CN216300809U - 一种充电模块及充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种充电模块及充电桩，充电桩包括：柜体，柜体内设有充电模块；充电模块包括：壳体，壳体内设有相应电器元件；散热器，与壳体固定装配，散热器包括：散热器主体，用于与壳体相对固定装配；散热翅片，设置在所述散热器主体上，散热翅片间隔设置有多个，相邻散热翅片的间隔形成气流通道；散热翅片的表面或者散热翅片中设有翅片空腔，所述翅片空腔内设有相变材料，通过相变材料进行吸热和放热。使用时，通过相变材料的自主吸热和放热，对充电桩柜体内部空气进行降温或加热，并且当相变材料释放的热量对柜体空气加热后，柜体内温度未达到指定温度时，再通过低功率的加热器对柜体内空气加热即可，降低了对加热器的需求。

Description

一种充电模块及充电桩

技术领域

本实用新型涉及一种充电模块及充电桩。

背景技术

随着电动汽车的普及，就需要将充电桩布置在户外，以供电动汽车可以进行充电，但是充电桩布置在户外时，因充电桩本身是一个相对封闭的腔体，其自身在工作过程中会散发较大热量，这些热量对充电桩腔体这个相对密闭的环境进行加热，使得充电桩内部温高与外部，而充电桩柜体本身与外部接触，其温度相对较低，因此充电桩内部柜体周围的水蒸气会通过热传递将热量传递柜体上，水蒸气放热后在柜体上发生液化，形成凝露附着在柜体上。

而长期的凝露会造成设备操作机构卡涩乃至失效，进而因机械故障导致无法正常运行，严重影响供电可靠性；会使设备的绝缘水平大幅降低，易造成相间短路或者对地短路从而引发事故；长期凝露会造成设备外观、门锁、门轴、通风口等锈蚀，造成箱体的安全防护功能失效，极易引发人身安全事故，因此就要对充电桩的腔体进行通风和散热，因此就需对充电桩内部的充电模块进行降温处理。

现有技术中大多采用在充电桩内部的充电模块上设置散热器，散热器与风扇配合，风扇将充电模块产生的热量经气流通道吹出充电模块，以达到对充电模块散热降温的目的。

使用该类散热器进行散热时，风扇虽然能够有效的对充电模块吹风散热，达到降温的目的，使得柜体内部空气一致在流动，使得空气处于非饱和状态，破坏凝露形成条件。

实际上，在充电桩停机或待机时，充电模块不工作或以低功率工作，此时，排出的热风较少甚至不排出热风，导致机柜内温度会过低，也容易在柜内形成凝露，此时，目前常规选择是在柜体内部安装加热器，通过加热提高柜体内部气体温度，降低相对湿度，防止形成凝露。这种加热防止凝露的方式中，需要单独配置加热器，加热器功能率通常相对较大，成本相对较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于一种充电模块，以解决现有技术中在充电模块停机或低功率运行时散热器不再排出热风的技术问题。本实用新型还提供一种充电桩，以解决现有技术中在充电桩停机或待机时仅依靠单独配置的加热器加热内部空气导致对加热器要求较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的充电模块的技术方案是：一种充电模块，包括壳体，壳体内设有相应电器元件；壳体上固定装配有散热器，所述散热器包括散热器主体，散热器主体用于与壳体相对固定装配；所述散热器主体上设有散热翅片，所述散热翅片间隔设置有多个，相邻散热翅片的间隔形成气流通道；充电模块还包括风扇，风扇向所述气流通道内吹风，实现散热；所述散热翅片的表面或者散热翅片中设有翅片空腔，所述翅片空腔内设有相变材料，通过相变材料物理状态的改变来进行吸热和放热。

有益效果是：本实用新型提供的充电模块，通过翅片空腔中相变材料的物理状态的改变来进行吸热和放热，在充电模块工作时，相应电器元件产生的热量经充电模块壳体、散热器主体传递至空气中，当充电桩内温度上升至相变材料的相变温度时，风扇向散热翅片吹风，使得带有热量的空气与散热翅片上接触，此时，翅片空腔中的相变材料加工散热翅片上的热量吸收并储存，以对充电模块降温；在充电模块停机或待机时，充电桩内温度降低，降低至相变材料的相变温度时，此时相变材料自主将储存的热量释放，经散热翅片传递至气流通道中，由风扇吹向充电桩内，使得充电桩停机或待机后，散热器仍能通过相变材料的自主放热向外排风，减少了能量损耗。

作为进一步地改进，在气流通道延伸方向上，所述散热翅片的中间设置有所述翅片空腔和/或所述散热翅片对应气流通道的出风口的末端设置有所述翅片空腔。

有益效果是：在散热翅片的中间或在散热翅片对应气流通道的出风口的末端设置翅片空腔，加工方便，翅片空腔更易成型。

作为进一步地改进：所述散热器主体上设有安装孔，以与所述壳体螺栓连接。

有益效果是：散热器主体与壳体螺栓连接，连接强度高，连接方便。

作为进一步地改进：所述散热器主体上还设有安装部，以供所述相应电器元件安装。

有益效果是：散热器主体上设置安装部供相应电器元件安装，减少电器元件与散热器的传热距离，可以更加快速的散热。

本实用新型所提供的充电桩的技术方案是：一种充电桩，包括柜体，柜体内设有充电模块；所述充电模块包括壳体，壳体内设有相应电器元件；壳体上固定装配有散热器，所述散热器包括散热器主体，散热器主体用于与壳体相对固定装配；所述散热器主体上设有散热翅片，所述散热翅片间隔设置有多个，相邻散热翅片的间隔形成气流通道；充电模块还包括风扇，风扇向所述气流通道内吹风，实现散热；所述散热翅片的表面或者散热翅片中设有翅片空腔，所述翅片空腔内设有相变材料，通过相变材料物理状态的改变来进行吸热和放热。

有益效果是：本实用新型提供的充电桩，通过翅片空腔中相变材料的物理状态的改变来进行吸热和放热，在充电模块工作时，相应电器元件产生的热量经充电模块壳体、散热器主体传递至空气中，当充电桩内温度上升至相变材料的相变温度时，风扇向散热翅片吹风，使得带有热量的空气与散热翅片上接触，此时，翅片空腔中的相变材料加工散热翅片上的热量吸收并储存，以对充电模块降温；在充电模块停机或待机时，充电桩内温度降低，降低至相变材料的相变温度时，此时相变材料自主将储存的热量释放，经散热翅片传递至气流通道中，由风扇吹向充电桩内，当相变材料释放的热量不足以使得充电桩内部温度达到要求时，加热器启动对充电桩柜体内空气进行加热，由于加热器加热是是对相变材料的辅助，所以加热器的功率需求较低，缩减了成本。

作为进一步地改进，在气流通道延伸方向上，所述散热翅片的中间设置有所述翅片空腔和/或所述散热翅片对应气流通道的出风口的末端设置有所述翅片空腔。

有益效果是：在散热翅片的中间或在散热翅片对应气流通道的出风口的末端设置翅片空腔，加工方便，翅片空腔更易成型。

作为进一步地改进：所述散热器主体上设有安装孔，以与所述壳体螺栓连接。

有益效果是：散热器主体与壳体螺栓连接，连接强度高，连接方便。

作为进一步地改进：所述散热器主体上还设有安装部，以供所述相应电器元件安装。

有益效果是：散热器主体上设置安装部供相应电器元件安装，减少电器元件与散热器的传热距离，可以更加快速的散热。

作为进一步地改进，所述柜体内腔中还设有加热器，对所述柜体内的空气加热，所述柜体的通风孔处设有外部温湿度传感器，所述柜体内部的顶底分别设有内部温湿度传感器，所述柜体还包括主控单元，外部温湿度传感器的信号输出端和内部温湿度传感器的信号输出端与所述主控单元信号连接，以由主控单元控制所述加热器的启动和关闭。

有益效果是：加热器辅配合相变材料对柜体内的空气加热，使得加热器功率不需要过大，缩减成本。

作为进一步地改进，所述加热器设置在柜体的顶部。

有益效果是：加热器位于柜体顶部，便于对整个柜体内的空气均匀加热。

附图说明

图1为本实用新型所提供的充电桩的结构示意图；

图2为图1中充电模块的结构示意图；

图3为图1中散热器的结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为图1中充电模块和散热器的装配示意图。

附图标记说明：

1、充电桩；11、柜体；2、充电模块；21、壳体；22、底板；3、散热器；31、散热器主体；310、安装孔；32、气流通道；33、注料口；34、排料口；35、变流器安装部；36、变流器安装孔；4、散热翅片；41、翅片空腔；5、相变材料；6、风扇；7、变流器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“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；可以是直接连接，也可以是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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的充电桩的具体实施例1：

现有技术的充电桩中充电模块上设有散热器，通过风扇将充电模块上产生的热量吹走以对充电模块进行散热，进而对充电桩整体降温，但是风扇将热量吹走后，热量就在充电桩内丢失了，当充电桩温度过低需加热升温时，还需再单独设置加热器，加热器功率通常相对较大，成本相对较高。而本实施例提供的充电桩，散热器上设有散热翅片，散热翅片的空腔中盛装相变材料，通过相变材料自主吸热，吸收并储存充电模块产生的热量，当充电桩内部温度过低时，相变材料自主放热，当相变材料释放的热量满足不了需求时，再通过低功率加热器对主柜体内加热即可，缩减了成本。

如图1至图5所示，充电桩1的柜体11内设有充电模块2，充电模块2包括壳体21壳体21的底板22上安装变流器7，以配合进行充电工作；散热器3贴合安装在底板22上，变流器7工作时产生的热量传递至散热器3上。

散热器3包括散热器主体31，散热器主体31为板状结构，散热器主体31的左端和右端各设有3个安装孔310 ，通过穿装螺栓以将散热器主体31安装在充电模块2的底板22上。散热器主体31还设有变流器安装部35，变流器安装部35上设有变流器安装孔36，以供变流器7通过散热器主体31安装在充电模块2的底板22上。

散热器主体31上设有多个散热翅片4，各散热翅片4沿横向间隔布置在散热器主体31上，各散热翅片4朝向散热器3的一端与散热器主体31固定连接，其背向散热器主体31的一端与充电模块2内的空气接触，各散热翅片4的厚度由其朝向散热器主体31的一端到其背向散热器主体31的一端逐渐减小，以便于相邻两散热翅片4之间的间隔足够大，使得更多的气流通过。

各相邻两散热翅片4之间的间隔形成气流通道32，气流通道32供气流通过，各散热翅片4内还均设有翅片空腔41，各翅片空腔41位于相应散热翅片4的中间设置，以便于翅片空腔41与更多的气流接触。

各相邻两散热翅片4的翅片空腔41连通在一起，以使得各翅片空腔41连通在一起形成完整的散热器空腔，最左端的散热翅片4上设有进料口33，进料口33与散热器空腔连通，以供相变材料5注入到散热器空腔中，散热器主体31的右端设有排料口34，排料口34与散热器空腔连通，以供相变材料5从散热器腔体中排出，并且，在未向散热器空腔中注入相变材料5时，进料口33被堵头封堵，在未排出相变材料5时，排料口34被堵头封堵，以保证散热器空腔的气密性。

各翅片空腔41中均盛装有相变材料5，在柜体11内温度升高达到X₁时，相变材料5通过其自身物理状态的变化吸收并储存相应散热翅片4上的热量，并且在充电桩1柜体11内的温度过低，低于Y₁时，相变材料5自主释放热量。

为了加速散热翅片的散热，在壳体21上设置两个风扇6，两风扇6间隔布置在壳体21上，各风扇6均由壳体21向散热翅片4吹风，以加快气流通道32中气体流动，进而使得散热器3可以更快的散热。

柜体11上设有通风孔，以向柜体11内通风，柜体11的通风孔处设有外部温湿度传感器，以实时监测充电桩1外部空气的温度，柜体11内部设有内部温湿度传感器，以实时监测充电桩1柜体11内的温度，外部温湿度传感和内部温湿度传感器均与主控单元通讯连接。

柜体11的顶部设有加热器，加热器与主控单元连接，若相变材料5储存的热量释放完全后，柜体11内温度仍低于Y₂时，主控单元控制加热器启动，以对柜体11内的空气进行加热。

充电桩1还设有主控单元，主控单元与外部温湿度传感器、内部温湿度传感器通讯连接，以根据内、外部温湿度传感器测得的实时温度，控制加热器和风扇6的启动与关闭。

使用本实用新型提供的充电桩1时，当充电桩1工作时，充电模块2工作，充电模块2内的变流器7产生大量热量，一部分热量经充电模块2壳体21传递至空气中，被风扇6吹向散热翅片4，带有热量的空气与散热翅片4接触后，经散热翅片4传递至翅片空腔41中，当柜体11内温度升高达到X₁时，翅片空腔41中的相变材料5将热量吸收并储存；另一部分热量经底板22和变流器安装部35传递至散热器主体31上，再由散热器主体31传递至散热翅片4上，被翅片空腔41中的相变材料5吸收储存。

当充电模块2停机或待机时，充电模块2停机或待机，充电桩1柜体11内温度较低，当柜体11内温度低于Y₁时，风扇6关闭，相变材料5释放储存的热量，热量经散热翅片4传递至气流通道32中，再随气流通道32中气体传递至充电桩1柜体11内，升高充电桩1内部温度，若相变材料5将储存的热量释放完全后，充电桩1柜体11内的温度还未达到需求，仍低于Y₂时，主控单元控制加热器启动，加热器对充电桩1柜体11内的空气进行加热，直至柜体11内温度始终高于外部环境温度。

需注意的是，上述各温度中，X₁＞Y₁＞Y₂，并且加热器启动后，充电桩1柜体11内的温度一般不超过X₁。

本实用新型提供的充电桩，通过相变材料的自主吸热和放热，对充电桩柜体内部空气进行降温或加热，减少了能量损耗，并且当相变材料释放的热量对柜体空气加热后，柜体内温度未达到指定温度时，再通过低功率的加热器对柜体内空气加热即可，降低了对加热器的需求，缩减了成本。

本实用新型所提供的充电桩的具体实施例2：

其与实施例1的区别主要在于，实施例1中，各翅片空腔设置在相应散热翅片的中间位置，在翅片空腔中盛装相变材料，通过相变材料的物理状态的改变吸收相应散热翅片上的热量并储存，或释放热量经散热翅片传递至气流通道中。在本实施例中，各翅片空腔设置在相应散热翅片对应对应气流通道的出风口的末端，在翅片空腔中盛装相变材料，通过相变材料的物理状态的改变吸收相应散热翅片上的热量并储存，或释放热量经散热翅片传递至气流通道中，便于加工。

本实用新型所提供的充电桩的具体实施例3：

其与实施例1的区别主要在于，实施例1中，各翅片空腔设置在相应散热翅片的中间，中间翅片空腔中盛装相变材料。在本实施例中，所述各散热翅片的中间为实体的压紧柱，该有压紧柱的朝向散热器主体的一端与散热器主体分离，其背向散热主体的一端与相应散热翅片背向散热器主体的一端固定，各散热翅片内绕压紧柱设有环腔，环腔内盛装相变材料，因相变材料环绕压紧柱堆积，增大了相变材料与散热翅片的接触面积，加快吸热或放热。

本实用新型所提供的充电桩的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于，实施例1中，散热器主体31与壳体21的底板22螺栓连接。而本实施例中，散热器主体的下表面与底板粘接。

本实用新型所提供的充电桩的具体实施例5：

其与实施例1的区别主要在于，实施例1中，变流器7固定安装在散热器3上的变流器安装部35上。而本实施例中，未设置变流器安装部，变流器与壳体的底板螺栓连接，变流器工作时产生的热量经底板传递至散热翅片上。

本实用新型还提供充电模块的实施例：

该实施例中的充电模块的结构与上述充电桩实施例1中的充电模块的结构相同，在此不再赘述。

当然，在其他实施例中，充电模块也可选用充电桩实施例2至5中任一实施例中的充电模块的结构，在此也不再赘述。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电模块，包括壳体（21），壳体（21）内设有相应电器元件；壳体（21）上固定装配有散热器（3），所述散热器（3）包括散热器主体（31），散热器主体（31）用于与壳体（21）相对固定装配；所述散热器主体（31）上设有散热翅片（4），所述散热翅片（4）间隔设置有多个，相邻散热翅片（4）的间隔形成气流通道（32）；充电模块还包括风扇（6），风扇（6）向所述气流通道（32）内吹风，实现散热；其特征在于，所述散热翅片（4）的表面或者散热翅片（4）中设有翅片空腔（41），所述翅片空腔（41）内设有相变材料（5），通过相变材料（5）物理状态的改变来进行吸热和放热。

2.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，在气流通道（32）延伸方向上，所述散热翅片（4）的中间设置有所述翅片空腔（41）和/或所述散热翅片（4）对应气流通道（32）的出风口的末端设置有所述翅片空腔（41）。

3.根据权利要求1所述的充电模块，其特征在于，所述散热器主体（31）上设有安装孔（310），以与所述壳体（21）螺栓连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的充电模块，其特征在于，所述散热器主体（31）上还设有安装部，以供所述相应电器元件安装。

5.一种充电桩，包括柜体（11），柜体（11）内设有充电模块（2）；所述充电模块（2）包括壳体（21），壳体（21）内设有相应电器元件；壳体（21）上固定装配有散热器（3），所述散热器（3）包括散热器主体（31），散热器主体（31）用于与壳体（21）相对固定装配；所述散热器主体（31）上设有散热翅片（4），所述散热翅片（4）间隔设置有多个，相邻散热翅片（4）的间隔形成气流通道（32）；充电模块还包括风扇（6），风扇（6）向所述气流通道（32）内吹风，实现散热；其特征在于，所述散热翅片（4）的表面或者散热翅片（4）中设有翅片空腔（41），所述翅片空腔（41）内设有相变材料（5），通过相变材料（5）物理状态的改变来进行吸热和放热。

6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，在气流通道（32）延伸方向上，所述散热翅片（4）的中间设置有所述翅片空腔（41）和/或所述散热翅片（4）对应气流通道（32）的出风口的末端设置有所述翅片空腔（41）。

7.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述散热器主体（31）上设有安装孔（310），以与所述壳体（21）螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的充电桩，其特征在于，所述散热器主体（31）上还设有安装部，以供所述相应电器元件安装。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的充电桩，其特征在于，所述柜体（11）内腔中还设有加热器，对所述柜体（11）内的空气加热，所述柜体（11）的通风孔处设有外部温湿度传感器，所述柜体内部的顶底分别设有内部温湿度传感器，所述柜体还包括主控单元，外部温湿度传感器的信号输出端和内部温湿度传感器的信号输出端与所述主控单元信号连接，以由主控单元控制所述加热器的启动和关闭。

10.根据权利要求9所述的充电桩，其特征在于，所述加热器设置在柜体（11）的顶部。

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