CN215944319U - 一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩，涉及充电桩设备技术领域，包括分隔设置在充电桩桩体内部的充电模组容纳腔及交流电模块容纳腔，充电模组容纳腔位于交流电模块容纳腔的上方，并通过桩体内侧部的通道与交流电模块容纳腔连通，桩体的另一侧部上设置有与充电模组容纳腔连通的出风口，桩体背部设置有与交流电模块容纳腔连通的进风口；本实用新型中进风口与交流电模块容纳腔直接连通，作为噪声主要来源的充电模组的自带风扇不正对进风口，噪声向外传播时会受到风道结构的阻碍而不能直接传出，而经进风口传出的过程中也会在风道内部进行多次反射，导致噪声的能量降低，从而可以起到降噪的作用。

Description

一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩

技术领域

本实用新型涉及充电桩设备技术领域，特别是涉及一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩。

背景技术

目前，对于新能源汽车的充电形式分为交流充电桩和直流充电桩，其中对于直流充电桩的构造较为复杂，内部具有充电模组与交流电模块，尤其在设计户外直流充电桩时，充电桩在结构上需要满足二者的散热要求。

传统散热风道为左进风、右出风，在进风口与出风口之间设置充电模组，如申请号为“201610512719.2”，名称为“一种直流充电桩”的发明专利，但是这种设置方式一方面冷却作用仅集中在进风口与出风口之间的位置，对于箱体下部的散热效果不明显，存在明显的死角，进而不能很好的起到内部箱体散热效果，会加快桩体内部器件老化、增加后期使用故障率及维护成本；另一方面，充电模组上设置有风扇，风扇靠近进风口时，其产生的噪声将直接通过进风口传播到桩体外部环境中，形成噪声污染。

而现有技术中还具有进风口设置在底部，出风口设置在顶部的桩体，如申请号为“201710828868.4”，名称为“一种充电桩”的发明专利，这种设置方式虽然能够保证对桩体内的各部分均进行散热，但是其空气流动方向与充电模组自身的风道方向不匹配，从而难以保证对充电模组的散热效果。

从而，研发一种对桩体内部零部件散热效果好，并且能够降低噪声传播的充电桩具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩，以解决上述现有技术存在的问题，对桩体内的各部件均具有良好的散热效果，同时还能够降低充电时充电桩发出的噪声。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统，包括分隔设置在充电桩桩体内部的充电模组容纳腔及交流电模块容纳腔，所述充电模组容纳腔位于所述交流电模块容纳腔的上方，并通过所述桩体内侧部的通道与所述交流电模块容纳腔连通，所述桩体的另一侧部上设置有与所述充电模组容纳腔连通的出风口，所述桩体背部设置有与所述交流电模块容纳腔连通的进风口。

优选的，所述充电模组容纳腔的后方还设置有用于固定直流电源的直流电源容纳腔，所述直流电源容纳腔的端部与所述充电模组容纳腔的进风端连通；所述进风口还与所述直流电源容纳腔连通。

优选的，所述充电模组容纳腔的前方还设置有用于固定直流电气的直流电气容纳腔，所述直流电气容纳腔与所述充电模组容纳腔、所述交流电模块容纳腔之间均设置有用于屏蔽电磁干扰的屏蔽板。

优选的，所述直流电气容纳腔的端部与所述出风口连通。

优选的，所述进风口开设在所述桩体的背板上，与所述交流电模块容纳腔、所述直流电源容纳腔中直流电源的固定位置正对，所述出风口开设在所述桩体的侧板上部，与充电模组安装位置正对。

优选的，所述出风口处还设置有若干排风扇。

优选的，所述充电模组容纳腔内的充电模组中还设置有用于测定其工作温度的温度传感器，且所述充电模组中的风扇与所述排风扇均为速度可调节的直流风扇，所述直流风扇与所述温度传感器均与桩体内的直流控制系统电连接，当所述温度传感器测得所述充电模组的温度高于设定值时，所述直流风扇的转速提高，当所述温度传感器测得所述充电模组的温度低于设定值时，所述直流风扇的转速降低。

优选的，所述进风口与所述出风口处均设置有百叶窗，所述进风口处还设置有滤网。

本实用新型还提供一种充电桩，包括上述的散热系统，所述交流电模块容纳腔中还竖直设置有用于连接交流进线的交流电进线连接板及绝缘板，所述绝缘板设置在所述桩体的背板与所述交流电进线安装板之间，且面积小于所述交流电进线连接板的面积。

优选的，所述交流电进线连接板与所述绝缘板之间还设置有绝缘筒，所述绝缘筒的一端筒口正对所述交流电进线连接板上的开关，所述绝缘筒的另一端筒口开设在所述绝缘板上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、本实用新型中进风口与交流电模块容纳腔直接连通，而不与充电模组容纳腔直接连通，作为噪声主要来源的充电模组的自带风扇不正对进风口，噪声向外传播时会受到风道结构的阻碍而不能直接传出，而经进风口传出的过程中也会在风道内部进行多次反射，导致噪声的能量降低，从而可以起到降噪的作用；

2、本实用新型通过在直流电气容纳腔、充电模组容纳腔、交流电模块容纳腔之间设置屏蔽板，一方面能够降低碳化硅MOSFET产生的电磁干扰，另一方面能够降低充电模组的高压进出线对直流信号线的干扰，保证直流电气能够正常运行；

3、本实用新型中充电模组中设置有温度传感器，并且充电模组中的且充电模组中的风扇与排风扇均为速度可调节的直流风扇，可以根据充电模组的温度对风扇的转速进行调整，正常下使得直流风扇处于低速转动状态，只有在特殊情况下才进行高速转动状态，降低散热能耗；

4、本实用新型的交流电模块容纳腔中还竖直设置有用于安装交流电模块的交流电模块安装板及绝缘板，绝缘板设置在后门板与交流电模块安装板之间，能够防止工作人员在进行检修工作时误触交流电模块，引发安全事故。

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，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中桩体的主视图；

图2为桩体的侧视图；

图3为桩体的后视图；

图4为桩体拆除背板后内部结构结构示意图；

图5为图4向上倾斜视角的结构示意图；

图6为另一视角的桩体内部结构示意图；

图7为另一视角的桩体内部结构示意图；

图8为省略桩体前板之后的内部结构示意图；

其中，1、桩体；2、进风口；3、出风口；4、充电模组；5、通道；6、交流电进线连接板；7、直流电源；8、直流电气安装板；9、排风扇；10、绝缘板；11、绝缘筒。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本实用新型的目的是提供一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统及充电桩，以解决上述现有技术存在的问题，对桩体内的各部件均具有良好的散热效果，同时还能够降低充电时充电桩发出的噪声。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

如图1～图8所示，本实施例提供一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统，包括分隔设置在充电桩桩体1内部的充电模组容纳腔及交流电模块容纳腔，充电模组容纳腔位于交流电模块容纳腔的上方，并通过桩体1内侧部的通道5与交流电模块容纳腔连通，桩体1的另一侧部上设置有与充电模组容纳腔连通的出风口3，桩体1背部设置有与交流电模块容纳腔连通的进风口2。

工作时，冷空气自进风口2进入桩体1，首先在交流电模块容纳腔中对交流电模块进行冷却散热，然后自侧部的通道5进入充电模组容纳腔，带走充电模组4产生的热量，最终自桩体1侧板上的出风口3排出；从而本实施例中自桩体1内的交流电模块容纳腔处进风，经过充电模组4后出风的风道设计能够对桩体1内的各部件进行充分的散热。

同时，由于本实施例中进风口2与交流电模块容纳腔直接连通，而不与充电模组容纳腔直接连通，作为噪声主要来源的充电模组4的自带风扇不正对进风口2，充电模组4产生的噪声向外传播时会受到风道结构的阻碍而不能直接传出，而经进风口2传出的过程中也会在风道内部进行多次反射，导致噪声的能量降低，从而本实施例中通过将充电模组容纳腔与交流电容纳腔分隔设置，并通过侧部的通道5进行连通，形成的弯曲风道还可以起到降低充电桩噪音的作用。

在空气流动方向上，充电模组容纳腔的侧部还设置有用于固定直流电源7的直流电源容纳腔，直流电源容纳腔的端部与充电模组容纳腔的进风端连通；进风口2还与直流电源容纳腔连通；从而冷却空气也能够自直流电源容纳腔进入，先对直流电源7进行冷却散热后，再进入充电模组容纳腔中，图6中箭头为空气流通路径。

具体的，本实施例中的桩体1可以为长方体结构，充电模组容纳腔位于桩体1内的上部，交流电模块容纳腔位于桩体1内下部，二者之间通过隔板隔开，形成隔绝腔体；进风口2开设在桩体1的背板上，位于背板的中部、下部，下部的进风口2与交流电模块容纳腔、中部的进风口2与直流电源容纳腔中直流电源7的固定位置正对，出风口3开设在桩体1的侧板上部，与充电模组4安装位置正对，从而在桩体1中形成弯曲风道。

进一步的，本实施例中充电模组容纳腔的另一侧部还设置有用于固定直流电气的直流电气容纳腔，直流电气容纳腔中具有直流电气安装板8，直流电气安装板8可以为充电模组容纳腔与直流电气容纳腔之间的隔板，直流电气容纳腔与充电模组容纳腔、交流电模块容纳腔之间均设置有用于屏蔽电磁干扰的屏蔽板，具体的，直流电气容纳腔是由屏蔽板围成的腔体；本实施例中，充电模组4中具有碳化硅MOSFET，其工作温度要比硅功率器件的工作温度高，提高充电模组4的可靠性，可使充电桩实现更高的工作温度；但是碳化硅MOSFET对控制系统中的直流信号会产生更强的电磁干扰，本实施例通过在直流电气容纳腔、充电模组容纳腔、交流电模块容纳腔之间设置屏蔽板，一方面能够降低碳化硅MOSFET产生的电磁干扰，另一方面能够降低充电模组4的高压进出线对直流信号线的干扰，保证直流电气元件能够正常运行。

对于各个腔室中各工作模块的选择及安装方式均为本领域技术人员所熟知的，因此，本实施例对此并不作赘述。

进一步的，本实施例中直流电气容纳腔的端部与出风口3连通；由于直流电气产热量较少，其通过出风口3自由散热即可。

为了促进桩体1内部的空气流动速度，提高散热效果，本实施例中出风口3处还设置有若干排风扇9。

本实施例中的充电模组4中还设置有用于测定其工作温度的温度传感器，且充电模组4中的风扇与排风扇9均为速度可调节的直流风扇，直流风扇与温度传感器均与桩体1内的直流控制系统电连接，当温度传感器测得充电模组4的温度高于设定值时，直流风扇的转速提高，当温度传感器测得充电模组4的温度低于设定值时，直流风扇的转速降低；从而对风扇的转速根据充电模组4的温度进行调整，正常下使得直流风扇处于低速转动状态，只有在特殊情况下才进行高速转动状态，降低散热能耗。

进一步的，本实施例中进风口2与出风口3处均设置有用于防雨雪的百叶窗，进风口2处还设置有滤网，滤网主要用于过滤空气中的杂质，保证桩体1内的洁净环境。

实施例2：

本实施例提供一种充电桩，包括上述的散热系统，交流电模块容纳腔中还竖直设置有用于连接交流进线的交流电进线连接板6及绝缘板10，绝缘板10设置在桩体1的背板与交流电进线安装板之间，能够防止工作人员在进行检修工作时误触交流电线，引发安全事故，并且绝缘板10的面积小于交流电进线连接板6的面积，保证冷空气能够顺利进入交流电模块容纳腔中。

交流电进线连接板6与绝缘板10之间还设置有绝缘筒11，绝缘筒11的一端筒口正对交流电进线连接板6上的开关，绝缘筒11的另一端筒口开设在绝缘板10上，便于工作人员自绝缘筒11中启闭开关，且进一步提高防误触效果。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于碳化硅充电模组的充电桩用散热系统，其特征在于，包括分隔设置在充电桩桩体内部的充电模组容纳腔及交流电模块容纳腔，所述充电模组容纳腔位于所述交流电模块容纳腔的上方，并通过所述桩体内侧部的通道与所述交流电模块容纳腔连通，所述桩体的另一侧部上设置有与所述充电模组容纳腔连通的出风口，所述桩体背部设置有与所述交流电模块容纳腔连通的进风口。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述充电模组容纳腔的后方还设置有用于固定直流电源的直流电源容纳腔，所述直流电源容纳腔的端部与所述充电模组容纳腔的进风端连通；所述进风口还与所述直流电源容纳腔连通。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述充电模组容纳腔的前方还设置有用于固定直流电气的直流电气容纳腔，所述直流电气容纳腔与所述充电模组容纳腔、所述交流电模块容纳腔之间均设置有用于屏蔽电磁干扰的屏蔽板。

4.根据权利要求3所述的散热系统，其特征在于，所述直流电气容纳腔的端部与所述出风口连通。

5.根据权利要求4所述的散热系统，其特征在于，所述进风口开设在所述桩体的背板上，与所述交流电模块容纳腔、所述直流电源容纳腔中直流电源的固定位置正对，所述出风口开设在所述桩体的侧板上部，与充电模组安装位置正对。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的散热系统，其特征在于，所述出风口处还设置有若干排风扇。

7.根据权利要求6所述的散热系统，其特征在于，所述充电模组容纳腔内的充电模组中还设置有用于测定其工作温度的温度传感器，且所述充电模组中的风扇与所述排风扇均为速度可调节的直流风扇，所述直流风扇与所述温度传感器均与桩体内的直流控制系统电连接，当所述温度传感器测得所述充电模组的温度高于设定值时，所述直流风扇的转速提高，当所述温度传感器测得所述充电模组的温度低于设定值时，所述直流风扇的转速降低。

8.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述进风口与所述出风口处均设置有百叶窗，所述进风口处还设置有滤网。

9.一种充电桩，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的散热系统，所述交流电模块容纳腔中还竖直设置有用于连接交流进线的交流电进线连接板及绝缘板，所述绝缘板设置在所述桩体的背板与所述交流电进线安装板之间，且面积小于所述交流电进线连接板的面积。

10.根据权利要求9所述的充电桩，其特征在于，所述交流电进线连接板与所述绝缘板之间还设置有绝缘筒，所述绝缘筒的一端筒口正对所述交流电进线连接板上的开关，所述绝缘筒的另一端筒口开设在所述绝缘板上。

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