CN217705516U - 一种大功率充电枪散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种大功率充电枪散热装置，包括：箱体及设置在箱体内的储液箱及循环冷却组件；储液箱用于存储冷却液；循环冷却组件包括冷却液进出器、冷却液循环组件及换热装置；其中，冷却液进出器中设置有出液通道和进液通道，出液通道用于与充电枪冷却管道的进液口相连，所述进液通道用于通过管道与充电枪冷却管道的出液口相连；冷却液循环组件包括泵送组件、第一管道及第二管道，泵送组件用于将储液箱内的冷却液输送至出液通道内，第一管道用于将进液通道内的高温冷却液输送至换热装置中，第二管道用于将换热装置中的低温冷却液输送至储液箱；本实用新型的充电枪散热装置通过循环液冷方式可以实现对充电枪大功率充电时快速高效率冷却。

Description

一种大功率充电枪散热装置

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车充电技术领域，尤其涉及一种大功率充电枪散热装置。

背景技术

随着新能源电动汽车的市场占有量增加，快速充电站是我们普及新能源电动汽车的必备的条件。10分钟内将新能源汽车电池充到80％的容量，充电电流将高达600A，功率达到350KW，这时充电枪及电缆组件会在短时间内产生大量的热量，随着充电枪插头与汽车插座接触处及充电枪电缆温度升高，热阻增加，就会降低充电电流，从而降低充电效率。充电枪头的接触件温度上升还会影响到被充电汽车的安全，随着温度的升高易引起火灾风险。无限增加导体的截面积来提升载流量已不现实，这不但增加充电枪及电缆的成本，而且充电枪及电缆重量将无法承受。目前国标直流充电枪DC+、DC-端子规格

最大工作电流250A，和端子连接的功率导线截面积80mm2，过电流产生的热量与周围的空气交换，全部靠热辐射散掉，存在散热效率低的问题。随着充电功率的提升，大功率快充电流达到600A，普通国标充电枪DC+、DC-端子发热量翻了5 倍多，但与空气热交换的方式效率低下，满足不了大电流的使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种大功率充电枪散热装置，来解决充电枪在大功率快充时散热能力差的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种大功率充电枪散热装置，包括：

箱体；

储液箱，设置在箱体内，用于存储冷却液；

循环冷却组件，设置在箱体内，包括冷却液进出器、冷却液循环组件及换热装置；其中，

所述冷却液进出器中设置有出液通道和进液通道，所述出液通道用于与充电枪冷却管道的进液口相连，所述进液通道用于通过管道与充电枪冷却管道的出液口相连；

所述冷却液循环组件包括泵送组件、第一管道及第二管道，所述泵送组件用于将储液箱内的冷却液输送至出液通道内，所述第一管道用于将进液通道内的高温冷却液输送至换热装置中，第二管道用于将换热装置中的低温冷却液输送至储液箱；

所述换热装置用于对进液通道内的高温冷却液进行冷却降温。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述冷却液进出器上设置有至少两个进液接口及至少两个出液接口，至少两个进液接口分别与出液通道相连通，至少两个出液接口分别与进液通道相连通，所述进液接口用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管出液口和充电枪插头接触件冷却管出液口相连，所述出液接口用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管进液口和充电枪插头接触件冷却管进液口相连。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述换热装置包括相互连接的翅片管式换热器及风扇，所述翅片管式换热器的进口通过第一管道与进液通道相连接，翅片管式换热器的出口通过第二管道与出液箱相连接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述泵送组件包括油泵、第三管道及第四管道，第三管道的一端与储液箱连接，第三管道的另一端与油泵的进口连接，第四管道的一端与油泵的出口连接，第四管道的另一端与出液通道相连通。

优选的，所述储液箱内存储的冷却液为二甲基硅油，所述储液箱顶部设置有加液口，加液口上设置有密封盖。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述储液箱上设置有透明液位指示器或液位传感器。

进一步，优选的，所述储液箱上还设置温度传感器。

更进一步，优选的，所述冷却液进出器上设置有与出液通道及进液通道相连接的压力传感器。

优选的，所述第一管道上设置有单向过滤阀。

优选的，所述风扇、液位传感器、油泵、温度传感器及压力传感器分别电连接充电桩主控制单元。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的大功率充电枪散热装置，通过泵送单元将储液箱内的冷却液泵送至冷却液进出器中的出液通道中，出液通道内的冷却液通过管道输送至充电枪冷却管道中，冷却液对充电枪进行换热冷却，将充电枪充电时产生的热量带走，换热后的冷却液通过冷却液进出器的进液通道流入到换热装置中，换热装置将冷却液中的热量除去，将冷却后的冷却液回流到储液箱中，并被循环冷却组件循环环往复，达到充电枪快速高效率冷却；

(2)通过冷却液进出器上设置有至少两个进液接口及至少两个出液接口，至少两个进液接口分别与出液通道相连通，至少两个出液接口分别与进液通道相连通，进液接口用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管出液口和充电枪插头接触件冷却管出液口相连，出液接口用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管进液口和充电枪插头接触件冷却管进液口相连，可以分别为至少两把充电枪的枪头接插件同时提供冷却液，同时还能为充电枪电缆提供冷却液，保证充电枪及电缆组件能够同时实现散热冷却效果；

(3)通过在储液箱上设置液位传感器及温度传感器，可以获取储液箱内冷却液的剩余量及温度，方便及时补充冷却液，同时温度过高时，增大风扇转速，提高翅片管式换热器对冷却液的换热效率；

(4)通过冷却液进出器上设置有与出液通道及进液通道相连接的压力传感器，并使压力传感器与充电桩主控制单元连接，可以监测管道中冷却液的压力，当压力超出正常值时，说明散热装置管路内部堵塞或者冷却液流动不通畅，可以预警停机检修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型公开的大功率充电枪散热装置立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的循环冷却组件的结构示意图；

图3为本实用新型公开的冷却液进出器的结构示意图；

附图标识：

1、箱体；2、储液箱；3、循环冷却组件；31、冷却液进出器；32、冷却液循环组件；33、换热装置；311、出液通道；312、进液通道；321、泵送组件； 322、第一管道；323、第二管道；313、进液接口；314、出液接口；331、翅片管式换热器；332、风扇；3211、油泵；3212、第三管道；3213、第四管道；20、加液口；21、密封盖；22、透明液位指示器；23、温度传感器；315、压力传感器；3221、单向过滤阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-3，本实用新型实施例公开了一种大功率充电枪散热装置，应用于充电桩上的充电枪，来实现对充电枪充电时进行散热冷却。具体来说，是在充电枪接插件上套设冷却管，在冷却管内循环通入冷却液来降低充电枪的温度。

为了实现对充电枪插接件上套设的冷却管内循环通入冷却液，本实施例公开了一种充电枪散热装置，该充电枪散热装置，包括箱体1、储液箱2及循环冷却组件3。

其中，箱体1用来安装储液箱2及循环冷却组件3，使这些部件集成到箱体 1内，使整个充电枪散热装置构成一个独立的模块，方便和充电桩进行配套适应。在本实施例中，箱体1为金属材质，优选为铝合金材质或不锈钢焊接而成，箱体1上开设有通风窗口。

储液箱2，用来存储冷却液，在本实施例中，冷却液优选为二甲基硅油，二甲基硅油具有比热大、粘度小及吸热量大，比较适合于在充电枪插件的冷却管中流动，同时可以高效的吸收充电枪释放的热量。

循环冷却组件3，设置在箱体1内，用于将储液箱2内的冷却液循环通入充电枪插件的冷却管中。

为了能够使储液箱2内的冷却液可以始终以低温状态循环通入到充电枪插件的冷却管中，实现充电枪在充电过程中持续稳定的进行散热。本实施例对循环冷却组件3做了一些结构设置，具体的，循环冷却组件3，包括冷却液进出器 31、冷却液循环组件32及换热装置33。

其中，冷却液进出器31，固定在箱体1内，其至少一部分漏出箱体1外，方便通过外部管道与充电枪连接，冷却液进出器31为铝合金材质，冷却液进出器31中设置有出液通道311和进液通道312，出液通道311和进液通道312为平行流道，在实际使用过程中，出液通道311用于通过管道与充电枪冷却管道的进液口相连，进液通道312用于通过管道与充电枪冷却管道的出液口相连。由此设置，可以将冷却液进出器31与充电枪冷却管道之间建立冷却液流通管路。

冷却液循环组件32，包括泵送组件321、第一管道322及第二管道323，泵送组件321用于将储液箱2内的冷却液输送至出液通道311内，第一管道322 用于将进液通道312内的高温冷却液输送至换热装置33中，第二管道323用于将换热装置33中的低温冷却液输送至储液箱2。

换热装置33用于对进液通道312内的高温冷却液进行循环冷却降温，在本实施例中，换热装置33包括相互连接的翅片管式换热器331及风扇332，翅片管式换热器331的进口通过第一管道322与进液通道312相连接，翅片管式换热器331的出口通过第二管道323与出液箱相连接。

采用上述技术方案，通过泵送单元将储液箱2内的冷却液泵送至冷却液进出器31中的出液通道311中，出液通道311内的冷却液通过管道输送至充电枪冷却管道中，冷却液对充电枪进行换热冷却，将充电枪充电时产生的热量带走，换热后的冷却液流入到冷却液进出器31的进液通道312中，并经第一管道 322进入到换热装置33中的翅片管式换热器331内，风扇332对翅片管式换热器331进行风冷，使翅片管式换热器331中流动的冷却液通过风冷进行冷却散热，换热装置33将冷却液中的热量除去，将冷却后的冷却液通过第二管道323回流到储液箱2中，并被循环冷却组件3循环环往复，达到充电枪快速高效率冷却。

作为一些较佳实施方式，冷却液进出器31上设置至少两个进液接口313及至少两个出液接口314，至少两个进液接口313分别与出液通道311相连通，至少两个出液接口314分别与进液通道312相连通。通过设置至少两个进液接口 313及至少两个出液接口314，可以通过一个散热装置同时为两个或两个以上充电枪进行冷却散热，散热效率更高。

通常情况下，在大功率充电时，充电电流通常高达400A～600A，充电枪插头与汽车插座接触处及充电枪电缆温度升高，热阻增加，就会降低充电电流，从而降低充电效率。

为此，本实施例通过设置至少两个进液接口313及至少两个出液接口314，两个进液接口313分别通过管道与充电枪电缆冷却管出液口和充电枪插头接触件冷却管出液口相连，两个出液接口314分别通过管道与充电枪电缆冷却管进液口和充电枪插头接触件冷却管进液口相连。由此可以通过本实施例公开的散热装置同时为充电枪电缆冷却管及充电枪插头接触件冷却管内通入循环冷却液，来保证充电枪及电缆组件能够同时实现散热冷却效果。

作为一些较佳实施方式，泵送组件321包括油泵3211、第三管道3212及第四管道3213，第三管道3212的一端与储液箱2连接，第三管道3212的另一端与油泵3211的进口连接，第四管道3213的一端与油泵3211的出口连接，第四管道3213的另一端与出液通道311相连通。本实施例中油泵3211选用高压油泵3211，由此，可以为整个循环管路提供足够的泵送动力，可以将冷却液在散热装置及充电枪之间循环流动。第三管道3212和第四管道3213采用软管或金属管道。

为了方便向液箱内加注冷却液，本实施例在储液箱2顶部设置有加液口 20，加液口20上设置有密封盖21，从而保证储液箱2内的冷却液不发生泄露。

由于冷却液在往复循环冷却过程中，存在一定的消耗，为了保证储液箱2 内有足够容积的冷却液可以在整个循环管路中往复循环，本实施例在储液箱2 上设置有透明液位指示器22或液位传感器。由此设置，可以及时获取储液箱2 内的冷却液液位，发现液冷低于预设量时，及时进行补加，防止散热装置无法持续为充电枪提供冷却介质。

充电枪在工作时，产生的热量持续的被冷却液吸收，冷却液进入到散热装置中，进行热量的去除，当充电枪功率加大时，所释放的热量更大，冷却液吸收的热冷更多，在散热装置相同冷却功率的前提下，冷却液冷却后无法达到低温状态，在往复循环冷却过程中，冷却液不足以吸收充电枪更多的热量，导致充电枪热量无法及时带走，充电枪温度逐渐升高，热阻增加，会降低充电电流，降低充电效率。

由此，本实施例在储液箱2上还设置温度传感器23，当温度传感器23获取到当前储液箱2内冷却液的温度大于预设阈值时，则提示循环管路内的冷却液温度过高，此时可以由充电桩主控制单元发出控制信号，增大风扇332功率，从而提高翅片管式换热器331对冷却液换热冷却效率。

作为一些优选实施方式，冷却液进出器31上设置有与出液通道311及进液通道312相连接的压力传感器315。在本实施例中，压力传感器315与充电桩主控制单元连接。由此设置，可以监测管道中冷却液的压力，当压力超出正常值时，说明散热装置管路内部堵塞或者冷却液流动不通畅，可以预警停机检修。

作为优选，第一管道322上设置有单向过滤阀3221，通过单向过滤阀3221 可以对充电枪回流的冷却液进行过滤，防止冷却液中的杂质由散热装置回流到储液箱2中，从而保证整个散热装置往复循环的冷却液处于洁净状态，也避免因冷却液中杂质的存在导致循环管路阻塞。

在上述实施例中，风扇332、液位传感器、油泵3211、温度传感器23及压力传感器315分别电连接充电桩主控制单元。在实际作业过程中，风扇332、液位传感器、油泵3211、温度传感器23及压力传感器315可以通过接线总成来连接充电桩主控制单元，使充电桩主控单元来与上述各个元件建立电性连接，同时由充电桩主控单元来控制散热装置的运行，进而实现充电桩与本实施例的散热装置配套使用。

本实用新型的工作原理是：

通过泵送单元将储液箱2内的冷却液泵送至冷却液进出器31中的出液通道311中，出液通道311内的冷却液通过管道输送至充电枪冷却管道中，冷却液对充电枪进行换热冷却，将充电枪充电时产生的热量带走，换热后的冷却液流入到冷却液进出器31的进液通道312中，并经第一管道322进入到换热装置33 中的翅片管式换热器331内，风扇332对翅片管式换热器331进行风冷，使翅片管式换热器331中流动的冷却液通过风冷进行冷却散热，换热装置33将冷却液中的热量除去，将冷却后的冷却液通过第二管道323回流到储液箱2中，并被循环冷却组件3循环环往复，达到充电枪快速高效率冷却。

以上仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率充电枪散热装置，其特征在于，包括：

箱体(1)；

储液箱(2)，设置在箱体(1)内，用于存储冷却液；

循环冷却组件(3)，设置在箱体(1)内，包括冷却液进出器(31)、冷却液循环组件(32)及换热装置(33)；其中，

所述冷却液进出器(31)中设置有出液通道(311)和进液通道(312)，所述出液通道(311)用于与充电枪冷却管道的进液口相连，所述进液通道(312)用于通过管道与充电枪冷却管道的出液口相连；

所述冷却液循环组件(32)包括泵送组件(321)、第一管道(322)及第二管道(323)，所述泵送组件(321)用于将储液箱(2)内的冷却液输送至出液通道(311)内，所述第一管道(322)用于将进液通道(312)内的高温冷却液输送至换热装置(33)中，第二管道(323)用于将换热装置(33)中的低温冷却液输送至储液箱(2)；所述换热装置(33)用于对进液通道(312)内的高温冷却液进行冷却降温。

2.如权利要求1所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述冷却液进出器(31)上设置有至少两个进液接口(313)及至少两个出液接口(314)，至少两个进液接口(313)分别与出液通道(311)相连通，至少两个出液接口(314)分别与进液通道(312)相连通，所述进液接口(313)用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管出液口和充电枪插头接触件冷却管出液口相连，所述出液接口(314)用于通过管道分别与充电枪电缆冷却管进液口和充电枪插头接触件冷却管进液口相连。

3.如权利要求1所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述换热装置(33)包括相互连接的翅片管式换热器(331)及风扇(332)，所述翅片管式换热器(331)的进口通过第一管道(322)与进液通道(312)相连接，翅片管式换热器(331)的出口通过第二管道(323)与出液箱相连接。

4.如权利要求3所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述泵送组件(321)包括油泵(3211)、第三管道(3212)及第四管道(3213)，第三管道(3212)的一端与储液箱(2)连接，第三管道(3212)的另一端与油泵(3211)的进口连接，第四管道(3213)的一端与油泵(3211)的出口连接，第四管道(3213)的另一端与出液通道(311)相连通。

5.如权利要求1所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述储液箱(2)内存储的冷却液为二甲基硅油，所述储液箱(2)顶部设置有加液口(20)，加液口(20)上设置有密封盖(21)。

6.如权利要求4所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述储液箱(2)上设置有透明液位指示器(22)或液位传感器。

7.如权利要求6所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述储液箱(2)上还设置温度传感器(23)。

8.如权利要求7所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述冷却液进出器(31)上设置有与出液通道(311)及进液通道(312)相连接的压力传感器(315)。

9.如权利要求1所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述第一管道(322)上设置有单向过滤阀(3221)。

10.如权利要求8所述的大功率充电枪散热装置，其特征在于：所述风扇(332)、液位传感器、油泵(3211)、温度传感器(23)及压力传感器(315)分别电连接充电桩主控制单元。

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