CN213024106U - 应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，包括：中央控制器、分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端和冷却液出口端上的入口测温模块和出口测温模块以及分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端上的调节阀，入口、出口测温模块将测得的温度数据发送至中央控制器，当冷却液出入时的温度差值小于低阈值时，说明该充电桩单元处于待机或不饱和的工作状态，中央控制器会指示调节阀关小，减少冷却液供应，反之当温度差值增大或大于高阈值时，指示开大调节阀。本实用新型这套节能控制系统根据充电站内各充电桩的工作状态，自动调节各充电桩冷却液流量，在满足冷却要求的前提下，做到节能环保，节省能源。

Description

应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种快充电站的冷却系统，更具体地涉及一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统。

背景技术

专业充电站的中央液冷循环系统，是先通过冷却液循环子系统集中向场站内所有充电桩供应冷却液，并通过冷却水循环子系统冷却回流的冷却液，再次供充电桩冷却降温的一套系统。目前，国内还没有此类系统投入实际专业充电站使用。

根据专业充电站的运行规律可知，首先，充电站内的各充电桩，并不会始终同时被使用；其次，充电桩在为汽车充电过程中，又存在两种情况：一种，是根据汽车电池电量的多少，充电桩工作负荷和状态是不同的，即电池电量小的时候(刚开始充电时)，充电桩耗能大，充电速度快，当电池电量超过60％以后，充电桩负荷与耗能降低，充电速度变慢；另一种，当充电桩有两个及以上的充电枪时，充电模块在各充电枪之间的负荷分配，也是根据各充电枪的使用情况而自动调节的。

以上情况，决定了专业充电站内充电桩存在不确定的待机、满负荷使用和变动负荷使用的情况。其直接影响的，是充电模块的使用情况。而对于不同的使用情况，充电模块所需的散热功率也是不同的。

作为主要为充电桩提供冷却降温的冷却液循环子系统，在设计时，系统内的管网、泵、热交换器、冷却塔等的规格，都是按照各充电桩满负荷使用时的冷却要求，再乘以一定系数计算出来的，即便如此，还是会经常出现更多充电桩待机、充电中符合变化以及模块在不同充电枪间分配负荷造成的冷却需求变化。如果此时，中央液冷循环系统不能随着各充电桩的冷却需求变化而调节冷却液的流量，就会导致中央液冷循环系统中的泵一直按照最大设计指标在运行，冷却水循环子系统也会按照设计换热最大指标在运行，势必会造成中央液冷循环系统的电量被无效消耗。

为此，有必要在中央液冷循环系统中设置一套自动节能控制系统，来根据充电桩运行的不同状态，自动调节每台充电桩的冷却液流量，并根据流量调整，调节系统内送液泵的转速，同时调节冷却水系统内循环泵的转速和冷却塔风机的转速，从而最大限度降低能量耗损。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，包括：中央控制器、分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端和冷却液出口端上的入口测温模块和出口测温模块以及分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端上的调节阀，入口、出口测温模块将测得的温度数据发送至中央控制器，当冷却液出入时的温度差值小于低阈值时，说明该充电桩单元处于待机或不饱和的工作状态，中央控制器会指示调节阀关小，减少冷却液供应，反之当温度差值增大或大于高阈值时，指示开大调节阀。

本系统还包括：控制送液泵工作状态的送液泵控制端，其与中央控制器相连，当系统中的一个或多个充电桩单元处于待机或不饱和工作状态时，对冷却液的需求量会降低，中央控制器会指示送液泵控制端降低循环流速。

本系统还包括：设置在储水池对接冷却塔的出水口端的冷却水测温模块，其与中央控制器相连，当冷却液的需求量降低或升高时，冷却水测温模块会检测到流向冷却塔的冷却水温度变化，随之降低或升高。

本系统还包括：控制循环泵工作状态的循环泵控制端以及控制冷却塔风机工作状态的风机控制端，两控制端分别与中央控制器相连，冷却水测温模块检测到冷却水温度降低或升高，会使中央控制器指示循环泵控制端调低或调高流速、风机控制端降低或升高风机输出功率。

本系统还包括：设置在消防喷淋系统管道内的压力传感器、对应控制消防泵工作状态的消防泵控制端以及控制所有充电桩、送液泵、循环泵和冷却塔电源的供电开关，三者都分别与中央控制器相连，一旦压力传感器检测的压力值降低，就会将信号回传给中央控制器，中央控制器立即指示消防泵控制端启动消防泵，同时断开供电开关。

本系统还包括：设置在储水池内的水位监测端，水位监测端用于监测池内冷却水的水位高低。

所述调节阀为电磁比例积分调节阀。

所述测温模块为电子温度测量仪或温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型这套节能控制系统根据充电站内各充电桩的工作状态，自动调节各充电桩冷却液流量；根据冷却液系统总体流量变化，自动调节送液泵的转速；根据冷却水自储水池出口的温度，自动调节循环泵转速和冷却塔风机转速，在满足冷却要求的前提下，尽可能的做到节能环保，节省能源。冷却水系统中储水池可以兼做充电站消防蓄水池，在充电站发生火灾时，第一时间提供消防喷淋系统或消火栓用水，同时自动切断充电站的电源，停止中央液冷循环系统运行，并立即启动消防泵。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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单地介绍，其中：

图1为专业充电站中央液冷循环系统的连接简图；

图2为本实用新型较佳实施例的系统框图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参见图1，为了便于理解本方案，首先介绍一下专业充电站的中央液冷循环系统，其主要包括：

至少一个充电桩单元10，充电桩单元10上设置有冷却液入口端和冷却液出口端；

用于提供冷却液封闭循环的冷却液循环子系统，该循环子系统包括：通过管路依次连接的热交换器21、储液罐22及送液泵23，所有充电桩单元10的冷却液出口端通过管路并联后对接热交换器21的入口，所有充电桩单元10的冷却液入口端通过管路并联后对接送液泵23 的出口，通过冷却液循环子系统为每个充电桩单元10分别提供常温的冷却液散热降温，带走充电桩单元10的热量，而高温的冷却液再回流至热交换器21；

以及用于为热交换器21内高温冷却液降温的冷却水循环子系统，该循环子系统包括：通过管路相互循环连接的储水池31及冷却塔32，热交换器21置于充满冷却水的储水池31内，在储水池31和冷却塔32之间的管路上还设置有循环泵33，通过循环泵33使冷却水在储水池31和冷却塔32之间循环，储水池31里的冷却水将热交换器21内的热量带走，高温的冷却水流入冷却塔32，经冷却塔32冷却后再将常温的冷却水回流至储水池31，继续使用；

热交换器21可以是盘管散热器，冷却液流经盘管散热器时，与外界的冷却水发生热交换，实现冷却液降温。

储水池31上通过管路连接着消防喷淋系统或消火栓的供水端35，在储水池31和供水端 35的管路上设置有消防泵34，通过启动消防泵34为消防喷淋系统或消火栓供水，应对火灾等险情。中央液冷循环系统是中央集成式的，具有非常多的充电桩，因此储水池31容积一定不小，为了充分利用水资源及更快速的应对火灾险情，将储水池31内的冷却水同时作为消防喷淋系统或消火栓的供水源。

以上为专业充电站的中央液冷循环系统，本实用新型这套节能控制系统专用于配套上述的中央液冷循环系统，从而更合理的利用能源，控制耗能，达到节能环保的效果。

请参见图1和图2，本实用新型较佳实施例设计的一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其主要包括：中央控制器1、分别设置在每个充电桩单元10的冷却液入口端和冷却液出口端上的入口测温模块2和出口测温模块3以及分别设置在每个充电桩单元10的冷却液入口端上的调节阀4。测温模块具体为电子温度测量仪及温度传感器，入口测温模块2 用于准确检测对应冷却液入口端流经的冷却液温度，出口测温模块3用于准确检测对应冷却液出口端流经的冷却液温度，测温模块与中央控制器1相连，将测得的温度数据发送至中央控制器1。调节阀4具体为电磁比例积分调节阀，其与中央控制器1相连，当冷却液出入时的温度差值小于低阈值时，说明该充电桩单元10散热量减小，意味着其处于待机或不饱和的工作状态，中央控制器1会指示该充电桩单元10的调节阀4关小，减少冷却液供应，降低能力耗能；反之当温度差值增大或大于高阈值时，说明该充电桩单元10散热量增大，意味着其处于饱和或接近饱和的工作状态，中央控制器1会指示开大调节阀4，直至开到最大。

本控制系统还包括：对应控制送液泵23工作状态的送液泵控制端8，送液泵控制端8与中央控制器1相连，当系统中的一个或多个充电桩单元10处于待机或不饱和工作状态时，对冷却液的需求量就会降低，因此中央控制器1会同时指示送液泵控制端8降低循环流速，有效节能。

本控制系统还包括：设置在储水池31对接冷却塔32出水口端的冷却水测温模块5、对应控制循环泵33工作状态的循环泵控制端9以及对应控制冷却塔32内风机工作状态的风机控制端11，三者都分别与中央控制器1相连。当冷却液的需求量降低或升高时，冷却水测温模块5会检测到储水池31流向冷却塔32的冷却水温度变化，也随之降低或升高，从而中央控制器1指示循环泵控制端9调低或调高流速、风机控制端11降低或升高风机输出功率，有效节能，只要确保流出的冷却水控制在一定温度范围内即可符合冷却液的散热要求。

本套节能控制系统实现高效控制冷却液循环子系统，进一步高效控制冷却水循环子系统，达到满足充电站散热效果的前提下，整个系统能源利用率最高效。

本控制系统还包括：设置在消防喷淋系统管道内的压力传感器6、对应控制消防泵34工作状态的消防泵控制端12以及控制所有充电桩、送液泵23、循环泵33和冷却塔32电源的供电开关13，三者都分别与中央控制器1相连。当未发生任何突发情况时，压力传感器6检测的压力值应当是保持不变的；如果压力传感器6的压力值突然降低，意味着可能是消防喷淋系统的管道某个部位漏水(比如管道被施工挖断，等等故障)，也可能是消防喷淋系统的喷淋头被打开了(比如此时发生火灾了人为破裂喷淋头，或者喷淋头被意外损坏等等)，反正只要压力值突然降低，就会将反馈信号回传给中央控制器1，然后中央控制器1立即指示消防泵控制端12启动消防泵34，消防喷淋系统开始灭火工作，同时中央控制器1断开供电开关 13，通过断电整个充电站来降低火灾危害。当发生火灾时，会立即切断冷却液、冷却水循环子系统的各用电部件及充电桩单元10的电源，同步控制启动消防泵34，满足消防喷淋系统或消火栓使用需要。

冷却水循环子系统为开放的循环系统，储水池31上需连接自来水源，储水池31内设置有水位监测端7，水位监测端7连接于中央控制器1，当水位监测端7测到池内冷却水不足时，可通过自来水源补充。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何间接修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，包括：中央控制器、分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端和冷却液出口端上的入口测温模块和出口测温模块以及分别设置在每个充电桩单元的冷却液入口端上的调节阀，入口、出口测温模块将测得的温度数据发送至中央控制器，当冷却液出入时的温度差值小于低阈值时，说明该充电桩单元处于待机或不饱和的工作状态，中央控制器会指示调节阀关小，减少冷却液供应，反之当温度差值增大或大于高阈值时，指示开大调节阀。

2.根据权利要求1所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，本系统还包括：控制送液泵工作状态的送液泵控制端，其与中央控制器相连，当系统中的一个或多个充电桩单元处于待机或不饱和工作状态时，对冷却液的需求量会降低，中央控制器会指示送液泵控制端降低循环流速。

3.根据权利要求2所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，本系统还包括：设置在储水池对接冷却塔的出水口端的冷却水测温模块，其与中央控制器相连，当冷却液的需求量降低或升高时，冷却水测温模块会检测到流向冷却塔的冷却水温度变化，随之降低或升高。

4.根据权利要求3所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，本系统还包括：控制循环泵工作状态的循环泵控制端以及控制冷却塔风机工作状态的风机控制端，两控制端分别与中央控制器相连，冷却水测温模块检测到冷却水温度降低或升高，会使中央控制器指示循环泵控制端调低或调高流速、风机控制端降低或升高风机输出功率。

5.根据权利要求1至4任一项所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，本系统还包括：设置在消防喷淋系统管道内的压力传感器、对应控制消防泵工作状态的消防泵控制端以及控制所有充电桩、送液泵、循环泵和冷却塔电源的供电开关，三者都分别与中央控制器相连，一旦压力传感器检测的压力值降低，就会将信号回传给中央控制器，中央控制器立即指示消防泵控制端启动消防泵，同时断开供电开关。

6.根据权利要求1至4任一项所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，本系统还包括：设置在储水池内的水位监测端，水位监测端用于监测池内冷却水的水位高低。

7.根据权利要求1至4任一项所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，所述调节阀为电磁比例积分调节阀。

8.根据权利要求1至4任一项所述的应用于专业充电站的中央液冷节能控制系统，其特征在于，所述测温模块为电子温度测量仪或温度传感器。

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