充电单元温度调节系统、充电箱、换电站及储能站

技术领域

本发明涉及电动车换电领域，特别涉及一种充电单元温度调节系统、充电箱、换电站及储能站。

背景技术

目前，汽车尾气的排放仍然是环境污染问题的重要因素，为了治理汽车尾气，人们研制出了天然汽车、氢燃料汽车、太阳能汽车和电动汽车以替代燃油型汽车。而其中最具有应用前景的是电动汽车。目前的电动汽车主要包括直充式和快换式两种。

由于受充电时间和地点的限制，目前很多新能源电动汽车逐步采用快换式(即，快速更换电池的模式)进行能源补给。

换电站内充电机都是大功率消耗设备，整个换电站充电机功率都在600KW以上。充电机的整体效率一般在90％左右，10％左右的都消耗在充电机(准确讲，是消耗在充电机功率模块上)上，这些消耗最终导致充电机功率模块发热，降低模块使用寿命，控制不得当，会直接导致模块损坏。因此，需要对充电机实施必要的降温措施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了消除上述风险，提供一种充电单元温度调节系统、充电箱、换电站及储能站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种充电单元温度调节系统，所述充电单元用于对电动汽车的快换电池包进行充电，该温度调节系统用于对所述充电单元的温度进行调节，所述温度调节系统包括：

流体循环单元，所述流体循环单元与所述充电单元相对应设置，用于吸收所述充电单元产生的热量；

流体供应单元，所述流体供应单元用于为所述流体循环单元提供流体；以及

流体冷却单元，所述流体冷却单元连接于所述流体循环单元和所述流体供应单元之间，用于冷却流经所述流体冷却单元的流体。

在本方案中，通过流体循环单元对充电单元进行冷却，使得充电单元能够在正常温度内工作。

优选地，所述换电站或储能站具有对所述电池包充电的多个充电仓，所述充电单元设于所述充电仓内。

在本方案中，这种设置比充电单元集中放置更易于充电单元的散热。

优选地，所述流体循环单元设于所述充电仓内所述充电单元的上表面或下表面。

在本方案中，流体循环单元直接覆盖充电单元的表面，更易于为充电单元冷却。

优选地，所述流体循环单元包含与所述充电单元大小匹配的循环管路。

优选地，所述流体循环单元设于所述充电单元的内部和/或外部。

优选地，所述流体循环单元贴设于所述充电单元的壳体的内壁和外壁上。

优选地，所述充电单元设置于充电仓中电池包放置位置的上方，设置在外壁上的所述流体循环单元设于所述充电单元和所述电池包之间。

优选地，所述充电单元的外壁上还设置有移动单元，所述移动单元用于在上下方向上移动对应的所述流体循环单元以使得所述流体循环单元接触所述电池包的上表面。

在本方案中，通过设置移动单元，可以利用流体循环单元对电池包也进行散热。

优选地，所述流体供应单元包含储液装置和输送装置，所述输送装置用于将所述储液装置中的流体输送到所述流体循环单元。

优选地，所述温度调节系统包括：靠近所述充电单元设置的散热风机。

优选地，所述温度调节系统还包括：截止阀，所述截止阀设于所述流体循环单元的入口端。

一种充电箱，其包括如上所述的充电单元温度调节系统。

一种换电站，其包括如上所述的充电单元温度调节系统。

一种储能站，其包括如上所述的充电单元温度调节系统。

本发明的积极进步效果在于：通过流体循环单元对充电单元进行冷却，使得充电单元能够在正常温度内工作。该充电箱、换电站及储能站具有相同效果。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的换电站的平面结构示意图。

图2为根据本发明的一个实施例的充电架的结构示意图。

图3为根据本发明的一个实施例的温度调节系统的模块结构示意图。

图4为根据本发明的一个实施例的充电仓的结构示意图。

图5为根据本发明的另一个实施例的充电仓的结构示意图。

附图标记说明：

换电站100

全功能集装箱110

充电室111

换电平台112

监控室113

充电集装箱120

换电小车130

码垛机140

轨道150

充电架160

充电仓161

充电单元162

充电单元温度调节系统200

流体循环单元210

流体供应单元220

流体冷却单元230

电磁截止阀240

移动单元250

电池包300

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

图1根据本发明的一个实施例示出了一种换电站100。

该换电站100为集装箱式换电站100。该换电站100包括：全功能集装箱110和充电集装箱120(充电箱)。

全功能集装箱110包括：充电室111、换电平台112和监控室113。充电集装箱120垂直地连接于全功能集装箱110，并与全功能集装箱110的充电室111连通。

全功能集装箱110的充电室111和充电集装箱120中设置充电架160。监控室113用于监控整个换电站的运行。换电平台112用于给车辆换电。

换电站100中还设有换电小车130和码垛机140。换电小车130能够在换电平台112和充电室111之间移动，该移动一般为直线移动，其移动方向一般垂直于码垛机140的移动方向。码垛机140可沿着轨道150在充电室111和充电集装箱120中来回移动，以能够接触到每个充电架160。

车辆停靠于换电平台112上，换电小车130在垂直于轨道150的方向上在换电平台112和充电室111之间移动，以将待充电的电池300从车辆上拆卸并运送到码垛机140，或从码垛机140上接收充满电的电池300并将其运送并安装到车辆上。

码垛机140沿着轨道150移动，将待充电的电池300移动到充电室111中的各个充电架160上进行充电，或者从充电室111中的各个充电架160上取出充满电的电池300，并将其转移到换电小车130上。

车辆可以是例如SUV、小轿车、越野车、卡车、大巴等各种快换式的电动车或混合动力车。

当然，本发明的换电站100也可以是其他类型和形式。

如图2所示，充电架160包括多个充电仓161，充电仓161用于放置电池300，并且每个充电仓161内设有一个充电单元162，根据需要通过充电单元162对相对应的电池300进行充电。

本发明的一个实施例的充电单元温度调节系统200应用于上述换电站100的充电室111以及充电集装箱120。

该充电单元温度调节系统200用于对充电过程中的充电单元162的温度进行调节。

如图3所示，充电单元温度调节系统200包括：流体循环单元210，流体循环单元210与充电单元162相对应设置，用于吸收充电单元162产生的热量；流体供应单元220，流体供应单元220用于为流体循环单元210提供流体；以及流体冷却单元230，流体冷却单元230连接于流体循环单元210和流体供应单元220之间，用于冷却流经流体冷却单元230的流体。

通过流体在流体循环单元210内的循环流动与充电单元162进行热交换，从而冷却充电单元162，使得充电单元162的温度维持在正常工作温度范围内。

现有技术中用于冷却其中流经的流体的流体冷却单元230已经有很多，在此不再赘述。

充电单元162设置于充电仓161中并且与电池包300一对一设置，这种设置比充电单元162集中放置更易于充电单元162的散热。

图4根据本发明的一个实施例示意了充电仓161的一个示意。流体循环单元210设于充电仓161内充电单元162的上表面或下表面。

流体循环单元210直接覆盖充电单元162的表面，与充电单元162的表面直接接触，可以更有效地为充电单元162冷却。

流体循环单元210包含与充电单元162大小匹配的循环管路。

这样，循环管路覆盖流体循环单元210的整个上表面或下表面，增加了接触面积，可以更有效地与充电单元162进行换热，从而冷却充电单元162。

流体循环单元210设于充电单元162的内部和/或外部。

充电单元162可以是液冷型充电机，该液冷型充电机的内部会设置液冷回路(流体循环单元210)。但是本发明并不局限于此，也可以在非液冷型的充电单元162的内部另外设置循环管路。

流体循环单元210贴设于充电单元162的壳体的内壁和外壁上。循环管路这样设置更为方便，而且不会干涉充电单元162内部的其他元件。

充电单元162设置于充电仓161中电池包300放置位置的上方，设置在外壁上的流体循环单元210设于充电单元162和电池包300之间，即设置在充电单元162的下表面的流体循环单元210。

图5根据本发明的另一个实施例示意了充电仓161的一个示例。

充电单元162的外壁上还设置有移动单元250，移动单元250用于在上下方向上移动对应的流体循环单元210以使得流体循环单元210接触电池包300的上表面。

通过设置移动单元250，可以利用流体循环单元210对电池包300也进行散热，从而实现对充电单元162和电池包300同时进行冷却。

移动单元250可以是由直线电机、液压电机、旋转电机等中的一个或多个驱动的具有可伸缩臂或可上下移动的壁的装置。当然，可选择地，移动单元250也可以是其他形式。

流体供应单元220包含储液装置和输送装置，输送装置用于将储液装置中的流体输送到流体循环单元210。

输送装置可以是活塞泵、齿轮泵、叶片泵、离心泵、轴流泵等水泵。

充电单元温度调节系统包括：靠近充电单元162设置的散热风机。通过散热风机，更好地对充电单元162进行散热。

充电单元温度调节系统还包括：截止阀，优选地为电磁截止阀240，截止阀设于流体循环单元210的入口端。

当环境温度较低时，充电单元162自然散热即可，此时利用电磁截止阀240停止用液冷散热。

充电单元162包括转换器，该转换器将外部电源转换为直流电。充电单元162还可以包括降压器、增压器、排线等等其他元件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于装置或元件被正常使用时的放置位置，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须在任何时刻都具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，除非文中另有说明。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。