CN110758140B - 一种新能源汽车用液冷充电系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新能源汽车充电技术领域，尤其涉及一种新能源车用液冷充电系统的控制方法。包括充电插座、水泵、进水管、出水管、连接水管、散热水箱、配电单元以及安全监测盒，所述水泵和散热水箱之间通过连接水管连接，所述水泵远离连接水管的一端设置有进水管，所述散热水箱远离连接水管的一端设置有出水管，本发明提供一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，通过合理的结构设置，有效的提高了液冷液冷充电系统的冷却效果，利用设置在充电液冷端子和液冷端子上的温度传感器进行温度监测，保障充电过程的安全，同时设置有冷却液绝缘检测模块，避免冷却液长期使用的绝缘失效问题。

Description

一种新能源汽车用液冷充电系统的控制方法
技术领域
本发明属于新能源汽车充电技术领域，尤其涉及一种新能源车用液冷充电系统的控制方法。
背景技术
随着全球工业的迅猛发展，生态环境被破坏的日益恶劣，环保问题逐步提上日程。汽车尾气的排放占据了环境污染的大部分位置，若要提倡保护环境，必须解决传统汽车尾气的排放问题。为此，新能源汽车由于采用先进的技术，有效地做到了低碳环保出行，进而得到广泛推广。
近年来，新能源汽车在实际应用推广过程中，影响电动汽车发展的两大主要因素是续驶里程和充电时间。随着动力电池技术地不断突破，电动汽车续航里程逐渐提高，然而充电时间矛盾显的愈加明显。
充电插座在大功率大电流充电过程中线束及端子发热严重制约充电问题的关键因素。为此，现有技术通过在电缆中设置液冷回路，吸收充电过程中的热量，降低充电过程中的温升，及时散热。导体通过液冷系统散热而可以过载多倍的电流，但是充电插座及载流端子工作异常却无法及时检测到，可能会导致因发热过度或者导体自身载流能力不足而烧坏液冷大功率充电装置，同时冷却液长时间使用可能会出现绝缘性能下降，导致充电过程中出现绝缘故障。
发明内容
本发明针对上述的电动汽车在充电时所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、成本低廉且能够解决充电插座大电流充电时端子和线束发热严重且散热效果不佳的问题，同时监测充电过程中的充电安全一种新能源车用液冷充电系统的控制方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种新能源车用液冷充电系统，包括充电插座、水泵、进水管、出水管、连接水管、散热水箱、配电单元以及安全监测盒，所述水泵和散热水箱之间通过连接水管连接，所述水泵远离连接水管的一端设置有进水管，所述散热水箱远离连接水管的一端设置有出水管，所述充电插座的底部设置有两个并排设置的液冷导线，液冷导线的端部设置充电液冷端子，所述充电液冷端子设置在充电插座的底部，所述充电插座的底部设置有用于固定充电液冷端子的密封嵌套，所述液冷导线之间相互连通，所述液冷导线分别与进水管和出水管连通，所述液冷导线远离充电液冷端子的一端设置有液冷端子，所述液冷端子固定在配电单元上，所述充电液冷端子上设置有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在两个充电液冷端子上，所述液冷端子上设置有第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在两个液冷端子上，所述液冷端子上还设置有第一绝缘采集点和第二绝缘采集点，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器以及第一绝缘采集点和第二绝缘采集点均与安全监测盒通信连接。
作为优选，所述充电液冷端子上设置有配合设置的液冷孔，所述密封嵌套上设置有用于配合液冷孔的液冷通道，所述液冷导线之间通过液冷孔和液冷通道连通。
作为优选，所述充电液冷端子上至少设置有两个液冷孔。
作为优选，所述液冷孔之间间隔平行设置。
作为优选，所述液冷导线上还设置有液冷引出接头，所述液冷导线通过液冷引出接头分别与进水管和出水管连通，所述液冷引出接头的一端固定在液冷端子上。
作为优选，所述散热水箱还连通有储水箱，所述储水箱和散热水箱之间通过补水管连接。
应用上述一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，包括以下步骤：
a、首先设置第一温度阈值、第二温度阈值以及第三温度阈值，其中，第一温度阈值为水泵开始工作的临界值，第二温度阈值为充电插座工作温度的临界值，第三温度阈值为低电流情况下充电插座工作温度的临界值；
b、然后，获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
c、判断温度值是否大于第一温度阈值；
d、若温度值大于第一温度阈值，则启动水泵；
e、启动水泵后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
f、判断温度值是否大于第二温度阈值；
g、若温度值大于第二温度阈值，则降低充电电流；
h、降低充电电流后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
i、判断温度值是否大于第三温度阈值；
j、若温度值大于第三温度阈值，则停止充电。
作为优选，一种新能源车用液冷充电的控制方法，还包括：
a1、首先预设充电接头的最大绝缘阈值；
a2、获取第一绝缘采集点和第二绝缘采集点的信息；
a3、判断绝缘阻值是否大于预设的最大绝缘阈值；
a4、若小于最大绝缘阈值，则停止充电。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
本发明提供一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，通过合理的结构设置，有效的提高了液冷液冷充电系统的冷却效果，利用设置在充电液冷端子和液冷端子上的温度传感器进行温度监测，保障充电过程的安全，同时设置有冷却液绝缘检测模块，避免冷却液长期使用的绝缘失效问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的新能源车用液冷充电系统的结构示意图；
图2为实施例1提供的新能源车用液冷充电系统的局部结构示意图；
图3为实施例2提供的新能源车用液冷充电控制方法的流程图
以上各图中，1、充电插座；2、充电液冷端子；3、密封嵌套；4、液冷孔；5、液冷水道；6、液冷导线；7、液冷端子；8、配电单元；9、进水管；10、出水管；11、水泵；12、连接水管；13、储水箱；14、补水管；15、散热水箱；16、安全监测盒；17、液冷引出接头；18、第一温度传感器；19、第二温度传感器；20、第三温度传感器；21、第四温度传感器；22、第一绝缘采集点；23、第二绝缘采集点。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1，如图1、图2所示，本实施例提供一种新能源车用液冷充电系统，和现有的新能源车用液冷充电系统一样，本实施例提供的新能源车用液冷充电系统包括充电插座、水泵、进水管、出水管、连接水管、散热水箱、配电单元以及安全监测盒，水泵和散热水箱之间通过连接水管连接，水泵远离连接水管的一端设置有进水管，在散热水箱远离连接水管的一端设置有出水管，在充电插座的底部设置有两个并排设置的液冷导线，液冷导线的端部设置充电液冷端子，充电液冷端子设置在充电插座的底部，充电插座的底部的底部设置有用于固定充电液冷端子的密封嵌套，液冷导线之间相互连通，液冷导线分别与进水管和出水管连通，以上结构为现有常见结构，故在本实施例中，不加详细描述。
本实施例重点改进的地方在于，在液冷导线远离充电液冷端子的一端设置有液冷端子，且液冷端子固定在配电单元上，这样设置的目的，能够起到冷却配电单元的目的。
液冷系统的主要目的就是降低充电时的温度，而当过热的时候，如何进行保护则是新能源车用液冷充电系统需要着重考虑的事情，为此，准确的温度检测是关系到是否能够及时保护的关键，为此，在充电液冷端子上设置有第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在两个充电液冷端子上，以此来获得充电端的温度。
在液冷端子上设置有第三温度传感器和第四温度传感器，第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在两个液冷端子上，以此来获得输电端的温度。为了避免具有绝缘性能的冷却液在长时间使用后其绝缘性能下降导致整车出现绝缘故障。在液冷端子上还设置有第一绝缘采集点和第二绝缘采集点，第一绝缘采集点和第二绝缘采集点分别设置在两个液冷端子上。这样，通过第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器以及第一绝缘采集点和第二绝缘采集点均与安全监测盒通信连接及时或许相关信息，用于控制，以上电器元件都为现有常用的电器元件，故在本实施例中，不加详细描述，其中，安全监测盒与配电单元通信连接，以便配电单元的控制。
为了进一步提高冷却效果，在本实施例中，两个液冷导线之间在密封嵌套处实现连通，这样能够增大对充电插座的冷却面积，进而提高冷却效果，为此，在充电液冷端子上设置有配合设置的液冷孔，在密封嵌套上设置有用于配合液冷孔的液冷通道，液冷导线之间通过液冷孔和液冷通道连通，在本实施例中，共设置有3个间隔平行设置的液冷孔，以此来进一步降低温度。
为了方便对配电电源的冷却，在液冷导线上还设置有液冷引出接头，液冷导线通过液冷引出接头分别与进水管和出水管连通，液冷引出接头的一端固定在液冷端子上，这样设置，能够保证冷却液最大可能的通过液冷端子，进而达到对配电单元的降温目的。
考虑到冷却液可能会挥发，为此，散热水箱还连通有储水箱，储水箱和散热水箱之间通过补水管连接，通过储水箱的设置，确保整个系统内的冷却液足量流通。
具体工作时，充电插座与外部充电枪插合并开始充电，充电开始后液冷系统介入工作，水泵工作将循环冷却液自散热水箱扬自进水管，流经配电单元侧壁上的进水口进入液冷端子，冷却液进入液冷导线的冷却液通道后流出充电液冷端子的液冷孔，流经密封嵌套的液冷水道后流入与之对应分布的充电插座充电液冷端子，进而冷却液流经液冷线束的冷却液通道、液冷端子、液冷管后进入配电单元出水口，流出出水口后冷却液流经出水管进入散热水箱，进入散热水箱的冷却液经过散热后经过连接水管被重新吸入水泵进行循环冷却，储水箱通过补水管为循环液冷水路补充冷却液。
实施例2，为了对实施例1提供的新能源车用液冷充电系统实现精准安全的控制，本实施例提供上述新能源车用液冷充电系统的控制方法
首先，首先设置第一温度阈值、第二温度阈值以及第三温度阈值，其中，第一温度阈值为水泵开始工作的临界值，第二温度阈值为充电插座工作温度的临界值，第三温度阈值为低电流情况下充电插座工作温度的临界值。
然后，获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
判断温度值是否大于第一温度阈值，在这里需要说明的是，温度值为第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器中最小的温度值。
若温度值大于第一温度阈值，则启动水泵，水泵的启动，则代表液冷系统的启动。
启动水泵后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值，判断温度值是否大于第二温度阈值，温度值为第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器中最小的温度值。若温度值大于第二温度阈值，则降低充电电流，已达到降低充电温度的目的。
降低充电电流后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值，判断温度值是否大于第三温度阈值，若温度值大于第三温度阈值则证明存在充电风险，停止充电。
考虑到绝缘性能的冷却液在长时间使用后其绝缘性能下降导致整车出现绝缘故障，为此，在充电时，还需要测量绝缘阻值，为此，首先预设充电接头的最大绝缘阈值，然后，获取第一绝缘采集点和第二绝缘采集点的信息，判断绝缘阻值是否大于预设的最大绝缘阈值；若小于最大绝缘阈值，则停止充电。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，包括充电插座、水泵、进水管、出水管、连接水管、散热水箱、配电单元以及安全监测盒，所述水泵和散热水箱之间通过连接水管连接，所述水泵远离连接水管的一端设置有进水管，所述散热水箱远离连接水管的一端设置有出水管，所述充电插座的底部设置有两个并排设置的液冷导线，液冷导线的端部设置充电液冷端子，所述充电液冷端子设置在充电插座的底部，所述充电插座的底部设置有用于固定充电液冷端子的密封嵌套，所述液冷导线之间相互连通，所述液冷导线分别与进水管和出水管连通，其特征在于，所述液冷导线远离充电液冷端子的一端设置有液冷端子，所述液冷端子固定在配电单元上，所述充电液冷端子上设置有第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在两个充电液冷端子上，所述液冷端子上设置有第三温度传感器和第四温度传感器，所述第三温度传感器和第四温度传感器分别设置在两个液冷端子上，所述液冷端子上还设置有第一绝缘采集点和第二绝缘采集点，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器以及第一绝缘采集点和第二绝缘采集点均与安全监测盒通信连接，其中，控制方法包括以下步骤：
a、首先设置第一温度阈值、第二温度阈值以及第三温度阈值，其中，第一温度阈值为水泵开始工作的临界值，第二温度阈值为充电插座工作温度的临界值，第三温度阈值为低电流情况下充电插座工作温度的临界值；
b、然后，获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
c、判断温度值是否大于第一温度阈值；
d、若温度值大于第一温度阈值，则启动水泵；
e、启动水泵后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
f、判断温度值是否大于第二温度阈值；
g、若温度值大于第二温度阈值，则降低充电电流；
h、降低充电电流后，继续获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器的温度值；
i、判断温度值是否大于第三温度阈值；
j、若温度值大于第三温度阈值，则停止充电。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电液冷端子上设置有配合设置的液冷孔，所述密封嵌套上设置有用于配合液冷孔的液冷通道，所述液冷导线之间通过液冷孔和液冷通道连通。
3.根据权利要求2所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电液冷端子上至少设置有两个液冷孔。
4.根据权利要求3所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，所述液冷孔之间间隔平行设置。
5.根据权利要求4所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，所述液冷导线上还设置有液冷引出接头，所述液冷导线通过液冷引出接头分别与进水管和出水管连通，所述液冷引出接头的一端固定在液冷端子上。
6.根据权利要求5所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，所述散热水箱还连通有储水箱，所述储水箱和散热水箱之间通过补水管连接。
7.根据权利要求6所述的一种新能源车用液冷充电系统的控制方法，其特征在于，还包括：
a1、首先预设充电接头的最大绝缘阈值；
a2、获取第一绝缘采集点和第二绝缘采集点的信息；
a3、判断绝缘阻值是否大于预设的最大绝缘阈值；
a4、若小于最大绝缘阈值，则停止充电。
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