CN117863923B - 一种带有电缆冷却功能的充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有电缆冷却功能的充电桩，用于解决充电桩电缆发热的问题，包括机柜；散热扇，安装在所述机柜下部两侧；充电模组，活动安装在所述机柜内；储液箱，设置在所述机柜内底座上；送液泵，接通在所述储液箱上；送液管，其设有两根、且分别连接在所述送液泵和所述储液箱上；第一接线端子，设置在所述机柜内侧壁、且两根所述送液管接入所述第一接线端子；电缆，其内芯外层缠绕双螺旋管，所述双螺旋管之间填充导热填充层。本发明通过机柜内设置储液箱，借助送液泵将冷却液循环输送经过接线端子和电缆，能够对电缆、接线端子的易发热区域进行有效降温，避免了充电枪和电缆在工作的过程中温度持续升高而出现不可控的风险和电损耗。

Description

一种带有电缆冷却功能的充电桩

技术领域

本公开涉及汽车充电桩设备，具体而言，涉及一种带有电缆冷却功能的充电桩。

背景技术

充电桩是纯电驱动的新能源汽车充电必需设备，随着新能源汽车的广泛普及，电动车充电技术在更新迭代的过程中出现了许多高功率的快速充电桩，以此大幅度的缩减电动汽车的充电时间。

现有的快速充电桩的充电功率在10-600kW不等，在如此高的功率下，充电桩的发热是必不可少的。目前多数的充电桩是露天设置，充电桩内充电模块中的变压器和电动机等电子元件在长时间过电压的情况下，涡流损耗和磁滞损耗增加都会引起变压器和电动机的铁芯发热，从而易出现过热现象，因此会普遍在充电桩内部增设一定的通风或散热措施。但这类方式仅仅是针对充电桩的内部充电模块散热，连接在桩体上的充电枪以及线缆作为输送电力的主要部件，在工作中也会出现发热的情况，并且发热部位主要集中在充电枪的枪头以及从充电模组中连接线缆的部位，随着温度的升高，这种升温会逐步蔓延到线缆内，如不对这类升温情况进行控制，容易造成设备出现未知的安全隐患，同时也会增加额外的电能损耗。

发明内容

本发明旨在解决现有的充电桩电缆发热的问题，为此，本发明提供一种带有电缆冷却功能的充电桩。

为实现上述目的，本发明提供了这样一种带有电缆冷却功能的充电桩，包括：机柜；散热扇，安装在所述机柜下部两侧；充电模组，活动安装在所述机柜内；储液箱，设置在所述机柜内底座上，所述储液箱处于两侧所述散热扇中间；送液泵，接通在所述储液箱上；送液管，其设有两根、且分别连接在所述送液泵和所述储液箱上；第一接线端子，设置在所述机柜内侧壁、且两根所述送液管接入所述第一接线端子；电缆，其内芯外层缠绕双螺旋管，所述双螺旋管之间填充导热填充层，最终由防护层包裹，所述电缆内芯连接在所述第一接线端子上，且两根所述送液管与所述双螺旋管接通；充电枪，与所述电缆连接。

作为方案进一步地改进，还包括：导管，所述储液箱内部分割成多个独立腔室，所述导管交错连接在各个腔室顶部。

作为方案进一步地改进，还包括：散热片，设置在所述第一接线端子上。

作为方案进一步地改进，还包括：回形冷凝管，所述充电枪内设有一冷却室，所述回形冷凝管设置在处于所述冷却室内的所述充电枪的第二接线端子上，且有部分所述回形冷凝管嵌入在所述充电枪内的接电端子内，所述回形冷凝管与所述电缆内的双螺旋管接通。

作为方案进一步地改进，还包括：温控传感器，设置在所述充电枪上的主供电端子上，所述温控传感器与所述充电模组电连接。

作为方案进一步地改进，还包括：遮盖栅板，所述充电枪的冷却室内间隔均匀的开有通向外部的排热孔，所述遮盖栅板滑动安装在所述冷却室内，能够依据自身滑动可选择地遮盖所述排热孔；推动柱，滑动安装在所述充电枪上、且与所述遮盖栅板连接，所述推动柱从所述充电枪内穿出，并有部分裸露在外；弹簧，设置在所述推动柱与所述充电枪之间。

作为方案进一步地改进，还包括：容置腔，设置在所述充电枪上；管刷，旋接在所述容置腔内。

作为方案进一步地改进，还包括：固定板，安装在所述充电枪两侧壁；定位环，安装在所述充电枪上的端子定位盖端部；阻隔薄膜，所述定位环侧壁开有缺槽，所述阻隔薄膜从缺槽处安放在定位环内；拉绳，其设有四根、两两一组，其中两根分别连接在所述阻隔薄膜一侧的上下两处，另外两根连接在所述阻隔薄膜一侧的中部，两组所述拉绳其中一组与一侧所述固定板固定连接，且该组所述拉绳为弹性拉绳；推块，滑动安装在另一侧所述固定板上且与另一组所述拉绳相连接。

作为方案进一步地改进，所述定位环两侧的缺槽上分别开有位于所述定位环上下两侧的凹槽和靠近所述定位环中部的凹槽，以供所述拉绳穿过。

作为方案进一步地改进，还包括：出绳导件，贯穿安装在所述机柜侧壁上；电机，安装在所述机柜内侧壁；绞盘，安装在所述电机输出轴上；绳索，其一端缠绕在所述绞盘上，另一端从所述出绳导件穿出且与所述充电枪相连；所述电机与所述充电模组电连接。

本发明带来如下效果：

1、本发明通过在机柜内设置储液箱，借助送液泵将冷却液循环输送经过接线端子、电缆和充电枪，在充电桩工作的过程中能够对电缆、接线端子的易发热区域进行有效降温，避免了充电枪和电缆在工作的过程中温度持续升高而出现不可控的风险和电损耗。

2、本发明在充电枪上所设的冷却室能够进一步的对充电枪上的接线端子实现更为有效的控温效果，并在结合温控传感器的情况下，对于异常升温还能够进行断电处理，以此保障设备使用安全。

3、本发明所设的遮盖栅板在使用中，能够通过充电枪插入到充电孔的过程中利用推动柱将散热孔打开，在工作的时候将冷却室内的热量散出，而在充电枪脱离充电孔后则可以闭合，避免进入杂质。

4、本发明所设的电机和拉绳相互配合后，在充电枪从车上拔出后能够缓慢收回悬挂在机柜侧壁上，避免人为将充电枪丢弃在地面而造成枪头被污染。

5、本发明所设的阻隔薄膜能够在没有插入充电孔时，能够将充电枪的端子定位盖遮盖，以此避免杂质进入到端子定位盖内污染接电端子。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为本发明的储液箱与第一接线端子通过导管连接的示意图。

图3为本发明的第一接线端子示意图。

图4为本发明的电缆结构示意图。

图5为本发明的充电枪拆解剖视示意图。

图6为本发明图5的部分示意图。

图7为本发明图5隐去容置腔的示意图。

图8为本发明的遮盖栅板具体结构示意图。

图9为本发明的固定板、定位环、阻隔薄膜、拉绳和推块拆解后示意图。

图10为本发明的固定板、定位环、阻隔薄膜、拉绳和推块另一视角示意图。

图11为本发明的电机、绞盘、绳索和充电枪的示意图。

其中，附图中附图标记与各部件名称之间的对应关系为：

10-机柜，11-底座，12-散热扇，13-充电模组，14-储液箱，140-导管，141-送液泵，142-送液管，15-第一接线端子，150-散热片，151-触点端子，16-电缆，161-内芯，162-双螺旋管，163-导热填充层，164-防护层，17-充电枪，171-接电端子，172-第二接线端子，173-端子定位盖，20-冷却室，21-回形冷凝管，1711-主供电端子，30-温控传感器，40-遮盖栅板，41-排热孔，42-推动柱，43-弹簧，50-容置腔，51-管刷，61-固定板，62-定位环，63-阻隔薄膜，64-拉绳，65-推块，71-出绳导件，72-电机，73-绞盘，74-绳索。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明具体公开一种带有电缆冷却功能的充电桩，如图1-图5所示，包括：配置电力管理系统的机柜10，机柜10下部两侧开有通风口，在机柜10内部贴合通风口的位置处安装有散热扇12，以此对机柜10内部进行通风散热，起主要充电作用的充电模组13则活动安装在机柜10内，依据充电功率的不同，可以配重多组充电模组13组合使用，位于机柜10内底座11上安装有储液箱14，储液箱14处于两侧散热扇12中间，储液箱14内装满冷却液，借助散热扇12能够对储液箱14内的冷却液进行冷却，将储液箱14内的冷却液向外输送的则是安装在储液箱14一侧的送液泵141，送液泵141的进液口与储液箱14接通，以此可以将储液箱14内的冷却液向外输送，送出的冷却液通过送液管142输送，送液管142设有两根，一根与送液泵141接通，另一根与储液箱14接通，两根送液管142均和安装在机柜10内侧壁上的第一接线端子15接通，送液管142嵌入在第一接线端子15内，在生产第一接线端子15时，第一接线端子15内部可以预留管道，后续方便第一接线端子15与送液管142接通，第一接线端子15与电缆16连接，参照图4所示，而电缆16主要包括：内芯161，并且内芯161外层缠绕双螺旋管162，穿入第一接线端子15内的送液管142与双螺旋管162接通并形成回路，在送液泵141输送冷却液通过双螺旋管162后，最终从连接在储液箱14上的送液管142回流进入到储液箱14内，双螺旋管162之间的缝隙填充导热填充层163，导热填充层163可以将内芯161产生的热量均匀地传递到双螺旋管162上，双螺旋管162、导热填充层163和内芯161最终由防护层164包裹进行保护，电缆16内芯161连接在第一接线端子15上，在电缆16的另一头上连接充电枪17，充电枪17中有接电端子171、第二接线端子172和端子定位盖173，接电端子171活动安装在充电枪17上，接电端子171和电缆16之间通过第二接线端子172连接，第二接线端子172固定连接在接电端子171上，而在接电端子171中还包含两个主供电端子1711用于给汽车供电，其余端子用于获取车辆信息或数据交互，端子定位盖173则是固定安装在充电枪17的枪口位置，主要用于固定接电端子171不会发生偏移、以保持固定位置。

充电枪17插入到汽车上开始充电后，送液泵141则开始工作，持续不断地将储液箱14内的冷却液通过送液管142输送经过第一接线端子15上，此时的冷却液能够对第一接线端子15进行散热，在冷却液持续流动下进入到双螺旋管162内，此时的电缆16内芯161产生的热量则可以传递到双螺旋管162内的冷却液中，吸收了热量的冷却液再次回流到储液箱14中，而储液箱14置于散热扇12中间，借助散热扇12的通风效果对储液箱14进行散热，进而使储液箱14内的冷却液温度保持稳定的状态，由此在充电桩工作的过程中能够对电缆16、接线端子的易发热区域进行有效降温，避免了充电枪17和电缆16在工作的过程中温度持续升高，确保设备使用安全。

在某一较佳的实施方式中，如图1和图2所示，为了进一步的对储液箱14内的冷却液进行冷却，储液箱14内部分割成多个独立腔室，每个独立的腔室内均装满了冷却液，而在独立腔室的顶部相互交错的接通导管140，各个独立腔室之间的冷却液仅能通过导管140流通，因此在冷却液通过导管140流通的情况下，再借助散热扇12的降温，能够进一步的降低冷却液的温度，以此提升散热效果。

在某一较佳的实施方式中，如图3所示，还包括：散热片150，固定安装在第一接线端子15上，散热片150将第一接线端子15上的触点端子151覆盖，当第一接线端子15发热时，能够通过散热片150快速的将热量散发出去。

在某一较佳的实施方式中，如图5和图6所示，为了解决充电枪17内部发热后散热效果差的问题，还包括：回形冷凝管21，充电枪17内设有一冷却室20，充电枪17的第二接线端子172产生的热量会有部分散发到冷却室20内，回形冷凝管21设置在处于冷却室20内的充电枪17的第二接线端子172上，在回形冷凝管21的作用下，第二接线端子172产生的热量会有大部分传递到回形冷凝管21内，同时有部分回形冷凝管21嵌入在充电枪17内的接电端子171内，而接电端子171产生的热量也会传递到回形冷凝管21中，回形冷凝管21增设在电缆16内的已经形成回路的双螺旋管162上，以接收来自双螺旋管162内的冷却液，回形冷凝管21所吸收的热量，最后会通过不断循环的冷却液带走，以此提升充电枪17的散热效果。

在某一较佳的实施方式中，如图6所示，为避免充电枪17的主供电端子1711出现异常升温导致烧枪的情况发生，在充电枪17上接电端子171的主供电端子1711上设置温控传感器30，温控传感器30与充电模组13电连接，温控传感器30用于监测主供电端子1711的温度是否异常，当发热温度到达监测阈值后，即可通过充电模组13断开电源，避免出现烧枪的情况发生。

在某一较佳的实施方式中，如图6-图8所示，为了能够将冷却室20内的热空气散发到外部环境同时可以避免杂质进入到充电枪17内部，还包括：遮盖栅板40，充电枪17的冷却室20内间隔均匀的开有通向外部的排热孔41，排热孔41处于冷却室20下部的位置，而遮盖栅板40滑动安装在冷却室20内，并且遮盖栅板40能够依据自身滑动可选择地遮盖排热孔41，在充电枪17上滑动安装推动柱42，并且推动柱42与遮盖栅板40固定连接，推动柱42从充电枪17内穿出，并有部分裸露在外，通过推动柱42能够推动遮盖栅板40滑动位移，在推动柱42与充电枪17之间设置弹簧43，弹簧43用于保持遮盖栅板40能够刚好将散热孔完全遮盖的状态，在正常状态下，例如充电枪17插在充电桩上或汽车充电口上时，排热孔41位于充电枪17下部位置，并且此时的推动柱42裸露部分被外物抵住，此时的弹簧43被压缩使得遮盖栅板40滑动位移，将排热孔41敞开，而处于冷却室20内的热空气则会从排热孔41中散出；而当充电枪17拔出后，或被人丢弃在地面上时，则弹簧43恢复原位时将推动柱42顶开，并使得遮盖栅板40重新将散热孔遮盖，以此避免了杂质、水或微型昆虫进入到冷却室20内；作为改进，还可以在排热孔41处增设滤网，以此避免散热在交替开合的过程中有部分杂质进入到冷却室20内。

在某一较佳的实施方式中，如图5和图7所示，为了方便清理充电枪17的节点端子上的杂质或氧化层，在充电枪17的下部设有容置腔50，容置腔50内旋接有管刷51，当接电端子171上粘附有脏污杂质时，可以将管刷51套在接电端子171的端子上旋转清理掉这些杂质，以此保持接电端子171的清洁。

在某一较佳的实施方式中，如图7、图9和图10所示，为避免充电枪17在使用完后被直接丢弃在地面导致端子定位盖173内进入大量杂质而影响到使用，还包括：安装在充电枪17两侧壁的固定板61，固定安装在充电枪17上的端子定位盖173端部的定位环62，定位环62两侧的侧壁开有缺槽，阻隔薄膜63从缺槽安放在定位环62内，定位环62和端子定位盖173也可以做一体化设置，在制作端子定位盖173时，可以在端子定位盖173的端部预留缺槽，以此缩减零件数量，定位环62两侧的缺槽上分别开有位于定位环62上下两侧的凹槽和靠近定位环62中部的凹槽，四根拉绳64两两一组，其中两根分别从定位环62上下两处凹槽穿过并和阻隔薄膜63连接，另外两根从定位环62中部的凹槽穿过并和阻隔薄膜63另一侧中部连接，所设的凹槽用于引导拉绳64在固定的位置上滑动，避免拉绳64的存在影响到充电枪17的使用，两组拉绳64中一组与一侧的固定板61固定连接，并且该组拉绳64是弹性拉绳64，另一组拉绳64没有弹性，在另一侧的固定板61上滑动连接推块65，没有弹性的拉绳64与推块65固定连接；参照图10所示，具有弹性的拉绳64位于左侧，上下两侧开有凹槽的地方也位于定位环62左侧，而与推块65连接的拉绳64则处于右侧，正常状态下，在具有弹性的拉绳64会将阻隔薄膜63拉扯至完全遮盖定位环62，也就是将端子定位盖173内完全遮盖，此时握持充电枪17时无法插入到充电口上的，只有通过向后推动推块65拉扯阻隔薄膜63，将阻隔薄膜63从端子定位盖173上移出露出接电端子171后才能插入充电口，当充电完成后拔出充电枪17后，被拉伸的拉绳64将自行恢复，继而再次利用阻隔薄膜63将端子定位盖173遮盖，通过此方式避免了充电枪17垂落地面而造成的端子定位盖173内进入大量杂质。

在某一较佳的实施方式中，如图11所示，还包括：出绳导件71，其两端的端部做导角处理，贯穿安装在机柜10侧壁上，在机柜10内侧壁固定安装电机72，电机72的输出轴上固定绞盘73，绞盘73上缠绕有绳索74，绳索74的另一端从出绳导件71中穿出到机柜10外部，并与充电枪17相连，电机72与充电模组13电连接；正常使用下绞盘73和电机72均不会不会自锁，可以随意的将连接在充电枪17绳索74拉出，但在检测到充电枪17从充电口上拔出后或在充电枪17拔出一定时间后，才会调用电机72开始工作，驱动绞盘73匀速缓慢收卷绳索74，而通过此方式，若是充电枪17被丢弃在地面，则能够通过绳索74拉起，避免充电枪17一直处于地面遭受碾压损坏风险。需要说明的是，还可以在电机72上设置扭矩传感器，在电机72在收卷绳索74时若出现充电枪17被压住或充电枪17插在充电口上后本身故障不通电的情况下，绳索74强行拉拽收回会导致充电枪17损坏，而通过设置的扭矩传感器监测达到一定扭矩阈值时，可以停止收卷以保护充电枪17不被损坏。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种带有电缆冷却功能的充电桩，包括：机柜（10）；散热扇（12），安装在所述机柜（10）下部两侧；充电模组（13），活动安装在所述机柜（10）内；其特征在于，

还包括：储液箱（14），设置在所述机柜（10）内底座（11）上，所述储液箱（14）处于两侧所述散热扇（12）中间；送液泵（141），接通在所述储液箱（14）上；送液管（142），其设有两根、且分别连接在所述送液泵（141）和所述储液箱（14）上；第一接线端子（15），设置在所述机柜（10）内侧壁、且两根所述送液管（142）接入所述第一接线端子（15）；电缆（16），其内芯（161）外层缠绕双螺旋管（162），所述双螺旋管（162）之间填充导热填充层（163），最终由防护层（164）包裹，所述电缆（16）内芯（161）连接在所述第一接线端子（15）上，且两根所述送液管（142）与所述双螺旋管（162）接通；充电枪（17），与所述电缆（16）连接；

还包括：导管（140），所述储液箱（14）内部分割成多个独立腔室，所述导管（140）交错连接在各个腔室顶部；

散热片（150），设置在所述第一接线端子（15）上；

还包括：回形冷凝管（21），所述充电枪（17）内设有一冷却室（20），所述回形冷凝管（21）设置在处于所述冷却室（20）内的所述充电枪（17）的第二接线端子（172）上，且有部分所述回形冷凝管（21）嵌入在所述充电枪（17）内的接电端子（171）内，所述回形冷凝管（21）与所述电缆（16）内的双螺旋管（162）接通；

还包括：温控传感器（30），设置在所述充电枪（17）上的主供电端子（1711）上，所述温控传感器（30）与所述充电模组（13）电连接；

还包括：遮盖栅板（40），所述充电枪（17）的冷却室（20）内间隔均匀的开有通向外部的排热孔（41），所述遮盖栅板（40）滑动安装在所述冷却室（20）内，能够依据自身滑动可选择地遮盖所述排热孔（41）；推动柱（42），滑动安装在所述充电枪（17）上、且与所述遮盖栅板（40）连接，所述推动柱（42）从所述充电枪（17）内穿出，并有部分裸露在外；弹簧（43），设置在所述推动柱（42）与所述充电枪（17）之间；

还包括：容置腔（50），设置在所述充电枪（17）上；管刷（51），旋接在所述容置腔（50）内；

还包括：固定板（61），安装在所述充电枪（17）两侧壁；定位环（62），安装在所述充电枪（17）上的端子定位盖（173）端部；阻隔薄膜（63），所述定位环（62）侧壁开有缺槽，所述阻隔薄膜（63）从缺槽处安放在定位环（62）内；拉绳（64），其设有四根、两两一组，其中两根分别连接在所述阻隔薄膜（63）一侧的上下两处，另外两根连接在所述阻隔薄膜（63）一侧的中部，两组所述拉绳（64）其中一组与一侧所述固定板（61）固定连接，且该组所述拉绳（64）为弹性拉绳（64）；推块（65），滑动安装在另一侧所述固定板（61）上且与另一组所述拉绳（64）相连接；

所述定位环（62）两侧的缺槽上分别开有位于所述定位环（62）上下两侧的凹槽和靠近所述定位环（62）中部的凹槽，以供所述拉绳（64）穿过；

还包括：出绳导件（71），贯穿安装在所述机柜（10）侧壁上；电机（72），安装在所述机柜（10）内侧壁；绞盘（73），安装在所述电机（72）输出轴上；绳索（74），其一端缠绕在所述绞盘（73）上，另一端从所述出绳导件（71）穿出且与所述充电枪（17）相连；所述电机（72）与所述充电模组（13）电连接。