一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)；包括其下部背板留有進風口(6)和其上部前面板留有出風口(7)的機柜(1)；所述進風口(6)的前端依次設置有進風風扇、以及其管道豎直安置于S形風管(23)進風口一端的制冷盤管(15)；所述S形風管(23)的出風口(24)指向所述機柜(1)前上方；所述出風口(7)的后端依次設置有排風風扇和充電模塊(8)；所述充電模塊(8)上方設置有控制裝置(9)。本實用新型對于大功率戶內充電機，避免了充電間內熱氣聚集導致的冷卻效果不佳；對于戶外充電機，解決了機柜外殼防護與功率器件散熱的矛盾，使大功率充電機也能成為戶外充電機，在戶外安裝、投運、使用。
【專利說明】一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)

【技術領域】
:
[0001]本實用新型涉及一種風冷系統(tǒng)，尤其涉及一種采用冷凍水對電動汽車充電機的進風預冷的風冷系統(tǒng)。

【背景技術】
:
[0002]電動汽車充電機采用模塊化配置，機柜內多臺同型號的充電模塊并聯(lián)運行，輸出相同電壓，共同分擔負載電流。隨著電路拓撲結構的改進和磁集成技術的應用，充電模塊的開關頻率和功率密度不斷提升，外殼體積顯著縮小，但風扇轉速隨之加快，通風散熱變得尤為重要。對于電力電子設備，一般工作溫度每升高10°c，壽命縮短為原來的一半。
[0003]電動汽車充電機米用風冷方式，機柜的進風口設有風扇，冷空氣從機柜前面板的進風口進入，穿過充電模塊內部風道后，由機柜背板的出風口排出。降溫效果取決于風扇旋轉產生的風流量，進風口的有效進風面積，出風口的有效出風面積，和柜外冷、熱空氣對流的順暢。
[0004]為了阻止柜外粉塵進入電動汽車戶外充電機的內部，機柜的通風口處安裝有防塵過濾網，防塵過濾網在攔阻懸浮顆粒物的同時，也大幅降低了風道中的氣流速度；為了保證防護效果，通常還要縮減進風口和出風口的有效面積。由于無法解決機柜外殼防護與功率器件散熱的矛盾，戶外充電機僅作為小型充電機，為車載電池容量較小的乘用車充電，并逐步被大功率的戶內充電機所取代。
[0005]另外，電動汽車充電機應能經受GB/T 2423.4-2008規(guī)定的交變濕熱試驗，試驗以“呼吸”效應為主要受潮機理，用于驗證設備在潮濕環(huán)境下的耐受能力?！昂粑毙男纬蓹C理及危害如下:
[0006]電力電子設備啟停或載荷變化將導致內部器件發(fā)生熱脹冷縮，器件空腔內的氣壓隨之變化，空腔內、外氣體通過器件表面的縫隙發(fā)生交換，空氣中的水汽和可溶化學污染物將穿過縫隙，被吸入器件內部，水汽在空腔內不斷聚積，最終凝結成水珠，并在器件內部沉積。凝結水中的化學物質腐蝕器件內部結構，凝結水中的鹽分降低器件內部絕緣性能，導致器件加速失效。
[0007]現有工藝是在電動汽車充電模塊內部噴涂三防涂料，固化后會在器件表面形成一層透明的硬質保護膜，可以防潮濕、防霉變和防鹽霧，但熱脹冷縮產生的應力將導致硬質涂層隨同器件表面一同開裂，從而喪失防護作用。
實用新型內容:
[0008]為了克服現有技術中所存在的上述不足，本實用新型提供一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)。
[0009]本實用新型采用的技術方案是:一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)，包括其下部背板留有進風口(6)和其上部前面板留有出風口(7)的機柜⑴；其改進之處在于:所述進風口(6)的前端依次設置有進風風扇、以及其管道豎直安置于S形風管(23)進風口一端的制冷盤管(15);所述S形風管(23)的出風口(24)指向所述機柜(I)前上方；所述出風口(7)的后端依次設置有排風風扇和充電模塊(8);所述充電模塊(8)上方設置有控制裝置(9)。
[0010]優(yōu)選的，所述機柜(I)背板上設置有其進風口為所述機柜(I)的進風口 ￠)，其出風口為所述S形風管(23)的出風口(24)的封閉箱體(2);所述進風風扇、所述S形風管
(23)、所述制冷盤管(15)設置在所述封閉箱體(2)內；所述制冷盤管(15)的有效過風面積等于所述進風口(6)的有效進風面積，等于所述S形風管(23)的出風口(24)的有效出風面積。
[0011]進一步，所述機柜(I)的進風口(6)上安裝有鋼絲防護網或防護百葉窗(21)，所述機柜(I)的出風口(7)和所述S形風管(23)的出風口(24)上安裝有鋼絲防護網。
[0012]進一步，所述制冷盤管(15)的進風端連接有供水管(16)，其出風端連接有回水管(17)，其底部設置有集水盤(18)，所述集水盤(18)底端設置有逆止閥(19)和排水管(20);
[0013]所述供水管(16)和所述回水管(17)依次穿出所述S形風管(23)下側管壁、所述封閉箱體(2)底板和所述機柜(I)底板后，與站內供冷系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)相連；
[0014]所述排水管(20)依次穿出所述封閉箱體(2)底板和所述機柜⑴底板后，將所述集水盤(18)中的冷凝水排入站內的排水系統(tǒng)。
[0015]進一步，所述供冷系統(tǒng)由與制冷主機(31)相連的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)組成；
[0016]所述制冷主機(31)設置有冷凍水進水口、冷凍水出水口、冷卻水進水口、冷卻水出水口 ；
[0017]所述冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)包括冷凍水泵(34)、分水器(35)和集水器(36);所述制冷主機(31)的冷凍水出水口、所述冷凍水泵(34)、所述分水器(35)、所述供水管(16)、所述制冷盤管(15)、所述回水管(17)、所述集水器(36)、所述制冷主機(31)的冷凍水進水口依次相連，形成閉合的水循環(huán)回路；
[0018]所述冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)包括戶外冷卻塔(32)、冷卻水泵(33);所述制冷主機(31)的冷卻水出水口、所述戶外冷卻塔(32)、所述冷卻水泵(33)、所述制冷主機(31)的冷卻水進水口依次相連，形成閉合的水循環(huán)回路。
[0019]進一步，所述封閉箱體(2)內的所述供水管(16)和所述回水管(17)上設置有流量控制閥(37)，用于控制制冷盤管(15)中的冷凍水流量。
[0020]優(yōu)選的，所述充電模塊(8)包括水平鑲嵌在所述機柜(I)前面板上的機箱，以及安裝在所述機箱內的變壓器、電抗器、數字信號處理器和電力電子功率器件；所述變壓器和所述電抗器設置在所述機箱內風道兩側；所述數字信號處理器和所述電力電子功率器件設置在所述機箱內風道中央，所述電力電子功率器件靠近所述機箱尾部；所述機箱尾部安裝有鋼絲防護網；
[0021]所述電力電子功率器件上設置有散熱器；所述散熱器與所述電力電子功率器件之間灌注有導熱硅膠。
[0022]進一步，所述制冷盤管(15)與所述流量控制閥(37)之間設置有兩端分別與回水管(17)和供水管(16)連通的旁通管(38);所述旁通管(38)上設置有兩個電動通止閥
(39)，以及位于所述兩個電動通止閥(39)之間的循環(huán)水泵(40)和電動排水閥(41)，所述旁通管(38)通過電動排水閥(41)與排水管(20)連通。
[0023]進一步，所述進風口(6)的鋼絲防護網內側安裝有防塵過濾網(10)，所述出風口
(7)的鋼絲防護網內側安裝有防塵隔離網(11)，所述進風口(6)處設置有測量柜外空氣溫度的溫度傳感器。
[0024]進一步，所述進風口(6)的防護百葉窗(21)外側安裝有可拆卸的扣蓋，所述防護百葉窗(21)與所述進風風扇之間安裝有靜電空氣過濾器(22);所述靜電空氣過濾器(22)底部設置有其出灰口(26)鑲嵌在封閉箱體(2)底板上的灰斗(25)。
[0025]進一步，所述封閉箱體(2)與充電模塊(8)之間設置有垂直于所述機柜(I)背板的隔板(4)，所述S形風管(23)嵌入在所述隔板(4)，所述隔板(4)與所述機柜(I)的接縫處壓有毛氈密封條，所述隔板(4)上設置有用于線纜(13)穿行的錐形隔離孔套(14)。
[0026]與最接近的現有技術相比，本申請具有如下有益效果:
[0027](I)在機柜的進風口處安裝制冷盤管，降低了進風溫度，對于大功率的戶內充電機，避免了充電間內熱氣聚集導致的冷卻效果不佳；對于戶外充電機，解決了機柜外殼防護與功率器件散熱的矛盾，使大功率充電機也能安裝在戶外；
[0028](2)制冷盤管的下部有承接冷凝水的集水盤，將除濕過程中產生的冷凝水和冷凝水中的化學污染物排入電動汽車充電站內的排水系統(tǒng)；
[0029](3)集水盤的下端有逆止閥，防止了排水管路中的潮氣竄入機柜；
[0030](4)利用電動汽車充電站內中央空調系統(tǒng)產生的冷凍水作為制冷盤管的冷源，不需要添置專用制冷設備；
[0031](5)封閉箱體的進風口安裝防護百葉窗，其防護等級滿足IP44，百葉窗的后部有靜電空氣過濾器，百葉窗能阻止手指、手持細長物體，以及柜外的淋水、噴水或濺水觸及窗后靜電空氣過濾器內的高壓帶電部位；
[0032](6)封閉箱體內安裝有靜電空氣過濾器，能阻止PMlO和PM2.5級別的懸浮顆粒物進入機柜，避免細顆粒污染物引發(fā)的充電機故障；
[0033](7)封閉箱體內的制冷盤管位于靜電空氣過濾器的后部，防止空氣中的懸浮顆粒物與冷凝水混合后，粘附在制冷盤管上；
[0034](8)隔板上設置有用于線纜穿行的錐形隔離孔套，可以有效防止機柜下層的灰塵經電纜穿線孔進入機柜上層。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0035]附圖1:實施例1的風冷系統(tǒng)及機柜結構示意圖；
[0036]附圖2:實施例1的供冷系統(tǒng)示意圖；
[0037]附圖3:實施例1控制方法的程序流程圖；
[0038]附圖4:實施例1的恒流充電階段供冷子程序的程序流程圖；
[0039]附圖5:實施例1的恒壓充電階段供冷子程序的程序流程圖；
[0040]附圖6:實施例2的風冷系統(tǒng)及機柜結構示意圖；
[0041]附圖7:實施例2的供冷系統(tǒng)示意圖；
[0042]附圖8:實施例2控制方法的程序流程圖；
[0043]附圖9:實施例2的恒壓充電階段除濕子程序的程序流程圖；
[0044]附圖10:實施例2的防止制冷盤管凍結子程序的程序流程圖；
[0045]附圖11:實施例3的機柜結構及器件布置示意圖；
[0046]附圖12:實施例3中除塵除濕裝置的結構及器件布置示意圖；
[0047]附圖13:實施例3控制方法的程序流程圖；
[0048]附圖14:實施例3的恒流充電階段除濕子程序的程序流程圖；
[0049]附圖15:實施例3的恒壓充電階段除濕子程序的程序流程圖。
[0050]其中:1_機柜；2-箱體；4-隔板；5-電纜溝；6-進風□ ;7_出風□ ;8_充電模塊；9-控制裝置；10_防塵過濾網；11_防塵隔離網；12_接線端子排；13_線纜；14_隔離孔套；15-制冷盤管；16-供水管；17-回水管；18-集水盤；19-逆止閥；20_排水管；21_防護百葉窗；22_靜電空氣過濾器；23-S形風管；24_箱體的出風口 ；25_灰斗；26_出灰口 ；28_毛氈密封圈；31_制冷主機；32_戶外冷卻塔；33_冷卻水泵；34_冷凍水泵；35_分水器；36_集水器；37_流量控制閥；38_旁通管；39_電動通止閥；40_循環(huán)水泵；41_電動排水閥。

【具體實施方式】
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[0051]為了更好地理解本實用新型，下面結合說明書附圖對本實用新型的內容做進一步的描述:
[0052]本實用新型提供的第I個實施例的風冷系統(tǒng)如圖1所示:
[0053]本實用新型提供的第I個實施例用于電動汽車充電站中的大功率戶內充電機。充電間內空間有限，熱氣聚集，不利于對流散熱，本實施例在機柜的進風口處安裝進風預冷裝置，通過降低進風溫度，提升風冷的降溫效果；由于充電間內溫度升高，導致相對濕度降低，因此本實施例僅增強風冷的降溫效果，不涉及“呼吸”效應的防護。
[0054]風冷系統(tǒng)位于框架和覆板拼接緊密的封閉機柜內，機柜I的背板下方設有進風口6，鑲嵌在機柜前面板的充電模塊8的前面板上設有出風口 7 ;柜外冷空氣從進風口 6進入柜內，經過進風預冷裝置和柜內后部的氣流通道，穿過充電模塊8內的風道，由充電模塊8前面板的出風口 7排除柜外；受制于柜內氣流組織和器件布局，本實用新型的進風方式為后面板進風，前面板出風，與傳統(tǒng)方式不同。風冷系統(tǒng)包括進風預冷裝置，充電模塊8及內部風道，控制裝置9，和柜內氣流布局。
[0055]進風預冷裝置
[0056]進風預冷裝置位于機柜I下方的箱體2中，該箱體的箱體板為鐵制，相互之間拼接緊密，使其成為封閉箱體；箱體2的進風口 6鑲嵌于機柜I背板，箱體2的進風口 6即為機柜I的進風口 6，箱體2的出風口 24位于機柜I內部，作為氣流通道的起點。進風預冷裝置由風系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩部分組成。
[0057]風系統(tǒng)
[0058]進風預冷裝置的風系統(tǒng)包裹在箱體2中的風管內，沿風管的氣流方向，依次為進風口 6，進風風扇，制冷盤管15，S形風管23及箱體的出風口 24。為了防止人員觸及進風風扇，進風口 6加裝了鋼絲防護網，為了防止異物墜入S形風管23，箱體的出風口 24也加裝了鋼絲防護網，但鋼絲防護網縮減了進風口 6的有效進風面積，和出風口 24的有效出風面積。
[0059]風系統(tǒng)中的制冷盤管15用于對進風預冷，增強風冷的降溫效果，但制冷盤管15內的冷凍水管道和管道上的翅片阻礙了氣流流動，縮減了制冷盤管15的有效過風面積。為了保持風管進、出風流量相等，風管內部不窩風，制冷盤管15的有效過風面積等于進風口 6的有效進風面積，等于出風口 24的有效出風面積，因此風管在經過進風風扇后，風管的橫剖面擴大，風管在制冷盤管15處的橫剖面尺寸等于制冷盤管15的橫剖面尺寸，風管在經過制冷盤管15后橫剖面縮小。
[0060]風系統(tǒng)風管尾部的S形風管23用于將進風預冷裝置的出風送入柜內后部的氣流通道。柜外空氣從進風口 6進入承載進風預冷裝置的封閉箱體2后，借助于S形風管24，回轉至封閉箱體2的后側上方，抵達柜內后部的氣流通道；S形風管24的出風口 25指向斜上方，將進風預冷裝置的出風導向充電模塊8和控制裝置9。
[0061]為了提升制冷效果，制冷盤管15采用導熱型連續(xù)碳纖維增強聚合物基復合材料CFRP制成，其中導熱增強材料采用連續(xù)氣相生長碳纖維VGCF，其導熱率可達銅的5倍，并具有一定的力學性能，基體材料采用力學性能優(yōu)良的聚丙烯PP，粒子填料采用導熱性能極佳的石墨烯納米片GNPs，其導熱率可達銅的13倍，用以提高制冷盤管15的徑向導熱率；為了大幅提高復合材料的導熱性能，又不明顯降低復合材料的力學性能，復合材料中基體材料的質量含量為65%，導熱增強材料的質量含量為15%，粒子填料的質量含量為20% ;為了進一步提高制冷盤管15的徑向導熱率，連續(xù)碳纖維在沿軸向平行排列的同時，在徑向采用“針刺整體氈”結構編織。
[0062]水系統(tǒng)
[0063]進風預冷裝置的水系統(tǒng)用于向制冷盤管15供應冷凍水，以及外排制冷盤管15產生的冷凝水，安裝在進風預冷裝置中風系統(tǒng)的風管下方，包括制冷盤管15的供水管16、回水管17、集水盤18和排水管20，以及供水管16和回水管17的流量控制閥37。
[0064]制冷盤管15的供水管16和回水管17從風管下方穿入，供水管16接于制冷盤管15的進風端，回水管17接于制冷盤管15的出風端；由于制冷盤管15的供水、回水溫度低于機柜內的空氣溫度，在供水管16和回水管17的外部包裹隔熱套管；為了防止風管漏風，包裹供水管16和回水管17的隔熱套管與風管的接縫處壓有毛氈密封條；在封閉箱體2內，風管的下側有供水管16和回水管17的流量控制閥37，流量控制閥37用于調節(jié)制冷盤管15內的冷凍水流量，并自動維持流量穩(wěn)定。
[0065]制冷盤管15下方有承接冷凝水的集水盤18，集水盤18呈倒方錐形，集水盤18盤口的四邊與風管的方形滴水口焊接在一起，滴水口為風管下側管壁的開孔，位于制冷盤管15下方，并緊貼制冷盤管15，開孔的尺寸與制冷盤管15底部邊框內的尺寸相同；當柜外空氣的溫度和相對濕度較高，氣流通過制冷盤管15時，空氣中的水汽便會在制冷盤管15的翅片上凝結，水汽凝結后滴入集水盤18，并在盤中匯集；集水盤18的錐形底端接有逆止閥19和排水管20，逆止閥19用于防止排水管路中的潮氣竄入進風預冷裝置，排水管20用于將冷凝水排出柜外，注入電動汽車充電站內的排水系統(tǒng)；供水管16、回水管17和排水管20從箱體2的底部穿出，下行進入柜體下方的電纜溝5。
[0066]柜內氣流布局
[0067]機柜前面板上設有與充電模塊8和控制裝置9橫剖面尺寸相同的開孔；在安裝時，充電模塊8和控制裝置9從機柜前面板的開孔嵌入柜內；將充電模塊8邊框上的螺絲、控制裝置9邊框后側固定卡子上的螺絲擰緊后，充電模塊8和控制裝置9的前面板被鑲嵌和固定在機柜的前面板上，充電模塊8和控制裝置9的機箱位于機柜內。
[0068]充電模塊8的出風口 7位于充電模塊8的前面板上，進風口位于機箱的尾部，充電模塊8鑲嵌在機柜的前面板上后，充電模塊8的出風口 7即為機柜的出風口 7，充電模塊8的進風口位于機柜內部，作為氣流通道的終點；控制裝置9采用自冷方式，機箱上分布有通風孔。
[0069]進風預冷裝置以上的柜內后部空間無器件安裝，形成柜內氣流通道；進風預冷裝置的出風進入氣流通道后，吹向充電模塊8和控制裝置9，抵達充電模塊8的冷風被充電模塊8從尾部吸入，抵達控制裝置9的冷風在柜內上層空間對流后，也被充電模塊8從尾部吸入。
[0070]從尾部進入充電模塊8內的冷風，經過充電模塊8內部風道，穿過充電模塊8前端的出風風扇，由充電模塊8前面板的出風口 7排出柜外；充電模塊8內的出風風扇用于維持風道中的風流量，增強風道內散熱器和發(fā)熱器件的冷卻效果，并將柜內上層空間對流過的空氣抽出柜外。
[0071]為了防止人員觸及充電模塊8內的出風風扇，出風口 7加裝了鋼絲防護網，為了防止人員觸及充電模塊8內的帶電部位，尾部的進風口也加裝了鋼絲防護網；由于每個充電模塊8都有完全相同的出風口，機柜出風口 7的有效出風面積等于每個充電模塊8的有效出風面積乘以充電模塊8的個數；由于充電模塊8的個數與充電機的額定功率有關，而進風預冷裝置的個數與額定功率無關，對于額定功率不同的各個機型，無法使機柜進風口 6的有效進風面積總等于機柜出風口 7的有效出風面積；調整進風預冷裝置內進風風扇轉速與充電模塊8內出風風扇轉速的轉速比，使機柜的進風流量等于機柜的出風流量，機柜內部不窩風。
[0072]充電模塊充及內部風道
[0073]充電模塊8內的發(fā)熱器件包括變壓器、電抗器等磁性元件，數字信號處理器DSP芯片和電力電子功率器件。變壓器和電抗器的損耗較小，體積較大，與空氣有足夠的接觸面積，可以直接布置在風道兩側；DSP芯片采用低功耗設計，可以不裝散熱器，直接布置在風道中；電力電子功率器件是充電模塊8內的主要發(fā)熱源，必須加裝散熱器，布置在接近進風口的風道中央位置。
[0074]充電模塊8內功率器件散熱器的外形類似于傳統(tǒng)的金屬型材散熱器，但采用了CFRP復合材料，散熱器的肋片適當加高，表面涂覆了低溫紅外輻射涂料；為了填補散熱器與功率器件之間的空氣間隙，在散熱器與功率器件之間灌注了極薄的導熱硅膠。
[0075]CFRP復合材料導熱率高，可以將更多的熱量從基座傳導至肋片頂端；CFRP復合材料中的導熱增強材料仍采用連續(xù)VGCF碳纖維，基體材料改用介電性能更好的高密度聚乙烯HDPE，粒子填料仍采用GNPs ;由于散熱器的力學性能可以適當降低，復合材料中基體材料的質量含量降為45 %，導熱增強材料的質量含量增加為25 %，粒子填料的質量含量增加為30% ;連續(xù)VGCF碳纖維在基座和肋片根部采用“軸棒法”，以三維四向結構編織，在形成導熱通道的同時，部分彌補了復合材料中基體材料含量降低導致的力學性能下降；連續(xù)VGCF碳纖維在基座內交錯編織后，一直延伸至肋片的頂端，便于將基座底部的熱量，沿碳纖維一直連續(xù)傳導至肋片的頂端；肋片的主體部分恢復為“針刺整體氈”結構編織，便于將肋片內部的熱量，沿肋片垂直方向傳導至肋片的表面。
[0076]充電模塊8內散熱器主要采用固體-流體相互接觸的傳導方式散熱，要在機箱內部的有限空間，最大限度地加大散熱器的散熱面積；散熱器的肋片高度接近充電模塊8的機箱頂部，肋片頂端與機箱頂板的距離等于肋片之間的間距。
[0077]充電模塊8內散熱器同時還以輻射方式散熱。散熱器的表面涂覆低溫紅外輻射涂料，可以將散熱器的熱量以紅外輻射方式向周邊空氣散發(fā)；紅外輻射涂料為有機納米復合涂料，其中輻射填料為二氧化硅和三氧化鋁納米粒子，質量含量分別為1.8%和2.2%，涂料基料為丙烯酸乳液，質量含量為96%。
[0078]散熱器與功率器件之間的導熱硅膠為納米復合導熱硅膠，其中導熱填料為GNPs，質量含量為15%，硅膠基料為常規(guī)的室溫硫化硅橡膠RTV，包含微量的乙醇硫化延遲劑，質量含量為85%。
[0079]控制裝置
[0080]控制裝置9內的發(fā)熱器件是嵌入式微處理器芯片，微處理器芯片采用低功耗設計，不加裝散熱器，直接布置在控制裝置9內的電路板上。
[0081]第I個實施例中風冷系統(tǒng)配屬的供冷系統(tǒng)如圖2所示:
[0082]圖1中制冷盤管15的供水管16和回水管17接入圖2中供冷系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)。
[0083]供冷系統(tǒng)包括冷凍水和冷卻水兩個水循環(huán)子系統(tǒng)，冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)用于為供冷系統(tǒng)的末端接入設備供冷，冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)用于為制冷主機31散熱降溫；兩個水循環(huán)系統(tǒng)互不相連，獨立運轉，通過各自的管道接至制冷主機31 ;制冷主機31對與之相連的兩個水循環(huán)子系統(tǒng)，分別有相應的出水口和進水口。
[0084]冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)包括制冷主機31、冷凍水泵34、分水器35、集水器36、以及包括制冷盤管15在內的末端接入設備；制冷主機31的冷凍水出水口、冷凍水泵34、分水器35、制冷盤管15的供水管16、制冷盤管15、制冷盤管15的回水管17、集水器36、制冷主機31的冷凍水進水口，通過管道依次相連，形成一個閉合的水循環(huán)回路。
[0085]冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括制冷主機31、戶外冷卻塔32、冷卻水泵33 ;制冷主機31的冷卻水出水口、戶外冷卻塔32、冷卻水泵33、制冷主機31的冷卻水進水口依次相連，形成閉合的水循環(huán)回路。
[0086]制冷主機31產生的冷凍水，經冷凍水泵34加壓后，注入分水器35，由分水器35將冷凍水分別供給各個末端接入設備，供冷系統(tǒng)的末端接入設備包括各臺充電機內風冷系統(tǒng)的制冷盤管15，以及充電站內各個房間的末端空調機組；從各個末端接入設備流出的，水溫已經升高的冷凍水回水，經集水器36匯集后，流回制冷主機31內降溫；制冷主機31流出的冷卻水，經戶外冷卻塔32降溫，冷卻水泵33加壓后，重新注入制冷主機31。
[0087]在供水管16和回水管17的末端，制冷盤管15的兩側，分別接有流量控制閥37，用于控制冷盤管15中的冷凍水流量。
[0088]第I個實施例對應的控制方法流程圖如圖3所示:
[0089]第I個實施例的控制方法為:
[0090]電動汽車充電機有充電、待機和停機三種工作狀態(tài)；
[0091]當充電機處于充電狀態(tài)時，制冷盤管15工作在供冷狀態(tài)，依據充電階段的不同，先后運行恒流充電階段供冷子程序和恒壓充電階段供冷子程序；
[0092]當充電機處于待機或停機狀態(tài)時，制冷盤管15停止供冷，流量控制閥37關閉，進風風扇和出風風扇停止轉動；
[0093]當充電機處于待機狀態(tài)時，等待轉入充電狀態(tài)；
[0094]當充電機進入停機狀態(tài)時，程序結束，人工切斷充電機的電源。
[0095]電動汽車動力電池的充電方式為恒流恒壓法:先進行恒流充電，電池電壓逐漸升高，充電機的輸出功率隨之增加，功率器件的溫度不斷升高；當電池電壓達到恒壓充電電壓后，轉為恒壓充電，充電電流逐漸降低，充電機的輸出功率隨之減小，功率器件的溫度不斷降低；當充電電流降至充電終止電流后，充電結束，充電機關斷輸出，轉入待機狀態(tài)。
[0096]當充電機處于待機狀態(tài)時，機柜內的控制裝置9處于運行狀態(tài)，充電模塊8中的驅動電路停止觸發(fā)，功率變換電路處于關斷狀態(tài)，但控制電路仍處于運行狀態(tài)；充電機在上一次充電進程結束，下一次充電進程未開始時，處于待機狀態(tài)；當充電機處于停機狀態(tài)時，控制裝置9和充電模塊8處于斷電狀態(tài)；充電機進行檢修，或長期閑置時，應處于停機狀態(tài)。
[0097]實施例1中恒流充電階段供冷子程序對應的程序流程圖如圖4所示:
[0098]恒流充電階段供冷子程序為:制冷盤管中的冷凍水處于最低流量，進風風扇和出風風扇處于最低轉速；隨著功率器件的溫度逐漸升高，逐步加大冷凍水的流量；當冷凍水的流量達到最大，功率器件的溫度仍處于溫控上限時，逐步增大進風風扇和出風風扇的轉速；當冷凍水的流量和風扇的轉速都達到最大，功率器件的溫度仍處于溫控的上限時，維持冷凍水的最大流量和風扇的最高轉速，設備報警，請求人工干預；當恒流充電階段結束，保持冷凍水的流量和風扇的轉速，解除過溫報警。
[0099]制冷盤管15在本子程序中運行在供冷狀態(tài)。
[0100]進風風扇和出風風扇在充電初期，保持低速轉動有利于抑制充電機工作時的噪立曰ο
[0101]雖然功率器件的運行溫度越高，其壽命越縮，但降低其溫度，需要增大風冷系統(tǒng)的能耗，加大風扇運行時的噪音，以及風扇更換、防塵網清潔等維護成本，而且功率器件的溫度提高，還能降低功率器件周圍空氣的相對濕度。在現行設計中，更傾向于使功率器件的溫度貼近其允許工作溫度區(qū)間的高溫區(qū)域，通常功率器件的溫控上限取70°c，溫控下限取40。。。
[0102]由于功率器件具有一定的熱慣性，調整冷凍水的流量或風扇的轉速后，需經過一段時間的延時，以判斷調整的效果。
[0103]在恒流充電階段，功率器件的溫度逐漸升高，不考慮自行降低冷凍水的流量或風扇的轉速。
[0104]在恒流充電階段，功率器件的溫度逐漸升高，如發(fā)生過溫報警，必須引起運行人員的關注，需人工復位，才能解除報警；轉入恒壓充電階段后，功率器件的溫度逐漸降低，對于恒流充電階段觸發(fā)的報警，允許自行解除，但必須記入報警事件的歷史記錄；轉入恒壓充電階段后，如果功率器件仍處于過溫狀態(tài)，報警將被再次觸發(fā)。
[0105]電力電子功率器件是充電模塊8內的主要發(fā)熱源，其溫度高于充電模塊8內其他發(fā)熱器件的溫度；充電機內有多臺充電模塊8，每臺充電模塊8內有多塊散熱器，每塊散熱器上都安裝有測溫元件；對風冷系統(tǒng)進行控制時，所依據的功率器件溫度為全部充電模塊內、所有測溫元件測量溫度的最高值。
[0106]實施例1中恒壓充電階段供冷子程序對應的程序流程圖如圖5所示:
[0107]恒壓充電階段供冷子程序為:維持制冷盤管中冷凍水的原有流量，維持進風風扇和出風風扇的原有轉速；隨著功率器件的溫度逐漸降低，逐步調低進風風扇和出風風扇的轉速；當風扇的轉速降至最低，功率器件的溫度仍處于溫控下限時，逐步減小冷凍水的流量；當冷凍水的流量和風扇的轉速都降至最低，功率器件的溫度仍處于溫控的下限時，保持冷凍水的最低流量和風扇的最低轉速；當功率器件的溫度處于溫控的上限時，保持冷凍水的流量和風扇的轉速不變，設備報警，經過一段時間延時后，報警自動解除；當恒壓充電階段結束，關斷冷凍水系統(tǒng)的流量控制閥，風扇停止轉動。
[0108]制冷盤管15在本子程序中運行在供冷狀態(tài)。
[0109]在恒壓充電階段初期，充電電流迅速降低，隨后電流的下降速度將逐漸趨緩；雖然功率器件具有一定的熱慣性，但轉入恒壓充電階段后，功率器件的溫度難以繼續(xù)升高，因此不考慮自行增大冷凍水的流量或風扇的轉速。
[0110]在恒壓充電階段，功率器件的溫度逐漸降低，如發(fā)生過溫報警，允許延時后自行解除，但必須記入報警事件的歷史記錄；延時后，如果功率器件的溫度不能有效降低，仍處于過溫狀態(tài)，報警將延續(xù)；在恒壓充電階段末期，功率器件的溫度逐步接近柜內空氣溫度，過溫報警應能自行解除。
[0111]本實用新型提供的第2個實施例的風冷系統(tǒng)如圖6所示:
[0112]本實用新型提供的第2個實施例用于電動汽車充電站中的戶外充電機。戶外充電機要求防塵、防濺水，為了達到防護效果，需要縮小通風口的開口面積，防塵隔離網還要降低風道中的氣流速度，導致機柜內熱氣外散困難，本實施例在機柜進風口處安裝進風預冷裝置，通過降低進風溫度，確保較低風流量下的風冷降溫效果，解決了機柜外殼防護與功率器件散熱的矛盾；由于是戶外充電機，本實施例還能防止“呼吸”效應的侵蝕，防止制冷盤管15中的冷凍水低溫凍結。
[0113]本實用新型提供的第2個實施例在第I個實施例的基礎上做如下改動:
[0114]在充電機柜進風口 6的鋼絲防護網內側，加裝防塵過濾網10，在充電機柜出風口7的鋼絲防護網內側，加裝防塵隔離網11，用于防塵和防濺水；進風口 6處的防塵過濾網10有容塵和過濾的作用，而出風口 7處的防塵隔離網11只有阻塵作用，由于不需要容塵，防塵隔尚網11的濾芯厚度可以相應減小。
[0115]在機柜的進風口 6處加裝溫度傳感器，用于測量柜外空氣溫度，并計算充電模塊8內電力電子功率器件與柜外空氣之間的溫差。在功率器件的升溫階段，“呼吸”效應導致器件空腔內的氣體向外流動，在降溫階段，“呼吸”效應導致外界的氣體向空腔內部流動；因此，在功率器件的降溫階段，應降低進風中空氣的相對濕度，直到功率器件的溫度與柜外空氣的溫度相一致。通過對進風預冷，可以使功率器件的溫度低于柜外空氣溫度。由于電力電子功率器件是充電模塊8內的主要發(fā)熱源，當其溫度低于柜外空氣溫度時，其他發(fā)熱器件的溫度也低于柜外空氣溫度。
[0116]在制冷盤管15的兩端，接近流量控制閥37的供水、回水管路上加裝旁通管38，旁通管38使供水管16和回水管17不經過流量控制閥37后的冷凍水循環(huán)管路直接連通；旁通管38的兩端安裝有電動通止閥39，旁通管38的管路上裝有循環(huán)水泵40 ;循環(huán)水泵40靠近供水管16側的電動通止閥39，在循環(huán)水泵40與回水管17側的電動通止閥39之間裝有電動排水閥41 ;電動排水閥41位于旁通管38的低端，其出水口通過管道接入集水盤18下端的排水管20，使制冷盤管15內的存水經回水管17和旁通管38，從電動排水閥41排出后，經排水管20注入電動汽車充電站內的排水系統(tǒng)；電動通止閥39、旁通管38、循環(huán)水泵40和電動排水閥41，與流量控制閥37 —起，安裝在箱體2內風管的下側。
[0117]當充電機處于待機狀態(tài)，流量控制閥37關閉，制冷盤管15內的冷凍水處于停滯狀態(tài)；由于制冷盤管15與外界空氣直接接觸，當柜外氣溫低于零度時，制冷盤管15內處于停滯狀態(tài)的冷凍水極易凍結；當流量控制閥37關閉，柜外氣溫接近零度時，電動通止閥39打開，循環(huán)水泵40開啟，迫使制冷盤管15和旁通管38內的冷凍水處于流動狀態(tài)，防止管路內的冷凍水凍結。
[0118]當充電機處于停機狀態(tài)，流量控制閥37關閉，制冷盤管15內的冷凍水處于停滯狀態(tài)，打開旁通管38上的電動排水閥41，放凈制冷盤管15和旁通管38內的存水。
[0119]由于供水管16和回水管17的外部包裹有隔熱套管，而且大部分的供水、回水管路位于電纜溝5內，冬季電纜溝5內的溫度高于柜外空氣溫度，流量控制閥37后的冷凍水循環(huán)管路不易凍結。
[0120]第2個實施例中風冷系統(tǒng)配屬的供冷系統(tǒng)如圖7所示:
[0121]本實用新型提供的第2個實施例在第I個實施例的基礎上，對冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)，在制冷盤管15的兩端，接近流量控制閥37的供水管16和回水管17的管路上加裝旁通管38，旁通管38的兩端裝有電動通止閥39，旁通管38的管路上還裝有循環(huán)水泵40和電動排水閥41。
[0122]第2個實施例對應的控制方法流程圖如圖8所示:
[0123]第2個實施例的控制方法為:
[0124]電動汽車充電機有充電、待機和停機三種工作狀態(tài)；
[0125]當充電機處于充電狀態(tài)時，循環(huán)水泵和旁通管的電動通止閥處于關閉狀態(tài)，依據充電階段的不同，當充電機處于恒流充電狀態(tài)時，制冷盤管15工作在供冷狀態(tài)，運行恒流充電階段供冷子程序，當充電機處于恒壓充電狀態(tài)時，制冷盤管15工作在除濕狀態(tài)，運行恒壓充電階段除濕子程序；
[0126]當充電機處于待機或停機狀態(tài)時，制冷盤管15停止供冷，流量控制閥37關閉，進風風扇和出風風扇停止轉動；
[0127]當電機處于待機狀態(tài)時，運行防止制冷盤管凍結子程序，等待轉入充電狀態(tài)；
[0128]當充電機進入停機狀態(tài)時，打開旁通管38上的電動排水閥41，放凈制冷盤管15和旁通管38內的存水后，關閉循環(huán)水泵和旁通管的電動通止閥，程序結束，人工切斷充電機的電源。
[0129]為了防止“呼吸”效應的侵蝕，在恒壓充電狀態(tài)時，隨著功率器件的溫度逐漸降低，應對進風除濕，以降低進風中空氣的相對濕度，防止進風中的水汽及內含的可溶化學污染物進入器件內部；在功率器件的升溫階段，“呼吸”效應導致器件空腔內的氣體向外流動，在降溫階段，“呼吸”效應導致外界的氣體向空腔內部流動；當進風中的水汽在制冷盤管的翅片上凝結，并滴入集水盤時，水汽中的可溶化學污染物也將隨同水汽一同去除。
[0130]實施例2中的恒流充電階段供冷子程序與實施例1中的恒流充電階段供冷子程序相同。
[0131]實施例2中的恒壓充電階段除濕子程序如圖9所示:
[0132]恒壓充電階段除濕子程序為:將制冷盤管中冷凍水的流量增至最大，保持進風風扇和出風風扇的原有轉速；隨著功率器件的溫度逐漸降低，保持冷凍水的流量不變，逐步調低進風風扇和出風風扇的轉速；當功率器件的溫度高于柜外空氣溫度，風扇的轉速降至最低，且功率器件的溫度處于溫控下限時，保持風扇的最低轉速和冷凍水的最大流量；當功率器件的溫度高于柜外空氣溫度，功率器件的溫度處于溫控上限時，保持冷凍水的最大流量，維持風扇的原有轉速不變，設備報警，經過一段時間延時后，報警自動解除；當功率器件的溫度低于柜外的空氣溫度時，關斷冷凍水系統(tǒng)的流量控制閥，風扇停止轉動。
[0133]制冷盤管15在本子程序中運行在除濕狀態(tài)；在本子程序中，制冷盤管15的冷凍水流量一直維持最大，將制冷盤管的表面溫度降至最低，制冷盤管上翅片的溫度越低，除濕效果越好。
[0134]實施例2中的防止制冷管凍結子程序如圖10所示:
[0135]防止制冷管凍結子程序為:
[0136]當充電機處于待機狀態(tài)，流量控制閥37關閉，進風風扇和出風風扇停止轉動；
[0137]當充電機處于待機狀態(tài)，且柜外氣溫接近零度時，電動通止閥39打開，循環(huán)水泵40啟動，管道中的存水在制冷盤管15與旁通管38之間的管路中循環(huán)流動，防止管道凍結；；當柜外氣溫超出零度時，關閉循環(huán)水泵40和旁通管的電動通止閥39 ;
[0138]當充電機結束待機狀態(tài)時，關閉循環(huán)水泵40和旁通管的電動通止閥39。
[0139]當充電機處于充電狀態(tài)，流量控制閥37打開，電動通止閥39關閉，冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)中的冷凍水流入制冷盤管15 ；
[0140]在充電機處于停機狀態(tài)，打開旁通管38上的電動排水閥41，放凈制冷盤管15和旁通管38內的存水。
[0141]本實用新型提供的第3個實施例的風冷系統(tǒng)如圖11所示:
[0142]本實用新型提供的第3個實施例用于空氣污染地區(qū)的電動汽車充電站中的戶外充電機?？諝馕廴镜貐^(qū)的戶外充電機不僅要求防塵、防濺水，還需防止空氣中PMlO和PM2.5級別的懸浮顆粒物，以及空氣中水汽內含的可溶化學污染物，本實施例在機柜進風口處安裝除塵除濕裝置，通過除塵除濕裝置中的靜電空氣過濾器22去除進風中的懸浮顆粒物，用運行在除濕狀態(tài)的制冷盤管15去除進風中的水汽及內含的可溶化學污染物。
[0143]本實用新型提供的第3個實施例在第2個實施例的基礎上做如下改動:
[0144]去除充電機柜進風口 6處的鋼絲防護網和防塵過濾網29，在進風口 6處加裝防護百葉窗21，其防護等級滿足IP44，用于阻止手指或手持細長物體觸及防護百葉窗21后靜電空氣過濾器22內的高壓帶電部位，并能阻止柜外的淋水、噴水或濺水進入窗后的靜電空氣過濾器22。
[0145]在進風口 6后部，承載制冷盤管的15的箱體2內加裝靜電空氣過濾器22，使其從進風預冷裝置變?yōu)槌龎m除濕裝置；在該箱體的各塊箱體板的接縫處壓有毛氈密封條，使其成為密閉箱體，用于阻止除塵除濕裝置中的懸浮顆粒物和水汽外泄。
[0146]在機柜的框架和覆板之間壓有毛氈密封條，使機柜成為密閉機柜，用于阻止空氣中的懸浮顆粒物和水汽，從框架和覆板的拼接處進入機柜內部；在機柜內部安裝隔板4，將機柜分為上下兩層隔室，下層隔室與機柜下部的電纜溝5相通，隔板4與柜體四壁的接縫處壓有毛氈密封條，用于防止電纜溝中的揚塵和污染物進入上層隔室；上層隔室內有充電模塊8和控制裝置9，下層隔室內有除塵除濕裝置和機柜的接線端子排12;除塵除濕裝置的箱體2位于下層隔室，箱體2的出風口 24位于上層隔室，箱體2與隔板4的接縫處壓有毛氈密封條；從電纜溝17上行的線纜13在接線端子排12處與機柜相連，從接線端子排12上行的線纜13穿過隔板4上的隔離孔套14后，接入充電模塊8和控制裝置9。
[0147]充電機斷電停機后，靜電空氣過濾器22和制冷盤管15將停止工作，這時要用扣蓋將機柜的進風口 6和出風口 7封閉，扣蓋的邊緣處貼有毛氈密封條，扣蓋卡緊后，將阻止空氣中的懸浮顆粒物和水汽進入機柜內部。
[0148]第3個實施例中風冷系統(tǒng)配屬的供冷系統(tǒng)與第2個實施例中風冷系統(tǒng)配屬的供冷系統(tǒng)相同。
[0149]實施例3中除塵除濕裝置的結構及器件布置如圖12所示:
[0150]第3個實施例中除塵除濕裝置在第2個實施例中進風預冷裝置的基礎上做如下改動:
[0151]在箱體2內的風道中加裝靜電空氣過濾器22，沿風道中的氣流方向，依次為進風口 6，防護百葉窗21，靜電空氣過濾器22，進風風扇，制冷盤管15，S形風管23及箱體的出風口 24。
[0152]靜電防塵過濾器對粒徑大于0.5 μπι的小粒徑粉塵的捕獲效率大于99%，對PMlO和ΡΜ2.5級別懸浮顆粒物的過濾效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的防塵過濾網；靜電空氣過濾器的風阻僅相當于傳統(tǒng)防塵過濾網的三分之一，在風流量不變的情況下，可以減低風扇轉速，減輕充電機工作時的噪音。
[0153]進風風扇位于靜電空氣過濾器22后部，可防止空氣中的懸浮顆粒物黏附在扇葉上，或進入風扇機芯，導致扇葉卡澀或旋轉時振動加劇、噪音增加；制冷盤管15位于靜電空氣過濾器22的后部，防止空氣中的懸浮顆粒物與冷凝水混合后，粘附在制冷盤管15上。
[0154]當充電機處于充電和待機狀態(tài)，制冷盤管15運行在除濕狀態(tài)，制冷盤管15內的冷凍水一直保持最大流量，冷凍水不斷流動，無法凍結，去除箱體2內的風道下方的電動通止閥39、旁通管38和循環(huán)水泵40。
[0155]當充電機處于停機狀態(tài)，流量控制閥37關閉，制冷盤管15內的冷凍水處于停滯狀態(tài)；為了防止制冷盤管15內的冷凍水低溫凍結，將電動排水閥41轉移至制冷盤管15與回水管17的連接端；充電機停機后，打開電動排水閥41，放凈制冷盤管15內的存水，存水經排水管20注入電動汽車充電站內的排水系統(tǒng)。
[0156]制冷盤管15下方的供水管16、回水管17和排水管20從箱體2的底部穿出，上述管道與箱體2底板的接縫處壓有毛氈密封圈28，用于阻止箱體2中的懸浮顆粒物和水汽外泄；靜電空氣過濾器22下方灰斗25的出灰口 26鑲嵌在箱體2的底板上，出灰口 26的外露部分與箱體2底板的接縫處也壓有毛氈密封圈28。
[0157]第3個實施例對應的控制方法流程圖如圖13所示:
[0158]第3個實施例的控制方法為:
[0159]電動汽車充電機開機后，打開封閉進風口 6和出風口 7的扣蓋；
[0160]電動汽車充電機有充電、待機和停機三種工作狀態(tài)；
[0161]當充電機處于充電或待機狀態(tài)時，靜電空氣過濾器22處于工作狀態(tài)，制冷盤管15處于除濕狀態(tài)，制冷盤管15中冷凍水的流量保持最高檔位，進風風扇和出風風扇保持轉動；
[0162]當充電機處于充電狀態(tài)時，制冷盤管15工作在除濕狀態(tài)，依據充電階段的不同，先后運行恒流充電階段除濕子程序和恒壓充電階段除濕子程序；
[0163]當充電機處于待機狀態(tài)時，冷凍水的流量處于最高檔位，進風風扇和出風風扇的轉速處于最低檔位，等待轉入充電狀態(tài)；
[0164]當充電機處于停機狀態(tài)時，靜電空氣過濾器22關閉，制冷盤管15停止除濕，流量控制閥37關閉，進風風扇和出風風扇停止轉動，打開位于制冷盤管15與回水管17連接端的電動排水閥41，放凈制冷盤管15內的存水后，程序結束，人工將進風口 6和出風口 6用扣蓋蓋住，切斷充電機的電源。
[0165]由于在充電和待機狀態(tài)，制冷盤管15內的冷凍水一直保持最大流量，本實施例沒有防止制冷管凍結子程序。
[0166]當進風口 6和出風口 7的扣蓋打開后，進風口 6通過靜電空氣過濾器22和制冷盤管15阻止懸浮顆粒物和水汽的進入，出風口 7通過防塵隔離網11和出風風扇旋轉產生的出風氣流阻止懸浮顆粒物和水汽的進入。
[0167]實施例3中恒流充電階段除濕子程序對應的程序流程圖如圖14所示:
[0168]恒流充電階段除濕子程序為:
[0169]制冷盤管中的冷凍水處于最大流量，進風風扇和出風風扇處于最低轉速；隨著功率器件的溫度逐漸升高，保持冷凍水的流量不變，逐步增大進風風扇和出風風扇的轉速；當風扇的轉速達到最大，功率器件的溫度仍處于溫控的上限時，保持冷凍水的最大流量和風扇的最高轉速，設備報警，請求人工干預；當恒流充電階段結束，保持冷凍水的最大流量和風扇的原有轉速，解除過溫報警。
[0170]制冷盤管15在本子程序中運行在除濕狀態(tài)，制冷盤管中的冷凍水流量一直處于最高檔位。
[0171]實施例3中的恒壓充電階段除濕子程序如圖15所示:
[0172]實施例3中的恒壓充電階段除濕子程序與實施例2中的恒壓充電階段除濕子程序基本相同，區(qū)別在于:本實施例中子程序結束時，制冷盤管中的冷凍水仍舊保持最大流量，進風風扇和出風風扇轉為最低轉速。
[0173]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種電動汽車充電機的風冷系統(tǒng)，包括其下部背板留有進風口(6)和其上部前面板留有出風口(7)的機柜⑴；其特征在于:所述進風口(6)的前端依次設置有進風風扇、以及其管道豎直安置于S形風管(23)進風口一端的制冷盤管(15);所述S形風管(23)的出風口(24)指向所述機柜(I)前上方；所述出風口(7)的后端依次設置有排風風扇和充電模塊(8);所述充電模塊(8)上方設置有控制裝置(9)。
2.如權利要求1所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述機柜(I)背板上設置有其進風口為所述機柜(I)的進風口 ￠)，其出風口為所述S形風管(23)的出風口(24)的封閉箱體(2);所述進風風扇、所述S形風管(23)、所述制冷盤管(15)設置在所述封閉箱體(2)內；所述制冷盤管(15)的有效過風面積等于所述進風口(6)的有效進風面積，等于所述S形風管(23)的出風口(24)的有效出風面積。
3.如權利要求2所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述機柜(I)的進風口(6)上安裝有鋼絲防護網或防護百葉窗(21)，所述機柜(I)的出風口(7)和所述S形風管(23)的出風口(24)上安裝有鋼絲防護網。
4.如權利要求2所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述制冷盤管(15)的進風端連接有供水管(16)，其出風端連接有回水管(17)，其底部設置有集水盤(18)，所述集水盤(18)底端設置有逆止閥(19)和排水管(20); 所述供水管(16)和所述回水管(17)依次穿出所述S形風管(23)下側管壁、所述封閉箱體(2)底板和所述機柜(I)底板后，與站內供冷系統(tǒng)的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)相連； 所述排水管(20)依次穿出所述封閉箱體(2)底板和所述機柜(I)底板后，將所述集水盤(18)中的冷凝水排入站內的排水系統(tǒng)。
5.如權利要求4所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述供冷系統(tǒng)由與制冷主機(31)相連的冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)和冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)組成； 所述制冷主機(31)設置有冷凍水進水口、冷凍水出水口、冷卻水進水口、冷卻水出水P ; 所述冷凍水循環(huán)子系統(tǒng)包括冷凍水泵(34)、分水器(35)和集水器(36);所述制冷主機(31)的冷凍水出水口、所述冷凍水泵(34)、所述分水器(35)、所述供水管(16)、所述制冷盤管(15)、所述回水管(17)、所述集水器(36)、所述制冷主機(31)的冷凍水進水口依次相連，形成閉合的水循環(huán)回路； 所述冷卻水循環(huán)子系統(tǒng)包括戶外冷卻塔(32)、冷卻水泵(33);所述制冷主機(31)的冷卻水出水口、所述戶外冷卻塔(32)、所述冷卻水泵(33)、所述制冷主機(31)的冷卻水進水口依次相連，形成閉合的水循環(huán)回路。
6.如權利要求4所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述封閉箱體(2)內的所述供水管(16)和所述回水管(17)上設置有流量控制閥(37)，用于控制制冷盤管(15)中的冷凍水流量。
7.如權利要求1所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述充電模塊(8)包括水平鑲嵌在所述機柜(I)前面板上的機箱，以及安裝在所述機箱內的變壓器、電抗器、數字信號處理器和電力電子功率器件；所述變壓器和所述電抗器設置在所述機箱內風道兩側；所述數字信號處理器和所述電力電子功率器件設置在所述機箱內風道中央，所述電力電子功率器件靠近所述機箱尾部；所述機箱尾部安裝有鋼絲防護網； 所述電力電子功率器件上設置有散熱器；所述散熱器與所述電力電子功率器件之間灌注有導熱硅膠。
8.如權利要求6所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述制冷盤管(15)與所述流量控制閥(37)之間設置有兩端分別與回水管(17)和供水管(16)連通的旁通管(38);所述旁通管(38)上設置有兩個電動通止閥(39)，以及位于所述兩個電動通止閥(39)之間的循環(huán)水泵(40)和電動排水閥(41)，所述旁通管(38)通過電動排水閥(41)與排水管(20)連通。
9.如權利要求3所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述進風口(6)的鋼絲防護網內側安裝有防塵過濾網(10)，所述出風口(7)的鋼絲防護網內側安裝有防塵隔離網(11)，所述進風口(6)處設置有測量柜外空氣溫度的溫度傳感器。
10.如權利要求3所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述進風口(6)的防護百葉窗(21)外側安裝有可拆卸的扣蓋，所述防護百葉窗(21)與所述進風風扇之間安裝有靜電空氣過濾器(22);所述靜電空氣過濾器(22)底部設置有其出灰口(26)鑲嵌在封閉箱體(2)底板上的灰斗(25)。
11.如權利要求2所述的風冷系統(tǒng)，其特征在于: 所述封閉箱體(2)與充電模塊(8)之間設置有垂直于所述機柜(I)背板的隔板(4)，所述S形風管(23)嵌入在所述隔板(4)，所述隔板(4)與所述機柜(I)的接縫處壓有毛氈密封條，所述隔板(4)上設置有用于線纜(13)穿行的錐形隔離孔套(14)。
【文檔編號】H02J7/00GK204230973SQ201420701916
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】趙夢欣, 余偉成, 孫仿, 田陽, 劉寧 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院