本發(fā)明屬電動(dòng)汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有散熱降溫功能的充電樁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近期，電動(dòng)汽車發(fā)展迅猛，電動(dòng)汽車的充電樁的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，充電樁再給電動(dòng)汽車充電過(guò)程中，充電樁的變壓器、整流模塊以及電路板均會(huì)產(chǎn)生熱量，隨著熱量不斷發(fā)散出來(lái)，整個(gè)充電樁內(nèi)部的溫度就會(huì)快速升高，當(dāng)充電樁內(nèi)部熱量達(dá)到一定溫度值的時(shí)候，高溫環(huán)境將影響充電樁內(nèi)部的電路板穩(wěn)定運(yùn)行，可能出現(xiàn)電子故障降低充電樁的充電效率。倘若充電樁內(nèi)部多個(gè)問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)，也可能出現(xiàn)火災(zāi)隱患出現(xiàn)。

目前，充電樁的充電回路中整流模塊的冷卻基本上采用水水散熱降溫系統(tǒng)或者風(fēng)風(fēng)散熱降溫。這兩種冷卻方式的介質(zhì)都是水，水的導(dǎo)熱性好，但絕緣性差，水循環(huán)系統(tǒng)工藝要求較高，安裝復(fù)雜，維護(hù)工作量大，而且一旦漏水，會(huì)帶來(lái)較大的安全隱患。采用水冷必須解決冷卻水的純度和長(zhǎng)期運(yùn)行維護(hù)時(shí)系統(tǒng)的可靠性以及腐蝕性的問(wèn)題。隨著充電的進(jìn)行，整流模塊發(fā)熱量增大，所以散熱降溫成為重要的問(wèn)題?，F(xiàn)有的水水散熱降溫系統(tǒng)或風(fēng)風(fēng)散熱降溫系統(tǒng)這兩種方式管路構(gòu)成復(fù)雜，密封接頭多，容易發(fā)生泄露事故，而且隨著整流模塊的元器件的發(fā)熱量的不斷增大，這兩種散熱方式已逐漸不能滿足要求。

采用風(fēng)風(fēng)散熱降溫，由于充電樁內(nèi)部的熱量較大，需要采用多個(gè)風(fēng)機(jī)同時(shí)進(jìn)行散熱，有冷卻效果差、噪音較大的缺點(diǎn)。另外，風(fēng)風(fēng)散熱的冷卻方式使用環(huán)境溫度下的空氣作為冷媒，散熱器吸收的熱量均被散失，沒(méi)有得到利用，造成了能量的浪費(fèi)。

專利申請(qǐng)?zhí)枺?01320159121.1，公開直流充電樁包括本體，所述本體內(nèi)設(shè)有散熱風(fēng)扇和散熱通道，散熱風(fēng)扇固定在本體上，且散熱風(fēng)道沿著本體的內(nèi)壁延伸至本地的外面，所述散熱風(fēng)扇連接本體內(nèi)部的電子元器件部分，散熱風(fēng)扇將本體內(nèi)的熱量通過(guò)散熱管道排出體外，此實(shí)用新型缺點(diǎn)是風(fēng)扇噪音較大，通過(guò)風(fēng)扇將熱量吹走這種散熱方式散熱效果較差。

專利申請(qǐng)?zhí)枺?01510948698.4公開了充電樁液冷電子散熱器及充電樁，其中，充電樁液冷電子散熱器設(shè)有帶出水口的電動(dòng)泵、與電動(dòng)泵所述出水口相連通的管體、管體另一端與散熱器相連接，散熱器中通有冷卻液，易發(fā)熱部件放置在散熱器旁邊與冷卻液不接觸。在這個(gè)發(fā)明中，易發(fā)熱部件與散熱器接觸不緊密，散熱效果較差。

為了解決這些問(wèn)題，特此提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種利用液冷散熱的充電樁。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，

一種利用液冷散熱的充電樁，主要包括主充電回路、中央處理器，主充電回路與中央處理器兩連接；主充電回路包括易發(fā)熱模塊，中央處理器包括通信單元和控制單元，所述充電樁還包括油浸型散熱器，在油浸型散熱器的底部安裝有所述易發(fā)熱模塊；所述的易發(fā)熱模塊主要包括整流模塊以及功率變換模塊。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述充電樁系統(tǒng)還包括油泵，油泵與油浸型散熱器、油箱相相連接，油泵還與中央處理器的控制單元相連接并在其控制下工作。

優(yōu)選的，所述油浸型散熱器內(nèi)還安裝有溫度感應(yīng)器以及油量探測(cè)器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述充電樁系統(tǒng)還包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)分別與油箱以及中央處理器相連接。

優(yōu)選的，所述冷卻系統(tǒng)可以是水冷系統(tǒng)或風(fēng)冷系統(tǒng)。

一種充電樁的散熱降溫的方法，所述方法包括以下幾個(gè)步驟：

s01：充電樁的中央處理器控制充電回路中的整流模塊以及功率變換模塊給電池模塊充電；

s02：開始計(jì)時(shí)，k分鐘后，中央處理器根據(jù)油量探測(cè)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的剩余油量；

s03：如果剩余油量小于油量標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器根據(jù)剩余油量以及油泵的流速，計(jì)算供油時(shí)間；

如果剩余油量大于或等于油量標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器根據(jù)溫度感應(yīng)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的溫度；

s04：如果冷卻油的溫度大于溫度標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器控制油泵從散熱器中抽出冷卻油，轉(zhuǎn)s02；

如果冷卻油的溫度小于或等于溫度標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s02。

所述步驟s03中，設(shè)定供油時(shí)間t，設(shè)定油量標(biāo)準(zhǔn)值為b升，剩余油量為r升，油泵的流速為s升/秒，供油時(shí)間t等于b-r/s。

所述油量標(biāo)準(zhǔn)值為至少冷卻油的油量到達(dá)油量標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，冷卻油完全覆蓋油浸型散熱器內(nèi)的發(fā)熱模塊。

所述步驟s02中k取值為5分鐘。

有益效果：

本發(fā)明中，首先利用油浸型散熱器內(nèi)的冷卻油與易發(fā)熱部件接觸面積較大，可以實(shí)現(xiàn)全面接觸，散熱效果較好；其次，易發(fā)熱部件的熱量慢慢的傳到冷卻油中，冷卻油也在自然條件下散熱，相當(dāng)于增大了散熱面積，加快了易發(fā)熱部件的散熱。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明充電樁實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明充電樁實(shí)施例2的流程圖。

圖3是本發(fā)明充電樁實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)框圖。

圖4是本發(fā)明充電樁實(shí)施例4的流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1，一種帶有散熱降溫功能的充電樁系統(tǒng)，主要包括主充電回路、中央處理器。

主充電回路與中央處理器兩連接。主充電回路主要包括整流模塊、功率變換模塊。主充電回路負(fù)責(zé)電池模塊的充電處理。

中央處理器包括通信單元和控制單元，通信單元負(fù)責(zé)中央處理器同外部系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，控制單元負(fù)責(zé)接收中央處理器的指令并控制與其連接的其他部件。

在充電樁系統(tǒng)充電的過(guò)程中，主充電回路其主要的作用，整流模塊、功率變換模塊發(fā)熱較大。

充電樁系統(tǒng)還包括油浸型的散熱器，在油浸型散熱器的底部安裝有充電樁系統(tǒng)中易發(fā)熱模塊。優(yōu)選的，易發(fā)熱模塊有整流模塊以及功率變換模塊。

油浸型的散熱器中還安裝有溫度感應(yīng)器以及油量探測(cè)器。溫度感應(yīng)器用來(lái)感應(yīng)油浸型散熱器中冷卻油的溫度，油量探測(cè)器用來(lái)測(cè)量油浸型散熱器中冷卻油的剩余量。

充電樁系統(tǒng)還包括油泵，油泵同中央處理器的控制單元相連接，油泵的另一端同油浸型散熱器相連接。油泵還與油箱相連接。為了達(dá)到較好的冷卻效果，可以配置多個(gè)油箱，確保有足夠油量進(jìn)行散熱處理。多個(gè)油箱同油泵相連接，油泵可以選擇合適的溫度油箱內(nèi)的備用油并將其泵入到散熱器中進(jìn)行散熱處理。

選取絕緣不導(dǎo)電、燃點(diǎn)較大不易燃的油質(zhì)作為冷卻油，比如二甲基硅油。

使用冷卻油進(jìn)行散熱的好處在于，第一，冷卻油與易發(fā)熱部件接觸面積較大，可以全面接觸，散熱效果較好；第二，易發(fā)熱部件的熱量慢慢的傳到冷卻油中，冷卻油也在自然條件下散熱，相當(dāng)于增大了散熱面積，加快了易發(fā)熱部件的散熱。

實(shí)施例2：參照?qǐng)D2，對(duì)實(shí)施例所述的充電樁系統(tǒng)的降溫原理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

s01：充電樁的中央處理器控制充電回路中的整流模塊以及功率變換模塊給電池模塊充電，轉(zhuǎn)s02；

s02：開始計(jì)時(shí)，k分鐘后，中央處理器根據(jù)油量探測(cè)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的剩余油量，轉(zhuǎn)s03；

s03：中央處理器判斷剩余油量是否少于標(biāo)準(zhǔn)值，如果判斷結(jié)果為是，剩余油量小于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s04；如果判斷結(jié)果為否，即剩余油量大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s07；

s04：中央處理器根據(jù)剩余量以及油泵的流速，計(jì)算供油時(shí)間m，轉(zhuǎn)s05；

s05：中央處理器控制油泵向散熱器中輸入冷卻油n分鐘，轉(zhuǎn)s06；

s06：n分鐘后，中央處理器控制油泵停止工作；

s07：中央處理器根據(jù)溫度感應(yīng)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的溫度，轉(zhuǎn)s08；

s08：中央處理器判斷冷卻油的溫度是否大于標(biāo)準(zhǔn)值，如果判斷結(jié)果為是，冷卻油的溫度大于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s09；如果判斷結(jié)果為否，冷卻油的溫度小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s02；

s09：中央處理器控制油泵從散熱器中抽出冷卻油n分鐘，轉(zhuǎn)s02。

具體的，充電樁系統(tǒng)在充電過(guò)程中，整流模塊以及功率變換模塊是主要的發(fā)熱模塊，如果發(fā)熱模塊中的熱量不及時(shí)排出的話，長(zhǎng)時(shí)間的高熱環(huán)境會(huì)加速整流模塊以及功率變換模塊的老化損壞，嚴(yán)重?fù)p害充電樁系統(tǒng)，縮短充電樁的使用壽命，所以整流模塊以及功率變換模塊的散熱問(wèn)題為充電樁研究中的重要問(wèn)題。

在本實(shí)施中，充電樁在給電動(dòng)汽車充電的過(guò)程中，主要是中央處理器控制充電回路中的整流模塊以及功率變換模塊開始給電動(dòng)汽車的電池模塊充電。開始計(jì)時(shí)，k分鐘后，中央處理器根據(jù)油量探測(cè)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的剩余油量，中央處理器判斷剩余油量是否少于標(biāo)準(zhǔn)值，如果剩余油量小于標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器根據(jù)剩余量以及油泵的流速，計(jì)算供油時(shí)間t，設(shè)定油量標(biāo)準(zhǔn)值為b升，剩余油量為r升，油泵的流速為s升/秒，供油時(shí)間等于b-r/s，中央處理器控制油泵向散熱器中輸入冷卻油t，t時(shí)間后，中央處理器控制油泵停止工作。

如果剩余油量大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，即剩余油量大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器根據(jù)溫度感應(yīng)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的溫度，中央處理器判斷冷卻油的溫度是否大于標(biāo)準(zhǔn)值，如果判斷結(jié)果為冷卻油的溫度大于標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器控制油泵從散熱器中抽出冷卻油n分鐘；

如果判斷結(jié)果為冷卻油的溫度小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，中央處理器根據(jù)油量探測(cè)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的剩余油量，進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)。

關(guān)于上述k，油量標(biāo)準(zhǔn)值的選定：

k選取值不宜過(guò)小，如果k的取值過(guò)小，將會(huì)出現(xiàn)過(guò)于頻繁的檢測(cè)充電回路的充電狀況，效率較低，k的選取值也不宜過(guò)大，如果k的選值過(guò)大，將會(huì)出現(xiàn)在這k分鐘內(nèi)，充電回路的發(fā)熱模塊長(zhǎng)時(shí)間的超過(guò)額定溫度，導(dǎo)致?lián)p壞的發(fā)生，在這個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選地，k設(shè)定為5分鐘。

油量標(biāo)準(zhǔn)值可設(shè)定的最小值為剛好漫過(guò)散熱器中內(nèi)的整流模塊以及功率變換模塊，標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)定越大，散熱器中冷卻油的油量越多，散熱效果越好，散熱器中冷卻油的油量越少，需要的油量越少，成本越低。

優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為漫過(guò)散熱器中內(nèi)的整流模塊以及功率變換模塊，為整個(gè)散熱器盛油量四分之三的量。

實(shí)施例3：下面結(jié)合另外一種結(jié)構(gòu)對(duì)充電樁系統(tǒng)的降溫原理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

參照?qǐng)D3，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于，所述充電樁系統(tǒng)還包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)分別與油箱以及中央處理器相連接，冷卻系統(tǒng)在中央處理器的控制單元的控制下，可以對(duì)油箱進(jìn)行降溫處理。為了實(shí)現(xiàn)在油箱的溫度過(guò)高時(shí)對(duì)油箱進(jìn)行降溫處理，油箱內(nèi)部設(shè)有輔助溫度感應(yīng)器。輔助溫度感應(yīng)器同中央處理器進(jìn)行通訊連接，中央處理器通過(guò)輔助溫度感應(yīng)器可以獲取油箱內(nèi)儲(chǔ)存的備用油的溫度。

如果備用油的溫度過(guò)熱，自然降溫條件下備用油的溫度下降較慢不能滿足給散熱器中的易發(fā)熱部件進(jìn)行降溫處理時(shí)，中央處理器將會(huì)啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，加快油箱內(nèi)的備用油的散熱處理。

冷卻系統(tǒng)可以是水冷系統(tǒng)，也可以是風(fēng)冷系統(tǒng)，或者其他別能加快油箱內(nèi)的備用油的散熱處理的任何方式。

在這個(gè)實(shí)施例中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)置，相對(duì)實(shí)施例1，可以減少油箱內(nèi)的備用油貯存量，在實(shí)施例1中，為了達(dá)到較好的冷卻效果，需要配置足夠多的油箱，確保有足夠油量進(jìn)行散熱處理。在這個(gè)實(shí)施例中，可以減少油箱的數(shù)量，通過(guò)設(shè)置冷卻系統(tǒng)給油箱的備用油進(jìn)行降溫處理。

實(shí)施例4：參照?qǐng)D4，參照又一實(shí)施方式對(duì)充電樁系統(tǒng)的降溫原理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

本實(shí)施例同實(shí)施例2不同處在于，在整個(gè)降溫處理流程中增加了s20、s21，冷卻處理的流程，具體參照流程如下：

s11：充電樁的中央處理器控制充電回路中的整流模塊以及功率變換模塊給電池模塊充電，轉(zhuǎn)s12；

s12：開始計(jì)時(shí)，k分鐘后，中央處理器根據(jù)油量探測(cè)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的剩余油量，轉(zhuǎn)s13；

s13：中央處理器判斷剩余油量是否少于標(biāo)準(zhǔn)值，如果判斷結(jié)果為是，剩余油量小于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s14；如果判斷結(jié)果為否，即剩余油量大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s17；

s14：中央處理器根據(jù)剩余量以及油泵的流速，計(jì)算供油時(shí)間m，轉(zhuǎn)s15；

s15：中央處理器控制油泵向散熱器中輸入冷卻油n分鐘，轉(zhuǎn)s16；

s16：n分鐘后，中央處理器控制油泵停止工作；

s17：中央處理器根據(jù)溫度感應(yīng)器檢測(cè)散熱器中冷卻油的溫度，轉(zhuǎn)s18；

s18：中央處理器判斷冷卻油的溫度是否大于標(biāo)準(zhǔn)值，如果判斷結(jié)果為是，冷卻油的溫度大于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s19；如果判斷結(jié)果為否，冷卻油的溫度小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，轉(zhuǎn)s12；

s19：中央處理器控制油泵從散熱器中抽出冷卻油n分鐘，轉(zhuǎn)s20；

s20：判斷油箱內(nèi)的冷卻油的溫度是否低于額定溫度，如果判斷結(jié)果為是，符合給散熱器加油的標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)s12；如果判斷結(jié)果為否，轉(zhuǎn)s21；

s21：中央處理器開啟冷卻裝置對(duì)油箱進(jìn)行降溫處理。

所述額定溫度設(shè)定范圍的最大值為小于散熱器中易發(fā)熱部件被損壞的額定溫度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。