CN116834577A - 充电桩换热系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电桩换热系统，包括流路、环境温度传感器和控制单元，环境温度传感器与控制单元电性连接；流路包括主路、第一支路、第二支路和制冷回路，主路包括液泵和第一换热器；第一支路与主路串联，第一支路包括第二换热器；第二支路与主路串联，第二支路包括第一换热部；第一支路和第二支路并联，制冷回路包括第二换热部，第二换热部配置给第一换热部换热；充电桩换热系统具有换热工作状态，在换热工作状态下，第一换热器与功率模块换热，控制单元能根据环境温度传感器监测到的环境温度来调控载冷剂进入第一支路和/或由制冷回路配置降温的第二支路的流量，保证散热效果的同时具有节能的效果。

Description

充电桩换热系统

技术领域

本发明属于超级充电桩领域，具体地，涉及一种充电桩换热系统。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，超级充电桩需求量也越来越大。为了保证新能源汽车电池能快速充满，超级充电桩的设计功率越来越大，充电时伴随的发热量也越来越大。超级充电桩需要一套冷却系统来保证充电使用时功率模块芯片不会过热导致功能失效。相关技术中超级充电桩的散热系统，采用自然冷却方式的系统散热效果很难有保障，而采用制冷循环散热方式的能效比低，为此有必要提出一种改进的充电桩换热系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种充电桩换热系统，保证散热效果的同时具有节能的效果。

本发明提供一种充电桩换热系统，用于对充电桩壳体内的功率模块进行换热，所述充电桩换热系统包括流路、环境温度传感器和控制单元，所述环境温度传感器至少部分设置于所述充电桩壳体外，所述环境温度传感器与所述控制单元电性连接；

所述流路包括主路、第一支路、第二支路和制冷回路，所述主路包括液泵和第一换热器，所述液泵和第一换热器串联；所述第一支路与所述主路串联，所述第一支路包括第二换热器；所述第二支路与所述主路串联，所述第二支路包括第一换热部；所述第一支路和第二支路并联，所述制冷回路包括第二换热部、压缩机和第三换热器，所述第二换热部、压缩机和第三换热器串联，所述第二换热部配置给第一换热部换热；

所述充电桩换热系统包括调节阀，所述第一支路和第二支路中的至少一者设置所述调节阀；或者所述第一支路、第二支路和主路三者具有两个连接处，至少一个连接处设置所述调节阀；所述调节阀与所述控制单元电性连接；

所述充电桩换热系统具有换热工作状态，在换热工作状态下，所述主路、第一支路、第二支路流通载冷剂，所述制冷回路流通制冷剂，所述第一换热器与所述功率模块换热，所述控制单元根据所述环境温度传感器监测到的环境温度，控制所述调节阀调节进入所述第一支路和/或第二支路的载冷剂流量。

本发明提供的充电桩换热系统，在换热工作状态下，能根据环境温度来调控载冷剂进入第一支路和/或由制冷回路配置降温的第二支路的流量，保证散热效果的同时具有节能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供的一种充电桩换热系统的示意图；

图2为本发明充电桩换热系统中载冷剂走第一支路的示意图；

图3为本发明实施例中载冷剂部分走第一支路，部分走第二支路的示意图；

图4为本发明充电桩换热系统中载冷剂走第二支路的示意图；

图5为本发明充电桩换热系统中调节阀为二通阀的示意图；

图6为本发明充电桩换热系统中调节阀为三通阀的一种示意图；

图7为本发明充电桩换热系统中制冷回路包括四通阀的一种示意图；

图8为本发明充电桩换热系统中制冷回路包括四通阀的另一种示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作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。

如图1至图4所示，本实施例提供的一种充电桩换热系统，用于对充电桩壳体100内的功率模块进行换热，功率模块是充电桩必不可少的一部分，随着新能源汽车的快速发展，超级充电桩的设计功率也越来越大，功率增大伴随着充电时的发热量也越来越大。为了保证充电使用的过程中，超级充电桩的功率模块不会因为过热导致其功能失效，需要配置换热系统为其散热，以保障功率模块安全有效运行，功率模块设置于充电桩壳体100内，充电桩换热系统包括流路。其中，流路包括主路1、第一支路2、第二支路3和制冷回路6，主路1包括液泵10和第一换热器11，液泵10和第一换热器11串联，第一换热器11配置给功率模块换热；第一支路2与主路1串联，第一支路2包括第二换热器21；第二支路3与主路1串联，第二支路3包括第一换热部31；第一支路2和第二支路3并联，制冷回路6包括第二换热部61、压缩机62和第三换热器63，第二换热部61、压缩机62和第三换热器63串联，第二换热部61配置给第一换热部31散热，液泵10与控制单元5电性连接，压缩机62与控制单元5电性连接。充电桩换热系统具有换热工作状态，在换热工作状态下，主路1、第一支路2、第二支路3流通载冷剂，制冷回路6流通制冷剂，第二换热器21为空气和载冷剂形式的换热器，即第一支路2采用自然冷却方式，而第一换热部31配置有制冷回路6为其换热，即第二支路3是通过制冷回路6制冷方式，因此，本实施例的充电桩换热系统可以选择性的采用自然冷却和压缩制冷或两者相结合的方式对充电桩充电使用过程中的功率模块进行散热。

当充电桩换热系统采用单一的自然冷却方式对功率模块进行散热时，通常选用最严酷的环境条件进行设计，在夏季极热天气环境下，空气流量需求大，运行时风机处于高速运行，噪音大，且空气换热器的体积较大；而当充电桩换热系统采用单一的压缩制冷循环方式对功率模块进行散热时，在冬季和春秋季节，仍然需要开启压缩机进行制冷，能耗高。而本实施例所提供的充电桩换热系统可以选择性的采用自然冷却和压缩制冷或两者相结合的方式对充电桩充电使用过程中的功率模块进行散热，保证散热效果的同时具有较高的能效比。

具体地，本实施例中充电桩换热系统包括环境温度传感器4和控制单元5，环境温度传感器4至少部分设置于充电桩壳体100外，环境温度传感器4和控制单元5配置于监测充电桩壳体100外的环境温度，环境温度传感器4与控制单元5电性连接。在换热工作状态下，环境温度传感器4感受充电桩壳体100外的环境温度，并转换成电信号输出给控制单元5，控制单元5根据电信号得到充电桩壳体100外的环境温度值，并且控制单元5根据环境温度值控制调节进入第一支路2和/或第二支路3的载冷剂流量。当自然环境中的空气冷量能满足功率模块的散热需求时，载冷剂走第一支路2，采用自然冷却的方式进行功率模块的散热降温；当自然环境中的空气冷量不能满足功率模块的散热需求时，载冷剂部分或完全走第二支路3，借助制冷回路6压缩制冷的方式进行功率模块的散热降温。在一种实施方式中，环境温度传感器4安装在充电桩壳体100的外壁面上，在另一种实施方式中，环境温度传感器4设置外部环境中，与充电桩壳体100具有距离，降低充电桩整机所产生的热量对环境温度传感器4的干扰。

充电桩换热系统在换热工作状态下的散热模式时，具有以下情况：

请参阅图2，当第二换热器21能利用自然环境中的空气冷量满足功率模块的散热需求时，载冷剂沿着主路1和第一支路2形成的循环回路进行流动，液泵10为载冷剂的流动提供动力，当载冷剂流动至第一换热器11时，载冷剂通过第一换热器11和功率模块进行换热，功率模块产生的热量经第一换热器11传递给第一换热器11内的载冷剂，同时载冷剂也将其冷量经第一换热器11传递给功率模块，对功率模块进行降温散热，携带功率模块热量的载冷剂经过第二换热器21时，载冷剂与环境中的空气进行换热，环境中的空气冷量经第二换热器21传递给其内流通的载冷剂，随着载冷剂的流动，流出第一支路2再进入主路1，对功率模块进行降温散热，如此循环，实现自然冷却方式的功率模块散热。

请参阅图3，当自然环境中的空气冷量不能满足功率模块的散热需求时，载冷剂一部分走第一支路2，另一部分走第二支路3，即在图1所示的实施方式的基础上，从主路1流出的载冷剂，一部分流向第一支路2，另一部分流向第二支路3，制冷回路6中，制冷剂的低压蒸汽被压缩机62吸入并压缩为高压蒸汽后排至第三换热器63，制冷剂与空气进行换热，空气带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体后进入第二换热部61，携带功率模块热量的载冷剂经过第一换热部31时，第二换热部61内的制冷剂吸取第一换热部31内载冷剂的热量，使载冷剂降温后再次流入主路1对功率模块进行降温散热，而第二换热部61内的制冷剂吸取热量后形成低压蒸汽，再次经过压缩机62压缩，进入第一支路2的载冷剂降温方式同图1所示的实施方式，此处不再具体详述。如此循环，实现自然冷却方式和压缩制冷方式相结合的功率模块散热。

请参阅图4，当载冷剂部分走第一支路2不能满足功率模块的散热需求时，载冷剂全部走第二支路3，从主路1流出的载冷剂，全部流向第二支路3，由压缩制冷方式对功率模块散热。即与图1所示的实施方式的区别在于，载冷剂不走第一支路2。

请再次参阅图1至图4，并结合图5和图6，充电桩换热系统还包括调节阀7，第一支路2和第二支路3中的至少一者设置调节阀7，或者第一支路环境温度2环境温度、第二支路环境温度3环境温度和主路环境温度1环境温度三者具有两个连接处，至少一个连接处设置调节阀环境温度7环境温度，调节阀7与控制单元5电性连接，控制单元5通过控制调节阀7来调节进入第一支路2和/或第二支路3的载冷剂流量。控制单元5根据监测的环境温度来控制调节阀7调节，方便快捷，能精准控制载冷剂进入各支路的流量，以满足功率模块的散热需求。具体地，调节阀7为二通阀，第一支路2和第二支路3中的至少一者设置有二通阀(如图5所示)；或者，调节阀7为三通阀，三通阀包括一个入口和两个出口(即分流型三通阀)，入口与主路1的出口端连通，三通阀的两个出口中，其中一个出口与第一支路2的进口端连通，另一个出口与第二支路3的进口端连通(如图1至图4所示)，第一支路2的出口端、第二支路3的出口端均与主路1的进口端连通；或者，调节阀7为三通阀，三通阀包括一个出口和两个入口(即合流型三通阀)，出口与主路1的进口端连通，三通阀的两个入口中，其中一个入口与第一支路2的出口端连通，另一个入口与第二支路3的出口端连通(如图6所示)，第一支路2的进口端和第二支路3的进口端均与主路1的出口端连通。在其他的一些实施方式中，在第一支路2的进口端、第二支路3的进口端及主路1的出口端设置分流型三通阀，在第一支路2的出口端、第二支路3的出口端及主路1的进口端设置合流型三通阀，图中未示出。

进一步地，请再次参阅图1至图6，充电桩换热系统包括第一风机8和第二风机9，第一风机8位于第二换热器21的旁侧，第一风机8配置给第二换热器21散热，第一风机8与控制单元5电性连接，第一风机8与外部自然环境连通，当载冷剂部分或全部走第一支路2时，第一风机8使自然环境中的空气不断进入第二换热器21的肋片或翅片间进行热交换，使流经第二换热器21的载冷剂温度下降。第二风机9位于第三换热器63的旁侧，第二风机9配置给第三换热器63散热，第二风机9与控制单元5电性连接，当载冷剂部分或全部走第二支路3时，第二风机9使空气不断进入第第三换热器63的肋片或翅片间进行热交换，带走流经第三换热器63的制冷剂放出的热量。更进一步地，第一风机8和第二风机9均与外部环境连通，且第一风机8和第二风机9均采用变速变频风机，通过风机的变速变频来应对超级充电桩充电时的不同负载产热的散热需求。

以下通过举例来说明环境温度与进入第二支路3中的载冷剂流量的关系。

将环境温度的值设为T，当环境温度T小于或等于设定温度T1(即T≤T1)时，则控制单元5控制调节阀7引导主路1中的载冷剂进入第一支路2，不进入第二支路3，无需开启压缩机62，节约能源，其中，设定温度T0为载冷剂的冰点温度，T1＝(10±3)℃。当环境温度低的时候，不需要启动第一风机8也能满足散热需求时，无需开机第一风机8，进一步增强节能的效果。

当环境温度T大于设定温度T1且小于或等于设定温度T3(即T1＜T≤T3)时，则控制单元5控制调节阀7引导主路1中x％流量的载冷剂进入第二支路3，其中，20≤x≤75，T3＝(30±3)℃。更为具体地，当环境温度T大于设定温度T1且小于或等于设定温度T2(即T1＜T≤T2)时，控制单元5控制调节阀7引导主路1中x'％流量的载冷剂进入第二支路3，其中，20≤x'＜50；当环境温度T大于设定温度T2且小于或等于设定温度T3(即T2＜T≤T3)时，控制单元5控制调节阀7引导主路1中x”％流量的载冷剂进入第二支路3，其中，50≤x”≤75，T2＝(20±3)℃。

当环境温度T大于设定温度T3(即T＞T3)时，则控制单元5控制调节阀7引导主路1中y％流量的载冷剂进入第二支路3，其中，75＜y≤100。

在本实施例中，载冷剂进入第二支路3中的流量与环境温度传感器4监测到的环境温度呈正比，即监测到的环境温度越高，则载冷剂进入第二支路3中的流量也越大，

在上述各个温度范围内，T与风机的转速呈正比，即控制单元5还可根据监测到的环境温度T来选择调控对应风机的转速，通过风机的变速变频来满足不同温度段内充电桩不同负载产热的散热需求。

本实施例中，环境温度传感器4可以实时监测充电桩壳体100外的环境温度T，控制单元5根据监测的环境温度T来实时调节或保持当前各支路的流量不变；环境温度传感器4也可以每间隔t时间监测一次，控制单元5根据监测的环境温度T来进行调节或保持当前各支路的流量不变，其中0.5h≤t≤2h，比如t为0.5h、1h、1.5h、2h等。

为避免在极端极冷的天气环境下载冷剂冻结，如图1至图6所示，主路1、第一支路2和第二支路3中的至少一者包括加热单元17，加热单元17与控制单元5电性连接，加热单元17与第一换热器11串联，当环境温度T小于或等于设定温度T0(即T≤T0)时，控制单元5控制加热单元17对流经加热单元17的载冷剂进行加热，将载冷剂加热至高于T0，比如高于T01～3摄氏度。其中，T0为载冷剂的冰点温度，通过配置加热单元17，就能起到载冷剂防冻的作用。

为避免在极端极冷的天气环境下载冷剂冻结，本实施例所提供的充电桩换热系统还可以采取以下的方式。如图7和图8所示，制冷回路6包括四通阀60，四通阀60与控制单元5电性连接，四通阀60配置于控制制冷剂在第二换热部61和第三换热器63中的流向转变，当环境温度小于或等于设定温度T0时，压缩机62的出口端经四通阀60与第二换热部61的入口端连通，第三换热器63的出口端经四通阀60与压缩机62的入口端连通。在极冷环境下载冷剂易发生冰冻，此时四通阀60配置于控制制冷剂从第二换热部61流向第三换热器63(如图7所示)，具体为，从压缩机62排出的高压制冷剂经过四通阀60后流向第二换热部61(此时第二换热部61作为冷凝器)，制冷剂放出热量，此时，主路1中的载冷剂全部或者部分流向第一换热部31，使载冷剂流经第一换热部31时吸收热量，防止载冷剂发生冻结，放出热量的制冷剂再进入到第三换热器63(此时第三换热器63作为蒸发器)，制冷剂吸收热量，然后经过四通阀60流向压缩机62。而在非极冷环境下且有载冷剂进入第二支路3时，如图8所示，从压缩机62排出的高压制冷剂经过四通阀60后流向第三换热器63(此时第三换热器63作为冷凝器)，制冷剂放出热量后再进入到第二换热部61(此时第二换热部61作为蒸发器)，制冷剂吸收热量，然后经过四通阀60流量压缩机62。本实施例通过设置四通阀60控制制冷剂在第二换热部61和第三换热器63中的流向转变就能实现散热和防冰冻的功能切换，可以替代加热单元17，以降低能耗。在其他一些实施方式中，也可以既设置加热单元17，又设置四通阀60，以防止其中一个出现故障时，另一个可以保障系统的稳定运行，防止载冷剂冰冻造成部件、管路等爆裂损坏。

本实施例中，载冷剂的冰点温度低于功率模块工作的最低温度，当环境温度传感器4监测到的环境温度载冷剂的冰点温度，但低于功率模块工作的最低温度时，也可以通过上述加热的方式使功率模块的工作温度保持在正常工作温度范围内，将载冷剂加热至超过功率模块的最低温度。在其他的一些实施方式中，载冷剂的冰点温度也可以高于功率模块工作的最低温度，比如高出功率模块工作的最低温度1°～3°，当对载冷剂加热以防止冻结时，即使加热也是在功率模块正常工作的温度范围内。

本实施例中，第二换热器21用于载冷剂和空气换热，第三换热器63用于制冷剂和空气换热，第二换热器21和第三换热器63可以采用微通道换热器，体积小、风阻小、换热效率高，当然第二换热器21和第三换热器63也可以采用铜管翅片换热器。此外，充电桩换热系统包括第四换热器，第四换热器包括第一换热部31和第二换热部61，第四换热器用于载冷剂和制冷剂换热，第一换热部31用于流通载冷剂，第二换热部61用于流通制冷剂。换言之，第四换热器的一部分作为第二支路3一部分，用于载冷剂流通，另一部分作为制冷回路6的一部分，用于制冷剂流通。第四换热器可以采用板式换热器，板式换热器包括多张换热板片堆叠，相邻板间通道中，其中一板间通道用于流通载冷剂(该板间通道两侧的换热板片组合成第一换热部31)，另一板间通道用于流通制冷剂(该板间通道两侧的换热板片组合成第二换热部61)。当然，第四换热器也可以是套管式换热器。

在上述实施例中，主路1、第一支路2、第二支路3、制冷回路6中各部件之间的连接以及相应部件与调节阀7之间的连接可以是通过管路进行连接；也可以是不通过管路，直接通过部件上的接头进行连接以实现集成；还可以是部分部件之间通过管路进行连接，部分部件之间通过部件上的接头进行连接。载冷剂是由乙二醇和水以一定的比例混合而成，比如乙二醇和水以1：1混合。当季节变化，环境温度变化较大时，载冷剂的密度也会发生变化，引起体积膨胀和缩小，充电桩换热系统包括膨胀罐14，膨胀罐14与主路1连接，膨胀罐14的接入端141靠近液泵10的入口端，载冷剂体积膨胀时，流路中的多余的载冷剂进入膨胀罐14中储存，避免因载冷剂体积膨胀造成部件、管路等的爆裂情况发生，安全性提高；载冷剂体积缩小时，膨胀罐14中的载冷剂又能补充至流路中参与工作。在其他一些实施方式中，载冷剂的浓度也可以根据需求进行调配。

请再次参阅图1至图8，充电桩换热系统还包括补排水支路15，补排水支路15的一端外设于主路1，补排水支路15的接入端位于膨胀罐14的出口端和膨胀罐14的接入端141之间。当系统部件之间连接安装好之后，通过补排水支路15充入足够的载冷剂，或者当流路中载冷剂出现流失、泄漏时，通过补排水支路15进行补充。此外，主路1包括第一过滤器16，第一过滤器16与第一换热器11串联，第一过滤器16位于液泵10的出口端和第一换热器11之间，第一过滤器16用于过滤载冷剂中的杂质，避免因杂质而出现堵塞，提升了充电桩换热系统的工作可靠性。补排水支路15上还设置有截止阀151，通过截止阀151控制补排水支路15的通断，截止阀151开启时，载冷剂可以通过，截止阀151关闭时，载冷剂无法通过。当主路1中载冷剂过多时，也可通过补排水支路15排出多余的载冷剂，又或是当极冷的天气环境下载冷剂会发生冻结时，通过补排水支路15将主路1和第一支路2、第二支路3中的载冷剂排空，以免发生载冷剂膨胀而发生主路1、第一支路2和第二支路3发生爆裂的问题。

在上述实施例中，充电桩换热系统包括第一温度传感器12和第二温度传感器13，第一温度传感器12和第二温度传感器13均位于充电桩壳体100内，第一温度传感器12设置于靠近第一换热器11的入口端，第一温度传感器12配置于监测第一换热器11的进液温度，第一温度传感器12与控制单元5电性连接，第二温度传感器13设置于靠近第一换热器11的出口端，第二温度传感器13配置于监测第一换热器11的出液温度，第二温度传感器13与控制单元5电性连接。当第一温度传感器12监测到的进液温度与第二温度传感器13所监测到的出液温度相近或相同时，则表示第一支路2、第二支路3和制冷回路6中可能出现故障，控制单元5发出信号以提示及时进行查修。

请再次参阅图1至图8，在上述实施例中，第一换热器11具有多个，第一换热器11之间并联设置，第一换热器11在充电桩壳体100内沿着水平方向呈双列分布，且每列的第一换热器11沿着充电桩壳体100的纵向等间距分布，第一换热器11的数量与功率模块的数量相对应，且第一换热器11与功率模块一一对应。本实施例通过第一换热器11纵向等间距分布使得每个第一换热器11的分支流道同程布置，进而使得每个分支的阻力相同、流量分配均匀，保障每个第一换热器11为功率模块提供有效的散热。进一步地，充电桩壳体100具有腔体101，腔体101与自然环境隔绝，第一换热器11和功率模块位于腔体101内。由于功率模块为电子元器件，将功率模块和第一换热器11布置在与自然环境隔绝的腔体101，能有效保护功率模块免受自然环境中的水汽、灰尘等影响，有效保护功率模块以延长其使用寿命。其中，第一换热器11采用液冷板，功率模块与对应的第一换热器11接触，使功率模块产生的热量能通过液冷板传递至液冷板内的载冷剂中，同时液冷板内载冷剂的冷量也能传递功率模块，使其降温，保障功率模块正常安全工作，液冷板内载冷剂也能使得腔体101内的环境温度降低。本实施例中，主路1还包括球阀110，每个第一换热器11的入口端和出口端中的至少一者设置有球阀110，通过球阀110可以调节进入第一换热器11中的流量，球阀110开度越大则进入该对应第一换热器11内的载冷剂流量就越大，反之球阀110开度越小，流量也越小，可以根据功率模块的功率大小调节对应第一换热器11内流通载冷剂流量大小，调节性强，以保障每个功率模块都能得到有效的散热。本实施例中，腔体101与自然环境隔绝并非指完全隔绝，由于连接管路走线或连接接头穿过需要预留穿孔，且充电桩壳体100必然设置能够开启的窗口以方便对功率模块进行维修或更换，因此存在一定的缝隙。

另外，载冷剂在流通的过程中混入空气，会降低其载冷效果，为此主路1还包括排气阀19，排气阀19与第一换热器11、液泵10等串联，通过排气阀19能将空气及时排出。

为了保证载冷剂以合适的压力进行流通，本实施例的充电桩换热系统还包括压力传感器18，压力传感器18设置在靠近液泵10的出口端，以监测液泵10的出液压力，避免载冷剂流速过快导致第一换热器11内的载冷剂没有充分与功率模块进行换热，同时防止载冷剂流速过慢导致第一换热器11内的载冷剂不能有效吸收功率模块产生的热量。

本实施例中，制冷回路6包括电子膨胀阀64，电子膨胀阀64与第三换热器63串联，且电子膨胀阀64位于第二换热部61和第三换热器63之间，电子膨胀阀64与控制单元5电性连接。从第三换热器63出来的高压制冷剂液体经过电子膨胀阀64节流降压后喷入第二换热部61。制冷回路6还包括干燥过滤器65，干燥过滤器65与第三换热器63串联，干燥过滤器65位于电子膨胀阀64和第三换热器63之间。干燥过滤器65能滤去制冷剂中的杂物，如金属屑、各类氧化物和灰尘等，以防止杂物堵塞制冷系统中的毛细管或损坏压缩机，还能吸收制冷系统中的残留水份，防止产生冰堵，减少水份对制冷系统的腐蚀作用。

上述实施例中，制冷回路6还包括高压开关66、排气压力传感器67和排气温度传感器68，高压开关66与压缩机62串联，并且高压开关66靠近压缩机62的出口端，排气压力传感器67和排气温度传感器68设置在压缩机62出口端和第三换热器63之间，排气压力传感器67用于监测压缩机62的排气压力，高压开关66、排气压力传感器67和排气温度传感器68均与控制单元5电性连接，当第三换热器63严重脏堵、第二风机9有故障、冷却风量不足、制冷剂过量、系统中混有空气或其他非凝气体时，会产生过高的排气压力，降低了工作效率，严重时会损坏压缩机62，当排气压力传感器67监测到排气压力过高时，控制单元5就能根据排气压力过高的信号控制高压开关66断开，压缩机62停机，起到保护作用；排气温度传感器68监控压缩机62的排气温度，以此来确定电子膨胀阀64的开启程度，从而控制压缩机62运转速率，并且保证排气温度不会过高。制冷回路6还包括进气压力传感器和进气温度传感器69，进气压力传感器和进气温度传感器69设置在靠近压缩机62入口端，分别用于监测压缩机62的进气压力和进气温度，进气压力传感器和进气温度传感器69均与控制单元5电性连接。

本实施例所提供的充电桩换热系统，在换热工作状态下，能够根据环境温度来调控载冷剂进入第一支路和/或由制冷回路配置降温的第二支路的流量，采用自然冷却和压缩循环制冷结合的方式对超级充电桩的功率模块进行散热，能有效利用环境冷源，在冬季和春秋季节相对节能，在夏天极热天结合制冷方式散热效果较好，并且比单纯的自然冷却方式的制冷效果更有保障，由于使用部分压缩循环制冷，第三换热器体积较小，并且因为换热温差大，第三换热器的风量需求少，可以有效降低第二风机的运行噪音，此外，比单纯的压缩制冷方式的能效比高，在环境温度较低的时候无需开启压缩机，甚至也无需开启第一风机，节约能源，保证散热效果的同时具有节能的效果，具有较高的能效比。

上述实施例中部分技术实施方式可以组合或者替换。

以上实施例仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，仅用于描述物件之间的关系，非实质性限定，“多个”，是指至少两个以上。

尽管本说明书参照上述的实施例对本申请已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换，而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种充电桩换热系统，用于对充电桩壳体内的功率模块进行换热，其特征在于，所述充电桩换热系统包括流路、环境温度传感器和控制单元，所述环境温度传感器至少部分设置于所述充电桩壳体外，所述环境温度传感器与所述控制单元电性连接；

所述流路包括主路、第一支路、第二支路和制冷回路，所述主路包括液泵和第一换热器，所述液泵和第一换热器串联；所述第一支路与所述主路串联，所述第一支路包括第二换热器；所述第二支路与所述主路串联，所述第二支路包括第一换热部；所述第一支路和第二支路并联，所述制冷回路包括第二换热部、压缩机和第三换热器，所述第二换热部、压缩机和第三换热器串联，所述第二换热部配置给第一换热部换热；

所述充电桩换热系统包括调节阀，所述第一支路和第二支路中的至少一者设置所述调节阀；或者所述第一支路、第二支路和主路三者具有两个连接处，至少一个连接处设置所述调节阀；所述调节阀与所述控制单元电性连接；

所述充电桩换热系统具有换热工作状态，在换热工作状态下，所述主路、第一支路、第二支路流通载冷剂，所述制冷回路流通制冷剂，所述第一换热器与所述功率模块换热，所述控制单元根据所述环境温度传感器监测到的环境温度，控制所述调节阀调节进入所述第一支路和/或第二支路的载冷剂流量。

2.根据权利要求1所述的充电桩换热系统，其特征在于，在换热工作状态下，当所述环境温度传感器监测到的环境温度小于或等于设定温度T1时，则所述控制单元控制所述调节阀引导主路中的载冷剂进入所述第一支路；

当所述环境温度传感器监测到的环境温度大于设定温度T1且小于或等于设定温度T3时，则所述控制单元控制所述调节阀引导主路中x％流量的载冷剂进入第二支路，其中，20≤x≤75；当所述环境温度传感器监测到的环境温度大于设定温度T3时，则所述控制单元控制所述调节阀引导主路中y％流量的载冷剂进入第二支路，其中，75＜y≤100；

其中，T1＝(10±3)℃，T3＝(30±3)℃。

3.根据权利要求2所述的充电桩换热系统，其特征在于，在换热工作状态下，当所述环境温度传感器监测到的环境温度大于设定温度T1且小于或等于设定温度T2时，所述控制单元控制所述调节阀引导主路中x'％流量的载冷剂进入第二支路，其中，20≤x'＜50；当所述环境温度传感器监测到的环境温度大于设定温度T2且小于或等于设定温度T3时，所述控制单元控制所述调节阀引导主路中x”％流量的载冷剂进入第二支路，其中，50≤x”≤75；

其中，T2＝(20±3)℃。

4.根据权利要求2所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述第一支路、第二支路和主路三者中的至少一者包括加热单元，所述加热单元与第一换热器串联，所述加热单元与控制单元电性连接；在换热工作状态下，当环境温度小于或等于设定温度T0时，所述控制单元控制所述加热单元对流经加热单元的载冷剂进行加热；

和/或，所述制冷回路包括四通阀，所述四通阀与控制单元电性连接，在换热工作状态下，当环境温度小于或等于设定温度T0时，所述压缩机的出口端经四通阀与第二换热部的入口端连通，所述第三换热器的出口端经四通阀与压缩机的入口端连通；

其中，所述设定温度T0为所述载冷剂的冰点温度。

5.根据权利要求1所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述充电桩换热系统包括第四换热器，所述第四换热器包括所述第一换热部和第二换热部，所述第四换热器用于载冷剂和制冷剂换热，所述第一换热部供载冷剂流通，所述第二换热部供制冷剂流通；

所述充电桩换热系统包括第一风机，所述第一风机位于所述第二换热器的旁侧，所述第一风机配置给所述第二换热器散热，所述第一风机与所述控制单元电性连接；

所述充电桩换热系统包括第二风机，所述第二风机位于所述第三换热器的旁侧，所述第二风机配置给所述第三换热器散热，所述第二风机与所述控制单元电性连接；所述液泵与所述控制单元电性连接，所述压缩机与所述控制单元电性连接。

6.根据权利要求1所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述充电桩换热系统包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于靠近第一换热器的入口端，所述第一温度传感器配置于监测所述第一换热器的进液温度，所述第一温度传感器与所述控制单元电性连接；

所述充电桩换热系统包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于靠近第一换热器的出口端，所述第二温度传感器配置于监测所述第一换热器的出液温度，所述第二温度传感器与所述控制单元电性连接。

7.根据权利要求1所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述充电桩换热系统包括膨胀罐，所述膨胀罐与主路连接，所述膨胀罐的接入端靠近液泵的入口端，所述充电桩换热系统还包括补排水支路，所述补排水支路的一端外设于主路连接，所述补排水支路的接入端位于膨胀罐的出口端和膨胀罐的接入端之间；

所述主路包括第一过滤器，所述第一过滤器与所述第一换热器串联，所述第一过滤器位于所述液泵的出口端和第一换热器之间。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述第一换热器具有多个，第一换热器之间并联设置，所述第一换热器在充电桩壳体内沿着水平方向呈双列分布，且每列第一换热器沿着充电桩壳体的纵向等间距分布。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述调节阀为二通阀，所述第一支路和第二支路中的至少一者设置有所述二通阀；

或者，所述调节阀为三通阀，所述三通阀包括一个入口和两个出口，所述入口与所述主路的出口端连通，所述三通阀的两个出口中，其中一个出口与所述第一支路的进口端连通，另一个出口与所述第二支路的进口端连通；

或者，所述调节阀为三通阀，所述三通阀包括一个出口和两个入口，所述出口与所述主路的进口端连通，所述三通阀的两个入口中，其中一个入口与所述第一支路的出口端连通，另一个入口与所述第二支路的出口端连通。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的充电桩换热系统，其特征在于，所述制冷回路包括电子膨胀阀，所述电子膨胀阀与第三换热器串联，且所述电子膨胀阀位于第二换热部和第三换热器之间；

所述制冷回路还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器与第三换热器串联，所述干燥过滤器位于电子膨胀阀和第三换热器之间。