CN219600949U - 一种大功率液冷超级充电桩 - Google Patents

Abstract

一种大功率液冷超级充电桩，包括：液冷充电枪，用于与电动汽车的直流充电插座连接；功率转换单元，包括充电模块和电缆组件，用于将交流能转化为高压直流电源输出；所述充电模块通过充电电缆与液冷充电枪电性连接；液冷系统，包括液冷油箱和循环系统，所述循环系统与液冷充电枪连接，以对液冷充电枪进行冷却；液冷控制单元，用于驱动液冷系统运行；充电主控单元，通过CAN系统总线与功率转换单元、液冷充电枪、液冷控制单元以及电动汽车的BMS电池管理系统通信连接，用于采集液冷充电枪运行状态信息以及对充电模块和液冷系统的控制；本实用新型保证了液冷充电枪在充电时的工作温度，进而大幅提高了充电功率，实现了电动汽车的高效充电。

Description

一种大功率液冷超级充电桩

技术领域

本实用新型涉及汽车充电桩技术领域，尤其涉及一种大功率液冷超级充电桩。

背景技术

随着新能源汽车的快速普及技术升级，电动汽车技术不断更新迭代，使得电动汽车的续航里程不断增加。随着电动汽车续航里程的增加，大功率充电技术已经成了未来汽的发展趋势。传统充电桩如果升级成大功率，会导致充电枪的充电电流上升，发热量大幅增加，传统的国标充电枪已经不能满足大功率充电要求。因此，开发出大功率液冷超级充电桩系统，实现短时间内快速充电，成了未来充电技术的必要发展方向。

实用新型内容

为了解决背景技术中的问题，本实用新型提供了一种大功率液冷超级充电桩，具体技术方案如下：

一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于，包括：

液冷充电枪，用于与电动汽车的直流充电插座连接，以对电动汽车的电池进行充电；

功率转换单元，包括充电模块和电缆组件，用于将交流能转化为高压直流电源输出；所述充电模块通过充电电缆与液冷充电枪电性连接；

液冷系统，包括液冷油箱和循环系统，所述循环系统与液冷充电枪连接，以对液冷充电枪进行冷却；

液冷控制单元，用于驱动液冷系统运行；

充电主控单元，通过CAN系统总线与功率转换单元、液冷充电枪、液冷控制单元以及电动汽车的BMS电池管理系统通信连接，用于采集液冷充电枪运行状态信息以及对充电模块和液冷系统的控制。

进一步地，所述液冷充电枪包括设置于充电枪内部的正、负极充电插针；所述充电插针内部固定插装有刚性液冷管结构，尾部外侧套设并电性连接有冠簧端子；所述冠簧端子通过充电电缆与充电模块电性连接；所述刚性液冷管结构底部与所述循环系统中的柔性液冷管道一端固定连接。

进一步地，所述刚性液冷管结构为直杆状，并与充电插针同轴心安装；所述刚性液冷管结构内设有刚性进水通道、刚性回水通道和隔热层一；所述刚性进水通道均布设置在刚性回水通道外围，且刚性进水通道末端均与刚性回水通道始端连通；所述隔热层一设置在刚性回水通道内壁上。

进一步地，所述刚性进水通道和刚性回水通道均为直线状。

进一步地，所述柔性液冷管道内设有柔性进水通道、柔性回水通道和隔热层二；所述柔性进水通道与刚性进水通道位置对应，各所述柔性进水通道与对应刚性进水通道连接；所述柔性回水通道与刚性回水通道连接；所述隔热层二设置于柔性回水通道内壁上。

进一步地，所述柔性液冷管道前端外侧设有硬质连接头，所述硬质连接头上滑动安装有卡套螺母；所述刚性液冷管结构底部外侧设有对应的螺纹，并通过螺纹与卡套螺母连接，用于将刚性液冷管结构和柔性液冷管道连接。

进一步地，所述刚性液冷管结构底端端面设置有对应于各刚性进水通道的圆形收口，各所述圆形收口与对应的柔性进水通道连接。

进一步地，所述隔热层一为氧化铝陶瓷材料制成；所述隔热层二由若干均匀排列的氧化铝陶瓷片组成。

进一步地，所述液冷充电枪至少有两把；所述大功率液冷超级充电桩还包括直流配电回路柔性分配模块，用于给各个所述液冷充电枪进行直流柔性分配。

进一步地，所述充电模块配备有散热组件。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型通过液冷系统、液冷控制单元及液冷充电枪的设计，保证了液冷充电枪在充电时的工作温度，进而大幅提高了充电功率，实现了电动汽车的高效充电。

（2）本实用新型通过直流配电回路柔性分配模块的设计，使得本充电桩能够根据车辆需求进行智能地功率分配，既保证了充电模块的充分利用，又满足了用户多样化的充电需求，提高了充电时的安全性。

（3）本实用新型通过对液冷充电枪中刚性液冷管结构以及柔性液冷管道的创新设计，不仅保证了液冷充电枪的快速冷却，而且通过隔热层一和隔热层二的设置，有效提高了液冷系统的冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型充电桩的结构示意图；

图2-3为本实用新型液冷充电枪的装配结构示意图；

图4-5为本实用新型液冷充电枪的爆炸装配结构示意图；

图6为本实用新型图3中A-A处的剖面结构示意图；

图7为本实用新型图6中C处的局部放大结构示意图；

图8、10为本实用新型刚性液冷管结构的结构示意图；

图9为本实用新型图8中B-B处的剖面结构示意图；

图11为本实用新型柔性液冷管道的结构示意图；

图中：1-充电插针，2-刚性液冷管结构，3-柔性液冷管道，4-冠簧端子，101-金刚石-铜合金复合材料，102-银，201-刚性进水通道，202-刚性回水通道，203-隔热层一，301-硬质连接头，302-卡套螺母，2011-圆形收口，3011-柔性进水通道，3012-柔性回水通道，3013-隔热层二。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例：

如图1所示，一种大功率液冷超级充电桩，包括：

液冷充电枪，用于与电动汽车的直流充电插座连接，以对电动汽车的电池进行充电；

功率转换单元，包括充电模块和电缆组件，用于将交流能转化为高压直流电源输出；充电模块通过充电电缆与液冷充电枪电性连接；

液冷系统，包括液冷油箱和循环系统，循环系统与液冷充电枪连接，以对液冷充电枪进行冷却；为了保证冷却的安全性和高导热性，液冷油箱内装有绝缘硅油，作为冷却介质。

液冷控制单元，用于驱动液冷系统运行；

充电主控单元，通过CAN系统总线与功率转换单元、液冷充电枪、液冷控制单元以及电动汽车的BMS电池管理系统通信连接，用于采集液冷充电枪运行状态信息以及对充电模块和液冷系统的控制；

工作时液冷系统将绝缘硅油经循环系统进行加压，将绝缘硅油输送到液冷充电枪内部，将液冷充电枪内部及电缆上的热量带出回到液冷油箱进行再次冷却，不停进行循环，使液冷充电枪工作温度保持在设定的合理范围内。

为了保证充电模块的安全工作，充电模块配备有散热组件，该散热组件为风冷冷却器。

本实施例充电桩包括四把液冷充电枪；同时本实施例充电桩还包括直流配电回路柔性分配模块，用于给各个所述液冷充电枪进行直流柔性分配，能够根据车辆需求进行智能地功率分配，既保证了充电模块的充分利用，又满足了用户多样化的充电需求，提高了充电时的安全性。

作为本实施例的一个具体实施方式，如图2-6所示，液冷充电枪包括设置于充电枪内部的正、负极充电插针1；所述充电插针1内部固定插装有刚性液冷管结构2，尾部外侧套设并电性连接有冠簧端子4；冠簧端子4通过充电电缆与充电模块电性连接；刚性液冷管结构2底部与所述循环系统中的柔性液冷管道3一端固定连接。

具体地，如图7-9所示，刚性液冷管结构2为直杆状，并与充电插针1同轴心安装；刚性液冷管结构2内设有刚性进水通道201、刚性回水通道202和隔热层一203；刚性进水通道201和刚性回水通道202均为直线状；刚性进水通道201均布设置在刚性回水通道202外围，且刚性进水通道201末端均与刚性回水通道202始端连通；隔热层一203设置在刚性回水通道202内壁上；

柔性液冷管道3内设有柔性进水通道3011、柔性回水通道3012和隔热层二3013；柔性进水通道3011与刚性进水通道201位置对应，各柔性进水通道3011与对应刚性进水通道201连接；柔性回水通道3012与刚性回水通道202连接；隔热层二3013设置于柔性回水通道3012内壁上；

隔热层一203为氧化铝陶瓷材料制成；隔热层二3013由若干均匀排列的氧化铝陶瓷片组成；氧化铝陶瓷材质具有优良的隔热性，能够很好地防止回水通道中热量向进水管道传递，从而降低液冷系统中循环系统的冷却循环效率。

为了保证刚性液冷管结构2和柔性液冷管道3的快速连接，柔性液冷管道3前端外侧设有硬质连接头301，硬质连接头301上滑动安装有卡套螺母302；刚性液冷管结构2底部外侧设有对应的螺纹，并通过螺纹与卡套螺母302连接。

本实施例中，刚性液冷管结构2中的刚性进水通道201的截面形状近似扇形，如图9所示，该设计能够保证刚性进水通道201上壁尽可能贴近刚性液冷管结构2外壁，提高冷却效果；

为了保证刚性液冷管结构2和柔性液冷管道3能够密封连接，如图10所示，刚性液冷管结构2底端端面设置有对应于各刚性进水通道201的圆形收口2011，各圆形收口2011与对应的柔性进水通道3011连接；在一圈圆形收口2011内外两侧各设有一道密封槽，密封槽里设有密封圈；

为了进行刚性液冷管结构2和柔性液冷管道3连接时，能够更方便地对准圆形收口2011和柔性进水通道3011的位置，柔性进水通道3011截面为弧形，如图11所示；

上述设计保证了刚性液冷管结构2和柔性液冷管道3中进水管道和回水管道的隔离密封连接。

以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于，包括：

液冷充电枪，用于与电动汽车的直流充电插座连接，以对电动汽车的电池进行充电；

功率转换单元，包括充电模块和电缆组件，用于将交流能转化为高压直流电源输出；所述充电模块通过充电电缆与液冷充电枪电性连接；

液冷系统，包括液冷油箱和循环系统，所述循环系统与液冷充电枪连接，以对液冷充电枪进行冷却；

液冷控制单元，用于驱动液冷系统运行；

充电主控单元，通过CAN系统总线与功率转换单元、液冷充电枪、液冷控制单元以及电动汽车的BMS电池管理系统通信连接，用于采集液冷充电枪运行状态信息以及对充电模块和液冷系统的控制。

2.根据权利要求1所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述液冷充电枪包括设置于充电枪内部的正、负极充电插针（1）；所述充电插针（1）内部固定插装有刚性液冷管结构（2），尾部外侧套设并电性连接有冠簧端子（4）；所述冠簧端子（4）通过充电电缆与充电模块电性连接；所述刚性液冷管结构（2）底部与所述循环系统中的柔性液冷管道（3）一端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述刚性液冷管结构（2）为直杆状，并与充电插针（1）同轴心安装；所述刚性液冷管结构（2）内设有刚性进水通道（201）、刚性回水通道（202）和隔热层一（203）；所述刚性进水通道（201）均布设置在刚性回水通道（202）外围，且刚性进水通道（201）末端均与刚性回水通道（202）始端连通；所述隔热层一（203）设置在刚性回水通道（202）内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述刚性进水通道（201）和刚性回水通道（202）均为直线状。

5.根据权利要求3所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述柔性液冷管道（3）内设有柔性进水通道（3011）、柔性回水通道（3012）和隔热层二（3013）；所述柔性进水通道（3011）与刚性进水通道（201）位置对应，各所述柔性进水通道（3011）与对应刚性进水通道（201）连接；所述柔性回水通道（3012）与刚性回水通道（202）连接；所述隔热层二（3013）设置于柔性回水通道（3012）内壁上。

6.根据权利要求5所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述柔性液冷管道（3）前端外侧设有硬质连接头（301），所述硬质连接头（301）上滑动安装有卡套螺母（302）；所述刚性液冷管结构（2）底部外侧设有对应的螺纹，并通过螺纹与卡套螺母（302）连接，用于将刚性液冷管结构（2）和柔性液冷管道（3）连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述刚性液冷管结构（2）底端端面设置有对应于各刚性进水通道（201）的圆形收口（2011），各所述圆形收口（2011）与对应的柔性进水通道（3011）连接。

8.根据权利要求5所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述隔热层一（203）为氧化铝陶瓷材料制成；所述隔热层二（3013）由若干均匀排列的氧化铝陶瓷片组成。

9.根据权利要求1所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述液冷充电枪至少有两把；所述大功率液冷超级充电桩还包括直流配电回路柔性分配模块，用于给各个所述液冷充电枪进行直流柔性分配。

10.根据权利要求1所述的一种大功率液冷超级充电桩，其特征在于：所述充电模块配备有散热组件。