CN113091378A - 一种直流充电枪冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流充电枪冷却装置，包括，冷却机构，所述冷却机构包括水箱、报警模块、制冷器、液位传感器和安装支架，所述水箱的一侧两端均固定焊接有安装支架，所述水箱的一侧内壁并靠近底部一侧固定安装有制冷器，所述水箱的内部固定安装有液位传感器，所述水箱的底部固定安装有报警模块；充电枪；换热机构，所述充电枪的表面固定安装有换热机构；输送机构，本发明有效的解决了为了增加电流量，缩短充电时间，瞬时电流密度大，会导致充电枪在充电过程中会产生较大的热量，发热严重，从而造成直流充电枪充电过程中充电枪体温度过高，存在安全隐患的问题。

Description

一种直流充电枪冷却装置

技术领域

本发明涉及充电枪技术领域，具体为一种直流充电枪冷却装置。

背景技术

随着新能源汽车技术的发展，在汽车充电方面，通过充电桩接出电缆，电缆前端连接充电枪，充电的时候通过充电枪对车辆电池充电，随着当前生活节奏逐渐加快，用户对电动汽车充电效率的要求越来越高，尤其是国家高速公路充电桩的网点布置，大功率充电技术的需求日益迫切。在高电压大功率下，电流高达250A，甚至400A，因大功率充电能够大幅度缩短充电时间，导致大功率充电技术成为当前主流的发展方向。

但是，传统的在使用过程中存在一些弊端，比如：

为了增加电流量，缩短充电时间，瞬时电流密度大，会导致充电枪在充电过程中会产生较大的热量，发热严重，从而造成直流充电枪充电过程中充电枪体温度过高，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流充电枪冷却装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括，冷却机构，所述冷却机构包括水箱、报警模块、制冷器、液位传感器和安装支架，所述水箱的一侧两端均固定焊接有安装支架，所述水箱的一侧内壁并靠近底部一侧固定安装有制冷器，所述水箱的内部固定安装有液位传感器，所述水箱的底部固定安装有报警模块；充电枪；换热机构，所述充电枪的表面固定安装有换热机构；输送机构，所述输送机构包括第一箱体、回流管、水泵、第二箱体、输送管、收卷轴、限位盘和扭簧，所述水箱远离安装支架的一侧顶部固定安装有第一箱体，所述水箱的侧壁并位于第一箱体的底部固定焊接有第二箱体，所述第一箱体和第二箱体的内壁之间均转动连接有收卷轴，所述收卷轴的表面两侧均固定套接有限位盘，所述收卷轴的表面并位于限位盘与第一箱体或第二箱体内壁之间均固定安装有扭簧，所述水箱的侧壁并位第一箱体的顶部固定插接有回流管，所述回流管远离水箱的一端依次贯穿第一箱体的顶部侧壁和第一箱体远离水箱一侧的底部侧壁并延伸至第一箱体的外部，所述水箱的侧壁并位于第二箱体底部固定插接有输送管，所述输送管位于水箱内部的一端固定安装有水泵，所述输送管远离水箱的一端依次贯穿第二箱体的底部侧壁和远离水箱一侧的顶部侧壁并延伸至第二箱体的外部，所述回流管延伸至第一箱体外部的一端与输送管延伸至第二箱体的外部的一端与换热机构固定安装；控制模块，所述控制模块与报警模块、制冷器、液位传感器和水泵均电性连接。

其中，所述安装支架采用L字型的结构，并且所述安装支架的内部开设有安装孔。

其中，所述报警模块包括扬声器和警示灯，所述控制模块分别与警示灯和扬声器均电性连接。

其中，所述控制模块电性连接有供电模块，并且所述供电模块用于为整体系统提供动力。

其中，所述换热机构包括凹槽、导热套、换热管和隔热套，所述充电枪的表面固定套接有导热套，所述导热套的表面固定套接有隔热套，所述导热套的周向表面开设有凹槽，所述凹槽的内部设置有换热管，所述换热管的两端均贯穿隔热套的侧壁并延伸至隔热套的外部，所述回流管延伸至第一箱体外部的一端与换热管延伸至隔热套外部的其中一端固定连接，所述输送管延伸至第二箱体外部的一端与换热管延伸至隔热套外部的另外一端固定连接。

其中，所述换热管呈螺旋缠绕在导热套的表面，并且所述换热管采用导热性好的金属管道。

其中，所述导热套与充电枪之间设置有绝缘导热硅胶片。

其中，所述第一箱体的侧壁底部和第二箱体的侧壁顶部分别开设有与回流管和输送管相适配的安装孔，所述安装孔的内部固定插接有固定套，所述固定套的内壁均转动连接有转动珠，所述转动珠与回流管和输送管的外壁滑动连接。

其中，所述限位盘与第一箱体或第二箱体的内壁均转动连接，所述第一箱体或第二箱体的内壁均开设有与限位盘相适配的限位槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过安装支架将水箱安装在充电桩的一侧，水箱内部的介质为冷却水或冷却油，当充电枪使用时，控制模块启动水泵和制冷器，水泵将水箱内部的冷却水抽入输送管的内部，输送管将冷却水输入至换热管的内部，由于充电枪产生的热量通过导热套导热至导热套的内部，导热套与换热管进行热交换，通过凹槽，可以增加换热管与导热套的接触面积，进一步提高换热效果，换热管内部的冷却水可以将导热套内部的热量带走，换热管内部的冷却水流动至回流管的内部，回流管将冷却水回流至水箱的内部，通过制冷器，可以将冷却水进行降温冷却，循环往复，达到充电枪头的快速高效率冷却，从而提高换热效果，带走充电枪工作过程中产生的热量，保证充电枪的安全运行，结构简单、成本低、使用方便。

2、液位传感器检测水箱内部的液位高度，控制模块内部设定的最低液位高度数值要大于制冷器位于水箱内部的高度数值，当液位传感器检测到的数值低于控制模块设定的数值时，控制模块将信号传递给报警模块，警示灯亮起，并且扬声器发生蜂鸣声，提醒工作人员注意，将冷却水或冷却油通过水箱的进料口倒入水箱中，可以有效的避免制冷器没有位于冷却水的内部，没有实现冷却水的降温冷却效果，从而降低了换热效果。

3、当充电枪插入汽车的充电口时，充电枪可以带动输送管和回流管移动，使得回流管和输送管带动收卷轴转动，收卷轴带动扭簧发生转动，将回流管和输送管释放，当充电枪从充电口移出时，插入至充电桩内部时，在扭簧的作用下，使得扭簧带动收卷轴转动，可以将回流管和输送管收卷，避免回流管和输送管长期暴露在外发生损坏的问题，不仅可以延长回流管和输送管的使用寿命，并且可以将回流管和输送管进行整体，提高使用的便捷性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明第一箱体的内部结构示意图；

图5为本发明换热管的结构示意图；

图6为本发明整体系统结构示意图。

图中：1、冷却机构；11、水箱；12、报警模块；121、扬声器；122、警示灯；13、制冷器；14、液位传感器；15、安装支架；2、输送机构；21、第一箱体；22、回流管；23、水泵；24、第二箱体；25、输送管；26、固定套；27、收卷轴；28、限位盘；29、扭簧；3、充电枪；4、换热机构；41、凹槽；42、导热套；43、换热管；44、隔热套；5、控制模块；6、供电模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种直流充电枪冷却装置，包括，冷却机构1，所述冷却机构1包括水箱11、报警模块12、制冷器13、液位传感器14和安装支架15，所述安装支架15采用L字型的结构，并且所述安装支架15的内部开设有安装孔，便于安装，提高安装的便捷性，所述水箱11的一侧两端均固定焊接有安装支架15，所述水箱11的一侧内壁并靠近底部一侧固定安装有制冷器13，所述水箱11的内部固定安装有液位传感器14，所述水箱11的底部固定安装有报警模块12，所述报警模块12包括扬声器121和警示灯122，所述控制模块5分别与警示灯122和扬声器121均电性连接，警示灯122亮起和扬声器121发生蜂鸣声，可以提醒工作人员注意；充电枪3；换热机构4，所述充电枪3的表面固定安装有换热机构4；输送机构2，所述输送机构2包括第一箱体21、回流管22、水泵23、第二箱体24、输送管25、收卷轴27、限位盘28和扭簧29，所述水箱11远离安装支架15的一侧顶部固定安装有第一箱体21，所述水箱11的侧壁并位于第一箱体21的底部固定焊接有第二箱体24，所述第一箱体21和第二箱体24的内壁之间均转动连接有收卷轴27，所述收卷轴27的表面两侧均固定套接有限位盘28，所述收卷轴27的表面并位于限位盘28与第一箱体21或第二箱体24内壁之间均固定安装有扭簧29，所述水箱11的侧壁并位第一箱体21的顶部固定插接有回流管22，所述回流管22远离水箱11的一端依次贯穿第一箱体21的顶部侧壁和第一箱体21远离水箱11一侧的底部侧壁并延伸至第一箱体21的外部，所述水箱11的侧壁并位于第二箱体24底部固定插接有输送管25，所述输送管25位于水箱11内部的一端固定安装有水泵23，所述输送管25远离水箱11的一端依次贯穿第二箱体24的底部侧壁和远离水箱11一侧的顶部侧壁并延伸至第二箱体24的外部，所述回流管22延伸至第一箱体21外部的一端与输送管25延伸至第二箱体24的外部的一端与换热机构4固定安装；控制模块5，所述控制模块5与报警模块12、制冷器13、液位传感器14和水泵23均电性连接，通过安装支架15将水箱11安装在充电桩的一侧，水箱11内部的介质为冷却水或冷却油，当充电枪3使用时，控制模块5启动水泵23和制冷器13，水泵23将水箱11内部的冷却水抽入输送管25的内部，输送管25将冷却水输入换热机构4的内部，换热机构4与充电枪3发生热交换，从而将充电枪3的热量带走，换热机构4的冷却水再冷却水流动至回流管22的内部，回流管22将冷却水回流至水箱11的内部，通过制冷器13，可以将冷却水进行降温冷却，循环往复，达到充电枪3的快速高效率冷却，从而提高换热效果，带走充电枪3工作过程中产生的热量，保证充电枪3的安全运行，结构简单、成本低、使用方便，通过液位传感器14检测水箱11内部的液位高度，控制模块5内部设定的最低液位高度数值要大于制冷器13位于水箱11内部的高度数值，当液位传感器14检测到的数值低于控制模块5设定的数值时，控制模块5将信号传递给报警模块12，警示灯122亮起，并且扬声器121发生蜂鸣声，提醒工作人员注意，将冷却水或冷却油通过水箱11的进料口倒入水箱11中，可以有效的避免制冷器13没有位于冷却水的内部，没有实现冷却水的降温冷却效果，从而降低了换热效果，当充电枪3插入汽车的充电口时，充电枪3可以带动输送管25和回流管22移动，使得回流管22和输送管25带动收卷轴27转动，收卷轴27带动扭簧29发生转动，将回流管22和输送管25释放，当充电枪3从充电口移出时，插入至充电桩内部时，在扭簧29的作用下，使得扭簧29恢复性弹力带动收卷轴27转动，可以将回流管22和输送管25收卷，避免回流管22和输送管25长期暴露在外发生损坏的问题，不仅可以延长回流管22和输送管25的使用寿命，并且可以将回流管22和输送管25进行整体，提高使用的便捷性。

实施例二：

作为实施例一的一种优选方案，所述换热机构4包括凹槽41、导热套42、换热管43和隔热套44，所述充电枪3的表面固定套接有导热套42，所述导热套42的表面固定套接有隔热套44，所述导热套42的周向表面开设有凹槽41，所述凹槽41的内部设置有换热管43，所述换热管43的两端均贯穿隔热套44的侧壁并延伸至隔热套44的外部，所述回流管22延伸至第一箱体21外部的一端与换热管43延伸至隔热套44外部的其中一端固定连接，所述输送管25延伸至第二箱体24外部的一端与换热管43延伸至隔热套44外部的另外一端固定连接，所述换热管43呈螺旋缠绕在导热套42的表面，增加接触面积，提高换热效果，并且所述换热管43采用导热性好的金属管道，所述导热套42与充电枪3之间设置有绝缘导热硅胶片，有效防止导热套42与充电枪3导致电流短路，在保证充电枪3散热的同时，起到绝缘作用，水泵23将水箱11内部的冷却水抽入输送管25的内部，输送管25将冷却水输入至换热管43的内部，由于充电枪3产生的热量通过导热套42导热至导热套42的内部，导热套42与换热管43进行热交换，通过凹槽41，可以增加换热管43与导热套42的接触面积，进一步提高换热效果，换热管43内部的冷却水可以将导热套42内部的热量带走，换热管43内部的冷却水流动至回流管22的内部，隔热套44可以阻挡换热管43内部能量的散失，提高换热效果。

实施例三：

作为实施例一的一种优选方案，所述第一箱体21的侧壁底部和第二箱体24的侧壁顶部分别开设有与回流管22和输送管25相适配的安装孔，所述安装孔的内部固定插接有固定套26，所述固定套26的内壁均转动连接有转动珠，所述转动珠与回流管22和输送管25的外壁滑动连接，可以降低回流管22和输送管25在移动时的摩擦力，延长回流管22和输送管25的使用寿命。

工作原理：在使用时，通过安装支架15将水箱11安装在充电桩的一侧，水箱11内部的介质为冷却水或冷却油，当充电枪3使用时，控制模块5启动水泵23和制冷器13，水泵23将水箱11内部的冷却水抽入输送管25的内部，输送管25将冷却水输入至换热管43的内部，由于充电枪3产生的热量通过导热套42导热至导热套42的内部，导热套42与换热管43进行热交换，通过凹槽41，可以增加换热管43与导热套42的接触面积，进一步提高换热效果，换热管43内部的冷却水可以将导热套42内部的热量带走，换热管43内部的冷却水流动至回流管22的内部，回流管22将冷却水回流至水箱11的内部，通过制冷器13，可以将冷却水进行降温冷却，循环往复，达到充电枪3的快速高效率冷却，从而提高换热效果，带走充电枪3工作过程中产生的热量，保证充电枪3的安全运行，结构简单、成本低、使用方便，通过液位传感器14检测水箱11内部的液位高度，控制模块5内部设定的最低液位高度数值要大于制冷器13位于水箱11内部的高度数值，当液位传感器14检测到的数值低于控制模块5设定的数值时，控制模块5将信号传递给报警模块12，警示灯122亮起，并且扬声器121发生蜂鸣声，提醒工作人员注意，将冷却水或冷却油通过水箱11的进料口倒入水箱11中，可以有效的避免制冷器13没有位于冷却水的内部，没有实现冷却水的降温冷却效果，从而降低了换热效果，当充电枪3插入汽车的充电口时，充电枪3可以带动输送管25和回流管22移动，使得回流管22和输送管25带动收卷轴27转动，收卷轴27带动扭簧29发生转动，将回流管22和输送管25释放，当充电枪3从充电口移出时，插入至充电桩内部时，在扭簧29的作用下，使得扭簧29恢复性弹力带动收卷轴27转动，可以将回流管22和输送管25收卷，避免回流管22和输送管25长期暴露在外发生损坏的问题，不仅可以延长回流管22和输送管25的使用寿命，并且可以将回流管22和输送管25进行整体，提高使用的便捷性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种直流充电枪冷却装置，其特征在于，包括：

冷却机构1，所述冷却机构1包括水箱11、报警模块12、制冷器13、液位传感器14和安装支架15，所述水箱11的一侧两端均固定焊接有安装支架15，所述水箱11的一侧内壁并靠近底部一侧固定安装有制冷器13，所述水箱11的内部固定安装有液位传感器14，所述水箱11的底部固定安装有报警模块12；

充电枪3；

换热机构4，所述充电枪3的表面固定安装有换热机构4；

输送机构2，所述输送机构2包括第一箱体21、回流管22、水泵23、第二箱体24、输送管25、收卷轴27、限位盘28和扭簧29，所述水箱11远离安装支架15的一侧顶部固定安装有第一箱体21，所述水箱11的侧壁并位于第一箱体21的底部固定焊接有第二箱体24，所述第一箱体21和第二箱体24的内壁之间均转动连接有收卷轴27，所述收卷轴27的表面两侧均固定套接有限位盘28，所述收卷轴27的表面并位于限位盘28与第一箱体21或第二箱体24内壁之间均固定安装有扭簧29，所述水箱11的侧壁并位第一箱体21的顶部固定插接有回流管22，所述回流管22远离水箱11的一端依次贯穿第一箱体21的顶部侧壁和第一箱体21远离水箱11一侧的底部侧壁并延伸至第一箱体21的外部，所述水箱11的侧壁并位于第二箱体24底部固定插接有输送管25，所述输送管25位于水箱11内部的一端固定安装有水泵23，所述输送管25远离水箱11的一端依次贯穿第二箱体24的底部侧壁和远离水箱11一侧的顶部侧壁并延伸至第二箱体24的外部，所述回流管22延伸至第一箱体21外部的一端与输送管25延伸至第二箱体24的外部的一端与换热机构4固定安装；

控制模块5，所述控制模块5与报警模块12、制冷器13、液位传感器14和水泵23均电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述安装支架15采用L字型的结构，并且所述安装支架15的内部开设有安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述报警模块12包括扬声器121和警示灯122，所述控制模块5分别与警示灯122和扬声器121均电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述控制模块5电性连接有供电模块6，并且所述供电模块6用于为整体系统提供动力。

5.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述换热机构4包括凹槽41、导热套42、换热管43和隔热套44，所述充电枪3的表面固定套接有导热套42，所述导热套42的表面固定套接有隔热套44，所述导热套42的周向表面开设有凹槽41，所述凹槽41的内部设置有换热管43，所述换热管43的两端均贯穿隔热套44的侧壁并延伸至隔热套44的外部，所述回流管22延伸至第一箱体21外部的一端与换热管43延伸至隔热套44外部的其中一端固定连接，所述输送管25延伸至第二箱体24外部的一端与换热管43延伸至隔热套44外部的另外一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述换热管43呈螺旋缠绕在导热套42的表面，并且所述换热管43采用导热性好的金属管道。

7.根据权利要求5所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述导热套42与充电枪3之间设置有绝缘导热硅胶片。

8.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述第一箱体21的侧壁底部和第二箱体24的侧壁顶部分别开设有与回流管22和输送管25相适配的安装孔，所述安装孔的内部固定插接有固定套26，所述固定套26的内壁均转动连接有转动珠，所述转动珠与回流管22和输送管25的外壁滑动连接。

9.根据权利要求1所述的一种直流充电枪冷却装置，其特征在于：所述限位盘28与第一箱体21或第二箱体24的内壁均转动连接，所述第一箱体21或第二箱体24的内壁均开设有与限位盘28相适配的限位槽。

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