本實用新型屬于電力電子功率轉換領域,具體涉及一種大功率模塊化電源的風冷散熱結構。
背景技術:
隨著我國電動汽車越來越普及,充電樁建設需求量急劇加大,大量充電樁和充電模塊迅速流入市場。目前大部分研發(fā)生產模塊化充電電源的廠家,其技術路線基本沿用兩個傳統(tǒng)行業(yè):(1)電力電源行業(yè);(2)通信電源行業(yè)。上述兩個傳統(tǒng)行業(yè),其設備大部分在室內環(huán)境下運行,運行環(huán)境良好,沒有嚴重的灰塵和潮濕、鹽霧的問題。電源模塊產品基本上采用風冷方式進行散熱,不可避免的將電路板及敏感的電子元器件暴露在空氣中。
電動汽車充電站基本運行在戶外環(huán)境?;覊m較大、晝夜溫差導致的凝露、沿海地帶鹽霧、加油站附近的硫化物等,必然對電路板和敏感元器件腐蝕嚴重。雖然目前戶外電動汽車充電樁基本按照IP54的防護等級來設計,因散熱和防護是一對矛盾,導致防護效果仍不明顯,需要經常維護,同時充電設備的實際使用壽命大打折扣。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提供了一種大功率模塊化電源的風冷散熱結構,通過將大功率模塊化電源的熱量傳導至冷卻風道,冷卻風利用熱交換,將電源模塊的熱量帶至外部達到散熱的目的。本實用新型既保證了良好散熱效果,又避免了電路板和敏感元器件與帶有灰塵等雜質的冷卻空氣直接接觸,具有較好的防護效果。
本實用新型采用以下技術方案:
一種大功率模塊化電源的風冷散熱結構,大功率模塊化電源設置有冷卻風風道(2),該冷卻風風道內設置有冷卻設備,所述冷卻風風道與電源本身采用冷熱分離的方式分割設置。
進一步,大功率模塊化電源的主要發(fā)熱元器件所散發(fā)的熱量通過熱傳導裝置傳遞至冷卻風風道,傳導的熱量通過冷熱交換傳遞至電源外部。
進一步,電源本身的元器件設置在單獨的空腔內。
進一步,所述密封腔體內的主要發(fā)熱元器件與熱傳導材料緊密接觸,保證熱量及時、良好地傳導到散熱面。
進一步,所述熱傳導裝置的散熱面位于冷卻風風道中。
進一步,所述密封腔體內設置有內部散熱裝置,進行熱量均衡,防止局部過熱。
進一步,所述冷卻風風道中的散熱裝置包括分別位于冷卻風風道兩端的冷卻風進口風扇和冷卻風出口風扇。
進一步,所述冷卻風風道位于大功率模塊化電源的中部,與冷卻風風道相鄰設置有兩個密封腔體,大功率模塊化電源的各種元器件分布在這兩個密封腔體內。
進一步,大功率模塊化電源的中部設置有用于放置大功率模塊化電源各種元器件的密封腔體,與該密封腔體相鄰設置有兩個冷卻風風道。
與現(xiàn)有技術相比,本實用新型至少具有以下有益效果:本實用新型在電源模塊整機內設置冷卻風風道,在該風道內設置冷卻設備,且電源的主要發(fā)熱元器件產生的熱量通過熱傳導裝置傳遞至冷卻風風道內,通過冷熱交換將熱量傳遞至電源外部,以此實現(xiàn)電源模塊整體散熱的目的。
同時電源模塊的所有元器件放置于密封腔體內,避免了元器件受到外部環(huán)境灰塵、液體、鹽霧等物質的污染侵蝕發(fā)生損壞故障,實現(xiàn)了電源模塊的高防護等級。
【附圖說明】
圖1為本實用新型的大功率模塊化電源內部結構示意圖。
圖1說明:(1)是電源模塊整機,(2)是冷卻風風道,(3)是冷卻風進口風扇,(4)是冷卻風出口風扇,(5)是熱傳導材料,(6)是內部風扇,(7)是主要發(fā)熱元器件,(8)是密封腔體,(9)是其他電子元器件。
圖2為本實用新型的大功率模塊化電源內部結構的另一種變形示意圖。
【具體實施方式】
本實用新型的目的在于提供一種大功率模塊化電源的風冷散熱結構,以克服上述現(xiàn)有技術手段存在的缺陷。本實用新型同時解決大功率電源的散熱和防護問題,有效提高了電源模塊的防護效果,具有延長電源使用壽命、生命周期內免維護的優(yōu)點。
為達到上述目的,本實用新型采用如下技術方案:
采用整機電子元器件密封的方式將電源內部和冷卻空氣隔離,通過熱傳導材料將內部主要發(fā)熱器件的熱量傳導至冷卻風風道;通過冷卻風道進出口風扇快速輸送冷卻風,使傳導的熱量通過冷熱交換快速到模塊外部;達到電源模塊整體散熱的目的。
下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述:
請參閱圖1所示,一種大功率模塊化電源的風冷散熱結構,電源模塊整機1設置有冷卻風風道2,在本實施例中,冷卻風風道2設置在電源模塊整機的軸線上,在冷卻風風道2的兩端分別設置有兩個風扇,分別為冷卻風進口風扇3和冷卻風出口風扇4;與冷卻風風道相鄰且對稱設置有兩個密封空腔8,電源模塊的各種元器件(包括主要發(fā)熱元器件7和其他電子元器件9)布置在該兩個密封空腔8內,其中,發(fā)熱元器件,尤其是主要發(fā)熱元器件通過熱傳導材料5將熱量傳遞到冷卻風風道2內,通過冷卻風道進出口風扇快速輸送冷卻風,使傳導的熱量通過冷熱交換快速到模塊外部,達到電源模塊整體散熱的目的。所述主要發(fā)熱元器件包括但不僅限于功率半導體器件、磁性元器件等。
所述密封腔體8中進一步安裝有內部風扇6,主要發(fā)熱元器件7和熱傳導材料5緊密接觸進行導熱,熱傳導材料5的散熱面位于冷卻風風道2中,風道的冷卻風從進口風扇(3)進,從出口風扇(4)出,將熱量傳導至電源模塊外部
所述電源模塊整機內部采用冷熱分離,主要發(fā)熱元器件7和其他電子元器件9置于密封腔體8中進行冷熱分離。
申請人需要說明的是,雖然在本實施例中冷卻風風道2位于電源模塊整機的軸線上,而兩個密封腔體8與冷卻風風道相鄰設置,但是,在其他實施例中,如果將其調換,即密封腔體8位于電源模塊整機的軸線上,冷卻風風道設置兩個,與密封腔體相鄰設置,也是可以實現(xiàn)本實用新型的目的的,具體請參加圖2所示。