CN221023307U - 一种充电桩复合型风道 - Google Patents

Abstract

一种充电桩复合型风道，在充电桩主体结构的左右两侧分别设置左柜门和右柜门，在充电桩主体结构内设置有充电模块，在充电模块的出风口侧设置有离心风机和无刷直流电机，无刷直流电机与离心风机的扇叶为一体结构；在离心风机的进风口上设置有导风圈，扇叶附近的通道为离心风道；在离心风机叶轮的切线方向设置旋转风道，旋转风道与离心风道相连通，旋转风道的末端设置有旋转风道出风口，旋转风道出风口连通直流风道，风由直流风道向外排出。本实用新型使充电桩更高效率地散热以及使充电桩具有更高的防护等级。这种复合型风道结构减少了离心风机能量损耗，更匹配离心风机的特性，使充电桩的整机性能提升，故障率大大降低。

Description

一种充电桩复合型风道

技术领域

本实用新型属于一种充电桩复合型风道。

背景技术

新能源汽车充电桩是维持新能源电动汽车能源补给，保障新能源汽车便利畅行的重要后勤部分。目前，市面上的充电桩种类较多，功率大小类型也较多；充电桩行业目前的技术也较为成熟，但是，困扰充电桩行业的疑难点也同样突出，比如：散热，防水防尘等，具体阐述如下。

由于充电桩内部的充电模块发热比较严重，所以，充电桩内部的风机就显得尤为重要；市面上为解决充电桩散热的问题，采用的风机有两种，即轴流风机和离心风机，轴流风机提供的风量有限，对于一些小功率的充电桩，轴流风机还可以适用，如果是一些中功率或者大功率的充电桩，其内部的充电模块较多，发热特别严重，故轴流风机便不能满足这些需求。市面上采用轴流风机的中功率和大功率充电桩，散热性能较差，易出现过热保护，严重时，出现故障。所以，针对中功率和大功率充电桩，为了更好地散热，便采用离心风机，由于市面上中功率充电桩或者大功率充电桩的主体结构均为钣金，受钣金加工工艺的影响，钣金加工无法实现复杂的曲面结构，而离心风机由于离心力的作用，离心风机工作时，空气在风腔内，是以涡流的形式从出气口排出，适合离心风机的通风风道结构大多为“S型”、“Z型”、“L”型，而目前市面上的中功率充电桩或者大功率充电桩均没有采用这些类型的风道，依然是采用“直通式”风道，当离心风机工作时，风道内气压值高于外界大气压，在出风口处，依靠出风口两侧气压差，将风腔内的空气挤压到外界中；这种方式对离心风机的规格要求较高，且效率较低，能量损失严重；另外，由于离心风机的固定方式为对电机进行固定，这种固定方式比轴流风机的固定方式较复杂，考虑因素较多，故市面上的中功率充电桩或者大功率充电桩的防水防尘性能也较差，以上为对充电桩的散热，防护性能的阐述。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何解决现有充电桩中遇到的散热，防水防尘问题，提供一种充电桩复合型风道。

本实用新型的技术方案具体为：

一种充电桩复合型风道，包括充电桩主体结构，在充电桩主体结构的左右两侧分别设置左柜门和右柜门，在充电桩主体结构内设置有充电模块，充电模块的两侧分别为充电模块进风口和充电模块出风口；当充电模块工作时，充电模块从外界抽风，充电桩的右柜门为充电桩整机的进风口，外界的空气从右柜门进入，进入到充电模块进风口，外界的凉风将充电模块内部的热量带走，从充电模块出风口流出；

在充电模块的出风口侧设置有离心风机和无刷直流电机，无刷直流电机与离心风机的扇叶为一体结构；在离心风机的进风口上设置有导风圈，风从导风圈进入，从离心风机的扇叶流出，扇叶附近的通道为离心风道；

在离心风机叶轮的切线方向设置旋转风道，旋转风道与离心风道相连通，旋转风道的末端设置有旋转风道出风口，旋转风道出风口连通直流风道，风由直流风道向外排出。

在充电桩主体结构内设置有第一竖向钣金板、第二竖向钣金板和位于两个竖向钣金板之间的若干个斜向钣金板，由第一竖向钣金板、第二竖向钣金板和斜向钣金板共同围成了一个风腔；其中，导风圈固定在第一竖向钣金板上，扇叶的底部边沿伸入到风腔内，风腔与旋转风道相连通。

直流风道由直流风道钣金结构形成，且直流风道设置在离心风机与左柜门之间；直流风道设置有直流风道进风口和直流风道出风口；在直流风道内设置有多个隔板，每个隔板倾斜设置，隔板的左侧位置与左柜门的出风口相切，直流风道由左柜门内侧，隔板的斜面以及左右侧钣金四个面组成，左柜门上开有长孔，风经过直流风道，从左柜门上的长孔排出。

隔板的倾斜角为15°。

离心风道出风口的截面积＜直流风道的进风口截面积，在直流风道进风口处设置有钣金小窗，风从旋转风道出来后，经过钣金小窗，通过内外压强差排出。

将离心风机与直流风道钣金结构进行固定，左柜门上装配有加强筋，直流风道钣金结构固定在加强筋上。

导风圈曲率半径≥50mm，旋转风道曲率半径≥50mm，且旋转风道曲率半径/导风圈曲率半径≥1。

本实用新型的有益效果为：该充电桩复合型风道使充电桩更高效率地散热以及使充电桩具有更高的防护等级。这种复合型风道结构减少了离心风机能量损耗，更匹配离心风机的特性，使充电桩的整机性能提升，故障率大大降低。

附图说明

图1为本实用新型的充电桩进出风示意图；

图2为离心风道结构示意图；

图3为离心风道和直流风道结构布局图；

图4为直流风道结构示意图；

图5为直流风道出风口示意图；

图6为离心风道出风口的截面积S1与直流风道的进风口截面积S2的结构图。

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做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。

如图1所示，一种充电桩复合型风道，包括充电桩主体结构18，在充电桩主体结构18的左右两侧分别设置左柜门10和右柜门17，右柜门17上设置有百叶结构19，在充电桩主体结构18内设置有充电模块12，充电模块12的两侧分别为充电模块进风口13和充电模块出风口14。充电桩主体结构18为钣金装配，当充电模块12工作时，充电模块12从外界抽风，充电桩的右柜门17为充电桩整机的进风口，外界的空气从右柜门17进入，再通过百叶结构19，进入到充电模块进风口13，外界的凉风将充电模块12内部的热量带走，从充电模块出风口14流出。

在充电模块12的出风口侧设置有离心风机1和无刷直流电机3，无刷直流电机3驱动离心风机1工作，离心风机1的固定位置在无刷直流电机3侧，无刷直流电机3与离心风机1的扇叶为一体结构。在离心风机1的进风口上设置有导风圈2，风从导风圈2进入，从离心风机1的扇叶流出，扇叶附近的通道为离心风道20。

在充电桩主体结构18内设置有第一竖向钣金板22、第二竖向钣金板23和位于两个竖向钣金板之间的若干个斜向钣金板24，这样，由第一竖向钣金板22、第二竖向钣金板23和斜向钣金板24共同围成了一个风腔4。其中，导风圈2固定在第一竖向钣金板22上，扇叶的底部边沿伸入到风腔4内。

进一步地，两个竖向钣金板之间的斜向钣金板24可以为多个，相邻斜向钣金板24之间均设置有离心风机1，这样，就形成了多个风腔4，每个风腔4的结构均相同。

风腔4与旋转风道5相连通，旋转风道5设置在离心风机1叶轮的切线方向。旋转风道5前端与离心风道20相连通，旋转风道5的末端设置有旋转风道出风口15，旋转风道出风口15连通直流风道7，直流风道7设置有直流风道进风口16和直流风道出风口21。

需要说明的是，旋转风道5设置在风腔4的出口位置处，旋转风道5也是钣金加工，折出圆弧，钣金圆弧形成旋转路径，因为离心风机1的风是从离心风机的叶轮切线甩出的，这段圆弧就在切线方向，风在这一段圆弧中通过，这段圆弧路径就是旋转风道5。也就是说，离心风机1的出风位于风腔4内，风腔4内设置有离心风道20和旋转风道5，离心风道20由离心风道钣金结构6形成，离心风道钣金结构6的末端折弯形成旋转风道5。

进一步地，直流风道7由直流风道钣金结构8形成，且直流风道7设置在离心风机1与左柜门10之间。直流风道钣金结构8与旋转风道出风口15连接处存在通风口，即直流风道进风口16，这使得带有热量的空气更有效率地从旋转风道出风口15进入到直流风道7中。在直流风道进风口16处设置有钣金小窗25，风从旋转风道5出来后，经过钣金小窗25，钣金小窗25的内部侧压强不一致，风通过钣金小窗25后，通过内外压强差排出。

在直流风道7内设置有多个隔板9，每个隔板9倾斜设置，倾斜角为15°，隔板9的左侧位置与左柜门10的出风口相切，这样，钣金小窗25外侧与左柜门10之间这部分空间为直流风道7，直流风道7由左柜门10内侧，隔板9的斜面以及左右侧钣金四个面组成，左柜门10上开有长孔，风经过直流风道7，从左柜门10上的长孔排出。以上结构综合起来便可以实现高防护性能。

进一步地，将离心风机1与直流风道钣金结构8进行固定，左柜门10上装配有加强筋11，直流风道钣金结构8固定在加强筋11上。

进一步地，离心风道钣金结构6与直流风道钣金结构8栓接固定。

进一步的，导风圈2曲率半径≥50mm，旋转风道5曲率半径≥50mm，且旋转风道曲率半径/导风圈2曲率半径≥1。

进一步地，离心风道出风口的截面积S1＜直流风道的进风口截面积S2。

本实用新型的原理是：

离心风机1工作，开始从充电桩内部进行抽风，带有热量的空气从充电模块出风口14流出后，在离心风机的驱动下，进入到导风圈2，导风圈2边缘是弯曲的，存在曲率半径，带有热量的风更好地从导风圈2进入和流出，该部分风从导风圈2流出后，进入到风腔4中，在离心风机1的驱动下，该部分空气在风腔4内流通，然后经过离心风道20进入到旋转风道5。该部分旋转风道5存在曲率半径，该部分的曲率半径与带有热量的空气形成的涡流的曲率半径一致或相近，使这部分带有热量的空气更有效率地从旋转风道出风口15甩出，进入到直流风道7中，由于旋转风道出风口15的截面积大小与直流风道的进风口16截面积大小不一致，离心风道出风口的截面积S1＜直流风道的进风口截面积S2，所以离心风道出风口的气压值P1大于直流风道的进风口的气压值P2，以便风腔4内的空气可以更快速地流通到直流风道7内；这部分带有热量的空气进入到直流风道7内，直流风道7内的气压值升高，直流风道7内的气压值P3大于外界大气压P0，这样，直流风道7内的空气便可以更好地流通到直流风道的出风口21，从左柜门10的整机出风口流通到外界中。

本实用新型的核心点：为了使充电桩更好地散热，充电桩需要装配离心风机，为了更好地发挥离心风机的性能，减少能量损耗，充电桩内部就需要设计适合且匹配离心风机的散热结构，即充电桩内部需要有适合离心风机的旋转风道，由于离心风机工作时，风腔内的空气流通路径是涡流状，与离心力的方向一致，所以，需要设计旋转风道，使旋转风道的曲率方向与风腔内的空气流通方向保持一致，以便风腔内的空气可以更有效率地被甩出；另一方面，充电桩的整机进出风方向与离心风机的固定方向一致，即充电桩整机的进出风方向与风腔内空气形成的涡流中心轴方向一致，两者方向满足“右手定则”，所以，需要将旋转风道甩出来的风的方向再转换为与整机进出风方向一致，即需要设计直流风道，直流风道结构存在于离心风道的后端，风腔内的风沿着离心风道甩出，由于旋转风道存在曲率半径，风腔内的空气可以更好地从旋转风道甩出，进入到直流风道，由于离心风道出风口的截面积大小与直流风道的进风口截面积大小不一致，离心风道出风口的截面积S1＜直流风道的进风口截面积S2，所以离心风道出风口的气压值P1大于直流风道的进风口的气压值P2，以便风腔内的空气可以更快速地流通到直流风道内；当空气进入到直流风道内，直流风道内的气压值升高，直流风道内的气压值P3大于外界大气压P0，这样，直流风道内的空气便可以更好地流通到外界中。直流风道内还设计有流道，直流风道7的隔板9为倾斜状态，倾斜角为15°，有水从外界进入到充电桩出风口，水不会在直流风道积存，水会顺着隔板9流到外界，防水性能较好；与此同时，离心风机等重要零部件都在离心风道侧，且离心风道出风口的截面积S1＜直流风道的进风口截面积S2，S1与S2差值较大，重要零部件与离心风道出风口距离较远，且存在旋转路径，防尘性能较好，以上为本技术方案的基本构思。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种充电桩复合型风道，其特征在于：包括充电桩主体结构（18），在充电桩主体结构（18）的左右两侧分别设置左柜门（10）和右柜门（17），在充电桩主体结构（18）内设置有充电模块（12），充电模块（12）的两侧分别为充电模块进风口（13）和充电模块出风口（14）；当充电模块（12）工作时，充电模块（12）从外界抽风，充电桩的右柜门（17）为充电桩整机的进风口，外界的空气从右柜门（17）进入，进入到充电模块进风口（13），外界的凉风将充电模块（12）内部的热量带走，从充电模块出风口（14）流出；

在充电模块（12）的出风口侧设置有离心风机（1）和无刷直流电机（3），无刷直流电机（3）与离心风机（1）的扇叶为一体结构；在离心风机（1）的进风口上设置有导风圈（2），风从导风圈（2）进入，从离心风机（1）的扇叶流出，扇叶附近的通道为离心风道（20）；

在离心风机（1）叶轮的切线方向设置旋转风道（5），旋转风道（5）与离心风道（20）相连通，旋转风道（5）的末端设置有旋转风道出风口（15），旋转风道出风口（15）连通直流风道（7），风由直流风道（7）向外排出。

2.根据权利要求1所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：在充电桩主体结构（18）内设置有第一竖向钣金板（22）、第二竖向钣金板（23）和位于两个竖向钣金板之间的若干个斜向钣金板（24），由第一竖向钣金板（22）、第二竖向钣金板（23）和斜向钣金板（24）共同围成了一个风腔（4）；其中，导风圈（2）固定在第一竖向钣金板（22）上，扇叶的底部边沿伸入到风腔（4）内，风腔（4）与旋转风道（5）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：直流风道（7）由直流风道钣金结构（8）形成，且直流风道（7）设置在离心风机（1）与左柜门（10）之间；直流风道（7）设置有直流风道进风口（16）和直流风道出风口（21）；在直流风道（7）内设置有多个隔板（9），每个隔板（9）倾斜设置，隔板（9）的左侧位置与左柜门（10）的出风口相切，直流风道（7）由左柜门（10）内侧，隔板（9）的斜面以及左右侧钣金四个面组成，左柜门（10）上开有长孔，风经过直流风道（7），从左柜门（10）上的长孔排出。

4.根据权利要求3所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：隔板（9）的倾斜角为15°。

5.根据权利要求3所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：离心风道出风口的截面积＜直流风道的进风口截面积，在直流风道进风口（16）处设置有钣金小窗（25），风从旋转风道（5）出来后，经过钣金小窗（25），通过内外压强差排出。

6.根据权利要求3所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：将离心风机（1）与直流风道钣金结构（8）进行固定，左柜门（10）上装配有加强筋（11），直流风道钣金结构（8）固定在加强筋（11）上。

7.根据权利要求1所述的一种充电桩复合型风道，其特征在于：导风圈（2）曲率半径≥50mm，旋转风道（5）曲率半径≥50mm，且旋转风道曲率半径/导风圈（2）曲率半径≥1。