CN215705725U - 车载电池充电系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车载电池充电系统及车辆，充电系统包括连接在充电桩和电池包之间的线缆、以及用于对线缆进行冷却的油冷回路，油冷回路包括设置在线缆内的油液通道和连通在油液通道两端的油液流路，油液流路中的油液通过换热设备与整车热管理系统中的制冷剂进行换热。使用油冷的方式进行冷却，由于油的绝缘特性，可以避免在线缆等电器件绝缘层老化破裂时造成短路起火。油液流路又可以通过换热设备与整车热管理系统中的制冷剂进行换热，可以进一步提高对线缆的冷却效果。通过这种利用整车原有结构来实现对线缆的冷却，可以有效利用资源，并使得充电系统的器件精简，满足轻量化设计，降低成本。这种液冷的方式相较于风冷的方式也可以减少噪音。

Description

车载电池充电系统及车辆

技术领域

本公开涉及电池充电技术领域，具体地，涉及一种车载电池充电系统及车辆。

背景技术

随着新能源电动汽车的逐步普及以及电动汽车续航里程和电池容量的逐步增加，电动汽车充电速度慢、充电时间长的缺陷越来越显著。基于这些待解决的问题，相关技术中，通常使用大功率直流充电桩来对车载电池充电，这种充电方式可以有效缓解充电时间长的技术问题，但是由于这种充电方式功率大，在产生高电流时，充电装置的温度过高容易造成危险，甚至会由于过热而造成火灾或烧毁车辆等事故。

实用新型内容

本公开的第一个目的是提供一种车载电池充电系统，以解决电池充电时温度过高的问题。

本公开的第二个目的是提供一种车辆，该车辆使用本公开提供的车载电池充电系统。

为了实现上述目的，本公开提供一种车载电池充电系统，包括连接在充电桩和电池包之间的线缆、以及用于对所述线缆进行冷却的油冷回路，所述油冷回路包括设置在所述线缆内的油液通道和连通在所述油液通道两端的油液流路，所述油液流路中的油液通过换热设备与整车热管理系统中的制冷剂进行换热。

可选地，所述换热设备包括连通在所述油液流路中的油冷器，所述油冷器连接于所述整车热管理系统中，用于将通过所述油冷器的油液与所述整车热管理系统中的制冷剂进行换热。

可选地，所述换热设备包括连通在所述油液流路中的板式换热器，所述板式换热器与所述整车热管理系统连接，用于将通过所述板式换热器的油液与所述整车热管理系统中的制冷剂进行换热。

可选地，所述油冷回路还包括依次设置在所述油液流路中且位于所述换热设备上游的油泵和储油箱。

可选地，所述油冷回路还包括设置在所述油液流路中的储油箱和用于在所述油冷回路中泵送所述储油箱中的油液的油泵。

可选地，所述系统还包括设置在所述线缆一端的用于与所述充电桩的充电枪连接的第一插接部，以及设置在所述线缆另一端的用于与所述电池包连接的第二插接部，所述第一插接部和所述第二插接部内分别形成有腔体，用于连通在所述油液通道和所述油液流路之间。

可选地，所述电池包包括电池模组、与所述电池模组连接的BDU，以及连接于所述BDU的第三插接部，所述第二插接部用于插接于所述第三插接部。

可选地，所述整车热管理系统包括依次连接的压缩机、蒸发冷凝器、室外散热器、第一节流阀以及连接至所述压缩机的气液分离器，所述换热设备设置于所述第一节流阀和所述气液分离器之间。

可选地，所述整车热管理系统还包括设置于所述室外散热器和所述气液分离器之间并与所述第一节流阀和所述换热设备并联设置的第二节流阀和室内散热器，所述室内散热器设置于所述第二节流阀和所述气液分离器之间。

根据本公开的第二个方面，还提供一种车辆，该车辆包括整车热管理系统和本公开提供的车载电池充电系统。

通过上述技术方案，本公开实施例中的充电系统使用油冷的方式进行冷却，由于油的绝缘特性，可以避免在线缆等电器件绝缘层老化破裂时造成短路起火。并且，油液流路又可以通过换热设备与整车热管理系统中的制冷剂进行换热，可以进一步提高对线缆的冷却效果。通过这种利用整车原有结构来实现对线缆的冷却，可以有效利用资源，并使得充电系统的器件精简，满足轻量化设计，降低成本。此外，这种液冷的方式相较于风冷的方式也可以减少噪音。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一示例性实施方式提供的电池充电系统的示意图；

图2是本公开一示例性实施方式提供的整车热管理系统与电池充电系统的示意图。

附图标记说明

100-充电桩，101-充电枪，200-电池包，201-电池模组，202-BDU，203-第三插接部，204-BMS，300-线缆，301-第一插接部，302-第二插接部，401-油液通道，402-油液流路，403-油泵，404-储油箱，405-油滤器，500-换热设备，600-整车热管理系统，601-压缩机，602-蒸发冷凝器，603-室外散热器，604-第一节流阀，605-气液分离器，606-第二节流阀，607-室内散热器。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，下面使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，下面的描述在涉及附图时，不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。

如图1和图2所示，本公开提供一种车载电池充电系统，该系统包括连接在充电桩100和电池包200之间的线缆300、以及用于对线缆300进行冷却的油冷回路。油冷回路包括设置在线缆300内的油液通道401和连通在油液通道401两端的油液流路402，即油液通道401和油液流路402组成了该油冷回路，在该油冷回路中充入冷却油以对充电过程中的线缆进行冷却。油液流路402中的油液通过换热设备500与整车热管理系统600中的制冷剂进行换热。这里，整车热管理系统可以为用于对乘员舱内进行调温或除湿等的热管理系统，也可以为对电池进行调温的热管理系统，或者也可以为对整车内其他有调温需求的区域进行调温的热管理系统，这里不做限定。

通过上述技术方案，本公开实施例中的充电系统使用油冷的方式进行冷却，由于油的绝缘特性，可以避免在线缆等电器件绝缘层老化破裂时造成短路起火。并且，油液流路402又可以通过换热设备500与整车热管理系统600中的制冷剂进行换热，可以进一步提高对线缆300的冷却效果。通过这种利用整车原有结构来实现对线缆300的冷却，可以有效利用资源，并使得充电系统的器件精简，满足轻量化设计，降低成本。此外，这种液冷的方式相较于风冷的方式也可以减少噪音。

根据本公开的一种实施方式，换热设备500可以包括连通在油液流路402中的油冷器，油冷器连接于整车热管理系统600中，用于将通过油冷器的油液与整车热管理系统600中的制冷剂进行换热。该油冷器可以为水冷式油冷器，即可以通过两种介质。具体地说，从油液通道401中流出的高温油液，会进入到油冷器中，同时整车热管理系统中经过降温的制冷剂也会流入到油冷器中，低温的制冷剂与高温的油液在油冷器中进行换热，使得流出油冷器的油液变成低温油液，再进入到油液通道401中接着对线缆300进行冷却。

在另一种实施方式中，换热设备500也可以包括连通在油液流路402中的板式换热器，板式换热器与整车热管理系统600连接，用于将通过板式换热器的油液与整车热管理系统600中的制冷剂进行换热。板式换热器的换热原理与上述油冷器的换热原理相似，这里不再重复限定。

本公开实施例中，利用油冷的方式对线缆冷却，保证了安装性，又通过换热设备与整车热管理系统进行换热，以对油液进行降温，从而保证对线缆的降温效果。因此，使得本公开实施例中的充电系统使用起来更加可靠，具有较高的安全系数。

参照图1，油冷回路还可以包括依次设置在油液流路402中的储油箱404和用于在所述油冷回路中泵送所述储油箱404中的油液的油泵403。在图1中，油泵403将储油箱404中的油液泵送成在油冷回路中逆时针流动，图1中用黑色箭头示出油液的流动方向。从油液通道401流出的油液进入到储油箱404中，油泵403将储油箱404中的油液泵送至通过换热设备500，通过设置油泵403可以实现油液在油冷回路中的循环流动，通过设置储油箱404可以为该充电系统提供足够的冷却油液。

参照图1，油冷回路还可以包括设置在油液流路402中的油滤器405，从而能对油冷回路的油液中的金属磨屑、尘土、高温下被氧化的积碳和胶状沉淀物等物质进行过滤，保证油液的清洁，延长油液的使用寿命。其中，油滤器405可以设置成位于换热设备500下游，即是说，从换热设备500流出的油液会进入到油滤器405中过滤，这样，对换热降温后的油液进行过滤，可以避免高温油液对油滤器405造成损伤，保证了油滤器405的使用寿命。当具有上述油泵403和储油箱404时，油滤器405也可以设置在他们的下游，这样，可以对来源于储油箱404的油液进行过滤后再流入到油液通道401内，从而可以起到保护线缆300的作用。

本公开实施例中，如图1所示，系统还可以包括设置在线缆300一端的用于与充电桩100的充电枪101连接的第一插接部301，以及设置在线缆300另一端的用于与电池包200连接的第二插接部302。在通过充电桩100对车辆电池包200进行充电时，将充电枪101插入到第一插接部301上，然后将线缆300另一端的第二插接部302插接到电池包200上，以对电池包200充电。其中，第一插接部301和第二插接部302内可以分别形成有腔体，用于连通在油液通道401和油液流路402之间，简言之，第一插接部301和第二插接部302内的腔体与油液通道401和油液流路402共同构成了整个油冷回路，当油液对线缆300冷却时，也可以经过插接部内的腔体而对插接部进行冷却，从而可以避免在电池包200充电时插接部过热而损坏的情况发生。这里，第一插接部301可以构造为插座，第二插接部302可以构造为插头。

具体地，参照图1，电池包200可以包括电池模组201、与电池模组201连接的BDU(Battery Disconnect Unit，电池配电单元)202，以及连接于BDU202的第三插接部203，第二插接部302用于插接于第三插接部203。需要说明的是，BDU202内部集成高压器件，含有预充回路、充放电回路，具有电流检测、电压检测等功能，用来控制动力电池回路的通断，起到系统过载和短路保护的作用。此外，电池包200还可以包括BMS(Battery ManagementSystem，电池管理系统)204，BMS204具有测量电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。在第二插接部302配置为插头时，第三插接部203可以配置为插座，通过插座与插头的插接而实现电池的充电连接，并通过BDU和BMS的设置，可以监控电池模组201的情况，如监控电池模组201的电量或温度情况。

根据本公开的一种实施例，参照图2，整车热管理系统600可以包括依次连接的压缩机601、蒸发冷凝器602、室外散热器603、第一节流阀604以及连接至压缩机601的气液分离器605，换热设备500设置于第一节流阀604和气液分离器605之间。参照图2，在通过整车热管理系统600对油冷回路中的油液进行冷却时，整车热管理系统600内的制冷剂流动线路如黑色箭头所示，具体地，低温低压的制冷剂气体经过压缩机601后变为高温高压的气体，进入蒸发冷凝器602放热变为高温高压的气液两相，继续经过室外散热器603散热变成高温高压的液体，接着经过第一节流阀604后变成低温低压气液两相，然后流入换热设备500并在该换热设备500内与油液流路402中的油液进行换热，对油液进行降温，从而使线缆冷却；与油液换热后的低温低压过热蒸汽进入气液分离器605，液体留在气液分离器605的储存部中，低温低压的气体从气液分离器605流出再次进入到压缩机601，至此完成整车热管理系统600对油冷回路中的油液冷却的一个循环。

此外，整车热管理系统600还可以包括设置于室外散热器603和气液分离器605之间并与第一节流阀604和换热设备500并联设置的第二节流阀606和室内散热器607，室内散热器607设置于第二节流阀606和气液分离器605之间。具体地，参照图2，并结合前文描述，当整车热管理系统600在对油液冷却的同时又对乘员舱内降温的情况下，从室外散热器603流出的高温高压的液体可以分支流入到第二节流阀606，如图2中白色箭头所示，经过第二节流阀606后变成低温低压气液两相，然后通过室内散热器607向乘员舱内吹冷风，然后再与流经换热设备500的制冷剂汇合至气液分离器605，具体相变过程已在前文描述，这里不再重复。其中，可以根据实际需求开关第一节流阀604和第二节流阀606，以使相应的流路流通。

根据本公开第二个方面，还提供一种车辆，包括整车热管理系统600和上述的车载电池充电系统。其中，本公开实施例中的整车热管理系统600仅示出了与本方案中相关的部分，用于对乘员舱内起到制热、除湿等功能以及对电池起到制冷或制热等功能，或者实际产品中会应用到的其他功能的部分在这里均未示出，实际应用中，整车热管理系统600的结构不限于此。本公开实施例提供的车辆具有上述车载电池充电系统的全部有益效果，这里不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车载电池充电系统，其特征在于，包括连接在充电桩(100)和电池包(200)之间的线缆(300)、以及用于对所述线缆(300)进行冷却的油冷回路，所述油冷回路包括设置在所述线缆(300)内的油液通道(401)和连通在所述油液通道(401)两端的油液流路(402)，所述油液流路(402)中的油液通过换热设备(500)与整车热管理系统(600)中的制冷剂进行换热。

2.根据权利要求1所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述换热设备(500)包括连通在所述油液流路(402)中的油冷器，所述油冷器连接于所述整车热管理系统(600)中，用于将通过所述油冷器的油液与所述整车热管理系统(600)中的制冷剂进行换热。

3.根据权利要求1所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述换热设备(500)包括连通在所述油液流路(402)中的板式换热器，所述板式换热器与所述整车热管理系统(600)连接，用于将通过所述板式换热器的油液与所述整车热管理系统(600)中的制冷剂进行换热。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述油冷回路还包括依次设置在所述油液流路(402)中的储油箱(404)和用于在所述油冷回路中泵送所述储油箱(404)中的油液的油泵(403)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述油冷回路还包括设置在所述油液流路(402)中且位于所述换热设备(500)下游的油滤器(405)。

6.根据权利要求1所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述线缆(300)一端的用于与所述充电桩(100)的充电枪(101)连接的第一插接部(301)，以及设置在所述线缆(300)另一端的用于与所述电池包(200)连接的第二插接部(302)，所述第一插接部(301)和所述第二插接部(302)内分别形成有腔体，用于连通在所述油液通道(401)和所述油液流路(402)之间。

7.根据权利要求6所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述电池包(200)包括电池模组(201)、与所述电池模组(201)连接的BDU(202)，以及连接于所述BDU(202)的第三插接部(203)，所述第二插接部(302)用于插接于所述第三插接部(203)。

8.根据权利要求1所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述整车热管理系统(600)包括依次连接的压缩机(601)、蒸发冷凝器(602)、室外散热器(603)、第一节流阀(604)以及连接至所述压缩机(601)的气液分离器(605)，所述换热设备(500)设置于所述第一节流阀(604)和所述气液分离器(605)之间。

9.根据权利要求8所述的车载电池充电系统，其特征在于，所述整车热管理系统(600)还包括设置于所述室外散热器(603)和所述气液分离器(605)之间并与所述第一节流阀(604)和所述换热设备(500)并联设置的第二节流阀(606)和室内散热器(607)，所述室内散热器(607)设置于所述第二节流阀(606)和所述气液分离器(605)之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括整车热管理系统(600)和根据权利要求1-9中任一项所述的车载电池充电系统。

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