CN118418796A - 一种充电桩温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆热管理技术领域，公开了一种充电桩温度控制系统，该系统的控制器用于监测充电桩的温度，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时开启，储液单元中的冷却液通过冷仓和第一节流阀进入充电模块进行降温，当降温完成后，充电模块中的冷却液通过第二节流阀和热仓进入换热单元中进行换热，换热后的冷却液进入储液单元；当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时关闭，停止为对应的充电模块降温。本发明实现充电桩充电时的精准控温，避免热失控，同时未使用风扇降温达到降低噪音的效果，解决了车辆充电桩降温风机噪音大和无法精确控温的问题。

Description

一种充电桩温度控制系统

技术领域

本发明涉及车辆热管理技术领域，具体涉及一种充电桩温度控制系统。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，对车辆充电速度的要求越来越高，大功率快充技术成为行业发展的重要方向。然而，高功率充电会产生大量热量，若不能有效管理，可能会影响车辆充电效率和设备寿命，甚至导致车辆安全事故。

目前大部分充电桩为风冷系统，通过充电桩内的风机进行抽风和送风，形成风力通道对充电状态的充电桩进行散热，此种方式散热量有限且风机噪音较大，对于大功率充电过程中的充电桩无法精准控温从而导致充电系统功耗大或者热失控。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种充电桩温度控制系统，以解决车辆充电桩降温风机噪音大和无法精确控温的问题。

本发明提供了一种充电桩温度控制系统，该系统包括：储液单元、换热单元、分液单元、控制器以及充电桩，充电桩包括多个充电模块；

储液单元和换热单元连接，储液单元和换热单元分别和分液单元连接，分液单元包括冷仓、热仓、设置在冷仓上的至少一个第一节流阀以及设置在热仓上的至少一个第二节流阀，第一节流阀、第二节流阀以及充电模块的数量相同，冷仓通过第一节流阀和对应的充电模块连接，热仓通过第二节流阀和对应的充电模块连接；

控制器用于监测充电桩内充电模块的温度，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时开启，储液单元中的冷却液通过冷仓和第一节流阀进入充电模块进行降温，当降温完成后，充电模块中的冷却液通过第二节流阀和热仓进入换热单元中进行换热，换热后的冷却液进入储液单元；

当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时关闭，停止为对应的充电模块降温。

本发明提供的充电桩温度控制系统，当充电桩进行充电时，控制器监测充电桩内充电模块的温度，基于充电模块温度精准控制充电模块对应的第一节流阀使得冷却液进入充电模块进行降温或控制充电模块对应的第二节流阀使得换热单元对冷却液进行换热，实现充电模块充电时的精准控温，避免热失控，同时未使用风扇降温达到降低噪音的效果，解决了车辆充电桩降温风机噪音大和无法精确控温的问题。

在一种可选的实施方式中，多个充电模块均与控制器连接，当采用充电桩进行充电时，控制器还用于根据充电需求控制启动充电模块的个数。

本发明提供的充电桩温度控制系统，当采用充电桩进行充电时，控制器根据充电需求控制启动充电模块的个数，实现了根据需求开启相应充电模块的目的，降低了能源功耗。

在一种可选的实施方式中，当任一充电模块温度小大于预设温度后，控制器增大对应连接的第一节流阀和第二节流阀的开口大小以增加冷却液的流量。

本发明提供的充电桩温度控制系统，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制器增大对应连接的第一节流阀和第二节流阀的开口大小以增加冷却液的流量，实现了第一节流阀关闭时冷却液可以持续对对应连接的充电模块进行降温，提高了充电桩的降温效率。

在一种可选的实施方式中，在充电桩中还设置有液冷管，液冷管包括两个端口，其中一个端口连接冷仓，另一个端口连接热仓；

将连接冷仓的端口作为进液口，进液口用于使冷却液从冷仓中进入液冷管中；将连接热仓的端口作为出液口，出液口用于使液冷管中的冷却液进入热仓中。

本发明提供的充电桩温度控制系统，进液口为冷却液从冷仓中进入液冷管中提供了端口，出液口为液冷管中的冷却液进入热仓中提供了端口，进液口和出液口为对充电模块的降温和冷却液换热提供了端口基础。

在一种可选的实施方式中，充电桩还包括温度传感器，温度传感器分别连接多个充电模块和控制器，温度传感器用于实时获取多个充电模块的温度信息，并将温度信息传输至控制器。

本发明提供的充电桩温度控制系统，温度传感器实时获取多个充电模块的温度信息，并将温度信息传输至控制器，为控制器监测充电桩温度提供了基础，实现了根据充电桩温度和预设温度的关系对充电桩精准降温和冷却液换热的目的。

在一种可选的实施方式中，充电桩温度控制系统还包括第一驱动泵；第一驱动泵设置在冷仓与储液单元之间且与控制器连接；

第一驱动泵用于在控制器的控制下将储液单元中的冷却液推入冷仓；

当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制器还用于降低第一驱动泵的输出功率以减小冷却液的流速，使得冷却液停止为充电桩降温；

当任一充电模块的温度大于预设温度后，控制器还用于增大第一驱动泵的输出功率以增大冷却液的流速，使得冷却液持续为充电桩降温。

本发明提供的充电桩温度控制系统，第一驱动泵为在控制器的控制下将储液单元中的冷却液推入冷仓提供了驱动力，使冷却液顺利推入冷仓。通过控制第一驱动泵的输出流量从而控制冷却液的流速，为基于充电模块的温度与预设温度的关系停止为充电模块降温或持续为充电模块降温提供了帮助。

在一种可选的实施方式中，充电桩温度控制系统还包括第二驱动泵；第二驱动泵设置在热仓与换热单元之间且与控制器连接，第二驱动泵用于在控制器的控制下将热仓中的冷却液推入换热单元。

本发明提供的充电桩温度控制系统，第二驱动泵为在控制器的控制下将热仓中的冷却液推入换热单元提供了驱动力，使冷却液顺利推入换热单元。

在一种可选的实施方式中，充电桩温度控制系统还包括第三驱动泵；第三驱动泵设置在储液单元与换热单元之间且与控制器连接，第三驱动泵用于在控制器的控制下将换热单元中的冷却液推入储液单元。

本发明提供的充电桩温度控制系统，第三驱动泵为在控制器的控制下将换热单元中的冷却液推入储液单元提供了驱动力，使冷却液顺利推入储液单元。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的充电桩温度控制系统的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的另一充电桩温度控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。在本实施例中提供了一种充电桩温度控制系统，图1是根据本发明实施例的充电桩温度控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：

储液单元11、换热单元12、分液单元13、控制器14以及至少一个充电桩15，每个所述充电桩包括多个充电模块，储液单元11和换热单元12连接，储液单元11和换热单元12分别和分液单元13连接，分液单元13包括冷仓131、热仓132、设置在冷仓上的至少一个第一节流阀133以及设置在热仓上的至少一个第二节流阀134，第一节流阀133、第二节流阀134以及充电模块的数量相同，冷仓131通过第一节流阀133和对应的充电模块连接，热仓132通过第二节流阀134和对应的充电模块连接。

控制器14用于监测充电桩内充电模块的温度，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134同时开启，储液单元11中的冷却液通过冷仓131和第一节流阀133进入充电模块进行降温，当降温完成后，充电模块中的冷却液通过第二节流阀134和热仓132进入换热单元12中进行换热，换热后的冷却液进入储液单元11。

当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134同时关闭，停止为对应的充电模块降温。

具体地，预设温度根据实际充电模块的充电情况进行设置，在此不做具体限定。充电桩15可以采用大功率输出、直流输送技术，能够快速而高效地给电动汽车电池充电的大功率充电机实现。

当有多个充电桩同时开始充电时，每个充电模块均对应连接一个第一节流阀和一个第二节流阀，例如，当充电桩内有三个充电模块时，相应设置有三个第一节流阀和三个第二节流阀。第一个充电模块分别与第一个第一节流阀和第一个第二节流阀对应连接，第二个充电模块分别与第二个第一节流阀和第二个第二节流阀对应连接，第三个充电模块分别与第三个第一节流阀和第三个第二节流阀对应连接。

当任一充电模块开始充电时，控制器14监测充电桩15内充电模块的温度，当任一充电模块的温度大于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134开启，储液单元11中的冷却液通过冷仓131和第一节流阀133进入充电模块进行降温，带走充电模块的热量。当降温完成后，使得降温完成后充电模块中的冷却液通过第二节流阀134和热仓132进入换热单元12中进行换热，把热量散发到空气中，使得冷却液可以恢复到降温之前的状态，此时将换热后的冷却液再回到储液单元11，完成一个冷却循环。

控制器14持续监测充电桩15的温度，当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134同时关闭，停止为对应的充电模块降温。

本实施例提供的充电桩温度控制系统，当充电桩进行充电时，控制器监测充电桩内充电模块的温度，基于充电模块温度精准控制充电模块对应的第一节流阀使得冷却液进入充电桩进行降温或控制充电模块对应的第二节流阀使得换热单元对充电模块进行换热，实现充电模块充电时的精准控温，避免热失控，同时未使用风扇降温达到降低噪音的效果，解决了车辆充电桩降温风机噪音大和无法精确控温的问题。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，多个充电模块均与控制器14连接，当采用充电桩15进行充电时，控制器14还用于根据充电需求控制启动充电模块的个数。

具体地，当充电桩15采用大功率充电机启动充电后，控制器14会根据充电车辆的充电需求启动相应个数的充电模块。实现了根据车辆充电需求开启相应充电模块的目的，降低了能源功耗。例如，当电动车辆需要充电到满充电的50％电量时，控制器14会根据电动车辆需要充电到满充电的50％电量的充电需求启动充电桩内1/2个数的充电模块进行充电。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制器增大对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134的开口大小关闭以增加冷却液的流量。

具体地，当采用充电桩进行充电时，控制器14监测充电桩15内充电模块的温度，当任一充电模块温度大于预设温度后，说明充电模块需要持续降温，这时需要控制器14控制对应连接的第一节流阀133和第二节流阀134的开口大小，增加冷却液流量进入充电模块，持续为充电模块进行降温，实现了增大第一节流阀开口大小以增加冷却液流量，可以持续对连接的充电模块进行降温，提高了充电桩降温效率。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，在充电桩15中还设置有液冷管，液冷管包括两个端口，其中一个端口连接冷仓131，另一个端口连接热仓132；将连接冷仓131的端口作为进液口，进液口用于使冷却液从冷仓131中进入液冷管中；将连接热仓132的端口作为出液口，出液口用于使液冷管中的冷却液进入热仓132中。

具体地，如图2所示，液冷管设置在充电桩15内，为了使冷却液更好地对充电状态的充电桩15进行降温，液冷管环绕设置在充电桩15内的充电模块上。液冷管包括两个端口，其中一个端口连接冷仓131，将此端口作为进液口，进液口用于使冷却液从冷仓131中进入液冷管中为充电模块进行降温。另一个端口连接热仓132，将此端口作为出液口，出液口用于使液冷管中完成降温后的冷却液进入热仓132中，为后续冷却液的换热提供基础。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，充电桩还包括温度传感器16，温度传感器16分别连接多个充电模块和控制器14，温度传感器16用于实时获取多个充电模块的温度信息，并将温度信息传输至控制器14。

具体地，当对应充电桩15的充电模块启动充电后，温度传感器会实时获取充电模块的温度信息，并将温度信息传输至控制器14上，控制器14实时监测充电模块的温度，进而监测对应充电桩15的温度，为后续根据充电模块的温度和预设温度的关系为充电模块进行降温或冷却液换热提供了温度基础。

本实施例提供的充电桩温度控制系统，温度传感器实时获取多个充电模块的温度信息，并将温度信息传输至控制器，为控制器监测充电桩温度提供了基础，实现了根据充电桩温度和预设温度的关系对充电桩精准降温和冷却液换热的目的。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，充电桩温度控制系统还包括第一驱动泵17；第一驱动泵17设置在冷仓131与储液单元11之间且与控制器14连接；第一驱动泵17用于在控制器14的控制下将储液单元11中的冷却液推入冷仓131。当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制器还用于降低第一驱动泵的输出功率以减小冷却液的流速，使得冷却液停止为充电模块降温；当任一充电模块的温度大于预设温度后，控制器还用于增大第一驱动泵的输出功率以增大冷却液的流速，使得冷却液持续为充电模块降温。

具体地，如图2所示，当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制器14发送控制信号给分液单元13的冷仓131，关闭冷仓上对应的第一节流阀，同时相应降低第一驱动泵17的输出功率，进而降低冷却液的流速，停止为充电模块进行降温。

当任一充电模块的温度大于预设温度后，控制器14还获取温升时间，根据温升时间和温度等信息，来调节第一节流阀的开口大小和第一驱动泵的输出功率，进而增大冷却液的流量和流速来给充电模块持续降温，直到充电桩内的充电模块温度不再变化，此时第一节流阀的开口大小和第一驱动泵的输出功率不再改变。反之则过程相反。

需要说明的是，当有另外的充电桩15启动充电时，则也会同时打开对应的第一节流阀和增大第一驱动泵的输出功率，同时为另外的充电桩15内充电模块进行降温。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，充电桩温度控制系统还包括第二驱动泵18；第二驱动泵18设置在热仓132与换热单元12之间且与控制器14连接，第二驱动泵18用于在控制器14的控制下将热仓132中的冷却液推入换热单元12。第二驱动泵18为在控制器的控制下将热仓中的冷却液推入换热单元提供了驱动力，使冷却液顺利推入换热单元。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，充电桩温度控制系统还包括第三驱动泵19；第三驱动泵19设置在储液单元11与换热单元12之间且与控制器14连接，第三驱动泵19用于在控制器14的控制下将换热单元12中的冷却液推入储液单元11。第三驱动泵为在控制器的控制下将换热单元中的冷却液推入储液单元提供了驱动力，使冷却液顺利推入储液单元。

本实施例提供的充电桩温度控制系统，控制器通过精准控制第一节流阀和第一驱动泵从而来控制冷却液的流速和流量，从而可以达到精准控温，同时达到降低功耗、噪音等效果。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种充电桩温度控制系统，其特征在于，所述系统包括：储液单元、换热单元、分液单元、控制器以及充电桩，所述充电桩包括多个充电模块；

所述储液单元和所述换热单元连接，所述储液单元和所述换热单元分别和所述分液单元连接，所述分液单元包括冷仓、热仓、设置在冷仓上的至少一个第一节流阀以及设置在热仓上的至少一个第二节流阀，所述第一节流阀、所述第二节流阀以及充电模块数量相同，所述冷仓通过第一节流阀和对应的充电模块连接，所述热仓通过第二节流阀和对应的充电模块连接；

所述控制器用于监测充电桩内充电模块的温度，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时开启，所述储液单元中的冷却液通过所述冷仓和所述第一节流阀进入所述充电模块进行降温，当降温完成后，所述充电模块中的冷却液通过所述第二节流阀和所述热仓进入所述换热单元中进行换热，换热后的冷却液进入所述储液单元；

当任一充电模块的温度小于预设温度后，控制对应连接的第一节流阀和第二节流阀同时关闭，停止为对应的充电模块降温。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个充电模块均与控制器连接，当采用所述充电桩进行充电时，所述控制器还用于根据充电需求控制启动充电模块的个数。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当任一充电模块温度大于预设温度后，控制器增大对应连接的第一节流阀和第二节流阀的开口大小以增加冷却液的流量。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述充电桩中还设置有液冷管，所述液冷管包括两个端口，其中一个端口连接冷仓，另一个端口连接热仓；

将连接冷仓的端口作为进液口，所述进液口用于使冷却液从冷仓中进入液冷管中；将连接热仓的端口作为出液口，所述出液口用于使所述液冷管中的冷却液进入热仓中。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述充电桩还包括温度传感器，所述温度传感器分别连接多个充电模块和所述控制器，所述温度传感器用于实时获取多个充电模块的温度信息，并将温度信息传输至所述控制器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一驱动泵；所述第一驱动泵设置在冷仓与储液单元之间且与所述控制器连接；

所述第一驱动泵用于在所述控制器的控制下将储液单元中的冷却液推入冷仓；

当任一充电模块的温度小于预设温度后，所述控制器还用于降低所述第一驱动泵的输出功率以减小冷却液的流速，使得冷却液停止为充电桩降温；

当任一充电模块的温度大于预设温度后，所述控制器还用于增大所述第一驱动泵的输出功率以增大冷却液的流速，使得冷却液持续为充电桩降温。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二驱动泵；所述第二驱动泵设置在热仓与换热单元之间且与控制器连接，所述第二驱动泵用于在所述控制器的控制下将热仓中的冷却液推入换热单元。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第三驱动泵；所述第三驱动泵设置在储液单元与换热单元之间且与所述控制器连接，所述第三驱动泵用于在所述控制器的控制下将换热单元中的冷却液推入储液单元。