CN116783665A - 非流体冷却电动车辆快速充电电缆 - Google Patents
非流体冷却电动车辆快速充电电缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116783665A CN116783665A CN202280011827.5A CN202280011827A CN116783665A CN 116783665 A CN116783665 A CN 116783665A CN 202280011827 A CN202280011827 A CN 202280011827A CN 116783665 A CN116783665 A CN 116783665A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cable
- conductor
- conductors
- insulated
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 185
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 73
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 39
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 29
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 21
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 21
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 14
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 claims description 12
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 71
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 15
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 7
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 6
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 6
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/18—Cables specially adapted for charging electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
- B60L53/14—Conductive energy transfer
- B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
- H01B7/1895—Internal space filling-up means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
- H01B7/29—Protection against damage caused by extremes of temperature or by flame
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
- H01B7/421—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
- H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
- H01B7/421—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation
- H01B7/423—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation using a cooling fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
公开了一种非流体冷却快速充电电动车辆(EV)电缆，该电缆包括一对编造成电缆的绝缘导体、粘合剂、具有玻璃纤维覆盖层的毯中具有极低密度和极低热导率的合成多孔材料的热层、以及外皮。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于2021年1月29日提交的临时申请号63/143,146并要求其优先权，该临时申请的全部内容出于所有目的通过援引整体并入本文。
背景技术
本公开内容总体上涉及一种用于电动车辆的充电电缆，并且更具体地涉及一种用于电动车辆的非流体冷却充电电缆。
电动车辆(EV)依靠车载电池中存储的电池电力运行。使用从电网供应的电力对电池进行再充电。存在多个充电“级别”。1级充电使用标准型(例如住宅电力(120V))，其可能需要许多小时来将车辆的电池充满电。2级充电使用220-204V，通常可以在住宅充电站、零售充电站和办公室充电站找到。2级充电可以在工作日或夜间将车辆充满电。最高效的充电是使用“快速充电器”的3级充电，其可以在约30分钟内将车辆充电至80％或更多，并在约60分钟内将车辆充满电。
然而，将理解，快速充电器以高功率水平运行，这需要对充电站与车辆之间的电缆进行冷却。由于电力汲取产生的热，常规的快速充电系统依靠流体冷却管来冷却电缆和连接器(电缆与车辆之间的连接器)。这允许个人在充电期间“处理”电缆。
相应地，需要一种不需要流体来维持电缆和连接器冷却以允许处理电缆的快速充电电缆。
发明内容
根据实施例，快速充电EV电缆不需要冷却盘管或流体。在实施例中，电缆包括绝缘导体、粘合剂、热层、以及设置在热层周围的外皮。在实施例中，热层是具有极低密度和极低热导率的合成多孔材料。一种合适的热层是热毯(blanket)，该热毯形成为具有外层和气凝胶材料的毯。外层可以是例如玻璃纤维材料。
在实施例中，电缆包括两个绝缘导体并且这些导体可以被编造成电缆。电缆可以包括不止两个的绝缘导体。
在一些实施例中，粘合剂设置在编造成电缆的导体周围，热层设置在粘合剂周围，并且外皮设置在热层周围。粘合剂可以是云母基材料，比如云母带。带可以以重叠的方式施加在导体上。一种合适的重叠是25％重叠。外皮可以是耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如热塑性聚氨酯材料。在一个或多个实施例中，外皮具有约0.120英寸的标称壁厚度。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料。本领域技术人员将理解其他合适的外皮厚度以及材料。
在实施例中，导体是柔性镀锡挤压铜导体。导体可以是例如2/0AWG柔性镀锡挤压铜K类导体。在其他实施例中，导体是4/0AWG柔性镀锡挤压铜K类导体。2/0AWG导体的示例是1323/30成股导体；4/0AWG导体的示例是1995/30成股导体。本领域技术人员将认识到其他规格合适的导体。
在一个或多个实施例中，电缆包括两个绝缘导体，每个导体包括设置在绝缘导体周围的热层，并且具有热层的导体被编造成电缆以形成组件，其中粘合剂设置在组件周围，并且外皮设置在粘合剂周围。
在一个或多个实施例中，电缆包括两个绝缘导体，每个导体包括设置在绝缘导体周围的热层，其中导体和热层被编造成电缆以形成组件。在此类实施例中，粘合剂设置在组件周围，另外的热层设置在粘合剂周围，并且外皮设置在另外的热层周围。
在另一个实施例中，电缆包括绝缘导体、空气通道和外皮。绝缘导体可以包括围绕导体的绝缘体。空气通道可以提供可以将热从绝缘导体传递走的气流。外皮可以围绕绝缘导体和空气通道。
在实施例中，电缆包括硅间隔物。硅间隔物可以邻近绝缘导体。
在实施例中，导体可以包括两个导体，并且两个导体可以包括硅，所述硅包围并耦接两个导体。
在实施例中，导体可以包括至少一个间隙，该至少一个间隙可以包括空气通道。
在实施例中，绝缘体可以包括至少一个间隙，该至少一个间隙可以包括空气通道。
在实施例中，电缆可以包括至少一个空气管，至少一个空气管可以邻近绝缘导体设置，并且可以包括空气通道。
在实施例中，至少一个空气管可以包括铝空气管。
在实施例中，绝缘导体和至少一个空气管可以被编造成电缆。
在实施例中，至少一个空气管可以包括沿一个方向的气流。
在实施例中，至少一个空气管可以包括第一空气管和第二空气管。第一空气管和第二空气管可以包括沿相反方向的气流。
结合所附权利要求，从以下详细描述中，本发明的这些和其他特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是根据本公开内容的快速充电的实施例的横截面图。
图2是快速充电电缆的另一实施例的横截面图。
图3是快速充电电缆的又一实施例的横截面图。
图4是快速充电电缆的又一实施例的横截面图。
图5是快速充电电缆的又一实施例的横截面图。
图6是快速充电电缆的又一实施例的横截面图。
图7是图4的快速充电电缆的横截面侧视图。
图8是图5的快速充电电缆的横截面侧视图。
图9是图6的快速充电电缆的横截面侧视图。
具体实施方式
尽管本装置可以有各种形式的实施例，但是在附图中示出并且在下文中将描述当前优选的实施例，应当理解本公开内容被视为装置的范例，并且不旨在将本公开内容限制为所示出的具体实施例。
图1是用于电动车辆的非流体冷却电动车辆(EV)快速充电电缆10的实施例的横截面图。电缆10包括绝缘导体12、粘合剂14、热层16和外皮18。在所示实施例中，绝缘导体12包括导体20，比如柔性镀锡挤压铜导体，比如2/0AWG镀锡铜K类导体。一种合适的柔性镀锡挤压铜导体是2/0AWG(1323/30成股)导体。绝缘体22存在于导体20上。绝缘体，比如热固性耐热材料，比如具有例如0.080英寸的最小平均壁的硅橡胶绝缘体。在实施例中，使用两个绝缘导体12。绝缘导体12通过左转扭绞(left-hand lay)编造成电缆(扭结(twist))。电缆10可以包括不止两个绝缘导体12。
粘合剂14设置在绝缘导体12周围。在实施例中，粘合剂14是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式施加。一种合适的重叠是25％重叠。
热层16设置在粘合带14周围。合适的热层16是热毯或垫层并且包括具有极低密度和极低热导率的固体，比如基于气凝胶的热毯，其中玻璃纤维材料24包住气凝胶材料26。气凝胶材料26是源自凝胶的合成多孔超轻材料，其中凝胶的液体成分已被气体取代，而凝胶结构没有显著破坏。在实施例中，热层毯16具有约0.300英寸的标称壁厚度。
外皮18设置在热毯16周围。外皮18可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如热塑性聚氨酯(TPU)材料。其他合适的外皮材料包括热固性材料。一种当前的外皮18是具有约0.120英寸的标称壁厚度的TPU材料。
当前的EV电缆10构造具有两个绝缘导体12，其中导体20(裸露的)具有约0.48英寸的标称直径，并且绝缘体22具有0.080英寸的最小平均壁。两个绝缘导体12同样通过左转扭绞编造成电缆、形成组件28，该组件具有约为1.288英寸的标称直径。具有以重叠的方式(例如25％重叠)施加的粘合带14的组件28具有约1.301英寸的标称直径。对于热毯16，标称直径为约1.908英寸，并且对于设置在热毯16上的形成EV电缆10的外皮18，标称直径为约2.155英寸。
图2图示了EV电缆110的替代实施例。在该实施例中，电缆110包括绝缘导体112、热层114、粘合剂116和外皮118。在所示实施例中，绝缘导体112包括导体120，比如4/0AWG(1995/30成股)镀锡铜K类导体。绝缘体122存在于导体120上，该绝缘体比如是热固性耐热材料，比如具有0.080英寸的最小平均壁的硅橡胶绝缘体。
热层114设置在绝缘导体112周围。合适的热层114是由具有极低密度和极低热导率的固体形成的热毯或垫层，比如基于气凝胶的热毯，其中玻璃纤维材料124包住气凝胶材料126。气凝胶材料126是源自凝胶的合成多孔超轻材料，其中凝胶的液体成分已被气体取代，而凝胶结构没有显著破坏。在实施例中，热层毯114具有约0.300英寸的标称壁厚度。
在所示实施例中，使用具有单独的热层114的两个绝缘导体112，具有热层114的导体112通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。具有热层114的两个导体112限定组件128。
粘合剂116设置在组件128(具有热层114的导体112)周围。在实施例中，粘合剂116是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式(比如25％重叠)施加。
外皮118设置在粘合剂116周围。外皮118可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如具有约0.120英寸的标称壁厚度的TPU材料。其他合适的外皮材料包括热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮厚度。
所示的EV电缆110构造具有两个绝缘导体112，其中导体120(裸露)具有约0.549英寸的标称直径，并且绝缘体122具有0.080英寸的最小平均壁。
在该实施例中，热毯114设置在各个绝缘导体112中的每一个周围。热毯114各自具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且具有毯114的绝缘导体112各自具有约1.32英寸的标称直径。具有其热毯114的两个导体112通过左转扭绞编造成电缆以形成具有约2.641英寸的标称直径的组件128，并且粘合带116成重叠(比如25％重叠)设置在组件128上，其中总的标称直径约为2.649英寸。
外皮118(例如，耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如TPU材料外皮118)设置在粘合剂116周围，其中所得电缆110具有约2.895英寸的标称直径。其他合适的材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮厚度。
图3图示了EV电缆210的又一替代实施例。在与图2的实施例类似的该实施例中，电缆210包括绝缘导体212、热层214、粘合剂216、另一个(或附加)热层218、以及外皮220。在所示实施例中，绝缘导体212包括导体222，比如柔性镀锡挤压4/0AWG铜K类导体。一种这种导体是柔性镀锡挤压4/0AWG(1995/30成股)铜K类导体。绝缘体224存在于导体222上，该绝缘体比如是热固性耐热材料，比如具有例如0.080英寸的最小平均壁的硅橡胶绝缘体。
热层214设置在绝缘导体212周围。合适的热层214是热毯或垫层，比如具有极低密度和极低热导率的固体，比如基于气凝胶的热毯，其中玻璃纤维材料226包住气凝胶材料228。气凝胶材料228是源自凝胶的合成多孔超轻材料，其中凝胶的液体成分已被气体取代，而凝胶结构没有显著破坏。在实施例中，热层毯214具有约0.300英寸的标称壁厚度。
在所示实施例中，使用具有单独热层214的两个绝缘导体212。具有热层214的导体212通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。具有其热层214的两个导体212限定组件230。
粘合剂216设置在组件230(具有其热层214的导体212)周围。在实施例中，粘合剂216是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式(比如25％重叠)施加。
第二热层218设置在组件230周围。第二热层218具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且外皮220设置在第二热层218周围。外皮220可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如具有约0.120英寸的标称壁厚度的TPU材料。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮厚度。
所示的EV电缆210构造具有两个绝缘导体212，其中导体222(裸露)具有约0.549英寸的标称直径，并且绝缘体224具有0.080英寸的最小平均壁厚度。
在该实施例中，热毯214设置在各个绝缘导体212中的每一个周围。热毯214各自具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且具有其毯的绝缘导体212各自具有约1.32英寸的标称直径。具有其热毯214的两个导体212通过左转扭绞编造成电缆以形成组件230，该组件具有约为2.641英寸的标称直径。粘合带216设置在组件230上。粘合带216可以以重叠的方式(比如25％重叠)设置在组件230上，其中总的标称直径为约2.649英寸。
第二热毯218设置在粘合带216和具有粘合带216的组件230上，并且第二热毯218具有约3.257英寸的标称直径。外皮220(例如，耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如TPU材料外皮220)设置在第二热毯218周围，并且所得电缆210具有约3.503英寸的标称直径。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮厚度。
图4图示了EV电缆310的又一替代实施例。在该实施例中，电缆310包括绝缘导体316、硅间隔物314、层312和外皮330。层312可以包括粘合层和/或热层。在所示实施例中，绝缘导体316包括导体324，比如4/0AWG(1995/30成股)镀锡铜K类导体。绝缘体318存在于导体324上，该绝缘体比如是热固性耐热材料，比如硅橡胶绝缘体。
绝缘体318包括限定空气通道的至少一个间隙320。间隙320可以包括多个间隙，该多个间隙围绕导体324并允许热从导体324移动到间隙320并穿过间隙，同时维持足够的结构完整性或强度以防止间隙在压力下瓦解。
间隙320允许空气在绝缘体318内流动并将热从导体324移走，以限制热传递到层312和外皮330。例如，气流可以将导体324中产生的热移动穿过电缆310并从电缆的一端移出。例如，空气可以在充电端(连接到EV并由用户处理的那一端)处进入电缆310，并且空气可以在间隙320内穿过电缆310流动并从电缆310的另一端流出。因此，将从导体324产生的热移离导体并限制热传递到层312和外皮330。例如，热传递可以限于空气通道，使得很少的热传递到层312和外皮330。此外，由于空气从电缆310的充电端进入，因此与电缆310的出口端相比，电缆310在充电端处的温度将最低。
在所示实施例中，使用两个硅间隔物314和两个具有带间隙320的绝缘体318的绝缘导体316。硅间隔物314和绝缘导体316可以通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。两个硅间隔物314和两个绝缘导体316限定组件326。
层312设置在组件326(具有其绝缘体318的导体324)周围。在实施例中，层包括粘合剂，该粘合剂是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式(比如25％重叠)施加。层312还可以包括可以设置在组件326周围的热毯。热毯可以具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且外皮330设置在层312周围。外皮330可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如TPU材料。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮材料。
所示的EV电缆310构造具有两个硅间隔物和两个绝缘导体316，其中导体324(裸露)具有约0.549英寸的标称直径，并且绝缘体318具有0.080英寸的最小平均壁厚度、具有用于气流的间隙320。
硅间隔物314包括设置在组件326内的两个硅间隔物，这两个硅间隔物提供结构支撑，该结构支撑允许绝缘导体316在组件326内有间隔并且与层312很少接触。硅间隔物可以具有14.6mm与16.7mm之间的直径。
在实施例中，电缆310可以具有5.21mm的厚度。
在实施例中，硅间隔物314具有16.7mm的直径。
在实施例中，电缆310可以具有75.02mm的直径。
图5图示了EV电缆410的又一替代实施例。在与图4的实施例类似的该实施例中，电缆410包括绝缘导体414、硅间隔物420、层412、以及外皮430。层412可以包括粘合剂和/或热层。在所示实施例中，绝缘导体414包括导体418，比如4/0AWG(1995/30成股)镀锡铜K类导体。绝缘体416存在于导体418上，比如热固性耐热材料，比如硅橡胶绝缘体。
绝缘体416包括限定空气通道的至少一个间隙422。间隙422包括在导体418的外边缘处的各个导体之间的多个间隙。间隙422允许热从导体418移动到间隙422并穿过间隙。由于间隙位于导体418内，因此间隙422允许较小的电缆410直径。
间隙422允许空气在绝缘体416与导体418之间流动并穿过电缆，以限制热向层412和外皮430的传递。例如，气流可以将导体418中产生的热穿过电缆410移动并从电缆的一端移出。例如，空气可以在充电端(连接到EV并由用户处理的那一端)处进入电缆410，并且空气可以在间隙422内穿过电缆410流动并从电缆410的另一端流出。因此，将从导体418产生的热移离导体并限制热传递到层412和外皮430。例如，热传递可以限于空气通道，使得很少的热传递到层412和外皮430。此外，由于空气从电缆410的充电端进入，因此与电缆410的出口端相比，电缆410在充电端处的温度将最低。
在所示实施例中，使用两个硅间隔物420和两个具有带间隙422的绝缘体416的绝缘导体418。硅间隔物420和绝缘导体414通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。两个硅间隔物420和两个绝缘导体414限定组件424。
层412设置在组件424(硅间隔物420和具有其绝缘体416的导体418)周围。在实施例中，层包括粘合剂，该粘合剂是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式(比如25％重叠)施加。层412还可以包括可以设置在组件424周围的热毯。热毯可以具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且外皮430设置在层412周围。外皮430可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如TPU材料。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮材料。
所示的EV电缆410构造具有两个硅间隔物和两个绝缘导体414，其中导体418(裸露)具有约0.549英寸的标称直径，并且绝缘体416具有0.080英寸的最小平均壁厚度、具有用于气流的间隙422。
硅间隔物420包括设置在组件424内的两个硅间隔物，这两个硅间隔物提供结构支撑，该结构支撑允许绝缘导体414在组件424内有间隔并且与层412很少接触。硅间隔物可以具有14.6mm与16.7mm之间的直径。
在实施例中，电缆410可以具有4.83mm的厚度。
在实施例中，硅间隔物420具有14.6mm的直径。
在实施例中，电缆410可以具有66.21mm的直径。
图6图示了EV电缆510的又一替代实施例。在该实施例中，电缆510包括空气管518、绝缘导体514、层512、以及外皮530。层512可以包括粘合剂和/或热层。在所示实施例中，绝缘导体514包括导体520，比如4/0AWG(1995/30成股)镀锡铜K类导体。绝缘体522存在于导体520上，该绝缘体比如是热固性耐热材料，比如硅橡胶绝缘体。绝缘体522设置在组件526内并提供结构支撑，该结构支撑允许绝缘导体520在组件526内有间隔并且与层512很少接触。
空气管518包括限定空气通道516的管状结构。空气管518进一步包括开口524。开口524允许空气流入和流出空气管518，进入绝缘导体514与空气管518之间的空间528。因此，空气可以流动穿过空气管518并进入绝缘导体514与空气管518之间的空间528，从而允许更多的热从导体520传递。空气管518可以由铝制成。
空气管518允许空气从绝缘导体514流走、穿过电缆510，以限制热向层512和外皮530的传递。例如，气流可以将导体520中产生的热穿过电缆510移动并从电缆的一端移出。例如，空气可以在充电端(连接到EV并由用户处理的一端)处进入电缆510，并且空气可以在空气管518内穿过电缆510流动并从电缆510的另一端流出。因此，将从导体520产生的热移离导体并限制热传递到层512和外皮530。在另一实施例中，空气可以从电缆510的充电端通过一个空气管518流到电缆510的另一端，在那里，空气被传送到电缆510上的第二空气管518并且流到电缆510的充电端。空气管518可以使用弯曲并连接空气管518的端部的管状结构连接到电缆510中的第二空气管518。管状结构在弯曲部处可以包括冷却结构，以在气流被传送到第二空气管中之前进一步冷却气流。例如，冷却结构可以是部分位于外皮530外部的结构。部分暴露的结构可以包括散热器。在另一个示例中，冷却结构可以包括迫使冷空气在弯曲部处进入管状结构的风扇。
在实施例中，空气管518可以允许更小的电缆510直径，因为在绝缘体522或导体514中不存在间隙或孔。
层512设置在组件526(空气管518和具有绝缘体522的导体520)周围。在实施例中，层512包括粘合剂，该粘合剂是带，比如云母带。一种合适的云母带是0.005英寸厚的云母带。带可以以重叠的方式(比如25％重叠)施加。层512还可以包括可以设置在组件526周围的热毯。热毯可以具有约0.300英寸的标称壁厚度，并且外皮530设置在层512周围。外皮530可以是例如耐磨和耐切割材料，比如聚合材料，比如TPU材料。其他合适的外皮材料包括例如热固性材料；本领域技术人员将理解其他合适的外皮材料。
在实施例中，电缆510可以具有4.32mm的厚度。
在实施例中，空气管518可以具有12.1mm的直径。
在实施例中，电缆510可以具有57.92mm的直径。
图7图示了图4的电缆310的侧视图。电缆310包括绝缘导体316、硅间隔物314、层312、以及外皮330。绝缘导体316包括导体324和具有间隙320的绝缘体318。硅间隔物314和绝缘导体316通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。导体324包括在绝缘体318内编造成电缆的单独导体。图7中的导体324示出了导体，该导体是裸露的以展示其如何编造成电缆(扭结)。
图8图示了图5中的电缆410的侧视图。电缆410包括绝缘导体414、硅间隔物420、层412、以及外皮430。绝缘导体414包括导体418和具有间隙422的绝缘体416。硅间隔物420和绝缘导体414通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。导体418包括在绝缘体416内编造成电缆的单独导体。图8中的导体418示出了导体，该导体是裸露的以展示其如何编造成电缆(扭结)。
图9图示了图6中的电缆510的侧视图。电缆510包括空气管518、绝缘导体514、层512、以及外皮530。空气管518和绝缘导体514通过左转扭绞编造成电缆(扭结)。导体520可以包括在绝缘体522内编造成电缆的单独导体。空气管518包括允许空气流入和流出组件526的开口524和532。
在一个或多个实施例中，可以使用风扇或其他装置来增加气流以迫使空气移入或移出充电电缆。
在一个或多个实施例中，气流可以包括被迫使或自然流入电缆中的冷空气。例如，冷冻空气可以从电缆的没有插入到EV的那一端流动。
本领域技术人员将理解快速充电EV电缆的优点，该电缆不需要冷却盘管，消除了冷却流体、流体连接和潜在的泄漏。尽管公开了用于绝缘体、粘合剂、热毯和外皮的某些材料，但是本领域技术人员将认识到可以用于快速充电EV电缆的在本公开内容的范围和精神内的其他合适材料。还将认识到，任何公开的实施例中的各种材料和层可以与其他实施例一起使用，并且所有此类实施例及其变体都在本公开内容的范围和精神内。
在此提及的所有专利都在此通过援引并入本文，无论是否在本公开内容的文本内明确这样做。
在本公开内容中，词语“一/一个(a/an)”视为包括单数和复数两者。相反，在适当情况下，对复数项的任何引用应包括单数。另外，应当理解，涉及各种部件的取向的术语(比如“上”或“下”)仅用于示例的目的，并且不将本公开内容的主题限制于特定取向。
从前述内容可以看出，在不脱离本公开内容的新颖概念的真实精神和范围的情况下，可以进行许多修改和改变。应当理解，不旨在或不应推断出对所示出的具体实施例的限制。本公开内容旨在覆盖落入权利要求的范围内的所有此类修改。
Claims (20)
1.一种用于对电动车辆(EV)进行快速充电的电缆，所述电缆包括：
绝缘导体；
粘合剂；
热层；以及
外皮，其中，所述热层是具有极低密度和极低热导率的合成多孔材料。
2.如权利要求1所述的电缆，进一步包括：
两个绝缘导体，其中，所述两个绝缘导体被编造成电缆，其中，所述粘合剂设置在所述两个绝缘导体周围，其中，所述热层设置在所述粘合剂周围，并且其中，所述外皮设置在所述热层周围。
3.如权利要求2所述的电缆，其中，所述两个绝缘导体包括柔性镀锡铜K类导体。
4.如权利要求3所述的电缆，其中，所述两个绝缘导体包括2/0AWG柔性镀锡铜K类导体。
5.如权利要求1所述的电缆，其中，所述粘合剂包含云母基材料并以重叠的方式施加在所述导体上。
6.如权利要求5所述的电缆，其中，所述重叠为约25％的重叠。
7.如权利要求1所述的电缆，其中，所述热层包括具有外层和气凝胶材料的毯。
8.如权利要求7所述的电缆，其中，所述外层包括玻璃纤维材料。
9.如权利要求1所述的电缆，其中，所述外皮由聚合材料形成并且包括热塑性聚氨酯材料。
10.如权利要求1所述的电缆，进一步包括：
两个绝缘导体，其中，所述两个绝缘导体包括设置在所述导体周围的热层，其中，所述两个绝缘导体和所述热层被编造成电缆以形成组件，其中，所述粘合剂设置在所述组件周围，并且其中，所述外皮设置在所述粘合剂周围。
11.一种用于对电动车辆(EV)进行快速充电的电缆，所述电缆包括：
绝缘导体，其中，所述绝缘导体包括包围导体的绝缘体；
空气通道，其中，所述空气通道提供将热从所述绝缘导体传递走的气流；以及
外皮，其中，所述外皮包围所述绝缘导体和空气通道。
12.如权利要求11所述的电缆，进一步包括：
硅间隔物，其中，所述硅间隔物邻近所述绝缘导体。
13.如权利要求11所述的电缆，其中，所述导体包括两个导体，并且其中，所述两个导体包括包围并将所述两个导体耦接起来的硅。
14.如权利要求11所述的电缆，其中，所述导体包括至少一个间隙，所述至少一个间隙包括所述空气通道。
15.如权利要求11所述的电缆，其中，所述绝缘体包括至少一个间隙，所述至少一个间隙包括所述空气通道。
16.如权利要求11所述的电缆，进一步包括：
至少一个空气管，其中，所述至少一个空气管设置成邻近所述绝缘导体并且包括所述空气通道。
17.如权利要求16所述的电缆，其中，所述至少一个空气管包括铝制空气管。
18.如权利要求16所述的电缆，其中，所述绝缘导体和所述至少一个空气管被编造成电缆。
19.如权利要求16所述的电缆，其中，所述至少一个空气管包括沿一个方向的气流。
20.如权利要求16所述的电缆，其中，所述至少一个空气管包括第一空气管和第二空气管，其中，所述第一空气管和所述第二空气管包括沿相反方向的气流。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163143146P | 2021-01-29 | 2021-01-29 | |
| US63/143,146 | 2021-01-29 | ||
| US17/588,029 | 2022-01-28 | ||
| US17/588,029 US20220242260A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-28 | Non-fluid cooled electric vehicle fast-charge cable |
| PCT/US2022/014576 WO2022165344A1 (en) | 2021-01-29 | 2022-01-31 | Non-fluid cooled electric vehicle fast-charge cable |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116783665A true CN116783665A (zh) | 2023-09-19 |
Family
ID=82613335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280011827.5A Pending CN116783665A (zh) | 2021-01-29 | 2022-01-31 | 非流体冷却电动车辆快速充电电缆 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220242260A1 (zh) |
| EP (1) | EP4285391A1 (zh) |
| JP (1) | JP2024505057A (zh) |
| CN (1) | CN116783665A (zh) |
| CA (1) | CA3205515A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024102887A1 (en) | 2022-11-09 | 2024-05-16 | Rscc Wire & Cable Llc | Chilled compressed air electric vehicle (ev) fast-charge system and method |
-
2022
- 2022-01-28 US US17/588,029 patent/US20220242260A1/en active Pending
- 2022-01-31 EP EP22704991.3A patent/EP4285391A1/en active Pending
- 2022-01-31 JP JP2023545914A patent/JP2024505057A/ja active Pending
- 2022-01-31 CA CA3205515A patent/CA3205515A1/en active Pending
- 2022-01-31 CN CN202280011827.5A patent/CN116783665A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024505057A (ja) | 2024-02-02 |
| CA3205515A1 (en) | 2022-08-04 |
| EP4285391A1 (en) | 2023-12-06 |
| US20220242260A1 (en) | 2022-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11315704B2 (en) | Electric vehicle charging cable | |
| CN110168673B (zh) | 供电缆线和带连接器的供电缆线 | |
| EP2652754B1 (en) | High voltage electric cable | |
| EP3734618B1 (en) | Charging system for an electric energy storage | |
| US11433773B2 (en) | Charging harness unit for a battery of a motor vehicle | |
| CN114342009A (zh) | 电动车充电用电缆 | |
| KR102658101B1 (ko) | 전기차 충전용 케이블 | |
| US10964450B2 (en) | Power cable with enhanced ampacity | |
| JP6554023B2 (ja) | 内部冷却ケーブル | |
| CN116783665A (zh) | 非流体冷却电动车辆快速充电电缆 | |
| US20230034451A1 (en) | Power cable assembly for a power distribution system having an integrated cooling system | |
| US11935672B2 (en) | Power cable assembly for a power distribution system having an integrated cooling system | |
| EP4125100A1 (en) | A power cable assembly for a power distribution system having an integrated cooling system | |
| US11923113B2 (en) | Power cable assembly for a power distribution system having an integrated cooling system | |
| WO2022165344A1 (en) | Non-fluid cooled electric vehicle fast-charge cable | |
| US20240092205A1 (en) | Non-Fluid Cooled Electric Vehicle Fast-Charge Cable | |
| US20180279418A1 (en) | High Voltage Skin Effect Heater Cable with Ribbed Semiconductive Jacket | |
| WO2021221068A1 (ja) | 被覆電線 | |
| KR102404103B1 (ko) | 전기 자동차용 냉각 충전용 케이블 | |
| CN114822964A (zh) | 用于高电流应用的螺旋缠绕导体 | |
| US20220332203A1 (en) | Fast charge device for an electric or hybrid vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |