[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

说明书

本发明公开了一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法，包括有以下步骤：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。本发明还公开了一种200kW大功率直流电动车充电桩的优化系统，包括有壳体、断路器、若干电子器件、显示屏、功率模块组、散热风扇组及出风口格栅；将位于壳体底部的断路器设置在散热风扇组的正下侧；将位于壳体中部的电子器件安装到壳体前部并与显示屏、继电器集成为一块元器件固定板；将功率模块组的功率模块集中安装；除去壳体顶部的出风口格栅。本发明具有以下优点和效果：针对200KW大功率直流充电桩存在的散热问题，进行散热处理。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法及优化系统。

背景技术

伴随这科学技术的不断发展，我国的汽车保有量不断增加，极大的方便了人们生活的方方面面。但是石油资源是有限的是不可再生能源，使用完多少就会减少多少，所以发展新能源变得迫在眉睫。而且数十年来传统汽车的使用也给环境带来了严重的污染问题，特别是最近几年来，汽车几乎走进了我国的每家每户，而污染也愈发严重。环境污染严重的影响了人们对美好生活的追求，低碳、环保等词汇也越来越多的出现在人们的生活当中愈受人们关注。

新能源汽车在全球气候变暖和世界能源枯竭的双重背景之下越来越得到了汽车用户的认可和欢迎，从而迎来了快速的发展。但是充电难问题仍是目前新能源车被购买和使用的拦路虎。虽然市面上目前存在部分私人快速充电桩，不过由于技术的不成熟可能会给汽车电池造成很大的危害，其安全性和可靠性也值得商榷，并且高昂的价格也使得其无法得到普及。抛开充电桩建设数量不说，充电难的另一方面体现在充电的时间太长，效率太低。所以新能源汽车所运用的充电技术也越来越受到人们关注和讨论。

解决这个障碍的途径就是提高直流充电桩的功率等级，但是随着直流充电桩功率等级的提升，整个充电桩内产生的热量也会越多，而充电桩的体积有效散热表面积有限，因此这也对充电桩的散热冷却系统也提出了更严格的要求。当前，电子设备的主要失效形式就表现为热失效，相关研究发现温度超过允许值导致的失效占总失效的比例超过55％。近年也时有发生大功率直流充电桩起火烧毁事故。著名的10℃法则也指出:温度为70℃～80℃条件下，而温度每上升10℃,其可靠性降低幅度达到50％。因而应该通过各种方法来有效的处理电子器件的散热问题,从而提高其安全性、可靠性，更好的满足性能要求。合理的热设计使电子设备在运行过程中相应的温度不超过允许最高温度，为其长时间可靠性运行提供支持，这也是电子设备的可靠性设计过程中应该考虑的重点。

为了解决200KW大功率直流充电桩可能存在的散热问题，提高充电桩的安全可靠性；必须在直流充电桩设计过程中应该适当的进行散热处理设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法及优化系统，以解决背景技术中所提出的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种200kW大功率直流电动车充电桩的散热方法，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。

进一步设置是，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_输出 (I)

接着计算单个功率模块的散热表面热流密度，表达式如下：