一种电动单车的直立式充电桩及其控制方法转让专利

申请号 : CN202310453828.1

文献号 : CN116512949B

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相似专利:

发明人 : 夏俊鹄韩志刚杜欣桐谢林元

申请人 : 深圳市善充充新能源科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种电动单车的直立式充电桩,包括壳体和设置在壳体的充电部件,所述壳体包括前盖部和后壳部,所述前盖部的顶边端通过合页与所述后壳部转动连接,局部吹送换热通道由通风扇从进风口吸入空气且大部分空气越过所述电气控制组上边端吹向倾斜设置的盖板,流经所述显示组后沿着盖板与电路载板的倾斜方向进入气体流动空间,空气从气体流动空间的底部和气体流动孔流向所述充电组后从所述通风口排出。本发明通过局部吹送换热通道和整体抽排散热通道对充电桩内热量进行有效散热,且根据温度信息对壳体内局部有针对性地进行换热以提高散热资源的有效利用,提高换热效率和安全性能。

权利要求 :

1.一种电动单车的直立式充电桩,包括壳体和设置在壳体的充电部件,所述壳体包括前盖部和后壳部,所述前盖部的顶边端通过合页与所述后壳部转动连接,其特征在于:所述前盖部包括有自上而下往外倾斜设置的盖板、位于盖板下部向内折弯延伸形成的檐部、位于檐部下方的插电部,所述充电部件包括有设于所述插电部的充电组、设于所述盖板的显示组、位于所述充电组与所述显示组之间的电气控制组,所述电气控制组下边端固定在檐部且电气控制组的电路载板与倾斜设置的盖板平行设置形成一气体流动空间,所述电路载板的下部设有若干气体流动孔;

所述后壳部的后侧壁上部设有进风口且所述进风口两侧向所述后壳部的两侧端延伸,后壳部的底壁贯通设有通风口,所述进风口上设有一通风扇且所述进风口和所述通风扇均配置成高于所述电气控制组的上边端以使所述通风扇启动将空气吹向气体流动空间后从通风口排出形成局部吹送换热通道;

所述局部吹送换热通道由通风扇从进风口吸入空气且大部分空气越过所述电气控制组上边端吹向倾斜设置的盖板,流经所述显示组后沿着盖板与电路载板的倾斜方向进入气体流动空间,空气从气体流动空间的底部和气体流动孔流向所述充电组后从所述通风口排出。

2.根据权利要求1所述的一种电动单车的直立式充电桩,其特征在于:所述后壳部包括有横置在所述进风口处的滑轨和装配在所述滑轨上的风机滑座以及驱动所述风机滑座在所述滑轨上移动的电机及丝杆传动组,所述通风扇装设在所述风机滑座上且所述通风扇由所述风机滑座在电机及丝杆传动组驱动下运行至设定位置,所述设定位置包括有位于进风口的左端位置、中部位置和右端位置。

3.根据权利要求2所述的一种电动单车的直立式充电桩,其特征在于:所述后壳部设有两温度传感器以获取壳体内左右两部空间的温度信息,所述通风扇根据温度信息确定当前位于具体的设定位置以构建局部吹送换热通道;

所述电气控制组电性连接温度传感器,所述电机及丝杆传动组与所述电气控制组电性连接以接收电气控制组根据温度信息输出的控制指令驱动所述通风扇移动至具体的设定位置。

4.根据权利要求1所述的一种电动单车的直立式充电桩,其特征在于:所述直立式充电桩还包括底座和立柱,所述立柱为中空结构,顶部与所述后壳部固定连接且所述壳体内的空间与立柱内的中空空间连通,底部固定在所述底座上且侧壁设有排气口,中部内设有抽风机,所述抽风机提供负压抽取壳体中的空气进入立柱后从排气口排出形成整体抽排散热通道;

所述整体抽排散热通道由抽风机从后壳部的进风口和通风口吸入空气且在壳体内与充电部件进行热交换,壳体内的空气携带热量从立柱顶部被抽走且经抽风机后从排气口排出。

5.根据权利要求4所述的一种电动单车的直立式充电桩,其特征在于:所述抽风机与所述电气控制组电性连接,由所述电气控制组根据温度信息输出启动信号至所述抽风机,所述抽风机提供负压改变通风口的气体流动方向以构建整体抽排散热通道,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量进入立柱且从排气口排出。

6.一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,其特征在于:包括如权利要求1‑5任一所述的一种电动单车的直立式充电桩执行如下步骤:获取壳体内温度TL和温度TR,所述温度TL和温度TR由温度传感器分别采集壳体内左部空间和右部空间的实时温度值;

判断温度TL或温度TR是否大于预先设定的第一目标温度TC,当TL>TC或TR>TC时,启动通风扇,通风扇启动时初始位置处于设定位置的中部位置,通风扇的扇叶转动将空气吹向气体流动空间,流经充电部件进行热交换后由通风口排出,以壳体内气体流动换热构建局部吹送换热通道;

监控壳体内温度,判断温度TL或TR是否大于预先设定的第二目标温度TX,当TL≥TX或TR≥TX时,启动抽风机提供负压,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量从立柱顶部被抽走且由排气口排出,以大流量气体流动抽走壳体的整体热量构建整体抽排散热通道。

7.根据权利要求6所述的一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括如下步骤:在启动通风扇后,获取温度TL和温度TR的温度差值ΔT=|TL‑TR|,并判断温度差值ΔT是否超过预先设定的目标差值TM以确定所述壳体内是否存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,包括:当ΔT>TM时,表示为壳体内存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,则判断温度TL和温度TR的大小,根据判断结果确定壳体内左部空间和右部空间的温度高和低,电气控制组根据判断结果输出通风扇移动至具体的设定位置控制指令,所述通风扇由风机滑座在电机及丝杆传动组的驱动下运行至左端位置或右端位置;

当ΔT≤TM时,则保持通风扇运行且当前设定位置不变。

8.根据权利要求7所述的一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,其特征在于,所述根据判断结果确定壳体内左部空间和右部空间的温度高和低包括:所述温度TL为壳体左部空间的实时温度值,所述温度TR为壳体内右部空间的实时温度值,

当ΔT>TM且TL>TR时,确定壳体内左部空间温度高且控制通风扇至设定位置的左端位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对左部空间的充电部件进行热交换;

当ΔT>TM且TL<TR时,确定壳体内右部空间温度高且控制通风扇至设定位置的右部位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对右部空间的充电部件进行热交换;

当ΔT≤TM时,确定当前通风扇所处的设定位置有效控制壳体内温度平衡,保持通风扇运行且维持当前设定位置不变。

9.根据权利要求6所述的一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括如下步骤:当TL或TR≥TX时,启动抽风机提供负压抽走壳体内空气及热量以构建整体抽排散热通道,并获取温度TL和温度TR对所述壳体内的温升预判控制,包括:每隔时间段Δt,记录温度TL和温度TR分别为TL1、TL2、……、TLn‑1、TLn和TR1、TR2、……、TRn‑1、TRn,n为间隔时间段的数量;

计算每个时间段Δt的前后时间点温差ΔTL=TLn‑TLn‑1和温差ΔTR=TRn‑TRn‑1,且判断温差ΔTL或温差ΔTR是否大于目标温差TW;

当首次ΔTL或ΔTR>TW时,标记当前时间段为目标温升时间段,且记录TLn或TRn为标记温度TP,记录次数N=1,其中:若ΔTL和ΔTR均>TW时,取温度TLn和温度TRn中最大值记录为标记温度TP;

当再次标记目标温升时间段时,获取该目标温升时间段的TLn或TRn与标记温度TP比较,若TLn或TRn>TP时,则更新标记温度TP=TLn或TRn,且更新记录次数N=N+1;

当更新后的记录次数N≥目标次数NP时,温度攀升势态确立,执行风控步骤以控制温升势态。

10.根据权利要求9所述的一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,其特征在于,所述风控步骤包括:获取充电组中各充电端的实时输出功率P,当实时输出功率P超过限定输出功率Pmax时,切断当前超功率输出的充电端的供电;

当未发现超功率输出时,控制充电组各充电端以半功率输出充电,并持续监控时间段Δt的前后时间点温差,包括:在预先设定时间内,若再次被标记为目标温升时间段,视为充电异常并发出警报;若未产生目标温升时间段,则恢复正常功率输出且重新执行温升预判控制步骤;

当更新标记温度TP时,判断更新后的标记温度TP是否超过最高限定温度Tmax,若TP≥Tmax时,切断充电部件的充电组和显示组的输出,发出警报进入维修模式,需要工作人员现场排查或解除维修模式。

说明书 :

一种电动单车的直立式充电桩及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电动单车的充电桩技术领域,特别是一种电动单车的直立式充电桩及其控制方法。

背景技术

[0002] 电动单车是由蓄电池(电瓶)提供电能,由电动机驱动的纯电动机动车辆,由于蓄电池的储电能力有限,当电瓶车在户外没电时,需要及时给电瓶车充电,因此,充电桩应运而生。充电桩在充电的过程中,充电桩内供电模块会产生热量,如果这些热量排散不及时,会导致充电桩内部温度升高,影响供电模块的正常使用,长时间在高温高热情况下充电,热量未能得到有效排散,会使得充电桩着火自燃,充电桩在着火自燃的时候不能及时报警且断电,会危及周边,可能会引发火灾等次生灾害,严重威胁人们的生命安全。
[0003] 目前充电桩为多充电端输出,即具有多个充电插口,为保证充电桩的散热性能,通常以较为全面或最大散热需求进行配置散热系统,保障充电桩在满载充电输出时的散热性能,在启动充电阶段所有散热系统统一启动及全速或满功率运行。然而充电桩日常状态为未满载输出状态,即常态为只有部分充电插口在使用充电服务,其导致充电桩内部存在只有局部产生热量现象,若散热系统是为满足充电桩满载运行时的散热性能而配置的,其他未产生热量区域的散热配置也将同步运行工作,电能损耗较高。同时充电桩的多个充电输出端之间的输出功率、电流等不尽相同导致充电组的发热量不同而存在局部温度失衡现象,单一的散热系统启动不仅浪费散热性能和耗电多,其局部未能有针对性地散热和全局缺少温升预判控制容易造成热量堆积,引发安全问题。

发明内容

[0004] 针对现有充电桩散热系统损耗高和缺少针对性散热控制容易造成热量堆积的问题,本发明提供一种电动单车的直立式充电桩及其控制方法,通过局部吹送换热通道和整体抽排散热通道对充电桩内热量进行有效散热,且根据温度信息对壳体内局部有针对性地进行换热以提高散热资源的有效利用,提高换热效率和安全性能。
[0005] 为实现上述目的,本发明选用如下技术方案:一种电动单车的直立式充电桩,包括壳体和设置在壳体的充电部件,所述壳体包括前盖部和后壳部,所述前盖部的顶边端通过合页与所述后壳部转动连接,其中:
[0006] 所述前盖部包括有自上而下往外倾斜设置的盖板、位于盖板下部向内折弯延伸形成的檐部、位于檐部下方的插电部,所述充电部件包括有设于所述插电部的充电组、设于所述盖板的显示组、位于所述充电组与所述显示组之间的电气控制组,所述电气控制组下边端固定在檐部且电气控制组的电路载板与倾斜设置的盖板平行设置形成一气体流动空间,所述电路载板的下部设有若干气体流动孔;
[0007] 所述后壳部的后侧壁上部设有进风口且所述进风口两侧向所述后壳部的两侧端延伸,后壳部的底壁贯通设有通风口,所述进风口上设有一通风扇且所述进风口和所述通风扇均配置成高于所述电气控制组的上边端以使所述通风扇启动将空气吹向气体流动空间后从通风口排出形成局部吹送换热通道;
[0008] 所述局部吹送换热通道由通风扇从进风口吸入空气且大部分空气越过所述电气控制组上边端吹向倾斜设置的盖板,流经所述显示组后沿着盖板与电路载板的倾斜方向进入气体流动空间,空气从气体流动空间的底部和气体流动孔流向所述充电组后从所述通风口排出。
[0009] 作为本发明的进一步改进:所述后壳部包括有横置在所述进风口处的滑轨和装配在所述滑轨上的风机滑座以及驱动所述风机滑座在所述滑轨上移动的电机及丝杆传动组,所述通风扇装设在所述风机滑座上且所述通风扇由所述风机滑座在电机及丝杆传动组驱动下运行至设定位置,所述设定位置包括有位于进风口的左端位置、中部位置和右端位置。
[0010] 作为本发明的进一步改进:所述后壳部设有两温度传感器以获取壳体内左右两部空间的温度信息,所述通风扇根据温度信息确定当前位于具体的设定位置以构建局部吹送换热通道;
[0011] 所述电气控制组电性连接温度传感器,所述电机及丝杆传动组与所述电气控制组电性连接以接收电气控制组根据温度信息输出的控制指令驱动所述通风扇移动至具体的设定位置。
[0012] 作为本发明的进一步改进:所述直立式充电桩还包括底座和立柱,所述立柱为中空结构,顶部与所述后壳部固定连接且所述壳体内的空间与立柱内的中空空间连通,底部固定在所述底座上且侧壁设有排气口,中部内设有抽风机,所述抽风机提供负压抽取壳体中的空气进入立柱后从排气口排出形成整体抽排散热通道;
[0013] 所述整体抽排散热通道由抽风机从后壳部的进风口和通风口吸入空气且在壳体内与充电部件进行热交换,壳体内的空气携带热量从立柱顶部被抽走且经抽风机后从排气口排出。
[0014] 作为本发明的进一步改进:所述抽风机与所述电气控制组电性连接,由所述电气控制组根据温度信息输出启动信号至所述抽风机,所述抽风机提供负压改变通风口的气体流动方向以构建整体抽排散热通道,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量进入立柱且从排气口排出。
[0015] 另一方面,本发明选用如下技术方案:一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,包括如上述的一种电动单车的直立式充电桩执行如下步骤:
[0016] 获取壳体内温度TL和温度TR,所述温度TL和温度TR由温度传感器分别采集壳体内左部空间和右部空间的实时温度值;
[0017] 判断温度TL或温度TR是否大于预先设定的第一目标温度TC,当TL>TC或TR>TC时,启动通风扇,通风扇启动时初始位置处于设定位置的中部位置,通风扇的扇叶转动将空气吹向气体流动空间,流经充电部件进行热交换后由通风口排出,以壳体内气体流动换热构建局部吹送换热通道;
[0018] 监控壳体内温度,判断温度TL或TR是否大于预先设定的第二目标温度TX,当TL≥TX或TR≥TX时,启动抽风机提供负压,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量从立柱顶部被抽走且由排气口排出,以大流量气体流动抽走壳体的整体热量构建整体抽排散热通道。
[0019] 作为本发明的进一步改进,所述控制方法还包括如下步骤:
[0020] 在启动通风扇后,获取温度TL和温度TR的温度差值ΔT=|TL‑TR|,并判断温度差值ΔT是否超过预先设定的目标差值TM以确定所述壳体内是否存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,包括:
[0021] 当ΔT>TM时,表示为壳体内存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,则判断温度TL和温度TR的大小,根据判断结果确定壳体内左部空间和右部空间的温度高和低,电气控制组根据判断结果输出通风扇移动至具体的设定位置控制指令,所述通风扇由风机滑座在电机及丝杆传动组的驱动下运行至左端位置或右端位置;
[0022] 当ΔT≤TM时,则保持通风扇运行且当前设定位置不变。
[0023] 作为本发明的进一步改进,所述根据判断结果确定壳体内左部空间和右部空间的温度高和低包括:
[0024] 所述温度TL为壳体左部空间的实时温度值,所述温度TR为壳体内右部空间的实时温度值,
[0025] 当ΔT>TM且TL>TR时,确定壳体内左部空间温度高且控制通风扇至设定位置的左端位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对左部空间的充电部件进行热交换;
[0026] 当ΔT>TM且TL<TR时,确定壳体内右部空间温度高且控制通风扇至设定位置的右部位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对右部空间的充电部件进行热交换;
[0027] 当ΔT≤TM时,确定当前通风扇所处的设定位置有效控制壳体内温度平衡,保持通风扇运行且维持当前设定位置不变。
[0028] 作为本发明的进一步改进,所述控制方法还包括如下步骤:
[0029] 当TL或TR≥TX时,启动抽风机提供负压抽走壳体内空气及热量以构建整体抽排散热通道,并获取温度TL和温度TR对所述壳体内的温升预判控制,包括:
[0030] 每隔时间段Δt,记录温度TL和温度TR分别为TL1、TL2、……、TLn‑1、TLn和TR1、TR2、……、TRn‑1、TRn,n为间隔时间段的数量;
[0031] 计算每个时间段Δt的前后时间点温差ΔTL=TLn‑TLn‑1和温差ΔTR=TRn‑TRn‑1,且判断温差ΔTL或温差ΔTR是否大于目标温差TW;
[0032] 当首次ΔTL或ΔTR>TW时,标记当前时间段为目标温升时间段,且记录TLn或TRn为标记温度TP,记录次数N=1,其中:若ΔTL和ΔTR均>TW时,取温度TLn和温度TRn中最大值记录为标记温度TP;
[0033] 当再次标记目标温升时间段时,获取该目标温升时间段的TLn或TRn与标记温度TP比较,若TLn或TRn>TP时,则更新标记温度TP=TLn或TRn,且更新记录次数N=N+1;
[0034] 当更新后的记录次数N≥目标次数NP时,温度攀升势态确立,执行风控步骤以控制温升势态。
[0035] 作为本发明的进一步改进,所述风控步骤包括:
[0036] 获取充电组中各充电端的实时输出功率P,当实时输出功率P超过限定输出功率Pmax时,切断当前超功率输出的充电端的供电;
[0037] 当未发现超功率输出时,控制充电组各充电端以半功率输出充电,并持续监控时间段Δt的前后时间点温差,包括:在预先设定时间内,若再次被标记为目标温升时间段,视为充电异常并发出警报;若未产生目标温升时间段,则恢复正常功率输出且重新执行温升预判控制步骤;
[0038] 当更新标记温度TP时,判断更新后的标记温度TP是否超过最高限定温度Tmax,若TP≥Tmax时,切断充电部件的充电组和显示组的输出,发出警报进入维修模式,需要工作人员现场排查或解除维修模式。
[0039] 相较于现有技术,本发明具有以下有益效果:
[0040] 本发明通过局部吹送换热通道和整体抽排散热通道对充电桩内热量进行有效散热,且根据温度信息对壳体内局部有针对性地进行换热以提高散热资源的有效利用,提高换热效率和安全性能。局部吹送换热通道的气流路径经过显示组且处于显示组和电气控制组之间和流经充电组能有效地吸收充电部运行时产生的热量,提高散热效率。整体抽排散热通道改变通风口的气流方向,由抽风机提供负压将处于局部吹送换热通道时通风口的排风方向改变为进风方向,由通风口和进风口吸入空气,加大壳体内整体的气流量,以抽排方式由空气以大气流量进行流动携带热量排出,改变局部吹送换热通道的局部小气流运转的换热方式,以壳体内空间作为整体空气部分通过进风口和通风口大量吸入新的空气进行整体置换,提高散热效率。
[0041] 本发明对充电桩在运行时的温升进行预判控制,能有效识别温度攀升的势态,对温度持续攀升的情况进行有效的风险控制,避免因温度持续攀升造成严重的安全问题和损失。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043] 图1为本发明的结构示意图。
[0044] 图2为壳体展开状态的结构示意图。
[0045] 图3为壳体展开状态的另一方向结构示意图。
[0046] 图4为壳体的剖面结构示意图。

具体实施方式

[0047] 为了能够清楚、完整地理解技术方案,现结合实施例和附图对本发明进一步说明,显然,所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例,所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的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。
[0048] 应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0049] 还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0050] 还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
[0051] 实施例一:
[0052] 如图1‑4所示,一种电动单车的直立式充电桩,包括底座100、立柱200、壳体300和设置在壳体300的充电部件400,所述壳体300包括前盖部310和后壳部320,所述前盖部310的顶边端通过合页与所述后壳部320转动连接,所述壳体内一侧设有支撑杆330,所述支撑杆330一端旋转安装在所述前盖部310上,杆体上设有一通槽且所述通槽延伸至支撑杆另一端形成支撑部,通槽和支撑部滑动连接所述后壳部的一支撑点以使在所述前盖部打开时处于通槽上的支撑点滑入支撑部并由支撑部限位以支撑前盖部的打开状态。所述立柱200的底部固定在底座100上,顶部与所述后壳部320连接。
[0053] 所述前盖部310包括有自上而下往外倾斜设置的盖板311、位于盖板311下部向内折弯延伸形成的檐部312、位于檐部312下方的插电部313,所述充电部件400包括有设于所述插电部313的充电组410、设于所述盖板311的显示组420、位于所述充电组410与所述显示组420之间的电气控制组430,所述电气控制组430下边端431固定在檐部312且电气控制组的电路载板432与倾斜设置的盖板311平行设置形成一气体流动空间,所述电路载板432的下部设有若干气体流动孔434;
[0054] 所述后壳部320的后侧壁上部设有进风口321且所述进风口两侧向所述后壳部的两侧端延伸,后壳部的底壁贯通设有通风口322,所述进风口322上设有一通风扇323且所述进风口321和所述通风扇323均配置成高于所述电气控制组430的上边端433以使所述通风扇323启动将空气吹向气体流动空间后从通风口322排出形成局部吹送换热通道;所述局部吹送换热通道由通风扇322从进风口321吸入空气且大部分空气越过所述电气控制组430上边端433吹向倾斜设置的盖板311,流经所述显示组后沿着盖板与电路载板的倾斜方向进入气体流动空间,由于盖板的倾斜角度使得空气处于显示组和电路载板之间进行换热,经过换热后的空气从气体流动空间的底部和气体流动孔流向所述充电组,流经充电组的主要发热部分,即充电组后端电气接触端子部分(图中未示出)进行热交换,然后所述通风口排出,所述局部吹送换热通道的气流路径经过显示组且处于显示组和电气控制组之间和流经充电组能有效地吸收充电部运行时产生的热量,提高散热效率。
[0055] 所述立柱200为中空结构,顶部与所述后壳部320固定连接且所述壳体内的空间与立柱内的中空空间连通,底部固定在所述底座上且侧壁设有排气口210,中部内设有抽风机(图中未示出),所述抽风机提供负压抽取壳体中的空气进入立柱后从排气口排出形成整体抽排散热通道。所述整体抽排散热通道改变通风口的气流方向,由抽风机提供负压将处于局部吹送换热通道时通风口的排风方向改变为进风方向,由通风口和进风口吸入空气,加大壳体内整体的气流量,以抽排方式由空气以大气流量进行流动携带热量排出,改变局部吹送换热通道的局部小气流运转的换热方式,以壳体内空间作为整体空气部分通过进风口和通风口大量吸入新的空气进行整体置换,提高散热效率。
[0056] 实施例二:
[0057] 在实施例一的基础上,本实施例提供了一种电动单车的直立式充电桩,所述后壳部包括有横置在所述进风口处的滑轨和装配在所述滑轨上的风机滑座以及驱动所述风机滑座在所述滑轨上移动的电机及丝杆传动组,所述通风扇装设在所述风机滑座上且所述通风扇由所述风机滑座在电机及丝杆传动组驱动下运行至设定位置,所述设定位置包括有位于进风口的左端位置、中部位置和右端位置。本实施例设定位置的中部位置为通风扇启动时所处的初始位置,在散热工作结束运行时自动复位至中部位置上,其中电机及丝杆传动组驱动风机滑座在滑轨上滑动的传动手段和驱动滑行选用现在技术中常规技术手段实现,不在此过多赘述,使得通风扇在风机滑座带动下运动至左端位置或右端位置。
[0058] 所述后壳部设有两温度传感器以获取壳体内左右两部空间的温度信息,所述通风扇根据温度信息确定当前位于具体的设定位置以构建局部吹送换热通道;所述电气控制组电性连接温度传感器,所述电机及丝杆传动组与所述电气控制组电性连接以接收电气控制组根据温度信息输出的控制指令驱动所述通风扇移动至具体的设定位置。
[0059] 充电桩日常使用状态大多数为部分充电插头处于充电使用服务中,此时充电桩内部的温度状况为个别充电器件发生热量,而针对单个或较少充电器件发生热量的情况是没有必要完全启动充电桩的全功率散热系统运行,同时不运行散热也会造成热量的堆积,进而引起安全问题,本实施例为了解决上述情况造成散热性能浪费的问题,根据温度信息确定壳体左部空间或右部空间的温度情况,有针对性地对其进行适应性地散热,提高散热资源的利用率。
[0060] 本实施例通过获取温度信息,在壳体内温度满足散热启动时,启动通风扇以构建局部吹送换热通道,通风扇在中部位置启动向充电部件吹送空气进行换热,局部吹送换热通道的气体流动路径能有效地流经充电部件的各部器件,提高换热的效率;当监控到温度信息存在壳体左部空间或右部空间温度失衡时,通过电机及丝杆传动组驱动风机滑座带动通风扇朝向更高温度的左端位置或右端位置移动,更有针对性地对壳体内充电部件进行换热。
[0061] 本实施例为了解决在构建局部吹送换热通道时依然无法满足当前充电桩的散热需求问题,根据温度信息确定温度在攀升且满足启动抽风机条件时构建整体抽排散热通道。所述整体抽排散热通道由抽风机从后壳部的进风口和通风口吸入空气且在壳体内与充电部件进行热交换,壳体内的空气携带热量从立柱顶部被抽走且经抽风机后从排气口排出。
[0062] 具体地,所述抽风机与所述电气控制组电性连接,由所述电气控制组根据温度信息输出启动信号至所述抽风机,所述抽风机提供负压改变通风口的气体流动方向以构建整体抽排散热通道,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量进入立柱且从排气口排出。本实施例将处于局部吹送换热通道时通风口的排风方向改变为进风方向,由通风口和进风口吸入空气,加大壳体内整体的气流量,以抽排方式由空气以大气流量进行流动携带热量排出,改变局部吹送换热通道的局部小气流运转的换热方式,以壳体内空间作为整体空气部分通过进风口和通风口大量吸入新的空气进行整体置换,提高散热效率以满足散热需求。
[0063] 实施例三:
[0064] 一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,包括如实施例一或实施例二的一种电动单车的直立式充电桩执行如下步骤:
[0065] 获取壳体内温度TL和温度TR,所述温度TL和温度TR由温度传感器分别采集壳体内左部空间和右部空间的实时温度值,所述温度TL为壳体左部空间的实时温度值,所述温度TR为壳体内右部空间的实时温度值。
[0066] 判断温度TL或温度TR是否大于预先设定的第一目标温度TC,当TL>TC或TR>TC时,启动通风扇,通风扇启动时初始位置处于设定位置的中部位置,通风扇的扇叶转动将空气吹向气体流动空间,流经充电部件进行热交换后由通风口排出,以壳体内气体流动换热构建局部吹送换热通道;局部吹送换热通道的气体流动路径能有效地流经充电部件的各部器件,提高换热的效率;
[0067] 监控壳体内温度,判断温度TL或TR是否大于预先设定的第二目标温度TX,当TL≥TX或TR≥TX时,启动抽风机提供负压,从进风口和通风口吸入空气以使空气携带壳体内的热量从立柱顶部被抽走且由排气口排出,以大流量气体流动抽走壳体的整体热量构建整体抽排散热通道。整体抽排散热通道将处于局部吹送换热通道时通风口的排风方向改变为进风方向,由通风口和进风口吸入空气,加大壳体内整体的气流量,以抽排方式由空气以大气流量进行流动携带热量排出,改变局部吹送换热通道的局部小气流运转的换热方式,以壳体内空间作为整体空气部分通过进风口和通风口大量吸入新的空气进行整体置换,提高散热效率。
[0068] 为提高本实施例的散热资源利用率,更有针对性地自适应充电桩的散热需求,所述控制方法还包括如下步骤:
[0069] 在启动通风扇后,获取温度TL和温度TR的温度差值ΔT=|TL‑TR|,并判断温度差值ΔT是否超过预先设定的目标差值TM以确定所述壳体内是否存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,包括:
[0070] 当ΔT>TM时,表示为壳体内存在局部热量堆积或只有个别充电部件运行情况,则判断温度TL和温度TR的大小,根据判断结果确定壳体内左部空间和右部空间的温度高和低,电气控制组根据判断结果输出通风扇移动至具体的设定位置控制指令,所述通风扇由风机滑座在电机及丝杆传动组的驱动下运行至左端位置或右端位置,其中包括:
[0071] 当ΔT>TM且TL>TR时,确定壳体内左部空间温度高且控制通风扇至设定位置的左端位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对左部空间的充电部件进行热交换;
[0072] 当ΔT>TM且TL<TR时,确定壳体内右部空间温度高且控制通风扇至设定位置的右部位置,针对性地吹送空气和有效控制气流对右部空间的充电部件进行热交换;
[0073] 当ΔT≤TM时,确定当前通风扇所处的设定位置有效控制壳体内温度平衡,保持通风扇运行且维持当前设定位置不变。
[0074] 实施例四:
[0075] 在实施例三的基础上,本实施例提供一种电动单车的直立式充电桩的控制方法,对充电桩内的充电时温度持续攀升趋势进行预判控制,能有效地避免因温度持续升高引起严重的安全问题,所述控制方法包括如下步骤:
[0076] 当TL或TR≥TX时,启动抽风机提供负压抽走壳体内空气及热量以构建整体抽排散热通道,并获取温度TL和温度TR对所述壳体内的温升预判控制,包括:
[0077] 每隔时间段Δt,记录温度TL和温度TR分别为TL1、TL2、……、TLn‑1、TLn和TR1、TR2、……、TRn‑1、TRn,n为间隔时间段的数量;
[0078] 计算每个时间段Δt的前后时间点温差ΔTL=TLn‑TLn‑1和温差ΔTR=TRn‑TRn‑1,且判断温差ΔTL或温差ΔTR是否大于目标温差TW;
[0079] 当首次ΔTL或ΔTR>TW时,标记当前时间段为目标温升时间段,且记录TLn或TRn为标记温度TP,记录次数N=1,其中:若ΔTL和ΔTR均>TW时,取温度TLn和温度TRn中最大值记录为标记温度TP。即当某一时间段的后时间点温度大于前时间点温度且温差大于目标温差,则标记该时间段为目标温升时间段,如在某一时间段10s内前时间点的壳体左部空间温度为45℃,后时间点的壳体左部空间温度为48℃,目标温差设定为2.5℃时,即确定当前10s的时间段为目标温升时间段,该目标温升时间段的温度信息等参数用于作为温升预判控制的重要参考数据,如标记温度的比较、记录次数的计算等。
[0080] 当再次标记目标温升时间段时,获取该目标温升时间段的TLn或TRn与标记温度TP比较,若TLn或TRn>TP时,则更新标记温度TP=TLn或TRn,且更新记录次数N=N+1;当更新后的记录次数N≥目标次数NP时,温度攀升势态确立,执行风控步骤以控制温升势态。本实施例以时间段Δt内的温度信息变化进行判断,可以避免在短时间内或瞬时值等参数跳动而造成温升的判断失误,提高温升预判的准确率,同时通过设定和更新标记温度作为重要预判参考,当温度在不断攀升时可以有效地确定温度攀升势态,进而执行风控步骤,避免因为温度不断攀升而造成更为严重的安全事故和损失。
[0081] 所述风控步骤包括:
[0082] 获取充电组中各充电端的实时输出功率P,当实时输出功率P超过限定输出功率Pmax时,切断当前超功率输出的充电端的供电,当出现温度不断攀升的情况,可能存在用户采用插排增加充电设备或采用其他大功率充电设备等不合理的充电方式导致充电部件严重发热引起,当检测到实时输出功率超功率输出时,切断该充电端的供电。
[0083] 当未发现超功率输出时,控制充电组各充电端以半功率输出充电,并持续监控时间段Δt的前后时间点温差,包括:在预先设定时间内,若再次被标记为目标温升时间段,视为充电异常并发出警报;若未产生目标温升时间段,则恢复正常功率输出且重新执行温升预判控制步骤;
[0084] 当再次被标记目标温升时间段且更新标记温度TP时,判断更新后的标记温度TP是否超过最高限定温度Tmax,若TP≥Tmax时,切断充电部件的充电组和显示组的输出,发出警报进入维修模式,需要工作人员现场排查或解除维修模式。
[0085] 本实施例对充电桩在运行时的温升进行预判控制,能有效识别温度攀升的势态,对温度持续攀升的情况进行有效的风险控制,避免因温度持续攀升造成严重的安全问题和损失。
[0086] 上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种,用于帮助理解技术方案的发明构思,并非对本发明作其他形式的限制,所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案,仍属于本发明所涵盖的范围。