CN219393020U - 柔性耐高温自冷却充电电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了柔性耐高温自冷却充电电缆，包括充电导线、外护套和自冷却金属管，若干根所述充电导线相绞合并共同形成线芯，所述外护套套设在线芯之外，若干根所述自冷却金属管分别设置在线芯与外护套之间的间隙内以及线芯的中央。本实用新型通过在由若干根充电导线相绞合形成的线芯的中央以及位于线芯与外护套之间的间隙内分别增设自冷却金属管，可在基本不增加电缆外径的前提下，一方面利用各根自冷却金属管自动起填充作用以使电缆圆整，另一方面还可在利用沿着管体通道内循环流动的制冷剂迅速降低电缆的温度，既能够解决快速充电时的电缆发热问题，还能够实现小线径承载大电流输送的需求，最终完成新能源汽车大功率快速充电的目标。

Description

柔性耐高温自冷却充电电缆

【技术领域】

本实用新型涉及电缆的技术领域，特别是柔性耐高温自冷却充电电缆的技术领域。

【背景技术】

随着不可再生能源的快速消耗以及政府对环保要求的进一步提升，越来越多的厂商选择大力发展电动汽车以代替燃油汽车。电动汽车由于以车载电源为动力，因而为了能够持续高效行驶，需要在低电量时采用充电桩实现电能的补给。随着电动汽车的保有量的不断增加，虽然充电桩的铺设数量也在随之上升，但在实际应用过程中，仍然经常出现充电桩数量不足的问题。特别是当电动汽车开到充电站后，若因充电桩损坏或被占用而导致无充电桩可用，则往往没有足够的电量去寻找下一个充电站，只能等待其他车辆完成充电后才能充电，浪费等待时间，用户体验不佳。

新能源汽车能否推广的一个重要因素就是使用过程的便利性，因此对于电动汽车的充电需求而言，通常是越快越好。为此，部分充电站选择采用快充(一般情况下充电30分钟即可将电池容量从20％充至80％)的方式以尽量减短各个车主的等待时间。然而，在快速充电过程中，电缆的电流和电压也会随之直线升高。由于电流过大，导体温度迅速升高，加之夏季烈日暴晒，室外充电桩的快充电缆的整体温度往往会达到150℃甚至更高。

现有的充电桩用电缆的基础结构通常为从内至外依次设置的线芯、绝缘套和外护套，如公告号为CN205900183U的实用新型所公开的一种新能源电动汽车充电桩电缆以及公告号为CN205302989U的实用新型所公开的一种高性能电动汽车充电桩电缆。此类线缆大多仅关注了耐压性和耐磨性等指标，却由于耐温等级往往不超过90℃，导致一旦在快充期间产生热量过大且无法及时散出，便会造成极大地安全事故。也就是说，充电桩用电缆的散热性的提升是亟需解决的难题之一。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出柔性耐高温自冷却充电电缆，既能够解决快速充电时的电缆发热问题，还能够实现小线径承载大电流输送的需求，最终完成新能源汽车大功率快速充电的目标。

为实现上述目的，本实用新型提出了柔性耐高温自冷却充电电缆，包括充电导线、外护套和自冷却金属管，若干根所述充电导线相绞合并共同形成线芯，所述外护套套设在线芯之外，若干根所述自冷却金属管分别设置在线芯与外护套之间的间隙内以及线芯的中央。

作为优选，所述充电导线包括导丝和绝缘套，若干根所述导丝相绞合并共同形成导组，所述绝缘套套设在导组之外。

作为优选，所述导丝为第5类导体，所述导组的束丝节距比≤16，所述绝缘套为三元乙丙橡胶套，所述外护套为由氯化聚乙烯橡胶套。

作为优选，各根所述导丝在绞合时中央填放有增强绳。

作为优选，所述增强绳为凯夫拉纤维绳。

作为优选，所述绝缘套之外还套设有增强套。

作为优选，所述增强套为凯夫拉纤维编织套且编织密度大于80％。

作为优选，所述自冷却金属管为合金铜管。

作为优选，还包括阻燃带，所述阻燃带同时包缠在线芯与各根自冷却金属管之外，所述外护套套设在阻燃带之外。

作为优选，所述阻燃带为陶瓷化硅橡胶复合带。

本实用新型的有益效果：

1)通过在由若干根充电导线相绞合形成的线芯的中央以及位于线芯与外护套之间的间隙内分别增设自冷却金属管，可在基本不增加电缆外径的前提下，一方面利用各根自冷却金属管自动起填充作用以使电缆圆整，另一方面还可在利用沿着管体通道内循环流动的制冷剂迅速降低电缆的温度，既能够解决快速充电时的电缆发热问题，还能够实现小线径承载大电流输送的需求，最终完成新能源汽车大功率快速充电的目标。

2)通过采用三元乙丙橡胶套作为包覆导丝的绝缘套，可利用其优异的电绝缘性能、较高的伸长率及柔软度好的特点，在保证导组的有效绝缘的情况下，提高电缆的柔韧性，同时采用具有阻燃、耐气候和耐磨擦的特性的氯化聚乙烯橡胶套作为外护套，可为电缆提供阻燃、耐气候和耐磨保护；

3)通过在各根导丝绞合时于中央填放凯夫拉纤维绳作为增强绳，又在绝缘套之外套设凯夫拉纤维编织套作为增强套，可从内外两侧共同提高整股导组的耐扭曲和抗拉能力，还不影响导组的柔软性，保证各根自冷却金属管的正常工作；

4)通过增设陶瓷化硅橡胶复合带作为阻燃带并同时包缠在线芯与各根自冷却金属管之外，可有效隔绝火焰或高温透入，从而起阻燃防火的功能。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型柔性耐高温自冷却充电电缆的剖视图。

图中：1-充电导线、11-导丝、12-绝缘套、13-增强绳、14-增强套、2-外护套、3-自冷却金属管、31-自冷却通道、4-阻燃带。

【具体实施方式】

参阅图1，本实用新型柔性耐高温自冷却充电电缆，包括充电导线1、外护套2和自冷却金属管3，若干根所述充电导线1相绞合并共同形成线芯，所述外护套2套设在线芯之外，若干根所述自冷却金属管3分别设置在线芯与外护套2之间的间隙内以及线芯的中央。各根充电导线1直接围绕位于中部的自冷却金属管3进行绞合，而位于外围的各根自冷却金属管3的外径大小取决于线芯与外护套2之间的间隙大小。如此设计，可在基本不增加电缆外径的前提下，一方面利用各根自冷却金属管3自动起填充作用以使电缆圆整，另一方面还可在利用沿着管体通道31内循环流动的制冷剂充当制冷系统中“蒸发器”以大大降低电缆的温度。采用制冷剂循环冷却的方式，可大大提高载流量，减少线缆外部直径，降低成本和方便布置安装。其中，制冷系统的设置和制冷剂的循环流动方式均为现有技术，本方案不再做进一步的赘述。

所述充电导线1包括导丝11和绝缘套12，若干根所述导丝11相绞合并共同形成导组，所述绝缘套12套设在导组之外。其中，可使各根充电导线1的股线束线方向全部为同向，如右向。

所述导丝11为第5类导体，所述导组的束丝节距比≤16，所述绝缘套12为三元乙丙橡胶套，所述外护套2为由氯化聚乙烯橡胶套。三元乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能、较高的伸长率及柔软度好的特点，不但可保证导组的有效绝缘，还有利于提高电缆的柔韧性。此外，氯化聚乙烯橡胶套具有阻燃、耐气候和耐磨擦的特性，可为电缆提供阻燃、耐气候和耐磨保护。

各根所述导丝11在绞合时中央填放有增强绳13。

所述增强绳13为凯夫拉纤维绳。其中，凯夫拉纤维绳可在复绞时填放在各根导丝11的中央，不但可提高整股导组的耐扭曲和抗拉能力，还不影响导组的柔软性，从而可在一定程度上增加结构稳定可靠性。

所述绝缘套12之外还套设有增强套14。

所述增强套14为凯夫拉纤维编织套且编织密度大于80％。其中，凯夫拉纤维具有超强的抗拉强度和柔软性(将同等截面的凯夫拉纤维和钢丝进行抗拉能力的对比，前者是后者的5倍)。各根充电导线1在经凯夫拉纤维编织套包裹之后，融导电、绝缘和抗拉为一体，从而可通过增加单根元件的抗拉能力以提升电缆整体的抗拉能力。

所述自冷却金属管3为合金铜管。

还包括阻燃带4，所述阻燃带4同时包缠在线芯与各根自冷却金属管3之外，所述外护套2套设在阻燃带4之外。

所述阻燃带4为陶瓷化硅橡胶复合带。其中，陶瓷化硅橡胶复合带的厚度为0.25～1mm之间，优选为0.5mm。陶瓷化硅橡胶复合带可有效隔绝火焰或高温透入，从而起阻燃防火的功能。

本实用新型工作过程：

在利用电缆连接充电桩与电动汽车后，同时再使其内的各根自冷却金属管3接入外界的制冷系统之中以与其压缩机、冷凝器和节流装置等相连接。在充电期间，制冷系统随即启动，从而利用沿着各根自冷却金属管3之中的自冷却通道31而循环流动的制冷剂以迅速将热量带出，为电缆内部进行降温。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：包括充电导线(1)、外护套(2)和自冷却金属管(3)，若干根所述充电导线(1)相绞合并共同形成线芯，所述外护套(2)套设在线芯之外，若干根所述自冷却金属管(3)分别设置在线芯与外护套(2)之间的间隙内以及线芯的中央。

2.如权利要求1所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述充电导线(1)包括导丝(11)和绝缘套(12)，若干根所述导丝(11)相绞合并共同形成导组，所述绝缘套(12)套设在导组之外。

3.如权利要求2所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述导丝(11)为第5类导体，所述导组的束丝节距比≤16，所述绝缘套(12)为三元乙丙橡胶套，所述外护套(2)为由氯化聚乙烯橡胶套。

4.如权利要求2或3所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：各根所述导丝(11)在绞合时中央填放有增强绳(13)。

5.如权利要求4所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述增强绳(13)为凯夫拉纤维绳。

6.如权利要求5所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述绝缘套(12)之外还套设有增强套(14)。

7.如权利要求6所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述增强套(14)为凯夫拉纤维编织套且编织密度大于80％。

8.如权利要求1所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述自冷却金属管(3)为合金铜管。

9.如权利要求1所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：还包括阻燃带(4)，所述阻燃带(4)同时包缠在线芯与各根自冷却金属管(3)之外，所述外护套(2)套设在阻燃带(4)之外。

10.如权利要求9所述的柔性耐高温自冷却充电电缆，其特征在于：所述阻燃带(4)为陶瓷化硅橡胶复合带。