CN206847104U - 一种带自然冷却的集装箱充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带自然冷却的集装箱充电装置，包括制冷集装箱和充电集装箱；制冷集装箱内部设有风冷冷水机组，风冷冷水机组包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、控制柜、表冷器、风机单元、冷水水泵、冷却水泵、板式换热器；充电集装箱内设有机柜，并具有热通道和冷通道。冷却方法为，本实用新型通过两组冷却系统给表冷器提供冷水。因此，冷却效果好，耗能小。

Description

一种带自然冷却的集装箱充电装置

技术领域

本实用新型涉及带自然冷却的集装箱充电装置。

背景技术

常规交流充电桩的缺点是功率固化，兼容性差，无法给不同功率需求的车充电；同时充电桩适应性差，无法适应电池技术迅速发展，高投资的充电设备无法持续使用。常规直流充电站的缺点是投资大、建设周期长、能耗高。与常规交流充电桩和直流充电站相比，带自然冷却的集装箱式充电装置采用国际标准尺柜布置，对不同功率需求的电动车充电，不但节省了大量占地面积，而且使用地点更加灵活，可以移动部署，由于采用的是标准尺柜，因此可以通过集装箱货车灵活调配，特别适合军事项目、公交车站、住宅小区、CBD，是满足快速、灵活充电需求的最佳解决方案。带自然冷却的集装箱式充电装置初投资低于常规的充电站，建设周期和调试时间较常规充电站为短。因此带自然冷却的集装箱式充电装置将成为国内外迅速普及的一种充电装置。

发明内容

本实用新型针对现有充电桩和充电站技术存在的上述不足，提供一种冷却效果好、能耗低的带自然冷却的集装箱式充电装置。

为达到上述目的，一种带自然冷却的集装箱充电装置，包括制冷集装箱和充电集装箱，所述制冷集装箱连接充电集装箱；

所述制冷集装箱内部设有风冷冷水机组，所述风冷冷水机组包括制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、控制柜、表冷器、风机单元、冷水水泵、冷却水泵、板式换热器；所述制冷压缩机、风冷冷凝器、节流装置和蒸发器依次相连接，蒸发器连接在制冷压缩机；所述冷凝器外侧设有自然冷却换热器，所述自然冷却换热器连接冷却水泵，所述冷却水泵连接板式换热器；

所述冷凝器的一侧设有表冷器，所述表冷器连接冷水水泵，所述冷水水泵连接蒸发器；风机单元安装在表冷器上；在制冷集装箱内位于表冷器的一侧具有进风腔，在制冷集装箱内位于表冷器的另一侧具有出风腔；在制冷集装箱靠近充电集装箱的一侧设有第一出风口和第一进风口，第一出风口与进风腔相通，第一进风口与出风腔相通；

充电集装箱内设有机柜，在充电集装箱内位于机柜的一侧设有冷通道，在充电集装箱内位于机柜的另一侧设有热通道；在充电集装箱靠近制冷集装箱的一侧设有第二出风口和第二进风口，冷通道与第二出风口相通，第二出风口与第一出风口相通，热通道与第二进风口相通，第二进风口与第一进风口相通。

上述带自然冷却的集装箱充电装置的冷却方法包括：蒸发器输送回来的低温、低压冷媒蒸汽在制冷压缩机的作用下被压缩，制冷压缩机出来的高温、高压冷媒蒸汽通过冷凝器实现冷却，其热量被空气带走：冷凝器出来的低温、高压冷媒液体通过节流装置进行节流，节流后的低温、低压气液两相混合冷媒进入蒸发器；

冷水水泵将水提供给蒸发器，在蒸发器上进行热交换，经冷却的冷水进入到表冷器，表冷器对空气进行冷却，冷水经表冷器回到冷水泵；

进入到冷通道热风经第二出风口和第一出风口进入到进风腔，在风机单元的作用下，热风穿过表冷器被冷却进入到出风腔，经冷却的冷风从第一进风口和第二进风口进入到热通道，对电柜进行冷却；

当室外温度低于经冷水水泵回水温度2℃以上时，冷却水泵工作，在冷却水泵的作用下，水在冷却水泵、板式散热器和自然冷却散热器循环；经冷水水泵的回水与板式散热器进行热交换，然后回到表冷器内；制冷压缩机部分负荷运行或完全停止运行。

上述结构和方法，设置了由冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置组成的一组冷却系统和由冷水水泵、冷却水泵、板式换热器组成的另一组冷却系统，两组冷却系统可以同时工作，也可以单独工作，这样，冷却的效果好。当室外温度低于经冷水水泵回水温度2℃以上时，冷却水泵工作，在冷却水泵的作用下，水在冷却水泵、板式散热器和自然冷却散热器循环；经冷水水泵的回水与板式散热器进行热交换，然后回到表冷器内；制冷压缩机部分负荷运行或完全停止运行，这样，就能达到节约能耗的作用。

进一步的，在制冷集装箱上设有与进风腔相通的新风口，在制冷集装箱上设有与出风腔相通的出风口。经冷通道出来的空气与新风口进入的空气进行混合经表冷器进入到出风腔内，出风腔内的空气大部分进入到热通道内，其他的空气经出风口排出。

进一步的，所述新风口、出风口处分别设有风量调节阀，所述风量调节阀由多个对开叶片组成，新风口的风量调节阀与出风口的风量调节阀相对设置；在新风口处的风量调节阀前面连接驻极体静电空气过滤器。风量调节阀能对进风和出风量进行调节。这种驻极体静电空气过滤器能将空气中的直径大于0.5微米的可吸入颗粒物中的99%以上过滤掉。

进一步的，所述制冷压缩机为涡旋式压缩机；所述蒸发器为满液式壳管式换热器。

进一步的，所述冷凝器、自然冷却换热器均为风冷翅片式换热器。

进一步的，所述表冷器下方具有冷凝水盘，冷凝水盘承接表冷器冷凝下落的冷凝水。

附图说明

图1为带自然冷却的的集装箱式充电装置结构示意图。

图2为带自然冷却的集装箱式充电装置俯视结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种带自然冷却的的集装箱式充电装置，包括制冷集装箱100和充电集装箱200。所述制冷集装箱100连接充电集装箱200。

制冷集装箱100具有箱体120，所述箱体120包括第一面板127、第二面板128，所述第一面板127具有新风口123，在第二面板128具有出风口124，所述新风口123、出风口124处分别设有风量调节阀125，所述风量调节阀125由多个对开叶片组成，以供空气从新风口的风量调节阀125进入并从出风口的风量调节阀125吹出箱体，所述箱体120为中空的封闭长方形箱体结构，新风口的风量调节阀125与出风口的风量调节阀125相对设置。在新风口处的风量调节阀125前面连接驻极体静电空气过滤器126，这种驻极体静电空气过滤器126能将空气中的直径大于0.5微米的可吸入颗粒物中的99%以上过滤掉。

所述制冷集装箱100内部具有风冷冷水机组110，所述风冷冷水机组110包括制冷压缩机111、冷凝器112、蒸发器113、节流装置114、控制柜115、表冷器130、风机单元140、冷水水泵150、冷却水泵151、板式换热器160和自然冷却散热器116。

所述制冷压缩机111为涡旋式压缩机。所述的冷凝器112为风冷冷凝器。所述蒸发器113为满液式壳管式换热器。

所述制冷压缩机111、冷凝器112、节流装置114和蒸发器113依次相连接，蒸发器113 输送回来的低温、低压冷媒蒸汽在制冷压缩机111的作用下被压缩，制冷压缩机111出来的高温、高压冷媒蒸汽通过冷凝器112实现冷却，其热量被空气带走：冷凝器112出来的低温、高压冷媒液体通过节流装置114进行节流，节流后的低温、低压气液两相混合冷媒进入蒸发器113。

所述的风机单元140安装表冷器上，风机单元140包括无刷直流电机141和离心式风机142。

所述冷凝器112外侧具有自然冷却换热器116，所述自然冷却换热器116连接冷却水泵151，所述冷却水泵151连接板式换热器160。

所述冷凝器112、自然冷却换热器116均为风冷翅片式换热器。

所述冷凝器112右侧连接表冷器130，所述表冷器130下方具有冷凝水盘131，冷凝水盘131承接表冷器130冷凝下落的冷凝水，在制冷集装箱100内位于表冷器130的一侧具有进风腔，在制冷集装箱100内位于表冷器130的另一侧具有出风腔。所述表冷器130连接冷水水泵150，所述冷水水泵150位于风冷冷水机组110与表冷器130之间，所述冷水水泵150连接蒸发器113，通过冷水水泵150向表冷器130提供冷水，在冷水水泵150的作用下，表冷器130来的回水在蒸发器112中进行热交换，换热降温后的冷水通过冷水水泵150输送重新进入表冷器130中，完成制冷循环。

在制冷集装箱100靠近充电集装箱200的一侧设有第一出风口122和第一进风口121，第一出风口122与进风腔相通，第一进风口121与出风腔相通。

所述充电集装箱200中部具有充电机柜210，所述充电机柜210一侧为冷通道220，另一侧为热通道230。在充电集装箱200靠近制冷集装箱100的一侧设有第二出风口241和第二进风口242，冷通道220与第二出风口241相通，第二出风口241与第一出风口122相通，热通道230与第二进风口242相通，第二进风口242与第一进风口121相通。

所述第二出风口241、第一进风口121和新风口123三者相通，所述第二进风口242、第一出风口122和出风口124三者相通。

所述充电集装箱200端部具有自动灭火装置250，自动灭火装置250与无刷直流电机141驱动的离心式风机142联动，自动灭火装置250启动的同时无刷直流电机141驱动的离心式风机142停止运行。所述风机单元140通过无刷直流电机141、离心式风机142直接固定在风机墙上。安装有多个风机单元140的风机墙，根据充电装置总功率的大小，或与制冷集装箱表冷器130平行布置，或安装在制冷集装箱100第一出风口122处。所述的离心式风机142连接无刷直流电机141的主轴，在主轴的带动，离心式风机142实现转动，无刷直流电机141旋转，使得空气从制冷集装箱一侧吸入，并通过表冷器130对空气进行冷却，冷却后的空气进入制冷集装箱另一侧，并从集装箱的第一出风口122送入热通道，无刷直流电机141是永磁式同步电机的一种，不使用机械的电刷装置，采用方波自控式永磁同步电机，以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，该无刷直流电机141可以无级调速。

所述的带自然冷却的集装箱充电装置的冷却方法为：蒸发器113输送回来的低温、低压冷媒蒸汽在制冷压缩机111的作用下被压缩，制冷压缩机111出来的高温、高压冷媒蒸汽通过冷凝器112实现冷却，其热量被空气带走：冷凝器112出来的低温、高压冷媒液体通过节流装置114进行节流，节流后的低温、低压气液两相混合冷媒进入蒸发器113。

同时，冷水水泵150将水提供给蒸发器113，在蒸发器113上进行热交换，经冷却的冷水进入到表冷器130）表冷器130对空气进行冷却，冷水经表冷器130回到冷水泵150。

进入到冷通道220热风经第二出风口241和第一出风口122进入到进风腔，在风机单元140的作用下，热风穿过表冷器130被冷却进入到出风腔，经冷却的冷风从第一进风口121和第二进风口242进入到热通道230，对电柜进行冷却；

在上述过程中，从热通道出来的热风可以与经新风口123来的室外空气混合后经过表冷器130，被无刷直流电机141驱动的离心式风机142通过第一出风口122和第二进风口242进入冷通道，部分空气通过排风口124被排出集装箱外，经新风口123来的室外空气通过驻极体静电空气过滤器净化后再与充电集装箱200来的热风混合。

当室外温度低于经冷水水泵150回水温度2℃以上时，冷却水泵151工作，在冷却水泵151的作用下，水在冷却水泵151、板式散热器160和自然冷却散热器116循环；经冷水水泵150的回水与板式散热器160进行热交换，然后回到表冷器130内；制冷压缩机部分负荷运行或完全停止运行。

上述结构和方法，设置了由冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置组成的一组冷却系统和由冷水水泵、冷却水泵、板式换热器组成的另一组冷却系统，两组冷却系统可以同时工作，也可以单独工作，这样，冷却的效果好。当室外温度低于经冷水水泵回水温度2℃以上时，冷却水泵工作，在冷却水泵的作用下，水在冷却水泵、板式散热器和自然冷却散热器循环；经冷水水泵的回水与板式散热器进行热交换，然后回到表冷器内；制冷压缩机部分负荷运行或完全停止运行，这样，就能达到节约能耗的作用。

Claims (6)

1.一种带自然冷却的集装箱充电装置，包括制冷集装箱（100）和充电集装箱（200），所述制冷集装箱（100）连接充电集装箱（200）；其特征在于：

所述制冷集装箱（100）内部设有风冷冷水机组（110），所述风冷冷水机组（110）包括制冷压缩机（111）、冷凝器（112）、蒸发器（113）、节流装置（114）、控制柜（115）、表冷器（130）、风机单元（140）、冷水水泵（150）、冷却水泵（151）、板式换热器（160）；所述制冷压缩机（111）、风冷冷凝器（112）、节流装置（114）和蒸发器（113）依次相连接，蒸发器（113）连接在制冷压缩机（111）；所述冷凝器（112）外侧设有自然冷却换热器（116），所述自然冷却换热器（116）连接冷却水泵（151），所述冷却水泵（151）连接板式换热器（160）；

所述冷凝器（112）的一侧设有表冷器（130），所述表冷器（130）连接冷水水泵（150），所述冷水水泵（150）连接蒸发器（113）；风机单元（140）安装在表冷器（130）上；在制冷集装箱（100）内位于表冷器（130）的一侧具有进风腔，在制冷集装箱（100）内位于表冷器（130）的另一侧具有出风腔；在制冷集装箱（100）靠近充电集装箱（200）的一侧设有第一出风口（122）和第一进风口（121），第一出风口（122）与进风腔相通，第一进风口（121）与出风腔相通；

充电集装箱（200）内设有机柜（210），在充电集装箱（200）内位于机柜（210）的一侧设有冷通道（220），在充电集装箱（200）内位于机柜（210）的另一侧设有热通道（230）；在充电集装箱（200）靠近制冷集装箱（100）的一侧设有第二出风口（241）和第二进风口（242），冷通道（220）与第二出风口（241）相通，第二出风口（241）与第一出风口（122）相通，热通道（230）与第二进风口（242）相通，第二进风口（242）与第一进风口（121）相通。

2.根据权利要求1所述的带自然冷却的集装箱充电装置，其特征在于：在制冷集装箱（100）上设有与进风腔相通的新风口（123），在制冷集装箱（100）上设有与出风腔相通的出风口（124）。

3.根据权利要求2所述的带自然冷却的集装箱充电装置，其特征在于：所述新风口（123）、出风口（124）处分别设有风量调节阀（125），所述风量调节阀（125）由多个对开叶片组成，新风口的风量调节阀（125）与出风口的风量调节阀（125）相对设置；在新风口处的风量调节阀（125）前面连接驻极体静电空气过滤器（126）。

4.根据权利要求1所述的带自然冷却的集装箱充电装置，其特征在于：所述制冷压缩机（111）为涡旋式压缩机；所述蒸发器（113）为满液式壳管式换热器。

5.根据权利要求1所述的带自然冷却的集装箱充电装置，其特征在于：所述冷凝器（112）、自然冷却换热器（116）均为风冷翅片式换热器。

6.根据权利要求1所述的带自然冷却的集装箱充电装置，其特征在于：所述表冷器（130）下方具有冷凝水盘（131），冷凝水盘（131）承接表冷器（130）冷凝下落的冷凝水。