CN219487210U - 一种液冷直流充电枪用微型液冷机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷直流充电枪用微型液冷机，包括机箱、动力单元、散热单元、管路、控制单元和侧板散热单元，相比于现有的充电枪用液冷机，体积大大缩小，仅为现有液冷机的三分之一左右，重量也不到10公斤，大大减小了所需的安装空间和占地面积，提高了充电场地的利用率，同时为保证其散热效果，在设置了散热单元用于冷却线缆的同时，还在侧板上设置了侧板散热单元，可以进一步提高散热效果，使本液冷机可以在缩小体积和减少重量的情况下仍然能够起到有效的冷却效果，尤其适用于承载较低电流600A的液冷充电枪的冷却。

Description

一种液冷直流充电枪用微型液冷机

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电冷却技术领域，具体为一种液冷直流充电枪用微型液冷机。

背景技术

电动汽车因其无污染、对环境影响小而得到越来越多消费者的青睐。液冷直流充电枪通常是连接直流400千瓦以上的超级充电桩，并可以输出600A以上充电电流的充电枪，常用的干式直流充电枪，若承载这么大的充电电流会过热而引发火灾事故，因此需要使用液冷直流充电枪及液冷线缆，液冷直流充电枪及液冷线缆需要使用液冷机对直流充电枪及液冷线缆进行液冷散热冷却。现有的液冷直流充电枪及液冷线缆所使用的液冷机，体积较大，无论是一体式充电桩，还是分体充电桩的终端，因体积大的原因，在安装时均需要较大的安装空间，在充电桩的机箱外还需要预留一个机箱用于安放液冷机，导致占地面积大，充电场地利用率低下。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种液冷直流充电枪用微型液冷机，体积缩小为现有液冷机的三分之一左右，重量不到10公斤，大大减小了所需的安装空间和占地面积，提高了充电场地的利用率，同时为保证其散热效果，在设置了散热单元用于冷却线缆的同时，还在侧板上设置了侧板散热单元，可以进一步提高散热效果，使本液冷机可以在缩小体积和减少重量的情况下仍然能够起到有效的冷却效果，尤其适用于承载较低电流（600A）的液冷充电枪的冷却，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种液冷直流充电枪用微型液冷机，包括机箱、动力单元、散热单元、管路、控制单元和侧板散热单元。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述机箱包括底板、左侧板、右侧板、前面板、后面板、顶板、提环A和提环B。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述动力单元包括微型直流电机和动力泵，微型直流电机和动力泵电连接，微型直流电机驱动动力泵工作，动力泵的进液口和出液口分别设置有动力泵进液口三通和动力泵出液口三通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述散热单元包括前散热器、后散热器、散热风扇、后散热器、托板、拉紧丝杆，散热单元设置在机箱的内部、托板与顶板之间，由两根拉紧丝杆拉紧固定，散热风扇设置在前散热器和后散热器之间；前散热器上分别设有温度传感器接口、排气口和回液口，所述后散热器上设有下出液口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述管路包括加液软管、加液开关、排气开关、动力泵出液短接管、液冷机出液接口、液冷机回液接口。

此外管路还包括机箱外的管路：液冷机连接液冷线缆软管A、阀门A、液冷机连接液冷线缆软管B、阀门B。

所述机箱内管路的加液软管，其为波纹软管，其上端连接固定于机箱顶板上的加液开关，其下端连接动力泵进液口的三通。

所述排气开关固定于机箱顶板的上面，直接与散热单元的前散热器的排气口连接。

所述动力泵出液短接管，其是波纹软管，其下端连接动力泵出液口三通，其上端连接固定于机箱顶板上的液冷机出液接口。

所述液冷机回液接口固定于机箱顶板上，它在机箱的内部直接与散热单元的前散热器上端左顶部的回液口连接。

所述液冷机出液接口和液冷机回液接口均固定于机箱顶板上，分别对应连接机箱外的液冷机连接液冷线缆软管A和液冷机连接液冷线缆软管B。

所述液冷机机箱外的连接液冷线缆软管A和连接液冷线缆软管B均是波纹软管；软管两端连接的接头结构不同，一端为滑动螺母接头，另外一端为带阀门的接头，阀门A和阀门B的结构相同、型号相同。连接液冷线缆软管A和连接液冷线缆软管B的结构相同，为方便区分，其中一根是红色，一根是黑色，红色软管的滑动螺母接头端连接液冷机顶板上的出液接口，黑色软管的滑动螺母接头端连接液冷机顶板上的回液接口。红色软管和黑色软管带阀门的一端，在液冷充电枪系统中装配时，分别对应连接液冷线缆DC+电极上的进液口和DC-电极上的出液口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述控制单元包括固态继电器、压力传感器、温度传感器、电性接口A、电性接口B、连接线A、航空插头A、连接线B、航空插头B、DC动力线、DCV控制线、RS数据线、控制盒。

具体的，所述固态继电器在液冷机箱内，固定于机箱的底板的上面；所述压力传感器设置在动力泵的出口，安装于动力泵出液口三通；所述温度传感器设置在前散热器上端左侧部，其包括安装于前散热器的温度传感器接口；所述电性接口A与针航空插座A连接、所述电性接口B与针航空插座B连接；电性接口A和电性接口B并排设置在液冷机机箱的顶板的上表面，端部分别设置有防尘防水盖和防尘防水盖，在运输和安装接线前通过防尘防水盖起到保护接口的作用；电性接口A和电性接口B其尾部在机箱内分别电性连接固态继电器、直流电机、压力传感器和温度传感器等。

所述控制盒，是液冷机的外置控制盒，控制盒包括控制盒壳体、航空插座A、航空插座B、PLC控制器、直流电机驱动器、控制盒内散热器、控制盒内散热风扇。所述控制盒壳体是非金属壳体，优选绝缘的工程塑料壳体；所述航空插座A和航空插座B并排设置在控制盒壳体的端部，航空插座A为针航空插座，航空插座B为针航空插座；两个航空插座尾部电性连接控制盒壳体内的各电器件。

所述连接线A和连接线B是两个独立集成线，连接线A的两端分别连接一个针的航空插头A；连接线B的两端分别连接一个针的航空插头B。连接线A两端的的航空插头A一端连接控制盒上的航空插座A，另外一端连接液冷机的电性接口A。连接线B的两端分别连接一个针的航空插头B；连接线B的两端分别连接一个针的航空插头B。连接线B两端的的航空插头B一端连接控制盒上的航空插座B，另外一端连接液冷机的电性接口B。

所述连接线B的两端的航空插头B的连接线中，连接控制盒端的航空插头B的尾部引出有DCV动力线、DCV控制线、RS数据线，此航空插头连接控制盒上的航空插座B，另外一端连接液冷机的电性接口B。所述DCV动力线的动力由充电桩提供；所述DCV控制线控制液冷机的启停；所述RS数据线提供液冷机的即时工况数据输出给充电桩的监控系统。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述侧板散热单元设置在左侧板和右侧板内，包括在左侧板和右侧板内开设的空腔、设置在空腔内的热管和U形弯管、填充在空腔内的相变材料填充层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：相比于现有的充电枪用液冷机，体积大大缩小，仅为现有液冷机的三分之一左右，重量也不到10公斤，大大减小了所需的安装空间和占地面积，提高了充电场地的利用率，同时因为其体积较小，可以直接设置在充电桩内，而不再需要在充电桩外设置大机箱用于放置液冷机，美观大方又经济实用，降低了生产成本；为保证其散热效果，在设置了散热单元用于冷却线缆的同时，还在侧板上设置了侧板散热单元，可以进一步提高散热效果，使本液冷机可以在缩小体积和减少重量的情况下仍然能够起到有效的冷却效果，尤其适用于承载较低电流（600A）的液冷充电枪的冷却。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的内部结构示意图；

图4为本实用新型图3的侧视结构示意图；

图5为本实用新型的俯视结构示意图；

图6为控制单元的控制盒及连接线的结构示意图；

图7为左右侧板上侧板散热单元的结构示意图；

图8为左右侧板填充相变材料填充层后的结构示意图；

图9为左右侧板及空腔盖板的结构示意图。

图中：1、机箱；1.1、底板；1.1.1、安装固定孔A；1.1.2、安装固定孔B；1.2、左侧板；1.3、右侧板；1.4、前面板；1.5、后面板；1.6、顶板；1.7、提环A；1.8、提环B；

2、动力单元；2.1、动力泵；2.1.1、动力泵进液口；2.1.2、动力泵进液口三通；2.1.3、动力泵出液口；2.1.4、动力泵出液口三通；2.2、微型直流电机；

3、散热单元；3.1、前散热器；3.1.1、温度传感器接口；3.1.2、排气口；3.1.3、回液口；3.2、散热风扇；3.3后散热器；3.3.1、下出液口；3.4、托板；3.5、拉紧丝杆；

4、管路；4.1、加液软管；4.2、加液开关；4.3、排气开关；4.4、动力泵出液短接管；4.5、液冷机出液接口；4.6、液冷机回液接口；

5、控制单元；5.1、固态继电器；5.2、压力传感器；5.3、温度传感器；5.4、电性接口A；5.4.1、防尘盖A；5.5、电性接口B；5.5.1、防尘盖B；5.6、连接线A；5.6.1、航空插头A；5.7、连接线B；5.7.1、航空插头B；5.7.2、DC48动力线；5.7.3、DC12V控制线；5.7.4、RS485数据线；5.8、控制盒；5.8.1、壳体；5.8.2、航空插座A；5.8.3、航空插座B；5.8.4、PLC控制器；5.8.5、直流电机驱动器；5.8.6、控制盒内散热器；5.8.7、控制盒内散热风扇；

6、侧板散热单元、6.1空腔、6.2热管、6.2.1热管吸热端、6.2.2热管散热端、6.3 U形弯管、6.3.1冷却液入口接头、6.3.2冷却液出口接头、6.4相变材料填充层、6.5空腔盖板、6.6石墨烯涂层。

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。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：一种液冷直流充电枪用微型液冷机，包括机箱1、动力单元2、散热单元3、管路4、控制单元5和侧板散热单元6。

所述机箱1包括底板1.1、左侧板1.2、右侧板1.3、前面板1.4、后面板1.5、顶板1.6、提环A1.7和提环B1.8，机箱1的整体高度为60公分，宽度范围为30-40公分，长度范围为40-50公分，机箱整体体积大大缩小，约为现有液冷机的三分之一，其总重量不到10公斤。

具体的，所述前面板1.4和后面板1.5上均设有蜂窝状的通风孔，前面板1.4的长度略长于后面板1.5的长度，大概为10公分，后面板1.5的下部缺少的部分（约10公分的长度）露出机箱内部的空间位置，在机箱底板1.1上设置固定安装孔A1.1.1、固定安装孔B1.1.2，其设置在后面板1.5的下部缺口处，以便于通过地脚螺栓将冷源固定在地面上，或是通过充电桩内部的螺栓固定在充电桩内部；机箱顶板1.6的前后位置对称设置有提环A1.7和提环B1.8，便于人工提起搬运，方便安装。

所述动力单元2包括微型直流电机2.2和动力泵2.1，微型直流电机2.2和动力泵2.1电连接，微型直流电机2.2驱动动力泵2.1工作。动力单元2设置在机箱1的内部，放置在底板1.1与托板3.4之间，固定于托板3.4的下面。动力泵2.1的进液口2.1.1和出液口2.1.3分别设置有动力泵进液口三通2.1.2和动力泵出液口三通2.1.4。

所述散热单元3包括前散热器3.1、后散热器3.2、散热风扇3.3、后散热器3.2、托板3.4、拉紧丝杆3.5。散热单元3设置在机箱1的内部，设置在托板3.4与顶板1.6之间，固定于托板3.4与顶板1.6之间，由两根拉紧丝杆3.5拉紧固定。散热风扇3.2设置在前散热器3.1和后散热器3.2之间。

具体的，所述前散热器3.1和后散热器3.2均为微通道散热器，且均为竖直设置；所述前散热器3.1的上端左侧部设有温度传感器接口3.1.1、上端左侧后部设有排气口3.1.2、上端左顶部设有回液口3.1.3。所述后散热器3.2的右下角位置设有下出液口3.3.1。

所述管路4包括加液软管4.1、加液开关4.2、排气开关4.3、动力泵出液短接管4.4、液冷机出液接口4.5、液冷机回液接口4.6；

此外管路4还包括机箱外的管路：液冷机连接液冷线缆软管A、阀门A、液冷机连接液冷线缆软管B、阀门B。

所述机箱内管路的加液软管4.1，其为波纹软管，其上端连接固定于机箱顶板上的加液开关4.2，其下端连接动力泵进液口的三通2.1.2。

所述排气开关4.3固定于机箱顶板1.6的上面，直接与散热单元3的前散热器3.1的排气口3.1.2连接。

所述动力泵出液短接管4.4，其是波纹软管，其下端连接动力泵出液口三通2.1.4，其上端连接U形弯管6.3的冷却液入口接头6.3.1。

所述液冷机回液接口4.6固定于机箱顶板1.6上，它在机箱1的内部直接与散热单元3的前散热器3.1上端左顶部的回液口3.1.3连接。

所述液冷机出液接口4.5和液冷机回液接口4.6均固定于机箱顶板1.6上，分别对应连接机箱外的液冷机连接液冷线缆软管A和液冷机连接液冷线缆软管B。

所述液冷机机箱外的连接液冷线缆软管A和连接液冷线缆软管B均是波纹软管；软管两端连接的接头结构不同，一端为滑动螺母接头，另外一端为带阀门的接头，阀门A和阀门B的结构相同、型号相同。连接液冷线缆软管A和连接液冷线缆软管B的结构相同，为方便区分，其中一根是红色，一根是黑色，红色软管的滑动螺母接头端连接液冷机顶板上U形弯管6.3的冷却液出口接头6.3.2，黑色软管的滑动螺母接头端连接液冷机顶板上的一级风冷散热单元3的回液入口3.1.3。红色软管和黑色软管带阀门的一端，在液冷充电枪系统中装配时，分别对应连接液冷线缆DC+电极上的进液口和DC-电极上的出液口。

所述控制单元5包括固态继电器5.1、压力传感器5.2、温度传感器5.3、电性接口A5.4、电性接口B5.5、连接线A5.6、航空插头A5.6.1、连接线B5.7、航空插头B5.7.1、DC48动力线5.7.2、DC12V控制线5.7.3、RS485数据线5.7.4、控制盒5.5。

具体的，所述固态继电器5.1在液冷机箱内，固定于机箱1的底板1.1的上面；所述压力传感器5.2设置在动力泵2.1的出口2.1.3，安装于动力泵出液口三通2.1.4；所述温度传感器5.3设置在前散热器3.1上端左侧部，其包括安装于前散热器3.1的温度传感器接口3.1.1；所述电性接口A5.4与10针航空插座A5.8.2连接、所述电性接口B5.5与16针航空插座B5.8.3连接；电性接口A5.4和电性接口B5.5并排设置在液冷机机箱1的顶板1.6的上表面，端部分别设置有防尘防水盖5.4.1和防尘防水盖5.5.1，在运输和安装接线前通过防尘防水盖起到保护接口的作用；电性接口A5.4和电性接口B5.5其尾部在机箱1内分别电性连接固态继电器5.1、直流电机2.2、压力传感器5.2和温度传感器5.3等。

所述控制盒5.8，是液冷机的外置控制盒5.8，控制盒5.8包括控制盒壳体5.8.1、航空插座A5.8.2、航空插座B5.8.3、PLC控制器5.8.4、直流电机驱动器5.8.5、控制盒内散热器5.8.6、控制盒内散热风扇5.8.7。所述控制盒壳体5.8.1是非金属壳体，优选绝缘的工程塑料壳体；所述航空插座A5.8.2和航空插座B5.8.3并排设置在控制盒壳体5.8.1的端部，航空插座A5.8.2为10针航空插座，航空插座B5.8.3为16针航空插座；两个航空插座尾部电性连接控制盒壳体5.8.1内的各电器件。

所述连接线A5.6和连接线B5.7是两个独立集成线，连接线A5.6的两端分别连接一个10针的航空插头A5.6.1；连接线B5.7的两端分别连接一个16针的航空插头B5.7.1。连接线A5.6两端的的航空插头A5.6.1一端连接控制盒上的航空插座A5.8.2，另外一端连接液冷机的电性接口A5.4。连接线B5.7的两端分别连接一个16针的航空插头B5.7.1；连接线B5.7的两端分别连接一个16针的航空插头B5.7.1。连接线B5.7两端的的航空插头B5.7.1一端连接控制盒上的航空插座B5.8.3，另外一端连接液冷机的电性接口B5.5。

所述连接线B5.7的两端的航空插头B5.7.1的连接线中，连接控制盒端的航空插头B5.7.1的尾部引出有DC48V动力线5.7.2、DC12V控制线5.7.3、RS485数据线5.7.4，此航空插头连接控制盒上的航空插座B，另外一端连接液冷机的电性接口B。所述DC48V动力线5.7.2的动力由充电桩提供；所述DC12V控制线5.7.3控制液冷机的启停；所述RS485数据线5.7.4提供液冷机的即时工况数据输出给充电桩的监控系统。

所述侧板散热单元6设置在左侧板1.2和右侧板1.3内，为液冷机提供初始温度更低的液冷液，也为冷源提供更高的散热效果，其包括在左侧板1.2和右侧板1.3内开设的空腔6.1、设置在空腔6.1内的热管6.2和U形弯管6.3、填充在空腔6.1内的相变材料填充层6.4，空腔6.1内的相变材料填充层6.3为吸热后从固态转变为液态的相变材料，优选为腐蚀性较小的石蜡，为提高其导热率、进而提高散热效果，可以在相变材料中添加石墨粉或铝粉等，在热管散热时相变材料填充层吸收热量而转变形态，从而快速散热，提高冷源的散热效果，使冷源在体积减小的情况下能够快速冷却液冷线缆和充电枪，满足快速充电的使用需求。

相变材料也可选用相变微胶囊，微胶囊内填充具体的相变材料如石蜡等。

优选的技术方案，所述热管6.2包括相互连通的热管吸热端6.2.1和热管散热端6.2.2，U形弯管6.3优选为铜管，U形弯管6.3的两端均穿出左侧板1.2或右侧板1.3的上表面并分别与冷却液入口接头6.3.1和冷却液出口接头6.3.2连通，用于通入冷却液，热管吸热端6.2.1为直管且紧贴在U形弯管6.3外侧，用于吸收U形弯管内通过的冷却液的热，并将热迅速传导到热管散热端6.2.2，相变材料吸热后从固态转变为液态，吸热效果极佳。

进一步优选的，热管散热端6.2.2为蜿蜒曲折的管路，大大提高了其表面积，可以释放更多的热量，提高了散热效果。

进一步的，左侧板1.2和右侧板1.3上均铰接有用于密封空腔6.1的空腔盖板6.5，空腔盖板6.5也可以采用螺栓或卡接的方式固定到空腔6.1上完成密封，在安装好U形弯管、热管并填充好相变材料后即通过空腔盖板6.5密封空腔6.1，空腔盖板6.5的内侧表面和外侧表面设置有石墨烯涂层6.6，石墨烯导热系数极高，其设置在铝合金的侧板上，可以加速温度传导和散热效率，进一步提高了冷源的散热效果。

本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：包括机箱、动力单元、散热单元、管路、控制单元和侧板散热单元。

2.根据权利要求1所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述机箱包括底板、左侧板、右侧板、前面板、后面板、顶板、提环A和提环B。

3.根据权利要求1所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述动力单元包括微型直流电机和动力泵，微型直流电机和动力泵电连接，微型直流电机驱动动力泵工作，动力泵的进液口和出液口分别设置有动力泵进液口三通和动力泵出液口三通。

4.根据权利要求1所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述散热单元包括前散热器、后散热器、散热风扇、后散热器、托板、拉紧丝杆，散热单元设置在机箱的内部、托板与顶板之间，由两根拉紧丝杆拉紧固定，散热风扇设置在前散热器和后散热器之间；前散热器上分别设有温度传感器接口、排气口和回液口，所述后散热器上设有下出液口。

5.根据权利要求1所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述管路包括加液软管、加液开关、排气开关、动力泵出液短接管、液冷机出液接口、液冷机回液接口。

6.根据权利要求1所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述控制单元包括固态继电器、压力传感器、温度传感器、电性接口A、电性接口B、连接线A、航空插头A、连接线B、航空插头B、DC动力线、DCV控制线、RS数据线、控制盒。

7.根据权利要求2所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述侧板散热单元设置在左侧板和右侧板内，包括在左侧板和右侧板内开设的空腔、设置在空腔内的热管和U形弯管、填充在空腔内的相变材料填充层。

8.根据权利要求7所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述热管包括相互连通的热管吸热端和热管散热端，热管吸热端为直管且紧贴在U形弯管外侧，热管散热端为蜿蜒曲折的管路。

9.根据权利要求8所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述U形弯管的两端均穿出左侧板或右侧板的上表面并分别与冷却液入口接头和冷却液出口接头连通。

10.根据权利要求7所述的一种液冷直流充电枪用微型液冷机，其特征在于：所述左侧板和右侧板上均铰接有用于密封空腔的空腔盖板，空腔盖板的内侧表面设置有石墨烯涂层。