CN107240454A - 电力电缆、电力电缆总成及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电力电缆、电力电缆总成及电动汽车，其中该电力电缆包括用于输电的电缆主体，电力电缆还包括用于检测电缆主体温度的测温装置以及用于流通冷却液的第一冷却通道和第二冷却通道，测温装置、第一冷却通道以及第二冷却通道围绕电缆主体设置并分别沿电缆主体的轴向延伸，并且第一冷却通道和第二冷却通道沿电缆主体的周向独立分隔以能够在工作时通过外部管路相连通。这样，使得本公开提供的电力电缆同时具有实时检测电缆主体温度并对电缆主体进行冷却的功能，并且，第一冷却通道和第二冷却通道独立集成设计于电缆的内部，并通过外部管路相连，实现冷却液在电缆内部的循环流通，进一步保证对电缆主体的冷却效果。

Description

电力电缆、电力电缆总成及电动汽车

技术领域

本公开涉及新能源硬件领域，具体地，涉及一种电力电缆、电力电缆总成及电动汽车。

背景技术

电力电缆，尤其是新能源汽车用高压电缆，作为连接各零部件的载体，保证其自身及各零部件的安全可靠，具有重要意义。在一些极端工况下，电力电缆和各零部件会出现过流或过热的情况，持续高温下工作，会大大减少电力电缆以及各零部件的使用寿命，影响整车的安全性能。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种电力电缆，该电力电缆能够对其轴向上任意一点进行温度测量和冷却，并且冷却通道内的冷却液可以循环流动，进一步保证对电力电缆的冷却效果。

本公开的第二个目的是提供一种电力电缆总成，该电力电缆总成包括本公开提供的电力电缆。

本公开的第三个目的是提供一种电动汽车，该电动汽车包括本公开提供的电力电缆总成。

为实现上述目的，本公开提供一种电力电缆，包括用于输电的电缆主体，所述电力电缆还包括用于检测所述电缆主体温度的测温装置以及用于流通冷却液的第一冷却通道和第二冷却通道，所述测温装置、第一冷却通道以及第二冷却通道围绕所述电缆主体设置并分别沿所述电缆主体的轴向延伸，并且所述第一冷却通道和所述第二冷却通道沿所述电缆主体的周向独立分隔以能够在工作时通过外部管路相连通。

可选地，所述电缆主体包括由内向外同轴设置的导体、绝缘层以及护套层，所述测温装置设置在所述绝缘层和所述护套层之间。

可选地，所述测温装置包括设置于所述绝缘层和所述护套层之间的填充绝缘层，以及设置于该填充绝缘层内的测温光纤，所述测温光纤沿所述电缆主体的轴向延伸。

可选地，所述第一冷却通道和所述第二冷却通道分别形成为管状结构并设置在所述填充绝缘层内，所述测温光纤、所述第一冷却通道和所述第二冷却通道沿所述填充绝缘层的周向间隔设置。

可选地，所述第一冷却通道和所述第二冷却通道分别设置在所述测温装置和所述护套层之间，并且两者的横截面分别形成为相互对接的半圆环结构，所述半圆环结构的端面形成为用于独立分隔所述第一冷却通道和所述第二冷却通道的隔离层。

可选地，所述导体为一根，该一根导体外包覆有所述绝缘层，或者所述导体为沿周向依次布置的多根，且每根导体外分别包覆有所述绝缘层。

根据本公开的第二个方面，还提供一种电力电缆总成，包括：控制装置，冷却液循环装置，以及本公开提供的电力电缆，所述控制装置电连接在所述测温装置和所述冷却液循环装置之间，并且所述冷却液循环装置通过所述外部管路与所述第一冷却通道和所述第二冷却通道串联，以使得所述冷却液循环流动。

可选地，所述控制装置包括用于显示所述电缆主体温度的显示仪表。

可选地，所述冷却液循环装置包括用于储存所述冷却液的储存室，以及设置于所述外部管路上用于抽吸所述储存室内所述冷却液的抽吸源，所述外部管路还设置有阀门，所述控制装置包括与所述阀门电连接的第一控制模块。

根据本公开的第三个方面，还提供一种电动汽车，包括本公开提供的电力电缆总成。

通过上述技术方案，使得本公开提供的电力电缆同时具有实时检测电缆主体温度并对电缆主体进行冷却的功能，测温装置、第一冷却通道和第二冷却通道沿该电缆主体的轴向连续延伸，能够对轴向上的任意一点进行测温和冷却，便于及时了解该电力电缆的温度变化，测温装置在能够检测导体温度的同时，还能够感知电缆主体所在的环境中温度变化，从而更有效地保证电力电缆及连接各零部件的安全性能，实现电能的稳定传输。另外，第一冷却通道和第二冷却通道独立集成设计于电缆的内部，并通过外部管路相连，实现冷却液在电缆内部的循环流通，进一步保证对电缆主体的冷却效果，同时能够避免在电缆外部沿轴向布置管路，结构更加简单、安全可靠。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的电力电缆一示例性实施方式的断面图；

图2是本公开提供的电力电缆另一示例性实施方式的断面图；

图3是本公开提供的电力电缆一示例性实施方式的断面图；

图4是本公开提供的电力电缆一示例性实施方式的断面图；

图5是本公开提供的电路电缆总成的结构示意图；

图6是本公开提供的电力电缆总成的结构框图。

附图标记说明

1 导体 2 绝缘层

3 护套层 41 测温光纤

43 填充绝缘层 5 屏蔽层

61 第一冷却通道 62 第二冷却通道

7 控制装置 8 储存室

9 外部管路 10 抽吸源

12 阀门

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

如图1至图4所示，本公开提供一种电力电缆，尤其是新能源汽车用高压电缆，该电力电缆包括用于输电的电缆主体，用于检测该电缆主体温度的测温装置以及用于流通冷却液的第一冷却通道61和第二冷却通道62，测温装置、第一冷却通道61以及第二冷却通道62围绕电缆主体设置并分别沿电缆主体的轴向延伸，可以对电缆主体轴向上任意一点进行测温和冷却，并且第一冷却通道61和第二冷却通道62沿电缆主体的周向独立分隔以能够在工作时通过外部管路9相连通。

通过上述技术方案，使得本公开提供的电力电缆同时具有实时检测电缆主体温度并对电缆主体进行冷却的功能，测温装置、第一冷却通道和第二冷却通道沿该电缆主体的轴向连续延伸，能够对轴向上的任意一点进行测温和冷却，便于及时了解该电力电缆的温度变化，测温装置在能够检测导体温度的同时，还能够感知电缆主体所在的环境中温度变化，从而更有效地保证电力电缆及连接各零部件的安全性能，实现电能的稳定传输。另外，第一冷却通道和第二冷却通道独立集成设计于电缆的内部，并通过外部管路相连，实现冷却液在电缆内部的循环流通，进一步保证对电缆主体的冷却效果，同时能够避免在电缆外部沿轴向布置管路，结构更加简单、安全可靠。

其中，在本公开的实施方式中，测温装置、第一冷却通道61、第二冷却通道62以同轴环绕的方式连接在电缆主体上，而在其他实施方式中，测温装置、第一冷却通道和第二冷却通道可以为带状等非环绕的结构围绕电缆主体设置。另外，电缆主体包括由内向外同轴设置的导体1、绝缘层2以及护套层3，导体1用于电流的传导，在本实施方式中，导体1可以为裸铜丝、镀锡铜或者铝合金等；绝缘层2包覆于导体1的外部，可以为塑料绝缘层或橡胶绝缘层；护套层3主要用于保护该电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，并防止外力直接损坏电力电缆。

测温装置可以为任意适当的形式。在本公开的实施方式中，测温装置包括设置于绝缘层2和护套层3之间的填充绝缘层43，以及设置于该填充绝缘层43内的测温光纤41，测温光纤41沿电缆主体的轴向延伸，能够实时监测电缆主体轴向上任意一点的温度，便于及时了解该电缆主体轴向上的温度分布，此外，测温光纤灵敏度高，可适用于高压环境中，不受电磁场的干扰，能够保证测量的精度，体积小、重量轻、耐腐蚀性强安全可靠。

作为公开的一示例性实施方式，测温装置可以设置在绝缘层2和护套层3之间，第一冷却通道61和第二冷却通道62可以分别设置在测温装置和护套层3之间，这样，测温装置和冷却通道互不影响，既能够保证测温装置对电缆主体温度测量的准确性，同时冷却通道内冷却液的循环流动能够将热量带走，实现对电缆主体的降温，保证该电力电缆在正常的温度下工作，延长其使用寿命。

具体地，在本实施方式中，如图2和图4所示，第一冷却通道61和第二冷却通道62分别设置在测温装置的填充绝缘层43和护套层3之间，并且两者的横截面分别形成为相互对接的半圆环结构，半圆环结构的端面形成为用于独立分隔第一冷却通道61和第二冷却通道62的隔离层。这样，第一冷却通道61和第二冷却通道62沿周向完全包覆于电缆主体上，保证对电缆主体的充分冷却和降温。

作为本公开的另一示例性实施方式，如图1和图3所示，第一冷却通道61和第二冷却通道62可以分别形成为管状结构并设置在上述填充绝缘层43内，测温光纤41、第一冷却通道61和第二冷却通道62沿填充绝缘层43的周向间隔设置。在本实施方式中，第一冷却通道61和第二冷却通道62可以沿径向相对设置，同样能够实现对电缆主体的冷却和测温，并且两者互不影响，同时可以通过调整第一冷却通道61和第二冷却通道62内冷却液的流速，进一步保证对电缆主体的冷却效果。

其中，在本公开的实施方式中，如图1和图2所示，导体1可以为一根，该导体外包覆有绝缘层2，在其他实施方式中，为提高该特定类型的电力电缆的集成度和空间利用率，如图3和图4所示，导体1还可以为沿周向依次布置的多根，且每根导体外分别包覆有绝缘层2，用于实现大功率电能的稳定传输。

其中，在本公开的实施方式中，绝缘层2和测温装置之间还设置有屏蔽层5，尤其是，工作电压大于15kV的电力电缆都需要设置屏蔽层5，主要用于抗电磁干扰，在本实施方式中，屏蔽层5可以为编织屏蔽层或聚酯绕半层，屏蔽层5的外部还可以包覆一层可导热的隔离层，该隔离层可防止温度过高烧坏测温装置，还可以防止屏蔽层的硬质结构损坏其他层，因此能够起到一定的保护作用。在其他实施方式中任意实现屏蔽功能的结构均适用于本公开。

根据本公开的第二个方面，还提供一种电力电缆总成，如图6所示，该电力电缆总成包括控制装置、冷却液循环装置和本公开提供的上述电力电缆，其中，控制装置7电连接在测温装置和冷却液循环装置之间，并且冷却液循环装置通过外部管路9与第一冷却通道61和第二冷却通道62串联，以使得冷却液循环流动。这样，冷却液在电缆内部的循环流动将快速带走电缆主体的热量，完成对电缆主体的冷却，并且只需要在第一冷却通道61和第二冷却通道62的两端部设置外部管路9即可，避免在电缆外部沿轴向布置相对较长的管路，结构更加简单且安全可靠。

其中，在本公开中，控制装置7内可以预设第一温度值T1和第二温度值T2，其中第二温度值T2高于第一温度值T1，测温装置中将测温光纤电连接至控制装置7，以能够将测量装置的温度信号精确传递给控制装置7并及时输出，当测量的最高温度T大于第一温度值T1时，表示电力电缆需要降温，此时控制装置7立即启动冷却液循环装置，通过冷却液在第一冷却通道和第一冷却通道内的循环流动将热量带走，实现对电力电缆的冷却降温。

具体地，在本公开的实施方式中，控制装置7包括显示仪表，该显示仪表用于显示电缆主体上任意一点的温度，准确显示电缆主体沿线上的温度分布，及时将温度信号输出，进而可获取电缆主体沿线上的最高温度T以及最高温度的位置，控制装置7可以将显示仪表的最高温度T与预设的第一温度值T1进行比较，进而判断是否开启冷却液循环装置。在本实施方式中，冷却液循环装置包括用于储存冷却液的储存室8，以及设置于外部管路9上用于抽吸储存室8内冷却液的抽吸源10，外部管路9还设置有阀门12，控制装置7包括与阀门12电连接的第一控制模块。例如，该阀门12可以为能够实时控制流量的电磁流量阀。这样，当电缆本体的温度正常时，冷却液存储于储存室8内，当温度异常时，第一控制模块根据当前温度值，控制阀门12处于不同的开度，从而调节冷却液的流量继而控制电缆主体的温度。具体地，在抽吸源10的作用下，第一冷却通道和第二冷却通道内冷却液的流动方向相反，使冷却液在第一冷却通道和第二冷却通道内进行循环流动，用于冷却降温，在本实施方式中，抽吸源10可以为电动泵或负压发生器。

此外，在本公开的实施方式中，上述控制装置7还包括与控制装置电连接的报警装置，即控制装置中设置有用于控制报警装置的第二控制模块，当电缆本体的温度过高且冷却液循环装置也不能满足要求时，即，显示仪表显示的最高温度T大于控制装置7预设的第二温度值T2，表示电力电缆的温度高于冷却液循环装置的降温能力，此时由第二控制模块控制该报警装置将自动启动，从而及时提醒工作人员发现电力电缆温度异常，以采取相应的断电等措施。

根据本公开的第三个方面，还提供一种电动汽车，包括上述电力电缆总成。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电力电缆，包括用于输电的电缆主体，其特征在于，所述电力电缆还包括用于检测所述电缆主体温度的测温装置以及用于流通冷却液的第一冷却通道(61)和第二冷却通道(62)，所述测温装置、第一冷却通道(61)以及第二冷却通道(62)围绕所述电缆主体设置并分别沿所述电缆主体的轴向延伸，并且所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)沿所述电缆主体的周向独立分隔以能够在工作时通过外部管路(9)相连通。

2.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征在于，所述电缆主体包括由内向外同轴设置的导体(1)、绝缘层(2)以及护套层(3)，所述测温装置设置在所述绝缘层(2)和所述护套层(3)之间。

3.根据权利要求2所述的电力电缆，其特征在于，所述测温装置包括设置于所述绝缘层(2)和所述护套层(3)之间的填充绝缘层(43)，以及设置于该填充绝缘层(43)内的测温光纤(41)，所述测温光纤(41)沿所述电缆主体的轴向延伸。

4.根据权利要求3所述的电力电缆，其特征在于，所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)分别形成为管状结构并设置在所述填充绝缘层(43)内，所述测温光纤(41)、所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)沿所述填充绝缘层(43)的周向间隔设置。

5.根据权利要求2所述的电力电缆，其特征在于，所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)分别设置在所述测温装置和所述护套层(3)之间，并且两者的横截面分别形成为相互对接的半圆环结构，所述半圆环结构的端面形成为用于独立分隔所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)的隔离层。

6.根据权利要求2所述的电力电缆，其特征在于，所述导体(1)为一根，该一根导体外包覆有所述绝缘层(2)，或者所述导体(1)为沿周向依次布置的多根，且每根导体外分别包覆有所述绝缘层(2)。

7.一种电力电缆总成，其特征在于，包括：

控制装置，

冷却液循环装置，以及

根据权利要求1-6中任意一项所述的电力电缆，

所述控制装置(7)电连接在所述测温装置和所述冷却液循环装置之间，并且所述冷却液循环装置通过所述外部管路(9)与所述第一冷却通道(61)和所述第二冷却通道(62)串联，以使得所述冷却液循环流动。

8.根据权利要求7所述的电力电缆总成，其特征在于，所述控制装置(7)包括用于显示所述电缆主体温度的显示仪表。

9.根据权利要求7所述的电力电缆总成，其特征在于，所述冷却液循环装置包括用于储存所述冷却液的储存室(8)，以及设置于所述外部管路(9)上用于抽吸所述储存室(8)内所述冷却液的抽吸源(10)，所述外部管路(9)还设置有阀门(12)，所述控制装置(7)包括与所述阀门(12)电连接的第一控制模块。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求7-9中任意一项所述的电力电缆总成。