CN208208374U - 一种大功率充电桩专用液冷电缆dc+与dc-并冷软体导线 - Google Patents

Abstract

一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC‑并冷软体导线，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；所述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。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。

Description

一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线

技术领域

本实用新型属于电缆技术领域，主要涉及的是一种液冷电缆，尤其是一种大功率充电桩专用水冷电缆之软体导线。

背景技术

随着新能源电动汽车的迅猛发展，燃油汽车将会逐渐退出历史舞台，与其相伴的加油站也将完成它的历史使命，取而代之的将是遍布各地的电动汽车充电站，而电动汽车充电站最核心的设施是充电桩。现有的电动汽车充电桩按其功率划分主要有大功率充电桩、中功率充电桩，大功率充电桩的技术参数是:直流充电电压1000～1500伏，输出电流500～600安培；中功率充电桩的技术参数是:直流电压是750伏, 输出电流180安培。

公知的电动汽车充电站的充电桩电源与充电枪之间连接的电缆为干式集成电缆，这种干式集成电缆的外圆直径达40毫米,内部集成有红、黑两根动力线,且每根动力线导体的截面达70平方毫米，黄绿双色的PE地线导体的截面25平方毫米，还有14根信号线，这种中功率充电桩干式集成电缆，它的两根直流充电动力线DC+和DC-，当承载电流达到180安培时,电缆的温度过高，受电缆自身散热条件的制约,不能实现快速充电。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，充满电瓶则只需用15分钟,或用时更少。但是，大功率充电桩输出的电流达到600安培，也即它的两根直流充电动力线DC+和DC-要承载600安培的电流，若使用干式集成电缆,每根动力线导体的截面需由原来的70平方毫米至少要增大到200平方毫米，外径也需由40毫米增大到100毫米，才能解决电缆的散热问题，即在允许的温度范围内安全可靠的工作，而如此粗笨重的电缆，不仅很难与充电枪实现连接，而且根本无法进行操作。因此，现有的干式集成电缆只能应用于中功率充电桩上使用，根本无法在大功率充电桩上，可以说，电缆的散热问题已成为了制约大功率充电桩发展的主要瓶颈。

为此，本实用新型人发明的大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆已另案申请专利较好解决了电缆的散热问题，满足了大功率充电桩快速充电、体积小、重量轻、方便操作的要求，但由于大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆是在两根直流导线DC+和DC-的中心分别设置冷却内管形成液冷进入通道、在导线外壁与绝缘套管内壁之间形成液冷流出通道，由于导线需安装在绝缘套管内，如果导线为常规的单根实心的金属材料制成，势必影响其柔软性而不能随意弯曲，截面越大弯曲越困难，这样必然给后期的安装带来极大的不便，并且会增加制造难度，需要在导线中心钻孔用于安装冷却内管。

发明内容

本实用新型的目的由此产生，提出一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线,通过将导线设计为软体结构，并在软体导线内设置冷却通道，有效解决了电缆的散热问题，在不增加体积和重量的情况下，能够应用于大功率充电桩，并在允许的温度范围内安全可靠的工作。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是:一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，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；所述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。

本实用新型所述导体部分包括软导体及防护铜网，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铜网的内部，绝缘电极套管与防护铜网之间设置有环状的冷却液外通道。

本实用新型所述软导体为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米。

本实用新型所述的防护铜网是镀锡铜丝线编织网，防止软体导线松散。

本实用新型所述的冷却液内管为聚四氟乙烯管，不仅有一定的柔软度，而且具有耐酸、碱、油的性能和抗老化性的特性。

本实用新型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,再把多个小股线绞合成一根软导体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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。

本实用新型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。本实用新型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。

附图说明

图1是大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆的结构示意图。

图2为软体导线与电缆电极及冷却端子的结构示意图。

图3为冷却液流通方式的结构示意图。

图4为本实用新型软体导线的结构示意图。

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、冷却水内通道；205、冷却水外通道。

具体实施方式

结合附图，通过实施例的方式对本实用新型进一步详细说明如下：

如图1所示：本实施例所述的一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线包括冷却液内管201、软导体202及防护铜网203，所述冷却液内管201为一根贯穿软导体中心的聚四氟乙烯管，管子内外径尺寸，每根管子长度190米；所述软导体202为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米，每股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,再把多个小股线绞合成一根软导体；在软导体202外包裹有防护铜网203，所述的防护铜网是镀锡铜丝线编织网，它的作用是防止绞合的软体导线松散,方便下道工序的装配。

所述大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆，包括电缆外套管1和设置在电缆外套管1内的信号线a10、信号线b11、信号线c12、信号线d13、信号线e14和信号线f15，所述电缆外套管1内还设置有红、黑两根绝缘电极套管3，每根绝缘电极套管3内设置有一根软体导线2，所述冷却液内管201贯穿套嵌在导体部分的中心；所述两根软体导线2的一端均分别连接有液冷端子5，另一端分别连接有电缆电极4；所述冷却液内管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；所述导体部分包括软导体202及防护铜网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贯穿套嵌在防护铜网203的内部，绝缘电极套管3与防护铜网203之间设置有环状的冷却液外通道205。

所述液冷端子5为中空结构，在软体导线2的一端与液冷端子5连接处，所述软体导线2设置在液冷端子5的内部中空结构部分，且软导体202及防护网203半圆压接在液冷端子5的内部中空结构部分，所述包裹在软体导线2上的绝缘电极套管3端部套压在液冷端子5上，且绝缘电极套管3的外壁上锁紧设置有密封卡箍6。所述软体导线2与电缆电极4连接，且包裹在软体导线2上的绝缘电极套管3端部套压在电缆电极4的外壁，且电缆电极4的外壁上也锁紧设置有密封卡箍6。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；所述软体导线2的冷却液内通道204进水口与电缆电极进液口401相连接，所述冷却液外通道205的出水口与电缆电极出液口403相连接。

使用时，电缆的一端通过电极与充电桩电源连接、另一端通过冷却端子5与充电枪连接，传输电能到充电枪，给新能源电动汽车充电。充电过程中，泵体将冷却系统中的冷却介质纯净水或冷却油经电极、进液口快接接头7的进口泵入软导体202中的冷却液内管201内，并直至冷却端子5内，再通过防护铜网203外壁与绝缘套管204之间形成的冷却外通道205经进液口快接接头7的出口送入电缆外的冷却系统，经冷却系统冷却后再由泵体送入软导体202中的冷却液内管201内，如此循环流动的冷却介质可以带走软导体及电极发的热，保证大功率充电桩电缆在允许的温度范围内安全可靠的工作。

大功率充电桩专用DC+与DC-并冷液冷电缆,冷却液通过进液口快接接头,进入电缆电极4，然后再通过电缆电极4进入软体导线2的冷却液内管201内的冷却液内通道204，冷却液在冷却液内管201从电缆电极4端流向液冷端子5端，冷却液在液冷端子5的中空结构部位流出，然后通过半圆压接部位进入缘电极套管3与防护网203之间的冷却液外通道205，这样每根液冷电缆内部都形成一个从电缆电极4到液冷端子5端，然后又从液冷端子5端回流到电缆电极4端的并联内循环的冷却通道，最终，电缆内部经过热交换的冷却液在冷却液外通道205流向电缆电极出液口403，并从出液口快接接头8流出，在电缆内部经过热交换的冷却液最终流向冷却系统16，经过冷却系统16冷却后的冷却液又再次通过进液口快接接头7等进入冷却液内通道204，进入下一个循环。

Claims (6)

1.一种大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：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；所述冷却液内管（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）。

2.根据权利要求1所述的大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：所述导体部分包括软导体（202）及防护铜网（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）贯穿套嵌在防护铜网（203）的内部，绝缘电极套管(3）与防护铜网（203）之间设置有环状的冷却液外通道（205）。

3.根据权利要求2所述的大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：所述软导体（202）为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米。

4.根据权利要求2所述的大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：所述防护铜网（203）是镀锡铜丝线编织网。

5.根据权利要求1所述的大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：所述的冷却液内管（201）为聚四氟乙烯管。

6.根据权利要求3所述的大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-并冷软体导线，其特征在于：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。