一种液冷充电桩的制作方法

1.本实用新型属于充电桩技术领域，尤其涉及一种液冷充电桩。


背景技术：

2.目前电动汽车充电桩中应用的热管理技术主要还是风冷散热技术，其缺点是噪音大、防护等级低，在单位体积内充电功率和充电电流都较小，已经不适用于未来的大功率、大电流超级充电的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种充电桩冷却系统，其目的在于解决背景技术中提到的相关技术缺陷的至少一个。
4.为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，提供一种液冷充电桩，包括至少一第一循环冷却组件、至少一第二循环冷却组件和至少一散热组件；所述第一循环冷却组件包括第一储液箱、第一驱动源和充电模块，所述散热组件、所述第一储液箱、所述第一驱动源和所述充电模块连接形成闭合的第一冷却循环回路，所述第一储液箱用于存储第一冷却液，所述第一驱动源用于驱动所述第一冷却液在所述第一冷却循环回路中流动；所述第二循环冷却组件包括第二储液箱、第二驱动源和充电枪，所述散热组件、所述第二储液箱、所述第二驱动源和所述充电枪连接形成闭合的第二冷却循环回路，所述第二储液箱用于存储第二冷却液，所述第二驱动源用于驱动所述第二冷却液在所述第二冷却循环回路中流动；所述充电枪电连接于所述充电模块；所述散热组件用于导出所述第一冷却循环回路和所述第二冷却循环回路的热量。
5.进一步地，在所述第一冷却循环回路中，沿所述第一冷却液的流动方向：
6.所述第一储液箱、所述第一驱动源、所述充电模块和所述散热组件依次排布；
7.或者，所述第一储液箱、所述第一驱动源、所述散热组件和所述充电模块依次排布；
8.或者，所述第一储液箱，所述充电模块、所述第一驱动源和所述散热组件依次排布；
9.或者，所述第一储液箱、所述充电模块、所述散热组件和所述第一驱动源依次排布；
10.或者，所述第一储液箱、所述散热组件、所述第一驱动源和所述充电模块依次排布；
11.或者，所述第一储液箱、所述散热组件、所述充电模块和所述第一驱动源依次排布。
12.进一步地，在所述第二冷却循环回路中，沿所述第二冷却液的流动方向：
13.所述第二储液箱、所述第二驱动源、所述充电枪和所述散热组件依次排布；
14.或者，所述第二储液箱、所述第二驱动源、所述散热组件和所述充电枪依次排布；
15.或者，所述第二储液箱，所述充电枪、所述第二驱动源和所述散热组件依次排布；
16.或者，所述第二储液箱、所述充电枪、所述散热组件和所述第二驱动源依次排布；
17.或者，所述第二储液箱、所述散热组件、所述第二驱动源和所述充电枪依次排布；
18.或者，所述第二储液箱、所述散热组件、所述充电枪和所述第二驱动源依次排布。
19.进一步地，所述第一冷却液为油、水、空气、丙二醇或乙二醇；所述第二冷却液为油、水、空气、丙二醇或乙二醇。
20.进一步地，所述散热组件包括换热模块和散热模块，所述换热模块用于冷却所述第一冷却循环回路和所述第二冷却循环回路，所述散热模块连接于所述换热模块，所述散热模块用于导出所述换热模块的热量。
21.进一步地，所述换热模块包括共用换热器，所述共用换热器连接于所述第一冷却循环回路和所述第二冷却循环回路；
22.或者，所述换热模块包括连接于所述第一冷却循环回路内的第一换热器和连接于所述第二冷却循环回路内的第二换热器，所述第一换热器、所述第二换热器和所述散热模块依次连接。
23.进一步地，所述散热模块包括第三储液箱、第三驱动源和第三换热器，所述第三储液箱、所述换热模块、所述第三驱动源和所述第三换热器连接成闭合的散热循环回路，所述第三储液箱用于存储第三冷却液，所述第三驱动源用于驱动所述第三冷却液在所述散热循环回路中流动。
24.进一步地，所述第三储液箱、所述换热模块、所述第三驱动源和所述第三换热器沿所述第三冷却液的流动方向依次排布；
25.或者，所述第三储液箱、所述换热模块、所述第三换热器和所述第三驱动源沿所述第三冷却液的流动方向依次排布；
26.或者，所述第三储液箱、所述第三驱动源、所述换热模块和所述第三换热器沿所述第三冷却液的流动方向依次排布；
27.或者，所述第三储液箱、所述第三驱动源、所述第三换热器和所述换热模块沿所述第三冷却液的流动方向依次排布；
28.或者，所述第三储液箱、所述第三换热器、所述第三驱动源、所述换热模块沿所述第三冷却液的流动方向依次排布；
29.或者，所述第三储液箱、所述第三换热器、所述换热模块和所述第三驱动源沿所述第三冷却液的流动方向依次排布。
30.进一步地，所述散热模块包括与所述换热模块相连的第三驱动源，所述第三驱动源用于连接外界水源，所述第三驱动源用于驱动所述外界水源流经所述换热模块，所述外界水源流经所述换热模块时与所述换热模块内的第一冷却液和第二冷却液发生热交换。
31.进一步地，所述散热模块包括压缩机、第三换热器和节流元件，所述压缩机、所述第三换热器、所述节流元件和所述换热模块依次构成散热循环回路，所述散热循环回路内填充冷却介质，所述压缩机用于压缩所述冷却介质并驱动所述冷却介质朝所述第三换热器流动。
32.本实用新型中液冷充电桩与现有技术相比，有益效果在于：
33.在第一驱动源的驱动作用下，第一冷却液可以在第一冷却循环回路中流动，从而
实现充电模块的冷却，在第二驱动源的驱动作用下，第二冷却液可以在第二冷却循环回路中流动，从而实现充电枪的冷却，第一冷却循环回路和第二冷却循环回路均经过散热组件，因此，第一冷却液和第二冷却液均可以被散热组件冷却，以实现循环冷却。本方案采用一个散热组件对两个冷却循环回路进行冷却，充电模块和充电枪可以分别对应一个冷却循环回路，同时实现了对充电模块和充电枪的冷却，并且，采用液冷方式的冷却效果更好，噪声更小，可以提高充电桩的充电功率和充电电流，提高充电效率。
附图说明
34.图1是本实用新型一个实施例中散热模块为风冷方式时的液冷充电桩的结构布局示意图；
35.图2是本实用新型一个实施例中散热模块为风冷方式时且换热模块为两个换热器时的液冷充电桩的结构布局示意图；
36.图3是本实用新型一个实施例中散热模块为水冷方式时的液冷充电桩的结构布局示意图；
37.图4是本实用新型一个实施例中散热模块为压缩制冷方式时的液冷充电桩的结构布局示意图。
38.在附图中，各附图标记表示：11、第一储液箱；12、第一驱动源；13、充电模块；21、第二储液箱；22、第二驱动源；23、充电枪；30、换热模块；31、第三储液箱；32、第三驱动源；33、第三换热器；34、压缩机；35、节流元件。
具体实施方式
39.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.实施例：
41.在本实施例中，结合图1－4，液冷充电桩包括至少一第一循环冷却组件、至少一第二循环冷却组件和至少一散热组件；第一循环冷却组件包括第一储液箱11、第一驱动源12和充电模块13，散热组件、第一储液箱11、第一驱动源12和充电模块13连接形成闭合的第一冷却循环回路，第一储液箱11用于存储第一冷却液，第一驱动源12用于驱动第一冷却液在第一冷却循环回路中流动；第二循环冷却组件包括第二储液箱21、第二驱动源22和充电枪23，散热组件、第二储液箱21、第二驱动源22和充电枪23连接形成闭合的第二冷却循环回路，第二储液箱21用于存储第二冷却液，第二驱动源22用于驱动第二冷却液在第二冷却循环回路中流动；充电枪23电连接于充电模块13；散热组件用于导出第一冷却循环回路和第二冷却循环回路的热量。
42.在第一驱动源12的驱动作用下，第一冷却液可以在第一冷却循环回路中流动，从而实现充电模块13的冷却，在第二驱动源22的驱动作用下，第二冷却液可以在第二冷却循环回路中流动，从而实现充电枪23的冷却，第一冷却循环回路和第二冷却循环回路均经过散热组件，因此，第一冷却液和第二冷却液均可以被散热组件冷却，以实现循环冷却。本方案采用一个散热组件对两个冷却循环回路进行冷却，充电模块13和充电枪23可以分别对应
一个冷却循环回路，同时实现了对充电模块13和充电枪23的冷却，并且，采用液冷方式的冷却效果更好，噪声更小，可以提高充电桩的充电功率和充电电流，提高充电效率。可以很容易实现几百千瓦充电，且高防护。
43.在本实施例中，第一冷却循环回路中各个模块的排布顺序可以不同。具体的，在第一冷却循环回路中，各模块沿第一冷却液的流动方向的排列顺序可以为：第一储液箱11、第一驱动源12、充电模块13和散热组件依次排布；或者，第一储液箱11、第一驱动源12、散热组件和充电模块13依次排布；或者，第一储液箱11，充电模块13、第一驱动源12和散热组件依次排布；或者，第一储液箱11、充电模块13、散热组件和第一驱动源12依次排布；或者，第一储液箱11、散热组件、第一驱动源12和充电模块13依次排布；或者，第一储液箱11、散热组件、充电模块13和第一驱动源12依次排布。
44.在本实施例中，第二冷却循环回路中各个模块的排布顺序可以不同。具体的，在第二冷却循环回路中，各模块沿第二冷却液的流动方向的排列顺序可以为：第二储液箱21、第二驱动源22、充电枪23和散热组件依次排布；或者，第二储液箱21、第二驱动源22、散热组件和充电枪23依次排布；或者，第二储液箱21，充电枪23、第二驱动源22和散热组件依次排布；或者，第二储液箱21、充电枪23、散热组件和第二驱动源22依次排布；或者，第二储液箱21、散热组件、第二驱动源22和充电枪23依次排布；或者，第二储液箱21、散热组件、充电枪23和第二驱动源22依次排布。
45.应当理解，第一冷却循环回路各个模块的排列顺序和第二冷却循环回路中各个模块的排布顺序互不影响，即第一冷却循环回路各个模块的任意排列顺序均可以和第二冷却循环回路中各个模块的任意排布顺序相互组合，只要满足两个冷却循环回路共用一个散热组件即可。
46.第一冷却液为油、水、空气、丙二醇或乙二醇等；第二冷却液为油、水、空气、丙二醇或乙二醇等。第一驱动源12和第二驱动源22均可以采用泵体。
47.同一冷却循环回路中的相邻功能模块(指第一冷却循环回路中的第一储液箱11、第一驱动源12、充电模块13或散热组件，或者指第二冷却循环回路中的第二储液箱21、第二驱动源22、充电枪23或散热组件)之间可以连接有冷却管道，冷却管道可以是硬质管道也可以是软质管道，具体可以根据相邻功能模块的相对位置关系来选用，例如，如果相邻的功能模块位置相对固定的话，选用硬质管道，如果相邻的功能模块位置在使用时会变化的话，选用软质管道，无论冷却管道采用何种形式，冷却管道的外侧均可以包覆保温层，保温层可以采用泡棉、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料材料等等，保温层也可以采用陶瓷纤维毯、硅酸铝毡、氧化铝、碳化硅纤维、气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩、微纳隔热、发泡水泥等材料，上述各种材料可以混合使用，并且，混合时可以采用滑石粉、尼龙、聚四氟乙烯、聚酰亚胺等材料作为混合剂。用于连通相邻的功能模块的冷却管道的结构形式不做限制，只要是能供第一冷却液或第二冷却液流通并且具有保温功能的管道结构均可。
48.在冷却循环回路中，对于有热交换的功能模块，例如充电模块13、充电枪23和散热组件，内部可以设置有热交换结构，应当理解，由于冷却循环回路是闭合回路，第一冷却液或第二冷却液在发生热交换时并不会与其他的冷却介质发生物质交换，即第一冷却液或第二冷却液仅仅是流经热交换结构内部，然后通过热交换结构实现与对应模块的热交换；对于充电模块13和充电枪23这样的发热功能模块，对应的热交换结构可以设置在发热位置
处，例如，热交换结构的外表面直接接触发热功能模块中的发热部件，或者，在热交换结构和对应的发热功能模块的发热部件之间设置导热介质，例如导热油、导热胶等等，或者，热交换结构直接作为发热部件的一部分，这样可以使得热交换过程更为直接高效，冷却效果更好；对于散热组件这样的功能模块，其热交换结构也可以参考前述方式的设置形式，在此不做限定。
49.在一些实施例中，第一冷却循环回路中可以包括多个并联的充电模块13，具体的，在并联的多个充电模块13前，第一冷却液可以由一路分为与充电模块13数量一致的多路，各分离路的冷却液分别流经对应的充电模块13，最后再汇成一路；第二冷却循环回路中也可以包括多个并联的充电枪23，在并联的多个充电枪23前，冷却液可以由一路分为与充电枪23数量一致的多路，各分离路的冷却液分别流经对应的充电枪23，最后再汇成一路。这样，可以实现多个充电模块13和/或多个充电枪23的冷却，更加高效，在此基础上，对于存在多路冷却液(第一冷却液或第二冷却液)的结构处，可以设置由控制器控制的阀门，阀门优选为电磁阀，并且可以是流量阀，控制器可以根据当前路的冷却液对应的功能模块(充电模块13或充电枪23)的发热状态来控制该路阀门的动作，例如，当对应的功能模块的当前温度超过第一预设温度阈值时，控制该阀门打开或者控制该阀门加大流通量，当对应的功能模块的当前温度低于第二预设温度阈值时，控制该阀门关闭或者控制该阀门减小流通量，此外，第一驱动源12(或第二驱动源22)也可以由控制器控制，即当第一冷却循环回路中所有自发热的功能模块(或第二冷却循环回路中所有自发热的功能模块)的当前温度均低于第三预设温度阈值时，控制器控制第一驱动源12(或第二驱动源22)关闭或者减小输出功率，当第一(或第二)冷却循环回路中存在某自发热的功能模块超过对应的第一预设温度阈值时，控制器控制第一(或第二)驱动源工作或者增大输出功率，通过控制对应路的冷却液的流量，可以更为灵活高效地实现对应功能模块的冷却，更为节能。应当理解，前述的第一预设温度阈值、第二预设温度阈值和第三预设温度阈值可以根据对应的自发热的功能模块的工作状态进行适应性设定，第一预设温度阈值应当低于对应的功能模块的极限高温工作温度，第二预设温度阈值低于对应功能模块的第一预设温度阈值，第三预设温度阈值低于对应功能模块的第二预设温度阈值。
50.散热组件包括换热模块30和散热模块，换热模块30用于冷却第一冷却循环回路和第二冷却循环回路，散热模块连接于换热模块30，散热模块用于导出换热模块30的热量。并且，换热模块30可以包括共用换热器(图1、3、4)，共用换热器连接于第一冷却循环回路和第二冷却循环回路；或者，如图2，换热模块30可以包括连接于第一冷却循环回路内的第一换热器和连接于第二冷却循环回路内的第二换热器，第一换热器、第二换热器和散热模块依次连接。
51.在本实施例中，散热模块可以有三种设置形式：
52.在第一种设置形式中，如图1和2，采用风冷方式进行散热，散热模块包括第三储液箱31、第三驱动源32和第三换热器33，第三储液箱31、换热模块30、第三驱动源32和第三换热器33连接成闭合的散热循环回路，第三储液箱31用于存储第三冷却液，第三驱动源32用于驱动第三冷却液在散热循环回路中流动。
53.第三换热器33可以包括散热结构和冷却风机，散热结构连接于散热循环回路中，冷却风机用于驱动外界的空气经过散热结构。在第一种设置形式的散热循环回路中，第三
储液箱31、换热模块30、第三驱动源32和第三换热器33可以沿第三冷却液的流动方向依次排布；或者，第三储液箱31、换热模块30、第三换热器33和第三驱动源32可以沿第三冷却液的流动方向依次排布；或者，第三储液箱31、第三驱动源32、换热模块30和第三换热器33可以沿第三冷却液的流动方向依次排布；或者，第三储液箱31、第三驱动源32、第三换热器33和换热模块30可以沿第三冷却液的流动方向依次排布；或者，第三储液箱31、第三换热器33、第三驱动源32、换热模块30可以沿第三冷却液的流动方向依次排布；或者，第三储液箱31、第三换热器33、换热模块30和第三驱动源32沿第三冷却液的流动方向依次排布。与冷却循环回路类似，在散热循环回路中，相邻的功能模块(第三储液箱31、换热模块30、第三驱动源32或第三换热器33)之间可以通过散热管道连通，第三冷却液可以采用油、水、空气、丙二醇或乙二醇等等。散热循环回路中的第三冷却液经过换热模块30时，仅发生热量交换，不发生物质交换，即在换热模块30中，可以有至少两个分离的通道，第一冷却液和第三冷却液流经换热模块30的不同通道，并且，第一冷却液流经的通道和第三冷却液流经的通道之间具有导热结构，从而实现第一冷却液和第三冷却液之间的热量交换。应当理解，当第三换热器33和换热模块30相邻时，第三换热器33和换热模块30可以为一体结构也可以为相互分离的结构，具体结构形式可以根据实际情况设置，只要在本方案的构思下均属于本实用新型的保护范围。
54.在第二种设置形式中，如图3，采用水冷的方式散热，这种情况下，散热模块包括与换热模块30相连的第三驱动源32，第三驱动源32用于连接外界水源，第三驱动源32用于驱动外界水源流经换热模块30，外界水源流经换热模块30时与换热模块30内的第一冷却液发生热交换。第三驱动源32可以是水泵，可以直接连接水源供给处，经换热模块30换热后的热水可以传输到冷却塔，或者用于二次使用，以节约热量，在换热模块30中，可以有至少两个分离的通道，第一冷却液和水流经换热模块30的不同通道，并且，第一冷却液流经的通道和水流经的通道之间具有导热结构，从而实现第一冷却液和水之间的热量交换。
55.在第三种设置形式中，如图4，采用机械压缩制冷的方式，散热模块包括压缩机34、第三换热器33和节流元件35，压缩机34、第三换热器33、节流元件35和第一换热器依次构成散热循环回路，散热循环回路内填充冷却介质，压缩机34用于压缩冷却介质并驱动冷却介质朝第三换热器33流动。第三换热器33包括冷凝管和冷却风机，冷却介质流经冷凝管的内部，冷却风机用于驱动外界的空气流经冷凝管的外表面。冷却介质可以采用氨、氟利昂和烃类等等。冷却介质在压缩机34时被压缩，然后流向第三换热器33冷却，再经过节流元件35，最后在第一换热器内蒸发吸热，从而实现与冷却循环回路内的第一冷却液的热量交换。
56.在本实施例中，前述设置方式中的第三驱动源32和压缩机34也可以由控制器控制，即当所有功能模块的当前温度均低于第三预设温度阈值时，控制器还控制第三驱动源32(压缩机34)关闭或者减小输出功率，当存在某(冷却循环回路中的)功能模块超过对应的第一预设温度阈值时，控制器还控制第三驱动源32(压缩机34)工作或者增大输出功率，这样可以适配冷却需要，更为节能。
57.在一些实施例中，第一冷却循环回路和第二冷却循环回路可以共同构成一个充电桩内的冷却系统，在一个散热循环回路中，可以包含至少两个充电桩冷却系统，即相当于散热循环回路中可以包括至少两个散热模块30，每个散热模块分别连接一个充电桩冷却系统(第一冷却循环回路和第二冷却循环回路)，这样可以这样可以实现一个散热循环回路对多
个充电桩进行冷却，冷却系统的布局更为简单，成本更低。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。