CN217720441U - 辅助电源散热系统和轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种辅助电源散热系统和轨道车辆，其中辅助电源散热系统的箱体的安装空间内设有间隔的第一散热通道、第二散热通道及第三散热通道，箱体表面设有第一进风口、第二进风口、第三进风口和出风口，第一散热通道的两端分别连通第一进风口和出风口，第二散热通道的两端分别连通第二进风口和出风口，第三散热通道的两端分别连通第三进风口和出风口，设于安装空间内的充电机单元、DC/DC单元和逆变单元分别与第一散热通道的外壁连接、第二散热通道的外壁连接和第三散热通道的外壁连接，其中，第一进风口的进风面积小于第二进风口的进风面积，第二进风口的进风面积小于第三进风口的进风面积。本实用新型技术方案提高了辅助电源的散热效率。

Description

辅助电源散热系统和轨道车辆

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆电气设备技术领域，特别涉及一种辅助电源散热系统以及应用该辅助电源散热系统的轨道车辆。

背景技术

在轨道车辆辅助电源中，对功率单元(包含DC/DC单元、逆变单元、充电机单元)的散热要求较高，其主要通过离心风机将功率单元的热量带走。在功率单元中，充电机单元、逆变单元以及DC/DC单元的发热损耗存在差异，其中逆变单元的发热损耗最大，充电机单元的发热损耗最小，DC/DC单元的发热损耗处于中间位置。现有技术中，没有根据发热损耗的差异进行风量分配的设计，轨道车辆辅助电源的散热效率并不理想。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种辅助电源散热系统和轨道车辆，旨在提供一种合理分配散热风量的散热系统，从而提高对轨道车辆辅助电源的散热效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的辅助电源散热系统包括：

箱体，所述箱体内具有安装空间，所述安装空间内设有间隔的第一散热通道、第二散热通道及第三散热通道，所述箱体的表面还设有第一进风口、第二进风口、第三进风口以及至少一个出风口，所述第一散热通道的两端分别连通所述第一进风口和所述出风口，所述第二散热通道的两端分别连通所述第二进风口和所述出风口，所述第三散热通道的两端分别连通所述第三进风口和所述出风口；和

功率单元，所述功率单元包括设于所述安装空间内的充电机单元、DC/DC单元以及逆变单元，所述充电机单元与所述第一散热通道的外壁连接，所述DC/DC单元与所述第二散热通道的外壁连接，所述逆变单元与所述第三散热通道的外壁连接；

其中，所述第一进风口的进风面积小于所述第二进风口的进风面积，所述第二进风口的进风面积小于所述第三进风口的进风面积。

在本实用新型的一实施例中，所述箱体具有安装面，所述安装面用于与所述轨道车辆车体连接，所述箱体还具有与所述安装面连接的侧面，所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口开设于所述侧面。

在本实用新型的一实施例中，所述侧面包括多个，多个所述侧面环绕所述安装面的周缘设置，所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口均设于同一所述侧面。

在本实用新型的一实施例中，所述出风口设于所述箱体背向所述安装面的一侧。

在本实用新型的一实施例中，所述辅助电源散热系统还包括多个空气过滤器，多个所述空气过滤器分别可拆卸地设置于所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口处。

在本实用新型的一实施例中，所述辅助电源散热系统还包括设于所述安装空间内的集风件，所述集风件将所述安装空间分隔为进风腔和出风腔，所述出风口连通所述出风腔与所述箱体外部；

所述第一散热通道、所述第二散热通道以及所述第三散热通道均设置在所述进风腔内，并通过所述集风件与所述出风腔连通。

在本实用新型的一实施例中，所述集风件背向进风腔的一侧设有集风口，所述辅助电源散热系统还包括离心风机，所述离心风机设于所述集风口处。

在本实用新型的一实施例中，所述集风口位于所述第二散热通道和所述第三散热通道之间，且所述离心风机的轴向方向与所述集风口的出风方向一致。

在本实用新型的一实施例中，所述辅助电源散热系统还包括散热器组，所述散热器组包括第一散热器、第二散热器以及第三散热器；

所述第一散热器设于所述第一散热通道内，并与所述充电机单元连接，所述第二散热器设于所述第二散热通道内，并与所述DC/DC单元连接，所述第三散热器设于所述第三散热通道内，并与所述逆变单元连接；

其中，所述第一散热器的表面积小于所述第二散热器的表面积，所述第二散热器的表面积小于所述第三散热器的表面积。

本实用新型还提供轨道车辆，所述轨道车辆包括如上所述的辅助电源散热系统。

本实用新型技术方案中从第一进风口进入的风通过第一散热通道时对充电机单元进行散热，从第二进风口进入的风通过第二散热通道时对DC/DC单元进行散热，从第三进风口进入的风通过第三散热通道时对充电机单元进行散热，其中，根据各功率单元中充电机单元、DC/DC单元以及逆变单元的发热损耗不同，设置了不同口径的第一进风口、第二进风口以及第三进风口，使得与充电机单元对应的第一进风口的进风面积小于与DC/DC单元对应的第二进风口的进风面积，第二进风口的进风面积小于与逆变单元对应的第三进风口的进风面积，进而根据不同单元的不同发热损耗实现了风量的分配，使有较高发热损耗的逆变单元拥有更大的散热风量，提高了整个辅助电源散热系统的散热效率。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型辅助电源散热系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中B-B处的截面图；

图3为图1中C-C处的截面图；

图4为图1中D-D处的截面图；

图5为图1中A方向的透视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种辅助电源散热系统100。

在本实用新型实施例中，该辅助电源散热系统100包括箱体10和功率单元20，所述箱体10内具有安装空间30，所述安装空间30内设有第一散热管、第二散热管以及第三散热管，第一散热管内有第一散热通道31，第二散热管内有第二散热通道32，第三散热管内有第三散热通道33，所述箱体10的表面还设有第一进风口11、第二进风口12、第三进风口13以及至少一个出风口14，所述第一散热通道31的两端分别连通所述第一进风口11和所述出风口14，所述第二散热通道32的两端分别连通所述第二进风口12和所述出风口14，所述第三散热通道33的两端分别连通所述第三进风口13和所述出风口14；所述功率单元20包括设于所述安装空间30内的充电机单元21、DC/DC单元22以及逆变单元23，所述充电机单元21与所述第一散热通道31的外壁连接，所述DC/DC单元22与所述第二散热通道32的外壁连接，所述逆变单元23与所述第三散热通道33的外壁连接；其中，所述第一进风口11的进风面积小于所述第二进风口12的进风面积，所述第二进风口12的进风面积小于所述第三进风口13的进风面积。

本实用新型技术方案中从第一进风口11进入的风通过第一散热通道31时对充电机单元21进行散热，从第二进风口12进入的风通过第二散热通道32时对DC/DC单元22进行散热，从第三进风口13进入的风通过第三散热通道33时对充电机单元21进行散热，其中，根据各功率单元20中充电机单元21、DC/DC单元22以及逆变单元23的发热损耗不同，设置了不同口径的第一进风口11、第二进风口12以及第三进风口13，使得与充电机单元21对应的第一进风口11的进风面积小于与DC/DC单元22对应的第二进风口12的进风面积，第二进风口12的进风面积小于与逆变单元23对应的第三进风口13的进风面积，进而根据不同单元的不同发热损耗实现了风量的分配，使有较高发热损耗的逆变单元23拥有更大的散热风量，提高了整个辅助电源散热系统100的散热效率。

在本实用新型的一实施例中，所述箱体10具有安装面，所述安装面用于与所述轨道车辆车体连接，所述箱体10还具有与所述安装面连接的侧面，所述第一进风口11、所述第二进风口12以及所述第三进风口13开设于所述侧面。

可以理解的，侧面与安装面呈夹角设置。可选地，侧面与安装面呈垂直设置。在本实施例中，箱体10呈方形箱体或圆柱形箱体，侧面连接于安装面的边缘，并环绕安装面的周缘设置。箱体10还包括底面，底面与安装面相对，并连接于侧面远离安装面的一端，使得底面、侧面及安装面围合形成箱体10的安装空间。

可选地，所述侧面包括多个，多个所述侧面环绕所述安装面的周缘设置，所述第一进风口11、所述第二进风口12以及所述第三进风口13均设于同一所述侧面。

所述辅助电源散热系统100还包括多个空气过滤器40，多个所述空气过滤器40分别可拆卸地设置于所述第一进风口11、所述第二进风口12以及所述第三进风口13处。

本实施例中，可拆卸空气过滤器40的设置避免了空气中的杂物(柳絮、昆虫等)进入辅助电源散热系统100，较少了对辅助电源散热系统100维护的频率。

本实施例中，箱体10吊装在轨道车辆底部，所以箱体10的顶部为安装面，箱体10还具有与安装面连接的侧面，即箱体10的侧面与安装面之间相互垂直，第一进风口11、第二进风口12和第三进风口13均设于箱体10的侧面，便于分别设置在第一进风口11、第二进风口12和第三进风口13的空气过滤器40的拆卸和替换。

本实施例中，箱体10吊装在轨道车辆底部，第一进风口11、第二进风口12和第三进风口13均设置于箱体10的同一侧面上，进一步方便了空气过滤器40的拆卸和替换；同时使进风方向一致，使箱体10外部的气体流向整齐，可以有效的提高进风效率，从而提高整个辅助电源散热系统100的散热效率。

在本实用新型的一实施例中，所述出风口14设于所述箱体10背向所述安装面的一侧。

本实施例中，箱体10吊装在轨道车辆底部，出风口14设于箱体10背向安装面的一侧，即出风口14设于箱体10底部，且出风方向朝向地面，有助于减小整个辅助电源散热系统100的噪音。

在本实用新型的一实施例中，所述辅助电源散热系统100还包括设于所述安装空间30内的集风件50，所述集风件50将所述安装空间30分隔为进风腔34和出风腔35，所述出风口14连通所述出风腔35与所述箱体10外部；所述第一散热通道31、所述第二散热通道32以及所述第三散热通道33均设置在所述进风腔34内，并通过所述集风件50与所述出风腔35连通；所述集风件50背向进风腔34的一侧设有集风口51，所述辅助电源散热系统100还包括离心风机60，所述离心风机60设于所述集风口51处。

本实施例中，第一进风口11、第二进风口12以及第三进风口13连通进风腔34与箱体10外部。

本实施例中，集风件50上设有第一通孔、第二通孔以及第三通孔；第一散热通道31的两端分别连通第一进风口11和第一通孔，第二散热通道32的两端分别连通第二进风口12和第二通孔，第三散热通道33的两端分别连通第三进风口13和第三通孔，第一散热通道31、第二散热通道32以及第三散热通道33均通过集风件50与出风腔35连通。

本实施例中，集风件50将安装空间30分隔为进风腔34和出风腔35，进风腔34和出风腔35仅通过集风件50相连通，集风件50与出风腔35连通处设有离心风机60，出风腔35内还设有空心电抗器351、高频变压器352、升压电感353以及三相滤波电感354，连通出风腔35的出风口14有两个，包括第一出风口141和第二出风口142；其中，空心电抗器351和高频变压器352靠近第一出风口141，升压电感353和三相滤波电感354靠近第二出风口142。

进一步地，本实施例中开启离心风机60后，离心风机60将箱体10外部的冷风分别从第一进风口11、第二进风口12以及第三进风口13吸入箱体10内；箱体10外部的冷风通过各空气过滤器40过滤之后，分别通过第一散热通道31、第二散热通道32以及第三散热通道33流经第一散热器71、第二散热器72以及第三散热器73；由于第一散热器71与充电机单元21连接，第二散热器72与DC/DC单元22连接，第三散热器73与逆变单元23连接，所以冷风分别流经第一散热器71、第二散热器72以及第三散热器73，从而实现对充电机单元21、DC/DC单元22以及逆变单元23进行更好的散热；然后吸收了热量的冷风变成热风，热风通过集风件50导流后被吸入离心风机60后再被吹出，然后热风分成两路，其中一路经过空心电抗器351和高频变压器352，将空心电抗器351和高频变压器352的热量带走，并通过空心电抗器351底部的第一出风口141排出箱体10外；另一路经过升压电感353和三相滤波电感354，将升压电感353和三相滤波电感354的热量带走，并通过三相滤波电感354底部的第二出风口142排出箱体10外。

在本实用新型的一实施例中，所述集风口51位于所述第二散热通道32和所述第三散热通道33之间，且所述离心风机60的轴向方向与所述集风口51的出风方向一致。

本实施例中，由于充电机单元21、DC/DC单元22以及逆变单元23之间的发热损耗存在差异，其中，逆变单元23的发热损耗最大，充电机单元21的发热损耗最小，DC/DC单元22的发热损耗处于逆变单元23与充电机单元21之间；DC/DC单元22通过第二散热通道32散热，第二散热通道32通过第二通孔与集风件50连接，逆变单元23通过第三散热通道33散热，第三散热通道33通过第三通孔与集风件50连接，因此将集风口51布置在第二通孔与第三通孔之间，即将离心风机60靠近DC/DC单元22与逆变单元23布置，远离充电机单元21布置，提高了风机的工作效率，将进风量的分配达到最优，有助于将散热风量根据各功率单元20的发热损耗进行合理分配，从而提高整个辅助电源散热系统100的散热效率。

本实施例中，离心风机60包括转动轴和叶轮，叶轮环绕设于离心风机60的转动轴上，离心风机60叶轮的旋转面与安装面垂直，由于在离心风机60的高度方向上占用的尺寸小，从而能够以有效缩小箱体10在横向上的尺寸。

本实施例中，同时，整个辅助电源散热系统100采用模块化设计，当拆卸箱体10后将离心风机60暴露出来的时候，可以在不拆卸离心风机60的情况下，同时观察到离心风机60叶轮两侧的灰尘情况，能够方便清理离心风机60叶轮上的灰尘，提高了清检效率，缩小了维护工时和工作量。

在本实用新型的一实施例中，所述辅助电源散热系统100还包括散热器组70，所述散热器组70包括第一散热器71、第二散热器72以及第三散热器73；

所述第一散热器71设于所述第一散热通道31内，并与所述充电机单元21连接，所述第二散热器72设于所述第二散热通道32内，并与所述DC/DC单元22连接，所述第三散热器73设于所述第三散热通道33内，并与所述逆变单元23连接；

其中，所述第一散热器71的表面积小于所述第二散热器72的表面积，所述第二散热器72的表面积小于所述第三散热器73的表面积。

本实施例中，散热器的表面积越大，散热效率越高，第一散热器71的表面积小于第二散热器72的表面积，第二散热器72的表面积小于第三散热器73的表面积，进一步的根据充电机单元21、DC/DC单元22以及逆变单元23的发热损耗的差异进行散热效率的分配，从而提高整个辅助电源散热系统100的散热效率。

进一步地，散热器组70均为翅片散热器，充电机单元21与第一散热器71之间通过导热金属连接固定，DC/DC单元22与第二散热器72之间通过导热金属连接固定，逆变单元23与第三散热器73之间通过导热金属连接固定；

可以理解的是，各功率单元20和散热器组70之间通过锡类金属熔解固定，使两者紧密贴合在一起，中间的锡层可以传到热能，使得功率单元20散发的热能能够通过锡层快速传入散热器组70中，提高导热性能，加快传热效率，而且使功率单元20和散热器组70之间的连接更加牢固和稳定，增强了产品在实际使用中的可靠性和防震性能，提高使用寿命，降低了加工成本。

本实用新型还提出一种轨道车辆，该轨道车辆包括如上所述的辅助电源散热系统100，该辅助电源散热系统100的具体结构参照上述实施例，由于本轨道车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种辅助电源散热系统，应用于轨道车辆，其特征在于，所述辅助电源散热系统包括：

箱体，所述箱体内具有安装空间，所述安装空间内设有间隔的第一散热通道、第二散热通道及第三散热通道，所述箱体的表面还设有第一进风口、第二进风口、第三进风口以及至少一个出风口，所述第一散热通道的两端分别连通所述第一进风口和所述出风口，所述第二散热通道的两端分别连通所述第二进风口和所述出风口，所述第三散热通道的两端分别连通所述第三进风口和所述出风口；和

功率单元，所述功率单元包括设于所述安装空间内的充电机单元、DC/DC单元以及逆变单元，所述充电机单元与所述第一散热通道的外壁连接，所述DC/DC单元与所述第二散热通道的外壁连接，所述逆变单元与所述第三散热通道的外壁连接；

其中，所述第一进风口的进风面积小于所述第二进风口的进风面积，所述第二进风口的进风面积小于所述第三进风口的进风面积。

2.如权利要求1所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述箱体具有安装面，所述安装面用于与所述轨道车辆车体连接，所述箱体还具有与所述安装面连接的侧面，所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口开设于所述侧面。

3.如权利要求2所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述侧面包括多个，多个所述侧面环绕所述安装面的周缘设置，所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口均设于同一所述侧面。

4.如权利要求2所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述出风口设于所述箱体背向所述安装面的一侧。

5.如权利要求1所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述辅助电源散热系统还包括多个空气过滤器，多个所述空气过滤器分别可拆卸地设置于所述第一进风口、所述第二进风口以及所述第三进风口处。

6.如权利要求1所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述辅助电源散热系统还包括设于所述安装空间内的集风件，所述集风件将所述安装空间分隔为进风腔和出风腔，所述出风口连通所述出风腔与所述箱体外部；

所述第一散热通道、所述第二散热通道以及所述第三散热通道均设置在所述进风腔内，并通过所述集风件与所述出风腔连通。

7.如权利要求6所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述集风件背向进风腔的一侧设有集风口，所述辅助电源散热系统还包括离心风机，所述离心风机设于所述集风口处。

8.如权利要求7所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述集风口位于所述第二散热通道和所述第三散热通道之间，且所述离心风机的轴向方向与所述集风口的出风方向一致。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的辅助电源散热系统，其特征在于，所述辅助电源散热系统还包括散热器组，所述散热器组包括第一散热器、第二散热器以及第三散热器；

所述第一散热器设于所述第一散热通道内，并与所述充电机单元连接，所述第二散热器设于所述第二散热通道内，并与所述DC/DC单元连接，所述第三散热器设于所述第三散热通道内，并与所述逆变单元连接；

其中，所述第一散热器的表面积小于所述第二散热器的表面积，所述第二散热器的表面积小于所述第三散热器的表面积。

10.一种轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括如权利要求1至9中任意一项所述的辅助电源散热系统。

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