CN108461204B - 一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构 - Google Patents

一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构 Download PDF

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Abstract

一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，包括绝缘电极套管、软体导线和电缆电极，软体导线套嵌在绝缘电极套管内部，其一端与电缆电极连接；所述软体导线包括冷却液内管和导体部分，所述冷却液内管贯穿套嵌在导体部分的中心，且冷却液内管为中空结构，其中空部分为冷却液内通道，绝缘电极套管与导体部分之间设置有截面为环状的冷却液外通道；本发明流动的冷却液可以带走电缆工作时产生的热，可以解决上述充电桩干式电缆在使用过程中的过热问题，实用性非常高。

Description

一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连 接结构
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车使用的大功率充电桩领域，具体为一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构。
背景技术
大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，目前在国内外均是空白。随着燃液汽车的消失，与其相伴的加液站也将完成它的历史使命，取而代之的将是遍布全国各地的充电站，充电站的硬件设施是大功率充电桩。目前，市场上有多种规格的充电桩产品，这些充电桩产品可以根据其功率大小归类划分，目前，中功率充电桩的电源与充电枪之间的连接,用的是干式集成电缆。这种电缆与公知的普通电缆不同，它的内部不仅有动力线和接地线，还有信号线等。电缆长度在6米到10米之间。这种中功率充电桩，因干式集成电缆的散热条件不好,以同辆电动公交车充电为例，若用中功率充电桩充电，充满电瓶需用三个小时；若用大功率充电桩充电，充满电瓶只需用15分钟,或用时更少。这种大功率充电桩,面临的急需要解决的技术问题是电缆的散热问题。
公知的中功率充电桩干式电缆。有两根直流充电动力线DC+和DC-，每根动力线导体的截面是70平方毫米, 它一端连接的接头是标准铜鼻子; 另一端连接的接头是充电枪的接线端子。公知的冷挤压连接方式有二种:1六方挤压;2缩管挤压。这二种连接方式,通常也用于: 其它领域公知的电缆或导线与标准铜鼻子或接头的连接。但是这二种连接方式,对大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构不适用。因为所述的六方挤压和缩管挤压连接方式,均是用于干式电缆与接头的连接,而不是用于液冷电缆的软体导线和电极的压接; 也不是用于液冷电缆的软体导线和充电枪液冷端子的压接。
大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构。它有三个零件需要冷挤压连接:大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构电极; 大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构软体导线;大功率充电枪专用液冷端子。这三者的装配关系:中间是软体导线;一端连接液冷电缆电极;另一端连接充电枪专用液冷端子。电缆电极与软体导线; 液冷端子与软体导线需要冷挤压连接。因为电缆电极、软体导线、液冷端子这三个零件均是液冷的,它们之间有冷却水内通道。三个零件的冷却水内通道是贯通的。若用六方挤压或缩管挤压连接电缆电极、软体导线、液冷端子，冷却水的内通道就会堵塞而不通, 所谓的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构就有其名而无实,加电后必烧坏无疑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种液冷电缆用软体导线与电缆电极的连接结构，包括绝缘电极套管、软体导线和电缆电极，软体导线套嵌在绝缘电极套管内部，其一端与电缆电极连接；
所述软体导线包括冷却液内管和导体部分，所述冷却液内管贯穿套嵌在导体部分的中心，且冷却液内管为中空结构，其中空部分为冷却液内通道，绝缘电极套管与导体部分之间设置有截面为环状的冷却液外通道；
所述电缆电极包括电极管道、电缆电极进液口和导线连接口，所述电缆电极进液口和导线连接口分别设置在电极管道两端，所述电极管道的管壁上还设置有联通管道内外侧的电缆电极出液口；所述电缆电极通过导线连接口与软体导线连接，在电缆电极与软体导线的连接处，其电缆电极进液口与冷却液内管的内部冷却液内通道相联通，电缆电极出液口与冷却液外通道相连通，导体部分半圆电性压接在电极管道的内壁上，绝缘电极套管端部套压在导线连接口的外壁上。
为了进一步改进技术方案，本发明所述导体部分包括软导体及防护网，所述冷却液内管贯穿套嵌在软导体的中心，软导体贯穿套嵌在防护网的内部，绝缘电极套管与防护网之间设置有环状的冷却液外通道；所述软导体为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,所述多个小股线绞合成一根软导体；所述防护网是镀锡铜丝线编织网；所述的冷却液内管为聚四氟乙烯管。
为了进一步改进技术方案，本发明所述软体导线与电缆电极的连接处，包裹在软体导线上的绝缘电极套管通过密封卡箍套压在导线连接口的外壁上，其密封卡箍锁紧设置在导线连接口的外壁上。
为了进一步改进技术方案，本发明所述导线连接口的外壁上设置有与密封卡箍相配合的马牙齿，密封卡箍在锁紧前为中空的圆柱形结构，锁紧后的形状与马牙齿相互配合；导线连接口的外壁上及密封卡箍的内壁通过马牙齿将绝缘电极套管密封锁紧在两者之间。
为了进一步改进技术方案，本发明所述软体导线的冷却液内通道进液口与电缆电极进液口相连接，所述冷却液外通道的出液口与电缆电极出液口相连接。
为了进一步改进技术方案，本发明所述半圆电性压接为在软体导线的一端与电缆电极的电性连接处，所述软导体及防护网截面呈半圆环形，其内表面的截面呈一半圆环型导线一半空腔结构包裹在冷却液内管的外壁上，外表面电性接触在电极管道内部。
为了进一步改进技术方案，本发明所述电缆电极的电缆电极进液口上连接有进液口快接接头，电缆电极出液口上连接有出液口快接接头，进液口快接接头连接液体冷却系统的出液管道，出液口快接接头连接冷却系统的回液管道。
为了进一步改进技术方案，本发明所述电缆电极与密封卡箍之间设置有聚四氟乙烯绝缘垫圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：冷却液由大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构进液口快接,通过大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构进液口快接接头,通过大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构软体导线,到达大功率充电枪专用液冷端子的内部后返回,返回后的冷却液直接通过大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构绝缘套管的软体导线,通过大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构出液口快接回到冷却液的冷却装置,循环使用，因返回后的冷却液，直接通过大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构绝缘套管的软体导线,流动的冷却液可以带走电缆工作时产生的热，可以解决上述充电桩干式电缆在使用过程中的过热问题，实用性非常高。
本发明软体导线适用于大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆，通过在大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆的软导体内设置冷却液内管，该冷却液内管即为冷却介质的进入通道，冷却介质通过该通道直至充电枪的端子，再由防护铜网外壁与绝缘套管内壁之间形成的冷却外通道送入电缆外的冷却系统，如此循环过程中，冷却介质就可将电缆及充电端子工作中发的热带出电缆外，在不增加体积的情况下，能够安全地承载电流600安培。保证大功率充电桩专用水冷电缆在允许的温度范围内安全可靠的工作。
本发明采用的冷却介质为纯净水或冷却油，常温地带可采用纯净水，寒冷地带采用冷却油，防止冷却介质上冻，保证电缆在不同地带的正常工作。本发明所述的冷却液内管是在软体导线内设置一根聚四氟乙烯管冷却内管，聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性可以抵抗1500伏高压电和良好的抗老化能力，耐温优异能在正250℃至负180℃的温度下长期工作，对人没有毒性。本发明所述软导体为多股小股线绞合线芯，截面为35～60平方毫米，经研究，采用多股导线绞合线作为线芯能使电缆的柔软性大大增加，而且可使弯曲时的曲度不集中在一处，而是分布在每股导线上，每股导线的直径越小，弯曲时产生的弯曲应力也就越小，因而在允许弯曲半径情况下不会发生塑性变形，具有稳定性好、可靠性强、强度高、便于加工制造和安装的特点。本发明所述防护铜网是用镀锡铜丝线编织的一层防护铜网,它的作用是防止绞合成的软导体松散,方便下道工序的装配。
本发明大功率充电桩DC+与DC-并冷电缆用电缆电极有以下的特点:大功率充电桩专用水冷电缆电极上设置进水口和出水口,而大功率充电枪专用水冷端子上不设置进水口和出水口。这样做可以使大功率充电枪专用水冷端子的体积比中功率充电枪端子的体积更小。这样可使充电枪的体积减小,可以减低生产成本。充电枪的体积减小操作工人使用会更加方便。大功率充电桩专用的两根水冷电缆DC+和DC-,各自的冷却水路独立,而不串接,与两根电缆冷却水路串接的结构相比耗能要少。这种结构在公知的水冷电缆领域没有类似的，没有可比性。流动的冷却液可以带走电缆工作时产生的热，可以解决上述充电桩干式电缆在使用过程中的过热问题，实用性非常高。
附图说明
图1为大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆的结构示意图；
图2为软体导线的结构示意图；
图3为液冷端子的结构示意图。
图4为电缆电极的结构示意图。
图5为本发明软体导线与液冷端子及电缆电极的连接结构示意图。
图6为图5中A-A的截面示意图。
图7为图5中B-B的截面示意图。
图8为本发明中冷却液循环的结构示意图。
图9为软体导线与绝缘电极套管中冷却液通道的结构示意图。
图中：1、电缆外套管；2、软体导线；3、绝缘电极套管；4、电缆电极；5、液冷端子；6、密封卡箍；7、进液口快接接头；8、出液口快接接头；9、聚四氟乙烯绝缘垫圈；10、信号线a；11、信号线b；12、信号线c；13、信号线d；14、信号线e；15、信号线f；16、冷却系统；
201、冷却液内管；202、软导体；203、防护铜网；204、冷却液内通道；205、冷却液外通道；
401、电缆电极进液口；402、安装座；403、电缆电极出液口；404、电极管道；405、导线连接口；
501、接线端部分；502、充电枪连接部分；503、导线连接部分。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
一种液冷电缆用软体导线与电缆电极的连接结构，其特征是：包括绝缘电极套管3、软体导线2和电缆电极4，软体导线2套嵌在绝缘电极套管3内部，其一端与电缆电极4连接；
所述软体导线2包括冷却液内管201和导体部分，所述冷却液内管201贯穿套嵌在导体部分的中心，且冷却液内管201为中空结构，其中空部分为冷却液内通道204，绝缘电极套管3与导体部分之间设置有截面为环状的冷却液外通道205；
所述电缆电极4包括电极管道404、电缆电极进液口401和导线连接口405，所述电缆电极进液口401和导线连接口405分别设置在电极管道404两端，所述电极管道404的管壁上还设置有联通管道内外侧的电缆电极出液口403；所述电缆电极4通过导线连接口405与软体导线2连接，在电缆电极4与软体导线2的连接处，其电缆电极进液口401与冷却液内管201的内部冷却液内通道204相联通，电缆电极出液口403与冷却液外通道205相连通，导体部分半圆电性压接在电极管道404的内壁上，绝缘电极套管3端部套压在导线连接口405的外壁上；所述导体部分包括软导体202及防护网203，所述冷却液内管201贯穿套嵌在软导体202的中心，软导体202贯穿套嵌在防护网203的内部，绝缘电极套管3与防护网203之间设置有环状的冷却液外通道205；所述软导体202为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,所述多个小股线绞合成一根软导体；所述防护网203是镀锡铜丝线编织网；所述的冷却液内管201为聚四氟乙烯管；所述软体导线与电缆电极的连接处，包裹在软体导线2上的绝缘电极套管3通过密封卡箍6套压在导线连接口405的外壁上，其密封卡箍6锁紧设置在导线连接口405的外壁上；所述导线连接口405的外壁上及密封卡箍6的内壁上分别设置有相互配合的马牙齿；导线连接口405的外壁上及密封卡箍6的内壁通过马牙齿将绝缘电极套管3密封锁紧在两者之间；所述软体导线2的冷却液内通道204进液口与电缆电极进液口401相连接，所述冷却液外通道205的出液口与电缆电极出液口403相连接；所述半圆电性压接为在软体导线2的一端与电缆电极4的电性连接处，所述软导体202及防护网203截面呈半圆环形，其内表面的截面呈一半圆环型导线一半空腔结构包裹在冷却液内管201的外壁上，外表面电性接触在电极管道404内部；所述电缆电极4的电缆电极进液口401上连接有进液口快接接头7，电缆电极出液口403上连接有出液口快接接头8，进液口快接接头7连接液体冷却系统的出液管道，出液口快接接头8连接冷却系统的回液管道；所述电缆电极4与密封卡箍6之间设置有聚四氟乙烯绝缘垫圈9。
工作原理：冷却液由进液口快接接头7,通过电缆电极4的电缆电极进液口401进入软体导线2内部的冷却液内管201的冷却水内通道204,液冷端子5的内部中空部分后，由于压力作用，沿绝缘电极套管3与导体部分之间设置有截面为环状的冷却液外通道205返回,由于冷却液外通道205连接在电缆电极出液口403，经过返回的冷却液在电缆电极出液口403处，通过出液口快接接头8回到冷却液的冷却装置,循环使用，流动的冷却液可以带走电缆工作时产生的热，可以解决上述充电桩干式电缆在使用过程中的过热问题，实用性非常高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：包括绝缘电极套管(3）、软体导线（2）和液冷电极(4），软体导线（2）套嵌在绝缘电极套管(3）内部，其一端与液冷电极(4）连接；
所述软体导线（2）包括冷却液内管（201）和导体部分，所述导体部分包括软导体（202）及防护网（203），所述冷却液内管（201）贯穿套嵌在导体部分的中心，且冷却液内管（201）为中空结构，其中空部分为冷却液内通道（204），绝缘电极套管(3）与导体部分之间设置有截面为环状的冷却液外通道（205）；
所述液冷电极(4）包括电极管道（404）、电缆电极进液口（401）和导线连接口（405），所述电缆电极进液口（401）和导线连接口（405）分别设置在电极管道（404）两端，所述电极管道（404）的管壁上还设置有联通管道内外侧的电缆电极出液口（403）；所述液冷电极(4）通过导线连接口（405）与软体导线（2）连接，在液冷电极(4）与软体导线（2）的连接处，其电缆电极进液口（401）与冷却液内管（201）的内部冷却液内通道（204）相联通，电缆电极出液口（403）与冷却液外通道（205）相联通，导体部分半圆电性压接在电极管道（404）的内壁上，绝缘电极套管(3）端部套压在导线连接口（405）的外壁上；所述软体导线（2）的冷却液内通道（204）进液口与电缆电极进液口（401）相连接，所述冷却液外通道（205）的出液口与电缆电极出液口（403）相连接；所述半圆电性压接为在软体导线（2）的一端与液冷电极(4）的电性连接处，所述软导体（202）及防护网（203）截面呈半圆环形，其内表面的截面呈一半圆环型导线一半空腔结构包裹在冷却液内管（201）的外壁上，外表面电性接触在电极管道（404）内部。
2.如权利要求1所述的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：冷却液内管（201）贯穿套嵌在软导体（202）的中心，软导体（202）贯穿套嵌在防护网（203）的内部，绝缘电极套管(3）与防护网（203）之间设置有环状的冷却液外通道（205）；所述软导体（202）为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,小股线绞合成一根软导体；所述防护网（203）是镀锡铜丝线编织网；所述的冷却液内管（201）为聚四氟乙烯管。
3.如权利要求1所述的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：所述软体导线与电缆电极的连接处，包裹在软体导线（2）上的绝缘电极套管(3）通过密封卡箍(6）套压在导线连接口（405）的外壁上，其密封卡箍(6）锁紧设置在导线连接口（405）的外壁上。
4.如权利要求3所述的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：所述导线连接口（405）的外壁上设置有与密封卡箍（6）相配合的马牙齿，密封卡箍（6）在锁紧前为中空的圆柱形结构，锁紧后的形状与马牙齿相互配合；导线连接口（405）的外壁上及密封卡箍(6）的内壁通过马牙齿将绝缘电极套管(3）密封锁紧在两者之间。
5.如权利要求1所述的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：所述液冷电极(4）的电缆电极进液口（401）上连接有进液口快接接头(7），电缆电极出液口（403）上连接有出液口快接接头(8），进液口快接接头(7）连接液体冷却系统的出液管道，出液口快接接头(8）连接液体冷却系统的回液管道。
6.如权利要求3所述的大功率充电桩专用液冷电缆的软体导线与液冷电极的连接结构，其特征是：所述液冷电极(4）与密封卡箍(6）之间设置有聚四氟乙烯绝缘垫圈(9）。
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