CN216545773U - 一种冷却系统及充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电系统技术领域，具体涉及一种冷却系统及充电装置。一种冷却系统，包括：制冷剂循环回路，进行制冷剂的循环；冷却液循环回路，进行冷却液的循环，所述冷却液循环回路至少为两条，其中至少一条冷却液循环回路中循环的冷却液为绝缘冷却液，所述绝缘冷却液用于对充电枪进行冷却；所述制冷剂循环回路上设置有至少两个蒸发器，所述蒸发器与所述冷却液循环回路对应连通，所述制冷剂通过所述蒸发器与所述冷却液完成换热。一种充电装置，包括冷却系统和充电枪，所述充电枪的内部与循环绝缘冷却液的冷却液循环回路连通。解决了现有技术中的冷却方式冷却效率低，难以实现对充电桩和充电枪的同时散热的技术问题。

Description

一种冷却系统及充电装置

技术领域

本实用新型涉及充电系统技术领域，具体涉及一种冷却系统及充电装置。

背景技术

现有技术中，电动汽车使用范围越来越广，当汽车缺电的时候就需要进行充电。充电过程就是把电网中的交流电转换成电动汽车需要的直流电，在转换的过程中无法做到全部转换，部分损耗以热的形式消耗，且其它元器件在工作过程中也会产生的热量，这时就需要一个散热系统对产生的热量进行转移带走，使充电桩在一个可靠、稳定的环境下工作。

现有大功率充电设备的冷却方式都是风冷，如申请号为CN202110445295.3的申请文件公开了一种新型热管式散热系统，并具体公开了：热管换热器式的充电桩主体是利用热管换热器主体将充电模块吹出的高温空气通过热交换方式进行降温，将降温后的冷空气再次输送给充电模块进气口，以此使充电桩主体内部空气进行循环达到可控的热平衡。上述申请中的散热系统可起到对充电桩内部的一定的散热作用，但是其散热效率低，且难以实现对充电桩和充电枪的同时散热。

还出现液冷的冷却方式，如申请号为CN202022424494.X的申请文件公开了一种小区低速充电桩安全监管系统，并具体公开了：在充电桩进行充电时，桩体内产生热量，使用者启动循环水泵，循环水泵将循环水箱内的冷却水通过循环水管泵入冷却盘管，冷却盘管通过安装板吸收安装腔内的热量，降低安装腔内的温度，然后冷却盘管内的冷却水通过循环水管和回水口进入循环水箱，循环水箱内的冷却水的吸收热量温度升高，冷却水产生的热量通过导热板向蒸发器传递，蒸发器吸收导热板的热量，蒸发器内的液体制冷剂汽化，然后通过导管进入压缩机，经过压缩后进入冷凝器，在冷凝器中放热，冷凝为高压液体，经节流阀节流为低压低温的液体制冷剂，然后再次进入蒸发器，吸热汽化，达到循环制冷的目的，蒸发器不断吸收循环腔内的热量，降低冷却水的温度，然后冷却水在吸收安装腔内的热量，达到循环降温的目的，实现了能够对充电桩进行散热，降低充电桩内的温度，减少充电桩发生危险的可能。

上述的液冷方式相较于风冷方式，冷却效率有所提高，但冷却效率有限，其无法对充电枪和充电桩同时进行冷却，冷却效果不理想。

实用新型内容

为了解决现有技术中的冷却方式冷却效率低，难以实现对充电桩和充电枪的同时散热的技术问题，本实用新型提供了一种冷却系统及充电装置，解决了上述技术问题。本实用新型的技术方案如下：

一种冷却系统，包括：

制冷剂循环回路，进行制冷剂的循环；

冷却液循环回路，进行冷却液的循环，所述冷却液循环回路至少为两条，其中至少一条冷却液循环回路中循环的冷却液为绝缘冷却液，所述绝缘冷却液用于对充电枪进行冷却；

所述制冷剂循环回路上设置有至少两个蒸发器，所述蒸发器与所述冷却液循环回路对应连通，所述制冷剂通过所述蒸发器与所述冷却液完成换热。

本申请的冷却系统，通过设置至少两条冷却液循环回路通过蒸发器与制冷剂循环回路进行换热，如此两条冷却液循环回路可通入相同或不同的冷却液。进一步设置至少一条冷却循环回路中循环绝缘冷却液，绝缘冷却液用于对充电枪进行冷却，可与充电枪内的电缆接触冷却，冷却效率高，且安全性好。其它的冷却液循环回路可用于对充电桩等其它结构进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，至少一条所述冷却液循环回路循环非绝缘冷却液。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却液循环回路为两条，一条冷却液循环回路循环绝缘冷却液，用于对充电枪进行冷却，另一条冷却液循环回路循环非绝缘冷却液，循环非绝缘冷却液的冷却液循环回路上串联设置有液冷板，用于对充电桩进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，冷却液循环回路上还串联设置有液泵和水箱。

根据本实用新型的一个实施例，所述制冷剂循环回路上还设置有压缩机和冷凝器，所述压缩机、冷凝器与所述蒸发器通过管路串联。

根据本实用新型的一个实施例，所述压缩机和所述蒸发器之间串联设置有气液分离器。

根据本实用新型的一个实施例，所述冷凝器和所述蒸发器之间串联设置有储液罐和节流元件。

一种充电装置，包括冷却系统和充电枪，所述充电枪的内部与循环绝缘冷却液的冷却液循环回路连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述充电枪包括枪头和线缆组件，所述线缆组件包括线缆壳体，所述线缆壳体内容纳有电缆，所述电缆与所述充电枪电连接，所述绝缘冷却液进入到所述线缆壳体内部与所述电缆接触。

根据本实用新型的一个实施例，所述电缆为两根，所述线缆壳体内被隔出至少一个进流流道和至少两个回流流道，所述回流流道与所述进流流道均延伸至所述线缆壳体的靠近所述枪头的内端连通，两根所述电缆分别穿过两个回流流道。

基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：

1.本实用新型的冷却系统及充电装置，通过设置至少两条冷却液循环回路通过蒸发器与制冷剂循环回路进行换热，如此两条冷却液循环回路可通入相同或不同的冷却液。进一步设置至少一条冷却循环回路中循环绝缘冷却液，绝缘冷却液用于对充电枪进行冷却，可与充电枪内的电缆直接接触冷却，冷却效率高，且安全性好。其它的冷却液循环回路可用于对充电桩等其它结构进行冷却；

2.本实用新型的冷却系统及充电装置，设置至少一条冷却液循环回路循环非绝缘冷却液，可有效降低成本，根据被冷却的对象合理选择冷却液循环回路，既保证安全又控制成本；具体设置冷却液循环回路为两条，一条冷却液循环回路循环绝缘冷却液，可用于对充电枪进行冷却，绝缘液可直接与充电枪的电缆接触，保证对电缆的充分冷却；另一条冷却液循环回路循环非绝缘冷却液，可用于对充电桩的功率模块进行冷却，对充电桩的功率模块进行冷却，可无需冷却液与功率模块内的结构直接接触，因而液冷板接入非绝缘冷却液，即可实现对充电桩的功率模块的冷却作用，上述设置结合了充电枪和充电桩的结构，采用两条冷却液循环回路接入不同的冷却液分别对二者进行冷却，可实现对充电枪和充电桩的充分冷却，并有效控制成本；

3.本实用新型的冷却系统及充电装置，可根据充电桩和充电枪的工况控制压缩机排量，从而调节制冷剂与冷却液的换热量；蒸发器串联无需阀门控制；充电桩和充电枪冷却液回路上分别有液泵，可根据充电桩和充电枪的工作的启停或温度监测点的输出信号控制液泵启停，液泵的启停联动冷却系统的启停；充电桩和充电枪的工作的负载变化也是通过冷却系统调速变化去适应调节；此冷却系统根据充电桩的功率模块和充电枪的检测温度点的温度变化无极调节冷却系统制冷剂流量，工况变化响应迅速，节能；冷却液流量为定值，液泵只有启停需求；充电枪和充电桩的冷却液流路独立，总体来说，冷却液流路稳定，液体阀门少，可靠性高；

4.本实用新型的充电装置，充电枪的线缆组件内被隔出至少一个进流流道和至少两个回流流道，两根所述电缆分别穿过两个回流流道，进流流道和回流流道均延伸至线缆壳体的内端进行连通，可保证冷却液流通至线缆壳体的内端，对与电缆进行充分接触，进而实现充分冷却。

附图说明

图1为本实用新型的冷却系统适用于充电装置时的系统示意图；

图2为充电枪的结构示意图；

图3为图2的S部放大图；

图中：1-制冷剂循环回路；11-蒸发器；12-压缩机；13-冷凝器；14-风机；15-气液分离器；16-储液罐；17-节流元件；2-冷却液循环回路；21-液泵；22-水箱；3-充电枪；31-枪头；32-线缆组件；321-线缆壳体；3211-隔件；322-电缆；4-充电桩；41-液冷板；42-集水盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1-3所示，本实施例提供了一种冷却系统，包括制冷剂循环回路1和冷却液循环回路2，制冷剂循环回路1用于进行制冷剂的循环输送，冷却液循环回路2用于进行冷却液的循环，冷却液循环回路2至少为两条，对应地，制冷剂循环回路1上设置有至少两个蒸发器11，蒸发器11与冷却液循环回路2一一对应连通，制冷剂和冷却液通过蒸发器11完成换热。

制冷剂循环回路1用于制冷剂的循环，制冷剂循环回路1上设置有蒸发器11、压缩机12和冷凝器13，蒸发器11、压缩机12和冷凝器13通过管道串联连通，蒸发器11至少为两个，所有蒸发器11依次串联在一起。具体地，压缩机12的出口与冷凝器13的入口连通，冷凝器13的出口与蒸发器11的入口连通，蒸发器11的出口与压缩机12的入口连通。蒸发器11用于与冷却液进行换热，压缩机12接收蒸发器11的气态制冷剂后，将其压缩成高温高压的气态制冷剂，高温高压的气态制冷剂再进入到冷凝器13内，冷凝器13将高温高压的气态制冷剂冷凝成低温高压的制冷剂，低温高压的制冷剂再进入到蒸发器11中进行换热。

作为本实施例的优选技术方案，压缩机12和蒸发器11之间还串联设置有气液分离器15。由于制冷剂在蒸发器11内膨胀蒸发吸热，成为低温低压的气态制冷剂，其中可能也包含液体，采用气液分离器15可对制冷剂进行气液分离。

作为本实施例的优选技术方案，冷凝器13还配置有风机14，使用风机14对冷凝器13吹风，可提高冷凝器13的工作效率。

作为本实施例的优选技术方案，冷凝器13和蒸发器11之间还串联设置有储液罐16，冷凝器13将高温高压的气态制冷剂冷凝成低温低压的制冷剂，此时制冷剂为气态和液态共存的状态，制冷器进入到储液罐16中，储液罐16向蒸发器11输入液态制冷剂。

作为本实施例的优选技术方案，储液罐16和蒸发器11之间还串联设置有节流元件17，节流元件17控制液态制冷剂到蒸发器11的流通量。

冷却液循环回路2至少为两条，冷却液循环回路2与蒸发器11对应设置。至少两条冷却液循环回路2中可循环流通相同或不同的冷却液，每条冷却液循环回路2对一个待冷却部件进行冷却，提高冷却效率。本申请中，至少一条冷却液循环回路2中流通的冷却液为绝缘冷却液，采用绝缘冷却液对充电枪3进行冷却，其余冷却液循环回路2中流通的冷却液可为非绝缘冷却液，以节约成本。

作为本实施例的优选技术方案，冷却液循环回路2为至少两条的情况下，设置至少一条冷却液循环回路2中循环绝缘冷却液，至少一条冷却液循环回路2中循环非绝缘冷却液，充电头3采用绝缘冷却液进行冷却，充电桩4的功率模块可采用非绝缘冷却液进行冷却。本实施例中，冷却液循环回路2为两条，一条冷却液循环回路2中循环绝缘冷却液，用于冷却充电枪3；另一条冷却液循环回路2中循环非绝缘冷却液，用于冷却充电桩4的功率模块。优选地，用于冷却充电桩4的功率模块的冷却液循环回路2上串联有液冷板41，液冷板41接通冷却液，对功率模块进行冷却。

作为本实施例的优选技术方案，冷却液循环回路2上设置有液泵21和水箱22，可根据充电桩4和充电枪3的工作的启停或温度监测点的输出信号控制液泵21启停，液泵21的启停联动冷却系统的启停。对于水箱22，由于经蒸发器11换热后的冷却液存在气态和液态共存的状态，冷却液进入到水箱22，水箱22内的冷却液再在液泵21的作用下进入到液冷板41或充电枪3内，进行换热。

本实施例还提供了一种充电装置，包括上述的冷却系统、充电枪3和充电桩4，冷却系统中输送绝缘冷却液的冷却液循环回路2与充电枪3的内部连通，可与充电枪3的电缆322直接接触，进行散热；冷却系统中输送非绝缘冷却液的冷却液循环回路2可接通充电桩4内部的液冷板41，液冷板41用于对充电桩4内的功率模块进行散热。

具体地，充电枪3包括枪头31和线缆组件32，线缆组件32与枪头31电连接，线缆组件32包括线缆壳体321，线缆壳体321内容纳有电缆322，电缆322与枪头31电连接，绝缘冷却液进入到线缆壳体321内与电缆322接触散热。

作为本实施例的优选技术方案，线缆壳体321内设置有隔件3211，隔件3211将线缆壳体321内隔成至少一个进流流道A和至少两个回流流道B，进流流道A和回流流道B均延伸至线缆壳体321的靠近枪头31的内端，且进流流道A和回流流道B在内端处连通，两条电缆322分别穿过两个回流流道B，绝缘冷却液经进流流道A流通值线缆壳体321的内端，然后再进入到回流流道B与电缆322直接接触，带走电缆322产生的热量，流出线缆壳体321。优选地，隔件3211可选用软管结构，来形成在内端连通的进流流道A和回流流道B。

作为本实施例的优选技术方案，液冷板41置于充电桩4的内部，液冷板41的下方设置有集水盘42，以收集液冷板41产生的凝水。

作为本实施例的优选技术方案，制冷剂循环回路1上设置有温度检测件和压力检测件；充电枪3和充电桩4内设置有温度检测件，以实时监测温度，根据温度变化来控制冷却系统的工作。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，包括：

制冷剂循环回路(1)，进行制冷剂的循环；

冷却液循环回路(2)，进行冷却液的循环，所述冷却液循环回路(2)至少为两条，其中至少一条冷却液循环回路(2)中循环的冷却液为绝缘冷却液，所述绝缘冷却液用于对充电枪(3)进行冷却；

所述制冷剂循环回路(1)上设置有至少两个蒸发器(11)，所述蒸发器(11)与所述冷却液循环回路(2)对应连通，所述制冷剂通过所述蒸发器(11)与所述冷却液完成换热。

2.根据权利要求1所述的一种冷却系统，其特征在于，至少一条所述冷却液循环回路(2)循环非绝缘冷却液。

3.根据权利要求2所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷却液循环回路(2)为两条，一条冷却液循环回路(2)循环绝缘冷却液，用于对充电枪(3)进行冷却，另一条冷却液循环回路(2)循环非绝缘冷却液，循环非绝缘冷却液的冷却液循环回路(2)上串联设置有液冷板，用于对充电桩(4)进行冷却。

4.根据权利要求1所述的一种冷却系统，其特征在于，冷却液循环回路(2)上还串联设置有液泵(21)和水箱(22)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种冷却系统，其特征在于，所述制冷剂循环回路(1)上还设置有压缩机(12)和冷凝器(13)，所述压缩机(12)、冷凝器(13)与所述蒸发器(11)通过管路串联。

6.根据权利要求5所述的一种冷却系统，其特征在于，所述压缩机(12)和所述蒸发器(11)之间串联设置有气液分离器(15)。

7.根据权利要求5所述的一种冷却系统，其特征在于，所述冷凝器(13)和所述蒸发器(11)之间串联设置有储液罐(16)和节流元件(17)。

8.一种充电装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的冷却系统和充电枪(3)，所述充电枪(3)的内部与循环绝缘冷却液的冷却液循环回路(2)连通。

9.根据权利要求8所述的一种充电装置，其特征在于，所述充电枪(3)包括枪头(31)和线缆组件(32)，所述线缆组件(32)包括线缆壳体(321)，所述线缆壳体(321)内容纳有电缆(322)，所述电缆(322)与所述充电枪(3)电连接，所述绝缘冷却液进入到所述线缆壳体(321)内部与所述电缆(322)接触。

10.根据权利要求9所述的一种充电装置，其特征在于，所述电缆(322)为两根，所述线缆壳体(321)内被隔出至少一个进流流道(A)和至少两个回流流道(B)，所述回流流道(B)与所述进流流道(A)均延伸至所述线缆壳体(321)的靠近所述枪头(31)的内端连通，两根所述电缆(322)分别穿过两个回流流道(B)。

Images