CN113838609B - 一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆及制备方法，该充电电缆包括由内到外依次设置的缆芯和护套，缆芯内部设地线芯，缆芯包括动力线芯及分布于动力线芯间隙的信号线芯组、辅助电源线芯组和控制缆芯组，动力线芯内部设置冷却管，冷却管内部流通冷却液体。本发明将动力线芯导体紧密环绕在冷却管外，提升动力线芯导体和冷却管之间的传热效率，有效的提升散热能力，从而提升载流能力，动力线芯正极与负极各两根，正极和负极采用独立的冷却管进行循环，能够明显降低正负极温度差异，提升使用安全性；绝缘抗拉强度不小于20MPa，耐温150℃，厚度不大于0.5mm，保证长期使用的安全性，大幅提升充电电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆及制备方法。
背景技术
近年来，新能源汽车规模得到高速发展，新能源汽车逐步进入大众视野中，极大便利了人们出行，但新能源汽车由于充电速度慢严重影响了用户体验，降低了充电桩的使用效率，传统的直流充电电缆通电电流不超过250A，充电时间高达2h以上。为解决这一问题，目前大多采用液冷大功率充电电缆，大幅提升了载流量，降低了充电电缆的直径和重量，但是液冷大功率充电电缆在使用过程中会出现弯曲、拖拽和卷绕等问题，还会出现因冷却管破裂或与连接器脱落等导致液体泄露的问题，线芯在移动使用过程中会出现断芯问题，冷却液体流量的稳定性也影响导体的冷却效果，都直接影响新能源汽车的充电安全。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆及制备方法。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆，包括由内到外依次设置的缆芯和护套，所述缆芯内部设置地线芯，缆芯包括若干根动力线芯及分布于动力线芯间隙的信号线芯组、辅助电源线芯组和控制缆芯组，动力线芯内部设置冷却管，冷却管外环绕动力线芯导体，动力线芯导体外挤包动力线芯绝缘，冷却管内部流通冷却液体。
进一步的，所述缆芯和护套之间设置绕包带，控制线单元、动力线芯、信号线芯组和辅助电源线芯组绞合于地线芯外部，信号线芯组与辅助电源线芯组对称设置。
进一步的，所述控制线芯组共有两组，对称设置，每三根控制线芯绞合成一组控制线芯组，每根控制线芯均包含控制线芯导体和挤包于控制线芯导体外部的控制线芯绝缘。
进一步的，所述动力线芯有四根，每根动力线芯中心均设置冷却管，冷却管外环绕动力线芯导体，动力线芯导体外挤包动力线芯绝缘。
进一步的，四根动力线芯包括两根正极动力线芯和两根负极动力线芯，两根正极动力线芯中的冷却管互通。
进一步的，所述信号线芯组有一组，由两根信号线芯绞合得到，信号线芯包括信号线芯导体和挤包于信号线芯导体外部的信号线芯绝缘。
进一步的，所述辅助电源线芯组有一组，由两根辅助电源线芯绞合得到，辅助电源线芯包括辅助电源线芯导体和挤包于辅助电源线芯导体外部的辅助电源线芯绝缘。
进一步的，所述地线芯包含地线芯导体和挤包于地线芯导体外部的地线芯绝缘。
本发明公开了一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：确定新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆的电缆结构；
步骤二：制作控制线芯导体、信号线芯导体、辅助电源线芯导体和地线芯导体；
步骤三：信号线芯导体外部挤出信号线芯绝缘，形成信号线芯；地线芯导体外挤出地线芯绝缘，形成地线芯；控制线芯导体外挤出控制线芯绝缘，形成控制线芯；辅助电源线芯导体外挤出辅助电源线芯绝缘，形成辅助电源线芯；
步骤四：制作冷却管；
步骤五：对信号线芯绝缘、地线芯绝缘、辅助电源线芯绝缘、控制线芯绝缘和冷却管进行辐照交联；
步骤六：将两根信号线芯进行成缆绞合，得到信号线芯组；每三根控制线芯进行成缆绞合；将两根辅助电源线芯进行成缆绞合；
步骤七：在冷却管外环绕动力线芯导体，最后在动力线芯导体外挤包动力线芯绝缘；
步骤八：对动力线芯绝缘进行辐照交联；
步骤九：对地线芯、信号线芯组、辅助电源线芯组和控制缆芯组进行总成缆，随后绕包绕包带；
步骤十：采用挤压工艺挤出护套，护套采用聚氨酯，硬度80～85A，抗撕裂强度40～50N/mm。
进一步的，步骤三中，所述控制线芯绝缘、动力线芯绝缘、信号线芯绝缘、辅助电源线芯绝缘和地线芯绝缘分别采用高强度特种辐照交联聚烯烃绝缘，抗拉强度不小于20MPa，耐温150℃，厚度不大于0.5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明将动力线芯导体紧密环绕在冷却管外，大大提升了动力线芯导体和冷却管之间的传热效率，有效的提升了散热能力，从而提升载流能力；
(2)本发明动力线芯正极与负极各两根，正极和负极采用独立的冷却管进行循环，能够明显降低正负极温度差异，提升使用安全性；
(3)本发明的绝缘厚度均不超过0.5mm，较常规绝缘厚度降低50％以上，不但能够大幅度降低电缆外径，同时提升了导热能力，提升载流量；
(4)本发明的控制线芯绝缘、动力线芯绝缘、信号线芯绝缘、辅助电源线芯绝缘和地线芯绝缘分别采用高强度特种辐照交联聚烯烃绝缘，抗拉强度不小于20MPa，耐温150℃，厚度不大于0.5mm，冷却管满足在180℃热空气老化7天抗拉强度和断裂伸长率保留率≥70％，在120℃冷却液体浸泡7天后抗拉强度和断裂伸长率保留率≥70％，溶胀率≤10％，有效的保证了长期使用的安全性，大幅提升了充电电缆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
如图1所示，一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆，包括由内到外依次设置的缆芯1、绕包带和护套2，缆芯1内部设置地线芯15，缆芯1包括四根对称设置的动力线芯12及分布于动力线芯12间隙的信号线芯组13、辅助电源线芯组14和控制缆芯组11，动力线芯12内部设置冷却管12-1，冷却管12-1外环绕动力线芯导体12-2，冷却管12-1内部流通冷却液体。
控制线芯组11共有两组，对称设置，每三根控制线芯绞合成一组控制线芯组11；四根动力线芯12包括两根正极动力线芯和两根负极动力线芯，两根正极动力线芯中的冷却管12-1中的冷却液体从其中一根正极动力线芯流入到另外一根正极动力线芯流出，形成一个循环；信号线芯组13有一组，由两根信号线芯绞合得到；辅助电源线芯组14有一组，由两根辅助电源线芯绞合得到；信号线芯组13与辅助电源线芯组14对称设置；两组控制线单元11、四根动力线芯12、信号线芯组13和辅助电源线芯组14绞合于地线芯15外部。
每根控制线芯均包含控制线芯导体11-1和挤包于控制线芯导体11-1外部的控制线芯绝缘11-2。
每根动力线芯12中心均设置冷却管12-1，冷却管12-1外环绕动力线芯导体12-2，动力线芯导体12-2外挤包动力线芯绝缘12-3。冷却管12-1采用高强度辐照交联材料，内部通冷却液体，冷却液体可以为水、水和乙二醇混合液或者二甲基硅油。
信号线芯包括信号线芯导体13-1和挤包于信号线芯导体13-1外部的信号线芯绝缘13-2。
辅助电源线芯包括辅助电源线芯导体14-1和挤包于辅助电源线芯导体14-1外部的辅助电源线芯绝缘14-2。
地线芯15包含地线芯导体15-1和挤包于地线芯导体15-1外部的地线芯绝缘15-2。
控制线芯绝缘11-2、动力线芯绝缘12-3、信号线芯绝缘13-2、辅助电源线芯绝缘14-2、地线芯绝缘15-2分别采用高强度特种辐照交联聚烯烃绝缘，抗拉强度不小于20MPa，耐温150℃，厚度不大于0.5mm。
护套2采用聚氨酯，硬度80～85A，抗撕裂强度40～50N/mm。
一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆，包括以下步骤：
步骤一：确定新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆的电缆结构；
步骤二：制作控制线芯导体11-1、信号线芯导体13-1、辅助电源线芯导体14-1和地线芯导体15-1；
步骤三：信号线芯导体13-1外部挤出信号线芯绝缘13-2，形成信号线芯；地线芯导体15-1外挤出地线芯绝缘15-2，形成地线芯15；控制线芯导体11-1外挤出控制线芯绝缘11-2，形成控制线芯；辅助电源线芯导体14-1外挤出辅助电源线芯绝缘14-2，形成辅助电源线芯；
步骤四：制作冷却管12-1；
步骤五：对信号线芯绝缘13-2、地线芯绝缘15-2、辅助电源线芯绝缘14-2、控制线芯绝缘11-2和冷却管12-1进行辐照交联；
步骤六：将两根信号线芯进行成缆绞合，得到信号线芯组13；每三根控制线芯进行成缆绞合；将两根辅助电源线芯进行成缆绞合；
步骤七：在冷却管12-1外环绕动力线芯导体12-2，最后在动力线芯导体12-2外挤包动力线芯绝缘12-3；
步骤八：对动力线芯绝缘12-3进行辐照交联；
步骤九：对地线芯15、信号线芯组13、辅助电源线芯组14和控制缆芯组11进行总成缆；
步骤十：挤出护套2，护套采用挤压工艺生产。
步骤七中，先采用27根0.2mm的铜导体绞合成股线，19根股线均匀环绕在冷却管12-1外，采用9.0mm的紧压模具，保证导体均匀圆整。
本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆的制备方法，其特征在于，所述新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆包括由内到外依次设置的缆芯和护套，所述缆芯内部设置地线芯，缆芯包括若干根动力线芯及分布于动力线芯间隙的信号线芯组、辅助电源线芯组和控制线芯组，动力线芯内部设置冷却管，冷却管外环绕动力线芯导体，冷却管内部流通冷却液体；
所述缆芯和护套之间设置绕包带，控制线单元、动力线芯、信号线芯组和辅助电源线芯组绞合于地线芯外部，信号线芯组与辅助电源线芯组对称设置；
所述控制线芯组共有两组，对称设置，每三根控制线芯绞合成一组控制线芯组，每根控制线芯均包含控制线芯导体和挤包于控制线芯导体外部的控制线芯绝缘；
所述动力线芯有四根，每根动力线芯中心均设置冷却管，冷却管外环绕动力线芯导体，动力线芯导体外挤包动力线芯绝缘；
四根动力线芯包括两根正极动力线芯和两根负极动力线芯，两根正极动力线芯中的冷却管互通；
所述信号线芯组有一组，由两根信号线芯绞合得到，信号线芯包括信号线芯导体和挤包于信号线芯导体外部的信号线芯绝缘；
所述辅助电源线芯组有一组，由两根辅助电源线芯绞合得到，辅助电源线芯包括辅助电源线芯导体和挤包于辅助电源线芯导体外部的辅助电源线芯绝缘；
所述地线芯包含地线芯导体和挤包于地线芯导体外部的地线芯绝缘；
所述制备方法包括以下步骤：
步骤一：确定新能源汽车用高导热液冷大功率充电电缆的电缆结构；
步骤二：制作控制线芯导体、信号线芯导体、辅助电源线芯导体和地线芯导体；
步骤三：信号线芯导体外部挤出信号线芯绝缘，形成信号线芯；地线芯导体外挤出地线芯绝缘，形成地线芯；控制线芯导体外挤出控制线芯绝缘，形成控制线芯；辅助电源线芯导体外挤出辅助电源线芯绝缘，形成辅助电源线芯；
步骤四：制作冷却管；
步骤五：对信号线芯绝缘、地线芯绝缘、辅助电源线芯绝缘、控制线芯绝缘和冷却管进行辐照交联；
步骤六：将两根信号线芯进行成缆绞合，得到信号线芯组；每三根控制线芯进行成缆绞合；将两根辅助电源线芯进行成缆绞合；
步骤七：在冷却管外环绕动力线芯导体，最后在动力线芯导体外挤包动力线芯绝缘；
步骤八：对动力线芯绝缘进行辐照交联；
步骤九：对地线芯、信号线芯组、辅助电源线芯组和控制线芯组进行总成缆，随后绕包绕包带；
步骤十：采用挤压工艺挤出护套，护套采用聚氨酯，硬度80～85A，抗撕裂强度40～50N/mm；
将动力线芯导体紧密环绕在冷却管外，大大提升动力线芯导体和冷却管之间的传热效率，有效的提升了散热能力，从而提升载流能力；
动力线芯正极与负极各两根，正极和负极采用独立的冷却管进行循环，能够明显降低正负极温度差异，提升使用安全性；
绝缘厚度均不超过0.5mm，较常规绝缘厚度降低50％以上，不但能够大幅度降低电缆外径，同时提升了导热能力，提升载流量；
控制线芯绝缘、动力线芯绝缘、信号线芯绝缘、辅助电源线芯绝缘和地线芯绝缘分别采用高强度特种辐照交联聚烯烃绝缘，抗拉强度不小于20MPa，耐温150℃，厚度不大于0.5mm，冷却管满足在180℃热空气老化7天抗拉强度和断裂伸长率保留率≥70％，在120℃冷却液体浸泡7天后抗拉强度和断裂伸长率保留率≥70％，溶胀率≤10％，有效的保证了长期使用的安全性，大幅提升充电电缆的使用寿命。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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