CN211294719U - 一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆 - Google Patents

Abstract

一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，包括电缆外套管，在电缆外套管内除了信号线和接地线之外，还设置有DC+、DC‑两根绝缘套管。每根绝缘套管内分别对应设置有一根软体导线，所述软体导线包括冷却液内管和导体部分，其中，冷却液内管贯穿套嵌于导体部分的内部；每根软体导线的一端连接有液冷端子，另一端连接有液冷电极；所述冷却液内管为中空结构，其中空部分为冷却液内通道；所述绝缘套管与导体部分之间设置有截面为环形的冷却液外通道；冷却液内通道、冷却液外通道的两端分别与液冷端子、液冷电极连接。本实用新型能够安全地承载电流600安培，实现了大功率充电，减少了充电时间，解决了欧标充电枪在大功率充电时的散热问题。

Description

一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，尤其是涉及一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆。

背景技术

新能源电动汽车因其无尾气排放、不污染环境，而在世界各地得到快速发展。国产的新能源电动汽车已经走出国门，远销世界各地。同时，中国也进口了不少欧洲的新能源电动汽车。无论是中国的还是国外的新能源电动汽车，目前制约新能源电动汽车发展的主要因素有两个：一是电池续航能力短；二是充电用时长。

欧洲标准的直流充电枪与中国的国标直流充电枪相比，其结构完全不同。中国的国标直流充电枪，其DC+、DC-直流充电枪端子是公头的，而欧洲标准的直流充电枪，其DC+、DC-直流充电枪端子是母头的。除此之外，信号线的定义也存在差异。欧洲的新能源电动汽车，其电池的续航能力也在不断的增加，一次充电可以续航400公里的家用电动轿车已经问世。快速充电是车企、车主们急切盼望解决的问题。

目前国内外都在研究解决快速充电问题，思路方法都是一样的，都是尽可能的提高充电桩的充电工作电压，加大充电桩充电输出的电流。比如将充电桩的充电工作电压提高到1000伏，输出的电流加大到400A—600A。制作大功率充电桩的电源，不存在技术问题。需要解决的问题是大功率充电桩电源到充电枪的连接。市场上，欧洲标准的直流充电枪连接的干式电缆有两种规格：（1）内装35平方毫米的软体导线，承载电流125A。（2）内装50平方毫米的软体导线，承载电流160A。所述的这种电缆的软体导线只能够承载125A--160A；显然，这种干式电缆是不能承载300A—600A充电电流的，否则会引发火灾，酿成事故。加大软体导线的截面面积在理论上可行，但在实际中不可行。因为加大软体导线的截面面积，线缆的体积要增大许多，而且很重，这不符合人机工程。另外，软体导线与欧洲标准直流充电枪内的插孔端子，因外径尺寸差别太多，给它们之间的连接造成很大的困难。

随着国产的新能源电动汽车出口量的增加，出口到欧洲的新能源电动汽车，充电接口需要符合欧洲的充电标准。因此，需要一种能够承载300A—600A充电电流的、符合欧洲标准直流充电枪标准的充电电缆，不仅要符合人机工程，而且还能安全可靠的长期工作。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其目的在于：通过液冷电缆技术，解决欧标充电枪在大功率充电时的散热问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其一端与欧标充电枪连接；所述液冷电缆包括电缆外套管，在电缆外套管内除了设置有四根测温线、一根PE线、一根信号线和一根接地线之外，还设置有DC+、DC-两根绝缘套管，每根绝缘套管内分别对应设置有一根软体导线，所述软体导线包括冷却液内管和导体部分，其中，冷却液内管贯穿套嵌于导体部分的内部；每根软体导线的一端连接有液冷端子，另一端连接有液冷电极；所述冷却液内管为中空结构，其中空部分为冷却液内通道；所述绝缘套管与导体部分之间设置有截面为环形的冷却液外通道；冷却液内通道、冷却液外通道的两端分别与液冷端子、液冷电极连接。

为进一步地改进技术方案，所述导体部分包括软导体及防护网；所述软导体为多股绞合线芯编织而成的管状网线，其截面面积为35-60平方毫米；所述防护网为镀锡铜丝线编织而成的管状网线；所述冷却液内管贯穿套嵌于软导体的内部，软导体贯穿套嵌于防护网的内部；绝缘套管与防护网之间设置有环形的冷却液外通道；所述冷却液内管为聚四氟乙烯管。

为进一步地改进技术方案，所述液冷电极包括电极本体，所述电极本体的一端设有电极管道，电极管道的内腔为导线连接腔,所述导线连接腔开口于电极管道的端面，封闭于电极本体的另一端内；在电极管道的管壁上设有冷却液进液口和冷却液出液口，冷却液出液口靠近电极管道端，冷却液进液口远离电极管道端，冷却液进液口与冷却液出液口通过连接通孔连通，且连接通孔的内径小于导线连接腔的内径；所述连接通孔内设置有内冷却铜管，内冷却铜管的一端与连接通孔密封连接，另一端向外伸出导线连接腔；在电极本体上还设有安装座。

为进一步地改进技术方案，所述内冷却铜管伸出导线连接腔的一端与冷却液内管插接，所述冷却液进液口通过内冷却铜管与冷却液内通道连通；所述电极管道的外管壁与绝缘套管插接，所述冷却液出液口通过导线连接腔与冷却液外通道连通；所述导体部分与电极管道的内管壁半圆压接。

为进一步地改进技术方案，所述电极管道的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管上套有锁紧卡箍，所述电极管道与绝缘套管通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

为进一步地改进技术方案，在冷却液进液口、冷却液出液口上均连接有快换接头。

为进一步地改进技术方案，所述液冷端子为轴状，一端为与充电插座对应插接的插孔端，另一端为与软体导线连接的连接端，在连接端的端面上设有连通腔；所述连通腔向插孔端延伸，且封闭于插孔端内；在连通腔内设有环形分流套，环形分流套将连通腔分成内层空腔、外层空腔两部分，且内层空腔、外层空腔在靠近插孔端处连通；所述内层空腔在靠近连接端处密封连接有插孔导管，插孔导管的外径小于连通腔的内径，且插孔导管向外伸出连接端；在插孔端的插孔内设置有冠簧。

为进一步地改进技术方案，所述连接端的外管壁与绝缘套管插接；所述插孔导管向外伸出连接端的一端与冷却液内管插接；冷却液内通道通过插孔导管、内层空腔、外层空腔与冷却液外通道连通；所述导体部分与连通腔的内管壁半圆压接。

为进一步地改进技术方案，所述连接端的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管上套有锁紧卡箍，连接端与绝缘套管通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

为进一步地改进技术方案，所述欧标充电枪的插头部设有五个端子安装孔，其中DC+、DC-两个充电端子的安装孔位于插头部的下部，PE线端子安装孔、信号线端子安装孔、接地线端子安装孔位于插头部的上部，并在插头部的上、下部分别设有隔离环带。

由于采用上述技术方案，相比背景技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型在软导体内设置冷却液内管，该冷却液内管即为冷却介质进入的冷却液内通道，冷却介质通过冷却液内通道直至充电枪的端子，再由冷却液外通道送入外部冷却液循环装置。在循环过程中，冷却介质就可将电缆及充电枪发出的热量带出电缆外，在不增加体积的情况下，能够安全地承载电流600安培，保证液冷电缆在允许的温度范围内安全可靠的工作。

本实用新型实现减少了充电时间，解决了欧标充电枪在大功率充电时的散热问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为欧标充电***构示意图。

图3为液冷电缆的结构示意图。

图4为软体导线的结构示意图。

图5为液冷电极的结构示意图。

图6为图5的剖面结构示意图。

图7为液冷端子的剖面结构示意图。

图8为液冷电缆的工作原理示意图。

图中：1、欧标充电枪；2、液冷电缆；21、电缆外套管；22、绝缘套管；23、软体导线；231、冷却液内管；232、软导体；233、防护网；24、液冷端子；241、环形分流套；242、内层空腔；243、外层空腔；244、插孔导管；245、冠簧；25、液冷电极；251、内冷却铜管；252、电极管道；253、导线连接腔；254、冷却液进液口；255、冷却液出液口；256、连接通孔；257、安装座；258、锁紧螺母；259、密封圈；26、冷却液内通道；27、冷却液外通道。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，如图1、2所示，其一端与欧标充电枪1连接。欧标充电枪1外形与国内充电枪外形相近，不同的是插头部形状及各端子的定义。欧标充电枪的插头部设有五个端子安装孔，其中DC+、DC-两个充电端子的安装孔位于插头部的下部，PE线端子安装孔、信号线端子安装孔、接地线端子安装孔位于插头部的上部，并在插头部的上、下部分别设有隔离环带，用于低压的PE线端子安装孔、信号线端子安装孔、接地线端子与高压的DC+、DC-两个充电端子相互隔离，以保证用电安全。

如图3所示，所述液冷电缆2包括电缆外套管21，在电缆外套管21内设置有四根测温线、一根PE线、一根信号线和一根接地线，其中，四根测温线与两个测温电阻连接，这两个测温电阻分别安装在DC+、DC-两个充电端子上，用来检测DC+、DC-两根液冷线缆的温度。

电缆外套管21内还设置有DC+、DC-两根绝缘套管22，每根绝缘套管22内分别对应设置有一根软体导线23，所述软体导线23包括冷却液内管231和导体部分，其中，冷却液内管231贯穿套嵌在导体部分的中心。两根软体导线23的一端均分别连接有液冷端子24，另一端分别连接有液冷电极25；所述冷却液内管231为中空结构，其中空部分为冷却液内通道26，绝缘套管22与导体部分232之间设置有截面为环状的冷却液外通道27。所述绝缘套管22的两端分别与液冷端子24、液冷电极25密封连接。冷却液内通道26、冷却液外通道27内通入冷却液，可以对导体部分进行冷却。

如图4所示，所述导体部分包括软导体232及防护网233，所述冷却液内管231贯穿套嵌在软导体232的中心，软导体232贯穿套嵌在防护网233的内部，绝缘套管22与防护网233之间设置有环状的冷却液外通道27。所述软导体232为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,所述多个小股线绞合成一根软导体；所述防护网233是镀锡铜丝线编织网；所述的冷却液内管231为聚四氟乙烯管。

所述的冷却液内管231是在软体导线内设置一根聚四氟乙烯管冷却内管，聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性（可以抵抗1500伏高压电）和良好的抗老化能力，耐温优异（能在正250℃至负180℃的温度下长期工作），对人没有毒性。所述软导体232为多股小股线绞合线芯，截面为35～60平方毫米。采用多股导线绞合线作为线芯能使电缆的柔软性大大增加，而且可使弯曲时的曲度不集中在一处，而是分布在每股导线上，每股导线的直径越小，弯曲时产生的弯曲应力也就越小，因而在允许弯曲半径情况下不会发生塑性变形，具有稳定性好、可靠性强、强度高、便于加工制造和安装的特点。所述防护网233是用镀锡铜丝线编织的一层铜网,它的作用是防止绞合成的软导体232松散,方便装配。

为了使冷却液内通道26、冷却液外通道27内的冷却液与外部冷却液循环装置连通并进行循环冷却，带走电缆热量，需要继续改进技术方案。

如图5、6所示，所述液冷电极25包括电极本体，所述电极本体的一端设有电极管道252，电极管道252的内腔为用于与导体部分232连接的导线连接腔253,所述导线连接腔253开口于电极管道252的端面，封闭于电极本体的另一端内；在电极管道252的管壁上设有冷却液进液口254和冷却液出液口255，冷却液出液口255靠近电极管道252端，冷却液进液口254远离电极管道252端，冷却液进液口254与冷却液出液口255通过连接通孔256连通，且连接通孔256的内径小于导线连接腔253的内径；所述连接通孔256内设置有内冷却铜管251，内冷却铜管251的一端与连接通孔256密封连接，另一端向外伸出导线连接腔253，在电极本体还设有安装座257。

具体的，所述内冷却铜管251伸出导线连接腔253的一端与冷却液内管231插接，所述冷却液进液口254通过内冷却铜管251与冷却液内通道26连通；所述电极管道252的外管壁与绝缘套管22插接，所述冷却液出液口255通过电极管道252与冷却液外通道27连通；所述导体部分与电极管道252的内管壁半圆压接。

为保证电极管道252与绝缘套管22的连接密封性，所述电极管道252的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管22上套有锁紧卡箍，所述电极管道252与绝缘套管22通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

为了降低材料消耗，电极管道252与电极本体分体制造，并通过螺纹连接。为了防止冷却液泄漏，在电极管道252上螺接有锁紧螺母258，并在锁紧螺母258上设有环槽，在环槽内安装密封圈259。锁紧螺母258与电极本体通过螺纹旋紧，密封圈259受压而得到密封。

为便于与外部冷却液循环装置连接，所述冷却液进液口254、冷却液出液口255上均连接有快换接头。

如图7所示，所述液冷端子24为轴状，一端为与充电插座对应插接的插孔端，另一端为与液冷线缆连接的连接端，在连接端的端面上设有连通腔，所述连通腔向插孔端延伸，且封闭于插孔端插孔的外壁内；所述连通腔内设有环形分流套241，环形分流套241将连通腔分成内、外层两个空腔，内层空腔242、外层空腔243在连通腔靠近插孔端处连通；所述内层空腔242在靠近连接端密封连接有插孔导管244，插孔导管244的外径小于连通腔的内径，插孔导管244向外伸出连接端；在插孔端的插孔内设置有用于夹紧充电枪端子的冠簧245。

具体的，所述插孔导管244伸出连接端的一端与冷却液内管231插接，所述连接端的外管壁与绝缘套管22插接，冷却液内通道26通过插孔导管244、内层空腔242、外层空腔243与冷却液外通道27连通；所述导体部分与连通腔的内管壁半圆压接。

为保证连接端与绝缘套管22的连接密封性，所述连接端的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管22上套有锁紧卡箍，所述连接端与绝缘套管22通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

工作原理：

本实用新型采用的冷却介质为纯净水或冷却油，常温地带可采用纯净水，寒冷地带采用冷却油，防止冷却介质上冻，保证电缆在不同地带的正常工作。

如图8所示，导体部分的两端分别与电极管道252的内管壁、连通腔的内管壁半圆压接，建立了从液冷端子24到液冷电极25的电性连接。

由于冷却液进液口254通过内冷却铜管251与冷却液内通道26连通，冷却液出液口255通过电极管道252与冷却液外通道27连通。又由于冷却液内通道26通过插孔导管244、内层空腔242、外层空腔243与冷却液外通道27连通；可以实现冷却液从冷却液进液口254进入再从冷却液出液口255流出，与外部冷却液循环装置形成冷却循环，带走电缆工作时产生的热量，实现大功率充电，减少充电时间。

本实用新型未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其一端与欧标充电枪（1）连接；其特征是：所述液冷电缆（2）包括电缆外套管（21），在电缆外套管（21）内除了设置有四根测温线、一根PE线、一根信号线和一根接地线之外，还设置有DC+、DC-两根绝缘套管（22），每根绝缘套管（22）内分别对应设置有一根软体导线（23），所述软体导线（23）包括冷却液内管（231）和导体部分，其中，冷却液内管（231）贯穿套嵌于导体部分的内部；每根软体导线（23）的一端连接有液冷端子（24），另一端连接有液冷电极（25）；所述冷却液内管（231）为中空结构，其中空部分为冷却液内通道（26）；所述绝缘套管（22）与导体部分之间设置有截面为环形的冷却液外通道（27）；冷却液内通道（26）、冷却液外通道（27）的两端分别与液冷端子（24）、液冷电极（25）连接。

2.如权利要求1所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述导体部分包括软导体（232）及防护网（233）；所述软导体（232）为多股绞合线芯编织而成的管状网线，其截面面积为35-60平方毫米；所述防护网（233）为镀锡铜丝线编织而成的管状网线；所述冷却液内管（231）贯穿套嵌于软导体（232）的内部，软导体（232）贯穿套嵌于防护网（233）的内部；绝缘套管（22）与防护网（233）之间设置有环形的冷却液外通道（27）；所述冷却液内管（231）为聚四氟乙烯管。

3.如权利要求1所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述液冷电极（25）包括电极本体，所述电极本体的一端设有电极管道（252），电极管道（252）的内腔为导线连接腔（253）,所述导线连接腔（253）开口于电极管道（252）的端面，封闭于电极本体的另一端内；在电极管道（252）的管壁上设有冷却液进液口（254）和冷却液出液口（255），冷却液出液口（255）靠近电极管道（252）端，冷却液进液口（254）远离电极管道（252）端，冷却液进液口（254）与冷却液出液口（255）通过连接通孔（256）连通，且连接通孔（256）的内径小于导线连接腔（253）的内径；所述连接通孔（256）内设置有内冷却铜管（251），内冷却铜管（251）的一端与连接通孔（256）密封连接，另一端向外伸出导线连接腔（253）；在电极本体上还设有安装座（257）。

4.如权利要求3所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述内冷却铜管（251）伸出导线连接腔（253）的一端与冷却液内管（231）插接，所述冷却液进液口（254）通过内冷却铜管（251）与冷却液内通道（26）连通；所述电极管道（252）的外管壁与绝缘套管（22）插接，所述冷却液出液口（255）通过导线连接腔（253）与冷却液外通道（27）连通；所述导体部分与电极管道（252）的内管壁半圆压接。

5.如权利要求4所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述电极管道（252）的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管（22）上套有锁紧卡箍，所述电极管道（252）与绝缘套管（22）通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

6.如权利要求3或4所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：在冷却液进液口（254）、冷却液出液口（255）上均连接有快换接头。

7.如权利要求1所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述液冷端子（24）为轴状，一端为与充电插座对应插接的插孔端，另一端为与软体导线（23）连接的连接端，在连接端的端面上设有连通腔；所述连通腔向插孔端延伸，且封闭于插孔端内；在连通腔内设有环形分流套（241），环形分流套（241）将连通腔分成内层空腔（242）、外层空腔（243）两部分，且内层空腔（242）、外层空腔（243）在靠近插孔端处连通；所述内层空腔（242）在靠近连接端处密封连接有插孔导管（244），插孔导管（244）的外径小于连通腔的内径，且插孔导管（244）向外伸出连接端；在插孔端的插孔内设置有冠簧（245）。

8.如权利要求7所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述连接端的外管壁与绝缘套管（22）插接；所述插孔导管（244）向外伸出连接端的一端与冷却液内管（231）插接；冷却液内通道（26）通过插孔导管（244）、内层空腔（242）、外层空腔（243）与冷却液外通道（27）连通；所述导体部分与连通腔的内管壁半圆压接。

9.如权利要求8所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述连接端的外管壁上设有马牙齿，所述绝缘套管（22）上套有锁紧卡箍，连接端与绝缘套管（22）通过锁紧卡箍、马牙齿配合锁紧。

10.如权利要求1所述的一种欧洲标准直流充电枪液冷电缆，其特征是：所述欧标充电枪（1）的插头部设有五个端子安装孔，其中DC+、DC-两个充电端子的安装孔位于插头部的下部，PE线端子安装孔、信号线端子安装孔、接地线端子安装孔位于插头部的上部，并在插头部的上、下部分别设有隔离环带。

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