CN113183791A - 一种充电桩的散热管理***控制方法及散热管理*** - Google Patents

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李定胜
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Abstract

本发明公开了一种充电桩的散热管理***控制方法及散热管理***，属于充电桩技术领域。本发明的充电桩的散热管理***控制方法，首先检测是否符合充电桩工作条件，在充电桩进入工作阶段前，可启动加热模式，以实现加热和除湿的目的，即使在极端恶劣的环境下也能使充电桩顺利进入工作阶段。在充电桩应用在高湿环境时，还可启动干燥模式，以避免或清除凝露；在充电桩进入工作阶段后，还没开始充电、短期需要备用、充电功率较小或充电桩异常无法正常充电时，还可启动待机模式节约能耗；在充电桩正常充电时，进入散热模式，对充电桩进行降温。本发明的充电桩的散热管理***，拓宽了充电桩的应用场所。

Description

一种充电桩的散热管理***控制方法及散热管理***
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种充电桩的散热管理***控制方法及散热管理***。
背景技术
随着充电桩在小汽车、客运车、货运车和电船等充电场景中的应用，以及在社区、郊区和工矿区等环境中应用，对充电桩的噪音控制、占地面积、充电效率和可靠性要求越来越高。在现有技术中，充电桩通过柜体风机带动内部空气流动，与充电模块进行强制对流换热，主要采用风冷散热***。占地面积大，风机寿命短，噪音难以控制和治理，也限制了充电桩的功率密度和充电效率。同时，充电桩整机与外部环境连通，内部器件与外部环境之间处于半封闭状态，容易受灰尘、潮湿、凝露和盐雾等气候侵害，极大地降低充电桩可靠性，进而严重增加了维护需求。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种充电桩的散热管理***控制方法，能够提升充电桩的功率、环境适应性和使用寿命，使充电桩具有节约能源且噪音污染小的优点，能在复杂环境中长久可靠运行，还能减少充电桩的占地面积和维护工作。
本发明的另一个目的在于提供一种充电桩的散热管理***，提升了充电桩的功率、环境适应性和使用寿命，使充电桩具有节约能源且噪音污染小的优点，能在复杂环境中长久可靠运行，还减少了充电桩的占地面积和维护工作。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
一方面，提供了一种充电桩的散热管理***控制方法，包括如下步骤：
S1：判断是否符合充电桩工作条件，若否，则执行S2；若是，则执行S3；
S2：控制散热管理***进入加热模式；
S3：判断充电桩内部是否存在凝露风险或已经存在凝露，若是，则执行S4；若否，则执行S5；
S4：控制散热管理***进入干燥模式；
S5：判断充电桩是否满足散热控制条件，若否，进入S6；若是，则进入S7；
S6：控制散热管理***进入待机模式；
S7：控制散热管理***进入散热模式。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S1中，是否符合充电桩工作条件的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的温度开关或湿度开关是否闭合，若是，则不符合充电桩工作条件；若否，则符合充电桩工作条件。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S2中，所述加热模式包括如下控制步骤：
S201：判断液冷散热组件的冷媒液位状态是否正常，若是，则执行S202；
S202：控制冷媒内循环管路连通；
S203：控制液冷散热组件的冷媒抽送泵、加热单元及空冷散热组件启动，直至符合充电桩工作条件。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S3中，
是否存在凝露风险的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的湿度传感器的检测结果是否大于预设湿度th2，若是，则存在凝露风险；若否，则不存在凝露风险；
是否已经存在凝露的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的凝露开关是否闭合，若是，则已经存在凝露；若否，则不存在凝露。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S4中，所述干燥模式包括如下控制步骤：
S401：控制冷媒内循环管路连通；
S402：控制空冷散热组件启动；
S403：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw1，若T＞tw1，则进入S404；若否，则进入S405；
S404：控制液冷散热组件的加热单元关闭；
S405：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw0，若T＜tw0，则进入S406；若否，则干燥模式结束；
S406：控制液冷散热组件的冷媒抽送泵及加热单元启动，直至不存在凝露风险或不存在凝露。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S5中，是否满足散热控制条件的判断方法包括如下步骤：
S501：判断充电桩是否正常，若是，则进入S502；若否，则不满足散热控制条件；
S502：判断充电桩是否开始充电，若是，则进入S503；若否，则不满足散热控制条件；
S503：判断充电桩的充电功率是否小于预设功率，若是，则不满足散热控制条件，若否，则满足散热控制条件。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S6中，所述待机模式包括如下控制步骤：
S601：控制冷媒内循环管路连通；
S602：控制辅助散热单元关闭；
S603：判断充电桩机柜内的温度传感器的检测结果是否小于预设温度t2，若否，则执行S604，若是，则待机模式结束；
S604：控制加热单元、液冷散热组件的冷媒抽送泵及空冷散热组件关闭。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S7中，所述散热模式包括如下控制步骤：
S701：控制空冷散热组件及液冷散热组件的冷媒抽送泵启动；
S702：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw2，若T≥tw2，则进入S703；
S703：控制加热单元关闭；
S704：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw3，若T≥tw3，则进入S705；
S705：控制冷媒外循环管路连通；
S706：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度twn1、twn2、twn3、……、twns，其中twn1＜twn2＜twn3＜……＜twns，且s为正整数，判断T≥twn1，若是，则启动辅助散热单元的一台风机；再判断T≥twn2，若是，则启动辅助散热单元的二台风机；再判断T≥twn3，若是，则启动辅助散热单元的三台风机；……；直至判断T≥twns，若是，则启动辅助散热单元的s台风机，并执行S707；若否，则散热模式结束；
S707：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw4，若T≤tw4，则散热模式结束；若否，则散热管理***过温报警。
作为散热管理***控制方法的优选方案，在步骤S702或步骤704中，若否，则控制冷媒内循环管路连通并控制辅助散热单元的全部风机关闭。
另一方面，提供了一种充电桩的散热管理***，基于如上述任一项所述的充电桩的散热管理***控制方法，所述充电桩的散热管理***包括封闭式的机柜及：
主散热单元，包括液冷散热组件；所述液冷散热组件包括冷媒循环管路、设置于所述机柜内的内换热器和设置于所述机柜外的外换热器，所述冷媒循环管路包括连接所述内换热器与所述外换热器的冷媒外循环管路和连接所述内换热器的入口和出口的冷媒内循环管路；
检测单元，包括用于检测机柜内部温度及湿度的柜内环境检测组件和用于检测所述液冷散热组件的冷媒温度及压力的冷媒检测组件；所述主散热单元还包括空冷散热组件，所述空冷散热组件与所述柜内环境检测组件通讯连接，以使所述空冷散热组件能根据所述柜内环境检测组件的检测结果选择是否对所述内换热器进行吹风；
辅助散热单元，与所述检测单元通讯连接，以使所述辅助散热单元能根据所述检测单元的检测结果选择是否向所述外换热器吹风或吹送冷风；
加热单元，其与所述检测单元通讯连接，所述加热单元能根据所述检测单元的检测结果选择是否加热所述液冷散热组件的冷媒；
内外转换件，其与所述检测单元通讯连接，以使所述内外转换件能根据所述检测单元的检测结果选择连通所述冷媒外循环管路或所述冷媒内循环管路。
作为散热管理***的优选方案，所述辅助散热单元包括：
罩体，罩设在所述外换热器外侧，所述罩体上设有分别位于所述外换热器两侧的入风口和出风口；所述外换热器将所述罩体内部隔为左腔室和右腔室，所述左腔室与所述右腔室之间通过所述外换热器的翅片之间的空隙相连通，所述左腔室与所述右腔室内均设有多个导风板，所述导风板错位设置于所述外换热器的两侧，以在所述入风口与所述出风口之间形成S形的风道；
制冷机构，设置于所述风道内，以将所述风道内的气流冷却；
至少一个外风机，设置于所述风道内，且沿所述风道内气流的流动方向所述外风机位于所述制冷机构的后方。
作为散热管理***的优选方案，所述外风机为低噪音风机。
作为散热管理***的优选方案，所述内换热器包括冷板换热器，所述冷板换热器设置于所述机柜内的高温元件的外表面上。
作为散热管理***的优选方案，所述内换热器包括用于冷却所述机柜内的空气的空冷换热器。
作为散热管理***的优选方案，所述空冷换热器与所述外换热器的外侧均设有多个间隔设置的翅片。
作为散热管理***的优选方案，所述柜内环境检测组件包括：
温度开关，设置于所述机柜内并在所述机柜内部温度低于预设温度t1时闭合，否则断开；
湿度开关，设置于所述机柜内并在所述机柜内部湿度高于预设湿度th1时闭合，否则断开；
凝露开关，设置于所述机柜内并在所述机柜内出现凝露时闭合，否则断开；
柜内温度传感器，设置于所述机柜内并用于检测所述机柜内部温度；
柜内湿度传感器，设置于所述机柜内并用于检测所述机柜内部湿度。
作为散热管理***的优选方案，所述冷媒检测组件包括：
入口温度传感器，设置于所述冷媒循环管路上且沿所述冷媒的流动方向位于所述机柜的前端；
出口温度传感器，设置于所述冷媒循环管路上且沿所述冷媒的流动方向位于所述机柜的后端；
第一压力传感器，设置于所述冷媒循环管路上且位于所述抽送泵入口处；
第二压力传感器，设置于所述冷媒循环管路上沿所述冷媒的流动方向位于所述机柜的前端。
作为散热管理***的优选方案，所述冷媒循环管路上设有用于检测所述冷媒液位的液位开关，所述加热单元与所述液位开关通讯连接，以使所述加热单元能根据所述液位开关的状态选择关闭。
作为散热管理***的优选方案，所述冷媒循环管路上设有用于抽送所述冷媒抽送泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的充电桩的散热管理***控制方法，包括如下步骤：S1：判断是否符合充电桩工作条件，若否，则执行S2；若是，则执行S3；S2：控制散热管理***进入加热模式；S3：判断充电桩内部是否存在凝露风险或已经存在凝露，若是，则执行S4；若否，则执行S5；S4：控制散热管理***进入干燥模式；S5：判断充电桩是否满足散热控制条件，若否，进入S6；若是，则进入S7；S6：控制散热管理***进入待机模式；S7：控制散热管理***进入散热模式。首先检测是否符合充电桩工作条件，在充电桩进入工作阶段前，可启动加热模式，以实现加热和除湿的目的，即使在极端恶劣的环境下也能使充电桩顺利进入工作阶段。在充电桩应用在高湿环境时，还可启动干燥模式，以避免或清除凝露，保证充电桩安全运行；在充电桩进入工作阶段后，还没开始充电、短期需要备用、充电功率较小或充电桩异常无法正常充电时，还可启动待机模式，以使充电桩既能保持内部环境满足工作状态，还能节约能耗；在充电桩正常充电时，进入散热模式，对充电桩进行降温，保证充电桩稳定运行。
本发明的充电桩的散热管理***，包括封闭式的机柜，还包括主散热单元、检测单元、辅助散热单元、加热单元和内外转换件，主散热单元包括液冷散热组件；液冷散热组件包括冷媒循环管路、设置于机柜内的内换热器和设置于机柜外的外换热器，冷媒循环管路包括连接内换热器与外换热器的冷媒外循环管路和连接内换热器的入口和出口的冷媒内循环管路；检测单元包括用于检测机柜内部温度及湿度的柜内环境检测组件和用于检测液冷散热组件的冷媒温度及压力的冷媒检测组件；主散热单元还包括空冷散热组件，空冷散热组件与柜内环境检测组件通讯连接，以使空冷散热组件能根据柜内环境检测组件的检测结果选择是否对内换热器进行吹风；辅助散热单元与检测单元通讯连接，以使辅助散热单元能根据检测单元的检测结果选择是否向外换热器吹风或吹送冷风；加热单元与检测单元通讯连接，加热单元能根据检测单元的检测结果选择是否加热液冷散热组件的冷媒；内外转换件与检测单元通讯连接，以使内外转换件能根据检测单元的检测结果选择连通冷媒外循环管路或冷媒内循环管路。采用液体散热方式，提升了充电桩整体的防护，使充电桩可以工作在恶劣气候、地理环境和场合位置，拓宽了充电桩的应用场所；通过检测单元检测冷媒温度及压力和机柜内部温度及湿度，并以其检测结果作为判断依据，使充电桩自动切换工作状态，可利用加热单元实现加热和除湿的效果，还可利用空冷散热组件与液冷散热组件配合加热单元及辅助散热单元对机柜内部元件进行干燥和降温，增加了充电桩在极端恶劣环境的适应性，提升了充电桩的使用寿命。此外，辅助散热单元还能提升外换热器的散热效果，有效降低***噪音。
附图说明
图1为本发明实施例中充电桩的散热管理***控制方法流程图；
图2为本发明实施例中散热管理***的加热模式控制流程图；
图3为本发明实施例中散热管理***的干燥模式控制流程图；
图4为本发明实施例中散热管理***的待机模式控制流程图；
图5为本发明实施例中散热管理***的散热模式控制流程图；
图6为本发明实施例中充电桩的散热管理***的控制原理图；
图7为本发明实施例中辅助散热单元的结构示意图。
附图标记：
100、机柜；
1、主散热单元；11、液冷散热组件；111、冷媒循环管路；1111、冷媒外循环管路；1112、冷媒内循环管路；112、内换热器；113、外换热器；
2、检测单元；21、柜内环境检测组件；211、温度开关；212、湿度开关；213、凝露开关；214、柜内温度传感器；215、柜内湿度传感器；22、冷媒检测组件；221、入口温度传感器；222、出口温度传感器；223、第一压力传感器；224、第二压力传感器；225、压力表；
3、辅助散热单元；31、罩体；311、入风口；312、出风口；313、导风板；314、风道；32、制冷机构；33、外风机；
4、加热单元；
5、内外转换件；
6、泵站单元；61、抽送泵；62、膨胀罐；63、过滤器；64、排气阀；65、补液接头；66、排液接头；
7、液位开关。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-7所示，本实施例在于提供一种充电桩的散热管理***控制方法，包括如下步骤：
S1：判断是否符合充电桩工作条件，若否，则执行S2；若是，则执行S3；
S2：控制散热管理***进入加热模式；
S3：判断充电桩内部是否存在凝露风险或已经存在凝露，若是，则执行S4；若否，则执行S5；
S4：控制散热管理***进入干燥模式；
S5：判断充电桩是否满足散热控制条件，若否，进入S6；若是，则进入S7；
S6：控制散热管理***进入待机模式；
S7：控制散热管理***进入散热模式。
需要说明的是，为更简明介绍本实施例的控制方法，把充电桩所处的状态划分为非工作阶段和工作阶段，非工作阶段即充电桩内部敏感位置(多为控制电路板件，如控制器)的温度和湿度不能满足充电桩工作条件，需要启动加热过程，即加热模式。工作阶段即充电桩控制***可以正常工作后，能正常处理充电桩和散热管理***的数据信息。进一步，工作阶段包括三个子状态，每个子状态对应的散热管理***工作过程分别称为干燥模式、待机模式和散热模式。
同时，为了充电桩的散热管理***可靠运行，充电桩的散热管理***的控制器的故障报警诊断单元应对液冷散热组件11的冷媒的参数进行判断，当冷媒抽送泵61入口的冷媒压力低于p1时，报压力过低报警，当进入机柜100处的冷媒压力高于p2时，报压力过高报警，当两个压力传感器异常，无法采集数或采集数据严重异常时，上报压力传感器异常报警，并提供给充电桩以作进一步的判定。
首先检测是否符合充电桩工作条件，在充电桩进入工作阶段前，可启动加热模式，以实现加热和除湿的目的，即使在极端恶劣的环境下也能使充电桩顺利进入工作阶段。在充电桩应用在高湿环境时，还可启动干燥模式，以避免或清除凝露，保证充电桩安全运行；在充电桩进入工作阶段后，还没开始充电、短期需要备用、充电功率较小或充电桩异常无法正常充电时，还可启动待机模式，以使充电桩既能保持内部环境满足工作状态，还能节约能耗；在充电桩正常充电时，进入散热模式，对充电桩进行降温，保证充电桩稳定运行。
可选地，在步骤S1中，是否符合充电桩工作条件的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜100内的温度开关211或湿度开关212是否闭合，若是，则不符合充电桩工作条件；若否，则符合充电桩工作条件。
可选地，温度开关211在机柜100内部温度低于预设温度t1时闭合；湿度开关212在机柜100内部湿度高于预设湿度th1时闭合。
可选地，如图2所示，在步骤S2中，所述加热模式包括如下控制步骤：
S201：判断液冷散热组件11的冷媒液位状态是否正常，若是，则执行S202；
S202：控制冷媒内循环管路1112连通；
S203：控制液冷散热组件11的冷媒抽送泵61、加热单元4及空冷散热组件启动，直至符合充电桩工作条件。
可选地，在步骤S3中，
是否存在凝露风险的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜100内的湿度传感器的检测结果是否大于预设湿度th2，若是，则存在凝露风险；若否，则不存在凝露风险；
是否已经存在凝露的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜100内的凝露开关213是否闭合，若是，则已经存在凝露；若否，则不存在凝露。
可选地，如图3所示，在步骤S4中，所述干燥模式包括如下控制步骤：
S401：控制冷媒内循环管路1112连通；
S402：控制空冷散热组件启动；
S403：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度tw1，若T＞tw1，则进入S404；若否，则进入S405；
S404：控制液冷散热组件11的加热单元4关闭；
S405：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度tw0，若T＜tw0，则进入S406；若否，则干燥模式结束；
S406：控制液冷散热组件11的冷媒抽送泵61及加热单元4启动，直至不存在凝露风险或不存在凝露。
可选地，在步骤S5中，是否满足散热控制条件的判断方法包括如下步骤：
S501：判断充电桩是否正常，若是，则进入S502；若否，则不满足散热控制条件；
S502：判断充电桩是否开始充电，若是，则进入S503；若否，则不满足散热控制条件；
S503：判断充电桩的充电功率是否小于预设功率，若是，则不满足散热控制条件，若否，则满足散热控制条件。
可选地，如图4所示，在步骤S6中，所述待机模式包括如下控制步骤：
S601：控制冷媒内循环管路1112连通；
S602：控制辅助散热单元3关闭；
S603：判断充电桩机柜100内的温度传感器的检测结果是否小于预设温度t2，若否，则执行S604，若是，则待机模式结束；
S604：控制加热单元4、液冷散热组件11的冷媒抽送泵61及空冷散热组件关闭。
可选地，如图5所示，在步骤S7中，所述散热模式包括如下控制步骤：
S701：控制空冷散热组件及液冷散热组件11的冷媒抽送泵61启动；
S702：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度tw2，若T≥tw2，则进入S703；
S703：控制加热单元4关闭；
S704：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度tw3，若T≥tw3，则进入S705；
S705：控制冷媒外循环管路1111连通；
S706：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度twn1、twn2、twn3、……、twns，其中twn1＜twn2＜twn3＜……＜twns，且s为正整数，判断T≥twn1，若是，则启动辅助散热单元3的一台风机；再判断T≥twn2，若是，则启动辅助散热单元3的二台风机；再判断T≥twn3，若是，则启动辅助散热单元3的三台风机；……；直至判断T≥twns，若是，则启动辅助散热单元3的s台风机，并执行S707；若否，则散热模式结束；
S707：比较液冷散热组件11的冷媒进入机柜100内时的温度T与预设温度tw4，若T≤tw4，则散热模式结束；若否，则散热管理***过温报警。
可选地，在步骤S702或步骤704中，若否，则控制冷媒内循环管路1112连通并控制辅助散热单元3的全部风机关闭。
可选地，为了简化步骤S706中的风机控制，假设辅助散热单元3的风机有s台，散热管理***过温报警温度为tw7，可以设置启动下一台风机的间隔温度为Δt＝tw4-twn1-5/s。
需要说明的是，为避免充电桩频繁进入加热模式和干燥模式，提升充电桩的散热管理***在大部分环境条件应用的及时有效性，有效提升充电效率，优选数据参数：p1为0.02bar，p2为4bar；t1为-10℃，t2为10℃；th1为100％，th2为90％；tw0至tw4分别为30℃、45℃、15℃、20℃、55℃；辅助散热单元3的风机数量s根据充电桩总功率而定，一般300kW以下功率的充电桩s取1，300kW至600kW充电功率的充电桩s取2，600kW至900kW充电功率的充电桩s取3，以此类推；twn1为25℃。
如图6所示，本实施例还提供了一种充电桩的散热管理***，包括封闭式的机柜100，还包括主散热单元1、检测单元2、辅助散热单元3、加热单元4和内外转换件5，主散热单元1包括液冷散热组件11；液冷散热组件11包括冷媒循环管路111、设置于机柜100内的内换热器112和设置于机柜100外的外换热器113，冷媒循环管路111包括连接内换热器112与外换热器113的冷媒外循环管路1111和连接内换热器112的入口和出口的冷媒内循环管路1112；检测单元2包括用于检测机柜100内部温度及湿度的柜内环境检测组件21和用于检测液冷散热组件11的冷媒温度及压力的冷媒检测组件22；主散热单元1还包括空冷散热组件，空冷散热组件与柜内环境检测组件21通讯连接，以使空冷散热组件能根据柜内环境检测组件21的检测结果选择是否对内换热器112进行吹风；辅助散热单元3与检测单元2通讯连接，以使辅助散热单元3能根据检测单元2的检测结果选择是否向外换热器113吹风或吹送冷风；加热单元4与检测单元2通讯连接，加热单元4能根据检测单元2的检测结果选择是否加热液冷散热组件11的冷媒；内外转换件5与检测单元2通讯连接，以使内外转换件5能根据检测单元2的检测结果选择连通冷媒外循环管路1111或冷媒内循环管路1112。
需要说明的是，采用液体散热方式，提升了充电桩整体的防护，使充电桩可以工作在恶劣气候、地理环境和场合位置，拓宽了充电桩的应用场所；通过检测单元2检测冷媒温度及压力和机柜100内部温度及湿度，并以其检测结果作为判断依据，使充电桩自动切换工作状态，可利用加热单元4实现加热和除湿的效果，还可利用空冷散热组件与液冷散热组件11配合加热单元4及辅助散热单元3对机柜100内部元件进行干燥和降温，增加了充电桩在极端恶劣环境的适应性，提升了充电桩的使用寿命。
可选地，空冷散热组件为低噪音风机，其设置于机柜100内部记为内风机。可选地，内风机至少为一台，且可以一台或多台并用，根据机柜100内部高温区域温度需求采用分级控制的方式，以节约能源。
可选地，内换热器112包括空冷换热器和冷板换热器，其中，冷板换热器设置于机柜100内的高温元件的外表面上，与高温元件紧密贴合，以针对高温元件进行一对一降温处理，降温效果好。空冷换热器用于对机柜100内空气进行降温。当机柜100内部需要加热时，内换热器112又可以充当加热功能，提升机柜100内元件及空气温度。
可选地，空冷换热器和外换热器113的外侧均设有多个间隔设置的翅片，利用翅片加速热量交换。可选地，翅片为板式结构。在其他实施例中，翅片还可以为管式结构。板式结构和管式结构都是为了增大外换热器113与冷风的接触面积，提升换热效率和换热效果。
可选地，柜内环境检测组件21包括温度开关211、湿度开关212、凝露开关213、柜内温度传感器214和柜内湿度传感器215，温度开关211设置于机柜100内并在机柜100内部温度低于预设温度t1时闭合，否则断开；湿度开关212设置于机柜100内并在机柜100内部湿度高于预设湿度th1时闭合，否则断开；凝露开关213设置于机柜100内并在机柜100内出现凝露时闭合，否则断开；柜内温度传感器214设置于机柜100内并用于检测机柜100内部温度；柜内湿度传感器215设置于机柜100内并用于检测机柜100内部湿度。在机柜100内温度和和湿度敏感区域设置温度开关211和湿度开关212，当充电桩由于长期停机不满足温度和湿度条件时，启动加热模式，以满足充电桩的初始启动环境。根据凝露发生机理，利用柜内温度传感器214、柜内湿度传感器215及凝露开关213对绝缘敏感区域的凝露进行监测，降低内部环境相对湿度以防止凝露发生，对已经存在的凝露通过加热措施进行干燥处理。
可选地，冷媒循环管路111上设有泵站单元6，泵站单元6包括抽送泵61、膨胀罐62、过滤器63、排气阀64、补液接头65和排液接头66，抽送泵61用于抽送冷媒，对冷媒提供动力，膨胀罐62用于维持冷媒循环管路111压力稳定，过滤器63用于过滤冷媒，补液接头65用于向冷媒循环管路111补充冷媒，排液接头66用于将冷媒循环管路111中的冷媒排出。
可选地，冷媒检测组件22包括入口温度传感器221、出口温度传感器222、第一压力传感器223、第二压力传感器224和压力表225，入口温度传感器221设置于冷媒循环管路111上且沿冷媒的流动方向位于机柜100的前端，以检测进入机柜100的冷媒的温度；出口温度传感器222设置于冷媒循环管路111上且沿冷媒的流动方向位于机柜100的后端，以检测排出机柜100的冷媒的温度；第一压力传感器223设置于冷媒循环管路111上且位于抽送泵61入口处，并用于检测抽送泵61入口处的冷媒压力状态，避免产生汽蚀；第二压力传感器224设置于冷媒循环管路111上沿冷媒的流动方向位于机柜100的前端，利用第二压力传感器224监测冷媒循环管路111堵塞风险；压力表225用于显示冷媒压力，供补液参考。
可选地，冷媒循环管路111上设有用于检测冷媒液位的液位开关7，加热单元4与液位开关7通讯连接，以使加热单元4能根据液位开关7的状态选择关闭。具体地，当液位开关7显示冷媒液位状态为预设值p0时，则表示存在冷媒泄露风险，则不能再启动加热单元4，充电桩无法进入工作阶段，需人工核查。p0的位置可根据具***置设定，一般在加热器附近且不低于加热单元4的最高位置。当冷媒的液位状态为p1时，液位开关7闭合，则表示冷媒液位正常。
可选地，加热单元4采用电加热器，用于给冷媒加热，实现升温和除湿功能。
可选地，内外转换件5采用电动三通阀。当充电桩功率较小或散热管理***要加热时，通过电动三通阀开启内循环；当充电桩功率较大时，通过电动三通阀开启外循环。
可选地，充电桩的散热管理***涉及的元件及接头均采用不锈钢主体材质，冷媒循环管路111优选不锈钢、复合橡胶等耐腐蚀管道，管道接头采用液压流体标准规格，以提升管道的可靠性和维护性。
可选地，冷媒为水溶液，且在-30℃至80℃范围内不发生相变现象，并含有一定成分的防腐剂，并且与橡胶、不锈钢、铝和铜等材质具有介质相容性。
可选地，充电桩的散热管理***还包括控制器，控制器可以集成在充电桩控制器上，也可以独立设置，并通过CAN通信方式与充电桩控制器建立通信连接；控制器分别与温度开关211、湿度开关212、凝露开关213、柜内温度传感器214、柜内湿度传感器215、入口温度传感器221、出口温度传感器222、第一压力传感器223、第二压力传感器224、液位开关7、抽送泵61、内风机、外风机33、制冷机构32、电加热器和电动三通阀通讯连接，控制器通过采集温度、湿度和压力等各类模拟和开关量，并根据充电桩状态、外风机33、抽送泵61、电加热器和电动三通阀等状态量，开展相应的数据处理并对各功能单元和元件下发执行命令。可选地，控制器设置有计算模块的中央处理器，计算模块包括数据采集存储单元、温度计算单元和故障报警诊断单元；数据采集存储单元用于采集和处理液体温度传感器、压力传感器以及空气温、湿度传感器，并接受控制***参数的设置与储存；故障报警诊断单元用于检测液体温度传感器和空气温度、湿度传感器是否正常以及电动三通阀和抽送泵61是否正常启动。
可选地，如图7所示，辅助散热单元3包括罩体31、制冷机构32和至少一个外风机33，罩体31罩设在外换热器113外侧，罩体31上设有分别位于外换热器113两侧的入风口311和出风口312；外换热器113将罩体31内部隔为左腔室和右腔室，左腔室与右腔室之间通过外散热器113的翅片之间的空隙相连通，左腔室与右腔室内均设有多个导风板313，导风板313错位设置于外换热器113的两侧，以在入风口311与出风口312之间形成S形的风道314；制冷机构32设置于风道314内，以将风道314内的气流冷却；至少一个外风机33设置于风道314内，且沿风道314内气流的流动方向外风机33位于制冷机构32的后方，进而使制冷机构32能将进入外风机33前的气流冷却。外风机33对风道314内的气流起到抽送的作用，加速气流流动，促使气流经过外换热器113，也可以理解为向外换热器113吹风，与外换热器113进行热量交换，使外换热器113降温。采用多个外风机33并联设置的方式，能够保证一定通风量，还可以避免单一风机的高转速运转，具有降低噪音的效果。
需要说明的是，将外风机33设置于罩体31内，并采用迂回S形风道314的噪音吸收措施，以通过噪音源内置的方法，减少噪音扩散范围，同时增加噪音的传播路径，起到进一步吸收噪音的作用。
可以理解的是，制冷机构32用于辅助散热，可以降低外风机33吸入空气的温度，间接减少对风机通风量的依赖。示例性地，制冷机构32采用制冷机。
可选地，当外风机33的数量为多个时，多个外风机33均设置于风道314的同一截面上，可便于外风机33安装。多机并联，是保证一定通风量的风机配置方法，可以避免对单一风机的高转速要求。
需要说明的是，根据换热基本原理Q＝qmhΔt，Q为换热量，qm为空气流量，h为介质换热系数，Δt为温差。通过采用多个外风机33并联保证通风量qm，通过辅助制冷加大Δt，进而可以对单个外风机33降低通风要求，即降低转速，达到噪音控制目的。同时，S形风道314通过延长和改变声音传播路径的方式在辅助散热单元3内部吸收一部分噪音，风道314的结构需要与选配的外风机33匹配，避免外风机33工作在低效率位置；采用迂回的S形风道314的整体结构实现噪音控制。
可选地，外风机33为低噪音风机，低噪音风机也可以理解为低转速大直径风机，低转速达到直接降低噪音目的，大直径风机保证了一定的通风量。
可选地，为了使外风机33抽送的气流能够更多的吹送到外换热器113上，将外风机33倾斜设置，以使设有外风机33的风道314内气流的流动方向与外风机33进风口的中心线平行。
可选地，为了提升辅助散热单元3的换热效果，将制冷机构32设置于入风口311处，以使空气一进入罩体31就被冷却，然后再与外换热器113接触，降温效果更好。
可选地，设有制冷机构32的风道314内气流的流动方向与制冷机构32进风口的中心线平行，有利于提升气流的冷却效率。
可选地，导风板313均倾斜设置，以对气流起到折射的作用，使气流沿着风道314顺畅地流动，不会降低气流流速，并减少气流滞留。
本实施例还提供了一种充电桩，通过应用上述散热管理***，扩大了充电桩的应用范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种充电桩的散热管理***控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：判断是否符合充电桩工作条件，若否，则执行S2；若是，则执行S3；
S2：控制散热管理***进入加热模式；
S3：判断充电桩内部是否存在凝露风险或已经存在凝露，若是，则执行S4；若否，则执行S5；
S4：控制散热管理***进入干燥模式；
S5：判断充电桩是否满足散热控制条件，若否，进入S6；若是，则进入S7；
S6：控制散热管理***进入待机模式；
S7：控制散热管理***进入散热模式。
2.根据权利要求1所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S1中，是否符合充电桩工作条件的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的温度开关或湿度开关是否闭合，若是，则不符合充电桩工作条件；若否，则符合充电桩工作条件。
3.根据权利要求2所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S2中，所述加热模式包括如下控制步骤：
S201：判断液冷散热组件的冷媒液位状态是否正常，若是，则执行S202；
S202：控制冷媒内循环管路连通；
S203：控制液冷散热组件的冷媒抽送泵、加热单元及空冷散热组件启动，直至符合充电桩工作条件。
4.根据权利要求1所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S3中，
是否存在凝露风险的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的湿度传感器的检测结果是否大于预设湿度th2，若是，则存在凝露风险；若否，则不存在凝露风险；
是否已经存在凝露的判断方法包括如下步骤：
判断充电桩机柜内的凝露开关是否闭合，若是，则已经存在凝露；若否，则不存在凝露。
5.根据权利要求4所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S4中，所述干燥模式包括如下控制步骤：
S401：控制冷媒内循环管路连通；
S402：控制空冷散热组件启动；
S403：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw1，若T＞tw1，则进入S404；若否，则进入S405；
S404：控制液冷散热组件的加热单元关闭；
S405：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw0，若T＜tw0，则进入S406；若否，则干燥模式结束；
S406：控制液冷散热组件的冷媒抽送泵及加热单元启动，直至不存在凝露风险或不存在凝露。
6.根据权利要求1所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S5中，是否满足散热控制条件的判断方法包括如下步骤：
S501：判断充电桩是否正常，若是，则进入S502；若否，则不满足散热控制条件；
S502：判断充电桩是否开始充电，若是，则进入S503；若否，则不满足散热控制条件；
S503：判断充电桩的充电功率是否小于预设功率，若是，则不满足散热控制条件，若否，则满足散热控制条件。
7.根据权利要求6所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S6中，所述待机模式包括如下控制步骤：
S601：控制冷媒内循环管路连通；
S602：控制辅助散热单元关闭；
S603：判断充电桩机柜内的温度传感器的检测结果是否小于预设温度t2，若否，则执行S604，若是，则待机模式结束；
S604：控制加热单元、液冷散热组件的冷媒抽送泵及空冷散热组件关闭。
8.根据权利要求1所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S7中，所述散热模式包括如下控制步骤：
S701：控制空冷散热组件及液冷散热组件的冷媒抽送泵启动；
S702：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw2，若T≥tw2，则进入S703；
S703：控制加热单元关闭；
S704：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw3，若T≥tw3，则进入S705；
S705：控制冷媒外循环管路连通；
S706：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度twn1、twn2、twn3、……、twns，其中twn1＜twn2＜twn3＜……＜twns，且s为正整数，判断T≥twn1，若是，则启动辅助散热单元的一台风机；再判断T≥twn2，若是，则启动辅助散热单元的二台风机；再判断T≥twn3，若是，则启动辅助散热单元的三台风机；……；直至判断T≥twns，若是，则启动辅助散热单元的s台风机，并执行S707；若否，则散热模式结束；
S707：比较液冷散热组件的冷媒进入机柜内时的温度T与预设温度tw4，若T≤tw4，则散热模式结束；若否，则散热管理***过温报警。
9.根据权利要求8所述的散热管理***控制方法，其特征在于，在步骤S702或步骤704中，若否，则控制冷媒内循环管路连通并控制辅助散热单元的全部风机关闭。
10.一种充电桩的散热管理***，其特征在于，基于如权利要求1-9任一项所述的充电桩的散热管理***控制方法，所述充电桩的散热管理***包括封闭式的机柜(100)及：
主散热单元(1)，包括液冷散热组件(11)；所述液冷散热组件(11)包括冷媒循环管路(111)、设置于所述机柜(100)内的内换热器(112)和设置于所述机柜(100)外的外换热器(113)，所述冷媒循环管路(111)包括连接所述内换热器(112)与所述外换热器(113)的冷媒外循环管路(1111)和连接所述内换热器(112)的入口和出口的冷媒内循环管路(1112)；
检测单元(2)，包括用于检测机柜(100)内部温度及湿度的柜内环境检测组件(21)和用于检测所述液冷散热组件(11)的冷媒温度及压力的冷媒检测组件(22)；所述主散热单元(1)还包括空冷散热组件，所述空冷散热组件与所述柜内环境检测组件(21)通讯连接，以使所述空冷散热组件能根据所述柜内环境检测组件(21)的检测结果选择是否对所述内换热器(112)进行吹风；
辅助散热单元(3)，与所述检测单元(2)通讯连接，以使所述辅助散热单元(3)能根据所述检测单元(2)的检测结果选择是否向所述外换热器(113)吹风或吹送冷风；
加热单元(4)，其与所述检测单元(2)通讯连接，所述加热单元(4)能根据所述检测单元(2)的检测结果选择是否加热所述液冷散热组件(11)的冷媒；
内外转换件(5)，其与所述检测单元(2)通讯连接，以使所述内外转换件(5)能根据所述检测单元(2)的检测结果选择连通所述冷媒外循环管路(1111)或所述冷媒内循环管路(1112)。
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