本发明涉及直流超级充电领域,特别涉及新型安全直流充电装置。
背景技术:
1、随着国家对新能源的政策支持,电动汽车的日渐普及。为了缩短电动汽车的充电时长,现有快速充电技术采用大功率直流充电,在不提高整车平台电压的基础上,提高充电电流,线缆和电子元器件温度迅速升高,电器元件失效,严重的会燃烧,因此产生了充电线缆以及充电枪的冷却系统,将产生的热量传送出去,保持线缆和充电枪在安全温度内运行。
2、目前充电装置采用单回路循环冷却系统,冷却液依次冷却线缆及充电枪,其缺陷在于:其一,冷却液在线缆内接收大部分能量成为高温液体,而进入充电枪的高温液体和充电枪负载的温差小,难以对充电枪进行良好的降温,充电枪温度保持在整个系统的最高值,影响了充电枪内端子的寿命和使用安全性;其二,如果线缆内液体被堵死,充电枪端子处的液体无法回流,温度会瞬间增大,影响充电安全性。
3、同时目前充电线缆存在充电弯折现象,其缺陷在于:其一,线缆一旦弯折,液体管道被压扁,线缆局部高温会使线缆外皮融化,线缆会有使用安全隐患;其二,充电枪端子处的液体无法回流,进入充电枪的液体温度瞬间升高,影响充电枪的使用安全性。
技术实现思路
1、为了解决上述问题的一个或多个,本发明提供了新型安全充电装置。
2、根据本发明的一个方面,该新型安全充电装置包括:外部冷却循环装置、充电线缆以及充电枪;
3、外部冷却循环装置包括独立设置的第一循环冷却系统以及第二循环冷却系统,第一循环冷却系统的第一供液管及输入端分别连通充电线缆内部的通液圆管,第二循环冷却系统的第二供液管以及输入端分别连通充电枪内部的热管理部,第一供液管的管径以及第二供液管的管径依据各自的冷却负载分别独立设置;
4、充电线缆包括至少二个固定设置在外防护层内的通液圆管,通液圆管的管道内壁至少活动连接二个抗折弯圆板,抗折弯圆板上圆周阵列分布若干个轴向的通液圆孔,动力线轴套连接抗折弯圆板的中心圆孔或其周向围绕固定在通液圆管的管道外壁。
5、在一些实施方式中,第一供液管的管径以及第二供液管的管径分别和各自的冷却负载成正比,供液管径d和负载q之间的关系为:
6、d=sqrt14400q/(c×ρ×△t×π×v),其中△t为冷却液体的供液温差,c为冷却液体的比热容,ρ为冷却液体的密度,供液管道的流速v在1-3m/s之间。
7、在一些实施方式中,外部冷却循环装置还包括设置在充电桩内的冷却组件;第一供液组件以及第二供液组件均包括供液温度监测器,
8、第一供液管内端连通冷却组件的输出端且外端通过第一供液连接口连接通液圆管的输入端;
9、第二供液管内端连通冷却组件的输出端且外端通过第二供液连接口连接热管理部的输入端。
10、在一些实施方式中,第一回液组件的第一回液管内端连通冷却组件的输入端且外端通过第一回液连接口连接通液圆管的输出端,第一流量检测传感器以及第一回液温度检测器设置在第一回液管内;
11、或第二回液组件的第二回液管内端连通冷却组件的输入端且外端通过第二回液连接口连通热管理部的输出端,第二流量检测传感器以及第二回液温度检测器设置在第二回液管内。
12、在一些实施方式中,第一供液组件的供液温度监测器以及第二供液口组件的供液温度监测器为同一传感器。
13、在一些实施方式中,抗折弯圆板和通液圆管的管道内壁为间隙配合,抗折弯圆板的运动方向和通液圆管的管孔内液体的流动方向相同;或抗折弯圆板的中心圆孔和动力线为间隙配合。
14、在一些实施方式中,抗折弯圆板的外壁面两侧还形成有柔化圆角。
15、在一些实施方式中,动力线包括一根正极动力线和一根负极动力线,通液圆管至少为二个,正极动力线一端电连接充电枪的充电第一端子且另一端电连接电源,负极动力线一端电连接充电枪的充电第二端子且另一端电连接电源。
16、在一些实施方式中,充电线缆还包括设置在外防护层内的接地线以及若干个信号控制线,通液圆管、接地线以及信号控制线和外防护层内的间隙通过填充物进行固定。
17、在一些实施方式中,充电枪包括充电座以及安装在充电座内的充电第一端子、充电第二端子、控制pcb板、热管理部,
18、热管理部为设置在充电座内部的通液圆管道,充电座用于和车端电连接器装置相配合。
19、该新型安全充电装置的有益效果是:其一,双循环冷却系统,进入充电枪、充电线缆的均为低温冷却液,解决充电线缆和充电枪的热量和温度之间的矛盾,两者的流量可根据线缆的温度和充电枪的温度分别配置,达到了良好的冷却效果,保证了线缆和充电枪均能得到良好的热交换,保证了充电线缆和充电枪的使用安全性,相对于单回路循环系统,避免了充电线缆内液体被堵死,造成的整个冷却系统失灵全部无法冷却现象,增加了充电装置的使用安全性,提高了使用寿命;其二,通过对不同负载分配不同的管径,相比现有技术单一的冷却回路,可以对充电线缆和充电枪同时实现最优的冷却效果;其三,保证了充电线缆在大功率直流充电时,充电线缆即使被弯折,通液圆管不会瘪管而完全堵死,通液圆管内随时有冷液体通过,将充电线缆控制在安全的使用温度内,充电线缆无局部过热,避免充电线缆的外皮高温熔化,从而增强充电线缆的使用安全性,解决充电线缆的使用安全隐患;其四,通液圆管的管道内壁和至少二个抗折弯圆板活动连接,抗弯折圆板在冷却液的作用下,运动至弯折部位,有效支撑弯折部位,有益于充电线缆的实现最佳的抗弯折效果,同时采用圆形结构的通液圆管以及抗折弯圆板,方便安装以及滑移,保证通用性以及受载均匀性,提高了装置的安全性。
1.新型安全充电装置,其特征在于,包括:外部冷却循环装置(1)、充电线缆(2)以及充电枪(3);
2.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述第一供液管(122)的管径以及所述第二供液管(132)的管径分别和各自的冷却负载成正比,供液管径d和负载q之间的关系为:
3.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述外部冷却循环装置(1)还包括设置在充电桩(4)内的冷却组件(11);第一供液组件(12)以及第二供液组件(13)均包括供液温度监测器(120),
4.根据权利要求3所述的新型安全充电装置,其特征在于,第一回液组件(14)的第一回液管(144)内端连通所述冷却组件(11)的输入端且外端通过第一回液连接口(141)连接所述通液圆管(21)的输出端,第一流量检测传感器(142)以及第一回液温度检测器(143)设置在所述第一回液管(144)内;
5.根据权利要求3所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述第一供液组件(12)的供液温度监测器(120)以及所述第二供液口组件(13)的供液温度监测器(120)为同一传感器。
6.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述抗折弯圆板(22)和所述通液圆管(21)的管道内壁(211)为间隙配合,所述抗折弯圆板(22)的运动方向和所述通液圆管(21)的管孔内液体的流动方向相同;或所述抗折弯圆板(22)的中心圆孔(221)和所述动力线(23)为间隙配合。
7.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述抗折弯圆板(22)的外壁面两侧还形成有柔化圆角(222)。
8.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述动力线(23)包括一根正极动力线(231)和一根负极动力线(232),所述通液圆管(21)至少为二个,所述正极动力线(231)一端电连接所述充电枪(3)的充电第一端子(32)且另一端电连接电源,所述负极动力线(232)一端电连接所述充电枪(3)的充电第二端子(31)且另一端电连接电源。
9.根据权利要求1所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述充电线缆(2)还包括设置在所述外防护层(24)内的接地线(26)以及若干个信号控制线(27),所述通液圆管(21)、接地线(26)以及信号控制线(27)和所述外防护层(24)内的间隙通过填充物(25)进行固定。
10.根据权利要求8所述的新型安全充电装置,其特征在于,所述充电枪(3)包括充电座(31)以及安装在所述充电座(31)内的所述充电第一端子(32)、所述充电第二端子(33)、控制pcb板、热管理部(30),
