CN218735787U - 液冷acdc功率模块和充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液冷ACDC功率模块，液冷ACDC功率模块包括壳体、基板和发热组件，壳体具有安装腔，壳体的底部设置有用于流通冷凝液的流通通道，壳体上设置有与流通通道连通设置的进液口和出液口，基板安装在安装腔的内部，发热组件设置在基板朝向流通通道的一侧，发热组件与流通通道对位且间隔设置，其中，发热组件包括PFC线圈、谐振电感线圈、隔离变压器线圈、PFC模块、原边模块和副边模块中的一种或者多种。本实用新型公开一种充电桩，充电桩包括上述的液冷ACDC功率模块。本实用新型公开的液冷ACDC功率模块和充电桩能够解决现有技术中的现有的功率转换模块存在散热效率差、噪音大的问题。

Description

液冷ACDC功率模块和充电桩

技术领域

本实用新型属于电动汽车相关技术领域，具体涉及一种液冷ACDC功率模块和充电桩。

背景技术

电动汽车直流充电桩常规位置均在户外，夏天高温户外的地表温度可高达50摄氏度，故作为电动汽车直流充电桩的核心功率部件(ACDC)，其在高温环境下使用的温度控制尤为重要。

充电桩上使用的交流转直流的功率转换模块(ACDC)为大功率设备，大功率运行时内部主要功率器件的发热较为严重，一般的电器件均有最高使用温度的限制条件，如果超范围使用，或导致机器失效甚至出现着火炸机的情况。

目前直流充电桩上的交流转直流的功率转换模块(ACDC)主要通过风冷/自然冷却来降温，其缺点如下：

降温速率较慢，降温效果较差，导致运行故障率高；

无法自动控制风速和冷却效果，导致散热不均；

风冷的噪声较大，使用体验感较差；

随着新能源行业发展，均在研发超级快充系统，超级快充的充电电流较大，整个充电桩的液冷方案将成为未来趋势，充电功率模块作为充电桩的核心，无液冷无法与整个充电桩的液冷系统产生联动控制，需要两套系统(充电桩主体液冷，功率模块单独风冷或自然冷却)，且多个充电模块一起使用时，亦无法做到联动进行散热。

由上可知，现有的功率转换模块存在散热效率差、噪音大的问题。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决现有的功率转换模块存在散热效率差、噪音大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液冷ACDC功率模块，液冷ACDC功率模块包括壳体，壳体具有安装腔，壳体的底部设置有用于流通冷凝液的流通通道，壳体上设置有与流通通道连通设置的进液口和出液口；基板，基板安装在安装腔的内部；发热组件，发热组件设置在基板朝向流通通道的一侧，发热组件与流通通道对位且间隔设置；其中，发热组件包括PFC线圈、谐振电感线圈、隔离变压器线圈、PFC模块、原边模块和副边模块中的一种或者多种。

可选地，壳体的底面成型有安装槽，液冷ACDC功率模块还包括盖板，盖板盖设在安装槽的槽口处，盖板与安装槽配合形成流通通道。

可选地，液冷ACDC功率模块还包括导流筋，导流筋设置有至少一个，导流筋的延伸方向与流通通道的延伸方向相同，导流筋设置在盖板和/或安装槽的内壁面上。

可选地，盖板上设置有多个散热翅。

可选地，壳体包括盖体；底座，盖体可拆卸地盖设在底座上以形成安装腔，底座远离盖体的端面上成型有开口方向背离盖体的安装槽。

可选地，底座为金属或者合金材质。

可选地，进液口和出液口分别设置在流通通道的两端，流通通道具有至少一个折弯段；或者流通通道呈直线设置。

可选地，流通通道呈U型结构设置，进液口和出液口设置在壳体的同一侧面上。

可选地，液冷ACDC功率模块还包括导热胶，导热胶设置在基板与壳体底面之间，以在基板与壳体底面之间形成导热密封层。

可选地，PFC线圈、谐振电感线圈、隔离变压器线圈、PFC模块、原边模块和副边模块沿流通通道的延伸方向间隔设置；和/或PFC线圈、谐振电感线圈、隔离变压器线圈、PFC模块、原边模块和副边模块的正投影位于流通通道的区域的内部。

本实用新型提供一种充电桩，充电桩包括上述的液冷ACDC功率模块。

可选地，液冷ACDC功率模块设置有多个，充电桩还包括多个连通管，相邻两个液冷ACDC功率模块之间的进液口和出液口通过连通管连通设置，以使多个液冷ACDC功率模块通过连通管串联连接。

本实用新型提供的技术方案，具有以下优点：

本实用新型提供的液冷ACDC功率模块包括壳体、基板和发热组件，壳体具有安装腔，壳体的底部设置有用于流通冷凝液的流通通道，壳体上设置有与流通通道连通设置的进液口和出液口，基板安装在安装腔的内部，发热组件设置在基板朝向流通通道的一侧，发热组件与流通通道对位且间隔设置，其中，发热组件包括PFC线圈、谐振电感线圈、隔离变压器线圈、PFC模块、原边模块和副边模块中的一种或者多种。

由上可知，本申请的液冷ACDC功率模块通过在壳体上设置流通通道，以实现在流通通道的内部供冷凝液流动，采用液冷的方式进行散热，具有散热效果好、噪音小的优点；采用流通通道与发热组件对位且间隔设置的布置方式，进一步地加强了液冷ACDC功率模块内部的发热组件的散热效率，从而提高使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的液冷ACDC功率模块的立体结构示意图；

图2为本实用新型提供的液冷ACDC功率模块的爆炸图；

图3为本实用新型提供的基板的结构示意图。

附图标记说明：

100、壳体；101、进液口；102、出液口；103、盖板；104、流通通道；105、基板；106、盖体；107、PFC线圈；108、谐振电感线圈；109、隔离变压器线圈；110、PFC模块；111、原边模块；112、副边模块；113、底座；114、导流筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

本实用新型解决了现有技术中的现有的功率转换模块存在散热效率差、噪音大的问题。

实施例1

本实施例提供了一种液冷ACDC功率模块，如图1至图3所示，液冷ACDC功率模块包括壳体100、基板105和发热组件，壳体100具有安装腔，壳体100的底部设置有用于流通冷凝液的流通通道104，壳体100上设置有与流通通道104连通设置的进液口101和出液口102，基板105安装在安装腔的内部，发热组件设置在基板105朝向流通通道104的一侧，发热组件与流通通道104对位且间隔设置，其中，发热组件包括PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112中的一种或者多种。

具体地，本申请的液冷ACDC功率模块通过在壳体100上设置流通通道104，以实现在流通通道104的内部供冷凝液流动，采用液冷的方式进行散热，具有散热效果好、噪音小的优点；采用流通通道104与发热组件对位且间隔设置的布置方式，进一步地加强了液冷ACDC功率模块内部的发热组件的散热效率，从而提高使用效率。

进一步地，冷凝液由进液口101进入到流通通道104的内部后由出液口102流出，流通通道104的内部的冷凝液在流通的过程中，将发热组件的热量传递到冷凝液内部，以实现散热的效果。采用冷凝液的散热方式，相比于现有的风冷的方式具有更好的散热效果、噪音小的效果。

需要说明的是，液冷ACDC功率模块的发热组件包括PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112中的一种或者多种，其中PFC线圈107可以是设置有一个也可以设置多个、谐振电感线圈108可以是设置有一个也可以设置多个、隔离变压器线圈109可以是设置有一个也可以设置多个、PFC模块110可以是设置有一个也可以设置多个、原边模块111可以是设置有一个也可以设置多个和副边模块112可以是设置有一个也可以设置多个。

在本实施例中，PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112沿流通通道104的延伸方向间隔设置。当然发热组件的PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112均设置有多个时，PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112的设置位置可以是根据安装需要进行实用性调整的。

进一步地，为保障散热的效果，PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112的正投影位于流通通道104的区域的内部，即流通通道104具有足够宽供冷凝液流通的区域，PFC线圈107、谐振电感线圈108、隔离变压器线圈109、PFC模块110、原边模块111和副边模块112的正投影位于流通通道104的区域的内部以使热量完全能与冷凝液进行换热。

如图1至图3所示，壳体100的底面成型有安装槽，液冷ACDC功率模块还包括盖板103，盖板103盖设在安装槽的槽口处，盖板103与安装槽配合形成流通通道104。

具体地，通过盖板103盖设在安装槽的槽口处以实现形成容置冷凝液的腔体，装配简单、简化了工艺流程。

进一步地，盖板103固定设置在壳体100的底面以实现盖设在槽口处，其中盖板103与壳体100的底面的固定方式可以是焊接或者紧固件，当盖板103与壳体100通过紧固件进行连接时，紧固件可以是螺栓。

在本实施例中，为了提高冷凝液在安装槽的内部的流通效率，液冷ACDC功率模块还包括导流筋114，导流筋114设置有至少一个，导流筋114的延伸方向与流通通道104的延伸方向相同，导流筋114设置在盖板103和/或安装槽的内壁面上。其中，导流筋114具有导流的效果，方便冷凝液的流动，导流筋114的具体安装位置可以是设置在安装槽的槽内壁面上，即可以安装在槽的底面上也可以是安装在槽侧面上，当然也可以是暗转在盖板103上，导流筋114的实际安装位置可以是根据安装要求进行实用性调整的。

需要说明的是，为了增加散热效果，盖板103上设置有多个散热翅，通过设置散热翅增加了散热面积，提高了散热效率。

如图1至图3所示，壳体100包括盖体106和底座113，盖体106可拆卸地盖设在底座113上以形成安装腔，底座113远离盖体106的端面上成型有开口方向背离盖体106的安装槽。

具体地，盖体106可拆卸地安装在底座113上，以方便通过拆卸盖体106实现向安装腔的内部安装或者拆除安装件。

进一步地，盖体106和底座113的安装方式可以是通过螺栓进行连接也可以是插接、卡接等，以能实现可拆卸安装为准。

进一步地，安装槽设置在底座113的底面上，由一体开模成型，安装槽设置在壳体100的底座113的底面上有利于加强对发热组件的散热效率。并且安装槽设置在底座113的底面上，方便加工，无需单独增设通道，简化了加工流程。

需要说明的是，底座113为合金或者金属材料制成，底座113为散热材料，以方便进行散热为准。

在本实施例中，根据流通通道104的设置形状的不同提供了三种不同的时时发方式，具体如下。

在一个具体地实施方式中，进液口101和出液口102分别设置在流通通道104的两端，流通通道104具有至少一个折弯段。

具体地，进液口101进入到流通通道104的内部后，流经折弯段后由出液口102流出，通过设置多个折弯段增加了流通通道104的流通路径以实现增大散热面积。折弯段可以是设置有1个、2个、3个、4个等，具体地设置数量需要与底座113的底面的大小适配。

进一步地，折弯段的折弯角度也是可以适应性调整的。

在另一个具体地实施方式中，进液口101和出液口102分别设置在流通通道104的两端，流通通道104呈直线设置。

具体地，直线设置的流通通道104以方便冷凝液进行流通，由进液口101朝向出液口102流动。

进一步地，直线设置的流通通道104方便冷凝液的流通效率，且方便进行设置安装槽。

在另一个具体地实施方式中，进液口101和出液口102设置在壳体100的同一侧面上，流通通道104呈U型结构设置。

具体地，进液口101和出液口102间隔设置在同一个侧面上，流通通道104整体呈U型结构设置，冷凝液在U流通通道104的内部进行流动。

在本实施例中，冷凝液在安装槽的内部流动地过程中，冷凝液与壳体100的底面接触并将热量传递至冷凝液的内部。液冷ACDC功率模块还包括导热胶，导热胶设置在基板105与壳体100底面之间，以在基板105与壳体100底面之间形成导热密封层。通过设置导热胶有利于加强发热组件与冷凝液之间的散热效率。并且采用导热胶也具有密封和定位基板105上的发热组件的效果。

进一步地，为使发热组件能与流通通道104更好的进行换热，基板105与壳体100的底面之间形成安装缝，以使发热组件容置在安装缝的内部，将带热胶填充在安装缝的内部实现导热密封层。

实施例2

本实施例提供了一种充电桩，充电桩包括实施例1中的液冷ACDC功率模块。

进一步的，充电桩为储能充电桩。

在本实施例中，液冷ACDC功率模块设置有多个，充电桩还包括多个连通管，相邻两个液冷ACDC功率模块之间的进液口101和出液口102通过连通管连通设置，以使多个液冷ACDC功率模块通过连通管串联连接。

进一步地，多个串联使用的液冷ACDC功率模块有利于加快冷循环实现散热。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、本申请的液冷ACDC功率模块通过在壳体100上设置流通通道104，以实现在流通通道104的内部供冷凝液流动，采用液冷的方式进行散热，具有散热效果好、噪音小的优点；

2、采用流通通道104与发热组件对位且间隔设置的布置方式，进一步地加强了液冷ACDC功率模块内部的发热组件的散热效率，从而提高使用效率。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本实用新型保护的范围。

Claims (12)

1.一种液冷ACDC功率模块，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)具有安装腔，所述壳体(100)的底部设置有用于流通冷凝液的流通通道(104)，所述壳体(100)上设置有与所述流通通道(104)连通设置的进液口(101)和出液口(102)；

基板(105)，所述基板(105)安装在所述安装腔的内部；

发热组件，所述发热组件设置在所述基板(105)朝向所述流通通道(104)的一侧，所述发热组件与所述流通通道(104)对位且间隔设置；

其中，所述发热组件包括PFC线圈(107)、谐振电感线圈(108)、隔离变压器线圈(109)、PFC模块(110)、原边模块(111)和副边模块(112)中的一种或者多种。

2.根据权利要求1所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述壳体(100)的底面成型有安装槽，所述液冷ACDC功率模块还包括盖板(103)，所述盖板(103)盖设在所述安装槽的槽口处，所述盖板(103)与所述安装槽配合形成所述流通通道(104)。

3.根据权利要求2所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述液冷ACDC功率模块还包括导流筋(114)，所述导流筋(114)设置有至少一个，所述导流筋(114)的延伸方向与所述流通通道(104)的延伸方向相同，所述导流筋(114)设置在所述盖板(103)和/或所述安装槽的内壁面上。

4.根据权利要求2所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述盖板(103)上设置有多个散热翅。

5.根据权利要求2所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述壳体(100)包括：

盖体(106)；

底座(113)，所述盖体(106)可拆卸地盖设在所述底座(113)上以形成所述安装腔，所述底座(113)远离所述盖体(106)的端面上成型有开口方向背离所述盖体(106)的所述安装槽。

6.根据权利要求5所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述底座(113)为金属或者合金材质。

7.根据权利要求1所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述进液口(101)和所述出液口(102)分别设置在所述流通通道(104)的两端，

所述流通通道(104)具有至少一个折弯段；或者

所述流通通道(104)呈直线设置。

8.根据权利要求1所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述流通通道(104)呈U型结构设置，所述进液口(101)和所述出液口(102)设置在所述壳体(100)的同一侧面上。

9.根据权利要求1所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，所述液冷ACDC功率模块还包括导热胶，所述导热胶设置在所述基板(105)与所述壳体(100)底面之间，以在所述基板(105)与所述壳体(100)底面之间形成导热密封层。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的液冷ACDC功率模块，其特征在于，

所述PFC线圈(107)、所述谐振电感线圈(108)、所述隔离变压器线圈(109)、所述PFC模块(110)、所述原边模块(111)和所述副边模块(112)沿所述流通通道(104)的延伸方向间隔设置；和/或

所述PFC线圈(107)、所述谐振电感线圈(108)、所述隔离变压器线圈(109)、所述PFC模块(110)、所述原边模块(111)和所述副边模块(112)的正投影位于所述流通通道(104)的区域的内部。

11.一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括权利要求1至10中任一项所述的液冷ACDC功率模块。

12.根据权利要求11所述的充电桩，其特征在于，所述液冷ACDC功率模块设置有多个，所述充电桩还包括多个连通管，相邻两个所述液冷ACDC功率模块之间的进液口(101)和出液口(102)通过所述连通管连通设置，以使多个所述液冷ACDC功率模块通过所述连通管串联连接。

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