[发明专利]具有集成式冷却剂储存器的充电系统

说明书

提供了一种用于为电动车辆充电的充电系统，该充电系统具有：充电站；至少一个充电接口，该充电接口能够与该电动车辆联接，以便为该电动车辆充电；用于储存能量的缓冲储存器；功率电子器件，该功率电子器件适配为用于从该缓冲储存器和/或从该充电站的电网接口向该至少一个充电接口提供能量；以及制冷剂储存器，该制冷剂储存器储存制冷剂，其中该制冷剂用于冷却该功率电子器件。

技术领域

本发明总体上涉及一种具有集成式冷却剂储存器的充电系统。该充电系统尤其可以是这样的充电系统，其具有用于为电动车辆充电而结合的电缓冲储存器和用于液体冷却剂的储存器。

背景技术

近年来电动汽车变得越来越重要。为了推动电动车辆的普及，所希望的是，电动车辆的充电过程是快速、简单且随时可行的。如今现代化的电动车辆可以以超过100kW的充电功率、300安培以及更高的范围内的充电电流充电。充电站中的功率电子器件转换来自电网接口的电流和电压，使得充电插头处的电流和电压具有适当的形式(DC或AC)和数值，以便能够给电动车辆充电。当在充电过程期间出现大充电电流时，功率电子器件的冷却是不可缺少的，因为否则在较高的外部温度下且尤其在频繁的充电过程中功率电子器件可能由于过热而损坏，这对运营者和用户都有明显不利的后果。

全世界使用的许多不同的充电站使用不同的冷却系统。冷却单元的构造和设计也对应地改变。功率电子器件在大多数现今的充电柱中被空气冷却。然而，只有当充电桩的构造空间相对大并且可获得足够的空间用于相应的空气导流装置时，才能实现起到良好作用的空气冷却。

空气冷却的替代方案是液体冷却，其中液体代替空气作为吸热介质。由于大多数情况下明显更高的比热容，液体冷却可以更紧凑地形成并且仍然提供高冷却功率。常见的液体冷却大多数情况下配备有热交换器和超压容器。后者确保在冷却液体的温度波动和与之相关的密度波动下，一直存在足够的冷却液体还有冷却回路中的冷却系统的冷却液体。

因此，在文献US 2012/043935中描述了一种充电桩，其中布置有冷却装置，该冷却装置在充电期间将冷却液体传递到车辆以冷却车辆电池。在文献US 2013/307477中公开了一种容器，其具有用于执行充电过程所需要的所有电部件。该容器配置成，使得发热元件、也就是说尤其电气和电子部件将其热量传递给容器壁。文献US 2015/054460公开了一种具有电池的充电桩，用于电动车辆的快速充电。该充电桩包含用液体工作的调温系统，由此一方面实现对车辆或其电池的冷却，另一方面还实现用于快速充电的内部电池的冷却。在文献CN 206344701中描述了一种带有冷却系统的充电桩，其具有带有水箱的太阳能电池，该太阳能电池放置在充电桩的外部壳体上方。向该充电桩的外部壳体上喷水以冷却充电桩。另外提出了温度和空气湿度的远程监测装置。最后，文献DE 10 2015 222703描述了一种充电站，其除了提供电能之外还具有用于对机动车辆的储能器调温的基于流体的调温装置。

发明内容

从现有技术中已知的用于电动车辆的充电桩出发，可以看出本发明的目的是提供一种充电站，该充电站具有高效且在多次充电过程中提供冷却的冷却系统，该充电站还尽可能得安静，使得用户在充电过程期间不会受噪音过度干扰。

此目的是通过根据下述1所述的充电系统实现的。有利的改进方案由下述2-9和所附说明书得出。

1.一种用于为电动车辆充电的充电系统，该充电系统包括：

充电站；

至少一个充电接口，该充电接口能够与该电动车辆联接，以便为该电动车辆充电；

用于储存能量的缓冲储存器；

功率电子器件，该功率电子器件适配为用于从该缓冲储存器和/或从该充电站的电网接口向该至少一个充电接口提供能量；以及

制冷剂储存器，该制冷剂储存器储存制冷剂，其中该制冷剂用于冷却该功率电子器件。