CN114864169B - 充电线缆结构和充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电线缆结构和充电装置，其中充电线缆结构包括绝缘外被、绝缘层以及至少两根导体，绝缘外被沿轴向形成有空腔；绝缘层设于所述空腔内并将所述空腔分隔为冷却液道和容置腔，所述冷却液道用于供冷却液流动，所述容置腔用于容纳信号线；至少两根导体设于所述冷却液道，并沿所述绝缘外被的轴向延伸。本发明技术方案减小了充电线缆结构的线缆直径，提高了充电线缆结构的日常使用方便性。

Description

充电线缆结构和充电装置

技术领域

本发明涉及线缆技术领域，特别涉及一种充电线缆结构和充电装置。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，新能源汽车越来越普及。使用者对汽车的充电要求也越来越高，其中充电速度成为比较重要的关注指标，大功率充电技术逐渐发展。

但是，在汽车的充电系统中，汽车充电功率越大，对充电线缆的线缆直径的需求就越高，往往会使线缆直径变得很大，对日常使用非常不方便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种充电线缆结构，旨在减小充电线缆结构的线缆直径，提高充电线缆结构的日常使用方便性。

为实现上述目的，本发明提出的充电线缆结构，包括：

绝缘外被，沿轴向形成有空腔；

绝缘层，设于所述空腔内并将所述空腔分隔为冷却液道和容置腔，所述冷却液道用于供冷却液流动，所述容置腔用于容纳信号线；以及

至少两根导体，设于所述冷却液道，并沿所述绝缘外被的轴向延伸。

可选地，所述冷却液道和所述容置腔均为扇形。

可选地，所述冷却液道包括第一冷却液道和第二冷却液道，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道由所述绝缘层分隔以使两者相独立，所述导体包括至少一根正导体和至少一根负导体，所述正导体和所述负导体分别位于所述第一冷却液道和所述第二冷却液道。

可选地，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道两者之一为所述冷却液的进液道，两者之另一为所述冷却液的出液道。

可选地，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道均为扇形。

可选地，所述第一冷却液道、所述第二冷却液道以及所述容置腔三者的截面大小相等。

可选地，所述绝缘层沿所述充电线缆结构的径向设置，以使所述绝缘层与所述绝缘外被之间构成所述冷却液道。

可选地，所述绝缘层沿所述充电线缆结构的径向和周向设置，以使径向的所述绝缘层和周向的所述绝缘层之间构成所述冷却液道。

可选地，所述充电线缆结构还包括设于所述容置腔内的接地线，所述接地线包括若干接地子线。

本发明还提出一种充电装置，包括所述的充电线缆结构。

本发明的一个技术方案通过在绝缘外被的空腔内设置绝缘层，利用绝缘层将空腔分隔为供冷却液流动的冷却液道和容纳信号线的容置腔，将导体设置在冷却液道内。如此，一方面，将导体设置在冷却液道内可以使冷却液带走导体工作过程中产生的大量的热量，实现了对导体的及时散热，保证了充电线缆结构的使用安全性。另一方面，利用绝缘层将空腔分隔以形成冷却液道，相较于现有技术中单独设置冷却管的方案，本发明省去了冷却管的设置，节省了空腔内的空间，有利于空腔内其他部件的布置，从而减小了充电线缆结构的线缆直径，降低了充电线缆结构的整体质量，方便了充电线缆结构的日常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明充电线缆结构一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着新能源技术的快速发展，新能源汽车越来越普及。使用者对汽车的充电要求也越来越高，其中充电速度成为比较重要的关注指标，大功率充电技术逐渐发展。

但是，在汽车的充电系统中，汽车充电功率越大，对充电线缆的线缆直径的需求就越高，往往会使线缆直径变得很大，对日常使用非常不方便。

鉴于此，本发明提出一种充电线缆结构。

请参照图1，在本发明实施例中，该充电线缆结构包括绝缘外被10、绝缘层30以及至少两根导体50。充电线缆结构可应用在大功率充电设备，如充电枪、充电桩等设置。

绝缘外被10，沿轴向形成有空腔20。具体地，绝缘外被10为充电线缆结构的最外层，其为充电线缆结构的使用提供最外层的防护和保护。充电线缆结构具有一定的长度，绝缘外被10沿充电线缆结构的轴向形成有空腔20，空腔20内设置有导体50。绝缘外被10为导体50提供了防护，避免了导体50的损坏，同时也避免了导体50漏电而造成的用电危险。绝缘外被10也具有一定的厚度，以保证绝缘外被10的结构强度，以实现对空腔20内部件的保护。绝缘外被10采用绝缘材料，一般可采用PVC、TPE、TPU、橡胶等材料。绝缘外被10的截面形状一般为圆形，如此方便形成空腔20，以方便对空腔20内的导体50等线缆进行包覆。

绝缘层30，设于空腔20内并将空腔20分隔为冷却液道21和容置腔22，冷却液道21用于供冷却液流动，容置腔22用于容纳信号线40。具体地，在空腔20内设置有绝缘层30，绝缘层30将空腔20分隔成两部分，其中一部分为冷却液道21，用于供冷却液流动。充电线缆结构在使用过程中，导体50会产生大量的热量，该热量如果不及时的排出，会造成线缆过热，从而容易引发火灾。冷却液可用于对导体50进行散热，避免充电线缆结构在使用过程中温度过高。如此，相较于现有技术中，通过设置冷却管以容纳冷却液流动，本发明的方案中，采用绝缘层30在绝缘外被10的空腔20内分隔出冷却液道21，从而省去了冷却管的设置，节省了空腔20内的空间，有利于空腔20内其他部件的布置，从而减小了充电线缆结构的线缆直径，降低了充电线缆结构的整体质量，方便了充电线缆结构的日常使用。其中另一部分为容置腔22，也即绝缘层30和绝缘外被10之间形成有容置腔22，容置腔22内设置有信号线40。信号线40用于传输充电信号，其可以是带有绝缘层的线缆，也可以是裸线缆。信号线40可以设置有多根，以满足充电信号的传输。信号线40与冷却液道21的一侧相接触，如此使得冷却液道21内的冷却液可以同时对信号线40进行散热。

至少两根导体50，设于冷却液道21，并沿绝缘外被10的轴向延伸。具体地，导体50采用导电材料，在一实施例中，导体50采用导电材料金属铜。导体50用于与外部充电设备进行电连接，以形成充电电路。一般地，导体50设置有两根，分别为正导体51和负导体52，正导体51用于与外被设备的正极连接，负导体52用于与外部设备的负极连接，以使充电线缆结构与外部设备之间形成导通电路。正导体51和负导体52可以分别有一根，也可以分别有多根。也即，正导体51和负导体52可以是一根由多股导线束集而成，也可以是多根的拆分导线。当导体50需要有较强的载流能力时，可选用一根由多股导线束集而成的正导体51和一根由多股导线束集而成的负导体52。导体50沿绝缘外被10的轴向延伸并从绝缘外被10中露出，以与外被设备进行电连接。将导体50设置在冷却液道21内，利用冷却液的流动对导体50进行及时的散热，从而避免了导体50的过热，保证了充电线缆结构的使用安全性。

本发明的一个技术方案通过在绝缘外被10的空腔20内设置绝缘层30，利用绝缘层30将空腔20分隔为供冷却液流动的冷却液道21和容纳信号线40的容置腔22，将导体50设置在冷却液道21内。如此，一方面，将导体50设置在冷却液道21内可以使冷却液带走导体50工作过程中产生的大量的热量，实现了对导体50的及时散热，保证了充电线缆结构的使用安全性。另一方面，利用绝缘层30将空腔20分隔以形成冷却液道21，相较于现有技术中单独设置冷却管的方案，本发明省去了冷却管的设置，节省了空腔20内的空间，有利于空腔20内其他部件的布置，从而减小了充电线缆结构的线缆直径，降低了充电线缆结构的整体质量，方便了充电线缆结构的日常使用。

进一步地，冷却液道21和容置腔22均为扇形。具体地，在一实施例中，空腔20的截面形状为圆形，绝缘层30沿空腔20的径向方向设置，从而将空腔20分隔为扇形的冷却液道21和扇形的容置腔22。如此，相较于绝缘层30沿非径向方向的设置，冷却液道21和容置腔22均为扇形的结构设置，有利于空腔20内导体50、信号线40等线缆的排布，可以使得空腔20内的空间利用率更高，从而进一步地减小充电线缆结构的直径，进一步地降低充电线缆结构的整体质量。

进一步地，冷却液道21包括第一冷却液道211和第二冷却液道212，第一冷却液道211和第二冷却液道212由绝缘层30分隔以使两者相独立，导体50包括至少一根正导体51和至少一根负导体52，正导体51和负导体52分别位于第一冷却液道211和第二冷却液道212。

具体地，冷却液道21由绝缘层30分隔成相互独立的第一冷却液道211和第二冷却液道212，正导体51和负导体52分别位于第一冷却液道211和第二冷却液道212内，也即两个相独立的冷却液道21中分别设置有正导体51和负导体52，使正导体51和负导体52位于不同的冷却液道21内。冷却液道21内的冷却液采用绝缘冷却液，正导体51和负导体52均可以设置为裸线缆，而不必在正导体51和负导体52的最外层再包裹绝缘材料。尽管将正导体51和负导体52均设置为裸线缆，但由于正导体51和负导体52位于不同的冷却液道21内，如此可避免正导体51和负导体52之间的短路，可保证充电线缆结构的正常使用。同时，将正导体51和负导体52设置为裸线缆，可以使导体50直接和冷却液接触，进一步地提高了导体50散热效率，同时也进一步地减小了充电线缆结构的直径，降低了充电线缆结构的整体质量。

当然，冷却液道21也可以只设置一个，此时，正导体51和负导体52均设在同一个冷却液道21内，为保证充电线缆结构的正常使用，正导体51和负导体52的最外层需包裹绝缘材料。当冷却液道21只设置一个时，为形成冷却液的循环回路，需设置有至少一根进液管。该进液管与冷却液道21形成循环回路，以供冷却液流动。该进液管可以设置在绝缘外被10的空腔20内，也可设置在绝缘外被10外，在此不做具体限定。

在本发明图中示出的方案中，正导体51设置有两根，负导体52设置有两根，如此将正导体51和负导体52均拆分成多束设置，一方面，导体50被拆分成多束后方便导体50在冷却液道21内的排布，有利于提高冷却液道21内的空间利用率，使得充电线缆结构的直径可以进一步地减小，有利于充电线缆结构的整体质量的降低。另一方面，导体50被拆分成多束后，增加了导体50与冷却液的接触面积，有利于导体50的散热，提高了充电线缆结构的使用安全性。当然，正导体51和负导体52还可以拆分为三束、四束等设置。

进一步地，第一冷却液道211和第二冷却液道212两者之一为冷却液的进液道，两者之另一为冷却液的出液道。具体地，第一冷却液道211和第二冷却液道212中的一个为进液道，另一个为出液道，也即冷却系统采用一进一出的方式，如此可在充电线缆结构的内部形成冷却液的循环回路，有利于充电线缆结构的直径的减小。冷却液在循环回路中的流动可以将导体50工作过程中产生的热量及时的带走，及时对导体50进行散热。在一实施例中，正导体51位于进液道，负导体52位于出液道。当然，也可以是正导体51位于出液道，负导体52位于进液道，在此不做限制。在一实施例中，为提高正导体51和负导体52的散热均匀性，第一冷却液道211和第二冷却液道212可以均为进液道，第一冷却液道211和第二冷却液道212分别通过连接装置联通以形成循环回路。第一冷却液道211和第二冷却液道212可以均通过连接装置使其各自的首尾端口相连通，以形成相互独立的循环回路。也可以是，第一冷却液道211和第二冷却液道212均通过连接装置与外部设备形成循环回路。

进一步地，第一冷却液道211和第二冷却液道212均为扇形。具体地，在冷却液道21中设置绝缘层30，以将冷却液道21分隔为相互独立的第一冷却液道211和第二冷却液道212。在一实施例中，绝缘层30沿充电线缆结构的径向设置，如此使得第一冷却液道211和第二冷却液道212均为扇形。如此，相较于非扇形结构的第一冷却液道211和第二冷却液道212，本发明中第一冷却液道211和第二冷却液道212的扇形结构设置，有利于冷却液道21内导体50的布置，使得导体50获得更大的容纳空间，从而可以进一步地减小充电线缆结构的直径，降低充电线缆结构的整体质量。

进一步地，第一冷却液道211、第二冷却液道212以及容置腔22三者的截面大小相等。具体地，在一实施例中，第一冷却液道211、第二冷却液道212、容置腔22三者的截面形状均为扇形，且扇形的面积大小相同，也即三者的扇形夹角弧度均为120°。如此，设置在空腔20内的绝缘层30将三者分隔成相互独立的结构，绝缘层30在空腔20内呈“Y”字型结构，从而有利于充电线缆结构的整体结构稳定性，也有利于空腔20内的导体50等线缆的排布。

进一步地，绝缘层30沿充电线缆结构的径向设置，以使绝缘层30与绝缘外被10之间构成冷却液道21。具体地，绝缘层30沿充电线缆结构的径向设置，以使绝缘层30和绝缘外被10之间流动有冷却液，以对导体50进行散热。在一实施例中，绝缘层30与绝缘外被10为一体成型结构，如此，保证了冷却液道21的密封性，避免了冷却液的溢出。当然，为降低绝缘外被10和绝缘层30的加工制造难度，绝缘层30和绝缘外被10还可以是分体结构，两者之间可设置有密封件，以保证冷却液道21的密封性。周向的绝缘外被10和径向的绝缘层30之间直接构成冷却液道21，可以进一步的减小充电线缆结构的线缆直径，从而降低充电线缆结构的整体质量，有利于充电线缆结构的日常使用。

进一步地，绝缘层30沿充电线缆结构的径向和周向设置，以使径向的绝缘层30和周向的绝缘层30之间构成冷却液道21。具体地，绝缘层30在空腔20内沿径向和周向设置，以使径向的绝缘层30和周向的绝缘层30之间构成冷却液道21，以供冷却液的流动，以为导体50进行及时散热。当冷却液充入冷却液道21时，冷却液道21会承受较大的冲力，如此，相较于仅通过径向的绝缘层30和周向的绝缘外被10构成冷却液道21的方案，通过径向的绝缘层30和周向的绝缘层30之间构成冷却液道21的方案，可以使得冷却液道21的结构强度更大，从而提高了充电线缆结构的结构强度，有利于充电线缆结构的使用稳定性。更进一步地，为提高冷却液道21的密封性，径向的绝缘层30和周向的绝缘层30为一体成型结构。

进一步地，充电线缆结构还包括设于容置腔22内的接地线60，接地线60包括若干接地子线61。具体地，接地线60也称为安全回路线，危险时便于把高压直接转嫁给地面，从而避免使用者触电。在本发明图中示出的方案中，接地线60被拆分为多根接地子线61，如此相较于一根接地线60的设置，多根接地子线61设于容置腔22内占用的空间更小，使得容置腔22的空间利用率更高，进而进一步地减小了充电线缆结构的线缆直径，降低了充电线缆结构的整体质量。同时接地子线61与冷却液道21的管道壁接触，也即接地子线61与绝缘层30接触，可以使得冷却液道21内的冷却液同时对接地子线61进行散热。

本发明还提出一种充电装置，该充电装置包括充电线缆结构，该充电线缆结构的具体结构参照上述实施例，由于本充电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种充电线缆结构，其特征在于，包括：

绝缘外被，沿轴向形成有空腔；

绝缘层，设于所述空腔内并将所述空腔分隔为冷却液道和容置腔，所述冷却液道用于供冷却液流动，所述容置腔用于容纳信号线；以及

至少两根导体，设于所述冷却液道，并沿所述绝缘外被的轴向延伸；

所述绝缘层沿所述充电线缆结构的径向设置，以使所述绝缘层与所述绝缘外被之间构成所述冷却液道；或

所述绝缘层沿所述充电线缆结构的径向和周向设置，以使径向的所述绝缘层和周向的所述绝缘层之间构成所述冷却液道。

2.如权利要求1所述的充电线缆结构，其特征在于，所述冷却液道和所述容置腔均为扇形。

3.如权利要求2所述的充电线缆结构，其特征在于，所述冷却液道包括第一冷却液道和第二冷却液道，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道由所述绝缘层分隔以使两者相独立，所述导体包括至少一根正导体和至少一根负导体，所述正导体和所述负导体分别位于所述第一冷却液道和所述第二冷却液道。

4.如权利要求3所述的充电线缆结构，其特征在于，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道两者之一为所述冷却液的进液道，两者之另一为所述冷却液的出液道。

5.如权利要求3所述的充电线缆结构，其特征在于，所述第一冷却液道和所述第二冷却液道均为扇形。

6.如权利要求5所述的充电线缆结构，其特征在于，所述第一冷却液道、所述第二冷却液道以及所述容置腔三者的截面大小相等。

7.如权利要求1所述的充电线缆结构，其特征在于，所述充电线缆结构还包括设于所述容置腔内的接地线，所述接地线包括若干接地子线。

8.一种充电装置，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的充电线缆结构。