地埋式電動(dòng)汽車無線充電散熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請涉及電動(dòng)汽車無線充電領(lǐng)域，尤其涉及一種地埋式電動(dòng)汽車無線充電散熱
目.0
【背景技術(shù)】
[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(shí)，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(dòng)汽車以其綠色環(huán)保在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛，電動(dòng)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(dòng)汽車進(jìn)行充電，對電動(dòng)汽車的推廣具有重要意義。電動(dòng)汽車的充電裝置分為車輛端和非車輛端，若將電動(dòng)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(diǎn)，但由于電動(dòng)汽車無線充電的充電裝置在工作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此解決地埋式電動(dòng)汽車無線充電裝置的散熱問題，是關(guān)系到能否將電動(dòng)汽車無線充電非車輛端的充電裝置采用地埋式的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]電動(dòng)汽車的充電主機(jī)機(jī)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(shí)現(xiàn)，通常使用IGBT或MOSFET等開關(guān)型電子器件作為該橋式電路結(jié)構(gòu)的主開關(guān)器件。實(shí)際使用的開關(guān)型電子器件不是理想開關(guān)，在導(dǎo)通時(shí)有飽和壓降，在開關(guān)時(shí)有開關(guān)能耗，因此會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗，統(tǒng)稱為器件損耗。該器件損耗值與開關(guān)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(guān)器件，當(dāng)飽和壓降Vce為3V，工作頻率為20KHZ時(shí)，開通損耗約為500W，關(guān)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(gè)型號為FF300R12KS4的IGBT模塊，故在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，整個(gè)開關(guān)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(shí)，也會(huì)產(chǎn)生大量熱量，尤其在環(huán)境溫度升高時(shí)，它們的損耗會(huì)成倍增長。當(dāng)電動(dòng)汽車的充電主機(jī)機(jī)芯工作在最大功率時(shí)，開關(guān)損耗約為2500W?3000W，因此在電動(dòng)車輛的充電主機(jī)機(jī)芯中，無法使用普通風(fēng)冷的方式解決散熱問題，即使采用風(fēng)冷的方式滿足了工作溫度，也會(huì)面臨風(fēng)機(jī)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(dòng)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(dòng)汽車無線充電裝置的充電主機(jī)機(jī)芯進(jìn)行散熱。該充電主機(jī)機(jī)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(dāng)IGBT模塊中有電流流過時(shí)，會(huì)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(jìn)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(chǔ)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(jìn)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(jìn)行物理降溫，同時(shí)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(shí)現(xiàn)了對地埋式電動(dòng)汽車無線充電主機(jī)機(jī)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(chǔ)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(jī)機(jī)芯置于密閉腔體內(nèi)部，散熱器與充電主機(jī)機(jī)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(dǎo)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(dòng)下循環(huán)流動(dòng)，循環(huán)液通過散熱器，對散熱器進(jìn)行降溫。
[0008]上述循環(huán)管一端與儲(chǔ)液桶一端連接，儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)下循環(huán)流動(dòng)，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(jìn)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(chǔ)液桶一端連接，儲(chǔ)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(chǔ)液桶具有第三端作為加液口。
[0013]上述地埋式電動(dòng)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(dǎo)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(dòng)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(dòng)，用于對一種地埋式電動(dòng)汽車無線充電裝置的充電主機(jī)機(jī)芯進(jìn)行循環(huán)散熱，該充電主機(jī)機(jī)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(shí)施本申請的技術(shù)方案，可以解決地埋式電動(dòng)汽車無線充電裝置散熱的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0018]圖1為本申請實(shí)施例全橋電路原理示意圖；
[0019]圖2為本申請一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本申請一種實(shí)施例原理示意圖；
[0021]圖4為本申請另一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本申請另一種實(shí)施例原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]實(shí)施例一:
[0025]本申請?zhí)峁┮环N地埋式電動(dòng)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(dòng)，用于對一種地埋式電動(dòng)汽車無線充電裝置的充電主機(jī)機(jī)芯實(shí)現(xiàn)循環(huán)散熱，該充電主機(jī)機(jī)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(shí)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(chǔ)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(shí)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(jī)機(jī)芯置于該密閉腔體內(nèi)部。地埋式電動(dòng)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(jī)機(jī)芯熱接觸，即充電主機(jī)機(jī)芯內(nèi)的熱量可通過熱傳導(dǎo)傳遞到散熱器7。電動(dòng)汽車的充電主機(jī)機(jī)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(shí)現(xiàn)，通常使用IGBT或MOSFET等開關(guān)型電子器件作為該橋式電路結(jié)構(gòu)的主開關(guān)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(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；M0SFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。上述散熱器7與充電主機(jī)機(jī)芯熱接觸的原理圖如圖3所示，充電主機(jī)機(jī)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。
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