[发明专利]一种与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统与方法

权利要求书

1.一种与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统，包括充电桩箱体、置于其内的多个充电功率模块(101)，以及给充电功率模块(101)散热的多个相变冷板(102)；其特征在于：

所述充电桩箱体内部还设置有：汇集器(103)；半导体制冷器用冷板(104)；半导体制冷器(105)；冷却器(107)；储液罐(109)；制冷剂泵(110)；分液器(111)；

所述充电桩箱体外部设置有：风冷冷凝器(108)；

所述各相变冷板(102)的制冷剂通道出口，接入汇集器(103)的入口；汇集器(103)出口通过管路依次连接半导体制冷器用冷板(104)、冷却器(107)、风冷冷凝器(108)、储液罐(109)、制冷剂泵(110)；制冷剂泵(110)的出口连接分液器(111)的输入接口，再由分液器(111)分成多个支路后，分别接入各相变冷板(102)的制冷剂通道入口。

2.根据权利要求1所述与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统，其特征在于：

所述储液罐(109)内部储存制冷剂；

所述制冷剂在制冷剂泵(110)的驱动下，经分液器(111)分配至各相变冷板(102)的制冷剂通道入口并进入到相变冷板(102)内，制冷剂在相变冷板(102)内吸热、部分气化后，进入汇集器(103)和半导体制冷器用冷板(104)，以吸收半导体制冷器(105)工作时的热量；接着，制冷剂进入冷却器(107)继续吸收充电桩箱体内部的热量，并再次部分气化，最后进入充电桩箱体外部的风冷冷凝器(108)，与充电桩箱体外部的空气强制对流换热，冷却冷凝为液体后，流回至储液罐(109)内；再由制冷剂泵(110)驱动往复循环。

3.根据权利要求2所述与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统，其特征在于：

所述半导体制冷器(105)的上部为热端，下部为冷端；

所述半导体制冷器用冷板(104)紧密贴附于半导体制冷器(105)的热端；流过半导体制冷器用冷板(104)的制冷剂，将半导体制冷器(105)制冷时产生的热量转移至风冷冷凝器(108)。

4.根据权利要求3所述与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统，其特征在于：

所述半导体制冷器(105)冷端的下方，设置有冷凝水收集管(106)；

所述冷凝水收集管(106)的接口处设有一U型管，用于收集半导体制冷器(105)排出的冷凝水，并将其引流至充电桩箱体的外部。

5.根据权利要求4所述与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统，其特征在于：

所述冷却器(107)为翅片管冷却器。

6.一种充电桩防护散热方法，采用权利要求1-5中任一项所述与半导体制冷器结合的充电桩防护散热系统实现，其特征在于包括如下步骤：

当充电桩工作时，制冷剂在制冷剂泵(110)的驱动下，经分液器(111)分配至各相变冷板(102)的制冷剂通道内，制冷剂在制冷剂相变冷板(102)内吸热、部分气化后，进入汇集器(103)和半导体制冷器用冷板(104)，以吸收半导体制冷器(105)工作时的热量；接着，制冷剂进入冷却器(107)继续吸收充电桩箱体内部的热量，并再次部分气化，最后进入充电桩箱体外部的风冷冷凝器(108)，与充电桩箱体外部的空气强制对流换热，冷却冷凝为液体后，流回至储液罐110内；再由制冷剂泵(110)驱动制冷剂进入下一个循环；

当充电桩停止工作时，启动半导体制冷器(105)使其制冷，半导体制冷器(105)下表面附近空气温度降低，在温差产生的密度差的作用下，半导体制冷器(105)周围的空气流到半导体制冷器(105)下表面，若半导体制冷器(105)下表面温度低于空气的露点温度，空气中的水蒸汽在半导体制冷器(105)的制冷表面冷凝成水后进入冷凝水收集管(106)，排至充电桩箱体外。

7.根据权利要求6所述充电桩防护散热方法，其特征在于：

所述冷凝水收集管(106)的接口处设有一U型管；U型管的液封作用，使充电桩箱体内与外界形成密封；充电桩箱体外的空气不会漏入到充电桩箱体内，以使充电桩箱体内空气不会在电子元器件表面凝露。