[go: up one dir, main page]

CN107846047B - 一种充电桩及散热控制方法 - Google Patents

一种充电桩及散热控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107846047B
CN107846047B CN201610830980.7A CN201610830980A CN107846047B CN 107846047 B CN107846047 B CN 107846047B CN 201610830980 A CN201610830980 A CN 201610830980A CN 107846047 B CN107846047 B CN 107846047B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat dissipation
water
cooling
dissipation part
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610830980.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107846047A (zh
Inventor
郑坚江
邵柳东
黄晓玲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd filed Critical Ningbo Sanxing Smart Electric Co Ltd
Priority to CN201610830980.7A priority Critical patent/CN107846047B/zh
Publication of CN107846047A publication Critical patent/CN107846047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107846047B publication Critical patent/CN107846047B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/31—Charging columns specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20009—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a gaseous coolant in electronic enclosures
    • H05K7/20136—Forced ventilation, e.g. by fans
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272—Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种充电桩，包括桩体、显示模块、控制模块、充电回路模块、计收费模块和充电插头，所述桩体包括散热柜，所述散热柜包括部件容纳部(1)、散热部(2)、水冷部(3)以及第一风机(51)；所述水冷部(3)和第一风机(51)在所述控制模块的控制下，按照预设的规则，对所述散热部(2)进行风冷或（和）水冷散热。本发明的有益效果是：（1）针对不同的发热情况采用不同的散热方式，散热方式多样。（2）进一步减小电能消耗。

Description

一种充电桩及散热控制方法
技术领域
本发明涉及充电桩散热领域，具体的涉及一种充电桩及散热控制方法。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
由于充电桩是大功率能量转换装置，在充电时充电桩内部会产生大量的热量，若热量不能够有效排出，则会对充电桩元器件的使用寿命产生影响，甚至会出现火灾爆炸等安全隐患。一般采用将充电桩中的发热元件与散热器结合的方式，利用散热器将发热元件上的热量发散，起到对充电桩的散热作用。
申请号201110424870.8的发明公开了一种功率模块用复合式散热器及复合式散热器组件，所述复合式散热器包括一基板、一第一散热单元和一第二散热单元，所述基板的一侧面上设置至少一个功率模块 ；第一散热单元为由多个间隔排列的散热片构成的第一散热片组，所述第一散热片组位于所述基板的另一侧面上 ；第二散热单元包括多根热管和第二散热片组，所述热管包括蒸发段、绝热段和冷凝段，所述蒸发段设于所述基板内且靠近所述功率模块 ；所述绝热段位于蒸发段和冷凝段之间，包含延伸部和折弯部 ；所述冷凝段上设置有第二散热片组。该发明的复合式散热器仅使用热管散热技术将散热器中的热量带出，散热方式单一，当电器元件发热较大时，散热效果较差。其次，该方法需要一直使用风机进行散热，对电能消耗较大。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种充电桩及散热控制方法，使得所述充电桩对其内部发热较大的电器元件具有风冷水冷的综合散热效果，且更加节省电能消耗。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种充电桩，包括桩体、显示模块、控制模块、充电回路模块、计收费模块和充电插头，所述桩体包括散热柜，所述散热柜包括部件容纳部(1)、散热部、水冷部以及第一风机；所述水冷部和第一风机在所述控制模块的控制下，按照预设的规则，对所述散热部进行风冷或（和）水冷散热。
所述部件容纳部包括柜体、第一柜底空间以及第二柜底空间；所述柜体为下宽、中窄、上宽的双曲线冷却塔结构，且在所述柜体的底部具有进风口；所述散热部设置在柜体内部；所述水冷部设置在第二柜底空间中，用于对所述散热部进行水冷散热；所述第一风机设置在第一柜底空间内部，用于对所述散热部进行强制风冷散热。
所述散热部具有两个，分别用于设置充电桩的整流模块和功率变换模块；所述散热部设置在所述柜体的内部底部的侧壁上。
所述散热部包括散热体、散热板、散热罩和电路板；所述电路板上设置有整流电路模块或功率变换电路模块；所述电路板设置在散热板的一侧；所述散热体为具有多个散热片的散热片单元，所述多个散热片设置在彼此间隔有预定间距的位置上，所述散热体中具有安装空间；所述散热罩设置在电路板的发热元件上，且所述散热体中的安装空间设置为能够使所述散热罩卡置在所述安装空间上。
在所述散热板内部具有贯穿所述散热板的通孔，用于使冷却水管路贯穿所述散热板，以进行吸热。
所述水冷部包括冷却水换热器、水泵、水箱、第二风机和冷却水管路；所述水泵为可控功率水泵；冷却水管路从水箱中伸出，并行地穿过两个散热部，再依次通过冷却水换热器、水泵，形成冷却水循环通道。
所述冷却水换热器包括多个依次排列的散热水道以及和所述散热水道一一对应的可控三通阀；每个可控三通阀具有进水阀口、出水阀口和导水阀口，每个可控三通阀的出水阀口都与水泵的进水口相连；第一个可控三通阀的进水阀口与所述冷却水管路接通；最后一个散热水道的出水口与水泵的进水口相连；其余每个所述散热水道的进水口连通与其对应的所述可控三通阀的导水阀口，且该散热水道的出水口连接下一个可控三通阀的进水阀口。
一种充电桩散热控制方法，应用以上所述的充电桩，所述方法包括：
步骤1：开始充电；
步骤2：采用自然风冷方式对所述散热部进行降温；
步骤3：判断采用自然风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤4，若否，则执行步骤2；
步骤4：采用水冷方式对所述散热部进行降温，并实时调整冷却水的温度；
步骤5：判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤7；
步骤6：采用强制风冷方式对所述散热部进行降温，之后执行步骤8；
步骤7：判断是否继续水冷降温，若是，则执行步骤4，若否，则执行步骤2；
步骤8：判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤9，若否，则执行步骤10；
步骤9：停机报警；
步骤10：判断是否继续强制风冷降温，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤7。
所述判断采用自然风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断充电后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用自然风冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定；
所述判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断采用水冷方式后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用水冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定；
所述判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断采用强制风冷方式后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用强制风冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定。
所述判断是否继续水冷降温，包括：
判断当前散热部的温度是否小于第二阈值温度，若小于，则判断为不继续水冷降温，若高于，则判断为继续水冷降温，其中，所述第二阈值温度小于第一阈值温度；
所述判断是否继续强制风冷降温，包括：
判断当前散热部的温度是否小于第三阈值温度，若小于，则判断为不继续强制风冷降温，若高于，则判断为继续强制风冷降温，其中，所述第三阈值温度小于第一阈值温度。
本发明的有益效果是：（1）针对不同的发热情况采用不同的散热方式，散热方式多样。（2）进一步减小电能消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种充电桩散热柜的结构示意图；
图2为散热体和散热罩结构俯视图；
图3为冷却水换热器的结构示意图；
图4为本发明提供的一种充电桩散热柜散热控制方法流程示意图；
图5为本发明提供的一种充电桩散热柜冷却水降温方法流程示意图。
附图标记说明
为进一步清楚的说明本发明的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。
1、部件容纳部；11、柜体；12、柜顶；13、第一柜底空间；14、第二柜底空间；15、进风口；2、散热部；21、散热体；211、散热片；22、散热板；23、散热罩；24、电路板；3、水冷部；31、冷却水换热器；32、水泵；311、散热水道；312、可控三通阀；3121、进水阀口；3122、出水阀口；3123、导水阀口；33、水箱；34第二风机、；35、冷却水管路；41、第一温度传感器；42、第二温度传感器；51、第一风机。
通过上述附图标记说明，结合本发明的实施例，可以更加清楚的理解和说明本发明的技术方案。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
一种充电桩，包括桩体、显示模块、控制模块、充电回路模块、计收费模块和充电插头，所述桩体包括散热柜，如图1所示，所述散热柜包括部件容纳部1、散热部2以及水冷部3；所述部件容纳部1包括柜体11、柜顶12、第一柜底空间13以及第二柜底空间14，且所述第二柜底空间14位于第一柜底空间的下方；所述柜体11为下宽、中窄、上宽的双曲线冷却塔结构，且在所述柜体11的底部具有进风口15。
所述散热部2设置在所述柜体11的内部底部的侧壁上，具体的，所述散热部2具有两个，并且在柜体11的侧壁上相向设置，在实际使用中，所述两个散热部2上分别设置充电桩的整流模块和功率变换模块，即对充电桩的两个主要发热部分分开进行散热，相较于传统的散热方式来说，采用分离整流模块和功率变换模块散热，使两个模块的温度散热减少相互影响，散热效果更佳。具体的，所述散热部2包括散热体21、散热板22、散热罩23和电路板24；所述电路板24上焊接有整流电路模块或功率变换电路模块，所述电路板24设置在散热板22的一侧；如图2所示，所述散热体21为具有多个散热片211的散热片单元，所述多个散热片设置在彼此间隔有预定间距的位置上，所述散热体中具有安装空间；所述散热罩23设置在电路板24的发热元件上，且所述散热体21中的安装空间设置为能够使所述散热罩23卡置在所述安装空间上。
所述散热板22为具有一定厚度的由散热材料，如铜、铝材质的制成的板，在其内部具有贯穿所述散热板22的通孔，用于冷却水管路35贯穿所述散热板22，以进行吸热；在本发明的一个实施例中，所述散热板22具有多个通孔，且每个通孔中都贯穿通过有冷却水管路35。为了进一步增强散热效果，在所述通孔间隙，即冷却水管路35与散热板22之间填充有导热绝缘糊状材料。
电路板24设置在散热板22的一侧，且在电路板24上的发热元器件或发热电路上，设置散热罩23，即使散热罩罩在电路板的发热元器件或发热电路上，以便散热罩23进一步地吸收发热元器件或发热电路所发出的热量，在所述散热板22上同时设置有散热体21，且在散热体21上，与散热罩23的位置相适应地设置安装空间，以使电路板24上的散热罩23能够与散热体21处于同一高度，即达到散热罩23周围布满散热体21的散热片的效果，这样，就能够使散热罩上的热量快速地散布到整个散热体21上。
如图1所示，所述水冷部3包括冷却水换热器31、水泵32、水箱33、第二风机34和冷却水管路35，其中所述水泵32为可控功率水泵；在所述第二柜底空间14中，设置有冷却水换热器31、水泵32、水箱33以及第二风机34，冷却水管路35从水箱33中伸出，并行地穿过两个散热部的散热板22，再依次通过冷却水换热器31、水泵32，形成冷却水循环通道；所述第二风机34设置在所述第二柜底空间14的靠近冷却水换热器31一侧侧壁上。在所述水箱33的底部，设置有监测水箱水温的第一温度传感器41；在所述柜体11的侧壁上，在靠近散热部2的位置设置监测散热部2周围空气温度的第二温度传感器。
所述充电桩还具有控制器（图中未示出），所述控制器能够控制水泵、可控三通阀和温度传感器等电子设备的运行。
由于所述柜体11为双曲线冷却塔结构，当柜体11底部的空气随着发热器件的发热而升温时，能够形成上升的气流，当上升气流上升之后，在柜体11的底部空间形成负压，这时，外界的低温气体（相较发热部周围的气体而言为低温）经过所述进风口15被吸入到柜体11的底部空间，如此往复，在柜体11中即形成了自然风路，从而带走散热部四周的热量。相较于传统的依靠风机产风冷却的充电桩来说，能够节省大量驱动风机的电力。
在一些情况下，如充电桩进行大功率充电或充电时间过长时，散热部的发热严重，仅靠自然风路中的风冷无法及时有效散热时，可启动水泵32，在冷却水管路35中形成循环流动的冷却水，当冷却水流经热板22时，带走散热板22上的热量，与传统水冷方式不同的是，在冷却水吸收热量之后、进入到水箱之前，还会经过冷却水换热器31的冷却，将吸热后升温的冷却水温度降低，以便进行下次循环的冷却之用。
具体的，如图3所示，所述冷却水换热器31包括多个依次排列的散热水道311以及和所述散热水道311一一对应的可控三通阀312，在图3所示的一个具体实施例中，所述冷却水换热器31具有5个散热水道311和5个可控三通阀312，每个可控三通阀312具有进水阀口3121、出水阀口3122和导水阀口3123，每个可控三通阀312的出水阀口3122都与水泵32的进水口相连；第一个可控三通阀312的进水阀口3121与所述冷却水管路35接通；最后一个散热水道311的出水口与水泵32的进水口相连；其余每个所述散热水道311的进水口连通与其对应的所述可控三通阀312的导水阀口3123，且该散热水道311的出水口连接下一个可控三通阀312的进水阀口3121。每个可控三通阀312通过控制器件控制，具有两种导通状态，在本专利申请文件中，定义可控三通阀312“开启”状态为：导通进水阀口3121与导水阀口3123之间的通路，且截止导通进水阀口3121与出水阀口3122之间的通路；定义可控三通阀312“关闭”状态为：截止进水阀口3121与导水阀口3123之间的通路，且导通进水阀口3121与出水阀口3122之间的通路。
所述第二风机34设置在所述第二柜底空间14的靠近冷却水换热器31一侧侧壁上，用于对流经所述散热水道311中的冷却水进行风冷降温。当冷却水的温度足以继续对散热部进行冷却时，可以控制所有可控三通阀312全部关闭，当检测到冷却水的温度不足以对散热部进行冷却时，可根据预设的规则，开启部分可控三通阀312，使冷却水通过一个或多个散热水道311中进行冷却，以使冷却水降温。对于传统的冷却水系统，当冷却水温度升高时，通常只能停机进行人工冷却水更换，而采用本发明的方法，能够在进行设备冷却的同时中进行冷却水的降温；并且，这种降温冷却水的方式是通过控制可控三通阀312来增加散热水道311的方式进行的，相较于传统的通过增大风机转速获得更大风力来增强降温效果的技术方案，所述第二风机34在保持相同的转速下就能获得更优的降温效果，进而更加节省电力资源。其次，对于驱动水流在水流通路中流动的水泵而言，当水流通路的路径越曲折蜿蜒，所述水泵的运行功率越大，基于这样的事实，采用本发明所述的冷却水换热器结构，本发明实施例中采用可控功率水泵，当开启的可控三通阀越少，控制所述水泵运行功率越小，这样，即实现了用节能的方式使冷却水温度降低到所需温度的效果；例如，当控制器判断冷却水无需冷却时，所述可控三通阀全部关闭，这时可控功率水泵的运行功率最小，随着可控三通阀开启的数量增加，相应增大可控功率的运行功率。进一步的，当所述充电桩充处于非充电状态时，可以单独控制所述可控三通阀全部为开启状态，保持所述水泵和第二风机34运行，能够快速对冷却水进行降温，以便下次充电时进行冷却使用。
在所述第一柜底空间13中，设置有可控风速的第一风机51，用于在极端情况下，即散热部的温度过高时，强制向所述柜体11的空间中自下而上吹风，进一步加强柜体11中的热空气流通。
相应的，本发明还提供了一种充电桩散热柜散热控制方法，如图4所示，所述方法包括：
S101：开始充电。
S102：采用自然风冷方式对所述散热部进行降温。
具体的，控制器关闭水泵32和第二风机34，配合柜体11的双曲线冷却塔结构，柜体11底部的热空气上升，进风口15外部的冷空气进入柜体11内部，循环形成自然风，起到对散热部进行降温的目的。
S103：判断采用自然风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行S104，若否，则执行S102。
具体的，可以通过判断充电后一定时间内散热部降温情况进行判断采用自然风对所述散热部进行降温是否失效，如规定充电5分钟后，散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用自然风冷方式对所述散热部进行降温失效。若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断5分钟后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定。
S104：采用水冷方式对所述散热部进行降温，并实时调整冷却水的温度。
具体为，运行水泵，使水箱33中存储的冷却水在冷却水管路35中循环，冷却水通过散热板22带走散热部中的热量；随着冷却水不断循环带走热量，冷却水自身升温，冷却效果下降，为了避免这种现象，可根据冷却水的实时温度和散热部的实时温度，对冷却水进行降温，如对于图3所示的冷却水换热器31来说，在保证散热部温度不高于100℃的前提下，当冷却水温度为散热部温度的50%~55%时，使第一个所述可控三通阀312开启；当冷却水温度为散热部温度的55%~60%时，使第二个所述可控三通阀312开启；当冷却水温度为散热部温度的60%~65%时，使第三个所述可控三通阀312开启；当冷却水温度为散热部温度的65%~70%时，使第四个所述可控三通阀312开启；当冷却水温度为散热部温度的70%~75%时，使第五个所述可控三通阀312开启。
S105：判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行S106，若否，则执行S107。
具体的，可以通过判断一定时间内散热部降温情况进行判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，如规定开启水泵5分钟后，散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用水冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断5分钟后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定。
S106：采用强制风冷方式对所述散热部进行降温，之后执行S108。
具体为开启第一风机。
S107：判断是否继续水冷降温，若是，则执行S104，若否，则执行S102。
具体的，判断当前散热部的温度是否小于第二阈值温度，若小于，则判断为不继续水冷降温，若高于，则判断为继续水冷降温，其中，所述第二阈值温度小于第一阈值温度。
S108：判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行S109，若否，则执行S110。
具体的，可以通过判断一定时间内散热部降温情况进行判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，如规定开启第一风机5分钟后，散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用自然风冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断5分钟后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定。
S109：停机报警。
S110：判断是否继续强制风冷降温，若是，则执行S106，若否，则执行S107。
具体的，判断当前散热部的温度是否小于第三阈值温度，若小于，则判断为不继续强制风冷降温，若高于，则判断为继续强制风冷降温，其中，所述第三阈值温度小于第一阈值温度。
当充电桩充电结束时，所述冷却水的温度可能还保持在较高的温度，若采用自然冷却的方式则过分耗时，若采用人工换水的方式则操作较繁琐，这时，可以通过开启水泵，并且开启全部可控三通阀和第二风机的方式，将冷却水进行快速降温，以便时冷却水便于下次充电时的冷却。
如图5所示，降温冷却水的步骤具体为：
S201：控制器接收降温冷却水指令。
S202：运行水泵，将所有可控三通阀设置在开启状态，运行第二风机。
S203：判断冷却水的温度是否降温到预设的冷却水温度值，若是，则执行S204，若否，则执行S202。
S204：停止水泵运行，将所有可控三通阀设置在关闭状态，停止第二风机运行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种充电桩，包括桩体、显示模块、控制模块、充电回路模块、计收费模块和充电插头，所述桩体包括散热柜，其特征在于，所述散热柜包括部件容纳部(1)、散热部(2)、水冷部(3)以及第一风机(51)；所述水冷部(3)和第一风机(51)在所述控制模块的控制下，按照预设的规则，对所述散热部(2)进行风冷或(和)水冷散热，所述部件容纳部(1)包括柜体(11)、第一柜底空间(13)以及第二柜底空间(14)；所述柜体(11)为下宽、中窄、上宽的双曲线冷却塔结构，且在所述柜体(11)的底部具有进风口(15)；所述散热部(2)设置在柜体(11)内部；所述水冷部(3)设置在第二柜底空间(14)中，用于对所述散热部(2)进行水冷散热；所述第一风机(51)设置在第一柜底空间(13)内部，用于对所述散热部(2)进行强制风冷散热。
2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述散热部(2)具有两个，分别用于设置充电桩的整流模块和功率变换模块；所述散热部(2)设置在所述柜体(11)的内部底部的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，所述散热部(2)包括散热体(21)、散热板(22)、散热罩(23)和电路板(24)；所述电路板(24)上设置有整流电路模块或功率变换电路模块；所述电路板(24)设置在散热板(22)的一侧；所述散热体(21)为具有多个散热片(211)的散热片单元，所述多个散热片设置在彼此间隔有预定间距的位置上，所述散热体(21)中具有安装空间；所述散热罩(23)设置在电路板(24)的发热元件上，且所述散热体(21)中的安装空间设置为能够使所述散热罩(23)卡置在所述安装空间上。
4.根据权利要求3所述的充电桩，其特征在于，在所述散热板(22)内部具有贯穿所述散热板(22)的通孔，用于使冷却水管路贯穿所述散热板(22)，以进行吸热。
5.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述水冷部(3)包括冷却水换热器(31)、水泵(32)、水箱(33)、第二风机(34)和冷却水管路(35)；所述水泵(32)为可控功率水泵；冷却水管路(35)从水箱(33)中伸出，并行地穿过两个散热部，再依次通过冷却水换热器(31)、水泵(32)，形成冷却水循环通道。
6.根据权利要求5所述的充电桩，其特征在于，所述冷却水换热器(31)包括多个依次排列的散热水道(311)以及和所述散热水道(311)一一对应的可控三通阀(312)；每个可控三通阀(312)具有进水阀口(3121)、出水阀口(3122)和导水阀口(3123)，每个可控三通阀(312)的出水阀口(3122)都与水泵(32)的进水口相连；第一个可控三通阀(312)的进水阀口(3121)与所述冷却水管路(35)接通；最后一个散热水道(311)的出水口与水泵(32)的进水口相连；其余每个所述散热水道(311)的进水口连通与其对应的所述可控三通阀(312)的导水阀口(3123)，且该散热水道(311)的出水口连接下一个可控三通阀(312)的进水阀口(3121)。
7.一种充电桩散热控制方法，其特征在于，应用于权利要求1～6任一所述的充电桩，所述方法包括：
步骤1：开始充电；
步骤2：采用自然风冷方式对所述散热部进行降温；
步骤3：判断采用自然风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤4，若否，则执行步骤2；
步骤4：采用水冷方式对所述散热部进行降温，并实时调整冷却水的温度；
步骤5：判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤7；
步骤6：采用强制风冷方式对所述散热部进行降温，之后执行步骤8；
步骤7：判断是否继续水冷降温，若是，则执行步骤4，若否，则执行步骤2；
步骤8：判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，若是，则执行步骤9，若否，则执行步骤10；
步骤9：停机报警；
步骤10：判断是否继续强制风冷降温，若是，则执行步骤6，若否，则执行步骤7。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断采用自然风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断充电后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用自然风冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定；
所述判断采用水冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断采用水冷方式后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用水冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定；
所述判断采用强制风冷方式对所述散热部进行降温是否失效，包括：
若判断采用强制风冷方式后预设时长后散热部的温度高于第一阈值温度，即判定为采用强制风冷方式对所述散热部进行降温失效；若散热部的温度小于第一阈值温度，则再以当前时刻作为时间起点，判断预设时长后散热部的温度是否小于第一阈值温度，循环进行降温是否失效的判定。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断是否继续水冷降温，包括：
判断当前散热部的温度是否小于第二阈值温度，若小于，则判断为不继续水冷降温，若高于，则判断为继续水冷降温，其中，所述第二阈值温度小于第一阈值温度；
所述判断是否继续强制风冷降温，包括：
判断当前散热部的温度是否小于第三阈值温度，若小于，则判断为不继续强制风冷降温，若高于，则判断为继续强制风冷降温，其中，所述第三阈值温度小于第一阈值温度。
CN201610830980.7A 2016-09-19 2016-09-19 一种充电桩及散热控制方法 Active CN107846047B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610830980.7A CN107846047B (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种充电桩及散热控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610830980.7A CN107846047B (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种充电桩及散热控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107846047A CN107846047A (zh) 2018-03-27
CN107846047B true CN107846047B (zh) 2020-03-24

Family

ID=61657221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610830980.7A Active CN107846047B (zh) 2016-09-19 2016-09-19 一种充电桩及散热控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107846047B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109278579A (zh) * 2018-08-29 2019-01-29 扬州市高升机械有限公司 一种应用于新能源汽车的充电桩装置
CN109302834A (zh) * 2018-11-12 2019-02-01 北京中科绿能科技有限公司 一种液冷循环直流充电桩系统
CN110154821B (zh) * 2019-06-21 2021-03-02 南方电网电动汽车服务有限公司 延长充电模块寿命的方法
CN110996614B (zh) * 2019-11-30 2022-03-29 苏州易换骑网络科技有限公司 一种电池充电机柜散热装置及散热方法
CN111141926B (zh) * 2019-12-27 2022-06-03 宁波三星智能电气有限公司 一种充电桩内的风机转速检测方法
CN111284346A (zh) * 2020-03-06 2020-06-16 上海勋阳智能科技有限公司 一种用于水下助推器电池充电的充电柜及其控制系统
CN113910945B (zh) * 2020-07-08 2024-12-13 中国科学院理化技术研究所 充电桩热管理系统
CN113942407B (zh) * 2021-11-29 2024-01-23 宁波三星智能电气有限公司 一种充电装置及控制方法
CN114954064A (zh) * 2022-07-04 2022-08-30 国网智慧能源交通技术创新中心(苏州)有限公司 双向充放电设备的散热方法
CN117002296B (zh) * 2023-09-18 2024-04-12 广东天枢新能源科技有限公司 一种充电桩用液冷变流量控制方法及系统
CN118322911B (zh) * 2024-06-13 2024-08-16 新乡市镇华电力科技有限公司 一种新能源汽车充电桩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1381134A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-14 HILTI Aktiengesellschaft Akkubatterie-Ladestation
CN105120635A (zh) * 2015-09-10 2015-12-02 江苏永昇空调有限公司 一种新能源无线充电桩液冷源
CN105515108A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 广东中研能源有限公司 一种具有两腔三门柜体的大功率充电桩
CN105865221A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 华北电力大学 具有空气预冷及冬季防冻功能的自然通风干湿联合冷却塔

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120103984A (ko) * 2011-03-11 2012-09-20 엘에스전선 주식회사 충전 스테이션

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1381134A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-14 HILTI Aktiengesellschaft Akkubatterie-Ladestation
CN105120635A (zh) * 2015-09-10 2015-12-02 江苏永昇空调有限公司 一种新能源无线充电桩液冷源
CN105515108A (zh) * 2015-12-31 2016-04-20 广东中研能源有限公司 一种具有两腔三门柜体的大功率充电桩
CN105865221A (zh) * 2016-06-03 2016-08-17 华北电力大学 具有空气预冷及冬季防冻功能的自然通风干湿联合冷却塔

Also Published As

Publication number Publication date
CN107846047A (zh) 2018-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107846047B (zh) 一种充电桩及散热控制方法
CN107839495B (zh) 一种充电桩及散热控制方法
CN112803036B (zh) 燃料电池热管理系统及其控制方法
CN107148193B (zh) 一种充电桩及充电桩散热控制方法
CN111029616A (zh) 一种考虑电堆寿命的港口运输车燃料电池热管理系统
CN107147154B (zh) 一种充电桩及充电桩散热控制方法
CN217283820U (zh) 具有风冷和液冷装置的电源
CN207994912U (zh) 电力电子功率柜
CN117355089A (zh) 功率变换设备与储能设备
CN211909488U (zh) 一种电机控制器用冷却性好的冷却设备
CN208352490U (zh) 一种一体式水冷散热锂电池
CN208225802U (zh) 一种散热功能优异的紧凑型固态继电器
CN108561979B (zh) 室外机、光伏空调系统及电器设备
CN108807768B (zh) 一种主动散热的锂电池箱
CN205755244U (zh) 一种独立风道的风冷、水冷散热的电馈伺服系统
CN206317704U (zh) 一种电动汽车动力电池的冷却节能控制系统
CN115303098A (zh) 一种新能源汽车油浸式静音充电桩
CN211809137U (zh) 一种基于大数据的充电站智慧云平台
CN208284876U (zh) 一种加强散热的配电房
CN113692203A (zh) 一种柱上ftu用散热装置
CN113382615A (zh) 一种自循环浸没射流电源模块
CN220653873U (zh) 一种应用热管的密闭电源模块散热装置
CN220986479U (zh) 上下对置式电池标准片的控温装置及太阳能电池测试设备
CN221529701U (zh) 电容器和功率单元
CN215600441U (zh) 一种家用光伏发电蓄电池恒温装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant