本實用新型屬于充電箱技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種充電箱變電站。
背景技術(shù):
隨著電動汽車的發(fā)展,新能源充電發(fā)展迅速。目前充電箱變電站中新能源充電主要分為交流慢充和直流快充,充電通常會伴隨充電箱變電站內(nèi)設(shè)備的發(fā)熱,需要對設(shè)備及時通風(fēng)散熱來確保設(shè)備的正常運行。
現(xiàn)有的冷卻方式包括風(fēng)冷方案和水冷方案,風(fēng)冷方案需要在充電箱變電站柜體上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口,且在充電箱變電站內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)和風(fēng)道,冷風(fēng)從充電箱變電站的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入經(jīng)過充電箱變電站內(nèi)發(fā)熱源進(jìn)行熱交換,從而降低發(fā)熱源的溫度使得溫度升高的空氣從出風(fēng)口流出,實現(xiàn)通風(fēng)散熱過程。水冷方案需要使用水泵驅(qū)動冷卻液在水道中循環(huán),循環(huán)的冷卻水經(jīng)過發(fā)熱源進(jìn)行熱交換,然后流經(jīng)散熱器將冷卻液降溫,回流至水泵形成循環(huán),實現(xiàn)通風(fēng)散熱過程。但是現(xiàn)有風(fēng)冷方案對流換熱系數(shù)較小,且風(fēng)機(jī)容易產(chǎn)生噪聲污染,在充電箱變電站柜體上設(shè)置的出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口,降低了防護(hù)等級,如果內(nèi)部風(fēng)道設(shè)置不合理也會導(dǎo)致散熱效果低下;現(xiàn)有液冷方案需要水泵驅(qū)動,在較大的水壓下能夠?qū)崿F(xiàn)快速循環(huán),水壓較大容易導(dǎo)致泄露,且維護(hù)任務(wù)量大,增加了維護(hù)成本。
隨著用戶對充電箱變電站的高要求以及直流快充發(fā)熱功率大的問題,現(xiàn)有冷卻方式已不能滿足通風(fēng)散熱的需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供充電箱變電站的目的是,用于解決現(xiàn)有技術(shù)充電箱變電站中對流換熱系數(shù)小、防護(hù)等級低、噪聲污染大,以及維護(hù)困難的問題,增強(qiáng)充電箱變電站的通風(fēng)散熱效率,提高充電箱變電站的防護(hù)等級。
為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型提供如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種充電箱變電站,其特征在于,包括箱體、充電模塊、蒸發(fā)器、和通過管路與所述蒸發(fā)器連通的冷凝器;所述蒸發(fā)器和所述冷凝器內(nèi)循環(huán)流通加壓后的冷媒;所述充電模塊和蒸發(fā)器均設(shè)置在所述箱體內(nèi)部,所述冷凝器設(shè)置在所述箱體外部;所述充電模塊包括殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的送風(fēng)驅(qū)動裝置、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口;所述冷凝器相對于所述蒸發(fā)器設(shè)置在高位置處。
進(jìn)一步地,所述冷媒為R22、R134a或R600a。
為了保證直流模塊中吸入無雜質(zhì)氣體,所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處均設(shè)置有用于過濾進(jìn)入所述殼體內(nèi)的污染物的過濾網(wǎng)。
作為進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的一種方案,所述進(jìn)風(fēng)口和/或出風(fēng)口為設(shè)置在所述殼體上的鏤空結(jié)構(gòu)。
為了提高充電模塊內(nèi)的換熱效率,所述送風(fēng)驅(qū)動裝置為軸流風(fēng)機(jī),其包括電機(jī)和由所述電機(jī)驅(qū)動的軸流風(fēng)扇,其中所述電機(jī)具有多檔轉(zhuǎn)速。
進(jìn)一步地,所述充電模塊為交流模塊或直流模塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型提供的充電箱變電站具有如下優(yōu)點和有益效果:蒸發(fā)器中加壓冷媒吸收箱體內(nèi)熱量而蒸發(fā),帶走箱體內(nèi)熱量而輸出冷量,氣化的加壓冷媒沿著管路向上流動與冷凝器內(nèi)的液態(tài)冷媒混合,當(dāng)氣液兩相冷媒經(jīng)過冷凝器時,與外部環(huán)境熱交換放熱,冷凝成液態(tài),由于冷凝器相對于蒸發(fā)器處于高位置,且液態(tài)冷媒的比重大于氣液兩相混合冷媒的比重,在重力作用下驅(qū)動冷媒在蒸發(fā)器和冷凝器之間形成自循環(huán)流動,并且送風(fēng)驅(qū)動裝置將箱體外的冷氣體通過進(jìn)風(fēng)口吸入充電模塊內(nèi),經(jīng)過與充電模塊熱交換之后從出風(fēng)口吹出熱氣體,兩個獨立的循環(huán)冷卻系統(tǒng)共同對充電模塊進(jìn)行冷卻,提高充電模塊的通風(fēng)散熱效率;該箱體是封閉式箱體,不開風(fēng)口,提高整個充電箱變電站的防護(hù)等級;蒸發(fā)器和冷凝器之間冷媒的循環(huán)流動不需要額外驅(qū)動裝置,降低能量消耗、制造成本和維護(hù)成本,且不會額外產(chǎn)生噪聲。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡要介紹,顯而易見地,下面描述的附圖是本實用新型的一些實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1示出本實用新型充電箱變電站的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
隨著新能源的發(fā)展,出現(xiàn)了越來越多的電車。電車充電需要充電模塊,在實際中,充電模塊分為直流模塊和交流模塊,用于分別供應(yīng)不同的充電功率和充電電流。一般地,直流快充發(fā)熱功率大,在將直流模塊設(shè)置在充電箱變電站(簡稱箱變)箱體內(nèi)時,由于空間狹小,箱體內(nèi)的熱量不能及時通風(fēng)散熱出去,可能導(dǎo)致充電模塊因過熱而被燒毀,造成設(shè)備或人身安全問題。因此,為了提高對箱變內(nèi)設(shè)備的通風(fēng)散熱效率,本實施例涉及一種箱變,包括箱體1、充電模塊2(其具體結(jié)構(gòu)未在圖1中示出)、蒸發(fā)器3、和通過管路4與所述蒸發(fā)器3連通的冷凝器5;所述蒸發(fā)器3和所述冷凝器5內(nèi)循環(huán)流通加壓后的冷媒;所述充電模塊2和蒸發(fā)器3均設(shè)置在所述箱體1內(nèi)部,所述冷凝器4設(shè)置在所述箱體1外部;所述充電模塊2包括殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的送風(fēng)驅(qū)動裝置、進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口;所述冷凝器5相對于所述蒸發(fā)器3設(shè)置在高位置處。充電模塊2可以為直流模塊或交流模塊,本實施例中,充電模塊2為直流模塊。
具體地,首先在管路4中填充具有一定壓力的加壓液態(tài)冷媒,以待在由蒸發(fā)器3和冷凝器5形成的制冷系統(tǒng)循環(huán)制冷。如圖1所示,蒸發(fā)器3設(shè)置在箱體1內(nèi),蒸發(fā)器3內(nèi)加壓冷媒吸收箱體1內(nèi)熱量蒸發(fā)成氣態(tài),迅速帶走箱體1內(nèi)熱空氣的熱量,蒸發(fā)器3輸出冷量,使得箱體1內(nèi)空氣溫度降低;冷凝器5相對于蒸發(fā)器3處于高位置,氣態(tài)冷媒沿著管路4上升與冷凝器5內(nèi)液態(tài)冷媒混合,由于氣液兩相冷媒的比重小于單相液態(tài)冷媒的比重,在重力作用下會形成推動管路4中冷媒自循環(huán)流動的自循環(huán)動力,因此當(dāng)氣液兩相冷媒流經(jīng)冷凝器5時,與外部環(huán)境進(jìn)行熱交換放熱,冷凝成液態(tài)冷媒,依靠自身重力驅(qū)動冷凝器5中的液態(tài)冷媒流入蒸發(fā)器3內(nèi),同時將蒸發(fā)器3內(nèi)吸熱蒸發(fā)的氣態(tài)冷媒驅(qū)動至冷凝器5中,如此制冷系統(tǒng)循環(huán)實現(xiàn)制冷,使得箱體1內(nèi)保持降低溫度。在開始充電時,充電模塊2工作產(chǎn)生熱量,由于箱體1內(nèi)的空氣已由于制冷系統(tǒng)降溫成冷空氣,送風(fēng)驅(qū)動裝置將箱體1內(nèi)的冷空氣吸至箱體1內(nèi),經(jīng)過與充電模塊2進(jìn)行熱交換之后,再由送風(fēng)驅(qū)動裝置將升溫后的空氣吹充電模塊2的殼體外,從而由處于充電模塊2殼體外的蒸發(fā)器3吸收,此后開始制冷系統(tǒng)的制冷。充電模塊2內(nèi)的循環(huán)冷卻系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)相互獨立,共同實現(xiàn)對充電模塊2的通風(fēng)散熱,提高了換熱系數(shù)和效率。并且制冷系統(tǒng)不需要附加的驅(qū)動結(jié)構(gòu)來提供冷媒循環(huán)的驅(qū)動力,節(jié)省了能量消耗,簡化了該變電站結(jié)構(gòu),降低了制造成本,且不會產(chǎn)生噪聲污染。
進(jìn)一步地,在本實施例中,冷媒可以為R22、R134a、R600a或其他合適的冷媒。
實際中,箱變箱體1多由金屬板金經(jīng)焊接或組裝后噴漆制成,不僅箱體1外部因雨淋或風(fēng)化生銹或掉漆,而且箱體1內(nèi)部也會因冷熱交替而易生銹或掉漆,導(dǎo)致在箱體1內(nèi)部產(chǎn)生不期望的雜質(zhì),為了避免雜質(zhì)不影響充電模塊2的正常工作,優(yōu)選地,在進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口處均設(shè)置有過濾網(wǎng),或者將在充電模塊2殼體上設(shè)置有鏤空結(jié)構(gòu),用于形成進(jìn)風(fēng)口和/或出風(fēng)口。其中進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口可以為不同風(fēng)口或可以為同一風(fēng)口。
送風(fēng)驅(qū)動裝置的目的在于從進(jìn)風(fēng)口吸入冷氣體并將與充電模塊2進(jìn)行熱交換后的熱氣體從出風(fēng)口吹出,因此為了提高充電模塊2內(nèi)的換熱效率,本實施例送風(fēng)驅(qū)動裝置為軸流風(fēng)機(jī),其包括電機(jī)和由電機(jī)驅(qū)動的軸流風(fēng)扇,該電機(jī)可以是步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)或其他合適類型的電機(jī)等,其中電機(jī)具有多檔轉(zhuǎn)速。作為送風(fēng)驅(qū)動裝置的另一替代方案,送風(fēng)驅(qū)動裝置還可以是離心風(fēng)機(jī)、貫流式風(fēng)機(jī)或其他合適的風(fēng)機(jī)。
本實施例提供的箱變,蒸發(fā)器3中加壓冷媒吸收箱體1內(nèi)熱風(fēng)中的熱量而蒸發(fā),帶走箱體1內(nèi)熱量而輸出冷量,使得箱體1內(nèi)溫度降低,氣化的加壓冷媒沿著管路4向上流動與冷凝器5內(nèi)的液態(tài)冷媒混合,當(dāng)氣液兩相冷媒經(jīng)過冷凝器5時,與外部環(huán)境熱交換放熱,冷凝成液態(tài),并且在重力作用驅(qū)動下,冷凝器5中的冷媒循環(huán)回蒸發(fā)器3內(nèi),由此在蒸發(fā)器3和冷凝器5之間形成自循環(huán)流動;送風(fēng)驅(qū)動裝置將箱體1內(nèi)的冷氣體通過進(jìn)風(fēng)口吸入充電模塊2內(nèi),經(jīng)過與充電模塊2熱交換之后從出風(fēng)口吹出熱風(fēng),兩個獨立的循環(huán)冷卻系統(tǒng)共同對充電模塊2進(jìn)行冷卻,提高充電模塊2通風(fēng)散熱效率;該箱體1是封閉式箱體,不開任何風(fēng)口,提高整個箱變的防護(hù)等級;蒸發(fā)器3和冷凝器5之間冷媒的循環(huán)不需要額外驅(qū)動機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動力,降低了能量損耗、制造成本和維護(hù)成本,且不會額外產(chǎn)生噪聲。
最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。