换电站及其水冷系统技术方案

本实用新型专利技术涉及换电站的热管理技术领域，具体提供了一种换电站及其水冷系统。其中的水冷系统包括：第一水冷子系统，其包括第一器皿，所述第一器皿能够向需要充电的动力电池发放冷却液，以保证动力电池在对其进行充电期间处于预设的第一目标温度；以及至少一个第二水冷子系统，所述第二水冷子系统包括第二器皿，所述第二器皿能够向充电完成的动力电池发放冷却液，以便：动力电池在被装回车辆时，具有至少能够靠近车辆所需要的第二目标温度的温度。通过这样的构成，能够谋求在保证动力电池的温度达标的前提下抑制冷却液的量出现变化的现象。达标的前提下抑制冷却液的量出现变化的现象。达标的前提下抑制冷却液的量出现变化的现象。

Power exchange station and its water cooling system

【技术实现步骤摘要】
换电站及其水冷系统


[0001]本技术涉及换电站的热管理
，具体提供了一种换电站及其水冷系统。

技术介绍

[0002]电动汽车是以车载的动力电池作为动力来源的。作为一种二次电源，动力电池能够通过为其补电的方式被反复使用。基于此，电动汽车可通过对同一动力电池充电(快充、慢充)或者直接将需要充电的亏电电池置换为已充电完成的满电电池的方式来保证其续航能力。
[0003]动力电池在充放电期间均应当处于一个恒定的温度区间(如20
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24℃之间)。主要受到环境温度的影响，在夏季，需要补电的亏电电池在进(换电)站时，其电芯温度普遍在35
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40℃，而在冬季，需要补电的亏电电池在进站时，其电芯温度普遍在0
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5℃。考虑到电动汽车的续航性能，车端的水冷系统往往无法长时间为动力电池提供理想的恒温控制，因此，车端的水冷系统往往会面对温度范围较换电站更广的动力电池的温度差。由于水冷液在20℃温差下的密度有差异，因此这样的温度差便会带来这样的问题：以为70℃的动力电池配置7L的水冷液为例，20℃的温差会造成约50
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60ml的水冷液的体积变化。这样一来，在动力电池本身须被水冷液充满的前提下，如果发生了20℃的温差，由于水冷液的物理特性无法扭转，因此充满于动力电池的水冷液的体积会发生变化。举例，在冬季，从电动汽车换下的亏电电池的电芯温度是0℃、其所携带的水冷液的体积是7L。从换电站换上的满电电池由于经站端的水冷系统对其进行了恒温处理，如其电芯温度约为20℃、其所携带的水冷液的体积也是7L。将满电电池装上电动汽车车后，后续在外界环境温度的影响下，动力电池的电芯温度会下降至0℃左右，此时，参照前述与温差有关的体积变化的描述，动力电池内部的水冷液的体积就不会有7L，如会减少50ml左右。车端的水冷系统在极低温下也会开启循环，因此会再次以7L的当前温度的水冷液充满动力电池的内部。这样一来，车端水冷系统的水壶便会因此减少约50ml的水冷液。对于经常换电频率较高的动力电池而言，积累下来便会产生水壶液位较低的风险。同理，在夏季，这样的积累便会产生水壶内的水冷液增加的风险，由于车端的水壶本身体积不是很大，增加的水冷液可能会导致水冷液从水壶内直接扑出。鉴于此，目前一种处理方式是：对于换电次数达到一定量的电动汽车，会在换电前后打开电动汽车的上前盖对水壶进行人为的补液(冬季)/抽液(夏季)操作，显然，这样的操作明显地降低换电用户(尤其是不明原理的换电用户)的体验感。
[0004]相应地，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]技术问题
[0006]为了至少一定程度地解决上述技术问题，提出本技术。
[0007]技术方案
[0008]有鉴于此，本技术第一方面提供了一种换电站的水冷系统，该水冷系统包括：第一水冷子系统，其包括第一器皿，所述第一器皿能够向需要充电(待充电或者正在充电)的动力电池发放冷却液，以保证动力电池在对其进行充电期间处于预设的第一目标温度；以及至少一个第二水冷子系统，所述第二水冷子系统包括第二器皿，所述第二器皿能够向充电完成的动力电池发放冷却液，以便：动力电池在被装回车辆时，具有至少能够靠近车辆所需要的第二目标温度的温度。
[0009]通过这样的构成，能够谋求在保证动力电池的温度达标的前提下抑制冷却液的量出现变化的现象。
[0010]可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情形确定车辆所需要的第一目标温度的具体值，如第一目标温度大致应当为前文提到的20
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24℃的温度区间中的某一值或者某一温度区间。
[0011]可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际情形确定车辆所需要的第二目标温度，如可以是根据接收到准确的数据确定、根据经验判断或者基于检测确定。示例性地，直接根据环境温度确定第二目标温度。
[0012]可以理解的是，在第一/第二目标温度被确定的情形下，本领域技术人员可以根据实际情形采用合理的方式实现相应温度的获得，如可以通过冷媒循环、风冷、水冷、补充/抽取冷却液以实现部分换液、PTC直接加热等方式将温度调节至第一/第二目标温度。
[0013]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述换电站包括充电仓，其中，在充电仓容纳多个动力电池的情形下，所述第一器皿能够向所述多个动力电池中的部分或者全部发放冷却液。
[0014]通过这样的构成，给出了第一水冷系统的一种具体的形式。
[0015]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述充电仓配置有温度检测部件，温度检测部件用于检测动力电池在补电之前的温度，以便：在向对应于该动力电池的车辆进行换电时，通过所述第二水冷子系统向换至该车辆的动力电池补充与该温度相对应的温度。
[0016]通过这样的构成，给出了第二目标温度的一种具体的获取方式。
[0017]如补电之前的温度可以理解为将亏电状态的动力电池从车辆上卸下时的温度或者卸下不久后的温度。由于车辆在换电时通常处于熄火状态，如这一温度通常与环境温度较为接近。
[0018]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述换电站包括待转仓，所述第二器皿能够向处于所述待转仓内的动力电池发放冷却液。
[0019]通过这样的构成，给出了第一水冷系统的一种具体的形式。
[0020]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述第一器皿的容积大于所述第二器皿的容积。
[0021]通过这样的构成，给出了第一器皿和第二器皿之间的关联形式。
[0022]由于第一器皿应对的通常是充电仓内的多个亏电电池，而第二器皿如应对的通常是转运仓内的单个满电电池，因此器皿所储备的热/冷量通常有明显的区别，如第一器皿的容积通常明显大于第二器皿的容积。
[0023]可以理解的是，本领域技术人员可以根据实际需求确定第一/第二器皿的结构形
式以及具体的容积大小等。
[0024]对于上述换电站的水冷系统，在一种可能的实施方式中，所述第一器皿能够与所述第二器皿连通。
[0025]通过这样的构成，给出了水冷系统中第一器皿和第二器皿中的一种具体的关联形式。
[0026]通过这样的构成，给出了第一水冷子系统和第二水冷子系统之间的一种具体的关联方式。
[0027]之所以进行这样的设置，是因为：第一水冷系统和第二水冷系统自身在夏季和冬季发放的是温度性质完全相反的两种冷却液，所以自身内部本身会因循环的冷却液的温度差导致第一/第二器皿内的液位发生变化。不过，结合第一水冷系统和第二水冷系统的功能可知，二者之间的变化趋势相反，以夏季为例，第一水冷系统主要是冷电池，而换到第二水冷系统时，则需要暖电池。因此，在二者内部的冷却液的体积发生变化的情形下，往往是一定变大，而另一个变小。基于此通过使二者连通，便可在换电站内自行消化至少一部分由于温度变化引起的冷却液的体积变化的问题。如在冬季，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换电站的水冷系统，其特征在于，所述水冷系统包括：第一水冷子系统，其包括第一器皿，所述第一器皿能够向需要充电的动力电池发放冷却液，以保证动力电池在对其进行充电期间处于预设的第一目标温度；以及至少一个第二水冷子系统，所述第二水冷子系统包括第二器皿，所述第二器皿能够向充电完成的动力电池发放冷却液，以便：动力电池在被装回车辆时，具有至少能够靠近车辆所需要的第二目标温度的温度。2.根据权利要求1所述的换电站的水冷系统，其特征在于，所述换电站包括充电仓，其中，在充电仓容纳多个动力电池的情形下，所述第一器皿能够向所述多个动力电池中的部分或者全部发放冷却液。3.根据权利要求2所述的换电站的水冷系统，其特征在于，所述充电仓配置有温度检测部件，温度检测部件用于检测动力电池在补电之前的温度，以便：在向对应于该动力电池的车辆进行换电时，通过所述第二水冷子系统向换至该车辆的动力电池补充与该温度相对应的温度。4.根据权利要求1所述的换电站的水冷系统，其特征在于，所述换电站包括待转仓，所述第二器皿能够向处于所述待转仓内的动力电池发...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明，张宇庭，周肖鸿，孙创成，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：