冷却组件及包括其的充换电站、储能站

技术领域

本发明涉及一种冷却组件。

本发明还涉及一种包括上述冷却组件的充换电站、储能站。

背景技术

现有充换电站、储能站中，充电模块集中放置在充电机柜上，充电电池放置于电池仓中，通过风冷对充电机柜、电池仓进行温度控制。使用风冷的方式进行温度控制，主要缺点有：充电模块集中供电，整体散热量大，通过风冷进行温度调控效率低，影响充电设备充电效率及使用寿命；风冷调温系统需在换电站上设计进排风窗，影响换电站的外观及形象，甚至有进水的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的充换电站、储能站采用风冷进行温度控制，温控效率低的缺陷，提供一种冷却组件及包括其的充换电站、储能站。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种冷却组件，包括：

若干类别的冷却对象，每个类别的冷却对象的数量为多个；

若干冷却系统，类别相同的冷却对象共用一个冷却系统；每个所述冷却系统包括，

若干冷却管路，对应该类别中的多个冷却对象；

冷却单元，所述冷却单元具有主输出口和主输入口；

主输入管，所述主输入管的一端与所述冷却单元的主输出口相连通，所述主输入管的另一端与所述冷却管路的入口连通；

主输出管，所述主输出管的一端与所述冷却单元的主输入口相连通，所述主输出管的另一端与所述冷却管路的出口连通。

较佳地，所述冷却对象的类别为充电模组、充电电池、电池托盘中的一个或多个。

较佳地，所述冷却对象为充电模组，所述冷却管路直接安装于所述充电模组的内部和/或外表面。

较佳地，所述冷却对象为充电模组，所述充电模组的表面安装有冷却载体，所述冷却管路设于所述冷却载体内。

较佳地，所述冷却载体包括散热片或液冷板，所述散热片、液冷板的材料为石墨、铜、铝中的至少一种。

较佳地，所述冷却对象为充电电池，所述冷却管路设置于所述充电电池的内部和/或外表面。

较佳地，所述冷却组件还包括若干充电盘，所述充电盘与所述充电电池对应设置；所述充电盘上设有充电接头、冷却接头，所述充电接头用于插接在所述充电电池的充电接口上，所述冷却接头的一端与所述主输入管和主输出管连通，所述冷却接头的另一端与所述冷却管路连通。

较佳地，所述冷却对象为电池托盘，所述电池托盘用于放置充电电池，所述冷却管路设置于所述电池托盘内。

较佳地，所述冷却组件还包括若干快换接头，所述快换接头与所述电池托盘对应设置；所述快换接头包括托盘输入接头、托盘输出接头，所述托盘输入接头与所述主输入管相连通，所述托盘输入接头用于插接在所述冷却管路的入口上，所述托盘输出接头与所述主输出管相连通，所述托盘输出接头用于插接在所述冷却管路的出口上。

较佳地，所述冷却组件还包括若干充电仓，若干冷却对象分散设置于若干充电仓中。

较佳地，所述冷却组件包括框架，所述框架围成若干充电区域，所述充电区域用于放置所述充电仓，所述主输入管、主输出管沿所述框架的延伸方向布设。

较佳地，所述框架包括若干立柱和若干横杆，所述立柱竖向设置，所述横杆横向设置，所述立柱与所述横杆的交叉处相连接，所述主输入管、主输出管沿所述立柱、横杆的延伸方向布设。

较佳地，所述冷却系统还包括：

切断阀，所述切断阀设置于所述冷却管路的入口；

传感器、阀门控制器，所述传感器用于检测充电电池是否到位并生成第一信号或第二信号，所述第一信号表示充电电池已到位，所述第二信号表示充电电池未到位，所述传感器还用于将生成的第一信号或第二信号传送给所述阀门控制器；所述阀门控制器用于接收到所述第一信号后控制所述切断阀打开，所述阀门控制器还用于接收到所述第二信号后控制所述切断阀关闭。

较佳地，所述冷却系统还包括温度感应器，所述温度感应器用于检测所述充电电池的温度并在所述充电电池的温度超过阈值时生成超温信号，所述温度感应器还用于传送超温信号给所述阀门控制器，所述阀门控制器用于接收到所述第一信号后还需接收到所述超温信号才能控制所述切断阀打开。

本发明还提供一种充换电站，包括上述冷却组件。

本发明还提供一种储能站，包括上述冷却组件。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

该冷却组件及包括其的充换电站、储能站，不同的冷却对象采用独立的冷却系统，可根据冷却对象的不同的温度情况进行温度控制，控制方法简单直接，便于收集并精确控制冷却组件内的温度情况。

附图说明

图1为本发明冷却组件的充电电池所对应的冷却系统的结构示意图。

图2为图1所示的冷却组件的充电电池所对应的冷却系统的局部放大图。

图3为图1所示的冷却组件的充电电池所对应的冷却系统的单层连接示意图。

图4为图1所示的冷却组件的充电电池所对应的冷却系统的连接示意图。

图5为本发明冷却组件的充电模组所对应的冷却系统的结构示意图。

图6为图5所示的冷却组件的充电模组所对应的冷却系统的局部放大图。

图7为图5所示的冷却组件的充电模组所对应的冷却系统的单层连接示意图。

图8为图5所示的冷却组件的充电模组所对应的冷却系统的连接示意图。

图9为本发明冷却组件的电池托盘所对应的冷却系统的结构示意图。

图10为图1所示的冷却组件的充电仓的结构示意图。

图11为图10所示的充电仓内的充电盘的结构示意图。

图12为图10所示的充电仓内的电池托盘的结构示意图。

附图标记说明

充电仓1，充电模组11，模组本体111，散热片112，充电电池12，电池托盘13；

冷却对象2；

冷却单元3，主输出口31，主输入口32；

主输入管4；

主输出管5；

冷却管路6；

充电盘7，充电接头71，冷却接头72；

框架8，立柱81，横杆82；

控制室9；

切断阀10；

传感器20；

阀门控制器30；

温度感应器40。

具体实施方式

下面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所述的实施例范围之中。

如图1至图9所示，本发明提供一种冷却组件，包括若干充电仓1，每个充电仓1内可设有若干部件。在冷却组件运行的过程中，需要对充电仓1进行降温时，位于充电仓1内的部件则都有可能被作为冷却对象2，需要对其进行降温。

充电仓1内通常会设有充电模组11、充电电池12和电池托盘13，充电模组11用于对充电电池12进行充电，电池托盘13用于托住充电电池12。在冷却组件运行的过程中，充电模组11、充电电池12充电时都会产生热量，常需要对充电模组11、充电电池12进行降温；而电池托盘13托住充电电池12，对电池托盘13进行降温，也能达到对充电电池12进行降温的效果。因此，充电模组11、充电电池12和电池托盘13都有可能作为冷却对象2，对其进行降温。

为了实现上述降温效果，该冷却组件，包括若干冷却系统，类别相同的冷却对象2共用一个冷却系统。比如，如图1至图4所示，多个充电仓1内的充电电池12共用一个冷却系统；再比如，如图5至图8所示，多个充电仓1内的充电模组11共用一个冷却系统；再比如，如图9所示，多个充电仓1内的电池托盘13共用一个冷却系统。

其中，每个冷却系统包括冷却单元3、主输入管4、主输出管5和若干冷却管路6，对应类别的每个冷却对象2均设置有一个冷却管路6；冷却单元3具有主输出口31和主输入口32；主输入管4的一端与冷却单元3的主输出口31相连通，主输入管4的另一端与冷却管路6的入口连通；主输出管5的一端与冷却单元3的主输入口32相连通，主输出管5的另一端与冷却管路6的出口连通。冷却剂从冷却单元3的主输出口31流出，从主输入管4分别流入各条冷却管路6中，对冷却管路6所对应的冷却对象2进行冷却，再经由主输出管5回到冷却单元3中。

类别相同的冷却对象2共用一个冷却系统，不同类别的冷却对象2的冷却系统不连通，使每个冷却系统根据不同的冷却对象2的温度情况分别控制，有利于冷却对象2的温度的精确控制。

比如，充电模组11、充电电池12在工作时的温度情况是不同的，采用两个独立的冷却系统分别对其进行针对性控制，可以提高充电模组11、充电电池12的温度控制的精确度。再比如，电池托盘13所对应的冷却系统，在充电电池12的温度不高时，可以不开启；而在充电电池12的温度过高时，才开启电池托盘13所对应的冷却系统，以加强对充电电池12的冷却。

如图1至图4所示，当冷却对象2为充电电池12时，对应的冷却系统只与充电电池12上的冷却管路6相连通。

如图10和图11所示，当冷却对象2为充电电池12时，冷却管路6可设置于充电电池12的内部，也可设置于充电电池12的外表面。充电仓1内还设置有充电盘7，充电盘7上设有充电接头71、冷却接头72，充电接头71用于插接在充电电池12的充电接口上，冷却接头72的一端与主输入管4和主输出管5连通，冷却接头72的另一端与冷却管路6连通。

将充电接头71、冷却接头72都集成在充电盘7上，将充电接头71与充电电池12的充电接口相连接的同时，冷却接头72也与冷却管路6相连接，充电与冷却同时启动，简化了系统控制。

如图5至图8所示，当冷却对象2为充电模组11时，对应的冷却系统的冷却管路6设置于充电模组11上。

当冷却对象2为充电模组11时，冷却管路6可以直接安装于充电模组11的内部和/或外表面，也可以在充电模组11的表面安装有冷却载体，冷却管路6设于冷却载体内。冷却载体可以为散热片或液冷板，散热片、液冷板的材料为石墨、铜、铝中的至少一种。图10所示为充电模组11的一种可选的冷却结构，充电模组11包括模组本体111和贴附于模组本体111的表面的散热片112，冷却管路6设置于散热片112中。当冷却剂从冷却管路6中流过时，对散热片112进行冷却，从而对模组本体111进行冷却。

如图9所示，冷却对象2除了充电模组11、充电电池12，还可以为电池托盘13。当电池托盘13为冷却对象2时，对应的冷却系统的冷却管路6设置于电池托盘13上。

如图12所示，当冷却对象2为电池托盘13，电池托盘13用于放置充电电池12，冷却管路6设置于电池托盘13内。充电仓1内还设置有快换接头，快换接头包括托盘输入接头、托盘输出接头，托盘输入接头与主输入管4相连通，托盘输入接头用于插接在冷却管路6的入口上，托盘输出接头与主输出管5相连通，托盘输出接头用于插接在冷却管路6的出口上。

设置于电池托盘13上的冷却管路6的入口、出口，伸出至电池托盘13的外部。在需要对电池托盘13进行冷却时，将快换接头插到位于电池托盘13上的冷却管路6上，即可将该冷却管路6接入冷却通道中。

充电模组11、充电电池12和电池托盘13可同时作为冷却对象2，设置三个相互独立的冷却系统对其进行冷却，也可以选择充电模组11、充电电池12和电池托盘13中的一个或多个设置对应的冷却系统。本实施例的冷却对象2，示例为充电模组11、充电电池12和电池托盘13，但并不限定于此，也可以为任何其它需要冷却的部件。

如图1和图2所示，该冷却组件包括框架8，框架8围成若干充电区域，每个充电区域内放置一个充电仓1，主输入管4、主输出管5排布于框架8内。先通过框架8隔离出若干充电区域，再在每个充电区域安装一个充电仓1，而各种管路(比如主输入管4、主输出管5)可以布置在框架8内，沿框架8的走向排布。框架式结构，结构简单，便于充电仓的安装和管路布置。

具体而言，框架8包括若干立柱81和若干横杆82，立柱81竖向设置，横杆82横向设置，主输入管4、主输出管5排布于立柱81、横杆82内。通过上述方式，可以将若干充电仓1阵列排布，而主输入管4、主输出管5的布线距离可以控制在较短的距离。

其中，框架8还围成控制室9，冷却单元3放置于控制室9内。当该冷却组件的冷却系统为多个时，多个冷却系统的冷却单元3均放置于该控制室9内。

如图4和图7所示，充电模组11、充电电池12对应的冷却系统还包括切断阀10、传感器20和阀门控制器30，切断阀10设置于冷却管路6的入口；传感器20用于检测充电电池12是否到位并生成第一信号或第二信号，第一信号表示充电电池12已到位，第二信号表示充电电池12未到位，传感器20还用于将生成的第一信号或第二信号传送给阀门控制器30；阀门控制器30用于接收到第一信号后控制切断阀10打开，阀门控制器30还用于接收到第二信号后控制切断阀10关闭。切断阀10设于冷却管路6上，传感器20设于充电仓1内靠近充电电池12的位置。

当传感器20检测到充电仓1内有充电电池12时，传感器20生成第一信号并传送给阀门控制器30，阀门控制器30接收到第一信号后控制切断阀10打开，令冷却管路6导通。当传感器20检测到充电仓1内没有充电电池12时，传感器20生成第二信号并传送给阀门控制器30，阀门控制器30接收到第二信号后控制切断阀10断开，令冷却管路6截断。通过设置切断阀10，可以保证只有在充电仓1内有充电电池12时才能使冷却管路6导通，保证了冷却系统的安全性，避免了误操作带来的损失。传感器20可以为接近传感器或光电传感器。

如图9所示，电池托盘13对应的冷却系统除了包括切断阀10、传感器20和阀门控制器30，还包括温度感应器40，温度感应器40用于检测充电电池12的温度并在充电电池12的温度超过阈值时生成超温信号，温度感应器40还用于传送超温信号给阀门控制器30，阀门控制器30用于接收到第一信号后还需接收到超温信号才能控制切断阀10打开。温度感应器40可为光纤温度传感器或其它温度传感器。温度传感器40有多个测温点，多个测温点分散于充电电池12的内部或外部的多个区域，根据检测到充电电池12的多个温度中的最高温度作为温度传感器40的温度。

在正常充电模式，充电模组11、充电电池12对应的冷却系统的切断阀10打开，令充电模组11、充电电池12对应的冷却系统启动，而电池托盘13对应的冷却系统处于关闭状态。若充电电池12的温度超过某个阈值，温度感应器40发送超温信号给阀门控制器30，阀门控制器30控制电池托盘13对应的冷却系统的切断阀10打开，令电池托盘13对应的冷却管路6导通，通过对位于充电电池12下方的电池托盘13的冷却，加强对充电电池12的冷却。

上述冷却组件，不同的冷却对象采用独立的冷却系统，可根据冷却对象的不同的温度情况进行温度控制，控制方法简单直接，便于收集并精确控制冷却组件内的温度情况。将上述冷却组件应用于充换电站、储能站时，能解决充换电站、储能站的温度控制效果差，温控效率低的问题。

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做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。