CN219303385U - 大功率充电冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大功率充电冷却装置，包括膨胀壶、出液管路、回液管路、循环泵以及散热机构；膨胀壶用于容纳冷却介质；出液管路的第一端与膨胀壶的出液口相互连通，第二端与充电枪线缆冷却管的进液口相互连通以将冷却介质输送至充电枪线缆冷却管；回液管路的第一端与膨胀壶的回液口相互连通，第二端与充电枪线缆冷却管的出液口相互连通以将充电枪线缆冷却管冷却换热后的冷却介质返回至膨胀壶；循环泵设置在出液管路上，用于驱动冷却介质流动；散热机构设置在回液管路上，用于对返回膨胀壶的冷却介质进行散热。解决了现有技术中充电连接系统进行大功率充电时线缆产生的热量过大导致充电效率变低、损害充电装置以及引起安全事故的问题。

Description

大功率充电冷却装置

技术领域

本实用新型涉及充电设施领域，具体而言，涉及一种大功率充电冷却装置。

背景技术

新能源汽车销量和保有量在市场驱动下持续高速增长，但是充电时间长一直是新能源汽车用户使用环节的痛点。采用大功率充电连接系统可输送550A以上的充电电流以缩短充电时间，然而充电电流增大后，线缆的发热量会快速增加导致充电效率变低，同时充电连接系统温度过高会损害充电装置，严重时还会引起安全事故。虽然增大导体截面积可以降低线缆的发热量，但是线缆的重量也会增加，线缆重量加重后会导致用户无法正常使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种大功率充电冷却装置，以至少解决现有技术中充电连接系统进行大功率充电时线缆产生的热量过大导致充电效率变低、损害充电装置以及引起安全事故的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种大功率充电冷却装置，包括：膨胀壶，膨胀壶用于容纳冷却介质；出液管路，出液管路的第一端与膨胀壶的出液口相互连通，出液管路的第二端与充电枪线缆冷却管的进液口相互连通以将膨胀壶内的冷却介质输送至充电枪线缆冷却管；回液管路，回液管路的第一端与膨胀壶的回液口相互连通，回液管路的第二端与充电枪线缆冷却管的出液口相互连通以将充电枪线缆冷却管冷却换热后的冷却介质返回至膨胀壶；循环泵，设置在出液管路上，循环泵用于产生压力以驱动冷却介质在出液管路、充电枪线缆冷却管以及回液管路内流动；散热机构，设置在回液管路上，散热机构用于对返回膨胀壶的冷却介质进行散热。

进一步地，散热机构包括：散热器，设置在回液管路上；风扇，与散热器相对设置；其中，充电枪线缆冷却管冷却换热后的冷却介质流过散热器进行散热；风扇向散热器吹风以加速散热器散热。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括：出液温压传感器，设置在出液管路上，出液温压传感器用于感应输送至充电枪线缆冷却管的冷却介质的温度和压力；回液温度传感器，设置在回液管路上，回液温度传感器用于感应充电枪线缆冷却管冷却换热后的冷却介质的温度；液位传感器，设置在膨胀壶内，液位传感器用于感应膨胀壶内冷却介质的液面高度。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括：泄压机构，设置在出液管路和回液管路之间并将出液管路与回液管路相互连通，泄压机构用于在输送至充电枪线缆冷却管的冷却介质的压力大于预设值时开启以使出液管路内的部分冷却介质直接通过泄压机构返回膨胀壶内。

进一步地，泄压机构包括：泄压管，泄压管的一端与出液管路相互连通，泄压管的另一端与回液管路相互连通；泄压阀，设置在泄压管上；其中，输送至充电枪线缆冷却管的冷却介质的压力小于等于预设值时，泄压阀关闭以使出液管路内的全部冷却介质输送至充电枪线缆冷却管；输送至充电枪线缆冷却管的冷却介质的压力大于预设值时，泄压阀开启以使出液管路内的部分冷却介质直接通过泄压管返回膨胀壶内。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括：冷却控制器，冷却控制器与循环泵、散热机构、出液温压传感器、回液温度传感器以及液位传感器均连接；其中，冷却控制器用于根据出液温压传感器、回液温度传感器以及液位传感器的感应数据控制循环泵、散热机构的运行状态。

进一步地，冷却控制器具有通信模块，冷却控制器通过通信模块与充电桩控制器连接以进行通信。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括：箱体，散热器设置在箱体的后端壁上；膨胀壶设置在箱体内部一侧；风扇为两个，两个风扇沿竖直方向相对设置在箱体内部且两个风扇沿箱体的宽度方向与膨胀壶相对；循环泵设置在膨胀壶的下方并局部插入膨胀壶内。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括：流体连接器，流体连接器为两个，两个流体连接器对应设置在出液管路的第二端和回液管路的第二端；其中，出液管路的第二端和回液管路的第二端分别通过流体连接器与充电枪线缆冷却管的进液口和出液口连通。

进一步地，充电枪线缆冷却管为单根或多根，大功率充电冷却装置还包括：快插接头，快插接头为两个，两个快插接头分别为单进单出或多进多出式快插接头；充电枪线缆冷却管的进液口和出液口通过两个快插接头与两个流体连接器对应连接。

应用本实用新型技术方案的大功率充电冷却装置，包括膨胀壶、出液管路、回液管路、循环泵以及散热机构；膨胀壶用于容纳冷却介质；出液管路的第一端与膨胀壶的出液口相互连通，出液管路的第二端与充电枪线缆冷却管的进液口相互连通以将膨胀壶内的冷却介质输送至充电枪线缆冷却管；回液管路的第一端与膨胀壶的回液口相互连通，回液管路的第二端与充电枪线缆冷却管的出液口相互连通以将充电枪线缆冷却管冷却换热后的冷却介质返回至膨胀壶；循环泵设置在出液管路上，循环泵用于产生压力以驱动冷却介质在出液管路、充电枪线缆冷却管以及回液管路内流动；散热机构设置在回液管路上，散热机构用于对返回膨胀壶的冷却介质进行散热。从而在充电连接系统进行大功率充电时有效吸收线缆产生的热量并进行散热，解决了现有技术中充电连接系统进行大功率充电时线缆产生的热量过大导致充电效率变低、损害充电装置以及引起安全事故的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例可选的另一种大功率充电冷却装置的结构框图；

图4是根据本实用新型实施例可选的另一种大功率充电冷却装置的结构框图；

图5是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的泄压机构的结构框图；

图6是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的冷却控制器的结构连接框图；

图7是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的后视结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例可选的一种大功率充电冷却装置的快插接头的结构连接示意图；

图9是根据本实用新型实施例可选的另一种大功率充电冷却装置的快插接头的结构连接示意图；

图10是根据本实用新型实施例可选的另一种大功率充电冷却装置的快插接头的结构连接示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：1、膨胀壶；2、出液管路；3、回液管路；4、循环泵；5、散热机构；5-1、散热器；5-2、风扇；6、出液温压传感器；7、回液温度传感器；8、液位传感器；9、泄压机构；9-1、泄压管；9-2、泄压阀；10、冷却控制器；10-1、通信模块；11、箱体；11-1、螺孔；11-2、安装板；12、流体连接器；13、快插接头；14、充电枪线缆冷却管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

根据本实用新型实施例的大功率充电冷却装置，如图1所示，包括膨胀壶1、出液管路2、回液管路3、循环泵4以及散热机构5；膨胀壶1用于容纳冷却介质；出液管路2的第一端与膨胀壶1的出液口相互连通，出液管路2的第二端与充电枪线缆冷却管14的进液口相互连通以将膨胀壶1内的冷却介质输送至充电枪线缆冷却管14；回液管路3的第一端与膨胀壶1的回液口相互连通，回液管路3的第二端与充电枪线缆冷却管14的出液口相互连通以将充电枪线缆冷却管14冷却换热后的冷却介质返回至膨胀壶1；循环泵4设置在出液管路2上，循环泵4用于产生压力以驱动冷却介质在出液管路2、充电枪线缆冷却管14以及回液管路3内流动；散热机构5设置在回液管路3上，散热机构5用于对返回膨胀壶1的冷却介质进行散热。从而在充电连接系统进行大功率充电时有效吸收线缆产生的热量并进行散热，解决了现有技术中充电连接系统进行大功率充电时线缆产生的热量过大导致充电效率变低、损害充电装置以及引起安全事故的问题。

具体实施时，如图1和图2所示，散热机构5包括散热器5-1和风扇5-2；散热器5-1设置在回液管路3上，冷却介质对充电枪线缆冷却管14冷却换热后，从充电枪线缆冷却管14的出液口流入回液管路3，再流过散热器5-1进行散热；风扇5-2与散热器5-1相对设置，冷却介质流过散热器5-1的同时，风扇5-2向散热器5-1吹风以加速散热器5-1散热。散热机构5能够吸收充电枪线缆冷却管14冷却换热后的冷却介质的热量并排出，实现了冷却介质对充电枪线缆冷却管14持续的冷却换热。

优选地，散热器5-1为铝合金钎焊散热器，散热器5-1内表面采用7系铝合金防腐；风扇5-2由直流无刷电机驱动且自带PWM控制，能够延长使用寿命，减小工作噪音以及降低能源消耗。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括出液温压传感器6、回液温度传感器7以及液位传感器8；出液温压传感器6设置在出液管路2上，出液温压传感器6用于感应输送至充电枪线缆冷却管14的冷却介质的温度和压力；回液温度传感器7设置在回液管路3上，回液温度传感器7用于感应充电枪线缆冷却管14冷却换热后的冷却介质的温度；液位传感器8设置在膨胀壶1内，液位传感器8用于感应膨胀壶1内冷却介质的液面高度。出液温压传感器6、回液温度传感器7以及液位传感器8的设置可对冷却介质进行实时感应，从而各执行部件可根据感应数据调整工作状态。

进一步地，大功率充电冷却装置还包括泄压机构9，泄压机构9设置在出液管路2和回液管路3之间并将出液管路2与回液管路3相互连通；如图1所示，泄压机构9可以一端设置在连接充电枪和循环泵4的出液管路2上，另一端设置在连接充电枪和散热机构5的回液管路3上；如图3所示，泄压机构9还可以一端可设置在连接充电枪和循环泵4的出液管路2上，另一端设置在连接膨胀壶1和散热机构5的回液管路3上；如图4所示，泄压机构9还可以一端设置在连接膨胀壶1和循环泵4的出液管路2上，另一端设置在连接膨胀壶1和散热机构5的回液管路3上；当输送至充电枪线缆冷却管14的冷却介质的压力大于预设值时，泄压机构9开启，出液管路2内的部分冷却介质可直接通过泄压机构9返回膨胀壶1内。

具体地，如图5所示，泄压机构9包括泄压管9-1和泄压阀9-2；泄压管9-1的一端与出液管路2相互连通，泄压管9-1的另一端与回液管路3相互连通；泄压阀9-2设置在泄压管9-1上；当输送至充电枪线缆冷却管14的冷却介质的压力小于等于预设值时，泄压阀9-2关闭，出液管路2内的全部冷却介质输送至充电枪线缆冷却管14；输送至充电枪线缆冷却管14的冷却介质的压力大于预设值时，泄压阀9-2开启，出液管路2内的部分冷却介质直接通过泄压管9-1返回膨胀壶1内，从而缩短了部分冷却介质的循环路径，能够降低装置的系统压力，避免了意外事故的发生。

进一步地，如图2和图6所示，大功率充电冷却装置还包括冷却控制器10；冷却控制器10与循环泵4、散热机构5、出液温压传感器6、回液温度传感器7以及液位传感器8均连接；冷却控制器10通过对出液温压传感器6感应的输送至充电枪线缆冷却管14冷却介质的当前温度与设定的充电枪线缆冷却管14进液口温度上限值进行比较，以及对回液温度传感器7感应的充电枪线缆冷却管14冷却换热后冷却介质的温度与设定的充电枪线缆冷却管14出液口温度上限值进行比较，并根据比较结果使用控制算法得到循环泵4和风扇5-2的目标转速，再按照目标转速对循环泵4和风扇5-2的转速进行调整，实现了散热功率的实时调整。冷却控制器10还可以采集大功率充电冷却装置的异常信息，例如，出液温压传感器6、回液温度传感器7感应到的冷却介质温度持续过高的信息，出液温压传感器6感应到的冷却介质压力持续过大的信息，液位传感器8感应到的膨胀壶1内冷却介质液位过高或液位过低的信息，以及循环泵4、风扇5-2、出液温压传感器6、回液温度传感器7和液位传感器8自身的故障信息，通过对异常信息的及时报错，保证了大功率充电冷却装置的正常运行。

具体地，如图6所示，冷却控制器10还具有通信模块10-1；冷却控制器10可通过通信模块10-1与充电桩控制器连接以进行通信，例如，冷却控制器10可接收充电桩控制器发出的“是否正在充电”、“是否限电流充电”、“是否调试维修”以及充电桩采集的温度值等信息，从而对循环泵4和风扇5-2的输出功率进行调节，实现了节能化。同时，冷却控制器10还可按照预设的自动控制程序自动选择工作模式，例如待机模式、自动模式、休眠模式或故障模式等，延长了大功率充电冷却装置的使用寿命。

进一步地，如图2所示，大功率充电冷却装置还包括箱体11；散热器5-1设置在箱体11的后端壁上；膨胀壶1设置在箱体11内部一侧，膨胀壶1的壶口穿过箱体11的顶板，壶口设置在箱体外能够方便使用者加入冷却介质，并且膨胀壶1的壶盖上设置有双向弹簧卸压阀，具有双层泄压功能，可以有效调节膨胀壶1内的压力；循环泵4设置在膨胀壶1的下方并局部插入膨胀壶1内，膨胀壶1与循环泵4构成了一体式结构，该结构能够提高冷却介质的输送效率，风扇5-2为两个，两个风扇5-2沿竖直方向相对设置在箱体11内部且两个风扇5-2沿箱体11的宽度方向与膨胀壶1相对，两个风扇5-2的设置可加速散热器5-1的散热效果；如图7所示，与风扇5-2相对的箱体11后端板上还设置有多个间隔排列的通风口，保证了箱体11内部与外界环境的气体交换；同时，箱体11的后端板顶部设置有开口以构成箱体11的提手，能够方便大功率充电冷却装置的搬运。

优选地，如图2和图7所示，箱体11的底板和后端板上均设置有螺孔11-1，可进行大功率充电冷却装置不同方位的固定安装；同时，箱体11还可通过螺孔与安装板11-2连接，安装板11-2两端设置有长圆孔，从而可灵活固定箱体11。

进一步地，如图2所示，大功率充电冷却装置还包括流体连接器12；流体连接器12为两个，两个流体连接器12对应设置在出液管路2的第二端和回液管路3的第二端；其中，出液管路2的第二端和回液管路3的第二端分别通过流体连接器12与充电枪线缆冷却管14的进液口和出液口连通。

优选地，流体连接器12为钢珠自锁式流体连接器，通过推或拉实现与接头的连接或断开，接头连接后，钢珠自锁式流体连接器内的阀芯自动开启，保持出液管路2和回液管路3与充电枪线缆冷却管14的畅通；接头断开时，钢珠自锁式流体连接器内的阀芯自动闭合，防止冷却介质的泄漏。

进一步地，充电枪线缆冷却管14为单根或多根，如图8、图9和图10所示，大功率充电冷却装置还包括快插接头13，快插接头13为两个，两个快插接头13分别为单进单出或多进多出式快插接头；充电枪线缆冷却管14的进液口和出液口通过两个快插接头13与两个流体连接器12对应连接。如图8所示，充电枪线缆冷却管14冷却介质进出形式为一进一出式；如图9所示，充电枪线缆冷却管14冷却介质进出形式为一进两出式；如图10所示，充电枪线缆冷却管14冷却介质进出形式为两进两出式。采用充电枪线缆冷却管14冷却介质两进两出式可增大冷却介质所吸收的充电枪线缆的热量，从而提高冷却效率。

优选地，大功率充电冷却装置所使用的冷却介质为水和乙二醇的混合液，水具有抗燃作用，混合乙二醇后，润滑性增加，冰点降低，改进了低温性能。同时，大功率充电冷却装置采用IP68防护，完全防止粉尘进入内部核心部件，并且在不超过1米深的水里浸泡后，擦拭干净可正常工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种大功率充电冷却装置，其特征在于，包括：

膨胀壶(1)，所述膨胀壶(1)用于容纳冷却介质；

出液管路(2)，所述出液管路(2)的第一端与所述膨胀壶(1)的出液口相互连通，所述出液管路(2)的第二端与充电枪线缆冷却管(14)的进液口相互连通以将所述膨胀壶(1)内的冷却介质输送至所述充电枪线缆冷却管(14)；

回液管路(3)，所述回液管路(3)的第一端与所述膨胀壶(1)的回液口相互连通，所述回液管路(3)的第二端与所述充电枪线缆冷却管(14)的出液口相互连通以将所述充电枪线缆冷却管(14)冷却换热后的冷却介质返回至所述膨胀壶(1)；

循环泵(4)，设置在所述出液管路(2)上，所述循环泵(4)用于产生压力以驱动所述冷却介质在所述出液管路(2)、所述充电枪线缆冷却管(14)以及所述回液管路(3)内流动；

散热机构(5)，设置在所述回液管路(3)上，所述散热机构(5)用于对返回所述膨胀壶(1)的冷却介质进行散热。

2.根据权利要求1所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述散热机构(5)包括：

散热器(5-1)，设置在所述回液管路(3)上；

风扇(5-2)，与所述散热器(5-1)相对设置；

其中，所述充电枪线缆冷却管(14)冷却换热后的冷却介质流过所述散热器(5-1)进行散热；所述风扇(5-2)向所述散热器(5-1)吹风以加速所述散热器(5-1)散热。

3.根据权利要求2所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述大功率充电冷却装置还包括：

出液温压传感器(6)，设置在所述出液管路(2)上，所述出液温压传感器(6)用于感应输送至所述充电枪线缆冷却管(14)的冷却介质的温度和压力；

回液温度传感器(7)，设置在所述回液管路(3)上，所述回液温度传感器(7)用于感应所述充电枪线缆冷却管(14)冷却换热后的冷却介质的温度；

液位传感器(8)，设置在所述膨胀壶(1)内，所述液位传感器(8)用于感应所述膨胀壶(1)内冷却介质的液面高度。

4.根据权利要求3所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述大功率充电冷却装置还包括：

泄压机构(9)，设置在所述出液管路(2)和所述回液管路(3)之间并将所述出液管路(2)与所述回液管路(3)相互连通，所述泄压机构(9)用于在输送至所述充电枪线缆冷却管(14)的冷却介质的压力大于预设值时开启以使所述出液管路(2)内的部分冷却介质直接通过所述泄压机构(9)返回所述膨胀壶(1)内。

5.根据权利要求4所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述泄压机构(9)包括：

泄压管(9-1)，所述泄压管(9-1)的一端与所述出液管路(2)相互连通，所述泄压管(9-1)的另一端与所述回液管路(3)相互连通；

泄压阀(9-2)，设置在所述泄压管(9-1)上；

其中，输送至所述充电枪线缆冷却管(14)的冷却介质的压力小于等于预设值时，所述泄压阀(9-2)关闭以使所述出液管路(2)内的全部冷却介质输送至所述充电枪线缆冷却管(14)；输送至所述充电枪线缆冷却管(14)的冷却介质的压力大于所述预设值时，所述泄压阀(9-2)开启以使所述出液管路(2)内的部分冷却介质直接通过所述泄压管(9-1)返回所述膨胀壶(1)内。

6.根据权利要求5所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述大功率充电冷却装置还包括：

冷却控制器(10)，所述冷却控制器(10)与所述循环泵(4)、所述散热机构(5)、所述出液温压传感器(6)、所述回液温度传感器(7)以及所述液位传感器(8)均连接；

其中，所述冷却控制器(10)用于根据所述出液温压传感器(6)、所述回液温度传感器(7)以及所述液位传感器(8)的感应数据控制所述循环泵(4)、所述散热机构(5)的运行状态。

7.根据权利要求6所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述冷却控制器(10)具有通信模块(10-1)，所述冷却控制器(10)通过所述通信模块(10-1)与充电桩控制器连接以进行通信。

8.根据权利要求6所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述大功率充电冷却装置还包括：

箱体(11)，所述散热器(5-1)设置在所述箱体(11)的后端壁上；所述膨胀壶(1)设置在所述箱体(11)内部一侧；所述风扇(5-2)为两个，两个所述风扇(5-2)沿竖直方向相对设置在所述箱体(11)内部且两个所述风扇(5-2)沿所述箱体(11)的宽度方向与所述膨胀壶(1)相对；所述循环泵(4)设置在所述膨胀壶(1)的下方并局部插入所述膨胀壶(1)内。

9.根据权利要求1所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述大功率充电冷却装置还包括：

流体连接器(12)，所述流体连接器(12)为两个，两个所述流体连接器(12)对应设置在所述出液管路(2)的第二端和所述回液管路(3)的第二端；

其中，所述出液管路(2)的第二端和所述回液管路(3)的第二端分别通过所述流体连接器(12)与所述充电枪线缆冷却管(14)的进液口和出液口连通。

10.根据权利要求9所述的大功率充电冷却装置，其特征在于，所述充电枪线缆冷却管(14)为单根或多根，所述大功率充电冷却装置还包括：

快插接头(13)，所述快插接头(13)为两个，两个所述快插接头(13)分别为单进单出或多进多出式快插接头；所述充电枪线缆冷却管(14)的进液口和出液口通过两个所述快插接头(13)与两个所述流体连接器(12)对应连接。

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