用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的制作方法

1.本实用新型属于新能源汽车充电设备技术领域，具体涉及用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块。


背景技术：

2.近年来，在国家节能减排、排放法规等硬性指标下，新能源电动汽车发展迅速，随着电池续航里程的不断攀升，客户对充电速率的追求，快充、超级快充应运而生。快充、超级快充在缩短充电时长的同时，必然会导致充电枪线大功率的工作。大功率工作情况下，充电枪线承载250a乃至更大的电流，产生大量热，使得充电枪线温度急剧升高，影响充电枪线的使用安全和寿命，充电枪线的冷却尤为重要。
3.现有的充电枪线冷却方式主要分为风冷和液冷，风冷冷却效率较低，大功率充电枪线大多采用液冷方式，同时液冷还可以缩小枪线线径，使得充电设备轻量化。然而，现有的液冷枪线冷却模块在低温情况下启动时，由于冷却回路内冷却介质阻力增大，冷却模块内的泵启动困难，导致冷却模块无法正常工作，大大限制了冷却模块的低温环境工作能力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块，解决了现有的大功率液冷充电枪线冷却模块低温启动困难的问题。
5.本实用新型所采用的技术方案是，用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块，包括散热器，散热器上设置固定支架，固定支架上设置散热风扇，固定支架侧边设置膨胀壶，散热器底部设置集成阀岛，散热器出口连接膨胀壶入口，膨胀壶上设置泵，膨胀壶出口管路分为两路，一路管路连接管路出口，管路出口通过充电枪线连接管路入口，管路入口通过集成阀岛连接散热器进口，另一路管路通过集成阀岛直接连接散热器进口，散热风扇、泵通过线束连接至控制单元。
6.本实用新型的特点还在于，
7.集成阀岛呈上凸台阶结构，集成阀岛上端面开设入口b，集成阀岛与开设台阶相对的侧面底部开设出口c，在集成阀岛上与出口c垂直的一侧面底部开设入口a，入口b与出口c内部流道连通，入口a与出口c内部流道连通，入口a与出口c之间流道结构上设置温控阀。
8.膨胀壶出口管路包括管路a，管路a通过一转二转接头分别连接管路b和管路c，管路b通过直角接头连接管路d，管路d连接管路出口，管路出口通过充电枪线连接管路入口，管路入口连接管路e，管路e连接入口b，入口b通过出口c连接散热器进口；管路c连接入口a，入口a通过出口c连接散热器进口。
9.出口c的通道上设置温度传感器。
10.管路a上设置温压传感器。
11.膨胀壶上设置液位报警器。
12.液位报警器、温压传感器、温度传感器、温控阀均通过线束连接至控制单元。
13.散热器采用平行流结构，内部流道采用i型流。
14.本实用新型的有益效果是：本实用新型利用集成阀岛控制，保证了冷却模块内部泵在低温条件下正常启动工作，同时通过液冷方式及时带走充电枪线大功率充电产生的热量，保证了充电枪线的使用安全和寿命，同时冷却模块体积更小，重量更轻，噪音更低，防水等级达到最高等级ip68，适宜在快充、超级快充桩上推广使用。
附图说明
15.图1是本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的结构示意图；
16.图2是本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的集成阀岛结构示意图；
17.图3是本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的原理图。
18.图中，1.管路入口，2.管路出口，3.散热器，4.固定支架，5.散热风扇，6.控制单元，7.液位报警器，8.线束，9.膨胀壶，10.泵，11.管路a，12.温压传感器，13.管路b，14.管路c，15.温度传感器，16.集成阀岛，16-1.入口a，16-2.入口b，16-3.出口c，17.管路d，18.管路e，19.温控阀。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
20.本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的结构，如图1所示，包括散热器3，散热器3上设置固定支架4，固定支架4上设置散热风扇5，固定支架4侧边设置膨胀壶9，散热器3底部设置集成阀岛16，散热器3出口连接膨胀壶9入口，膨胀壶9上设置泵10，膨胀壶9出口管路分为两路，一路管路连接管路出口2，管路出口2通过充电枪线连接管路入口1，管路入口1通过集成阀岛16连接散热器3进口，另一路管路通过集成阀岛16直接连接散热器3进口，连接管路入口1、散热风扇5、泵10通过线束8连接至控制单元6。
21.集成阀岛16呈上凸台阶结构，如图2所示，集成阀岛16上端面开设入口b16-2，集成阀岛16与开设台阶相对的侧面底部开设出口c16-3，在集成阀岛16上与出口c16-3垂直的一侧面底部开设入口a16-1，入口b16-2与出口c16-3内部流道连通，入口a16-1与出口c16-3内部流道连通，入口a16-1与c16-3之间流道结构上设置温控阀19，温控阀19用于控制入口a16-1与出口c16-3的内部流道的通断，入口b16-2与出口c16-3内部流道连通。其中，温控阀19可以替换为电磁阀或者其他阀体，取决于整个控制逻辑。
22.膨胀壶9出口管路包括管路a11，管路a11上设置温压传感器12，用于监测膨胀壶9出口管路压力和冷却介质温度。管路a11通过一转二转接头分别连接管路b13和管路c14，管路b13通过直角接头连接管路d17，管路d17连接管路出口2，管路出口2通过充电枪线连接管路入口1，管路入口1连接管路e18，管路e18连接集成阀岛16上的入口b16-2，入口b16-2通过出口c16-3连接散热器3进口；管路c14连接集成阀岛16上的入口a16-1，入口a16-1通过出口c16-3连接散热器3进口。
23.出口c16-3的通道上设置温度传感器15，用于监测散热器3入口冷却介质温度，散
热器3采用平行流结构，内部流道采用i型流，相对于现有的u型流换热效率更高。
24.膨胀壶9上设置液位报警器7，用于监测膨胀壶9中冷却介质的含量，泵10为整个回路冷却介质提供流动动力。
25.液位报警器7、温压传感器12、温度传感器15、温控阀19均通过线束8连接至控制单元6，控制单元6控制整个模块中各零部件的启停，通过接收到的传感器反馈信号，控制散热风扇5和泵10的转速以调节系统冷却效率。
26.本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的工作原理为：如图3所示，当充电枪线开始给车辆进行充电，控制单元6控制泵10启动，泵10驱动回路中冷却介质从膨胀壶9流出，集成阀岛16内部的温控阀19关闭，入口a16-1到出口c16-3内部通道关闭，冷却介质流经充电枪线，枪线工作产生的热量通过热传导传至冷却介质，冷却介质温度上升，温度上升后的冷却介质从集成阀岛16入口b16-2流入，从出口c16-3流出，流向散热器3，此时若温度传感器15检测的温度没有达到散热风扇5设定的工作温度，则散热风扇5暂时不启动，当温度达到散热风扇5设定的工作温度时，散热风扇5开始工作，散热器3通过热交换将冷却介质热量散发到空气中，散热风扇5加快散热器3附近空气流动，降温后的冷却介质流经膨胀壶9，通过泵10增压，继续流动，形成完整回路循环。
27.由于温度影响冷却介质粘性系数，当冷却介质温度较低时，流经充电枪线的整个回路中冷却介质沿程阻力增大，泵10需提供更大动力以驱动冷却介质流动，当温度低于某一临界值时，流经充电枪线的回路冷却介质流动阻力过大，泵10无法提供所需动力，即无法正常启动，此时，控制单元6控制集成阀岛16内部的温控阀19打开，入口a16-1到出口c16-3内部通道打开，冷却介质可直接经过集成阀岛16流入散热器3，枪线中的冷却介质不流动，减少整个回路的流动阻力，减小泵10负荷，此时泵10正常启动，当工作一段时间后，枪线中冷却介质温度上升至某一温度后，回路阻力减小，泵10可满足冷却介质流动所需动力后，温控阀19关闭，入口a16-1到出口c16-3的内部通道关闭，枪线中冷却介质开始流动形成循环回路，开始对枪线进行冷却散热。
28.本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块的工作过程为：本实施例中的工作环境温度范围为-40℃-50℃，冷却介质采用二甲基硅油，管路入口1和管路出口2为冷却模块与充电枪线连接口，分别连接充电枪线冷却管路出口和冷却管路入口，形成完整的冷却介质流动回路，向膨胀壶9中注入适量冷却介质。
29.当充电枪线开始工作时，泵10启动，回路中冷却介质开始流动，冷却介质流经管路b13、管路d17、管路出口2，流入充电枪线，通过热传导带走充电枪线产生的热量，通过管路入口1流经管路e18后，流入集成阀岛16入口b16-2，然后从出口c16-3流入散热器3，流入膨胀壶9，经泵10增压后，冷却介质流入管路，形成循环回路。当枪线工作一段时间后，冷却介质温度上升至散热器风扇5工作温度时，散热风扇5开始工作，散热风扇5加快散热器3周边空气流动，加速散热器3与周边环境换热，加速冷却介质降温，降温后的冷却介质进入循环回路。
30.若开始启动时，回路中冷却介质温度较低，流经充电枪线的整个回路冷却介质阻力过大，泵10无法克服时，通过集成阀岛16内部的温控阀19控制冷却介质直接从集成阀岛16的入口a16-1流向出口c16-3，流入散热器3，减少泵10需克服的冷却介质流动阻力，使泵10正常运转，冷却介质在回路中开始循环。
31.当枪线工作发热一段时间后，枪线中冷却介质温度上升，冷却介质粘性系数降低，流经充电枪线回路阻力减小，当流经充电枪线回路阻力泵可以克服时，集成阀岛16内部的温控阀19关闭，集成阀岛16入口a16-1到出口c16-3内部流道关闭，冷却介质流经管路b13、管路d17、充电枪线，再流入集成阀岛16入口b16-2，再从出口c16-3流入散热器3，形成循环回路。
32.本实用新型用于解决内部泵低温启动困难的液冷充电枪线冷却模块，利用集成阀岛控制，解决了冷却模块内部泵低温条件下启动困难的问题，同时在满足大功率液冷枪线降温冷却需求的情况下，保证了枪线的使用安全和寿命。其次，冷却模块具备体积小，重量轻，噪音低，防水等级可达到ip68，适合快充桩、超级快充桩上推广使用。