CN218343291U - 一种液冷充电模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷充电模块，包括上盖板、下盖板、前面板、后面板、液冷板和电子器件，所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和所述后面板形成密封壳体，所述液冷板容置在所述密封壳体中且所述电子器件安装在所述液冷板的上下两侧，所述前面板和所述后面板分别密封固定在所述液冷板的前侧壁和后侧壁，所述上盖板和所述下盖板交错密封固定在所述液冷板的左侧壁和右侧壁。实施本实用新型的液冷充电模块，由于采用液冷板完成冷却，因此可以完全密封壳体，进而防止外部气体、灰尘或雨水进入，进而能够有效保护内部器件，防止器件损坏。

Description

一种液冷充电模块

技术领域

本实用新型涉及充电模块领域，更具体地说，涉及一种液冷充电模块。

背景技术

随着新能源汽车充电速度越来越快，其所要求充电桩的充电模块的功率越来越大。功率越大的充电模块在工作运行过程中会产生越多的热量，这些热量需要及时排出充电模块外，否则会损坏充电模块的电路板，甚至引起爆炸和火灾。然而，市场上大多数充电模块的散热主要方式为风冷模式，即铝基板散热器加风扇的方式，这样的设计噪音很大，而且充电模块并未密封，其内部防护等级都不高，容易导致灰尘或者雨水进入，从而导致充电模块容易损坏。虽然也有铜管、铝管加冷却液进行散热的方式，但是这些充电模块采用的还是风冷充电模块的壳体，因此无法实现防水防尘目的，同样容易损坏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种液冷充电模块，其采用液冷方式，因此可以完全密封壳体，进而防止外部气体、灰尘或雨水进入，进而能够有效保护内部器件，防止器件损坏。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，构造一种液冷充电模块，包括上盖板、下盖板、前面板、后面板、液冷板和电子器件，所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和所述后面板形成密封壳体，所述液冷板容置在所述密封壳体中且所述电子器件安装在所述液冷板的上下两侧，所述前面板和所述后面板分别密封固定在所述液冷板的前侧壁和后侧壁，所述上盖板和所述下盖板交错密封固定在所述液冷板的左侧壁和右侧壁。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述上盖板的下沿设置多个第一锯齿结构、所述下盖板的上沿设置多个第二锯齿结构，所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构彼此啮合，所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构上均设置第一螺孔、所述液冷板的所述左侧壁和所述右侧壁的正对所述第一螺孔的位置设置第二螺孔，固定螺栓穿过所述第一螺孔和所述第二螺孔以将所述上盖板和所述下盖板固定到所述液冷板上。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，沿着所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构的啮合位置设置防水装饰条。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述上盖板和所述前面板之间、所述下盖板和所述前面板的之间、所述上盖板和所述后面板之间以及所述下盖板和所述后面板的之间分别设置密封胶条。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述液冷板包括设置所述前侧壁的进液口和出液口、设置在所述液冷板的内部的液路通道、设置在所述进液口的进口温度检测装置、以及设置在所述出液口的出口温度检测装置，所述液路通道连通所述进液口和所述出液口，冷却液从所述进液口流入并在经过所述液路通道后从所述出液口流出。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，进一步包括进液接头、出液接头和透气阀，所述进液接头设置在所述进液口上，所述出液接头设置在所述出液口上，所述透气阀设置在所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和/或所述后面板上。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述液冷板包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供所述冷却液流过的所述液路通道，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述电子器件安装在所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述液路通道为弓字型液路通道，所述弓字型液路通道中设置散热齿。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道、第二水平液路通道、第三水平液路通道、第四水平液路通道、第五水平液路通道、第六水平液路通道、第一垂直液路通道、第二垂直液路通道和第三垂直液路通道，所述第一水平液路通道的第一端设置所述出液口、第二端连通所述第一垂直液路通道，所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第一垂直液路通道，所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第三垂直液路通道，所述第六水平液路通道的第一端设置所述进液口、第二端连通所述第三垂直液路通道。

在本实用新型所述的液冷充电模块中，所述前面板上设置供所述进液接头和所述出液接头穿出的进口和出口，所述进口和所述出口附近分别设置一个透气阀。

实施本实用新型的液冷充电模块，由于采用液冷板完成冷却，因此可以完全密封壳体，进而防止外部气体、灰尘或雨水进入，进而能够有效保护内部器件，防止器件损坏。进一步地，采用锯齿啮合结构、防水装饰条以及密封胶条可以更加有效的方式实现模块壳体的完全密封。进一步地，通过设置温度检测装置可以反馈模块实时温度，从而更有效地控制冷却液的供给，有利于有效散热。采用特殊结构的液冷板，可以降低生产成本、扩大液路面积，进一步有效散热。更进一步地，通过设置透气阀，可以对液冷充电模块内部进行稳压，从而更好地保护内部器件以及模块安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的爆炸图；

图2是图1所示的液冷充电模块的组装示意图，其中示出了上下盖板的交错密封；

图3是图1所示的液冷充电模块的整机示意图；

图4是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的液冷板的爆炸图；

图5是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的下板的优选实施例的示意图。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及一种液冷充电模块，包括上盖板、下盖板、前面板、后面板、液冷板和电子器件，所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和所述后面板形成密封壳体，所述液冷板容置在所述密封壳体中且所述电子器件安装在所述液冷板的上下两侧，所述前面板和所述后面板分别密封固定在所述液冷板的前侧壁和后侧壁，所述上盖板和所述下盖板交错密封固定在所述液冷板的左侧壁和右侧壁。实施本实用新型的液冷充电模块，由于采用液冷板完成冷却，因此可以完全密封壳体，进而防止外部气体、灰尘或雨水进入，进而能够有效保护内部器件，防止器件损坏。

图1是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的爆炸图。图2是图1所示的液冷充电模块的组装示意图，其中示出了上下盖板的交错密封。图3是图1所示的液冷充电模块的整机示意图。如图1-3所示，所述液冷充电模块包括上盖板10、下盖板20、前面板30、后面板40、液冷板50和电子器件60。如图3所示，所述上盖板10、所述下盖板20、所述前面板30和所述后面板40形成密封壳体。所述液冷板50容置在所述密封壳体中且所述电子器件60安装在所述液冷板50的上下两侧。在此，所述电子器件60可以包括完成常规充电模块的全部功能的全部电子器件以及其连接电路，其通常可以包括电感、电阻、MOS管、变压器、保险丝、电容等等。在此，本领域技术人员可根据实际情况选择适合的电子器件60。所述前面板30和所述后面板40分别密封固定在所述液冷板50的前侧壁51和后侧壁52上，且所述前面板30的上端和下端分别抵接所述上盖板10和所述下盖板20，所述后面板40的上端和下端分别抵接所述上盖板10和所述下盖板20，从而形成密封壳体。所述上盖板10和所述下盖板20交错密封固定在所述液冷板50的左侧壁53和右侧壁。

如图2所示，该交错密封通过彼此匹配啮合的锯齿结构实现。所述上盖板10的下沿设置多个第一锯齿结构11、所述下盖板20的上沿设置多个第二锯齿结构21，所述第一锯齿结构11和所述第二锯齿结构21彼此啮合。每个所述第一锯齿结构11上均设置螺孔12，每个所述第二锯齿结构21上均设置螺孔22，而对应地，所述液冷板50的所述左侧壁53和所述右侧壁的正对所述螺孔12、22的位置设置螺孔55。如图3所示，在封装时，固定螺栓穿过所述螺孔12、22和55将所述上盖板10和所述下盖板20固定到所述液冷板50上。沿着所述液冷板50的所述左侧壁53和所述右侧壁的所述第一锯齿结构11和所述第二锯齿结构21的啮合位置设置防水装饰条71和72。

由于采用了液冷板进行冷却，因此可以将整个充电模块完全密封，进而防止外部气体、灰尘或雨水进入，能够有效保护内部器件。而通过锯齿状的交错密封结构加防水装饰条的设置，能够更加有效地密封壳体，延长使用寿命，提高防水防护等级到IP65。

当然，在本实用新型的其他优选实施例中，也可以采用其他交错密封方式，比如所述上盖板10的下沿和所述下盖板20的上沿可以对应设置波浪形交错结构或者嵌入式交错结构，只要其彼此能够实现交错密封即可。

进一步地，所述上盖板10和所述前面板30之间、所述下盖板20和所述前面板30的之间、所述上盖板10和所述后面板40之间以及所述下盖板20和所述后面板40的之间分别设置密封胶条73，从而更好地实现密封。所述前面板30和所述后面板40上可以设置防水螺孔，从而通过防水螺钉74分别密封固定在所述液冷板50的前侧壁51和后侧壁52上。

进一步如图1所示，所述液冷板50包括设置所述前侧壁51的进液口56和出液口57、设置在所述液冷板50的内部的液路通道、设置在所述进液口56的进口温度检测装置81、以及设置在所述出液口57的出口温度检测装置82，所述液路通道连通所述进液口56和所述出液口57，冷却液从所述进液口56流入并在经过所述液路通道后从所述出液口57流出。所述进液口56上设置进液接头58和所述出液口57上设置的出液接头59，所述前面板30上设置供所述进液接头58和所述出液接头59穿出的进口和出口。进一步如图1所示，所述前面板30上设置透气阀31和32。所述透气阀31和32分别正对出口和进口设置。所述透气阀31和32可以起稳压作用。这个因为由于整个充电模块完全密封，因此热量较大时，气压会增大，增加透气阀可以对液冷充电模块内部进行稳压，从而更好地保护内部器件以及模块安全性。在本实用新型的其他优选实施例中，也可以将稳压阀设置在后面板、上盖板或下盖板上。一般情况下，更优选安装在水或其他污染物无法聚集的垂直表面即可。

在本优选实施例中，冷却液通过进液接头58进入进液口56，然后在所述液冷板50的内部的液路通道中流动，最后通过出液接头59流出出液口57。在此过程中，安装在所述液冷板50的上下两侧的电子器件产生的热量传到给液冷板50，然后传到给其中的冷却液，冷却液通过循环进出对液冷板进行散热。由于在所述进液口56，设置进口温度检测装置81、在所述出液口57设置出口温度检测装置82，因此在液冷充电模块的工作功率变大时，热量会变大，进口温度检测装置81和出口温度检测装置82之间的温差就会变大，此时可以控制增加冷却液的流量或者流速，从而使得冷却液更快带走热量，从而使模块工作时达到一个相对恒定的温度。当然，在本实用新型的另一优选实施例中，可以仅在所述出液口57设置出口温度检测装置82，也可以在液路通道中设置温度检测装置。

图4是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的液冷板的爆炸图。图4是示出了优选的液冷板设置。该液冷板内部形成平面结构的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，尤其涉及高度不高但水平面积较大的充电模块。如图4所示，所述液冷板50包括上板510和下板520，所述下板520的面向所述上板510的一侧形成供冷却液流过的液路通道530。所述液路通道530的两端分别设置进液口56和出液口57，所述上板510和所述下板520贴合以密封所述液路通道530。所述上板510和所述下板520优选为有一定厚度的金属板，例如铝板。所述上板510和所述下板520彼此相对的上下两侧相互贴合，例如可以通过高温钎焊贴合密封并在其中形成所述液路通道530。所述上板510的背向所述下板520的一侧和所述下板520的背向所述上板510的一侧的正对所述液路通道530的位置分别安装电子器件60，例如电感、MOS管、变压器、保险丝、电容等等充电模块中常见的大量产热的器件。在本优选实施例中，可以采用高温钎焊炉来完成上板510和下板520的贴合密封和液路通道530的制造，因此制造过程简单。高温钎焊炉，例如高温真空钎焊炉，是一种用于材料科学、机械工程领域的工艺试验仪器，用于实现铝、铜、镍、金、不锈钢、复合材料、高温合金尤其是含铝、钛量较高的高温合金的真空钎焊及单晶合金叶片的过渡液相扩散焊。本领域技术人员知悉其构造和用法，在此就不再累述了。

为了使得液路通道的覆盖面积更广，从而达到更好的散热效果，所述液路通道530优选设计成为液路通道为弓字型液路通道，所述弓字型液路通道中设置散热齿560。弓字型液路通道以及进出口同侧的设置可以尽可能地最大化液路通道的面积，增加冷却液在液冷充电模块内部的流动时间，从而达到更好的散热效果。

图5是本实用新型的液冷充电模块的优选实施例的弓字型液路通道的优选实施例的示意图。在图5所示的进一步的优选实施例中，对液路通道进行了进一步的优化，使得液路通道的面积，冷却液在液冷充电模块内部的流动时间都能最大化，而在制造工艺上相对简化，从而达到更好的散热效果但不会造成制造上的过于复杂。当然，在本实用新型的其他优选实施例中，也可以采用其他的设置，例如蛇形，环形或者其他形状的液路通道设置。

在图5所示的进一步的优选实施例中，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道310、第二水平液路通道320、第三水平液路通道330、第四水平液路通道340、第五水平液路通道350、第六水平液路通道360、第一垂直液路通道370、第二垂直液路通道380和第三垂直液路通道390，所述第一水平液路通道310的第一端设置所述出液口500、第二端连通所述第一垂直液路通道370，所述第二水平液路通道320和所述第三水平液路通道330的第一端均连通所述第二垂直液路通道380、第二端均连通所述第一垂直液路通道370，所述第四水平液路通道340和所述第五水平液路通道350的第一端均连通所述第二垂直液路通道380、第二端均连通所述第三垂直液路通道390，所述第六水平液路通道360的第一端设置进液口400、第二端连通所述第三垂直液路通道390。所述第一水平液路通道310、所述第三水平液路通道330和所述第六水平液路通道360的宽度相等且为第一宽度，所述第二水平液路通道320和所述第五水平液路通道350的宽度相等且为第二宽度，所述第四水平液路通道340的宽度为第三宽度，其中所述第一宽度大于所述第三宽度大于所述第二宽度。

如图4所示，所述下板520的位于所述第一水平液路通道310和所述第二水平液路通道320之间的位置120、位于所述第二水平液路通道320和所述第三水平液路通道330之间的位置130、位于所述第三水平液路通道330和所述第四水平液路通道340之间的位置、位于所述第四水平液路通道340和所述第五水平液路通道350之间的位置140、位于所述第五水平液路通道350和所述第六水平液路通道360之间的位置150分别设置多个第一安装通孔160，所述上板510的正对每个所述第一安装通孔160的位置分别设置一个第二安装通孔220(参见图4)。位于所述上板510的一侧的所述电子器件安装在第二安装通孔220中，位于所述下板520的一侧的所述电子器件安装在所述第一安装通孔160中。当这些待散热器件安装在第一安装通孔160和第二安装通孔220中时，其主体发热部分可以正好位于第一水平液路通道310、第二水平液路通道320、第三水平液路通道330、第四水平液路通道340、第五水平液路通道350或第六水平液路通道360的正上方，有利于散热。

通过这样的设计，冷却液在通过进液口流入时，可以较快的流入第一宽度(即最大宽度)的第六水平液路通道360，然后进入第二宽度(即最小宽度)的第五水平液路通道350，然后进入第三宽度(即中间宽度)的第四水平液路通道340，因此可以保证其在三个水平液路通道之间缓慢连续的流动，之后进入第一宽度的所述第三水平液路通道330。由于所述第三水平液路通道330的宽度较大，可以冷却液可以在其中汇集，然后再缓慢流入第二宽度的第二水平液路通道320，最后从第一宽度的第一水平液路通道310迅速流出。这样，冷却液能够得到充分利用，可以获得较好的散热效果。

优选的，所述第一水平液路通道310、所述第二水平液路通道320、所述第三水平液路通道330、所述第四水平液路通道340、所述第五水平液路通道350和所述第六水平液路通道360上均水平设置多排散热齿。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液冷充电模块，其特征在于，包括上盖板、下盖板、前面板、后面板、液冷板和电子器件，所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和所述后面板形成密封壳体，所述液冷板容置在所述密封壳体中且所述电子器件安装在所述液冷板的上下两侧，所述前面板和所述后面板分别密封固定在所述液冷板的前侧壁和后侧壁，所述上盖板和所述下盖板交错密封固定在所述液冷板的左侧壁和右侧壁。

2.根据权利要求1所述的液冷充电模块，其特征在于，所述上盖板的下沿设置多个第一锯齿结构、所述下盖板的上沿设置多个第二锯齿结构，所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构彼此啮合，所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构上均设置第一螺孔、所述液冷板的所述左侧壁和所述右侧壁的正对所述第一螺孔的位置设置第二螺孔，固定螺栓穿过所述第一螺孔和所述第二螺孔以将所述上盖板和所述下盖板固定到所述液冷板上。

3.根据权利要求2所述的液冷充电模块，其特征在于，沿着所述第一锯齿结构和所述第二锯齿结构的啮合位置设置防水装饰条。

4.根据权利要求3所述的液冷充电模块，其特征在于，所述上盖板和所述前面板之间、所述下盖板和所述前面板的之间、所述上盖板和所述后面板之间以及所述下盖板和所述后面板的之间分别设置密封胶条。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的液冷充电模块，其特征在于，所述液冷板包括设置所述前侧壁的进液口和出液口、设置在所述液冷板的内部的液路通道、设置在所述进液口的进口温度检测装置、以及设置在所述出液口的出口温度检测装置，所述液路通道连通所述进液口和所述出液口，冷却液从所述进液口流入并在经过所述液路通道后从所述出液口流出。

6.根据权利要求5所述的液冷充电模块，其特征在于，进一步包括进液接头、出液接头和透气阀，所述进液接头设置在所述进液口上，所述出液接头设置在所述出液口上，所述透气阀设置在所述上盖板、所述下盖板、所述前面板和/或所述后面板上。

7.根据权利要求5所述的液冷充电模块，其特征在于，所述液冷板包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供所述冷却液流过的所述液路通道，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述电子器件安装在所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置。

8.根据权利要求7所述的液冷充电模块，其特征在于，所述液路通道为弓字型液路通道，所述弓字型液路通道中设置散热齿。

9.根据权利要求8所述的液冷充电模块，其特征在于，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道、第二水平液路通道、第三水平液路通道、第四水平液路通道、第五水平液路通道、第六水平液路通道、第一垂直液路通道、第二垂直液路通道和第三垂直液路通道，所述第一水平液路通道的第一端设置所述出液口、第二端连通所述第一垂直液路通道，所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第一垂直液路通道，所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第三垂直液路通道，所述第六水平液路通道的第一端设置所述进液口、第二端连通所述第三垂直液路通道。

10.根据权利要求6所述的液冷充电模块，其特征在于，所述前面板上设置供所述进液接头和所述出液接头穿出的进口和出口，所述进口和所述出口附近分别设置一个透气阀。

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