充电终端和充电系统的制作方法

本发明涉及充电终端技术领域，尤其是涉及一种充电终端和充电系统。

背景技术：

现有的充电终端充满一台电动汽车等用电设备通常需要数小时的时间，充电时间过长，用户体验度较差；如果增大电流会使充电枪内部电缆产热过多，易导致电缆熔断、着火等安全隐患；如果通过增大电缆截面积的方式可以增大充电电流，但这会使充电枪线变粗、变重，充电枪难以搬动。

针对上述现有的充电终端充电时间较长，充电效率较低，用户体验度较差的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充电终端和充电系统，以提高充电终端的充电效率，有效降低充电时间，进而提高用户体验度。

第一方面，本发明实施例提供了一种充电终端，该充电终端包括壳体、充电回路和液冷回路；充电回路至少包括线缆和充电枪；液冷回路包括储液箱、液泵、散热器和液冷管路；

充电枪与线缆连接；储液箱与液泵的一端通过管道连接；液泵的另一端与液冷管路连接；液冷管路沿着线缆延伸至充电枪，经过充电枪后，继续沿着线缆延伸至储液箱；液冷管路还经过散热器；

充电枪与外部的用电设备连接，用于为用电设备充电；在充电过程中，液泵抽取储液箱中的液体至液冷管路中；液体在液冷管路中循环，带走线缆产生的热量；当液体循环至靠近散热器的液冷管路时，热量通过散热器传递至外部空气。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述充电终端还包括控制器和温度传感器；

温度传感器设置于线缆或者充电枪上；控制器与液泵内的电磁阀连接；

温度传感器用于采集线缆或者充电枪的温度，将温度发送至控制器；控制器用于接收温度，输出温度对应的控制信号至电磁阀，以控制液体的流量。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述充电枪上还设置有接口传感器；

接口传感器与控制器连接；

接口传感器用于检测充电器与用电设备的连接状态，将连接状态发送至控制器；控制器还用于接收连接状态，向液泵输出对应的启动信号或关断信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述液冷管路包括一条或多条子管路；

子管路与线缆平行设置。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述当液冷管路包括多条子管路时，多条子管路均匀分布在线缆的周围。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述液冷管路包括一条或多条子管路；

子管路呈螺旋状地环绕在线缆四周。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述散热器包括散热片和风机；

液冷管路设置在散热片上，液体的热量传递至散热片；风机将传递至散热片上的热量带至外部空气。

结合第一方面至第一方面的第六种可能的实施方式中的任一种实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述液体包括水性液体或油性液体。

第二方面，本发明实施例提供了一种充电系统，该系统包括上述充电终端，还包括供电电源；

供电电源包括充电总控箱或充电箱变。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括移动终端；

该移动终端与充电终端无线连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种充电终端和充电系统，设置有其充电回路和液冷回路；充电回路用于为用电设备充电；在充电过程中，液冷回路中的液体在液泵的作用下循环至在液冷管路中，带走充电回路中线缆产生的热量；当液体循环至靠近散热器的液冷管路时，热量通过散热器传递至外部空气；该方式通过液冷循坏带走充电线缆产生的热量，使线缆即使在大电流的充电状态下，其温度依然保持在安全范围内；该方式通过提高线缆的散热性能，提高了线缆的载流量，进而提高了充电终端的充电效率，有效降低了充电时间，提高了用户体验度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种充电终端的结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种充电终端的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种充电终端的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种充电终端中，液冷管路的分布方式示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种充电终端中，液冷管路的分布方式示意图。

图标：10-充电回路；101a-正极线缆；101b-负极线缆；102-充电枪；111-储液箱；112-液泵；112a-电磁阀；113-散热器；113a-散热片；113b-风机；114-液冷管路；20-控制器；21-温度传感器；22-接口传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以电动汽车的充电终端为例，现有的充电终端充满一台电动汽车通常需要数小时的时间，充电时间过长，用户体验度较差；在对充电终端研究的过程中，发明人发现在充电过程中，线缆或电缆的散热不佳严重制约了充电电流的提升，进而导致充电效率低，时间长。

具体而言，以电动汽车的充电终端为例，对于线缆截面积为35平方毫米的直流充电枪，单枪充电最大电流为125a；如果继续增大电流会使充电枪内部电缆产热过多，易导致电缆熔断、着火等安全隐患；通过增大电缆截面积的方式可以增大充电电流，但这会使充电枪线变粗、变重，充电枪难以搬动。因此，本发明实施例在不改变枪线电缆截面的前提下，提升线缆的散热能力，以提高线缆的载流量，提高充电效率，有效降低充电时间。

考虑到现有的充电终端充电时间较长，充电效率较低，用户体验度较差的问题；本发明实施例提供了一种充电终端和充电系统；该技术可以应用于电动汽车、电动单车等的充电桩或充电终端中，还可以应用于其他设备的充电终端中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种充电终端进行详细介绍。

参见图1所示的一种充电终端的结构框图；该充电终端包括壳体、充电回路10和液冷回路；该充电回路至少包括线缆和充电枪102；液冷回路包括储液箱111、液泵112、散热器113和液冷管路114；

充电枪102与线缆连接；储液箱111与液泵112的一端通过管道连接；液泵112的另一端与液冷管路114连接；该液冷管路114沿着线缆延伸至充电枪102，经过充电枪102后，继续沿着线缆延伸至储液箱111；液冷管路114还经过散热器113；

如图1中所示，与充电器连接的线缆中包括用于充电的正极线缆101a和负极线缆101b，还包括信号线等；其中，上述正极线缆101a和负极线缆101b发热较为明显，因此，上述液冷管路114可以沿着正极线缆101a延伸至充电枪，在充电枪转弯后，再沿着负极线缆101b延伸至储液箱111；上述液冷管路114还可以沿着负极线缆101b延伸至充电枪，在充电枪转弯后，再沿着正极线缆101a延伸至储液箱111。

充电枪102与外部的用电设备连接，用于为用电设备充电；在充电过程中，液泵112抽取储液箱111中的液体至液冷管路114中；液体在液冷管路114中循环，带走正极线缆101a和负极线缆101b产生的热量；当液体循环至靠近散热器113的液冷管路时，热量通过散热器113传递至外部空气。

上述充电枪可以设置有与液冷管路连接的液体入口和液体出口，用于实现充电枪的液冷降温和管路循环，且上述充电枪配置的充电插头行业标准或国际标准。另外，本实施例中的充电终端可以为直流充电终端，也可以为交流充电终端。

可以理解，上述充电回路中还包括整流模块、功率变换模块等用于充电的电路结构；上述液冷管路还可以延伸至整流模块、功率变换模块等充电回路中易发热的结构；例如，可以在整流模块或功率变换模块壳体外部均匀缠绕数圈液冷管路，以实现降温。

上述液冷回路中循环的液体可以为水性液体，例如，水、添加有化学盐类的水等；也可以为油性液体；为了避免液冷回路发生泄漏时，对充电回路造成短路，进而损坏充电终端，本实施例优选为油性液体。

本发明实施例提供的一种充电终端，设置有其充电回路和液冷回路；充电回路用于为用电设备充电；在充电过程中，液冷回路中的液体在液泵的作用下循环至在液冷管路中，带走充电回路中线缆产生的热量；当液体循环至靠近散热器的液冷管路时，热量通过散热器传递至外部空气；该方式通过液冷循坏带走充电线缆产生的热量，使线缆即使在大电流的充电状态下，其温度依然保持在安全范围内；该方式通过提高线缆的散热性能，提高了线缆的载流量，进而提高了充电终端的充电效率，有效降低了充电时间，提高了用户体验度。

参见图2所示的另一种充电终端的结构框图；该充电终端在上述图1所示充电终端的基础上实现；该充电终端包括壳体、充电回路10和液冷回路；该充电回路至少包括正极线缆101a和负极线缆101b和充电枪102；液冷回路包括储液箱111、液泵112、散热器113和液冷管路114；

进一步地，上述充电终端还包括控制器20和温度传感器21；该温度传感器21设置于线缆或者充电枪上，图2中以温度传感器设置在线缆上为例进行说明；控制器20与液泵内的电磁阀112a连接；

温度传感器21用于采集线缆或者充电枪的温度，将温度发送至控制器20；该控制器20用于接收温度，输出温度对应的控制信号至电磁阀112a，以控制液体的流量。

例如，可以预先设定多个温度范围，每个温度范围对应一个控制信号；每个控制信号对应一种电磁阀的流量档位；线缆或者充电枪的温度越高，电磁阀控制液体的流量越大，以提高线缆的降温速度。

通过上述方式，可以根据线缆实际的温度灵活控制液冷回路中液体的流量，保证线缆的温度始终处于安全范围内。

进一步地，上述充电枪上还设置有接口传感器22；该接口传感器22与控制器连接；该接口传感器22用于检测充电器与用电设备的连接状态，将连接状态发送至控制器；控制器还用于接收连接状态，向液泵输出对应的启动信号或关断信号。

当接口传感器检测到充电枪与用电终端正确连接，且有电流输出时，控制器即控制液泵启动；当接口传感器检测到充电枪与用电终端断开连接，或者没有电流输出时，控制器控制液泵关断，液冷回路停止工作。

进一步地，为了提高散热效果，上述散热器包括散热片113a和风机113b；液冷管路设置在散热片113a上，液体的热量传递至散热片；风机将传递至散热片上的热量带至外部空气。

在实际实现时，散热器可以仅包括上述散热片，也可以仅包括上述风机；当然，同时设置散热片和风机为优选方式，可以较为快速地带走液冷管路中液体的热量。

参见图3所示的一种充电终端的结构示意图；该充电终端中，充电终端壳体(相当于上述壳体)固定在地面上，壳体内设置有电器控制元件(相当于上述控制器)、油泵(相当于上述液泵)、散热器和油箱(相当于上述储液箱)；不充电时，充电枪挂置在壳体的侧壁上。由图3可知，该散热器上设置有两个风机，以便更加快速地带走液冷管路中液体的热量。

在实际实现时，上述液冷回路中的液冷管路可以有多种设置方式，参见图4所示的一种充电终端中，液冷管路的分布方式示意图；该液冷管路包括一条或多条子管路，子管路与线缆平行设置。当液冷管路包括多条子管路时，多条子管路均匀分布在线缆的周围。

图4中以四条子管路为例进行说明，图4中所示为液冷管路的分布方式的横截面图；其中，正极线缆101a和负极线缆101b周围分别分布有四个子管路。可以理解，该液冷管路也可以仅包括一条子管路，如图1所示。

上述方式中，多条子管路平行围绕在线缆周围，使线缆的四周都能得到液冷降温，提高降温效果。

参见图5所示的另一种充电终端中，液冷管路的分布方式示意图；该液冷管路包括一条或多条子管路；子管路呈螺旋状地环绕在线缆四周。图5中以一条子管路为例进行说明；子管路可以紧密地环绕在线缆四周，即每圈子管路之间没有缝隙；子管路还可以按照设定的距离环绕在线缆四周，即每圈子管路之间保持设定的距离。可以理解，还可以多条子管路同时环绕在线缆四周。

上述方式，子管路呈螺旋状地环绕在线缆四周，相较于子管路平行围绕在线缆周围的方式，降温效果更佳。

对应于上述充电系统，本发明实施例还提供了一种充电系统，该系统包括上述充电终端，还包括供电电源；该供电电源包括充电总控箱或充电箱变。

进一步地，上述系统还包括移动终端；该移动终端与充电终端无线连接；该移动终端可以为手机、平板电脑等；用户可以通过移动终端控制充电终端开始充电或停止充电，还可以通过移动终端完成缴纳充电费用等业务。

本发明实施例提供的充电系统，与上述实施例提供的充电终端具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例提供的充电终端和充电系统，通过解决充电线缆的散热问题，实现快速充电；在充电终端内部安装液冷循环系统，及时将线缆电缆产生的热量带走，有效降低线缆温度，提高载流量，充电电流可达到400a，与常规充电终端相比，充电电流提升220％，大幅缩短充电时间。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。