一种液冷充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种液冷充电装置。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，电子设备得到了日益广泛的应用，同时电子设备的功率密度持续提升，发热功率也随之增大。因此，散热问题已经成为制约电子技术进一步发展的主要瓶颈。
3.现有充电模块均为采用风冷散热,模块内部受限于环境影响,非独立风道从进风口带入的粉尘及污染物严重影响模块寿命及可靠性；同时风冷模块换热系数小,功率密度难以提高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种液冷充电装置，以提高散热效率，提高充电装置的功率密度，且使得充电装置免受粉尘和污染物的影响，延长使用寿命，提升可靠性。
5.根据本实用新型的一方面，提供了一种液冷充电装置，包括：
6.密封壳体、液冷组件、第一充电电路和第二充电电路；
7.所述液冷组件、所述第一充电电路和所述第二充电电路均设置于所述密封壳体内，所述第一充电电路和所述第二充电电路设置于所述液冷组件的两侧；
8.所述密封壳体包括进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别与进水管路和出水管路密封连接，所述液冷组件通过所述进水口与所述进水管路连通，所述液冷组件通过所述出水口与所述出水管路连通。
9.可选的，所述密封壳体包括壳体主体、第一保护盖和第二保护盖，所述第一保护盖和所述第二保护盖均与所述壳体主体固定连接；
10.所述第一充电电路设置于所述液冷组件邻近所述第一保护盖的一侧，所述第二充电电路设置于所述液冷组件的邻近所述第二保护盖的一侧；
11.所述第一充电电路用于对输入的交流电信号进行整流及升压，所述第二充电电路用于对第一充电电路输出的直流电信号进行逆变后，再进行高频电压转换和整流，并输出直流电信号。
12.可选的，所述液冷组件包括水道设置板和水道盖板，所述水道设置板与所述壳体主体固定连接；所述水道设置板邻近所述水道盖板的一侧设置有水道，所述水道盖板用于对所述水道进行密封；
13.所述进水口和所述出水口设置于所述壳体主体上，所述水道与所述进水口和所述出水口连通。
14.可选的，所述水道设置板与所述壳体主体为一体结构。
15.可选的，所述水道盖板与所述水道设置板通过焊接材料密封连接或者通过螺丝锁紧方式密封连接；
16.所述第一保护盖和所述第二保护盖与所述壳体主体均通过焊接材料固定连接或者通过螺丝锁紧方式固定连接。
17.可选的，所述水道设置板设置于所述水道盖板邻近所述第一充电电路的一侧；
18.所述水道设置板邻近所述第一充电电路的表面设置有第一固定结构，所述第一固定结构用于固定所述第一充电电路，和/或，所述第一保护盖邻近所述第一充电电路的表面设置有第二固定结构，所述第二固定结构用于固定所述第一充电电路；
19.所述水道盖板邻近所述第二充电电路的表面设置有第三固定结构，所述第三固定结构用于固定所述第二充电电路，和/或，所述第二保护盖邻近所述第二充电电路的表面设置有第四固定结构，所述第四固定结构用于固定所述第二充电电路。
20.可选的，所述第一固定结构、所述第二固定结构、所述第三固定结构和所述第四固定结构均包括支撑柱。
21.可选的，所述液冷充电装置还包括：
22.第一绝缘导热垫和第二绝缘导热垫；
23.所述第一绝缘导热垫设置于所述第一充电电路和所述液冷组件之间；
24.所述第二绝缘导热垫设置于所述液冷组件和所述第二充电电路之间。
25.可选的，所述密封壳体、所述水道设置板和所述水道盖板的材料相同。
26.可选的，所述第一充电电路包括第一功率集成电路组件、第一磁性集成电路组件和第一联接器，所述第一功率集成电路组件和所述第一磁性集成电路组件通过所述第一联接器连接；
27.所述第一功率集成电路组件用于对输入的交流电信号进行整流及升压；所述第一磁性集成电路组件用于对所述交流电信号进行emi滤波；
28.所述第二充电电路包括第二功率集成电路组件、第二磁性集成电路组件和第二联接器，所述第二功率集成电路组件和所述第二磁性集成电路组件通过所述第二联接器连接；
29.所述第二功率集成电路组件用于对所述第一充电电路输出的直流电信号进行逆变及整流；所述第二磁性集成电路组件用于对所述第一充电电路输出的直流电信号进行起谐振及高频电压转换，并输出直流电信号；
30.所述第一充电电路和所述第二充电电路通过第三联接器电连接；
31.所述水道设置板和所述水道盖板上设置有第一通孔，所述第三联接器穿过所述第一通孔连接所述第一充电电路和所述第二充电电路；
32.所述壳体主体上设置有第二通孔和第三通孔，所述第一充电电路的电源输入端口设置于所述第二通孔，所述第二充电电路的直流电信号输出端口设置于所述第三通孔。
33.可选的，所述第一绝缘导热垫包括第一功率绝缘导热垫和第一磁性绝缘导热垫；所述第一功率绝缘导热垫设置于所述第一功率集成电路组件和所述液冷组件之间，所述第一磁性绝缘导热垫设置于所述第一磁性集成电路组件和所述液冷组件之间；
34.所述第二绝缘导热垫包括第二功率绝缘导热垫和第二磁性绝缘导热垫；所述第二功率绝缘导热垫设置于所述第二功率集成电路组件和所述液冷组件之间，所述第二磁性绝缘导热垫设置于所述第二磁性集成电路组件和所述液冷组件之间。
35.可选的，所述液冷充电装置还包括：
36.降温模块，所述降温模块的入口与所述出水管连接，所述降温模块的出口与所述进水管连接；
37.所述降温模块用于对所述出水管流出的水进行降温，并使降温后的水通过所述进水管流入所述进水口。
38.可选的，所述降温模块包括冷凝器或风扇。
39.本实施例的液冷充电装置采用间接液冷的方式对第一充电电路和第二充电电路进行散热，且第一充电电路和第二充电电路设置于液冷组件的两侧，可以更快的带走第一充电电路和第二充电电路产生的热量，提高散热效率，提高液冷充电装置的功率密度，并且通过将液冷组件、第一充电电路和第二充电电路均设置于密封壳体中，密封壳体的进水口和出水口分别与进水管路和出水管路密封连接，密封壳体可以对内部的液冷组件、第一充电电路和第二充电电路起到较好的密封防护作用，使得液冷充电装置免受粉尘和污染物的影响，延长使用寿命，提升可靠性。
40.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
41.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的示意图；
43.图2是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的爆炸示意图；
44.图3是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的第一视图；
45.图4是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的第二视图；
46.图5是本实用新型实施例提供的一种第一充电电路的示意图；
47.图6是本实用新型实施例提供的一种第一充电电路的爆炸示意图；
48.图7是本实用新型实施例提供的一种第二充电电路的示意；
49.图8是本实用新型实施例提供的一种第二充电电路的爆炸示意图；
50.图9是本发明实施例提供的又一种液冷充电装置的示意图。
具体实施方式
51.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
52.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样
使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
53.本实用新型实施例提供了一种液冷充电装置，图1是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的示意图，图2是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的爆炸示意图，参考图1和图2，液冷充电装置包括：
54.密封壳体1、液冷组件4、第一充电电路2和第二充电电路3；
55.液冷组件4、第一充电电路2和第二充电电路3均设置于密封壳体1内，第一充电电路1和第二充电电路3设置于所述液冷组件的两侧；
56.密封壳体1包括进水口111和出水口112，进水口111和出水口112分别与进水管路和出水管路密封连接，液冷组件4通过进水口111与进水管路连通，液冷组件4通过出水口112与出水管路连通。
57.具体的，密封壳体1可以采用导热性较好的材料，例如，可以采用adc12,adc12又称12号铝料或al-si-cu系合金。密封壳体1起到保护作用，避免外部的粉尘等污染物污染第一充电电路2和第二充电电路3，影响充电装置的寿命。第一充电电路2和第二充电电路3用于对外部输入的交流信号进行处理，输出直流信号对待充电设备进行充电。液冷组件4用于对第一充电电路2和第二充电电路3进行散热，带走第一充电电路2和第二充电电路3产生的热量。密封壳体1上设置有进水口111和出水口112，进水口111和出水口112分别与进水管和出水管密封连接，进水管用于向液冷组件4输入水，水在液冷组件4内的管路内流动，吸收第一充电电路2和第二充电电路3产生的热量，吸收热量后的水经出水口和出水管流出，带走热量。
58.本实施例的液冷充电装置采用间接液冷的方式对第一充电电路2和第二充电电路3进行散热，且第一充电电路2和第二充电电路3设置于液冷组件4的两侧，可以更快的带走第一充电电路2和第二充电电路3产生的热量，提高散热效率，提高液冷充电装置的功率密度，并且通过将液冷组件4、第一充电电路2和第二充电电路3均设置于密封壳体1中，密封壳体1的进水口111和出水口112分别与进水管路和出水管路密封连接，密封壳体1可以对内部的液冷组件4、第一充电电路2和第二充电电路3起到较好的密封防护作用，使得液冷充电装置免受粉尘和污染物的影响，延长使用寿命，提升可靠性。
59.可选的，参考图2，密封壳体1包括壳体主体11、第一保护盖12和第二保护盖13，第一保护盖12和第二保护盖13均与壳体主体11固定连接；第一充电电路2设置于液冷组件4邻近第一保护盖12的一侧，第二充电电路3设置于液冷组件4的邻近第二保护盖13的一侧；第一充电电路2用于对输入的交流电信号进行整流及升压，第二充电电路3用于对第一充电电路2输出的直流电信号进行逆变后，再进行高频电压转换和整流，并输出直流电信号。
60.其中，壳体主体11可以通过压铸成型方式形成，也可以通过其他方式形成。交流电信号为外部输入液冷充电装置的信号，第二充电电路3输出的直流电信号为液冷充电装置输出的用于为其他设备充电的信号，第二充电电路3输出的直流电信号可以为高频的直流电压信号等。第一充电电路2可以对交流电信号进行整流以及升压，达到提高功率的作用。
第二充电电路3可以对第一充电电路输出的直流电信号进行逆变，逆变后经高频变压器和半导体器件进行起谐振、高频电压转换和再整流输出高频的直流电压,满足充电应用场合。
61.通过将用于整流及升压的第一充电电路2和以及用于逆变、高频电压转换和整流的第三充电电路3分别设置于液冷充电组件4的两侧，一方面保证布线方便，另一方面使得液冷充电组件两侧产生的热量相差不会太大，避免一侧产生热量过多，液冷充电组件4无法较快的带走热量。
62.图3是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的第一视图，图4是本实用新型实施例提供的一种液冷充电装置的第二视图，可选的，参考图3和图4，液冷组件包括水道设置板41和水道盖板42，水道设置板41与壳体主体11固定连接；水道设置板41邻近水道盖板42的一侧设置有水道411，水道盖板42用于对水道411进行密封；进水口111和出水口112设置于壳体主体11上，水道411与进水口111和出水口112连通。
63.其中，第一视图和第二视图是从相对的两个位置观看液冷充电装置分别得到的视图，第一视图体现了液冷充电装置的第二保护盖13侧的结构细节，第二视图体现了液冷充电装置的第一保护盖12侧的结构细节。
64.具体的，水道设置板41用于设置水道411，具体可以在水道设置板41的表面形成多个预设走向的沟槽，该多个沟槽可以作为水道411。通过将水道盖板42与水道设置板41密封连接，水通过进水口11进入水道411后，可以在水道设置板41和水道盖板32之间的水道411中按照预设流向流动，最后通过出水口112流出，带走第一充电电路和第二充电电路产生的热量。
65.本实施例直接在水道设置板41上设置水道411，通过水道盖板42对水道411进行密封，水直接在水道盖板42和水道设置板41之间流动，可以更快的带走电路组件传导到水道盖板42和水道设置板41上的热量，散热效率更高。
66.可选的，水道设置板41与壳体主体11为一体结构。
67.具体的，水道设置板41可以和壳体主体11一起压铸成型，即水道设置板41和壳体主体11为一体结构，如此设置，无需再增加将水道设置板41以及水道盖板42与壳体主体11固定连接的工艺，只需将水道盖板42直接固定于水道设置板41上即可实现水道411的密封以及液冷组件的固定，减少工艺步骤。
68.可选的，水道盖板42与水道设置板411通过焊接材料密封连接或者通过螺丝锁紧方式密封连接；
69.第一保护盖12和第二保护盖13与壳体主体11均通过焊接材料固定连接或者通过螺丝锁紧方式固定连接。
70.具体的，可以通过焊接的方式将水道盖板42与水道设置板411密封连接，以及将第一保护盖12和第二保护盖13与壳体主体11固定连接，焊接方式密封性更好，且工艺成熟，降低了工艺成本，提高了密封可靠性。本实施例的液冷充电装置，整机最高可做到ip67防护等级。
71.示例性的，可以通过摩擦搅拌焊的方式连接，需要说明的是，本实施例对焊接方式并不做具体限定，具体可以根据水道盖板42、水道设置板411以及密封壳体的材料等进行选择。
72.此外，还可以通过螺丝紧固的方式将水道盖板42与水道设置板411密封连接，以及
将第一保护盖12和第二保护盖13与壳体主体11固定连接。
73.可选的，参考图2-图4，水道设置板41设置于水道盖板42邻近第一充电电路2的一侧；
74.水道设置板41邻近第一充电电路的表面设置有第一固定结构412(图4)，第一固定结构412用于固定第一充电电路，和/或，第一保护盖12邻近第一充电电路的表面设置有第二固定结构121，第二固定结构121用于固定第一充电电路(图3)；
75.水道盖板42邻近第二充电电路的表面设置有第三固定结构422，第三固定结构422用于固定第二充电电路(图3)，和/或，第二保护盖13邻近第二充电电路的表面设置有第四固定结构131，第四固定结构131用于固定第二充电电路(图4)。
76.具体的，参考图2-图4，水道盖板42邻近第二保护盖13的表面421用于设置第二充电电路3，水道设置板41邻近第一保护盖12的表面用于设置第一充电电路2。第一固定结构412和第二固定结构121可以均为支撑柱，通过第一固定结构412和第二固定结构121的支撑限位实现对第一充电电路2的固定。第一固定结构412和第二固定结构121还可以为螺纹孔，此时可以通过在第一充电电路2上设置螺钉，通过螺纹孔对螺钉和第一充电电路2进行固定。第一固定结构412和第二固定结构121还可以包括螺纹柱，即第一固定结构412和第二固定结构121的外表面设置有螺纹，此时可以通过在第一充电电路2上设置通孔等，通过螺纹柱和螺母配合实现对第一充电电路2的固定。
77.同理，第三固定结构422和第四固定结构131也可以为支撑柱、螺纹孔或螺纹柱等。
78.需要说明的是，本实施例仅示例性的示出了几种固定结构的形式，并非对本实用新型的限定。比外，对第一充电电路2，可以仅设置第一固定结构412，或仅设置第二固定结构121，也可以第一固定结构412和第二固定结构121均设置。对第二充电电路3，可以仅设置第三固定结构422，或仅设置第四固定结构131，也可以第三固定结构422和第四固定结构131均设置。
79.本实施例通过在水道设置板41上设置第一固定结构412，在第一保护盖12上设置第二固定结构121，可以对第一充电电路2起到固定作用，避免第一充电电路2在密封壳体内移动造成损坏，提高可靠性。通过在水道盖板42上设置第三固定结构422，在第二保护盖13上设置第四保护结构131，可以对第二充电电路3起到固定作用，避免第二充电电路3在密封壳体内移动造成损坏，提高可靠性。
80.可选的，第一固定结构412、第二固定结构121、第三固定结构422和第四固定结构131均包括支撑柱。
81.具体的，采用支撑柱对电路组件进行固定，安装工艺简单，且固定结构的制作工艺简单，降低了工艺成本。
82.可选的，密封壳体、水道设置板和水道盖板的材料相同。
83.具体的，密封壳体、水道设置板和水道盖板可以均采用热导率较高的材料，提高散热速率，密封壳体、水道设置板和水道盖板采用相同的材料，一方面可以降低材料成本，使得密封壳体可以和水道设置板一体成型，以及水道盖板和水道设置板可以更好的密封连接，降低工艺成本。
84.可选的，冷充电装置还包括：
85.第一绝缘导热垫和第二绝缘导热垫；
86.第一绝缘导热垫设置于第一充电电路和液冷组件之间；
87.第二绝缘导热垫设置于液冷组件和第二充电电路之间。
88.具体的，第一绝缘导热垫起到绝缘和热传导的作用，避免第一充电电路和液冷组件之间电导通等，且保证第一充电电路到液冷组件具有较高的热传导速率。第二绝缘导热垫起到绝缘和热传导的作用，避免第二充电电路和液冷组件之间电导通等，且保证第二充电电路到液冷组件具有较高的热传导速率。
89.需要说明的是，第一充电电路可以和第一绝缘导热垫直接接触，第一绝缘导热垫和液冷组件直接接触，第二充电电路可以和第二绝缘导热垫直接接触，第二绝缘导热垫和液冷组件直接接触，提高热传导速度，从而提高散热效率。
90.图5是本实用新型实施例提供的一种第一充电电路的示意图，图6是本实用新型实施例提供的一种第一充电电路的爆炸示意图，图7是本实用新型实施例提供的一种第二充电电路的示意图，图8是本实用新型实施例提供的一种第二充电电路的爆炸示意图。可选的，参考图5-图8，第一充电电路包括第一功率集成电路组件21、第一磁性集成电路组件22和第一联接器23，第一功率集成电路组件21和第一磁性集成电路组件22通过第一联接器23连接；
91.第一功率集成电路组件21用于对输入的交流电信号进行整流及升压；第一磁性集成电路组件22用于对交流电信号进行emi滤波；
92.第二充电电路包括第二功率集成电路组件31、第二磁性集成电路组件33和第二联接器32，第二功率集成电路组件31和第二磁性集成电路组件33通过第二联接器32连接；
93.第二功率集成电路组件31用于对第一充电电路输出的直流电信号进行逆变及整流；第二磁性集成电路组件33用于对第一充电电路输出的直流电信号进行起谐振及高频电压转换，并输出直流电信号；
94.第一充电电路和第二充电电路通过第三联接器24电连接；
95.水道设置板和水道盖板上设置有第一通孔43，第三联接器24穿过第一通孔43连接第一充电电路和第二充电电路；
96.壳体主体上设置有第二通孔113和第三通孔114，第一充电电路的电源输入端口设置于第二通孔113，第二充电电路的直流电信号输出端口设置于第三通孔114。
97.具体的，第一联接器23、第二联接器32以及第三联接器24均可以为线材或铜排等电路连接器件。第二通孔113和第三通孔114可以位于壳体主体的同一表面上，示例性的，第二通孔113、第三通孔114、进水口和出水口均位于壳体主体的同一表面。电源输入端口与第二通孔113之间以及直流电信号输出端口与第三通孔114之间可以通过胶固定连接，胶可以填满电源输入端口与第二通孔113之间的缝隙以及直流电信号输出端口与第三通孔114之间的缝隙，避免灰尘等污染物通过第二通孔113和第四通孔114进入后污染电路。可选的，第一绝缘导热垫包括第一功率绝缘导热垫25和第一磁性绝缘导热垫26；第一功率绝缘导热垫25设置于第一功率集成电路组件21和液冷组件之间，第一磁性绝缘导热垫26设置于第一磁性集成电路组件22和液冷组件之间；
98.第二绝缘导热垫包括第二功率绝缘导热垫34和第二磁性绝缘导热垫35；第二功率绝缘导热垫34设置于第二功率集成电路组件31和液冷组件之间，第二磁性绝缘导热垫35设置于第二磁性集成电路组件33和液冷组件之间。
99.具体的，通过设置第一功率绝缘导热垫35，可以实现第一功率集成电路组件21和液冷组件之间相互绝缘，且保证第一功率集成电路组件21和液冷组件之间具有较高的热传导速率。通过设置第一磁性绝缘导热垫26，可以实现第一磁性集成电路组件22和液冷组件之间磁性绝缘，避免液冷组件干扰第一磁性集成电路组件22，且保证第一磁性集成电路组件22和液冷组件之间具有较高的热传导速率。
100.同理，设置第二功率绝缘导热垫34可以实现第二功率集成电路组件31和液冷组件之间相互绝缘，且保证第二功率集成电路组件31和液冷组件之间具有较高的热传导速率。设置第二磁性绝缘导热垫35，可以实现第二磁性集成电路组件33和液冷组件之间磁性绝缘，且保证第二磁性集成电路组件33和液冷组件之间具有较高的热传导速率。
101.图9是本发明实施例提供的又一种液冷充电装置的示意图，可选的，参考图9，液冷充电装置还包括：
102.降温模块30，降温模块30的入口与出水管20连接，降温模块30的出口与进水管10连接；
103.降温模块30用于对出水管20流出的水进行降温，并使降温后的水通过进水管10流入进水口111。
104.具体的，降温模块30用于对液冷组件中排出的吸收热量后的水进行降温，并将降温后的水循环排入液冷组件中，通过设置降温模块30，使得冷却用水可以循环利用，减少资源浪费，并且每次流入液冷组件的都是冷却后的水，可以更好的对电路进行降温。
105.可选的，降温模块30包括冷凝器或风扇。
106.具体的，冷凝器和风扇均可以较快的进行降温。此外，降温模块30还可以包括水泵等泵水器件，提高水循环速度，使得水可以更快的带走热量，提高降温速度。
107.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
108.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。