CN115064315A - 液冷线缆和充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液冷线缆和充电桩，其中，液冷线缆包括液冷主导线、外护套以及第二液冷管；液冷主导线包括第一导线、第二导线和第一液冷管，第一导线包括第一导电层和包覆于第一导电层外的绝缘层，第二导线设有第二导电层，第二导电层包覆于绝缘层外，第一液冷管套设于第二导电层外，第一液冷管与第二导电层之间形成有间隙，间隙用以填充第一冷却液；外护套套设于液冷主导线，并与液冷主导线的外壁之间形成有空腔；第二液冷管设于空腔内，第二液冷管内用以填充第二冷却液；第一冷却管和第二冷却管的其中之一为进液管，其中之另一为出液管。本发明技术方案实现在减小液冷线缆截面积的情况下，提高了第一导线和第二导线的散热能力。

Description

液冷线缆和充电桩

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，特别涉及一种液冷线缆和应用该液冷线缆的充电桩。

背景技术

近几年来，电动汽车的迅猛发展使得电动汽车的充电时长越来越被消费者关注，消费者越来越希望电动汽车的充电时长能够缩短，因此大功率的充电桩的需求也越来越大。大功率充电桩所用的充电液冷线缆散热效率较低，目前为了解决该技术问题，通常采用截面积较大的导体，从而导致充电液冷线缆的线径较大，整根液冷线缆的重量也较大，从而不利于工作人员操作。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种液冷线缆，旨在解决为了对液冷线缆进行散热而使得整个液冷线缆的线径较粗，重量较大的问题。

为实现上述目的，本发明提出的液冷线缆，包括液冷主导线、外护套以及第二液冷管；所述液冷主导线包括第一导线、第二导线和第一液冷管，所述第一导线包括第一导电层和包覆于所述第一导电层外的绝缘层，所述第二导线设有第二导电层，所述第二导电层包覆于所述绝缘层外，所述第一液冷管套设于所述第二导电层外，所述第一液冷管与所述第二导电层之间形成有间隙，所述间隙用以填充第一冷却液；所述外护套套设于所述液冷主导线，并与所述液冷主导线的外壁之间形成有空腔；所述第二液冷管设于所述空腔内，所述第二液冷管内用以填充第二冷却液；所述第一冷却管和所述第二冷却管的其中之一为进液管，其中之另一为出液管。

可选地，所述液冷主导线与所述第二液冷管位于同一径向线上。

可选地，所述第一导电层、所述绝缘层、第二导电层以及所述第一液冷管同轴设置。

可选地，所述第一导线和所述第二导线的其中之一为正极线，其中之另一为负极线。

可选地，所述液冷线缆还包括地线，所述地线设于所述空腔内。

可选地，所述液冷主导线的轴线偏离所述外护套的轴线设置，所述第二液冷管和所述地线设于外护套的轴线远离所述液冷主导线的轴线的一侧。

可选地，所述液冷线缆还包括信号线，所述信号线设于所述空腔内，并靠近所述第二液冷管设置。

可选地，所述信号线设有多根，多根所述信号线沿所述第一液冷管和所述第二液冷管的外周面堆叠设置。

可选地，所述绝缘层、所述第一液冷管和所述第二液冷管的材质为交联聚烯烃、聚酯弹性体、聚四氟乙烯及聚酰胺中的一种。

本发明还提出一种充电桩，包括如上所述的液冷线缆和液泵，所述液泵与所述第一液冷管和所述第二液冷管连通形成回路。

本发明技术方案通过在液冷主导线内设有第一液冷管，第一液冷管内套设有第一导电层和第二导电层，第二液冷管则设于外护套内，通过第一液冷管对于导线进行散热，极大地提高了第一导线和第二导线的散热能力，从而可以实现在减小液冷线缆截面积的情况下，提升液冷线缆中电流通过的性能，并且相对于液冷管独立于第一导线外和第二导线外的方案，本发明技术方案中的液冷线缆直径更小。进一步地，通过将第二导线中的第二导电层与第一液冷管内的第一冷却液接触，则第一冷却液可更加直接地对第二导电层进行散热，从而进一步提高了对第二导电层的散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明液冷线缆一实施例的剖视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	液冷线缆	10	液冷主导线
11	第一导线	111	第一导电层
				113	绝缘层	13	第二导线
131	第二导电层	15	第一液冷管
				151	第一冷却液	30	外护套
50	第二液冷管	51	第二冷却液
				70	地线	90	信号线

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种液冷线缆1。

在本发明实施例中，如图1所示，该液冷线缆1包括液冷主导线10、外护套30以及第二液冷管50；液冷主导线10包括第一导线11、第二导线13和第一液冷管15，第一导线11包括第一导电层111和包覆于第一导电层111外的绝缘层113，第二导线13设有第二导电层131，第二导电层131包覆于绝缘层113外，第一液冷管15套设于第二导电层131外，第一液冷管15与第二导电层131之间形成有间隙，间隙用以填充第一冷却液151；外护套30套设于液冷主导线10外，并与液冷主导线10的外壁之间形成有空腔；第二液冷管50设于空腔内，第二液冷管50内用以填充第二冷却液51；第一冷却管和第二冷却管的其中之一为进液管，其中之另一为出液管。

在本发明的技术方案中，第一导线11和第二导线13可以用作直流导线，也可以用作交流导线，第一导线11和第二导线13用作直流导线时，两者的极性可以相反，即第一导线11为正极，第二导线13为负极，或者是第一导线11为负极，第二导线13为正极。当然地，在其他实施例中，第一导线11和第二导线13的极性也可以相同，即第一导线11和第二导线13均为正极或者均为负极。在一实施例中，该液冷线缆1被用作充电线时，在电缆过程中，第一导线11与第二导线13的极性相反，从而实现为电动汽车或者其他需要充电的电气设备或者电子设备充电的功能。

进一步地，第一导线11和第二导线13均嵌套于第一液冷管15内，即第一导线11的第一导电层111和第二导线13的第二导电层131均设于第一液冷管15内，第一液冷管15一方面作为第一冷却液151的流通的支撑体，使得第一冷却液151可以在第一冷却管内流通，第一冷却液151流过第二导电层131的表面，可以将第二导电层131的热量吸收，并且第二导电层131包覆于第一导线11的外表面，进而第一导线11中第一导电层111的热量也同样通过绝缘层113以及第二导电层131传导至第一冷却液151中，进而实现第一冷却液151吸收第一导电层111和第二导电层131的热量，使得第一导电层111和第二导电层131的温度降低，提高了第一导线11和第二导线13的散热效果，并且提高了第一导线11和第二导线13的载流量。另一方面，第一液冷管15可以对第一导线11和第二导线13起到良好的支撑效果，第一导线11和第二导线13设置于第一液冷管15内，能避免第一导线11和第二导线13在重力的作用下相对第一液冷管15发生位移。

进一步地，第一导线11包括有绝缘层113，绝缘层113包覆于第一导电层111外，第二导电层131包覆于绝缘层113外，绝缘层113对于第一导电层111和第二导电层131具有隔绝的效果，防止第一导电层111与第二导电层131或者其他导体接触而发生短路的情况，保持了液冷线缆1整体的安全性。具体地，为了实现将第二导电层131包覆于第一导线11外的效果，第二导电层131可以通过挤压的方式压紧在第一导线11的绝缘层113外，再将第一液冷管15套设于第二绝缘层113外，从而减少了液冷主导线10中各部分出现松散的情况。或者第二导电层131可以使用先绞合再挤压的方式，压紧在第一导线11的绝缘层113外，并将第二导电层131直接浸泡在冷却液中，同时冷却液可以选择绝缘冷却液，如此设置不仅减少了第二导线13中绝缘层113的设置，减少了液冷线缆1的线径，并且导体直接浸泡在冷却液中，与冷却液直接接触，减少了热量传导距离，加强了导热能力，提高了冷却效果。

进一步地，液冷主导线10与外护套30之间形成有空腔，第二液冷管50设于空腔内，通过在第一液冷管15外另外设置一个液冷管，将两个液冷管分开设置，避免了两个液冷管之间的影响，保证了其中一个作为吸收热量的液冷管的效果，进而保证了冷却效果。同样地，两个液冷管分开设置，也降低了液冷线缆1的组装难度，便于工作人员操作，提高了安装效率。其中，第一冷却液151和第二冷却液51均可为水或者液氮等作为冷却的液体。

通过将绝缘层113包覆于第一导电层111的外表面，第二导电层131包覆于绝缘层113外，则可保证第一导线11和第二导线13相互绝缘隔离，避免了第一导线11和第二导线13极性相反出现短路的情况。另外本发明的技术方案中将绝缘层113包覆在第一导电层111外，第二导电层131包覆在绝缘层113外，以使液冷主导线10的各部分呈层层包覆的结构，从而使得液冷主导线10的线径减小，进而减小了液冷线缆1的线径。另外，相对于两个液冷管均设于液冷主导线10的方案，本方案中将两个液冷管分开设置，避免了两个液冷管之间的影响，保证了其中一个作为吸收热量的液冷管的效果，进而保证了冷却效果。

进一步地，液冷线缆1还设置有外护套30，外护套30套设于液冷主导线10外，并与液冷主导线10之间形成有空腔，液冷线缆1还包括其他与液冷主导线10共存的其他导线时，其他导线设置于空腔内，外护套30可对液冷主导线10和其他导线进行收拢，避免液冷主导线10与其他导线之间形成松散的状态。具体地，外护套30的材质可以采用无卤等无毒的材质，从而使得该外护套30具有较好的环保性能；另外，外护套30可采用热塑性弹性体材料制成，以便具有一定的弹性空间供液冷主导线10或其他导线嵌套于其内，并且还通过其自身的弹性对液冷主导线10或其他导线起到较好的束缚效果，避免其内部的线体发生松散的情况。

本发明技术方案通过在液冷主导线10内设有第一液冷管15，第一液冷管15内套设有第一导电层111和第二导电层131，第二液冷管50则设于外护套30内，通过第一液冷管15对于导线进行散热，将两个液冷管分开设置，避免了两个液冷管之间的影响，极大地提高了第一导线11和第二导线13的散热能力，将绝缘层113包覆在第一导电层111外，第二导电层131包覆在绝缘层113外，以使液冷主导线10的各部分呈层层包覆的结构，从而可以实现在减小液冷线缆1截面积的情况下，提升液冷线缆1中电流通过的性能，并且相对于液冷管独立于第一导线11外和第二导线13外的方案，本发明技术方案中的液冷线缆1直径更小。进一步地，通过将第二导线13中的第二导电层131与第一液冷管15内的第一冷却液151接触，则第一冷却液151可更加直接地对第二导电层131进行散热，从而进一步提高了对第二导电层131的散热效果。

在本发明一实施例中，如图1所示，液冷主导线10与第二液冷管50位于同一径向线上。

液冷主导线10与第二液冷管50位于同一径向线时，位于液冷线缆1的横截平面内液冷主导线10与第二液冷管50可以位于径向线上形成有分界面，液冷主导线10和第二液冷管50可以对于外护套30内部进行排布，使得其他导线分布于分界面的两侧，一方面可以使得液冷线缆1内各导线的布局更加紧凑，另一方面可以充分利用第一液冷管15和第二液冷管50的外表面的间隙，充分排布于导线与第一液冷管15和第二液冷管50的外表面，达到充分利用液冷管降温的效果，达到液冷线缆1整体的降温。

在本发明一实施例中，如图1所示，第一导电层111、绝缘层113、第二导电层131以及第一液冷管15同轴设置。

通过将第一液冷管15、第一导电层111、绝缘层113以及第二导电层131同轴设置，则进一步使得液冷主导线10的外观更加圆润，从而能够在满足对于第一导线11和第二导线13降温的前提下减小液冷主导线10的最大直径，进而减小整个液冷线缆1的直径尺寸，更加便于工作人员操作该液冷线缆1。

在本发明一实施例中，第一导线11和第二导线13的其中之一为正极线，其中之另一为负极线。

第一导线11和第二导线13可以用作直流导线，也可以用作交流导线，第一导线11和第二导线13用作直流导线时，两者的极性可以相反，即第一导线11为正极，第二导线13为负极，或者是第一导线11为负极，第二导线13为正极。

在本发明一实施例中，如图1所示，液冷线缆1还包括地线70，地线70设于空腔内，并靠近第二液冷管50设置。

通过设置地线70，则能进一步提升该液冷线缆1使用的安全性，并适用于大功率电气设备中。另外，通过将地线70也嵌套在外护套30的空腔内，则外护套30可将地线70和液冷主导线10均聚拢在其内部，避免液冷线缆1出现松散的情况。并且，可以理解的是，该地线70靠近液冷主导线10的第二液冷管50设置，因此该地线70工作时所散发的热量可以传输至第二液冷管50，从而实现通过第二液冷管50内的第二冷却液51还能对地线70进行散热的效果，且能够进一步紧凑结构，实现液冷线缆较小的直径。

具体地，地线70可绞合在液冷主导线10上，也可平行液冷主导线10设置，或者地线70与液冷主导线10采用纵包的方式设置在外护套30内。当地线70绞合在液冷主导线10上时，地线70工作时所散发的热量可传输至第一冷却液151、第二冷却液51，从而实现对地线70进行降温。

地线70也可绞合在第二液冷管50上，此时地线70工作时所散发的热量大部分会被第二冷却液51吸收，另一部分会被第一冷却液151吸收。

在本发明一实施例中，如图1所示，液冷主导线10的轴线偏离外护套30的轴线设置，第二液冷管50和地线70设于外护套30的轴线远离液冷主导线10的轴线的一侧。

通过将液冷主导线10的轴线偏离外护套30的轴线设置，则使得液冷主导线10的至少一侧与外护套30的内壁之间形成有间隙，从而该间隙内可嵌入地线70，从而保证地线70、液冷主导线10与外护套30三者相互之间具有较为紧凑的结构，避免发生松散的情况。可以理解的是，在外护套30的轴线远离液冷主导线10的轴线的一侧，液冷主导线10与外护套30之间的间隙最大，地线70和第二液冷管50可设于该间隙内，即地线70和第二液冷管50设于外护套30的轴线远离液冷主导线10的轴线的一侧，从而进一步使得地线70、第二液冷管50、液冷主导线10以及外护套30四者之间的结构更加紧凑。

具体地，液冷主导线10远离地线70的一侧可与外护套30的内壁贴合，也可与外护套30之间通过填充件填充。为了进一步缩小液冷线缆1的直径，可优选将液冷主导线10远离地线70的一侧与外护套30的内壁贴合设置。

在本发明一实施例中，如图1所示，液冷线缆1还包括信号线90，信号线90设于空腔内。

当液冷线缆1用于充电时，液冷线缆1中的信号线90用以传输充电信号。通过将信号线90设置于液冷主导线10和第二液冷管50外，则第一液冷管15和第二冷却液51还可对信号线90进行散热。

进一步地，当液冷线缆1中设有上述地线70时，信号线90可设于地线70与外护套30之间，则可使得信号线90能够填充液冷主导线10与地线70之间的空隙，不占用额外的空间，进而使得液冷线缆1中的各个线体更加紧凑稳定，并不增加液冷线缆1的直径尺寸，便于工作人员进行操作。具体地，信号线90设于地线70与液冷主导线10之间时，信号线90的外壁可与地线70和第一液冷管15的外壁均接触，进而避免信号线90、地线70及液冷主导线10组成的整体出现松散的情况，进一步减小液冷线缆的直径。

在本发明一实施例中，如图1所示，信号线90设有多根，多根信号线90沿第一液冷管15和第二液冷管50的外周面堆叠设置。

信号线90具有多根时，多根信号线90可以为相同类型的信号线90，也可以为不同类型的信号线90。多个信号线90可堆叠设置或者通过先绞合再挤压的方式缠绕在液冷主导线10上。可以理解的是，当液冷主导线10的轴线与外护套30的轴线偏离设置时，以液冷主导线10的轴线与外护套30的轴线所确定的平面为分界面，则在分界面相对的两侧，液冷主导线10与外护套30之间均具有一定间隙，多根信号线90散布在分界面相对的两侧的间隙内。并且在本发明的实施例中，液冷主导线10与第二液冷管50之间也形成有分界面，多根信号线90散布在液冷主导线10与第二液冷管50形成分界面的相对两侧，从而可以使得液冷线缆1中各导线的布局更加紧凑，进而避免使用直径过大的外护套30，减小了液冷线缆1的直径尺寸，更加便于工作人员操作该液冷线缆1。

在本发明一实施例中，绝缘层113、第一液冷管15和第二液冷管50的材质为交联聚烯烃、聚酯弹性体、聚四氟乙烯及聚酰胺中的一种。

绝缘层113、第一液冷管15和第二液冷管50的材质可以为交联聚烯烃、聚酯弹性体、聚四氟乙烯及聚酰胺中的一种，可以理解的是，绝缘层113、第一液冷管15和第二液冷管50的材质也可以为交联聚烯烃、聚酯弹性体、聚四氟乙烯及聚酰胺中的几种。通过将第一液冷管15和第二液冷管50的材质设置为上述的一种或者其中几种的混合，则使得第一液冷管15和第二液冷管50还具有绝缘的性能，因此第一液冷管15和第二液冷管50还能够对第一导电层111和第二导电层131进行绝缘保护。

本发明还提出一种充电桩，该充电桩包括液泵和液冷线缆1，液泵与第一液冷管15和第二液冷管50连通形成回路。该液冷线缆1的具体结构参照上述实施例，由于本充电桩采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

进一步地，充电桩还包括电源和充电枪，上述的液冷线缆1连接电源和充电枪。当需要给电动汽车充电时，工作人员可一手握持充电枪，另一首拉扯液冷线缆1到合适的位置。由于上述的液冷线缆1的结构可以使得液冷线缆1的直径较小，从而能够便于工作人员在拉扯液冷线缆1时实施该操作。另外，充电桩还包括液泵，液泵与第一液冷管15和第二液冷管50连通，且三者连接成冷却回路，从而在充电过程中，第一液冷管15内的第一冷却液151和第二液冷管50内的第二冷却液51处于流动状态，进而可以将第一导线11和第二导线13产生的热量带走，降低第一导线11和第二导线13的温度，提升液冷线缆1的载流量，进一步可以使得液冷线缆1的直径缩小，如此该液冷线缆1的设置能够实现较好的良性循环。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液冷线缆，其特征在于，包括：

液冷主导线，所述液冷主导线包括第一导线、第二导线和第一液冷管，所述第一导线包括第一导电层和包覆于所述第一导电层外的绝缘层，所述第二导线设有第二导电层，所述第二导电层包覆于所述绝缘层外，所述第一液冷管套设于所述第二导电层外，所述第一液冷管与所述第二导电层之间形成有间隙，所述间隙用以填充第一冷却液；

外护套，所述外护套套设于所述液冷主导线，并与所述液冷主导线的外壁之间形成有空腔；及

第二液冷管，所述第二液冷管设于所述空腔内，所述第二液冷管内用以填充第二冷却液；

所述第一冷却管和所述第二冷却管的其中之一为进液管，其中之另一为出液管。

2.如权利要求1所述的液冷线缆，其特征在于，所述液冷主导线与所述第二液冷管位于同一径向线上。

3.如权利要求2所述的液冷线缆，其特征在于，所述第一导电层、所述绝缘层、第二导电层以及所述第一液冷管同轴设置。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的液冷线缆，其特征在于，所述第一导线和所述第二导线的其中之一为正极线，其中之另一为负极线。

5.如权利要求1所述的液冷线缆，其特征在于，所述液冷线缆还包括地线，所述地线设于所述空腔内，并靠近所述第二液冷管设置。

6.如权利要求5所述的液冷线缆，其特征在于，所述液冷主导线的轴线偏离所述外护套的轴线设置，所述第二液冷管和所述地线设于外护套的轴线远离所述液冷主导线的轴线的一侧。

7.如权利要求1所述的液冷线缆，其特征在于，所述液冷线缆还包括信号线，所述信号线设于所述空腔内。

8.如权利要求7所述的液冷线缆，其特征在于，所述信号线设有多根，多根所述信号线沿所述第一液冷管和所述第二液冷管的外周面堆叠设置。

9.如权利要求1所述的液冷线缆，其特征在于，所述绝缘层、所述第一液冷管和所述第二液冷管的材质为交联聚烯烃、聚酯弹性体、聚四氟乙烯及聚酰胺中的一种。

10.一种充电桩，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的液冷线缆和液泵，所述液泵与所述第一液冷管和所述第二液冷管连通形成回路。

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