CN117002296A - 一种充电桩用液冷变流量控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充电桩用液冷变流量控制方法及系统，用以解决在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量，同时，天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温导致充电效率下降等问题，包括：监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
Description
技术领域
本发明涉及充电桩用液冷控制技术领域，特别涉及一种充电桩用液冷变流量控制方法及系统。
背景技术
随着电动汽车的飞速发展，用户对充电时间的要求越来越高，因此为了电动汽车的进一步快速推广，需要解决电动汽车充电时间长的问题。这使得通过充电桩进行大功率快充、超级快充功能已成为未来的发展趋势。
目前，市面上的在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量，同时，天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温，不但影响充电效率，也有发生火灾的危险；同时，即便有液冷功能，普遍也不能够调节流量，以至于液冷功能达不到最高效和经济的效果。
发明内容
本发明提供一种充电桩用液冷变流量控制方法及系统，用以解决在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量，同时，天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温导致充电效率下降以及不具备调节流量的液冷功能，以至于液冷功能达不到最高效和经济的效果等问题。
一种充电桩用液冷变流量控制方法，包括：
监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
优选的，所述控制方法包括：
预设额定底线温度、预设功率电流和需要冷却的环境情况。
优选的，所述状态信息的分析包括：
充电桩是否处于充电状态以及如果处于充电状态，充电电流是否大于预设功率电流。
优选的，所述环境信息的分析，包括：
充电桩是否处于预设的需要冷却的环境情况和充电桩当前的温度。
优选的，所述分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元，包括：
判断所述充电桩是否满足单独激活条件；
若满足，则激活液冷单元；
若不满足，则进入组合激活条件判定。
优选的，所述单独激活条件，包括：
充电桩满足预设的需要冷却的环境情况；
充电桩所处环境温度高于额定底线温度；
充电桩的充电电流超过预设功率电流；
满足以上条件其中之一即满足单独激活条件。
优选的，所述充电桩的充电电流超过预设功率电流包括：
获取待充电车辆的车况信息；
根据所述车况信息判断所述待充电车辆是否具备快充功能；
若是，则说明充电电流超过预设功率电流。
优选的，所述组合激活条件判定包括：
获取待充电车辆的电池的电量存量；
依据电量存量，得到充满电需要的充电时长；
依据充电时长，计算充电桩的升温后达到的温度是否超过额定底线温度；
若未超过，则液冷单元不激活；
若超过，则液冷单元依据计算结果确定激活的时间点。
优选的，所述液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内，包括：
预设目标温度范围；
收到激活信息后，对激活信息进行分析，得到分析结果；
依据分析结果，确定制冷单元的具体激活时间以及激活时需要的制冷液的初始流量；
启动液冷装置后，实时监控需要冷却位置的实时状态信息，并依据实时状态信息自动调节制冷液的流量，保证需要冷却位置的温度在目标温度范围内。
一种充电桩用液冷变流量控制系统，包括：
监测模块，用于监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析模块，用于分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
冷却模块，用于液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
本发明的有益效果为：
依靠本发明，在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量以及天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温时，充电桩能够实现自主降温，避免更大的危险发生，同时保证充电效率。
同时设定两种制冷单元的激活模式，一种为单独激活条件，用于充电桩处于危险性较高、冷却需求紧急的情况；另一种为组合激活条件判定用于危险性较低、冷却需求不紧急的情况。这样有助于更好的利用制冷单元，做到既安全又节约。
其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明实施例的方法总图；
图2为本发明实施例中的流程图；
图3为本发明实施例中的系统总图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种充电桩用液冷变流量控制方法，包括：
监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
本实施例的工作原理和有益效果为：
首先，监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；然后分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
通过本实施例的方法，在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量以及天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温时，充电桩能够实现自主降温，避免更大的危险发生，同时保证充电效率。
优选的，所述控制方法包括：
预设额定底线温度、预设功率电流和需要冷却的环境情况。
本实施例的工作原理和有益效果为：
预设额定底线温度、预设功率电流和需要冷却的环境情况，用于为制冷单元的激活设定边界。所述需要冷却的环境情况包括检测到火灾烟尘以及车辆撞击损坏充电桩等情况。
优选的，所述状态信息的分析包括：
充电桩是否处于充电状态以及如果处于充电状态，充电电流是否大于预设功率电流。
本实施例的工作原理和有益效果为：
状态信息的分析包括：充电桩是否处于充电状态以及如果处于充电状态，充电电流是否大于预设功率电流。制冷单元主要在充电时激活，尤其是当充电电流大于预设功率电流时。
优选的，所述环境信息的分析，包括：
充电桩是否处于预设的需要冷却的环境情况和充电桩当前的温度。
本实施例的工作原理和有益效果为：
环境信息为充电桩是否处于预设的需要冷却的环境情况和充电桩当前的温度，当充电桩处于预设的需要冷却的环境情况和充电桩当前的温度高于额定底线温度时，充电桩的制冷单元激活。
优选的，所述分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元，包括：
判断所述充电桩是否满足单独激活条件；
若满足，则激活液冷单元；
若不满足，则进入组合激活条件判定。
本实施例的工作原理和有益效果为：
设定两种制冷单元的激活模式，一种为单独激活条件，用于充电桩处于危险性较高、冷却需求紧急的情况；另一种为组合激活条件判定用于危险性较低、冷却需求不紧急的情况。这样有助于更好的利用制冷单元，做到既安全又节约。
优选的，所述单独激活条件，包括：
充电桩满足预设的需要冷却的环境情况；
充电桩所处环境温度高于额定底线温度；
充电桩的充电电流超过预设功率电流；
满足以上条件其中之一即满足单独激活条件。
本实施例的工作原理和有益效果为：
单独激活条件有三种，即：充电桩满足预设的需要冷却的环境情况，充电桩所处环境温度高于额定底线温度，充电桩的充电电流超过预设功率电流，均为充电桩处于危险性较高、冷却需求紧急的情况，满足其中之一制冷单元片便激活，用于保障充电桩、充电车辆以及周边人员的安全。
优选的，所述充电桩的充电电流超过预设功率电流包括：
获取待充电车辆的车况信息；
根据所述车况信息判断所述待充电车辆是否具备快充功能；
若是，则说明充电电流超过预设功率电流。
本实施例的工作原理和有益效果为：
快充功能为现有技术，可实现车辆的电池的快速充电，但相应的电流会高于充电桩的预设功率电流，因此，为了保证快速充电的顺利实施，在检测到车辆具备快充功能时，制冷单元将会激活。
优选的，所述组合激活条件判定包括：
获取待充电车辆的电池的电量存量；
依据电量存量，得到充满电需要的充电时长；
依据充电时长，计算充电桩的升温后达到的温度是否超过额定底线温度；
若未超过，则液冷单元不激活；
若超过，则液冷单元依据计算结果确定激活的时间点。
本实施例的工作原理和有益效果为：
获取待充电车辆的电池的电量存量；依据电量存量，得到充满电需要的充电时长；依据充电时长，计算充电桩的升温后达到的温度是否超过额定底线温度；若未超过，则液冷单元不激活；若超过，则液冷单元依据计算结果确定激活的时间点。
因为充电过程中，充电桩内导线会在电流通过时产生热量，导致充电桩温度随着时间升高。所以，如果充电时间较短，预期温升未达到额定底线温度，则制冷单元不需要激活；如果充电时间较长，预期温升超过额定底线温度，则需要制冷单元的介入，介入时间点为温度刚好达到额定底线温度的时刻。
计算公式如下：
式中：
t1为充电桩温度到达额定底线温度需要的时间；
t2为电池充满电需要的时间；
k1为额定底线温度修正系数，取值范围(0.88,1.12)，当天气温度较高时，取值更接近0.88，反之接近1.12；
x为温差修正系数，取值范围(-2,5)，当天气温度较高时，取值更接近-2，反之接近5；
y为电流修正系数，取值范围(-0.3,0.2)，当天气温度较高时，取值更接近-0.3，反之接近0.2；
k2为满电修正系数，取值范围(0.91,1.13)，当电量剩余不足30％时，取值更接近-0.91，反之接近1.13；
z为满电时间修正系数，取值范围(-1,4)，当电量剩余不足30％时，取值更接近-1，反之接近4；
c为充电桩的整体比热容，数值已知；
m为充电桩的受热部分质量，数值已知；
T为额定底线温度；
T0为充电开始时充电桩的温度；
I为预设功率电流；
R为充电电线总电阻；
U为充电额定电压；
Wz为电池满电电量；
Wc为电池电量存量。
依据本公式组，可计算充电桩温度到达额定底线温度需要的时间t1与电池充满电需要的时间t2,然后比较t1和t2的大小：当t1大于t2时，说明充满电后预期升温达到的温度不足以影响充电桩正常工作，制冷单元不激活；当t1小于等于t2时，说明充满电后预期升温达到的温度足以影响充电桩正常工作，制冷单元进入预备状态，于充电开始后的t1时刻激活工作，避免充电桩升温超过额定底线温度。
优选的，所述液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内，包括：
预设目标温度范围；
收到激活信息后，对激活信息进行分析，得到分析结果；
依据分析结果，确定制冷单元的具体激活时间以及激活时需要的制冷液的初始流量；
启动液冷装置后，实时监控需要冷却位置的实时状态信息，并依据实时状态信息自动调节制冷液的流量，保证需要冷却位置的温度在目标温度范围内。
本实施例的工作原理和有益效果为：
首先预设目标温度范围，在收到激活信息后，对激活信息进行分析，得到分析结果；然后依据分析结果，确定制冷单元的具体激活时间以及激活时需要的制冷液的初始流量；最后，在启动液冷装置后，实时监控需要冷却位置的实时状态信息，并依据实时状态信息自动调节制冷液的流量，保证需要冷却位置的温度在目标温度范围内。
这样既可以依据不同激活信息的内容，精准确定制冷单元的介入时间以及初始的制冷液流量；又可以根据现实情况，及时调整制冷液的流量，保证充电桩的安全。
所述液冷装置为已知技术，不属于本发明的发明点。
一种充电桩用液冷变流量控制系统，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析模块，用于分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
冷却模块，用于液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
本实施例的工作原理和有益效果为：
首先，监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；然后分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
通过本实施例的方法，在进行大功率快充时，充电桩内部会产生大量的热量以及天气过热以及意外情况均会导致充电桩内部产生高温时，充电桩能够实现自主降温，避免更大的危险发生，同时保证充电效率。
以此类推
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，包括：
监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
2.如权利要求1所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
预设额定底线温度、预设功率电流和需要冷却的环境情况。
3.如权利要求2所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述状态信息的分析包括：
充电桩是否处于充电状态以及如果处于充电状态，充电电流是否大于预设功率电流。
4.如权利要求3所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述环境信息的分析，包括：
充电桩是否处于预设的需要冷却的环境情况和充电桩当前的温度。
5.如权利要求4所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元，包括：
判断所述充电桩是否满足单独激活条件；
若满足，则激活液冷单元；
若不满足，则进入组合激活判定。
6.如权利要求5所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述单独激活条件，包括：
充电桩满足预设的需要冷却的环境情况；
充电桩所处环境温度高于额定底线温度；
充电桩的充电电流超过预设功率电流；
满足以上条件其中之一即满足单独激活条件。
7.如权利要求6所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述充电桩的充电电流超过预设功率电流包括：
获取待充电车辆的车况信息；
根据所述车况信息判断所述待充电车辆是否具备快充功能；
若是，则说明充电电流超过预设功率电流。
8.如权利要求5所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述组合激活判定包括：
获取待充电车辆的电池的电量存量；
依据电量存量，得到充满电需要的充电时长；
依据充电时长，计算充电桩的升温后达到的温度是否超过额定底线温度；
若未超过，则液冷单元不激活；
若超过，则液冷单元依据计算结果确定激活的时间点。
9.如权利要求1所述的一种充电桩用液冷变流量控制方法，其特征在于，所述液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内，包括：
预设目标温度范围；
收到激活信息后，对激活信息进行分析，得到分析结果；
依据分析结果，确定制冷单元的具体激活时间以及激活时需要的制冷液的初始流量；
启动液冷装置后，实时监控需要冷却位置的实时状态信息，并依据实时状态信息自动调节制冷液的流量，保证需要冷却位置的温度在目标温度范围内。
10.一种充电桩用液冷变流量控制系统，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测当前充电桩的状态信息及所处环境信息；
分析模块，用于分析状态信息和环境信息，当符合激活条件后，激活液冷单元；
冷却模块，用于液冷单元激活后，通过调节冷却液的流量对充电桩进行控温，以将所述充电环境温度调节至目标温度范围内。
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