液冷充电桩结构说明及特点

液冷充电桩结构说明及特点

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摘要：文章通过下文围绕液冷充电桩的相关内容展开了分析，主要是其结构情况以及特点，便于为透彻了解相关技术内容做出帮助，奠定基础。

关键词：液冷充电桩；结构说明；特点分析

前言：近年来，电车的数量在不断增多，极大的改变了人们的用车需求，电车的应用与运行中，离不开充电桩的支持，其中液冷充电桩得到了广泛应用。

一、液冷充电桩的结构说明

1、冷却环节

冷却环节为液冷充电桩核心环节，它由冷却液循环泵、散热器及冷却管路等组件构成。冷却液循环泵负责把冷却液从散热器内抽取出来，随后返回充电桩，构成一个流动循环系统。循环运行中冷却液借助散热器散发热量，进而确保充电桩工作温度维持在合适范围内。液冷充电桩的冷却系统是核心环节，能有效地降低充电桩温度，强化充电效率。在充电桩温度过高时，会降低充电效率，延长充电时间。而液冷技术能及时将充电桩产生的热量吸收并散发，确保充电桩温度在适宜范围内，保证充电效率。冷却系统可提高充电桩稳定性。充电桩在运行中会产生大量热量，若是散发不及时，会造成充电桩过热，进而影响稳定性。而液冷技术能有效吸收与散发充电桩带来的热量，保持充电桩工作温度稳定，确保充电桩稳定性[1]。

2、散热设备

液冷充电桩散热器是由铝合金材料制成，负责将充电桩产生的热量散发到周围空间中，散热器构造涵盖散热片、散热管和风扇等组件。

散热片是散热器核心构件，它由多个薄片状铝合金材料构成，薄片之间存在间隙，以提升散热面积。当充电桩运行中，热量借助散热片传导至散热器，并借助散热片大面积散热表面热传递到其他部位。散热管，它一般由铜或铝制成，散热管内布满了导热介质，当充电桩有热量产生时，散热管把热量从散热片传导至散热器的其他位置，以便充分散发热量。为了增加散热效果，散热器都会配备风扇。通过风扇产生气流，将周围冷空气吹入散热器，并排出热空气，从而加速热量散发。风扇的转速能按照充电桩工作状态及温度加以调节，以保证散热器散热效果[2]。

3、冷却液

冷却液循环系统属于液冷充电桩重要构成，其由冷却液箱、水泵、冷却管路及冷却液循环控制系统构成。冷却液箱安装于充电桩底部或侧翼，用来保存冷却液。水泵用于把冷却液从冷却液箱内提出，借助冷却管路输送至散热器。冷却管路由耐高温、耐腐蚀材质制成，有效保证冷却液流动畅通，其主要用于监测、控制冷却液流量与温度，以保持充电桩温度稳定。散热器是冷却液循环系统重要组成部分，它位于充电桩内部或外部。散热器主要功能是把冷却液吸收的热量散发出去，以确保充电桩工作温度在适合范围内。散热器一般由铝合金或铜制成，表面积较大，能有效增加热量散发效率。冷却液经过散热器时，与散热器表面接触，将热量传递到散热器内，之后由散热器散发。液冷充电桩基于冷却液循环系统与散热器的结合运行，有效吸收与传导充电桩生成的热量，保持充电桩稳定的工作温度。液冷能提高充电桩充电效率及可靠性，减少充电桩故障率与维护成本[3]。

4、冷却管路

液冷充电桩冷却管路是把冷却液从冷却系统输送至充电桩的关键零部件，如充电接口及充电模块。冷却管路由耐高温、耐腐蚀材料制成，以保证冷却液畅通流动，确保充电桩稳定工作。冷却管路构造主要涵盖冷却液进出口、管道连接件及冷却液流动通路。冷却液进出口一般位于充电桩侧面或底部，利用连接管道和冷却系统连接。管道连接件主要为接头、弯头基管道支架等，用于连接各路管道，并保持其稳固密封。冷却液流动通路通常顺着充电桩主体结构安设，经由充电接口、充电模块等重要部位，以实现对其冷却处理。冷却管路材料有着耐高温、耐腐蚀特性，以同充电桩工作环境相适应。经常用到不锈钢材料，其具备优良的耐腐蚀性及高温稳定性，可以很好的抵抗冷却液中腐蚀物质，克服高温环境影响。硅胶管材料也被经常应用，具有优越的耐高温性能基柔软性，从而便于弯曲与连接，适用于复杂管道布置。冷却管路设计基布置应考虑冷却液流动速度与压力损失，以保证冷却液充分覆盖充电桩相关部位，并呈现出相应的冷却效果。同时，管路密封性也非常关键，能避免冷却液泄漏基外界杂质进入[4]。

三、液冷充电桩特征分析

液冷充电桩在目前的电车充电中发挥重要作用，其在应用中有着功率大的特征。主要是在液冷管道中放置充电线缆，进而使得线缆内发热量被冷却液有效带走。这种充电桩能够有效降低线缆、线芯的截面积，并且有着较大的充电电流，在具体充电时，其温度较低，不会快速增加线缆及接触端子发热量，从而能够有效保护设备装置不被损坏。在整个充电桩系统中属于重要构成部分，能够满足不同功率电车充电需求，并且对我国电车行业发展有着重要的推动作用。相较于国外，我国大功率充电技术发展相对缓慢，近年来不断加大了对此方面的研究，与国际间技术水平差异不断缩小，极大的推动了我国电车行业发展[5]。

结语：

总的来讲，液冷充电桩通过液冷技术完成充电的设备。其结构构成为：液冷系统、充电模块和控制系统，液冷系统借助循环冷却液降低充电桩温度，提高充电效率与稳定性。充电模块负责把交流电转换为直流电，并通过液冷系统散热。控制系统用于监控充电桩的运行状态基充电过程，保证其安全可靠。液冷充电桩有着散热效果优、充电速度快、充电效率高、稳定性强的特征，其适用于高功率充电需求，能满足电动车快速充电。

参考文献：

[1] 陈中,黄学良.电动汽车规模化发展所面临的挑战与机遇.电气工程学报,2015(04): 35-44.

[2] 陈清泉,孙立清.电动汽车的现状和发展趋势.科技导报.2005 (04):24-28.

[3]曾佚平;罗先凯;王良斌;黄文豪.大功率液冷变频器冷却液循环系统的优化实践[J].冶金动力,2017（04）：16-18+24.

[4]马政伟;余克壮;曹洪志;王庆兵.电子装备液冷连接器失效分析[J]. 电子质量,2020（12）：42-45.

[5]熊豪利;于冰;谭亲目;刘稼成;柳钢;艾增强.液冷系统对车用永磁电机温升特性的影响研究[J].机械设计与制造工程,2021（08）：101-104.