CN213303708U

CN213303708U - 新型充电桩充电电缆

Info

Publication number: CN213303708U
Application number: CN202022162373.2U
Authority: CN
Inventors: 牛罡; 王鹏展; 陈伟; 王伟; 龚宁; 黄亚东; 高晶
Original assignee: Henan Jiuyu Tenglong Information Engineering Co ltd
Current assignee: Henan Jiuyu Tenglong Information Engineering Co ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2030-09-28

Abstract

本实用新型公开了一种新型充电桩充电电缆，其主动力线芯、控制信号线芯和地线以所述中心冷却管为中心，沿圆周均布设置，两根所述备用动力线芯分别位于所述地线的两侧；所有线芯的外部依次被润滑层、导热层、电缆冷却层和防腐保护层所包覆，所有线芯之间、线芯和中心冷却管之间以及线芯和润滑层之间均填充有高效充填材料；所述主动力线芯包括中心的线芯冷却管，所述线芯冷却管的外面被添加铜箔丝的导体材料所包裹，所述导体材料的外面包裹着导热层、线芯冷却层和线芯防护层。本实用新型解决了充电桩在充电时电缆发热的问题，有效提高了充电桩电缆的使用安全和使用效率以及寿命。

Description

新型充电桩充电电缆

技术领域：

本实用新型涉及一种电动车充电技术，特别是涉及一种新型充电桩充电电缆。

背景技术：

随着现代工业技术的发展，环境治理问题越来越受到人们的重视，因此，新能源电动汽车越来越受到世界各国的重视。目前，新能源电动汽车充电一般在特定的充电桩上充电，充电桩与新能源电动汽车之间通常采用连接器及充电桩电缆连接；在充电过程中，可能需要对充电电缆进行多次弯折，在反复多次的弯折过程中，可能造成电缆线芯的折断；同时，在充电过程中，电缆通过负载电流产生的热量会导致电缆发热，进而可能危及电缆的使用安全。同时，在充电桩电缆的信号控制线一般采用485线等，受雷击或充电电流磁场影响较大，也可能会对电缆的使用安全造成影响，因此，如何提高充电桩电缆的使用安全，成为新能源电动汽车领域迫切需要解决的问题之一。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、抗干扰能力强且冷却效果好的新型充电桩充电电缆。

本实用新型的技术方案是：

[1] 一种新型充电桩充电电缆，包括两根主动力线芯、一根控制信号线芯、一根地线、两根备用动力线芯和一根中心冷却管，所述主动力线芯、控制信号线芯和地线以所述中心冷却管为中心，沿圆周均布设置，并且，两根所述主动力线芯对称设置，两根所述备用动力线芯分别位于所述地线的两侧；所有线芯构成一个整体，该整体的外部依次被润滑层、导热层、电缆冷却层和防腐保护层所包覆，所有线芯之间、线芯和中心冷却管之间以及线芯和润滑层之间均填充有高效充填材料；所述主动力线芯包括中心的线芯冷却管，所述线芯冷却管的外面被添加铜箔丝的导体材料所包裹，所述导体材料的外面包裹着导热层、线芯冷却层和线芯防护层。

所述控制信号线芯包括信号线和控制线，所述信号线和控制线按照0+n的圆形结构成缆，所述圆形结构的中间为填充材料；所述信号线和控制线均为常规的信号线和控制线，并且，所述信号线用聚酯带环绕包覆然后用铜丝编织屏蔽；或者，所述信号线和控制线均为塑料光纤，并且，所述塑料光纤之间设置有防断材料尼龙丝。

所述润滑层为润滑剂，选用油脂、聚酯或硅酸脂的一种；所述防腐保护层选用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料，并且根据不同的使用地区选择不同的耐温等级的材料。

所述中心冷却管为外径为5mm～8mm热塑性聚氨酯弹性体橡胶软管，壁厚至少1mm，内通冷却液。所述电缆冷却层由直径为2～5mm耐高温的尼龙管以电缆圆心为中心，排成一个圆环，内通冷却液。

所述导热层为氧化铝导热橡胶、氮化硼导热橡胶、热传导胶带或导热胶中的一种或上述的组合。所述充填材料为无卤阻燃聚丙烯填充绳、玻璃纤维绳或聚丙烯网状填充绳中的一种，其具有良好的柔韧性，吸水性、热传导性和阻燃性具有良好的性能，且比重较小。

所述线芯冷却管为外径为5～7mm热塑性聚氨酯弹性材料做成的管道，壁厚不小于1mm，内通冷却液。所述线芯冷却层位于所述线芯防护层和导热层之间，由直径2mm～3mm的聚四氟乙烯软管组成，内通冷却液。所述线芯防护层为柔软型弹性体材料。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型信号线和控制线采用塑料光纤，塑料光纤之间设置有防断材料尼龙丝，有效提高了信号控制线抗断能力、抗雷击和强电磁场的干扰能力，其次，信号通过对其绕包聚酯带并用铜丝编织屏蔽，然后再与控制线芯按照0+n的结构成缆，使得控制线芯和信号线芯的受力更加均匀合理，显著降低降芯概率。

2、本实用新型在主动力线芯的内部和外保护层中分别设置了冷却管和冷却层，可以使主动力线芯在充电时产生的热量快速带走，使得主动力线芯快速降温。

3、本实用新型电缆中心和外保护层的设置的冷却管和冷却层，可以使由于主动力线芯产生的热量没有被其冷却系统带走而散发出来的热量通过二次的冷却，保证充电电缆的工作温度，提高了充电桩使用的安全性。

4、本实用新型通过在主动力线芯中添加铜箔丝，提高主动力线芯的防断韧性，同时在充电桩外保护层设置润滑层，使得充电电缆在充电拉拽的过程中，各线芯不容易被拉断，大幅度提高充电线缆的抗弯断寿命。

5、本实用新型设计合理、抗干扰能力强且冷却效果好，其适用性非常高，易于推广实施，具有良好的经济效益。

附图说明：

图1为新型充电桩充电电缆的结构示意图；

图2为图1中主动力线芯的结构图。

具体实施方式：

实施例：参见图1和图2，图中，1-主动力线芯；2-控制信号线芯；3-地线；4-备用动力线芯；5-中心冷却管；6-充填材料；7-润滑层；8-导热层；9-电缆冷却层；10-防腐保护层；11-线芯冷却管；12-主动力线芯导体；13-导热层；14-线芯冷却层；15-线芯防护层；21-控制线；22-信号线。

新型充电桩充电电缆，包括两根主动力线芯1，一根控制信号线芯2，一根地线3，两根备用动力线芯4，在电缆的中间部位还有通有冷却液的中心冷却管5。在这些线芯和中心冷却管5之间高性能的充填材料6充填，这些充填材料6可以选择无卤阻燃聚丙烯填充绳，玻璃纤维绳，聚丙烯网状充填绳的一种或者组合.充填材料6具有良好柔韧性，吸水性、热传导性和阻燃性能，并且相对于比重较小，在使用过程中，既可以增加将主动力线芯产生的热量快速传导出去，其阻燃性能又能保证使用的安全性，同时其柔韧性可以增加其抗拉断能力。

在本实施例中，控制信号线芯2，由传统的控制线21和信号线22分别成芯敷设，改为控制线21和信号线22按照一定的结构进行成缆。在控制信号线芯2成缆的过程中，其传输控制信号和信号的线芯可以为常用的控制信号线芯，将信号线22用聚酯带环绕包覆然后用铜丝编织屏蔽，然后再与控制线21按照0+n的结构成缆（无中心，围一圈排列）；在这种结构中，控制线21和信号线22的受力会更加均匀，会在很大程度降低控制信号线芯的用断的概率。在充电桩充电电缆使用的过程中，控制信号线芯2很可能受到电磁场的影响，进而影响其稳定性，因此，我们对控制信号线芯2的另一种实施方案是将其替换为塑料光纤，塑料光纤具有光纤抗干扰能力和高速的数据传输效率，同时又具有良好的柔韧性。在敷设控制信号线芯2中，无论使用的是常用的控制信号线，如485线，还是塑料光纤，我们都在其之间增加了防断的尼龙丝，增加其抗断裂性能。

在本实施例中，中心冷却管5为外径为5mm～8mm的热塑性聚氨酯弹性体橡胶软管，壁厚至少1mm，外面包覆一层防护材料，管道内通冷却液，在使用过程中，冷却液可以将充电桩电缆内部的热量通过冷却液带走，在一定程度上提高充电电缆使用的安全性。在本实施例中，设置的润滑层7是在使用电缆充电过程中，针对可能存在生拉硬拽的现象发生时，充电桩电缆的保护层和线芯能发生相对的移动，减少内部线芯被拉断的可能性，润滑层主要的构成为润滑剂，可以选择油脂、聚酯和硅酸脂其中的一种。在该充电桩充电电缆中，为了提高电缆的整体发热，影响充电电缆使用的安全性，我们在润滑层7外面设置了导热层8和电缆冷却层9，导热层8设置的目的电缆充电的热量尽可能的通过导热系数高的材料将热量传递给电缆冷却层9，由电缆冷却层9内部的冷却液将热量带走，进而达到给充电电缆整体降温的问题。导热层8其主要构成为氧化铝导热橡胶，氮化硼导热橡胶，热传导胶带，导热胶等的一种或组合。而电缆冷却层9由直径为2～5mm耐高温的尼龙管以电缆圆心为中心，排成一个圆环，内通冷却液，将由电缆充电时产生的热量由冷却液给带走，减少由于电缆充电过程中，由于温度过高问题产生的安全问题。

在充电桩充电电缆使用的过程中，为了提高充电桩电缆的使用寿命，我们在充电桩电缆最外面一层设置一层塑性聚氨酯弹性体橡胶材料构成的防腐保护层10，该种材料可以根据不同使用地区的气候条件对耐温等级进行选择，进而实现对充电桩电缆整体性更好的保护。

在本实施例中，主动力线芯1由线芯冷却管11，主动力线芯导体12，导热层13，线芯冷却层14，线芯防护层15组成，其中线芯冷却管11位于主动力线芯中心位置，其外径为5～7mm,壁厚不小于1mm，外面缠裹一层保护膜，在冷却管11内部通过冷却液，将由于充电桩充电电缆充电时的产生的热量带走，使得充电桩电缆的整体使用温度不会太高。在线芯冷却管11的外面设置了主动力线芯导体12，用于提供传输电能量的介质，在主动力线芯导体12的外面为了使充电桩电缆充电时的产生的热量进一步得到控制，设置了导热层13和线芯冷却层14，导热层13采用良好的导热材料氧化铝导热橡胶，氮化硼导热橡胶，热传导胶带，导热胶等的一种或组合组成，而线芯冷却层14采用直径2mm～3mm的聚四氟乙烯软管组成，内通冷却液，在充电时对主动力线芯导体12产生的热量进行控制，达到由主动力线芯1产生的热量尽可能的在其内部控制的目的，减少对充电桩电缆其他部分的影响。为了使主动力线芯1得到更好的保护，在其外面敷设了一层柔软型弹性体材料，提高对主动力线芯1的保护能力，已达到对充电桩充电电缆整体使用寿命和性能的提升。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种新型充电桩充电电缆，包括两根主动力线芯、一根控制信号线芯、一根地线、两根备用动力线芯和一根中心冷却管，其特征是：所述主动力线芯、控制信号线芯和地线以所述中心冷却管为中心，沿圆周均布设置，并且，两根所述主动力线芯对称设置，两根所述备用动力线芯分别位于所述地线的两侧；所有线芯构成一个整体，该整体的外部依次被润滑层、导热层、电缆冷却层和防腐保护层所包覆，所有线芯之间、线芯和中心冷却管之间以及线芯和润滑层之间均填充有高效充填材料；所述主动力线芯包括中心的线芯冷却管，所述线芯冷却管的外面被添加铜箔丝的导体材料所包裹，所述导体材料的外面包裹着导热层、线芯冷却层和线芯防护层。

2.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述控制信号线芯包括信号线和控制线，所述信号线和控制线按照0+n的圆形结构成缆，所述圆形结构的中间为填充材料；所述信号线和控制线均为常规的信号线和控制线，并且，所述信号线用聚酯带环绕包覆然后用铜丝编织屏蔽；或者，所述信号线和控制线均为塑料光纤，并且，所述塑料光纤之间设置有防断材料尼龙丝。

3.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述润滑层为润滑剂，选用油脂、聚酯或硅酸脂的一种；所述防腐保护层选用热塑性聚氨酯弹性体橡胶材料。

4.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述中心冷却管为外径为5mm～8mm热塑性聚氨酯弹性体橡胶软管，壁厚至少1mm，内通冷却液。

5.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述电缆冷却层由直径为2～5mm耐高温的尼龙管以电缆圆心为中心，排成一个圆环，内通冷却液。

6.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述充填材料为无卤阻燃聚丙烯填充绳、玻璃纤维绳或聚丙烯网状填充绳中的一种。

7.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述线芯冷却管为外径为5～7mm热塑性聚氨酯弹性材料做成的管道，壁厚不小于1mm，内通冷却液。

8.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述线芯冷却层位于所述线芯防护层和导热层之间，由直径2mm～3mm的聚四氟乙烯软管组成，内通冷却液。

9.根据权利要求1所述的新型充电桩充电电缆，其特征是：所述线芯防护层为柔软型弹性体材料。