸壳体21一侧的设置方式，使得电源模块32散出的热量能够直接传导至压铸壳体21，有效提高充电桩的换热效果。电源模块32等元器件嵌设在压铸壳体21的内表面形成的安装槽211内，增大了发热元器件与压铸壳体21的热交换面积，提高了换热效果。压铸壳体21外侧设置多层翅片212，增大了压铸壳体21与气流之间的换热面积，进一步提高了换热效果。通过将电源部件3嵌设在散热内壳2中，可以在散热过程中将电源部件3与气流隔离开，避免气流中的水分和灰尘进入电源部件3，提高了充电桩的可靠性和使用寿命。压铸壳体21与盖板之间密封设置，还可以使充电桩满足更高的防护等级。此外，本申请中，压铸壳体21既作为产品的散热器件，亦是产品的主体结构和安装支撑件，这种设计方式大大简化了传统模块式充电桩的结构设计。

下面对充电桩的组装过程和使用过程进行介绍。

充电桩组装时，先将电源部件3嵌入压铸壳体21内并使用连接件固定，然后将封盖22密封地盖设在压铸壳体21上并使用连接件将二者固定连接，形成完整的散热内壳2。紧接着，将散热风机4安装在出风格栅113内侧设置的安装位上，然后将散热内壳2整体嵌设在外壳1的主体11内并使用连接件固定好，固定好后，压铸壳体21背面的翅片212和部分压铸壳体21的侧面位于进风口111与出风口之间(参照图3)。最后，将饰板12卡合在主体11上，完成充电桩的组装。

当然，组装过程中还涉及线缆与电源部件3的连接以及充电枪与线缆的连接等，例如参照图1和图5，可以在外壳1的下侧面和散热内壳2的下侧面上分别开设通孔，以实现线缆与电源部件3的连接等，该连接方式较为常规，在此不再赘述。

充电桩在工作过程中，散热风机4启动，气流由左侧面的进风格栅112进入并由右侧面的出风格栅113排出。电源部件3中的电源模块32等发热元器件散发热量，散出的热量经压铸壳体21的内表面和安装槽211传导至压铸壳体21的外表面和翅片212上，然后通过翅片212和压铸壳体21的部分外表面同时与散热通道内的气流进行热交换而随气流一起排出外壳1。

需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本实用新型的原理，并非旨在于限制本实用新型的保护范围。在不偏离本实用新型原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本实用新型能够适用于更加具体的应用场景。

例如，在一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式中的散热内壳2是结合压铸壳体21和封盖22密封连接进行介绍的，但散热内壳2的设置方式并非唯一，在满足将电源部件3与气流隔离开的前提下，本领域技术人员可以对其进行调整。例如，可以不设置封盖22，转而采用半封闭式的压铸壳体21实现电源部件3与气流的隔离，如此可以节省物料，提高电源部件3的散热效果，但相应地也会降低充电桩的防护等级。再如，压铸壳体21的内表面上还可以不设置安装槽211，虽然如此设置可以简化压铸模具，降低成本，但也不可避免地降低了散热效果。同样地，是否设置翅片212、翅片212的设置数量等都可以进行调整。

再如，在另一种可替换的实施方式中，虽然上述实施方式中是结合进风口111开设在主体11的左侧面、出风口开设在主体11的右侧面上、散热风机4设置在出风格栅113内侧进行描述的，但这种设置方式并非一成不变，本领及技术人员可以结合实际应用场景进行调整，这种调整并未偏离本申请的原理。例如，进风口111和出风口还可以分别开设在主体11的上侧面和下侧面，相应地翅片212的设置方向也需要更改为大致竖直方向。再如，散热风机4除设置在出风格栅113内侧外，还可以设置在进风格栅112内侧。

再如，在另一种可替换的实施方式中，在满足基本散热的前提下，上述优选实施方式中的某个或某几个特征可以省略。例如，散热风机4是可选器件，当自然散热不能满足散热需要时需配置散热风机4。再如，前述的封盖22、安装槽211、翅片212、进风格栅112、出风格栅113等均可以有选择性地省略。

当然，上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和优选的实施方式之间还可以交叉配合使用，从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本实用新型的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电设备，其特征在于，所述充电设备包括：

外壳，所述外壳上设置有进风口和出风口，所述进风口与所述出风口之间形成散热通道；

散热内壳，所述散热内壳安装于所述外壳内部，并且所述散热内壳至少部分位于所述散热通道；

电源部件，所述电源部件安装于所述散热内壳中。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述散热内壳包括压铸壳体和封盖，所述封盖与所述压铸壳体密封连接，所述电源部件嵌设于所述压铸壳体内。

3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述电源部件包括PCB板和安装在所述PCB板一侧的电源模块，安装好后，所述电源模块朝向所述压铸壳体的一侧。

4.根据权利要求3所述的充电设备，其特征在于，所述压铸壳体的内表面形成有用于固定所述电源模块的安装槽，所述电源模块嵌设于所述安装槽。

5.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述压铸壳体的外表面上设置有翅片。

6.根据权利要求5所述的充电设备，其特征在于，所述翅片在所述压铸壳体的外侧沿气流方向延伸设置。

7.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备还包括散热风机，所述散热风机设置于所述进风口处或所述出风口处。

8.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述外壳包括主体和饰板，所述饰板可拆卸地连接于所述主体上。

9.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述进风口和所述出风口分别开设在所述外壳的两个相向设置的侧面上。

10.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述进风口设置有进风格栅，所述出风口设置有出风格栅。

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