一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统技术方案

本发明专利技术属于大功率充电技术领域，具体涉及一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，包括充电站主冷却回路和用户终端冷却系统，用户终端冷却系统包括二次冷却回路和换热器，换热器的热程设置于二次冷却回路中，且二次冷却回路中连通有充电连接器和泵体；充电站主冷却回路中连通有冷却装置和功率柜，冷却装置连通至各换热器冷程的一端口，换热器冷程的另一端口连通至功率柜。本发明专利技术的有益效果是：充电站主冷却回路还和二次冷却回路通过换热器进行循环换热，充分利用了冷源，冷源利用率高；用户终端侧不需安装风扇散热，噪音小，用户体验舒适度高；不受制于环境温度，可在任何环境温度下对二次冷却回路的冷却油进行降温，适用于炎热地区；缩小了安装体积。

【技术实现步骤摘要】
一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统
本专利技术属于大功率充电
，具体涉及一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统。
技术介绍
如图1所示，目前的液冷大功率充电站冷却系统分为两个独立的部分，即液冷模块冷却系统17以及用户终端冷却系统9，其中，用户终端冷却系统9由一个独立的冷却回路及相关部分组成；而功率柜11和冷却装置10设置在另外一个独立的充电站主冷却回路13中，从而组成液冷模块冷却系统17，冷却装置10通过充电站主冷却回路13为功率柜11的柜体内的液冷电源模块进行冷却降温。如图2所示，作为现有技术的用户终端冷却系统9是一个独立的液冷循环，绝缘油从油箱7内流出，经过充电连接器1，并为充电连接器1中的线缆和端子提供冷却，然后升温后的绝缘油从充电连接器1流出，流入散热翅片19散热降温，散热翅片19下面的风扇18将热量吹走，冷却后的绝缘油重新流回油箱7，完成循环。然而，目前的液冷大功率充电站冷却系统存在以下问题：1.液冷大功率充电站冷却系统分为两个独立的冷却回路，并不能有效利用冷源，冷源利用率低；2.风扇18安装在和用户近距离接触的用户终端冷却系统9内，噪声大，用户体验差；3.采用风冷为冷却油降温，使得绝缘油的最低温度始终略高于环境温度，因此该系统不适用于炎热地区；4.通过风扇18和散热翅片19为用户终端冷却系统9的冷却回路的冷却液降温，体积大。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种充电站主冷却回路还和二次冷却回路通过换热器进行循环换热，充分利用了冷源，冷源利用率高；用户终端侧不需安装风扇散热，噪音小，用户体验舒适度高；不受制于环境温度，可在任何环境温度下对二次冷却回路的冷却油进行有效降温，可适用于炎热地区；缩小了安装体积的用于大功率充电站用户终端的冷却系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其包括充电站主冷却回路和若干个用户终端冷却系统，各用户终端冷却系统均包括二次冷却回路和换热器，换热器的热程设置于二次冷却回路中，且二次冷却回路中还串联地连通有充电连接器和泵体；换热器的冷程设置于充电站主冷却回路(一次冷却回路)中。充电站主冷却回路(一次冷却回路)中串联地连通有冷却装置和功率柜，冷却装置的出口通过若干个第一管道一一对应地连通至各换热器冷程的一端口，各换热器冷程的另一端口均通过若干个第二管道并联地连通至功率柜的进口，功率柜的出口连通至冷却装置的进口。本专利技术将二次冷却回路中的绝缘油作为冷却油为充电连接器(包括液冷线缆)冷却，并通过泵体带动冷却油在二次冷却回路中冷却充电连接器，并到达换热器的热程进行散热且不断地进行循环冷却。又由于充电站主冷却回路中，冷却装置中集成水泵等动力装置，冷却装置将冷却液通过管道输送至换热器冷程和功率柜，换热器冷程和热程进行热交换，从而实现对二次冷却回路的冷却油不断地进行循环冷却；之后，冷却装置输送的冷却液还对功率柜的柜体内的液冷电源模块进行冷却。其中，充电站主冷却回路中的冷却液可为水、盐水等。本专利技术在充电站主冷却回路冷却功率柜的柜体内的液冷电源模块时，充电站主冷却回路还和二次冷却回路通过换热器进行循环换热，接着换热器热程流出的冷却油对充电连接器进行冷却，充分利用了冷源，冷源利用率高。作为优选，换热器可为板式换热器，换热效率高，体积小。另外，本专利技术通过换热器进行散热，用户终端侧不需安装风扇散热，噪音小，用户体验舒适度高。另外，本专利技术并不采用风冷散热，采用换热器热交换型式可以使二次冷却回路的冷却油的最低温度低于环境温度。当充电站主冷却回路中的冷却液温度低于环境温度时，也可以使换热器热程流出的冷却油温度液低于环境温度，因此本专利技术的冷却系统不受制于环境温度，可在任何环境温度下对二次冷却回路的冷却油进行有效降温，从而确保二次冷却回路对用户终端的冷却效果，可适应于炎热地区。另外，本专利技术通过换热器进行散热，不需安装风扇和散热翅片散热，缩小了安装体积；并将充电站主冷却回路还和二次冷却回路有机结合成一体，缩小了整个用于大功率充电站用户终端的冷却系统的占用空间，体积大幅缩减，提升用户体验，增加设备的便利性。具体地，冷却装置的冷却液出口通过各第一管道并联地连通至换热器冷程的进口，换热器冷程的出口连通至并联的各第二管道。综上，由于充电连接器发热量往往大于功率柜发热量，因此，首先冷却装置的冷却液通过换热器换热，换热器热程流出的冷却油对二次冷却回路中的充电连接器进行冷却，接着换热器冷程流出的冷却液对温度较低的功率柜进行冷却，在温度梯度下逐级冷却，冷却效果好。通过换热器将二次冷却回路的冷却油热量转移至充电站主冷却回路的冷却液，从而实现对二次冷却回路冷却油的降温，用户终端内无风扇等组件，噪声极低，用户体验好。优选地，冷却装置为水冷机，水冷机为成熟的工业应用产品，可直接采供。进一步地，泵体为直流调速泵，充电连接器内设有控制器和若干个用于测量充电连接器内部温度的温度传感器，各温度传感器均信号连接至控制器的信号输入端，控制器信号连接至泵体的信号输入端，控制器用于根据反馈的温度传感器的温度信号，正相关地控制泵体的流速。作为优选地，控制器可正比例控制控制泵体的流速等。由于一定程度地提高冷却油流速，可以提高换热系数；因此在充电连接器内部温度升高的情况下，各温度传感器将检测到的温度信号发送给控制器，控制器将控制泵体的流速提高，可以快速提高换热效率。当充电连接器内部温度降低的情况下，各温度传感器将检测到的温度信号发送给控制器，控制器将控制泵体的转速降低，以节省泵体的功耗。本专利技术通过直流调速泵来控制二次冷却回路的冷却效率，再加之温度传感器的配合，可实现实时精准控温。进一步地，温度传感器的数量为三个，两个温度传感器分别设于充电连接器的正负极插针处，可以检测充电端子处的温度；另一个温度传感器设于充电连接器内的充电线缆一侧，可以检测充电线缆处的温度。进一步地，第一管道中设有电磁阀；二次冷却回路中还串联设置有流量计和液压传感器，控制器包括第一接收单元、存储单元、第二接收单元、计算单元、比较单元、控制单元和输出单元，第一接收单元用于接收流量计的流速值i的信号，并将流速值i发送给存储单元；存储单元内存有多个流速区间A、多个标准压力值UA和多个液压容许偏差区间B，各流速区间A、标准压力值UA和液压容许偏差区间B一一对应，存储单元用于匹配流速值i与流速区间A，并将相对应的标准压力值UA发送给计算单元，且将相匹配的液压容许偏差区间B发送给比较单元；第二接收单元用于接收液压传感器的液压值u的信号，并将液压值u发送给计算单元；计算单元用于计算液压偏差量Δu＝u-UA，并将液压偏差量Δu发送给比较单元；比较单元用于比较液压偏差量Δu是否落入液压容许偏差区间B内；若是，则比较单元比较下一组液压偏差量Δu和液压容许偏差区间B的数据；若否，则比较单元发送超标信号给控制单元；控制单元用于在接收超标信号后，通过输出单元发送关闭信号给电磁阀、泵体和充电连接器的充电电路。随着时间的延长，由于泵体的输入功率P趋于恒定，而在恒定的流速值i下，液压值u也应趋近于一定值。例如，实时流速i＝10L/min时，对应的标准压力值UA＝4bar，液压容许偏差区间B为[-1,1]。当实时液压值u＝2bar时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：包括充电站主冷却回路(13)和若干个用户终端冷却系统(9)，各用户终端冷却系统(9均包括二次冷却回路(14)和换热器(8)，所述换热器(8)的热程设置于二次冷却回路(14)中，且所述二次冷却回路(14)中还串联地连通有充电连接器(1)和泵体(6)；所述充电站主冷却回路(13)中串联地连通有冷却装置(10)和功率柜(11)，所述冷却装置(10)的出口通过若干个第一管道(15)一一对应地连通至各换热器(8)冷程的一端口，各换热器(8)冷程的另一端口均通过若干个第二管道(16)并联地连通至功率柜(11)的进口，所述功率柜(11)的出口连通至冷却装置(10)的进口。

【技术特征摘要】
1.一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：包括充电站主冷却回路(13)和若干个用户终端冷却系统(9)，各用户终端冷却系统(9均包括二次冷却回路(14)和换热器(8)，所述换热器(8)的热程设置于二次冷却回路(14)中，且所述二次冷却回路(14)中还串联地连通有充电连接器(1)和泵体(6)；所述充电站主冷却回路(13)中串联地连通有冷却装置(10)和功率柜(11)，所述冷却装置(10)的出口通过若干个第一管道(15)一一对应地连通至各换热器(8)冷程的一端口，各换热器(8)冷程的另一端口均通过若干个第二管道(16)并联地连通至功率柜(11)的进口，所述功率柜(11)的出口连通至冷却装置(10)的进口。2.根据权利要求1所述的一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：所述冷却装置(10)为水冷机。3.根据权利要求1所述的一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：所述泵体(6)为直流调速泵，所述冷却系统内设有控制器(12)，所述充电连接器(1)内设有若干个用于测量充电连接器(1)内部温度的温度传感器(2)，各温度传感器(2)均信号连接至控制器(12)的信号输入端，所述控制器(12)信号连接至泵体(6)的信号输入端，所述控制器(12)用于根据温度传感器(2)反馈的温度信号，正相关地控制泵体(6)的流速。4.根据权利要求3所述的一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：所述温度传感器(2)的数量为三个，两个温度传感器(2)分别设于充电连接器(1)的正负极插针处，另一个温度传感器(2)设于充电连接器(1)内的充电线缆一侧。5.根据权利要求3所述的一种用于大功率充电站用户终端的冷却系统，其特征在于：所述第一管道(15)中设有电磁阀(3)；所述二次冷却回路(14)中还串联设置有流量计(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢哲男，邵丹薇，李德胜，储丹，杨志，
申请(专利权)人：江苏万帮德和新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32