[发明专利]一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法及优化系统

权利要求书

1.一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法，其特征在于，包括有：

基于使用的功率模块确定散热方式；

计算在上述散热方式下所需的目标风量；

选择能达到目标风量的风扇；

基于使用的功率模块确定散热方式包括有：

计算单个功率模块满载散热量，即单个功率模块满载散热量等于输入功率减去输出功率，表达式如下：

Q_热＝P_输入-P_输 (1)

接着计算单个功率模块的散热表面热流密度，表达式如下：

在式(2)中，为散热表面热流密度，Q_总为单个功率模块总散热量，A为功率模块总散热表面积；

基于计算得到的单个功率模块的散热表面热流密度，并通过对比现有各散热方式下能实现的最大散热表面热流密度，确定散热方式；

计算在上述散热方式下所需的目标风量包括有：

在假设风扇吸收的冷却气流能将直流电动汽车充电桩所散发出的热量全部带出的前提下，然后使用能量守恒方程式计算风量，表达式如下：

在式(3)中，q_m为流体的质量流量，单位Kg/s；Q为系统发热量，单位KW；c_p为空气比热容，单位KJ/Kg·℃；t_o、t_i分别为出风口空气温度和进风口空气温度；

接着，将质量流量换算成体积流量，表达式如下：

在式(4)中，q_v为空气体积流量，单位m³/min；γ为空气密度，常温常压γ＝1.23Kg/m³。

2.根据权利要求1所述的一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法，其特征在于，选择能达到目标风量的风扇包括有：风扇的最大风量取目标风量的2–4倍。

3.一种200kW大功率直流电动车充电桩的优化系统，运行权利要求1至2中任一所述的一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法，包括有作为承载结构的壳体(11)、设置在壳体(11)的断路器(12)、若干电子器件和显示屏，还包括有设置在壳体(11)的功率模块组、散热风扇组(13)及出风口格栅(14)；其特征在于：

将位于壳体(11)底部的断路器(12)设置在散热风扇组(13)的正下侧，来减少对气流的阻力；

将位于壳体(11)中部的电子器件安装到壳体(11)前部并与显示屏、继电器集成为一块元器件固定板(15)；

将功率模块组的功率模块集中安装，以减少不必要漩涡与气流阻力的产生，增加散热气流的流畅性与合理性；

除去壳体(11)顶部的出风口格栅(14)，彻底杜绝气流短路现象的发生。