一种无风扇设计的充电桩散热系统的制作方法

本发明属于充电桩，尤其是一种无风扇设计的充电桩散热系统。

背景技术：

1、热管理是储能/充电技术中不可或缺的一部分，它关系到电池/电源的安全性、寿命以及整体的能量效率。随着电动汽车的普及，充电桩成为必不可少的设施。然而，传统的充电桩在运行过程中会产生大量热量，需要通过风扇等散热设备进行散热，这不仅增加了能耗，还容易受到环境因素的影响。同时风扇导致的噪音也是充电桩无法进入对噪音敏感的场所。尤其是随着大功率充电桩需求剧增，需要更大的风量进行散热，噪声更大。因此，开发一种无需风扇散热的充电桩具有重要的实际意义。

2、目前的充电桩散热技术普遍分为两种：(1)风冷散热充电桩是一种广泛应用于电动汽车充电领域的设备，其主要利用空气流动带走热量的原理，对充电桩内部发热部件进行散热，以保证充电桩的稳定运行。风冷散热充电桩的散热原理是通过风扇强迫空气流动，将充电桩内部产生的热量带走。当充电桩工作时，充电模块等部件会产生大量热量，风冷散热系统将这些热量通过散热器传递到空气中，实现降温。面对大功率充电和高密度储能的发展趋势，风冷散热充电桩存在的主要问题：(a)风冷散热系统需要高风量来提高散热效率的情况下，噪声问题就会特别突出，充电桩无法进入对噪音敏感的场所，如社区、高档写字楼等。(b)环境适应性问题，对于环境比较恶劣的应用场景，如矿山高粉尘、沿海高盐雾，风冷散热系统通过风扇会将粉尘或盐雾吸入到设备内部，导致设备故障。同时充电桩散热效果受环境温度、湿度、灰尘等因素影响较大。

3、(2)液冷超充充电桩采用冷板液冷散热方案，是一种高效的散热技术，主要用于大功率充电需求。这种技术通过冷却液体循环来吸收和散发热量，从而保持发热部件(如充电模)工作在适当的温度范围内。具体来说，冷板液冷散热系统主要由液冷机组、冷板、循环管路和快速接头等关键部件组成。在液冷系统中，发热部件产生的热量通过液冷板传递给循环的冷却液，然后冷却液将热量带到蒸发器释放，之后重新进入冷板循环。这个过程中，蒸发器从冷却液中吸取热量，然后通过压缩机和冷凝器将热量释放到周围环境中。冷板液冷散热方案的主要问题：(a)整个散热系统相对复杂，需要消耗大量能源解决散热问题，成本也不菲。(b)压缩机和冷凝器的散热也需要风扇将热量释放到周围环境中，噪声问题也无法有效解决。(c)冷板液冷系统管路接口较多，很难有效规避漏液风险，可能对系统产生灾难性故障。(d)环境适应性问题，对于环境比较恶劣的应用场景，如矿山高粉尘、沿海高盐雾，冷板散热系统仍然会通过风扇会将粉尘或盐雾吸入到设备内部，导致设备故障。同时增加了维护的成本，如防尘网的清洗工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无风扇设计的充电桩散热系统，以解决背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无风扇设计的充电桩散热系统，包括：

3、充电模块；

4、容器，所述容器内部填充有非导电介质，所述充电模块浸泡于所述非导电介质中；

5、盘管，所述盘管设置于所述容器内部并通过所述非导电介质热交换；

6、水冷却循环系统，包括盘管以及水箱，所述盘管与所述水冷却循环系统相连用于热量从所述盘管传输至水箱；

7、其中，所述水箱埋设于土壤中，供存储循环水，并通过土壤的恒温特性调节温度，所述水箱中设置有供搅动循环水形成散热活水的水箱循环组件。

8、本方案优选的，所述盘管为多路s形铜管，所述盘管的进口和出口设置为多路合一，并且进口和出口位于非导电介质外部，以防止液体泄漏对系统造成影响。

9、本方案优选的，所述非导电介质为硅油基物质。

10、本方案优选的，所述充电桩散热系统还包括循环泵，所述循环泵供驱动水冷却循环系统中的液体循环，以保持水箱的温度在一定范围内。

11、本方案优选的，所述充电桩散热系统还包括液冷充电枪和充电堆，所述液冷充电枪和充电堆与所述水冷却循环系统相连。用于吸收和散发热量。

12、本方案优选的，在所述水箱的两侧内壁上均固定密封连接有固定盒体，所述水箱循环组件包括转动安装在两个固定盒体之间的搅动翻转轴以及对称焊接在搅动翻转轴周侧的两个搅动翻转板件。

13、本方案优选的，所述水箱的一端内底壁安装有供搅动翻转板件搅动循环水时供循环水流动的搅动流动坡体件。

14、本方案优选的，所述搅动流动坡体件呈弧形状结构，且所述搅动流动坡体件的顶端设置有供被激起的循环水升起后呈弧形轨迹返回再次混合的搅动循环返流坡体。供循环水呈流动的活水以此冷却均匀。

15、本方案优选的，所述水箱的外部设置有散热组件，所述散热组件包括对称安装于水箱周侧外壁的多个散热扩展部以及一体连接于散热扩展部自由端的散热延伸部；

16、所述散热延伸部延伸插接至土壤中，进一步增加与土壤的接触面积。

17、本方案优选的，所述水箱背向搅动翻转板件的一侧内壁上部安装有固定限位板，所述固定限位板顶面等距开设有多个供连接至水箱中的管道插接的限位插孔。

18、与现有技术相比，本发明的技术效果和优点：

19、该无风扇设计的充电桩散热系统，该系统具有结构简单、散热效果好、能耗低的特点。本发明将充电桩内部的中高发热部件充电模块浸泡在一个充满导热性能良好的非导电介质密闭容器内，很好的保证了系统温度的一致性。通过同样浸泡在非导电介质内的散热盘管进行高效热交换，将非导电介质内的热量传递到盘管内的液体中。散热盘管的设计采用多个s型铜管并联的方式，铜管进口多路合一，出口多路合一，进出口在密闭容器外，有效避免散热盘管液体漏液对系统的影响。散热盘管内的液体与埋入土壤中的水箱相连，通过循环泵使液体循环散热。利用土壤恒温特性，使水箱温度保持在零上一定的温度范围内。整个散热系统无需风扇散热，可以将噪声降低到极致。为实现上述目的，无需风扇散热，降低了能耗，提高了充电桩的运行效率，极大的降低了充电桩的噪音；

20、非导电介质的使用避免了漏电等安全隐患，保证了充电桩的安全性。其中所述非导电介质为硅油基物质；

21、水箱循环组件促进水箱内水的循环流动，形成散热活水。提高了水箱内水的散热效率，散热延伸部延伸插接至土壤中，进一步增加与土壤的接触面积。提高了整个系统的散热能力。

技术特征：

1.一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述盘管(40)为多路s形铜管，所述盘管(40)的进口和出口设置为多路合一，并且进口和出口位于非导电介质(30)外部。

3.根据权利要求2所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述非导电介质(30)为硅油基物质。

4.根据权利要求3所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述充电桩散热系统还包括循环泵(50)，所述循环泵(50)供驱动水冷却循环系统(110)中的液体循环，以保持水箱(60)的温度。

5.根据权利要求4所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述充电桩散热系统还包括液冷充电枪(70)和充电堆(80)，所述液冷充电枪(70)和充电堆(80)与所述水冷却循环系统(110)相连。

6.根据权利要求5所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：在所述水箱(60)的两侧内壁上均固定密封连接有固定盒体(801)，所述水箱循环组件(80)包括转动安装在两个固定盒体(801)之间的搅动翻转轴(8012)以及对称焊接在搅动翻转轴(8012)周侧的两个搅动翻转板件(802)。

7.根据权利要求6所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述水箱(60)的一端内底壁安装有供搅动翻转板件(802)搅动循环水时供循环水流动的搅动流动坡体件(803)。

8.根据权利要求7所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述搅动流动坡体件(803)呈弧形状结构，且所述搅动流动坡体件(803)的顶端设置有供被激起的循环水升起后呈弧形轨迹返回再次混合的搅动循环返流坡体(804)。

9.根据权利要求8所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述水箱(60)的外部设置有散热组件(90)，所述散热组件(90)包括对称安装于水箱(60)周侧外壁的多个散热扩展部(901)以及一体连接于散热扩展部(901)自由端的散热延伸部(902)；

10.根据权利要求9所述的一种无风扇设计的充电桩散热系统，其特征在于：所述水箱(60)背向搅动翻转板件(802)的一侧内壁上部安装有固定限位板(100)，所述固定限位板(100)顶面等距开设有多个供连接至水箱(60)中的管道插接的限位插孔(10001)。

技术总结本发明公开了一种无风扇设计的充电桩散热系统，属于充电桩技术领域，包括充电模块；容器，所述容器内部填充有非导电介质，所述充电模块浸泡于所述非导电介质中；盘管，所述盘管设置于所述容器内部并通过所述非导电介质热交换；水冷却循环系统，包括盘管以及水箱，所述盘管与所述水冷却循环系统相连用于热量从所述盘管传输至水箱；其中，所述水箱埋设于土壤中，供存储循环水，并通过土壤的恒温特性调节温度，所述水箱中设置有供搅动循环水形成散热活水的水箱循环组件。无需风扇散热，降低了能耗，提高了充电桩的运行效率，极大的降低了充电桩的噪音。技术研发人员：王曼,李佳媚受保护的技术使用者：杭州京工电科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10