一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统

本发明涉及平衡系统，尤其涉及一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统。

背景技术：

1、在电车充电应用中的充电桩的充电线都是用铜线，当充电桩处于大功率充电阶段，即直流快充阶段时，由于强电流充电，会导致铜线发热严重。

2、传统的电车充电系统散热通过散热面积，增加全部导线的横截面积、水冷、风冷等结构和物理方式实现。虽然可以降低充电线的温度，但是由于充电系统中的强电流的特性，在强电流充电的过程中，冷却结构会增加充电系统的体积，增加制造成本，在强电流快速充电环境下，发热严重。

3、在对实际充电过程中，通常会出现如下专利中存在的问题，参见公开号为cn108321897a公开了一种基于温度平衡充电控制方法、移动终端及存储介质，方法通过当检测到移动终端连接充电器时，获取所设置的最大充电电流值；判断该最大充电电流值是否高于第一门限，若为是则进行移动终端基于温度平衡充电控制；所述移动终端基于温度平衡充电控制，虽然该专利避免由于设置大电流充电造成实际充电电流反而过小，过多的电流只使移动终端局部造成发热的问题，但是仍然存在低压强电流输出模式下严重发热的问题，从而影响了充电功率的提高，因此，在长期的研发测试过程中发明人发现：现有技术中存在当处于低电压强电流的输出模式下会带来更高的热能产出，从而严重影响了充电功率的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，以解决低电压强电流的输出模式下带来更高的热产出而影响充电功率的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，包括：第一液滴解耦器、第二液滴解耦器、第一循环泵、第二循环泵、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀，以及电性连接于第一液滴解耦器、第二液滴解耦器、第一循环泵、第二循环泵、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀之间的液态金属导线；

3、所述液态金属导线电性连接有电流输入端以及电流输出端；所述液态金属导线包括：导管，以及填充于导管内部的液态金属，液态金属通过导管在第一液滴解耦器、第二液滴解耦器、第一循环泵、第二循环泵、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀之间流通；

4、其中，液态金属通过第一循环泵和第二循环泵在导管、第一液滴解耦器以及第二液滴解耦器之间循环流动，并通过第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀切换控制液态金属在导管内的流动方位，以实施电液解耦和自然冷却。

5、优选的，所述电流输入端具体为第一电液连接器和第二电液连接器，所述第一电液连接器与第二电液连接器均与液态金属导线电性连接，所述电流输出端具体为第三电液连接器和第四电液连接器，所述第三电液连接器与第四电液连接器均与液态金属导线电性连接；

6、电流由第一电液连接器、第二电液连接器流入，并由第三电液连接器、第四电液连接器流出，以连接充电部件给被充电部件充电；液态金属导线在第一循环泵、第二循环泵与第一液滴解耦器、第二液滴解耦器上端的单向过程中始终保持充满状态，以使得第一电液连接器、第二电液连接器、第三电液连接器、第四电液连接器之间的回路始终保持充电电流的通畅，并对液态金属导线实施降温冷却。

7、优选的，所述第一电液连接器、第二电液连接器、第三电液连接器和第四电液连接器具体为连通器；所述连通器包括：第一端口，与液态金属导线固定连接；第二端口，与液态金属导线固定连接；第三端口，固定安装于液态金属导线外围；

8、第一端口、第二端口以及第三端口呈t型位置排布；连通器的外部裸露的金属部分与外接导线相连接。

9、优选的，所述第一液滴解耦器和第二液滴解耦器包括：储液池，开设于第一液滴解耦器中部，以及第二液滴解耦器中部；液滴喷头，固定安装于储液池的一端；液滴出口，固定安装于储液池的另一端；

10、液滴喷头以及液滴出口与液态金属导线连接，液滴喷头使液态金属呈现离散相进入储液池中，实现电流在第一液滴解耦器以及第二液滴解耦器中的开路，储液池用于将液滴重新汇聚为连续相，并进入下一个循环。

11、优选的，所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀均为液动换向阀。

12、优选的，所述第一换向阀和第四换向阀为二位三通换向阀，第二换向阀和第三换向阀为三位四通换向阀；液态金属通过第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀在充电系统的导管内的回路反向流动，使得液态金属能够在流场里面反向流动，以使得液态金属导线的入口和出口方向上温度梯度降低，使得交变流场里面的液态金属导线保持温度平衡。

13、优选的，所述第一循环泵和第二循环泵均为蠕动泵。

14、优选的，所述液态金属为镓、铟、锡元素，或者其中任意二种构成的合金，合金熔点低于30℃。

15、本发明的有益效果：通过液态金属导线连接充电系统中的各个元器件，通过电液连接器接通外接充电部件给被充电器件充电，通过液滴解耦器用于对液态金属导线中的液态金属流体进行散热和电液解耦，液滴解耦器中存在有的液态金属，用于补偿液态金属循环系统中导管里面产生的气泡和空穴，通过换向阀改变导管里面液态金属的流向，以使得液态金属在导管中反向流动，从而使得液态金属导线的入口和出口的温度梯度降低，交变流场能够使得液态金温度平衡，输入和输出的外接导线通过电液连接器与液态金属导线连接，通过第一循环泵与第二循环泵来提供流体动力，从而能够使得流体在温度平衡系统中实现循环，通过液滴解耦器进行流体的自然冷却和电流解耦，有效的提高了散热性能，并配合换向阀可以使得液态金属在流场里面反向流动，实现液态金属在流场里面的温度平衡。

技术特征：

1.一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，包括：第一液滴解耦器(2)、第二液滴解耦器(3)、第一循环泵(4)、第二循环泵(5)、第一换向阀(12)、第二换向阀(13)、第三换向阀(14)、第四换向阀(15)，以及电性连接于第一液滴解耦器(2)、第二液滴解耦器(3)、第一循环泵(4)、第二循环泵(5)、第一换向阀(12)、第二换向阀(13)、第三换向阀(14)、第四换向阀(15)之间的液态金属导线(1)；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述电流输入端具体为第一电液连接器(6)和第二电液连接器(7)，所述第一电液连接器(6)与第二电液连接器(7)均与液态金属导线(1)电性连接，所述电流输出端具体为第三电液连接器(8)和第四电液连接器(9)，所述第三电液连接器(8)与第四电液连接器(9)均与液态金属导线(1)电性连接；

3.根据权利要求2所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述第一电液连接器(6)、第二电液连接器(7)、第三电液连接器(8)和第四电液连接器(9)具体为连通器；

4.根据权利要求3所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述第一液滴解耦器(2)和第二液滴解耦器(3)包括：

5.根据权利要求1所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述第一换向阀(12)、第二换向阀(13)、第三换向阀(14)、第四换向阀(15)均为液动换向阀。

6.根据权利要求5所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述第一换向阀(12)和第四换向阀(15)为二位三通换向阀，第二换向阀(13)和第三换向阀(14)为三位四通换向阀；

7.根据权利要求1所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述第一循环泵(4)和第二循环泵(5)均为蠕动泵。

8.根据权利要求1所述的一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，其特征在于，所述液态金属(11)为镓、铟、锡元素，或者其中任意二种构成的合金，合金熔点低于30℃。

技术总结
本发明涉及平衡系统技术领域，具体涉及一种电流与交变流场双循环的液态金属导线温度平衡系统，包括第一液滴解耦器、第二液滴解耦器、第一循环泵、第二循环泵、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀，以及电性连接于第一液滴解耦器、第二液滴解耦器、第一循环泵、第二循环泵、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀之间的液态金属导线；通过将输入和输出的外接导线通过电液连接器与液态金属导线连接，通过第一循环泵与第二循环泵来提供流体动力，从而能够使得流体在温度平衡系统中实现循环，通过液滴解耦器进行流体的自然冷却和电流解耦，有效的提高了散热性能。

技术研发人员：王青,周洲
受保护的技术使用者：安徽工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15