DE202017102368U1

DE202017102368U1 - Ladekabel für Elektrofahrzeuge

Info

Publication number: DE202017102368U1
Application number: DE202017102368.0U
Authority: DE
Original assignee: HRADIL SPEZIALKABEL GmbH
Current assignee: HRADIL SPEZIALKABEL GmbH
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2027-04-22

Abstract

Ladekabel (1) für Elektrofahrzeuge mit mindestens einer zur Leitung eines hohen Stroms von über 100 A ausgebildeten Leitung (10), welche einen elektrischen Leiter und eine diesen umgebende elektrische Isolierung aufweist, und mit einem Kühlkanal, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter als aus einzelnen Litzendrähten hergestellter Litzenleiter (30) ausgebildet ist, dass die Isolierung als Isolationsschlauch (20) ausgebildet ist, welcher zum Bilden des Kühlkanals über die gesamte Länge der Leitung (20) einen den Litzenleiter (30) unmittelbar umgebenden Freiraum (100) enthält, durch den ein fluidförmiges Kühlmittel (40) leitbar ist, und dass das Material des Isolationsschlauchs (20) zumindest auf seiner dem Freiraum (100) zugekehrten Innenseite gegen das Kühlmittel (40) resistent ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladekabel für Elektrofahrzeuge mit mindestens einer zur Leitung eines hohen Stroms von über 100 A ausgebildeten Leitung, welche einen elektrischen Leiter und eine diesen umgebende elektrische Isolierung aufweist, und mit einem Kühlkanal.
Ein Ladekabel dieser Art ist in der DE 10 2015 112 347 A1 angegeben. Das Ladekabel ist dabei Teil einer Ladestation zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers eines Fahrzeugs und mit seinem proximalen, d. h. dem stromquellenseitigen Ende, mit der Ladestation und seinem distalen, d. h. dem fahrzeugseitigen Ende, mit einer Steckvorrichtung zum Einstecken an einem Fahrzeug versehen. Das Ladekabel weist einen Fluidkanal auf, um ein Fluid von der Ladestation zur Steckvorrichtung und zurück von der Steckvorrichtung zur Ladestation zu leiten und damit das Ladekabel selbst und auch die Steckvorrichtung zu temperieren. Nähere Angaben zum Aufbau des Ladekabels sind nicht gemacht.
In der DE 20 2015 102 593 U1 ist eine Ladestation für Elektrofahrzeuge mit einer Ladesäule und einem flexiblen Ladekabel und einer Ladekupplung gezeigt. In der DE 11 2012 005 145 T5 finden sich nähere Angaben zur Energiesteuerung eines Schnelllade-Stromversorgungssystems für ein schnelles Aufladen einer elektrischen Fahrzeug-Speichereinrichtung mit Gleichstromenergie.
Auch aus anderen Bereichen sind Vorrichtungen zum Kühlen von Starkstromkabeln bekannt, wie z. B. die DE 25 54 708 A1 zeigt, in der eine Vorrichtung zum Kühlen erdverlegter Starkstromkabel mit einem Freiraum für die Durchleitung eines Kühlmediums offenbart ist. Hierbei ist zwischen dem Freiraum und den eigentlichen elektrischen Leitern der elektrischen Leitung eine Isolierung angeordnet. Insgesamt liegen bei derartigen Starkstromkabeln andere Verhältnisse vor als bei Ladekabeln für Elektrofahrzeuge, die ständig wechselnden äußeren Beanspruchungen unterliegen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ladekabel für Elektrofahrzeuge bereitzustellen, welches erhöhte Benutzungsanforderungen im Zusammenhang mit einer Ladestation erfüllt.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der elektrische Leiter als aus einzelnen Litzendrähten hergesstellter Litzenleiter ausgebildet ist, dass die Isolierung als Isolationsschlauch ausgebildet ist, welcher zum Bilden des Kühlkanals über die gesamte Länge der Leitung einen den Litzenleiter unmittelbar umgebenden Freiraum enthält, durch den ein fluidförmiges Kühlmittel leitbar ist, und dass das Material des Isolationsschlauchs zumindest auf seiner dem Freiraum zugekehrten Innenseite gegen das Kühlmittel resistent ist.
Mit diesem Aufbau wird eine effiziente Kühlung und Stromführung erreicht, da die Litzendrähte unmittelbar von dem Kühlmedium umströmt werden. Dadurch kann das Ladekabel insgesamt schlank, flexibel und gut handhabbar ausgeführt werden. Eine für den Aufbau und die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass insbesondere bei Vorhandensein von mehreren Leitungen diese von einer gemeinsamen Außenisolierung umgeben sind.
Weiterhin kann im Zusammenhang mit der Betriebsweise der Ladestation vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Ladekabel neben den Leitungen für den hohen Strom eine Datenleitung umfasst.
Für den Aufbau und die Funktion im Zusammenhang mit Anschlusseinheiten ergeben sich weitere Vorteile dadurch, dass das Kühlmittel aus einem Kühlmittelreservoir von einem Anschlussteil aus, das mit einem stromquellenseitigen Ende des Ladekabels verbunden wird, zuführbar ist und von einem Kontaktierteil her, das mit einem fahrzeugseitigen Ende des Ladekabels verbunden wird, über einen separaten Kühlmittelschlauch oder einen anderen Isolationsschlauch rückführbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines Ladekabels zwischen einem fahrzeugseitigen Kontaktierteil und einem stromquellenseitigen Anschlussteil und
2 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein Ladekabel.
1 zeigt ausschnittsweise ein aufgeschnittenes Ladekabel 1 mit einer elektrischen Leitung 10, welche in einer als Isolationsschlauch 20 ausgebildeten äußeren Isolierung einen aus einzelnen Litzendrähten gebildeten Litzenleiter 30 und einen um diesen herum gebildeten Freiraum 100 ringsum dicht umgibt. Der Freiraum 100 bildet einen Kühlkanal zum Durchleiten eines Kühlmittels 40 beziehungsweise Kühlmediums von dem Anschlussteil 60 zu dem Kontaktierteil 50 oder umgekehrt. Das Kühlmittel 40 kann gekühlte Luft oder ein anderes gasförmiges Medium oder eine Flüssigkeit, d. h. ein für die Kühlung oder Temperierung geeignetes fluidförmiges Medium sein. Der Isolationsschlauch 20 ist zumindest auf seiner dem Freiraum 100 zugekehrten Innenseite mit einem für das Kühlmittel 40 resistenten Material ausgebildet. Auch ist das Kühlmittel 40 so gewählt, dass es den Litzenleiter 30 nicht angreift, und so geführt, dass dieser unmittelbar umströmt wird. Dadurch entsteht zwischen dem Litzenleiter 30 beziehungsweise zwischen dessen einzelnen äußeren Litzen und dem Kühlmittel 40 ein direkter Wärmeübergang ohne Zwischenisolation, so dass ein schneller und effizienter Wärmeübergang und Wärmeabtransport durch das Kühlmittel 40 erreicht wird. Dabei können auch Übergangsstellen zu dem Kontaktierteil 50 und dem Anschlussteil 60 in die Kühlung beziehungsweise Temperierung mit einbezogen werden.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Ladekabel 1 innerhalb einer Außenisolierung 80 beispielsweise zwei Leitungen 10, die jeweils entsprechend der vorstehend beschriebenen Leitung 10 aufgebaut sind und einen Freiraum 100 sowie einen von dem Kühlmittel 40 umströmten Litzenleiter 30 enthalten. Dabei kann die eine Leitung 10 für einen Hinstrom des Kühlmittels 40 z. B. von dem Anschlussteil 60 zu dem Kontaktierteil 50 und die andere Leitung 10 für den Rückstrom des Kühlmittel 40 z. B. von dem Kontaktierteil 50 zu dem Anschlussteil 60 genutzt werden. In der (nicht gezeigten) Ladestation oder einer anderen Stelle in dem Kühlmittelkreislauf kann eine Kühleinheit für das Kühlmittel 40 angeordnet sein. Alternativ kann von einer Kühleinheit gekühltes Kühlmittel 40 auch nur in einer Strömungsrichtung z. B. von dem Anschlussteil 60 zu dem Kontaktierteil 50 geführt und dort nach außen in die Umgebung abgegeben werden, insbesondere wenn das Kühlmittel 40 Luft ist. Wie 2 weiter zeigt, kann innerhalb der Außenisolierung 80 auch noch eine parallel zu den Leitungen 10 verlaufende Datenleitung 70 angeordnet sein.
Insgesamt ist das beispielsweise durch Schlauchextrusion hergestellte Ladekabel 1 so ausgeführt, dass es den besonderen Einsatzbedingungen standhält, wie Biegewechselbeanspruchung, Zugbeanspruchung, Überfahrstabilität, UV-Beständigkeit, Hitze- und Kälteeinflüssen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015112347 A1 [0002]
DE 202015102593 U1 [0003]
DE 112012005145 T5 [0003]
DE 2554708 A1 [0004]

Claims

Ladekabel (1) für Elektrofahrzeuge mit mindestens einer zur Leitung eines hohen Stroms von über 100 A ausgebildeten Leitung (10), welche einen elektrischen Leiter und eine diesen umgebende elektrische Isolierung aufweist, und mit einem Kühlkanal, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter als aus einzelnen Litzendrähten hergestellter Litzenleiter (30) ausgebildet ist, dass die Isolierung als Isolationsschlauch (20) ausgebildet ist, welcher zum Bilden des Kühlkanals über die gesamte Länge der Leitung (20) einen den Litzenleiter (30) unmittelbar umgebenden Freiraum (100) enthält, durch den ein fluidförmiges Kühlmittel (40) leitbar ist, und dass das Material des Isolationsschlauchs (20) zumindest auf seiner dem Freiraum (100) zugekehrten Innenseite gegen das Kühlmittel (40) resistent ist.
Ladekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere bei Vorhandensein von mehreren Leitungen (10) diese von einer gemeinsamen Außenisolierung (80) umgeben sind.
Ladekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladekabel (1) neben den Leitungen (10) für den hohen Strom eine Datenleitung (70) umfasst.
Ladekabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel (40) aus einem Kühlmittelreservoir von einem Anschlussteil (60) aus, das mit einem stromquellenseitigen Ende des Ladekabels (1) verbunden wird, zuführbar ist und von einem Kontaktierteil (50) her, das mit einem fahrzeugseitigen Ende des Ladekabels (1) verbunden wird, über einen separaten Kühlmittelschlauch oder einen anderen Isolationsschlauch (20) rückführbar ist.