CN219497397U - 一种感温充电线缆及充电系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例中提供了一种感温充电线缆及充电系统，包括从外到内依次包覆设置为外护套、隔热层以及线芯组；所述线芯组包括：偶数根功率线组，以及在所述功率线组外围的空隙中穿设有一根地线、若干控制线和若干信号线以及至少两根感温线组，其中，一所述感温线组至少与另一所述感温线组表面接触；所述感温线组包括第一导线和包覆于所述第一导线外的热敏层。通过设置感温线组，当温度变化时感温线组的热敏层的电阻率发生变化，预警设备能够通过感温线组中的第一导线中的漏电流变化从而实时监测温度的变化，并在温度达到预警阈值时进行预警，此外，还通过隔热层使温度不会易向外护套扩散，防止温度过高对操作者带来危险。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车充电技术领域，特别是一种感温充电线缆及充电系统。
背景技术
近年来，新能源汽车在实际应用推广时，影响电动汽车发展的两大主要因素是里程焦虑和充电焦虑。随着动力电池技术的不断突破，电动汽车续航里程逐渐提高。与此同时，充电反而变成了一个核心的技术问题，甚至成为中外新一轮技术竞争的焦点问题。同时，随着城市运营、长途运行等电动汽车运营场景的出现，迫切需求快速电能补给已经成为电动汽车产业发展必须面临解决的需求，实现快速电能补给，除电池更换外，实现大功率充电是解决充电焦虑必然采取的技术解决方案。
充电电流的大幅提升至几百安培时，将需要更粗大的导体承载电流，使得充电连接装置的体积和重量大幅增加，使充电的操作变得困难；在进行大电流充电的过程中，因欧姆定律充电连接装置还会产生大量的热量，使充电的过程变得不安全。
现有大功率冷却充电线缆，内部热量通过液体和导热填充材料带走的同时，热量也很快传递到了线缆表面，当电缆过热时，再继续充电容易造成设备和电缆烧毁的风险，而现有的充电线缆仅有通过液冷散热虽然可以达到很好的散热效果，但在大功率充电时，受环境影响仍然会出现电缆过热的现象，从而导致如下问题：一方面，现有的线缆和充电系统无法监测到线缆温度，并且无法根据温度进行预警和进行相关处理，另一方面，现有的隔热包覆带材隔热效果不好，达不到隔热目的，在充电时，充电人员直接接触线缆表面，温度过高容易受伤。
实用新型内容
鉴于所述问题，提出了本申请以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种感温充电线缆，包括：
本申请一实施例中，公开了一种感温充电线缆，包括：从外到内依次包覆设置为外护套、隔热层以及线芯组；
所述线芯组包括：偶数根功率线组，以及在所述功率线组外围的空隙中穿设有一根地线、若干控制线和若干信号线以及至少两根感温线组，其中，一所述感温线组至少与另一所述感温线组表面接触；
所述感温线组包括第一导线和包覆于所述第一导线外的热敏层。
优选地，所述隔热层包括：隔热带，和/或隔热发泡层，和/或沿所述外护套内紧密排布的冷却隔热管。
优选地，所述热敏层由负温度系数的热敏材料制成。
优选地，所述功率线组包括，散热管和设置于所述散热管内的第二导线，且所述散热管内还具有用于让冷却液流通的空间。
优选地，所述功率线组包括，散热管、包设于所述散热管外壁的第二导线以及包覆于所述第二导线外的内护套。
优选地，所述功率线组包括第二导线和包设于所述第二导线外的内护套。
优选地，所述线芯组还包括设置于所述功率线组外围空隙中的充填物，和/或两根辅助供电线组。
优选地，所述隔热发泡层由PE材料制成。
优选地，所述外护套由LCP材料制成，其外表面呈雾面磨砂型。
本申请一实施例中，还公开了一种充电系统，包括设有循环液冷单元、充电单元和温感单元的充电桩、充电枪以及上述感温充电线缆；
所述充电单元通过所述感温充电线缆中的功率线组电性连接所述充电枪；
所述循环液冷单元连接到所述感温充电线缆中的散热管，且所述散热管在所述充电枪端连通，相对所述循环液冷单元形成液冷流通回路；
所述感温充电线缆中的感温线组分别电性连接所述温感单元。
本申请具有以下优点：
在本申请的实施例中，通过从外到内依次包覆设置为外护套、隔热层以及线芯组；所述线芯组包括：偶数根功率线组，以及在所述功率线组外围的空隙中穿设有一根地线、若干控制线和若干信号线以及至少两根感温线组，其中，一所述感温线组至少与另一所述感温线组表面接触；所述感温线组包括第一导线和包覆于所述第一导线外的热敏层。通过设置感温线组，当温度变化时感温线组的热敏层的电阻率发生变化，预警设备能够通过感温线组中的第一导线中的漏电流变化从而实时监测温度的变化，并在温度达到预警阈值时进行预警，此外，还通过隔热层使温度不会易向外护套扩散，防止温度过高对操作者带来危险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对本申请的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的具有隔热发泡层的一种感温充电线缆的剖面结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的具有散热管的一种感温充电线缆的剖面结构示意图；
图3是本申请一实施例提供的另一种感温充电线缆的剖面结构示意图；
图4是本申请一实施例提供的具有冷却隔热管的一种感温充电线缆的剖面结构示意图；
图5是本申请一实施例提供的一种感温充电线缆中两芯感温线组的结构示意图；
图6是本申请一实施例提供的一种充电系统的结构示意图；
图7是图6的工作状态连接结构示意图。
图中，1、外护套；2、隔热层；3、线芯组；5、充电桩；6、充电枪；21、隔热发泡层；22、隔热带；23、冷却隔热管；30、功率线组；31、感温线组；34、地线；35、控制线；36、信号线；37、辅助电源线；38、填充物；51、循环液冷单元；52、充电单元；53、温感单元；54、预警单元；301、第二导线；302、内护套；303、散热管；311、第一导线；312、热敏层；361、屏蔽层。
具体实施方式
为使本申请的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参照图1，示出了本申请一实施例提供的一种感温充电线缆，包括：从外到内依次包覆设置为外护套1、隔热层2以及线芯组3；所述线芯组3包括：偶数根功率线组30，以及在所述功率线组30外围的空隙中穿设有一根地线34、若干控制线35和若干信号线36以及至少两根感温线组31，其中，一所述感温线组31至少与另一所述感温线组31表面接触；所述感温线组31包括第一导线311和包覆于所述第一导线311外的热敏层312。
通过设置感温线组31，当温度变化时感温线组31的热敏层312的电阻率发生变化，预警设备能够通过感温线组31中的第一导线311中的漏电流变化从而实时监测温度的变化，并在温度达到预警阈值时进行预警，此外，还通过隔热层2使温度不易向外护套1扩散，防止温度过高对操作者带来危险；
下面，将对本示例性实施例中一种感温充电线缆作进一步地说明。
在本申请一实施例中，如图1所示，一种感温充电线缆，包括：从外到内依次包覆设置为外护套1、隔热层2以及线芯组3；所述线芯组3包括：偶数根功率线组30，以及在所述功率线组30外围的空隙中穿设有一根地线34、若干控制线35和若干信号线36以及至少两根感温线组31，其中，一所述感温线组31至少与另一所述感温线组31表面接触；其中，所述功率线组30用于为充电设备和充电目标之间提供电性连接，使目标能够充电，如电动汽车，通过功率线组30连接充电桩和电动汽车，从而为电动汽车充电；所述感温线组包括第一导线和包覆于所述第一导线外的热敏层。
由于充电过程中线缆会发热，尤其是大电流充电的情况下，发热量更大，通过设置感温线组31，当温度变化时感温线组31的热敏层312的电阻率发生变化，预警设备能够通过感温线组31中的第一导线311中的漏电流变化从而实时监测温度的变化，并在温度达到预警阈值时进行预警，此外，还通过隔热层2使温度不会易向外护套1扩散，防止温度过高对操作者带来危险。
在本申请一实施例中，上述隔热层2包括：隔热带22，和/或隔热发泡层21，和/或沿所述外护套1内紧密排布的冷却隔热管23。
上述实施例中，如图1所示，上述隔热层2由隔热带22和隔热发泡层21构成，其中，上述隔热发泡层21可以由PE材料制成，还可以是阻燃发泡橡胶或阻燃硅胶泡棉制成，使线缆具有良好的耐高温和阻燃性能。
上述实施例中，当上述隔热层2由上述两种或两种以上构成时，上述冷却隔热管23位于最内侧，上述隔热带22位于最外侧；上述隔热层2还可以是沿所述外护套1内周紧密排布的上述冷却隔热管23单独构成，或，如图4所示，由隔热带22和隔热发泡层21构成，一方面，上述冷却隔热管23可以作为液冷的散热管道，另一方面，通过沿上述外护套1内周紧密排布还可以阻隔热量传到外护套。
上述实施例中，上述隔热层2的结构不限于上述几种，例如还可以是在上述冷却隔热管23包覆有隔热发泡层21。
在本申请一实施例中，为了使信号线36中的信号稳定，减少干扰，上述信号线36的外周还设有屏蔽层361。
在本申请一实施例中，所述热敏层312由负温度系数的热敏材料制成。上述实施例中，感温线组31由第一导线311和负温度系数的上述热敏层312组成，具体的，可以是2根或3根或4根或更多，每根第一导线上包覆一层负温度系数的热敏绝缘材料，2芯或3芯或4芯绞合在一起，布局在大功率充电线缆的功率线组30附近，一起成缆，如图5所示，为两根感温线组31绞合结构。当功率线芯温度上升时，热敏绝缘材料电阻变小，导体的泄漏电流变大，根据泄漏电流的大小，实现温度预警。当温度达到预警值时，如90℃、105℃、125℃等，可以通过信号处理器和终端处理器，控制功率线电流，让电缆功率线温度在可控范围内。防止电缆温度过高导致安全事故。
在本申请一实施例中，如图1和图4所示，所述功率线组30包括第二导线301和包设于所述第二导线301外的内护套302。
在本申请一实施例中，如图2所示，上述功率线组30包括散热管303和设置于所述散热管303内的上述第二导线301，且所述散热管303内还具有用于让冷却液流通的空间。通过将作为充电主芯的第二导线301设置于散热管303内，使其完全与冷却液接触，进一步提高散热效率。
在本申请一实施例中，如图3所示，所述功率线组30包括上述散热管303、包设于所述散热管303外壁的第二导线301以及包覆于所述第二导线301外的内护套302。通过第二导线301将上述散热管303包于其内，使热量通过上述散热管303导出，进一步避免大量的热量向充电线缆外扩散。
在本申请一实施例中，上述线芯组3还包括设置于所述功率线组30外围空隙中的充填物38，和/或两根辅助供电线组37。通过在空隙中设置辅助供电线组37，用于连接充电桩的辅助电源，单独为主控单元、显示模块、保护控制单元、信号采集单元及刷卡模块等控制系统进行供电；通过设置填充物38，使得线缆内部不会出现松散问题，例如，填充物38可以使用芳纶纤维或棉纱等。
在本申请一实施例中，上述隔热发泡层22由PE(Polyethylene，聚乙烯)材料制成。隔热发泡层22可以隔热、阻止或减缓热量横向传递，也能增加抗压能力、减少电缆芯之间的相互干扰，所用的PE材质也比较耐热、导热性差，可以减少环境温度对电缆的影响。
在本申请一实施例中，为了增加电缆外护套6的摩擦力，减少电缆在使用过程中表面外观的磨损，外护套6层外表面呈雾面磨砂型，且采用LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶高分子聚合物)材质，比较耐热，导热性差，减少环境温度对电缆的影响。
在本申请一实施例中，还公开了一种充电系统，如图6和图7所示，包括设有循环液冷单元51、充电单元52和温感单元53的充电桩5、充电枪6以及上述感温充电线缆；所述充电单元52通过所述感温充电线缆中的功率线组30电性连接所述充电枪，用于为电动汽车充电；所述循环液冷单元51连接到所述感温充电线缆中的散热管303，且所述散热管303在所述充电枪6的一端连通，相对所述循环液冷单元3形成液冷流通回路，使冷却液从上述循环液冷单元3流出，经过上述散热管303到上述充电枪6位置，从上述充电枪6再经上述散热管303返回到上述循环液冷单元3的回收散热部分，形成液冷散热回路；上述感温充电线缆中的感温线组31分别电性连接所述温感单元53；上述温感单元53通过多个检测电极连接感温线组31，用于检测感温线组31中的漏电流；还设有预警单元54，其连接到温感单元53，当功率线组30的线芯温度上升达到预警值时，热敏绝缘材料电阻变小，第一导体311的泄漏电流变大，根据泄漏电流的大小，预警单元54根据该漏电流值对应的温度值，发出预警提示。当温度达到预警值时，如90℃、105℃、125℃等，还可以通过预警单元54发出控制信号，控制充电单元输出到功率线组30的电流，让电缆功率线温度在可控范围内。防止电缆温度过高导致安全事故。
本申请的上述感温充电线缆优点包括：1、功率线组30周围置入感温线组31，实时监控内部温度，并在温度过高时予以报警提示。2、横向隔热可以防止温度过高伤害人充电人员。3、动力功率线四周布满冷却管理，管内液体可以纵向传递热量，同时也可横向阻隔热量传递。4、线缆、充电枪6与充电桩5形成一个高效冷却大功率充电、线缆表面隔热和内部感温监控于一体的循环系统。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种感温充电线缆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种感温充电线缆，其特征在于，包括：从外到内依次包覆设置为外护套、隔热层以及线芯组；
所述线芯组包括：偶数根功率线组，以及在所述功率线组外围的空隙中穿设有一根地线、若干控制线和若干信号线以及至少两根感温线组，其中，一所述感温线组至少与另一所述感温线组表面接触；
所述感温线组包括第一导线和包覆于所述第一导线外的热敏层。
2.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述隔热层包括：隔热带，和/或隔热发泡层，和/或沿所述外护套内紧密排布的冷却隔热管。
3.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述热敏层由负温度系数的热敏材料制成。
4.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述功率线组包括，散热管和设置于所述散热管内的第二导线，且所述散热管内还具有用于让冷却液流通的空间。
5.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述功率线组包括，散热管、包设于所述散热管外壁的第二导线以及包覆于所述第二导线外的内护套。
6.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述功率线组包括第二导线和包设于所述第二导线外的内护套。
7.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述线芯组还包括设置于所述功率线组外围空隙中的充填物，和/或两根辅助供电线组。
8.根据权利要求2所述的感温充电线缆，其特征在于，所述隔热发泡层由PE材料制成。
9.根据权利要求1所述的感温充电线缆，其特征在于，所述外护套由LCP材料制成，其外表面呈雾面磨砂型。
10.一种充电系统，其特征在于，包括设有循环液冷单元、充电单元和温感单元的充电桩、充电枪以及如权利要求1至9任一项所述的感温充电线缆；
所述充电单元通过所述感温充电线缆中的功率线组电性连接所述充电枪；
所述循环液冷单元连接到所述感温充电线缆中的散热管，且所述散热管在所述充电枪端连通，相对所述循环液冷单元形成液冷流通回路；
所述感温充电线缆中的感温线组分别电性连接所述温感单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 510000, No. 8 Xiangning Road, Ningxi Street, Zengcheng District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: Guangzhou Baoxin Wire and Cable Manufacturing Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Floor 3, No. 10 Xiangxing Road, Buyong Community, Shajing Street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 Patentee before: Shenzhen Baoxin Wire and Cable Manufacturing Co.,Ltd. Country or region before: China |