本發(fā)明屬于充電樁，尤其是一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、熱管理是儲(chǔ)能/充電技術(shù)中不可或缺的一部分，它關(guān)系到電池/電源的安全性、壽命以及整體的能量效率。隨著電動(dòng)汽車的普及，充電樁成為必不可少的設(shè)施。然而，傳統(tǒng)的充電樁在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，需要通過(guò)風(fēng)扇等散熱設(shè)備進(jìn)行散熱，這不僅增加了能耗，還容易受到環(huán)境因素的影響。同時(shí)風(fēng)扇導(dǎo)致的噪音也是充電樁無(wú)法進(jìn)入對(duì)噪音敏感的場(chǎng)所。尤其是隨著大功率充電樁需求劇增，需要更大的風(fēng)量進(jìn)行散熱，噪聲更大。因此，開(kāi)發(fā)一種無(wú)需風(fēng)扇散熱的充電樁具有重要的實(shí)際意義。

2、目前的充電樁散熱技術(shù)普遍分為兩種：(1)風(fēng)冷散熱充電樁是一種廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域的設(shè)備，其主要利用空氣流動(dòng)帶走熱量的原理，對(duì)充電樁內(nèi)部發(fā)熱部件進(jìn)行散熱，以保證充電樁的穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)冷散熱充電樁的散熱原理是通過(guò)風(fēng)扇強(qiáng)迫空氣流動(dòng)，將充電樁內(nèi)部產(chǎn)生的熱量帶走。當(dāng)充電樁工作時(shí)，充電模塊等部件會(huì)產(chǎn)生大量熱量，風(fēng)冷散熱系統(tǒng)將這些熱量通過(guò)散熱器傳遞到空氣中，實(shí)現(xiàn)降溫。面對(duì)大功率充電和高密度儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)，風(fēng)冷散熱充電樁存在的主要問(wèn)題：(a)風(fēng)冷散熱系統(tǒng)需要高風(fēng)量來(lái)提高散熱效率的情況下，噪聲問(wèn)題就會(huì)特別突出，充電樁無(wú)法進(jìn)入對(duì)噪音敏感的場(chǎng)所，如社區(qū)、高檔寫(xiě)字樓等。(b)環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題，對(duì)于環(huán)境比較惡劣的應(yīng)用場(chǎng)景，如礦山高粉塵、沿海高鹽霧，風(fēng)冷散熱系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)扇會(huì)將粉塵或鹽霧吸入到設(shè)備內(nèi)部，導(dǎo)致設(shè)備故障。同時(shí)充電樁散熱效果受環(huán)境溫度、濕度、灰塵等因素影響較大。

3、(2)液冷超充充電樁采用冷板液冷散熱方案，是一種高效的散熱技術(shù)，主要用于大功率充電需求。這種技術(shù)通過(guò)冷卻液體循環(huán)來(lái)吸收和散發(fā)熱量，從而保持發(fā)熱部件(如充電模)工作在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。具體來(lái)說(shuō)，冷板液冷散熱系統(tǒng)主要由液冷機(jī)組、冷板、循環(huán)管路和快速接頭等關(guān)鍵部件組成。在液冷系統(tǒng)中，發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量通過(guò)液冷板傳遞給循環(huán)的冷卻液，然后冷卻液將熱量帶到蒸發(fā)器釋放，之后重新進(jìn)入冷板循環(huán)。這個(gè)過(guò)程中，蒸發(fā)器從冷卻液中吸取熱量，然后通過(guò)壓縮機(jī)和冷凝器將熱量釋放到周圍環(huán)境中。冷板液冷散熱方案的主要問(wèn)題：(a)整個(gè)散熱系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，需要消耗大量能源解決散熱問(wèn)題，成本也不菲。(b)壓縮機(jī)和冷凝器的散熱也需要風(fēng)扇將熱量釋放到周圍環(huán)境中，噪聲問(wèn)題也無(wú)法有效解決。(c)冷板液冷系統(tǒng)管路接口較多，很難有效規(guī)避漏液風(fēng)險(xiǎn)，可能對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生災(zāi)難性故障。(d)環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題，對(duì)于環(huán)境比較惡劣的應(yīng)用場(chǎng)景，如礦山高粉塵、沿海高鹽霧，冷板散熱系統(tǒng)仍然會(huì)通過(guò)風(fēng)扇會(huì)將粉塵或鹽霧吸入到設(shè)備內(nèi)部，導(dǎo)致設(shè)備故障。同時(shí)增加了維護(hù)的成本，如防塵網(wǎng)的清洗工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，以解決背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，包括：

3、充電模塊；

4、容器，所述容器內(nèi)部填充有非導(dǎo)電介質(zhì)，所述充電模塊浸泡于所述非導(dǎo)電介質(zhì)中；

5、盤(pán)管，所述盤(pán)管設(shè)置于所述容器內(nèi)部并通過(guò)所述非導(dǎo)電介質(zhì)熱交換；

6、水冷卻循環(huán)系統(tǒng)，包括盤(pán)管以及水箱，所述盤(pán)管與所述水冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連用于熱量從所述盤(pán)管傳輸至水箱；

7、其中，所述水箱埋設(shè)于土壤中，供存儲(chǔ)循環(huán)水，并通過(guò)土壤的恒溫特性調(diào)節(jié)溫度，所述水箱中設(shè)置有供攪動(dòng)循環(huán)水形成散熱活水的水箱循環(huán)組件。

8、本方案優(yōu)選的，所述盤(pán)管為多路s形銅管，所述盤(pán)管的進(jìn)口和出口設(shè)置為多路合一，并且進(jìn)口和出口位于非導(dǎo)電介質(zhì)外部，以防止液體泄漏對(duì)系統(tǒng)造成影響。

9、本方案優(yōu)選的，所述非導(dǎo)電介質(zhì)為硅油基物質(zhì)。

10、本方案優(yōu)選的，所述充電樁散熱系統(tǒng)還包括循環(huán)泵，所述循環(huán)泵供驅(qū)動(dòng)水冷卻循環(huán)系統(tǒng)中的液體循環(huán)，以保持水箱的溫度在一定范圍內(nèi)。

11、本方案優(yōu)選的，所述充電樁散熱系統(tǒng)還包括液冷充電槍和充電堆，所述液冷充電槍和充電堆與所述水冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連。用于吸收和散發(fā)熱量。

12、本方案優(yōu)選的，在所述水箱的兩側(cè)內(nèi)壁上均固定密封連接有固定盒體，所述水箱循環(huán)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在兩個(gè)固定盒體之間的攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸以及對(duì)稱焊接在攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸周側(cè)的兩個(gè)攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件。

13、本方案優(yōu)選的，所述水箱的一端內(nèi)底壁安裝有供攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件攪動(dòng)循環(huán)水時(shí)供循環(huán)水流動(dòng)的攪動(dòng)流動(dòng)坡體件。

14、本方案優(yōu)選的，所述攪動(dòng)流動(dòng)坡體件呈弧形狀結(jié)構(gòu)，且所述攪動(dòng)流動(dòng)坡體件的頂端設(shè)置有供被激起的循環(huán)水升起后呈弧形軌跡返回再次混合的攪動(dòng)循環(huán)返流坡體。供循環(huán)水呈流動(dòng)的活水以此冷卻均勻。

15、本方案優(yōu)選的，所述水箱的外部設(shè)置有散熱組件，所述散熱組件包括對(duì)稱安裝于水箱周側(cè)外壁的多個(gè)散熱擴(kuò)展部以及一體連接于散熱擴(kuò)展部自由端的散熱延伸部；

16、所述散熱延伸部延伸插接至土壤中，進(jìn)一步增加與土壤的接觸面積。

17、本方案優(yōu)選的，所述水箱背向攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件的一側(cè)內(nèi)壁上部安裝有固定限位板，所述固定限位板頂面等距開(kāi)設(shè)有多個(gè)供連接至水箱中的管道插接的限位插孔。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

19、該無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、散熱效果好、能耗低的特點(diǎn)。本發(fā)明將充電樁內(nèi)部的中高發(fā)熱部件充電模塊浸泡在一個(gè)充滿導(dǎo)熱性能良好的非導(dǎo)電介質(zhì)密閉容器內(nèi)，很好的保證了系統(tǒng)溫度的一致性。通過(guò)同樣浸泡在非導(dǎo)電介質(zhì)內(nèi)的散熱盤(pán)管進(jìn)行高效熱交換，將非導(dǎo)電介質(zhì)內(nèi)的熱量傳遞到盤(pán)管內(nèi)的液體中。散熱盤(pán)管的設(shè)計(jì)采用多個(gè)s型銅管并聯(lián)的方式，銅管進(jìn)口多路合一，出口多路合一，進(jìn)出口在密閉容器外，有效避免散熱盤(pán)管液體漏液對(duì)系統(tǒng)的影響。散熱盤(pán)管內(nèi)的液體與埋入土壤中的水箱相連，通過(guò)循環(huán)泵使液體循環(huán)散熱。利用土壤恒溫特性，使水箱溫度保持在零上一定的溫度范圍內(nèi)。整個(gè)散熱系統(tǒng)無(wú)需風(fēng)扇散熱，可以將噪聲降低到極致。為實(shí)現(xiàn)上述目的，無(wú)需風(fēng)扇散熱，降低了能耗，提高了充電樁的運(yùn)行效率，極大的降低了充電樁的噪音；

20、非導(dǎo)電介質(zhì)的使用避免了漏電等安全隱患，保證了充電樁的安全性。其中所述非導(dǎo)電介質(zhì)為硅油基物質(zhì)；

21、水箱循環(huán)組件促進(jìn)水箱內(nèi)水的循環(huán)流動(dòng)，形成散熱活水。提高了水箱內(nèi)水的散熱效率，散熱延伸部延伸插接至土壤中，進(jìn)一步增加與土壤的接觸面積。提高了整個(gè)系統(tǒng)的散熱能力。

技術(shù)特征：

1.一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述盤(pán)管(40)為多路s形銅管，所述盤(pán)管(40)的進(jìn)口和出口設(shè)置為多路合一，并且進(jìn)口和出口位于非導(dǎo)電介質(zhì)(30)外部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述非導(dǎo)電介質(zhì)(30)為硅油基物質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述充電樁散熱系統(tǒng)還包括循環(huán)泵(50)，所述循環(huán)泵(50)供驅(qū)動(dòng)水冷卻循環(huán)系統(tǒng)(110)中的液體循環(huán)，以保持水箱(60)的溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述充電樁散熱系統(tǒng)還包括液冷充電槍(70)和充電堆(80)，所述液冷充電槍(70)和充電堆(80)與所述水冷卻循環(huán)系統(tǒng)(110)相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：在所述水箱(60)的兩側(cè)內(nèi)壁上均固定密封連接有固定盒體(801)，所述水箱循環(huán)組件(80)包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在兩個(gè)固定盒體(801)之間的攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(8012)以及對(duì)稱焊接在攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(8012)周側(cè)的兩個(gè)攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件(802)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述水箱(60)的一端內(nèi)底壁安裝有供攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件(802)攪動(dòng)循環(huán)水時(shí)供循環(huán)水流動(dòng)的攪動(dòng)流動(dòng)坡體件(803)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述攪動(dòng)流動(dòng)坡體件(803)呈弧形狀結(jié)構(gòu)，且所述攪動(dòng)流動(dòng)坡體件(803)的頂端設(shè)置有供被激起的循環(huán)水升起后呈弧形軌跡返回再次混合的攪動(dòng)循環(huán)返流坡體(804)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述水箱(60)的外部設(shè)置有散熱組件(90)，所述散熱組件(90)包括對(duì)稱安裝于水箱(60)周側(cè)外壁的多個(gè)散熱擴(kuò)展部(901)以及一體連接于散熱擴(kuò)展部(901)自由端的散熱延伸部(902)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，其特征在于：所述水箱(60)背向攪動(dòng)翻轉(zhuǎn)板件(802)的一側(cè)內(nèi)壁上部安裝有固定限位板(100)，所述固定限位板(100)頂面等距開(kāi)設(shè)有多個(gè)供連接至水箱(60)中的管道插接的限位插孔(10001)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的充電樁散熱系統(tǒng)，屬于充電樁技術(shù)領(lǐng)域，包括充電模塊；容器，所述容器內(nèi)部填充有非導(dǎo)電介質(zhì)，所述充電模塊浸泡于所述非導(dǎo)電介質(zhì)中；盤(pán)管，所述盤(pán)管設(shè)置于所述容器內(nèi)部并通過(guò)所述非導(dǎo)電介質(zhì)熱交換；水冷卻循環(huán)系統(tǒng)，包括盤(pán)管以及水箱，所述盤(pán)管與所述水冷卻循環(huán)系統(tǒng)相連用于熱量從所述盤(pán)管傳輸至水箱；其中，所述水箱埋設(shè)于土壤中，供存儲(chǔ)循環(huán)水，并通過(guò)土壤的恒溫特性調(diào)節(jié)溫度，所述水箱中設(shè)置有供攪動(dòng)循環(huán)水形成散熱活水的水箱循環(huán)組件。無(wú)需風(fēng)扇散熱，降低了能耗，提高了充電樁的運(yùn)行效率，極大的降低了充電樁的噪音。

技術(shù)研發(fā)人員：王曼,李佳媚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州京工電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10