CN114914025A - 冷却线缆及充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冷却线缆及充电装置，所述冷却线缆包括：冷却管，内部填充有冷却液；导体，设于所述冷却管内，所述导体的外表面与所述冷却管的内表面之间形成供所述冷却液流动的液流通道；防护套，设于所述冷却管的外表面，所述防护套的材质为导电材料；导电端子，所述导体和所述防护套分别与所述导电端子连接；以及绝缘外被，形成有容置空腔以用于包覆所述冷却管、所述导体以及所述防护套。本发明提供一种冷却线缆及充电装置，解决了目前充电线缆散热欠佳的技术问题。

Description

冷却线缆及充电装置

技术领域

本发明涉及充电线缆技术领域，尤其涉及一种冷却线缆及充电装置。

背景技术

近年来，随着新能源技术的快速发展，电动汽车大量进入家庭和商业领域，使用者对电池容量、续驶里程、充电速度的要求也越来越高，大功率充电技术逐渐发展起来。大功率充电桩的电压高、电流大，在使用的过程中会产生大量的热量，而且功率越大，线缆越容易发热，发热后的线缆存在引发火灾的风险。

为解决在充电过程中因温度过高而限流问题，市场上开始逐渐出现液冷线缆、液冷充电枪、液冷插座等新产品，液冷线缆可以实现一边导电，一边用冷却液散热，保障线缆在更大的电流下稳定运行。但是现有的液冷线缆的散热效果欠佳，不利于大规模推广使用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种冷却线缆及充电装置，旨在解决目前充电线缆散热欠佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提出一种冷却线缆，所述冷却线缆包括：

冷却管，内部填充有冷却液；

导体，设于所述冷却管内，所述导体的外表面与所述冷却管的内表面之间形成供所述冷却液流动的液流通道；

防护套，设于所述冷却管的外表面，所述防护套的材质为导电材料；

导电端子，所述导体和所述防护套分别与所述导电端子连接；以及

绝缘外被，形成有容置空腔以用于包覆所述冷却管、所述导体以及所述防护套。

可选地，在本发明一实施例中，所述冷却线缆还包括隔离套，设于所述防护套的外表面，以使所述防护套与其他线缆分离。

可选地，在本发明一实施例中，所述冷却管设有两根，每一所述冷却管内均设有至少一所述导体。

可选地，在本发明一实施例中，所述冷却线缆还包括输送管，设于所述容置空腔内且与所述冷却管并列设置，两根所述冷却管分别与所述输送管连通。

可选地，在本发明一实施例中，所述导体包括正导体和负导体，两个所述冷却管中的一个设置有所述正导体，两个所述冷却管中的另一个设置有所述负导体。

可选地，在本发明一实施例中，所述正导体和所述负导体均为裸导体。

可选地，在本发明一实施例中，所述导电端子朝向所述导体的一端开设有安装口，所述导体的一端插入所述安装口内，以实现所述导体与所述导电端子的连接。

可选地，在本发明一实施例中，所述导电端子的外周面设有安装部，所述安装部朝远离所述导电端子的方向延伸，所述防护套的一端与所述安装部的侧面抵接。

可选地，在本发明一实施例中，所述防护套为金属铜编织层。

为实现上述目的，本发明实施例提出一种充电装置，包括上述任一种实施方式所述的冷却线缆。

相对于现有技术，本发明提出的一个技术方案中，冷却管为中空管体，内部流通有冷却液；导体用以与外部充电设备电连接以导通电路，电路导通之后，导体会产生大量热量，将导体设置在冷却管的内部，冷却管里面的冷却液沿液流通道流动时，可以带走导体表面的热量，从而及时对导体进行散热，使导体的温度处于安全范围内，避免导体的温度过高而出现安全隐患。而且，冷却液直接与导体的表面接触，从而可以大量吸收导体产生的热量，加上冷却液是流通的，能够大效率的带走导体通电流时所产生的热量，进而提高液冷线缆的散热效果。导体的一端伸出冷却管而与导电端子连接，如此可以方便的实现导体与外部电源的连接，从而导通电路。为了降低电路导通后导体上的电流负荷，设置了防护套，防护套与导电端子连接，在电路导通之后，防护套可以对外部电源和充电设备之间的电流进行分流，降低了导体上的电流值，减少了导体在通电时产生的热量，使导体的温度处于安全范围内，提高了充电效率。而且，利用防护套还可以加强冷却管的强度，增强冷却管的抗压能力，从而降低冷却管发生损坏的可能，进而延长冷却线缆的使用寿命。另外，绝缘外被作为冷却线缆的外设的绝缘层，能够提高对冷却线缆的绝缘保护作用，防止冷却线缆发生漏电。同时，通过绝缘外被有利于导体、冷却管以及防护套组装形成一个整体。

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实施例的一些实施例，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为本发明冷却线缆实施例的结构示意图；

图2为本发明冷却线缆实施例的部分结构示意图；

图3为图2的A-A剖面图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	冷却管	200	导体
300	防护套	400	导电端子
				500	绝缘外被	600	隔离套
700	输送管	800	安装部

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，都属于本发明实施例保护的范围。

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，在本发明实施例中如涉及“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。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

另外，本发明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，也不在本发明实施例要求的保护范围之内。

在电动汽车的使用过程中，用户对于快速充电的要求越来越高。为实现快速的大功率充电，避免在充电过程中线缆的温度过高，增加线缆线径是常见的一种选择。然而，增加线径会带来较高的成本，也会导致线缆的重量增加，造成充电枪等配套产品的体积的增加，使得整个充电设备变得更加粗壮、沉重。因此，采用小线经、轻量化的液冷电缆来减低线缆温度成为解决大功率充电的热门方案。但是，现有的液冷电缆在使用时散热效果欠佳，影响客户体验，无法大规模推广使用。

有鉴于此，本发明实施例提供一种冷却线缆及充电装置，将导体设置在冷却管内，冷却液浸泡导体，使冷却液直接与导体的表面接触，提高散热效果。同时在冷却管的外表面套设了防护套，防滑套和导体分别与导电端子连接，利用防护套可以对导体上的电流进行分流，避免导体上的电流较大而产生更多的热量，能够有效降低导体的温度，提高充电效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-3所示，本发明实施例提出的一种冷却线缆，冷却线缆包括：

冷却管100，内部填充有冷却液；

导体200，设于冷却管100内，导体200的外表面与冷却管100的内表面之间形成供冷却液流动的液流通道；

防护套300，设于冷却管100的外表面，防护套300的材质为导电材料；

导电端子400，导体200和防护套300分别与导电端子400连接；以及

绝缘外被500，形成有容置空腔以用于包覆冷却管100、导体200以及防护套300。

在该实施例采用的技术方案中，冷却管100为中空管体，内部流通有冷却液；导体200用以与外部充电设备电连接以导通电路，电路导通之后，导体200会产生大量热量，将导体200设置在冷却管100的内部，冷却管100里面的冷却液沿液流通道流动时，可以带走导体200表面的热量，从而及时对导体200进行散热，使导体200的温度处于安全范围内，避免导体200的温度过高而出现安全隐患。而且，冷却液直接与导体200的表面接触，从而可以大量吸收导体200产生的热量，加上冷却液是流通的，能够大效率的带走导体200通电流时所产生的热量，进而提高液冷线缆的散热效果。导体200的一端伸出冷却管100而与导电端子400连接，如此可以方便的实现导体200与外部电源的连接，从而导通电路。为了降低电路导通后导体200上的电流负荷，设置了防护套300，防护套300与导电端子400连接，在电路导通之后，防护套300可以对外部电源和充电设备之间的电流进行分流，降低了导体200上的电流值，减少了导体200在通电时产生的热量，使导体200的温度处于安全范围内，提高了充电效率。而且，利用防护套300还可以加强冷却管100的强度，增强冷却管100的抗压能力，从而降低冷却管100发生损坏的可能，进而延长冷却线缆的使用寿命。另外，绝缘外被500作为冷却线缆的外设的绝缘层，能够提高对冷却线缆的绝缘保护作用，防止冷却线缆发生漏电。同时，通过绝缘外被500有利于导体200、冷却管100以及防护套300组装形成一个整体。

具体的，本实施例提出的冷却线缆，可以应用于大功率的充电设备，如充电枪或充电座等，冷却线缆可以包括冷却管100、导体200、防护套300、导电端子400以及设绝缘外被500。

导体200是液冷线缆的主线，由导电材料制成，比如金属铜，能够用以与外部充电设备电连接以导通电路，导体200可以是单根导线，也可以是多根导线束集而成，优选为将若干导线束集形成一根功率导体200，以保证功率导体200具有较强的载流能力。为了避免多根导线束集时松散，可以利用编织层进行固定。

导电端子400可以方便导体200与充电枪的连接，或者是导体200与充电座的连接，有利于导通电路进行充电。导电端子400可以由导电材料制成，比如金属铜，导电性能优异，有利于充电效率的提高。在本实施例中导电端子400可以为长方体或圆柱体结构，优选为圆柱体，以与导体200的形状匹配，方便组装。

冷却管100为中空的管状结构，冷却液可以在冷却管100内流动。导体200设置在冷却管100内，导体200的外壁和冷却管100的内壁之间流通有冷却液，在冷却液流动过程中，可以带走导体200表面的热量，实现导体200的散热。冷却管100可以为柔性绝缘材料制成，例如可选用柔性的塑料管或橡胶管制成，可挠性好，方便包覆导体200。另外，冷却管100由柔性材料制成，有利于冷却管100发生局部形变，从而增加冷却管100的内壁与导体200的外壁之间的容积，使得更多的冷却液进入液流通道，更好的对导体200进行散热，进而提高散热效率。需要说明的是，本实施例中并不对冷却管100的具体材料进行限定，在其他实施例中，可以根据实际的使用需求，采用耐水解的绝缘材料，且具有一定的柔软度、机械强度高的材料，以保证冷却管100能够包覆在导体200的外围。冷却液可以为具有较好热传导性能的绝缘液体，例如可采用变压器油、电容器油、电缆油、硅油或矿物油中的任意一种。优选地，冷却液采用变压器油，变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，而且变压器油的比热大，冷却效果好。需要指出的是，本实施例并不对冷却液的具体材料进行限定，在其他具体实施例中，可根据用户的需求，将冷却液采用其他适宜材料制成。

防护套300在冷却线缆通电使用的过程中，能够紧密支撑、包裹受热软化的冷却管100，提高冷却管100的抗压能力，使得冷却管100可以承受住内部冷却液因高温产生的压力，从而避免冷却管100在高温高压条件下发生爆裂，提高了使用的安全性，延长了冷却线缆的使用寿命。防护套300的材料可以为钢丝或金属铜等导电材料，强度比较高，可以有效的固定管材，既能提高防护套300对冷却管100的抗碾压能力，还可以方便稳定的将防护套300安装在冷却管100。同时，防护套300与导电端子400连接，从而也可以与充电设备形成导电支路，使得电流在导体200和防护套300上分开输送，实现了导体200上电流的分流，从而避免了导体200上电流过大而产生大量热量，有利于导体200的散热，使导体200的温度处于安全范围内，提高了充电效率。

绝缘外被500作为冷却线缆的外设的绝缘层，可以用于保护导体200和冷却管100，绝缘外被500的内部形成容置空腔，导体200和冷却管100设置在容置空腔内，能够避免导体200和冷却管100受到外界的损坏，避免导体200漏电而发生用电危险。绝缘外被500可以由绝缘材料制成，可以为PVC、TPE、TPU以及橡胶材料中的任意一种材料制成，其形状可以设置为圆筒状，方便形成容置空腔，从而简化生产工艺，提高生产效率，降低生产成本。

进一步的，参照图1，在本发明一实施例中，冷却线缆还包括隔离套600，设于防护套300的外表面，以使防护套300与其他线缆分离。

在该实施例采用的技术方案中，为了避免防护套300漏电，或者是与其他电极直接接触，亦或者是与其他导体200接触，设置了隔离套600，隔离套600设置在防护套300的外表面，从而将防护套300与其他线缆隔离，保证各自的正常稳定工作，避免发生短路，保障冷却线缆的正常使用和充电安全。同时，隔离套600也可以对防护套300起到一定的保护作用，从而提高防护套300对冷却管100的承压能力。其中，隔离套600可以由带状物缠绕形成，例如聚酯带或者无纺布等。当然也可以为一体筒状物形成，例如尼龙套或者硅胶套等，本实施例对隔离套600的具体材质不作限定，能够对防护套300和冷却线缆的其他带电部件起到隔离或绝缘作用即可。

进一步的，在本发明一实施例中，冷却管100设有两根，每一冷却管100内均设有至少一导体200。

在该实施例采用的技术方案中，冷却管100设有两根，使得每一冷却管100内的冷却液对包覆其中的导体200进行散热，保障每一导体200在散热时的相对独立。也就是说，每一导体200的外围都包覆有一个冷却管100，即每一冷却管100只对包覆其中的导体200进行冷却降温，使得导体200的冷却系统相对独立，避免所有的导体200都通过同一个冷却管100进行散热而出现的液冷线缆局部高温，从而提高散热的均匀性和散热效率

进一步的，参照图1，在本发明一实施例中，冷却线缆还包括输送管700，设于容置空腔内且与冷却管100并列设置，两根冷却管100分别与输送管700连通。

在该实施例采用的技术方案中，输送管700用于为冷却管100输送冷却液，即冷却液可以通过输送管700输送至两个冷却管100内，之后从两个冷却管100的管口输出。如此设置，使得两个冷却管100内同时具有冷却液，且冷却液具有一致的流通路径，从而能够保证两个冷却管100对各自对应的导体200具有相同的散热冷却效果，避免两个冷却管100内的导体200产生温差，提高导体200散热的均匀性，保障冷却线缆的稳定工作。其中，输送管700的横截面积可以小于两个冷却管100的横截面积，以降低输送管700对容置空间的占用，从而保证冷却线缆的整体体积相对较小。

进一步的，在本发明一实施例中，导体200包括正导体和负导体，两个冷却管100中的一个设置有正导体，两个冷却管100中的另一个设置有负导体。

在该实施例采用的技术方案中，位于一个冷却管100中的导体200为正导体，位于另一个冷却管100中的导体200为负导体。进一步的，导体200为裸导体200。冷却管100内的冷却液采用绝缘冷却液，导体200均可以设置为裸导体200，而不必在导体200的最外层再包裹绝缘材料。尽管将导体200均设置为裸导体200，但由于正、负导体分别位于不同的冷却管100内，如此可避免正导体和负导体之间的短路，可保证冷却线缆的正常使用。同时，将正导体和负导体设置为裸导体200，可以进一步的减小冷却线缆的直径，降低冷却线缆的整体重量。需要指出的是，正导体和负导体可以分别有一根，也可以分别有多根。也即，正导体和负导体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，即正导体和负导体均包括至少两根子线。当正导体和负导体是多根的拆分导线时，能够更好的适配冷却管100的形状，同时增加导体200与冷却液的接触面积，更有利于导体200的散热。

进一步的，在本发明一实施例中，导电端子400朝向导体200的一端开设有安装口，导体200的一端插入安装口内，以实现导体200与导电端子400的连接。

在该实施例采用的技术方案中，为了方便导体200与导电端子400的连接，在导电端子400的一端设置了安装口，导体200的一个端部插入安装口内，可以通过焊接、磁吸、过盈装配等方式固定在安装口内，如此能够方便的实现导体200和导电端子400的固定连接。安装口的形状可以为方形、圆柱形，只需与导体200的形状适配即可。在本实施例中，导电端子400设有安装口的一端可以伸入冷却管100内，导电端子400的外壁与冷却管100的内壁抵接，如此增加了冷却管100与导电端子400的接触面积，能够提高固定的可靠性。

进一步的，参照图3，在本发明一实施例中，导电端子400的外周面设有安装部800，安装部800朝远离导电端子400的方向延伸，防护套300的一端与安装部800的侧面抵接。

在该实施例采用的技术方案中，为方便防护套300与导电端子400的连接，在导电端子400的外周面设置了安装部800，安装部800凸出于导电端子400的外周面，且朝远离导电端子400的方向延伸，防护套300与安装部800朝向冷却管100的侧面抵接，如此实现了防护套300与安装部800的电连接。当然，还可以通过焊接的方式，提高防护套300与冷却管100之间固定的稳定性。在本实施例中，安装部800可以与导电端子400一体成型，如此可以简化工艺，提高组装效率。安装部800的形状可以为柱体、方体等，在此不做限定。

进一步的，在本发明一实施例中，防护套300为金属铜编织层。

在该实施例采用的技术方案中，金属铜具有良好的延展性、导热性以及导电性，在不影响防护套300承受冷却管100的压力前提下，可以加速防护套300与冷却管100内的冷却液之间的热传递，或者是防护套300与外界环境的热传递，有利于防护套300的散热。

本发明实施例还提出一种充电装置，该充电装置包括如上的冷却线缆，具体的，冷却线缆的具体结构参照上述实施例，由于该充电装置采用了上述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优选实施例，并非因此限制本发明实施例的专利范围，凡是在本发明实施例的发明构思下，利用本发明实施例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实施例的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷却线缆，其特征在于，所述冷却线缆包括：

冷却管，内部填充有冷却液；

导体，设于所述冷却管内，所述导体的外表面与所述冷却管的内表面之间形成供所述冷却液流动的液流通道；

防护套，设于所述冷却管的外表面，所述防护套的材质为导电材料；

导电端子，所述导体和所述防护套分别与所述导电端子连接；以及

绝缘外被，形成有容置空腔以用于包覆所述冷却管、所述导体以及所述防护套。

2.如权利要求1所述的冷却线缆，其特征在于，所述冷却线缆还包括隔离套，设于所述防护套的外表面，以使所述防护套与其他线缆分离。

3.如权利要求1所述的冷却线缆，其特征在于，所述冷却管设有两根，每一所述冷却管内均设有至少一所述导体。

4.如权利要求3所述的冷却线缆，其特征在于，所述冷却线缆还包括输送管，设于所述容置空腔内且与所述冷却管并列设置，两根所述冷却管分别与所述输送管连通。

5.如权利要求3所述的冷却线缆，其特征在于，所述导体包括正导体和负导体，两个所述冷却管中的一个设置有所述正导体，两个所述冷却管中的另一个设置有所述负导体。

6.如权利要求5所述的冷却线缆，其特征在于，所述正导体和所述负导体均为裸导体。

7.如权利要求1-6任一项所述的冷却线缆，其特征在于，所述导电端子朝向所述导体的一端开设有安装口，所述导体的一端插入所述安装口内，以实现所述导体与所述导电端子的连接。

8.如权利要求7所述的冷却线缆，其特征在于，所述导电端子的外周面设有安装部，所述安装部朝远离所述导电端子的方向延伸，所述防护套的一端与所述安装部的侧面抵接。

9.如权利要求8所述的冷却线缆，其特征在于，所述防护套为金属铜编织层。

10.一种充电装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的冷却线缆。

Images