地埋式電動汽車無線充電散熱裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本申請涉及電動汽車無線充電領域，尤其涉及一種地埋式電動汽車無線充電散熱
目.0
【背景技術】
[0002]隨著地球石油資源的逐漸枯竭，以及地球環(huán)境污染的加劇，汽車作為主要污染源之一，在給人們生活帶來方便的同時，其對環(huán)境的污染也不容忽視。為了減少汽車對環(huán)境的污染，電動汽車以其綠色環(huán)保在人們生活中的應用越來越廣泛，電動汽車的推廣對解決能源問題和環(huán)境問題具有很大的幫助。
[0003]采用無線充電的方式對電動汽車進行充電，對電動汽車的推廣具有重要意義。電動汽車的充電裝置分為車輛端和非車輛端，若將電動汽車無線充電非車輛端的充電裝置采用地埋式，具有安全性高，防雷擊效果好，不占用城市空間資源等優(yōu)點，但由于電動汽車無線充電的充電裝置在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，因此解決地埋式電動汽車無線充電裝置的散熱問題，是關系到能否將電動汽車無線充電非車輛端的充電裝置采用地埋式的關鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]電動汽車的充電主機機芯內(nèi)部包含有大功率變換電路，該大功率變換電路常使用半橋式或全橋式電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，通常使用IGBT或MOSFET等開關型電子器件作為該橋式電路結(jié)構(gòu)的主開關器件。實際使用的開關型電子器件不是理想開關，在導通時有飽和壓降，在開關時有開關能耗，因此會產(chǎn)生導通損耗和開關損耗，統(tǒng)稱為器件損耗。該器件損耗值與開關型電子器件中流過的電流成正比，因此該大功率變換電路輸出功率越大，則電流值越大，器件損耗也越大。器件損耗一般轉(zhuǎn)化為器件的發(fā)熱，因此器件損耗越大，產(chǎn)生的熱量也越大。
[0005]在三相供電電路中，三相電源整流后的電壓約為560V，若輸出30KW的功率，根據(jù)P=UI,電流約為30000W/560V，即電流約為54A，峰峰電流約為160A。若采用英飛凌的型號為FF300R12KS4，參數(shù)為1200V/300A的IGBT模塊的作為上述大功率變換電路的主開關器件，當飽和壓降Vce為3V，工作頻率為20KHZ時，開通損耗約為500W，關斷損耗約為500W。英飛凌的FF300R12KS4為半橋IGBT模塊，若上述大功率變換電路采用全橋式電路結(jié)構(gòu)，如圖1所示，需要兩個型號為FF300R12KS4的IGBT模塊，故在一個開關周期內(nèi)，整個開關器件的損耗約為2000W。在上述大功率變換電路中，功率電容等無源器件在流過大電流時，也會產(chǎn)生大量熱量，尤其在環(huán)境溫度升高時，它們的損耗會成倍增長。當電動汽車的充電主機機芯工作在最大功率時，開關損耗約為2500W?3000W，因此在電動車輛的充電主機機芯中，無法使用普通風冷的方式解決散熱問題，即使采用風冷的方式滿足了工作溫度，也會面臨風機噪聲過大和體積過大等問題。
[0006]本申請?zhí)峁┮环N地埋式電動汽車無線充電散熱裝置，該散熱裝置用于對一種地埋式電動汽車無線充電裝置的充電主機機芯進行散熱。該充電主機機芯中的大功率器件IGBT模塊和功率電容均安裝在上述散熱裝置中散熱器的散熱板上，當IGBT模塊中有電流流過時，會產(chǎn)生損耗發(fā)熱，該發(fā)熱的熱量可從IGBT模塊和功率電容傳遞到散熱板上。散熱器內(nèi)部具有循環(huán)管道，該循環(huán)管道與散熱板熱接觸，循環(huán)泵中的循環(huán)液由散熱器的進水口流入，在散熱板內(nèi)經(jīng)過循環(huán)管道后從出水口流出，通過儲液桶流向循環(huán)管，將散熱板上的熱量傳遞到了循環(huán)管，循環(huán)管對傳遞過來的熱量進行循環(huán)降溫，然后將循環(huán)管內(nèi)部的循環(huán)液傳遞到循環(huán)泵，上述循環(huán)管為循環(huán)管道結(jié)構(gòu)，將循環(huán)管置于冷卻液箱中，通過冷卻液箱中的冷卻液進行物理降溫，同時該冷卻液箱的外壁與土壤接觸，可以將熱量傳遞到大地，從而實現(xiàn)了對地埋式電動汽車無線充電主機機芯的散熱處理。
[0007]上述散熱裝置包括容納腔、隔熱層、循環(huán)管、支撐蓋板、冷卻液箱、循環(huán)泵、散熱器和儲液桶；容納腔為上端開口的柱體結(jié)構(gòu)；隔熱層采用隔熱材料制成，隔熱層覆蓋于容納腔柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)；支撐蓋板覆蓋于容納腔柱體結(jié)構(gòu)的上端，支撐蓋板與容納腔和隔熱層接觸，形成一密閉腔體；充電主機機芯置于密閉腔體內(nèi)部，散熱器與充電主機機芯熱接觸；循環(huán)管為循環(huán)管狀結(jié)構(gòu)，循環(huán)管纏繞于隔熱層外壁上，循環(huán)管管壁采用導熱材料制成，循環(huán)管內(nèi)部具有循環(huán)液；冷卻液箱內(nèi)部具有冷卻液，循環(huán)管置于冷卻液箱的冷卻液內(nèi)；循環(huán)管內(nèi)的循環(huán)液在循環(huán)泵的帶動下循環(huán)流動，循環(huán)液通過散熱器，對散熱器進行降溫。
[0008]上述循環(huán)管一端與儲液桶一端連接，儲液桶另一端與散熱器一端連接，散熱器的另一端與循環(huán)泵的一端連接，循環(huán)泵的另一端與循環(huán)管另一端連接。
[0009]上述儲液桶具有第三端作為加液口。
[0010]上述散熱裝置還包括散熱片，循環(huán)管內(nèi)的循環(huán)液在循環(huán)泵的帶動下循環(huán)流動，循環(huán)液通過散熱器和散熱片，對散熱器、循環(huán)管和散熱片進行降溫。
[0011]上述散熱片部分或全部置于地面之上。
[0012]上述循環(huán)管一端與儲液桶一端連接，儲液桶另一端與散熱器一端連接，散熱器的另一端與循環(huán)泵的一端連接，循環(huán)泵的另一端與散熱片的一端連接，散熱片的另一端與循環(huán)管的另一端連接；儲液桶具有第三端作為加液口。
[0013]上述地埋式電動汽車無線充電裝置的充電發(fā)射線圈置于支撐蓋板上。
[0014]上述隔熱層采用玻璃纖維、石棉、巖棉或硅酸鹽形成的隔熱材料制成。
[0015]上述循環(huán)管采用金屬、合金、金屬化合物或聚乙烯形成的導熱材料制成。
[0016]上述循環(huán)液和冷卻液為水或油，循環(huán)液與冷卻液相同或不同。
[0017]本申請的有益效果是:本申請?zhí)峁┮环N地埋式電動汽車無線充電散熱裝置，該散熱裝置采用循環(huán)液在散熱裝置內(nèi)部流動，用于對一種地埋式電動汽車無線充電裝置的充電主機機芯進行循環(huán)散熱，該充電主機機芯置于散熱裝置的容納腔內(nèi)，散熱裝置外部與土壤熱接觸，散熱裝置的熱量通過土壤傳遞出去。實施本申請的技術方案，可以解決地埋式電動汽車無線充電裝置散熱的技術問題。
【附圖說明】
[0018]圖1為本申請實施例全橋電路原理示意圖；
[0019]圖2為本申請一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本申請一種實施例原理示意圖；
[0021]圖4為本申請另一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本申請另一種實施例原理示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0024]實施例一:
[0025]本申請?zhí)峁┮环N地埋式電動汽車無線充電散熱裝置，該散熱裝置采用循環(huán)液在散熱裝置內(nèi)部流動，用于對一種地埋式電動汽車無線充電裝置的充電主機機芯實現(xiàn)循環(huán)散熱，該充電主機機芯置于散熱裝置的容納腔內(nèi)，散熱裝置外部與土壤熱接觸，散熱裝置的熱量通過土壤傳遞出去。
[0026]圖2為本申請一種實施例結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該散熱裝置包括容納腔1、隔熱層2、循環(huán)管3、支撐蓋板4、冷卻液箱5、循環(huán)泵6、散熱器7和儲液桶8。
[0027]上述容納腔I為上端開口的柱體結(jié)構(gòu)，容易理解的是，該柱體結(jié)構(gòu)包括圓柱體或棱柱體，其中棱柱體包括三棱柱體、四棱柱體或五棱柱體等棱柱體結(jié)構(gòu)。
[0028]上述隔熱層2覆蓋于容納腔I柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，該隔熱層2采用隔熱材料制成，在本實施例中，隔熱層2采用玻璃纖維、石棉、巖棉或硅酸鹽形成的隔熱材料制成。采用隔熱層2覆蓋于容納腔I柱體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，使容納腔I內(nèi)的溫度無法通過容納腔I的腔壁向外輻射，增加了容納腔I內(nèi)溫度的可控性。
[0029]上述支撐蓋板4覆蓋于容納腔I柱體結(jié)構(gòu)的上端，支撐蓋板4與容納腔I和隔熱層2接觸，形成一密閉腔體，充電主機機芯置于該密閉腔體內(nèi)部。地埋式電動汽車無線充電裝置的充電發(fā)射線圈置于支撐蓋板4上。
[0030]上述散熱器7與充電主機機芯熱接觸，即充電主機機芯內(nèi)的熱量可通過熱傳導傳遞到散熱器7。電動汽車的充電主機機芯內(nèi)部包含有大功率變換電路，該大功率變換電路常使用半橋式或全橋式電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，通常使用IGBT或MOSFET等開關型電子器件作為該橋式電路結(jié)構(gòu)的主開關器件。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；M0SFET驅(qū)動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。上述散熱器7與充電主機機芯熱接觸的原理圖如圖3所示，充電主機機芯中的大功率器件IGBT模塊和功率電容均安裝至散熱器7的散熱板上，IGBT模塊和功率電容工作過程中產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱器7的散熱板上。
[0031]