一种智能充电桩用温控液组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车使用的大功率充电桩领域，具体涉及一种智能充电桩用温控液组合物及其制备方法。

背景技术

近年来，随着电动汽车的保有量越来越高，充电时间过长也是电动汽车让普通消费者难以接受的原因之一，为了缩短充电时间，保证与燃油车的加油时间大致相同，各国正在积极的研发大功率充电，而大功率的充电功率通常要在350～600kw，才能保证在充电15分钟的情况下，电动汽车的行驶里程达到400km。

在大功率充电中，电缆的发热始终是个难以避免的问题，传统的方式是通过加大电缆内铜导体的横截面积来增大电缆的载流能力，但是如果电流达到350A～600A时，电缆的铜导体的横截面积需要达到120～240mm

传统的风冷技术早已不能满足散热需求，液冷技术成为目前最可靠的解决方案。液冷散热技术可以同时解决充电模块故障率高及噪声大的问题。充电模块及系统内部的发热器件通过冷却液与散热器进行热交换，与外部环境完全隔绝，与灰尘、易燃易爆气体等无接触。故液冷充电系统可靠性远高于传统的风冷充电系统，同时液冷充电模块无散热风扇，通过水泵驱动冷却液散热，模块自身零噪声。液冷模块的散热能力相较强制风冷模块低10～20℃，还拥有更高IP等级的防护，适应多粉尘等恶劣场景应用，寿命延长1～2倍，后期维护和检修减少，降低运营成本。但目前电缆的液冷技术存在散热难、与三元乙丙胶等橡胶的兼容性差、金属防腐蚀能力差等痛点。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明目的在于提供一种智能充电桩用温控液组合物及其制备方法，该温控液与三元乙丙胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶有良好的兼容性，且具有优异的金属防腐蚀能力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能充电桩用温控液组合物，其各组分按重量份数的构成为：

优选地，所述醇类混合物为乙二醇与1,2丙二醇按照质量比1:1组成的混合物。

优选地，所述去离子水的电导率小于0.1μs/cm。

优选地，所述磷酸盐为氨基三亚甲基膦酸四钠、乙二胺四亚甲基磷酸钠和羟基乙叉二膦酸四钠中一种或几种的混合物。

优选地，所述硅酸盐为甲基硅酸钠、乙烯基硅酸钠、氨丙基硅酸钠和聚醚有机二硅酸钠中的一种或几种的混合物。

优选地，所述有机酸为对叔丁基苯甲酸、癸二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、戊二酸和甲基磺酸中的一种或几种的混合物。

优选地，所述锌盐为碳酸锌和植酸锌中的一种或二者的混合物。

本发明还提供了所述智能充电桩用温控液组合物的制备方法为：按配比，向醇类混合物中加入去离子水，室温下机械搅拌0.5-1h，升温至40-50℃，再依次加入磷酸盐、硅酸盐以及锌盐，40-50℃恒温机械搅拌1.5-2.5h，再加入有机酸，室温下机械搅拌0.5-1.5h，即得到智能充电桩用温控液组合物。

与已有技术相比，本发明的温控液组合物防冻性能好(冰点在-35℃)，与三元乙丙胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶组成的充电桩系统的密封件有良好的兼容性，具有优异的金属防腐蚀能力，因此具有良好的应用推广前景。本发明的有益效果具体体现在：

(1)本发明的温控液组合物添加了有机酸作为缓蚀剂，使温控液与三元乙丙胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶有良好的兼容性；

(2)本发明的配方体系中采用有机酸、磷酸盐、硅酸盐与锌盐作为温控液的添加剂，四者具有协同效果，可在铝、铜等金属表面形成保护层，提高温控液的对金属(铜、铝)缓蚀效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明，阐明本发明的特征和优点，下列实施例并不是对本发明的限定，本领域专业技术人员根据本发明的思路和原料配比整理出的配方也属于本发明的保护范围。

下述实施例中智能充电桩用温控液组合物的具体制备方法为：

将1,2丙二醇与乙二醇按照质量比1:1混合，室温下以800转/分钟搅拌1h，形成醇类混合物。向醇类混合物中加入电导率小于0.1μs/cm的去离子水，室温下以800转/分钟搅拌0.5h，形成醇类混合物溶液。将醇类混合物溶液升温到40℃，再依次加入磷酸盐、硅酸盐以及锌盐，在40℃恒温下以800转/分钟搅拌2h；再加入有机酸，室温下以800转/分钟搅拌1h，即得到智能充电桩用温控液组合物。

下述实施例所得冷却液的性能测试方法(或标准)如下：

密封件相容性测试方法：可参照电动汽车冷却液(NB/SH/T6047-2021)，在温度70℃下将三元乙丙胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶或热塑性聚氨酯弹性体橡胶置于温控液中，通过168h浸泡后，测量试样体积变化率、硬度变化(IRRD)、断裂拉伸强度变化率以及扯断伸长率。

金属防腐蚀性能检测方法：发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法)SH/T0085-91。

实施例1

一种智能充电桩用温控液组合物，包括下列重量份原料：1,2丙二醇24份，乙二醇24份，去离子水49.6份，氨基三亚甲基磷酸盐0.3份，乙二胺四亚甲基磷酸盐0.3份，甲基硅酸钠0.5份、乙烯基硅酸钠0.5份，对叔丁基苯甲酸0.2份，癸二酸0.2份，甲基磺酸0.3份，碳酸锌0.03份。

实施例2(不含有机酸)

本实施例所配置的温控液与与实施例1的区别在于不含对叔丁基苯甲酸、癸二酸以及甲基磺酸。

实施例3(不含磷酸盐)

本实施例所配置的温控液与与实施例1的区别在于不含氨基三亚甲基磷酸盐以及乙二胺四亚甲基磷酸盐

实施例4(不含硅酸盐)

本实施例所配置的温控液与与实施例1的区别在于不含甲基硅酸钠以及乙烯基硅酸钠。

实施例5(不含锌盐)

本实施例所配置的温控液与与实施例1的区别在于不含碳酸锌。

对比例1(钼酸钠、硅酸钾以及苯并三氮唑替代有机酸)

一种智能充电桩用温控液组合物，包括下列重量份原料：1,2丙二醇24份，乙二醇24份，去离子水49.6份，氨基三亚甲基磷酸盐0.3份，乙二胺四亚甲基磷酸盐0.3份，甲基硅酸钠0.5份、乙烯基硅酸钠0.5份，钼酸钠0.2份，硅酸钾0.2份，苯并三氮唑0.3份，碳酸锌0.03份。

对比例2(有机酸不一样)

一种智能充电桩用温控液组合物，包括下列重量份原料：1,2丙二醇24份，乙二醇24份，去离子水49.6份，氨基三亚甲基磷酸盐0.3份，乙二胺四亚甲基磷酸盐0.3份，甲基硅酸钠0.5份、乙烯基硅酸钠0.5份，对叔丁基苯甲酸0.2份，邻苯二甲酸0.2份、戊二酸0.3份，碳酸锌0.03份。

上述各实施例与对比例所配置的温控液的金属防腐蚀性能与密封件相容性的检测结果如表1所示。

表1温控液的金属防腐蚀性与密封件相容性检测结果

根据表1可知，实施例1的玻璃器皿腐蚀质量变化的绝对值明显小于实施例2至实施例5以及对比例1，这是由于实施例1中含有有机酸、磷酸盐、硅酸盐与锌盐，该四者具有协同效果，可在铝、铜等金属表面形成保护层，提高温控液对金属(铜、铝)缓蚀效果；实施例1、实施例3至实施例5以及对比例2的密封件相容性的绝对值小于实施例2以及对比例1，这是由于实施例1、实施例3至实施例5以及对比例2中含有的有机酸对三元乙丙胶、硅橡胶、氢化丁腈橡胶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶有良好的兼容性。

以上所述仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。