CN209993387U - 具有高效换热能力的电缆和配置该电缆的电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有高效换热能力的电缆和配置该电缆的电池包，其中电缆包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有绝缘层、保护层和耐磨层，并且所述绝缘层与所述保护层隔开一定距离从而在二者形成有环柱形空隙，所述环柱形空隙内填充相变材料，从而在所述绝缘层和所述保护层之间形成相变材料填充层。本申请大大提升了电缆的过流能力和使用寿命。

Description

具有高效换热能力的电缆和配置该电缆的电池包

技术领域

本申请涉及一种具有高效换热能力的电缆和配置该电缆的电池包。

背景技术

电缆广泛应用于电力、通信传输等领域，随着技术的不断发展，电缆适用的场合更加复杂化和多样化。尤其是针对像特种电源和启动电源等这种瞬时电流或持续电流特别大(像启动电源其瞬时电流可以达到3000A)的电源类型，由于其在过流过程中发热量巨大，使得电缆的绝缘层极易发生老化，从而失去绝缘作用。针对上述问题，常规的方法是增加缆芯的直径以增大换热面积，但是会造成质量增大，生产成本增高，更重要的是该种方式散热效率非常低下。基于此又出现了水冷电缆，该设计可以大大提高电缆的散热效率。目前常见的有实芯水冷电缆线和空芯水冷电缆线两种，实芯水冷电缆线只能表面通水散热，散热效果差，空芯水冷电缆线大多数由内套、导线和套在导线外部的橡胶管构成，内套多采用橡胶管并通水来冷却电缆线，一旦橡胶管折弯变形，水流受阻，影响散热效果及使用性能。并且折弯的地方受水流压力较大，长时间的工作会加速橡胶管老化破损的风险，最终大大降低电缆的使用寿命，严重时甚至引发安全隐患。

发明内容

本申请目的是：针对上述问题，提出一种具有高效换热能力的电缆和配置该电缆的电池包，旨在提升电缆的过流能力和使用寿命。

本申请的技术方案是：

一种具有高效换热能力的电缆，包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有绝缘层、保护层和耐磨层，并且所述绝缘层与所述保护层隔开一定距离从而在二者形成有环柱形空隙，所述环柱形空隙内填充相变材料，从而在所述绝缘层和所述保护层之间形成相变材料填充层。

本申请这种电缆在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述环柱形空隙的两端热塑密封。

所述缆芯由数根铜线绞合而成。

每根所述铜线的过流能力均为5-50A。

所述缆芯的直径为150mm²。

所述绝缘层为乙丙橡胶材质。

所述保护层的厚度不小于2mm。

一种电池包，包括：

电池箱，

收容于所述电池箱内的电池模组，以及

与所述电池模组相连的电缆；

所述电缆上述结构的电缆。

所述电池箱的箱壁上安装有排风方向朝向所述电缆的散热风扇。

所述散热风扇包括温感开关，所述电缆上贴靠布置有与所述温感开关电路连接的热电偶。

本申请的优点是：

1、本申请这种电缆内部填充了相变材料，从而在电缆的绝缘层和保护层之间形成相变材料填充层，在实际应用中若该电缆的缆芯出现过流，缆芯产生的热量传导至相变材料填充层，相变材料吸热后开始液化，并带走缆芯内部大量的热，防止缆芯温度过高，增大线缆使用寿命。

2、本申请的电池包在电池箱的箱壁上安装了带有温感开关的智能散热风扇，并于电缆上贴靠布置与温感开关电路连接的热电偶。当热电偶探测到线缆温度超过设定值后，温感开关动作而使散热风扇通电运行，向电缆吹风，将储存于相变材料层的热量带走，解决了相变材料不能持续大量吸热的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例中电池包的内部结构示意图之一；

图2为本申请实施例中电池包的内部结构示意图之二；

图3为本申请实施例中电缆的立体剖视结构示意图；

图4为本申请实施例中电缆的剖面结构示意图；

其中：1-缆芯，2-绝缘层，3-相变材料填充层，4-保护层，5-耐磨层，6-电池箱，7-电池模组，8-散热风扇。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1和图2示出了本申请这种电池包的一个优选实施例，与传统电池包相同的是，该电池包也包括电池箱6，收容于电池箱内的电池模组7，与电池模组相连的电缆，其中电缆包括位于其中心的导电的缆芯1。

本实施例的关键改进在于，参照图3和图4所述，上述缆芯1外还依次包覆有绝缘层2、保护层4和耐磨层5，并且绝缘层2与保护层4隔开一定距离从而在二者形成有环柱形空隙，环柱形空隙内填充相变材料(PCM)，从而在绝缘层2和保护层4之间形成相变材料填充层3。

在实际应用中若该电缆的缆芯1出现过流(流通的电流过大)，缆芯产生的热量传导至相变材料填充层3，相变材料吸热后开始液化，并带走缆芯内部大量的热，防止缆芯温度过高，增大线缆使用寿命。

虽然相变材料具有极强的储热能力，但是当相变材料吸收足够多的热量而全部融化后，整个缆芯1的温度又会很快上升，不利用后期的连续散热。为了最终将产生的热排出去，本实施例在电池箱1的箱壁上安装了两个带有温感开关的智能的散热风扇8，散热风扇8位置以靠近缆芯一侧为佳，其排风风向最好朝向线缆。并于电缆上贴靠布置与前述温感开关电路连接的热电偶。当热电偶探测到线缆温度超过设定值后，温感开关动作而使散热风扇8通电运行，向电缆吹风，将储存于相变材料层3的热量带走。

上述环柱形空隙的两端采用热塑封口的方式进行密封，防止其内填充的相变材料跑出。

本实施例中，内部的缆芯1由多根铜线绞合而成，每根铜线的过流能力均为5-50A。因为本实施例中线缆具有良好的散热能力，故而其缆芯1的总直径可设置为150mm²甚至更小，就能达到传统300mm²缆芯电缆的过流能力。

上述绝缘层2为乙丙橡胶材质，其温度适应范围更大，并且同时具有耐寒和耐高温性能。保护层4的厚度最好不小于2mm，其作用在于防止液化后的相变材料向外漏出。

根据绝缘层2和保护层4之间预留空隙的大小以及缆芯的过流大小，相变材料的填充量可适当增减。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有高效换热能力的电缆，包括缆芯(1)，其特征在于，所述缆芯(1)外依次包覆有绝缘层(2)、保护层(4)和耐磨层(5)，并且所述绝缘层(2)与所述保护层(4)隔开一定距离从而在二者形成有环柱形空隙，所述环柱形空隙内填充相变材料，从而在所述绝缘层(2)和所述保护层(4)之间形成相变材料填充层(3)。

2.根据权利要求1所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，所述环柱形空隙的两端热塑密封。

3.根据权利要求1所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，所述缆芯(1)由数根铜线绞合而成。

4.根据权利要求3所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，每根所述铜线的过流能力均为5-50A。

5.根据权利要求1所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，所述缆芯(1)的直径为150mm2。

6.根据权利要求1所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，所述绝缘层(2)为乙丙橡胶材质。

7.根据权利要求1所述的具有高效换热能力的电缆，其特征在于，所述保护层(4)的厚度不小于2mm。

8.一种电池包，包括：

电池箱(6)，

收容于所述电池箱内的电池模组(7)，以及

与所述电池模组相连的电缆；

其特征在于，所述电缆为如权利要求1至7任一所述的电缆。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池箱(6)的箱壁上安装有排风方向朝向所述电缆的散热风扇(8)。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述散热风扇(8)包括温感开关，所述电缆上贴靠布置有与所述温感开关电路连接的热电偶。

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