CN216014800U - 一种充电桩降噪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电桩降噪装置，包括在散热风机（2）的外侧连有滤震箱（3），滤震箱（3）内设有风机壳体（4）和降噪本体（5），降噪本体（5）内包括锥体降噪装置（51）、锥体固定块（52）和降噪孔区（53），锥体降噪装置（51）的每个面上均设有噪声反射片（511）和降噪孔（512）；降噪本体（5）的端面连有防尘装置（6），防尘装置（6）包括静电防尘网（61）、阳极装置（63）和阴极装置（64）。本实用新型的优点是大大降低和减少传出桩体的气动噪声，同时兼顾了桩体内部降噪和散热功能的结合，有效过滤外部灰尘以及缓冲散热风机工作时震动产生的机械噪声。

Description

一种充电桩降噪装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车充电设备技术领域，尤其是一种充电桩降噪装置。

背景技术

随着新能源汽车技术的快速发展以及社会需求的日益增长，新能源汽车逐渐走进千家万户。与此同时，新能源电动汽车充电桩的需求也越来越大。充电桩在工作时，在电源模块区域会产生大量的热量，热量集聚对会损害桩体内部的电子元器件。当前，主要采用风冷方式对桩体进行散热。然而，随着风机老化以及外部灰尘进入风机内部损坏风机等因素影响，会使得散热风机在工作时产生较大噪声，严重影响客户使用满意度及周围居民的生活。因此，降低充电桩的噪声十分必要且意义重大。

目前，针对此情况下采取的降噪方式存在以下缺陷和不足：

（1）当前充电桩降噪方式是在散热风机周围包裹降噪材料，该方式无法有效降低系统风机传出桩体的噪声；

（2）当前散热风机主要安置在充电桩壳体边界处，且在风机正对位置处设置防尘网和防尘棉，阻隔灰尘进入风机和桩体内部；当灰尘堵塞防尘网和防尘棉后，无法有效阻滞灰尘进入风机，并且将会阻滞桩体内部热量排出，严重影响桩体散热；

（3）当前散热风机主要通过螺钉固定在桩体框架中，散热风机在工作时将会不断震动，如若螺钉紧固时扭力不足，将会导致紧固螺钉逐渐松弛，且风机工作时产生的震动噪声逐渐增大。

实用新型内容

本实用新型目的就是为了解决现有降噪装置的降噪效果差、影响桩体散热以及安装方式不稳定的问题，提供了一种充电桩降噪装置，对噪声进行反射、消耗和吸收，大大降低和减少传出桩体的气动噪声，同时兼顾了桩体内部降噪和散热功能的结合，有效过滤外部灰尘以及缓冲散热风机工作时震动产生的机械噪声。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种充电桩降噪装置，包括相连的充电桩体和散热风机，散热风机的外侧连有滤震箱，滤震箱内设有一个与散热风机相配合的风机壳体，散热风机嵌套在风机壳体的一侧，风机壳体的另一侧与降噪本体相连，降噪本体内包括锥体降噪装置、锥体固定块和降噪孔区，锥体降噪装置通过锥体固定块与降噪本体的内壁相连，相邻两个锥体固定块之间设有多孔介质材料组成的降噪孔区，以用于对噪音进行反射、消耗和吸收；

锥体降噪装置的每个面上均设有噪声反射片和降噪孔，锥体降噪装置的底部设有锥体下盖，且其通过锥体下盖与锥体固定块固定相连。

进一步地，所述锥体降噪装置的内壁中心均连有圆形帽座，锥体降噪装置的内腔中设有一个相互配合的支撑装置，支撑装置包括上部的移动架、圆形帽连接件和下部的支撑杆，移动架的上端连接在锥体降噪装置的顶端、下端设有球状连接块，球状连接块滑动连接在支撑杆的上端圆形孔内，支撑杆的下端固定连接在椎体下盖的正中部，三个圆形帽连接件的一端通过滑动块连接在移动架上、另一端与圆形帽座对应相连，且相邻两个圆形帽连接件之间的夹角为120°，以用于对锥体表面起到支撑作用。

进一步地，所述圆形帽连接件包括半球帽、弧形连接件、连接杆、固定筒和形状记忆弹簧，半球帽的底部设有弧形槽，弧形连接件通过固定螺栓连接于弧形槽内，连接杆的上端再通过小螺栓与弧形连接件的中部相连，固定筒的上部设有上端盖、下部设有下端盖，上端盖和下端盖之间连接一根形状记忆弹簧，连接杆的下端与固定筒的上端盖相连，固定筒的下端盖与滑动块固定相连，以用于通过温度感知变化带动椎体支架的变形。

进一步地，所述形状记忆弹簧为温度敏感形状记忆弹簧。

进一步地，所述锥体固定块等间距分布在降噪本体的内壁上，且锥体固定块的轴线与降噪本体的轴线相互平行，锥体固定块的一侧为弧形面，其弧度与降噪本体的内壁弧度相同，以便于固定块与降噪本体的内壁紧密贴合。

进一步地，所述降噪本体的内壁上设有一组与锥体固定块相配合的固定卡槽，每个锥体固定块与对应的固定卡槽紧固相连，每个锥体固定块上连接一组正四面体的锥体降噪装置，锥体降噪装置亦沿着锥体固定块的轴线设置，以用于完成锥体降噪装置与锥体固定块的连接、以及锥体固定块与降噪本体的连接。

进一步地，所述噪声反射片设置在锥体降噪装置每个面的正中部，降噪孔分布在噪声反射片的周围。

进一步地，所述滤震箱包括由滤震材料制成的滤震垫片，以用于为过滤风机工作时产生的震动、减小散热风机工作时产生的振动噪声。

进一步地，降噪本体的端面连有防尘装置，防尘装置包括一面与降噪本体的端面相配合的静电防尘网，防尘装置内连接一对弧形板，弧形板相对设置且其上分别固定有阳极装置和阴极装置，以用于在防尘网上产生高压静电使灰尘聚集清理。

进一步地，所述风机壳体、降噪本体和防尘装置均设置在滤震箱的中部，其轴线与滤震箱的轴线相互重合。

与现有技术相比，本实用新型的优点具体在于：

（1）为减小桩体内部的气动噪声，桩体内部设置的多孔介质降噪孔区与锥体降噪装置组合搭配，且锥体降噪装置交错设置，能够将桩内噪声往多个方向进行反射，经过反射的噪声声波进入噪声吸收孔，实现了对噪声的反射、消耗、吸收功能，可有效降低和减少传出桩体的气动噪声；

（2）锥体降噪装置内部温度敏感自主变形支架可根据降噪本体内不同位置的温度自主调整锥体面与支架的夹角，减小了锥体降噪装置对热空气的阻滞影响，兼顾了桩体内部降噪和散热功能，自动化程度较高；

（3）在散热风机外部设置滤震结构，能够有效缓冲散热风机工作时震动产生的机械噪声；

（4）在出风口位置设置多层静电防尘网，能够有效减少外部灰尘进入桩体，避免了灰尘对系统风机及电子元器件的损害影响。

附图说明

图1为本实用新型的充电桩降噪装置的降噪原理图；

图2为本实用新型的充电桩降噪装置的爆炸图；

图3为本实用新型的降噪本体的结构示意图；

图4为本实用新型的锥体降噪装置的立体图；

图5为本实用新型的锥体降噪装置的正视图；

图6为本实用新型的锥体降噪装置的内部结构爆炸图；

图7为本实用新型的支撑装置的正视图；

图8为本实用新型的支撑装置的俯视图；

图9为本实用新型的圆形帽连接件的结构爆炸图；

图10为本实用新型的防尘装置的结构图；

图11为本实用新型的滤震箱的立体图；

图12为本实用新型的充电桩体的正视图；

图13为本实用新型的充电桩体的后视图；

图14为本实用新型的充电桩体的剖面示意图；

图15为现有技术中的多孔介质材料示意图；

图16为现有技术中多孔介质材料吸声降噪的示意图。

具体实施方式

实施例1

为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型的一种充电桩降噪装置进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1、图12~14，一种充电桩降噪装置，包括相连的充电桩1体和散热风机2，其特征在于：

参见图1、图11，散热风机2的外侧连有滤震箱3，滤震箱3包括由滤震材料制成的滤震垫片，以用于为过滤风机工作时产生的震动、减小散热风机工作时产生的振动噪声；

参见图1、图2，滤震箱3内设有一个与散热风机2相配合的风机壳体4，散热风机2嵌套在风机壳体4的轮毂4a上，风机壳体4的另一侧与降噪本体5相连；

参见图2、图3，降噪本体5内包括锥体降噪装置51、锥体固定块52和降噪孔区53，锥体固定块52等间距分布在降噪本体5的内壁上，且锥体固定块52的轴线与降噪本体5的轴线相互平行，降噪本体5的内壁上设有一组与锥体固定块52相配合的固定卡槽54，每个锥体固定块52与对应的固定卡槽54紧固相连，相邻两个锥体固定块52之间设有多孔介质材料组成的降噪孔区53，每个锥体固定块52上连接一组正四面体的锥体降噪装置51，锥体降噪装置51亦沿着锥体固定块52的轴线设置，以用于对噪音进行反射、消耗和吸收；

参见图3、图4和图5，锥体降噪装置51的每个面上均设有噪声反射片511和降噪孔512，噪声反射片511设置在锥体降噪装置51每个面的正中部，降噪孔512分布在噪声反射片511的周围，锥体降噪装置51的底部设有锥体下盖513，且其通过锥体下盖513与锥体固定块固定52相连；

参见图6、图7和图8，锥体降噪装置51的内壁中心均连有圆形帽座7，锥体降噪装置51的内腔中设有一个相互配合的支撑装置8，支撑装置8包括上部的移动架81、圆形帽连接件82和下部的支撑杆83，移动架81的上端连接在锥体降噪装置51的顶端、下端设有球状连接块81a，球状连接块81a滑动连接在支撑杆83的上端圆形孔内，支撑杆83的下端固定连接在椎体下盖513的正中部，三个圆形帽连接件82的一端通过滑动块9连接在移动架81上、另一端与圆形帽座7对应相连，且相邻两个圆形帽连接件82之间的夹角为120°，以用于对锥体表面起到支撑作用；

参见图7和图9，圆形帽连接件82包括半球帽821、弧形连接件822、连接杆823、固定筒824和形状记忆弹簧825，半球帽821的底部设有弧形槽821a，弧形连接件822通过固定螺栓10连接于弧形槽821a内，连接杆823的上端再通过小螺栓11与弧形连接件822的中部相连，固定筒824的上部设有上端盖824a、下部设有下端盖824b，上端盖824a和下端盖824b之间连接一根形状记忆弹簧825，形状记忆弹簧825为温度敏感形状记忆弹簧，连接杆823的下端与固定筒824的上端盖824a相连，固定筒824的下端盖824b与滑动块9固定相连，以用于通过温度感知变化带动椎体支架的变形；

参见图2和图10，降噪本体5的端面连有防尘装置6，防尘装置6包括一面与降噪本体5的端面相配合的静电防尘网61，防尘装置6内连接一对弧形板62，弧形板62相对设置且其上分别固定有阳极装置63和阴极装置64，以用于在防尘网上产生高压静电使灰尘聚集清理；

本实施例中，风机壳体4、降噪本体5和防尘装置6均设置在滤震箱3的中部，其轴线与滤震箱3的轴线相互重合。

本实施例中，锥体固定块52的一侧为弧形面，其弧度与降噪本体5的内壁弧度相同，以便于固定块与降噪本体的内壁紧密贴合。

本实施例中，锥体下盖513的中心点到锥体降噪装置51的顶端之间的连线延长线汇于降噪本体5的中轴线上。

参见图15和图16，本发明为了有效消耗、吸收桩体内部噪声，利用了以下技术原理：

（1）声波反射原理

当声波从一种介质入射至声学不同特性的另一种介质时，在两种介质的分界面位置将会发生反射，使得声波的一部分能量重返第一种介质。在多重反射后，声波大部分能量转化为其他形式，声波能量在多重反射路径中逐渐被耗散，声强逐渐减弱；

（2）基于多孔介质材料的被动降噪原理

多孔介质材料是一种轻质结构，能有效地吸收冲击能量，减少噪声，增加散热和隔热，是目前吸声降噪处理中为有效的材料之一。被动降噪方式采用隔声与吸声技术，通过声学包装对噪声进行控制。在声学包装中多孔材料的应用最多，通过合理应用多孔材料可有效吸收传播途径中的噪声；多孔介质吸收噪声的机理为：多孔材料内部具有大量孔洞和缝隙，孔洞和缝隙互相连通，且其表面与外界接触，如图15所示。当声波进入多孔材料时，有两条途径使得声波产生衰减：第一是由于声波激励小孔内的空气发生振动，小孔壁面附近和孔中心的空气质点速度不一致，空气质点之间以及空气质点与孔壁之间会产生摩擦，由于摩擦和粘滞力的作用，使一部分声能转化为热能，从而使声波衰减。第二，小孔中的空气和孔壁之间发生热交换，也会使声能衰减。多孔介质材料吸声降噪原理如图16所示。

此外，本实用新型为了有效降低充电桩体内部传出的噪声，同时防止大量灰尘进入风机和桩体内部，其降噪原理如图1所示：

（1）在散热风机2外部安装圆筒状的降噪本体5，延长噪声传出桩体的路径，同时，在噪声传出路径设置降噪结构和锥体降噪装置，进而对气动噪声进行消耗和吸收；

（2）基于多孔介质材料的被动降噪原理，在降噪本体中安装固定多孔介质降噪材料，使得噪声传至该位置时，能够有效反射、消耗并吸收噪声；

（3）基于声波的反射原理，在桩体内部设置了锥体式降噪单元。锥体降噪装置51的表面设置平面状声波反射片，该设计的主要目的将桩体内部的气动噪声往多个方向进行反射，部分反射的噪声声波进入噪声吸收孔，进而实现对噪声的消耗；同时，降噪单元之间设有一定间距并且交错设置，从而实现对噪声的多重反射吸收，经过多重反射、消耗后的噪声声强逐渐减弱；

（4）为了减小散热风机工作时散热风机机械振动产生的噪声，在散热风机固定位置周围设置滤震结构，减小散热风机工作时机械振动产生的噪声；

（5）基于温度敏感形状记忆材料的可自主变形性，锥体降噪装置的内部设置温度敏感可变形支架。在温度较高的区域，锥体的支撑支架自主变形使得支架与降噪装置壁面之间的角度减小，减小降噪锥对热气流排出的阻滞影响。在温度相对较低的区域，锥体支撑支架自主变形使得支架与降噪装置壁面之间的角度增大，主要对内部噪声进行反射和消耗；

（6）基于静电除尘原理，在出风口位置设置多层静电防尘网，避免外部环境的灰尘进入风机和桩体内部。

本实用新型中，充电桩体结构布局如图12~14所示。当充电桩工作时，电源模块是桩体内热量的主要贡献器件。利用热气流上升原理，将电源模块设置于充电桩上部，且直面散热风机，便于将电源模块工作时产生的热量带出桩体，同时将电子器件设置于充电桩底部，与电源模块区域设置隔热结构，避免电源模块产生的热量对电子器件产生损害。此外，为避免散热风机产生的噪声直接传出桩体，在散热风机外部设置锥体降噪装置，延长噪声的传出路径，在降噪区域内将会对系统风机产生的噪声进行消耗和吸收，大大减小了传出桩体的噪声声强。

本实用新型中，静电防尘网61主要由多层滤网构成，其作用主要为阻滞外部灰尘进入桩体，阳极装置63和阴极装置64的主要作用为在静电防尘网61表面产生高压静电场，当含尘空气经过时，尘埃与阴离子结合带负电后网阳极运动进而集聚，当灰尘集聚至阈值时被清除至桩体外部。

本实用新型中，锥体降噪装置51的结构为正四面体，其主要优点为可接收和消耗空间多个方向的噪声，并往外部空间进行反射噪声。锥体降噪装置51内部设置随温度变化的支架，锥体表面设置为柔性可变形材料，其优点为可感知散热风机传出区域内部温度，随温度进行自动变形，尽可能避免锥体降噪单元对热气流排出的阻滞作用。此外，锥体降噪装置由偶数个组成，交错设置，该设置的目的为对噪声进行多重消耗和吸收。锥体降噪装置51之间的距离由散热风机至外部距离逐渐增大，该设置的目的为，对靠近噪声源位置进行着重反射和消耗。

本实用新型中，移动架81通过球状连接块81a滑动连接在支撑杆83的上端圆形孔内，实现了上部移动架的360°旋转功能。移动架81上设有三个呈120°夹角的圆形帽连接件82，该结构表面设有与锥体壳体固定连接的突触结构。该支撑装置的主要作用为：（1）为锥体壳表面提供固定支撑；（2）根据外部温度自主调整三个圆形帽连接件之间的夹角，并推动上部的移动架作偏转，进而实现降噪锥体表面的变形，该过程感知外部温度自主变形，减小对热气流排出的阻滞影响，自动化程度较高。

本实用新型中，圆形帽连接件82的端部设有半球帽821的主要目的为：该形状为异形且表面光滑，能有效减小对气流阻滞影响；此外，可使得各方向受力均匀，较小外力承受不均对结构造成破坏。温度敏感的形状记忆弹簧825的主要作用为当外界温度较高超过阈值时，其形状往外膨胀，当外界温度较低且低于阈值时，其形状往内部收缩。温度敏感的形状记忆弹簧随温度变化的收缩带动了锥体支架的变形，进而推动了锥体表面的变形，最终目标为减小锥体降噪单元对内部热气流排出的阻滞影响。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种充电桩降噪装置，包括相连的充电桩体（1）和散热风机（2），其特征在于：

散热风机（2）的外侧连有滤震箱（3），滤震箱（3）内设有一个与散热风机（2）相配合的风机壳体（4），散热风机（2）嵌套在风机壳体（4）的一侧，风机壳体（4）的另一侧与降噪本体（5）相连，降噪本体（5）内包括锥体降噪装置（51）、锥体固定块（52）和降噪孔区（53），锥体降噪装置（51）通过锥体固定块（52）与降噪本体（5）的内壁相连，相邻两个锥体固定块（52）之间设有多孔介质材料组成的降噪孔区（53）；

锥体降噪装置（51）的每个面上均设有噪声反射片（511）和降噪孔（512），锥体降噪装置（51）的底部设有锥体下盖（513），且其通过锥体下盖（513）与锥体固定块（52）固定相连。

2.根据权利要求1所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述锥体降噪装置（51）的内壁中心均连有圆形帽座（7），锥体降噪装置（51）的内腔中设有相互配合的支撑装置（8），支撑装置（8）包括上部的移动架（81）、圆形帽连接件（82）和下部的支撑杆（83），移动架（81）的上端连接在锥体降噪装置（51）的顶端、下端设有球状连接块（81a），球状连接块（81a）滑动连接在支撑杆（83）的上端圆形孔内，支撑杆（83）的下端固定连接在锥体下盖（513）的正中部，三个圆形帽连接件（82）的一端通过滑动块（9）连接在移动架（81）上、另一端与圆形帽座（7）对应相连，且相邻两个圆形帽连接件（82）之间的夹角为120°。

3.根据权利要求2所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述圆形帽连接件（82）包括半球帽（821）、弧形连接件（822）、连接杆（823）、固定筒（824）和形状记忆弹簧（825），半球帽（821）的底部设有弧形槽（821a），弧形连接件（822）通过固定螺栓（10）连接于弧形槽（821a）内，连接杆（823）的上端再通过小螺栓（11）与弧形连接件（822）的中部相连，固定筒（824）的上部设有上端盖（824a）、下部设有下端盖（824b），上端盖（824a）和下端盖（824b）之间连有形状记忆弹簧（825），连接杆（823）的下端与固定筒（824）的上端盖（824a）相连，固定筒（824）的下端盖（824b）与滑动块（9）固定相连。

4.根据权利要求3所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述形状记忆弹簧（825）为温度敏感形状记忆弹簧。

5.根据权利要求1~4任一项所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述锥体固定块（52）等间距分布在降噪本体（5）的内壁上，且锥体固定块（52）的轴线与降噪本体（5）的轴线相互平行，锥体固定块（52）的一侧为弧形面，其弧度与降噪本体（5）的内壁弧度相同。

6.根据权利要求1~4任一项所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述降噪本体（5）的内壁上设有一组与锥体固定块（52）相配合的固定卡槽（54），每个锥体固定块（52）与对应的固定卡槽（54）紧固相连，每个锥体固定块（52）上连有正四面体的锥体降噪装置（51），锥体降噪装置（51）亦沿着锥体固定块（52）的轴线设置。

7.根据权利要求1~4任一项所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述噪声反射片（511）设置在锥体降噪装置（51）每个面的正中部，降噪孔（512）分布在噪声反射片（511）的周围。

8.根据权利要求1~4任一项所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述滤震箱（3）包括由滤震材料制成的滤震垫片。

9.根据权利要求1~4任一项所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

降噪本体（5）的端面连有防尘装置（6），防尘装置（6）包括一面与降噪本体（5）的端面相配合的静电防尘网（61），防尘装置（6）内连接一对弧形板（62），弧形板（62）相对设置且其上分别固定有阳极装置（63）和阴极装置（64）。

10.根据权利要求9所述的充电桩降噪装置，其特征在于：

所述风机壳体（4）、降噪本体（5）和防尘装置（6）均设置在滤震箱（3）的中部，其轴线与滤震箱（3）的轴线相互重合。

Images