CN218676566U - 液冷电缆和充电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供液冷电缆及充电设备。其中，液冷电缆包括：中心液冷管；多个线芯单元，围绕所述中心液冷管设置；保护层，包覆于多个所述线芯单元外侧，所述保护层包括从内护套、加强层和外护套，所述加强层夹设于所述内护套与所述外护套之间；填充液冷管，设置于相邻两所述线芯单元与所述内护套之间。如此，电缆运行时冷却液可以在中心液冷管和填充液冷管中快速流动，带走电缆内部由于损耗产生的热量，使电缆载流量得到有效提升。还通过使用具有内护套、加强层和外护套的保护层来包覆多个线芯单元和液冷管，有效提升液冷电缆的机械强度，延长使用寿命。

Description

液冷电缆和充电设备

技术领域

本申请涉及电缆技术领域，具体而言，涉及一种液冷电缆和充电设备。

背景技术

随着我国经济的不断发展，出行乘坐飞机的交通方式也逐渐普遍，全国各地区也在加强机场建设。目前全国机场数量已经达到296个，民航飞机数量超4000台。随着飞机数量的不断增加，机场飞机尾气污染问题越来越严重。若能够在飞机停留机场时将飞机与地面电源连接，可以保证飞机有充足的电量供应，从而减少飞机的尾气排放。然而，现有电缆在进行大电量供应时，容易出现发热严重、载流量低等问题。并且在对飞机充电过程中需要经常拖拽电缆，现有电缆容易出现磨损问题，影响电缆使用寿命。

实用新型内容

本申请提供液冷电缆和具有该液冷电缆的充电设备，以解决上述技术问题。

本申请的实施例是这样实现的：

一种液冷电缆，包括：

中心液冷管；

多个线芯单元，多个所述线芯单元围绕所述中心液冷管设置；

保护层，包覆于多个所述线芯单元外侧，所述保护层包括从内护套、加强层和外护套，所述加强层夹设于所述内护套与所述外护套之间；

填充液冷管，设置于相邻两所述线芯单元与所述内护套之间。

在一种可能的实施方式中：每一所述线芯单元包括第一导电单元和线芯单元绝缘层，所述第一导电单元设置在线芯单元绝缘层中；所述第一导电单元包括多根第一导体股线和第一液冷管，多根所述第一导体股线围绕所述第一液冷管设置。

在一种可能的实施方式中：多根所述第一导体股线螺旋排列于第一液冷管的外周。

在一种可能的实施方式中：每一所述线芯单元还包括第二导电单元，所述第二导电单元设置于所述线芯单元绝缘层与所述第一导电单元之间，且所述第二导电单元围绕所述第一导电单元设置；所述第二导电单元包括第二导体股线、控制线芯和第二液冷管，所述第二导体股线、所述控制线芯和所述第二液冷管设置于第一导电单元的外侧并围绕多根所述第一导体股线设置。

在一种可能的实施方式中：多根所述第二导体股线、多根所述控制线芯和多根所述第二液冷管对称分布于所述第一导电单元的外周侧。

在一种可能的实施方式中：每一所述第二导体股线设置于相邻所述控制线芯与所述第二液冷管之间。

在一种可能的实施方式中：多根所述第二导体股线、多根所述控制线芯和多根所述第二液冷管螺旋排列于所述第一导电单元的外周侧。

在一种可能的实施方式中：所述控制线芯包括控制线芯导体和控制线芯绝缘层，所述控制线芯导体用于传输电信号，所述控制线芯绝缘层包覆于所述控制线芯导体的外侧，用于保护所述控制线芯导体。

在一种可能的实施方式中：所述加强层包括碳化纤维，多根所述碳化纤维编织设于所述内护套与所述外护套之间。

本申请的实施例还提供一种充电设备，包括电源设备和上述实施例所述的液冷电缆，所述液冷电缆连接所述电源设备。

本申请的液冷电缆在电缆中心位置、线芯单元之间均设置液冷管，电缆运行时冷却液可以在中心液冷管和填充液冷管中快速流动，带走电缆内部由于损耗产生的热量，使电缆载流量得到有效提升，能够适应低电压、高频率电源的使用环境。还通过使用具有内护套、加强层和外护套的保护层来包覆多个线芯单元和液冷管，有效提升液冷电缆的机械强度，延长使用寿命，可以适应反复弯曲、拖拽的使用环境。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一实施例的液冷电缆的结构示意图。

主要元件符号说明：

液冷电缆	100
		中心液冷管	1
线芯单元	2
		第一导电单元	21
第二导电单元	22
		第一液冷管	23
第一导体股线	24
		第二液冷管	25
第二导体股线	26
		控制线芯	27
控制线芯导体	271
		控制线芯绝缘层	272
线芯单元绝缘层	28
		填充液冷管	3
保护层	4
		内护套	5
加强层	6
		外护套	7

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1，本申请的实施例提供一种液冷电缆100，包括中心液冷管1、多个线芯单元2、填充液冷管3和保护层4。多个所述线芯单元2围绕所述中心液冷管1设置，即所述中心液冷管1大致设置于所述液冷电缆100的中心位置。所述保护层4包覆于多个所述线芯单元2外侧，所述保护层4包括从内护套5、加强层6和外护套7，所述加强层6夹设于所述内护套5与所述外护套7之间。所述填充液冷管3设置于相邻两所述线芯单元2与所述内护套5之间。

如此，本申请的液冷电缆100在电缆中心位置、线芯单元2之间均设置液冷管，电缆运行时冷却液可以在中心液冷管1和填充液冷管3中快速流动，带走电缆内部由于损耗产生的热量，使电缆载流量得到有效提升，能够适应低电压、高频率电源的使用环境。还通过使用具有内护套5、加强层6和外护套7的保护层4来包覆多个线芯单元2和液冷管，有效提升液冷电缆100的机械强度，延长使用寿命，可以适应反复弯曲、拖拽的使用环境。

在本申请的实施例中，每一所述线芯单元2包括第一导电单元21和线芯单元绝缘层28，第一导电单元21设置在线芯单元绝缘层28中。第一导电单元21用于传输电流，线芯单元绝缘层28用于保护所述线芯单元2。所述第一导电单元21包括多根第一导体股线24和第一液冷管23，多个所述第一导体股线24围绕所述第一液冷管23设置，即所述第一液冷管23大致设置于第一导电单元21的中心位置，冷却液流经第一液冷管23时可以同时带走多根所述第一导体股线24产生的热量。

进一步地，多根所述第一导体股线24螺旋排列于第一液冷管23的外周，可以使多根第一导体股线24与第一液冷管23紧密接触，还有利于提高第一导电单元21的结构稳定性。在本申请的实施例中，多根第一导体股线24的数量为六根，在其他实施例中，多个第一导体股线24的数量还可以多于或少于六根，满足设计需求即可，本申请不对此进行限定。

在本申请的其中一实施例中，每一所述线芯单元2还包括第二导电单元22。所述第二导电单元22设置于所述线芯单元绝缘层28与所述第一导电单元21之间，且所述第二导电单元22围绕所述第一导电单元21设置。所述第二导电单元22包括第二导体股线26、控制线芯27和第二液冷管25，所述第二导体股线26、所述控制线芯27和所述第二液冷管25设置于第一导电单元21的外侧并围绕多根所述第一导体股线24设置。所述第二导体股线26用于传输电缆，所述控制线芯27用于传输电信号，电信号可以包括控制信号、检测信号等，以便对充电过程进行及时控制。

进一步地，多根所述第二导体股线26、多根所述控制线芯27和多根所述第二液冷管25对称分布于所述第一导电单元21的外周侧，且每一所述第二导体股线26设置于相邻所述控制线芯27与所述第二液冷管25之间。如此，第二液冷管25能够同时接触第二导体股线、控制线芯27和第一导电单元21中的第一导体股线，在降低温度的同时对不同导体进行隔离，可以有效降低电缆的集肤效应、邻近效应，从而降低损耗、减小电压降。

在本申请的实施例中，六根所述第二导体股线26、三根所述控制线芯27和三根所述第二液冷管25对称分布于第一导电单元21的外周侧，且所述第二导体股线26、所述控制线芯27和所述第二液冷管25呈螺旋排列，可以使第二导电单元22与第一导电单元21紧密接触，还有利于提高线芯单元2的结构稳定性。在其他实施例中，多根第二导体股线26的数量还可以多于或少于六根，多根控制线芯27和多根第二液冷管25的数量也可以多于或少于三根，满足设计需求即可，本申请不对此进行限定。

在本申请的其中一实施例中，所述控制线芯27包括控制线芯导体271和控制线芯绝缘层272，所述控制线芯导体271用于传输电信号，所述控制线芯绝缘层272包覆于所述控制线芯导体271的外侧，用于保护所述控制线芯导体271。所述控制线芯绝缘层272可以通过挤塑过程形成在所述控制线芯导体271的外表面。所述控制线芯导体271可以由多根金属丝束绞形成，金属丝包括但不限于镀锡铜丝。所述控制线芯导体271的外径为2.0±0.1mm。所述控制线芯绝缘层272的材料包括但不限于橡胶材料，如乙丙橡胶等，所述控制线芯绝缘层272的厚度为1.0±0.1mm。在控制线芯绝缘层272挤包在控制线芯导体271上后，控制线芯27的外径为4.0±0.1mm。

在本申请的实施例中，所述第一液冷管23的材料包括但不限于塑胶材料，如PBT材料等。所述第一液冷管23的外径为4.0±0.1mm，内径为2.0±0.1mm，管壁厚度为1.0±0.1mm。所述第二液冷管25的材料及结构与第一液冷管23相同，此处不再赘述。

所述第一导体股线24可以与所述第二导体股线26的结构相同，均由多根金属丝束绞形成，金属丝包括但不限于镀锡铜丝。所述第一导体股线24和所述第二导体股线26的外径均为4.0±0.1mm。

所述线芯单元绝缘层28也可以通过挤塑过程形成在第二导电单元22的外周侧，所述线芯单元绝缘层28的材料包括但不限于橡胶材料，如乙丙橡胶等。所述线芯单元绝缘层28的厚度为2.0±0.2mm。在线芯单元绝缘层28挤包在第二导电单元22外周侧后，每一线芯单元2的外径为24.0±0.2mm。

通过对上述各导体、液冷管、绝缘层的材料、物料参数的设定，可以使各导体与液冷管充分接触，并且在保证线芯单元2的充电功能、信号传输功能和散热性能的同时，将线芯单元2的尺寸控制在合理范围内，有利于控制液冷电缆100的整体尺寸。

进一步地，所述中心液冷管1的材料包括但不限于塑胶材料，如PBT材料等。所述中心液冷管1的外径为3.7±0.1mm，内径为1.7±0.1mm，管壁厚度为1.0±0.1mm。如此，可以在保证中心液冷管1的强度的同时，使中心液冷管1与多个线芯单元2充分接触，又不过多占用液冷电缆100的内部空间。

所述填充液冷管3的材料包括但不限于塑胶材料，如PBT材料等。所述填充液冷管3的外径为11.5±0.2mm，内径为7.5±0.2mm，管壁厚度为2.0±0.2mm。在本申请的实施例中，三根线芯单元2和三根填充液冷管3螺旋排布于中心液冷管1的外周，每一填充液冷管3设置在相邻线芯单元2与保护层4之间。填充液冷管3一方面用于吸收线芯单元2产生的热量，减少电缆内部的集肤效应和邻近效应，另一方面还用于维持电缆结构的表面平整度，减少电缆表面出现凹陷等问题。

在本申请的其中一实施例中，所述内护套5和所述外护套7的材料包括但不限于橡胶材料，如聚醚型TPU弹性体材料，具有优良的热塑性、耐磨性能、高强度、高韧性。所述内护套5的厚度为2.5±0.2mm，外径为56.8±0.5mm。所述外护套7的厚度为3.5±0.2mm，外径为63.8±0.5mm。所述加强层6可以由强化纤维编织而成，强化纤维的材料包括但不限于碳化纤维，多根所述碳化纤维编织设于所述内护套5与所述外护套7之间，编织密度不小于70％。本申请中的加强层6采用碳化纤维材料，可以有效提高电缆的抗拉性能，延长电缆的使用寿命。

本申请还提供一种充电设备，所述充电设备包括电源设备和上述实施例所述的液冷电缆，所述液冷电缆连接所述电源设备。

本申请的液冷电缆100和充电设备通过在多个线芯单元的中心和外周分别设置中心液冷管1和填充液冷管3，并在每一线芯单元2的内部还设置第一液冷管23和第二液冷管25，电缆运行时，冷却液可以在各个管内快速流动，带走电缆内部由于损耗产生的热量，充分提升电缆载流量，使电气设备得到充足的电量供应，还能对线芯单元2中的导体股线、控制线芯27等进行隔离，可以有效降低电缆的肤效应、邻近效应，从而降低损耗、减小电压降。还通过使用具有内护套5、加强层6和外护套7的保护层4来包覆多个线芯单元2和液冷管，有效提升液冷电缆100的机械强度，延长使用寿命，可以适应反复弯曲、拖拽的使用环境。

以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液冷电缆，其特征在于，包括：

中心液冷管；

多个线芯单元，多个所述线芯单元围绕所述中心液冷管设置；

保护层，包覆于多个所述线芯单元外侧，所述保护层包括从内护套、加强层和外护套，所述加强层夹设于所述内护套与所述外护套之间；

填充液冷管，设置于相邻两所述线芯单元与所述内护套之间。

2.根据权利要求1所述的液冷电缆，其特征在于：

每一所述线芯单元包括第一导电单元和线芯单元绝缘层，所述第一导电单元设置在线芯单元绝缘层中；

所述第一导电单元包括多根第一导体股线和第一液冷管，多根所述第一导体股线围绕所述第一液冷管设置。

3.根据权利要求2所述的液冷电缆，其特征在于：

多根所述第一导体股线螺旋排列于第一液冷管的外周。

4.根据权利要求2所述的液冷电缆，其特征在于：

每一所述线芯单元还包括第二导电单元，所述第二导电单元设置于所述线芯单元绝缘层与所述第一导电单元之间，且所述第二导电单元围绕所述第一导电单元设置；

所述第二导电单元包括第二导体股线、控制线芯和第二液冷管，所述第二导体股线、所述控制线芯和所述第二液冷管设置于第一导电单元的外侧并围绕多根所述第一导体股线设置。

5.根据权利要求4所述的液冷电缆，其特征在于：

多根所述第二导体股线、多根所述控制线芯和多根所述第二液冷管对称分布于所述第一导电单元的外周侧。

6.根据权利要求5所述的液冷电缆，其特征在于：

每一所述第二导体股线设置于相邻所述控制线芯与所述第二液冷管之间。

7.根据权利要求5所述的液冷电缆，其特征在于：

多根所述第二导体股线、多根所述控制线芯和多根所述第二液冷管螺旋排列于所述第一导电单元的外周侧。

8.根据权利要求4所述的液冷电缆，其特征在于：

所述控制线芯包括控制线芯导体和控制线芯绝缘层，所述控制线芯导体用于传输电信号，所述控制线芯绝缘层包覆于所述控制线芯导体的外侧，用于保护所述控制线芯导体。

9.根据权利要求1所述的液冷电缆，其特征在于：

所述加强层包括碳化纤维，多根所述碳化纤维编织设于所述内护套与所述外护套之间。

10.一种充电设备，其特征在于，包括电源设备和权利要求1-9任一项所述的液冷电缆，所述液冷电缆连接所述电源设备。

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