一种液冷电缆的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备及电缆技术领域，具体而言，涉及一种液冷电缆。


背景技术：

2.随着科技的发展，在很多领域的关键设备，如高温锅炉、充电桩、通信机房、核电站、大型数据中心、大推力发动机等，对输配电用电缆的高传输容量密度、重量轻、体积小、高柔软、发热温度低、高可靠性和高安全性等提出了更为严格的要求。液冷电缆是通过循环冷却液冷却，保证电缆在低温下使用，不仅有利于保护液冷电缆周围的敏感电子元器件，还极大的提升电缆的载流能力，减小电缆截面和重量，省去庞大的升降压设备或降温装置，降低设备空间及使用和维护成本，为实现小型化高功率的电力传输提供了一种新的解决方案。
3.特别是在电动汽车充电使用的场景中，充电枪和电源之间通过液冷电缆连接。相较于传统的电缆，液冷电缆具有电流大、电缆载荷能力强的特点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种液冷电缆，其将电缆内部设计成液冷双循环液冷管路，极大的提升了冷却液体在整个液冷回路的流动速度，能迅速带走液冷电缆因大电流而产生的热量。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本实用新型提供一种液冷电缆，包括设置在护套管中的正极直流电芯、负极直流电芯、正极输液管、负极输液管；
7.所述正极直流电芯包括正极冷却管和正极直流导线，所述正极直流导线居中设置在正极冷却管中，以围合形成正极冷却腔；
8.所述正极输液管与所述正极冷却管连接，以使所述正极输液管中的冷却液能够流入所述正极冷却腔；
9.所述负极直流电芯包括负极冷却管和负极直流导线，所述负极直流导线居中设置在负极冷却管中，以围合形成负极冷却腔；
10.所述负极输液管与所述负极冷却管连接，以使所述负极输液管中的冷却液能够流入所述负极冷却腔。
11.本方案的液冷电缆具有与正极直流电芯匹配的正极输液管，如此使得正极冷却管与正极输液管能够实现冷却液的循环流动；同时液冷电缆具有与负极直流电芯匹配的负极输液管，如此使得负极冷却管与负极输液管能够实现冷却液的循环流动。这里的正极直流电芯的正极直流导线能够在正极冷却管、正极输液管协同配合下实现单独的正极冷却液冷管路；负极直流电芯的负极直流导线能够在负极冷却管、负极输液管协同配合下实现单独的负极冷却液冷管路；正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路相互独立，从而分别保障正极直流电芯和负极直流电芯的电流输送能力。
12.相较于现有技术中，正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路是相互连通；且现有技术是将正极冷却管和负极冷却管连通以共同实现液冷循环的方式。本方案将正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路相互独立，如此使得电缆内部设计成液冷双循环液冷管路，极大的提升了冷却液体在整个液冷回路的流动速度，能迅速带走液冷电缆因大电流而产生的热量。综上，这样的液冷电缆结构简单，冷却效果出众，能够在现有电缆的基础上改进以获得明显的性能改进，因此具有显著的经济效益。
13.在可选的实施方式中，所述液冷电缆还包括bms通信线，所述bms通信线包括第一保护层、正极bms通信线、负极bms通信线；
14.所述正极bms通信线、负极bms通信线均设置在所述第一保护层中。
15.在可选的实施方式中，所述液冷电缆还包括快充充电连接线，所述快充充电连接线包括第二保护层、cc1通信线和备用线；
16.所述cc1通信线和备用线均设置在所述第二保护层中；且所述备用线能够配置外接cc2通信线。
17.在可选的实施方式中，所述液冷电缆还包括正极辅助电源线和负极辅助电源线，所述正极辅助电源线和所述负极辅助电源线均设置在所述护套管中。
18.在可选的实施方式中，所述液冷电缆还包括设置在所述护套管中的pe接地线。
19.在可选的实施方式中，所述液冷电缆还包括设置在所述护套管中的第三保护层，所述第三保护层中设置有温控线组和电磁锁线组。
20.在可选的实施方式中，所述电磁锁线组包括正极电磁锁电源线和负极电磁锁电源线。
21.在可选的实施方式中，所述电磁锁线组包括正极电磁锁反馈线和负极电磁锁反馈线。
22.在可选的实施方式中，所述温控线组包括正极第一温控线和负极第一温控线；以及正极第二温控线和负极第二温控线。
23.在可选的实施方式中，所述温控线组和所述电磁锁线组中的多个线芯均呈周向均布在所述第三保护层中。
24.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
25.本方案的液冷电缆包括正极直流电芯、负极直流电芯、正极输液管、负极输液管。其中正极直流电芯包括正极冷却管和设置在正极冷却管的正极直流导线，正极输液管与所述正极冷却管连接，如此形成单独的正极冷却液冷管路。负极直流电芯包括负极冷却管和设置在负极冷却管的负极直流导线，负极输液管与所述负极冷却管连接，如此形成单独的负极冷却液冷管路。正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路相互独立的液冷方式，能够保障正极直流电芯和负极直流电芯均具有良好的电流输送能力。如此使得本方案的液冷电流形成了双循环的液冷管路，极大的提升了冷却液在整个液冷回路的流动速度，能够迅速带走液冷电缆因大电流而产生的热量，保障液冷电缆的电流载荷能力。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被
看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。
27.图1为本实用新型实施例的液冷电缆的结构示意图；
28.图2为本实用新型实施例的液冷电缆的局部结构示意图。
29.图标：10-液冷电缆；10a-护套管；11-第一保护层；12-第二保护层；13-第三保护层；100-正极冷却管；101-正极冷却腔；110-正极直流导线；120-正极输液管；200-负极冷却管；201-负极冷却腔；210-负极直流导线；220-负极输液管；310-正极bms通信线；320-负极bms通信线；410-cc1通信线；420-备用线；510-正极辅助电源线；520-负极辅助电源线；600-pe接地线；711-正极电磁锁电源线；712-负极电磁锁电源线；721-正极电磁锁反馈线；722-负极电磁锁反馈线；811-正极第一温控线；812-负极第一温控线；821-正极第二温控线；822-负极第二温控线。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
36.请参考图1，本实施例提供了一种液冷电缆10，包括设置在护套管10a中的正极直流电芯、负极直流电芯、正极输液管120、负极输液管220；
37.正极直流电芯包括正极冷却管100和正极直流导线110，正极直流导线110居中设置在正极冷却管100中，以围合形成正极冷却腔101；
38.正极输液管120与正极冷却管100连接，以使正极输液管120中的冷却液能够流入正极冷却腔101；
39.负极直流电芯包括负极冷却管200和负极直流导线210，负极直流导线210居中设置在负极冷却管200中，以围合形成负极冷却腔201；
40.负极输液管220与负极冷却管200连接，以使负极输液管220中的冷却液能够流入负极冷却腔201。
41.本方案的液冷电缆10具有与正极直流电芯匹配的正极输液管120，如此使得正极冷却管100与正极输液管120能够实现冷却液的循环流动；同时液冷电缆10具有与负极直流电芯匹配的负极输液管220，如此使得负极冷却管200与负极输液管220能够实现冷却液的循环流动。
42.这里的正极直流电芯的正极直流导线110能够在正极冷却管100、正极输液管120协同配合下实现单独的正极冷却液冷管路；负极直流电芯的负极直流导线210能够在负极冷却管200、负极输液管220协同配合下实现单独的负极冷却液冷管路；正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路相互独立，从而分别保障正极直流电芯和负极直流电芯的电流输送能力。
43.相较于现有技术中，正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路是相互连通；且现有技术是将正极冷却管100和负极冷却管200连通以共同实现液冷循环的方式。本方案将正极冷却液冷管路、负极冷却液冷管路相互独立，如此使得电缆内部设计成液冷双循环液冷管路，极大的提升了冷却液体在整个液冷回路的流动速度，能迅速带走液冷电缆10因大电流而产生的热量。综上，这样的液冷电缆10结构简单，冷却效果出众，能够在现有电缆的基础上改进以获得明显的性能改进，因此具有显著的经济效益。
44.请继续参阅图1至图2，以了解液冷电缆10的更多结构细节。从图中还可以看出，正极冷却管100和负极冷却管200的截面形状均为管径相同的圆柱形结构。正极冷却管100和负极冷却管200均位于护套管10a的直径方向，且正极冷却管100和负极冷却管200对称布置。
45.正极直流导线110、负极直流导线210的截面形状均为管径相同的圆柱形结构。正极直流导线110位于正极冷却管100的正中心，即二者为同心布置。负极直流导线210位于负极冷却管200的负中心，即二者为同心布置。如此能够保障直流导线的冷却效果。
46.正极输液管120、负极输液管220的截面形状均为管径相同的圆柱形结构。
47.正极输液管120位于正极冷却管100的一侧，正极输液管120的管径小于正极直流导线110的直径。负极输液管220位于负极冷却管200的一侧，负极输液管220的管径小于负极直流导线210的直径。
48.正极输液管120位于正极冷却管100的一侧，负极输液管220位于负极冷却管200的一侧，且正极输液管120、负极输液管220均位于护套管10a中直径方向的同一侧。
49.请参阅图1，在本实用新型的本实施例中，液冷电缆10还包括bms通信线，bms通信线包括第一保护层11、正极bms通信线310、负极bms通信线320；正极bms通信线310、负极bms通信线320均设置在第一保护层11中。
50.将正极bms通信线310、负极bms通信线320均设置在第一保护层11中，以实现将通信线与其他线束分隔，从而保障通信线的通信效果，避免电磁干扰对通信的不利影响。可选的，这里的第一保护层11为屏蔽层。
51.这里需要说明的是，bms通信线是bms通信协议的通讯线，用于与电池通信。从图中还可以看出，bms通信线的直径小于正极直流导线110的直径。且bms通信线位于正极冷却管100远离正极输液管120的一侧。
52.进一步的，在本实施例中，液冷电缆10还包括快充充电连接线，快充充电连接线包括第二保护层12、cc1通信线410和备用线420；cc1通信线410和备用线420均设置在第二保护层12中；且备用线420能够配置外接cc2通信线。
53.需要说明的是：
54.cc1通信线410：充电过程中，非车载充电设备通过连接确认触头的输入电压信号进行不间断监测充电插头和充电插座连接状态，一旦出现异常，非车载充电设备立即关闭直流电源输出，在完成卸载后，断开开关s1。
55.cc2通信线：充电过程中，如果100ms内非车载充电设备没有收到电池管理系统周期发送的充电级别需求报文，非车载充电设备也响应关闭直流电源输出的功能。
56.将cc1通信线410和备用线420均设置在第二保护层12中，以实现将通信线与其他线束分隔，从而避免信号传递过程中的干扰。
57.进一步的，这里将bms通信线(图1中左下角s 和s-)、cc1(备用线420可作为cc2线使用)信号线独立使用屏蔽线可有效的杜绝外界及内部电磁干扰。
58.从图中还可以看出，快充充电连接线通信线的直径小于负极直流导线210的直径。且快充充电连接线通信线位于负极冷却管200远离负极输液管220的一侧。进一步的，快充充电连接线的直径与bms通信线的直径相同。
59.从图中还可以看出，在本实用新型的本实施例中，液冷电缆10还包括正极辅助电源线510(图1中下方a )和负极辅助电源线520(图1中下方a-)，正极辅助电源线510和负极辅助电源线520均设置在护套管10a中。辅助电源线能够保障液冷电缆10能够适应其他的扩展功能，且同时保障整个输电充电过程的稳定性和可靠性。
60.正极辅助电源线510和负极辅助电源线520沿护套管10a的直径方向对称布置；且正极辅助电源线510靠近正极冷却管100，负极辅助电源线520靠近负极冷却管200。
61.可选的，液冷电缆10还包括设置在护套管10a中的pe接地线600。从图中可以看出，pe接地线600的直径与正极直流导线110/负极直流导线210的直径相当。pe接地线600位于正极冷却管100的中心和负极冷却管200的中心的连线之间，且pe接地线600位于正极冷却管100远离正极输液管120的一侧，以及位于负极冷却管200远离负极输液管220的一侧。
62.在护套管10a中，快充充电连接线与bms通信线位于pe接地线600的下方，即快充充电连接线位于pe接地线600远离正极冷却管100/负极冷却管200的一侧。
63.沿护套管10a的直径，快充充电连接线与bms通信线对称布置在pe接地线600的两侧。
64.请参阅图1和图2，在本实用新型的本实施例中，液冷电缆10还包括设置在护套管10a中的第三保护层13，第三保护层13中设置有温控线组和电磁锁线组。
65.第三保护层13的设置能够避免温控线组和电磁锁线组，与快充充电连接线、bms通信线的干扰，保障讯号通信过程中的稳定性和可靠性。
66.进一步的，从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，电磁锁线组包括正极电磁锁电源线711(图1中右下方ef )和负极电磁锁电源线712(图1中正上方ef-)。
67.在本实用新型的本实施例中，电磁锁线组包括正极电磁锁反馈线721(图1中右方lk )和负极电磁锁反馈线722(图1中右上方lk-)。
68.在本实用新型的本实施例中，温控线组包括正极第一温控线811(图1中左下方tp1
)和负极第一温控线812(图1中左方tp1-)；以及正极第二温控线821(图1中左上方tp2 )和负极第二温控线822(图1中正中心tp2-)。
69.在本实用新型的本实施例中，温控线组和电磁锁线组中的多个线芯均呈周向均布在第三保护层13中。
70.具体的，第三保护层13为圆柱形结构。负极第二温控线822位于第三保护层13的圆心处，正极电磁锁电源线711、负极电磁锁电源线712、正极电磁锁反馈线721、负极电磁锁反馈线722、正极第一温控线811、负极第一温控线812、正极第二温控线821则以负极第二温控线822为中心周向布置。
71.本实施例提供的一种液冷电缆10，至少具有以下优点：
72.1、电缆内部设计成液冷双循环液冷管路，极大的提升了冷却液体在整个液冷回路的流动速度，能迅速带走液冷电缆10因大电流而产生的热量；
73.2、电缆内部各线路的布局能减少相互之间的干扰，bms通信线、cc1(备用线420可作为cc2线使用)信号线独立使用屏蔽线可有效的杜绝外界及内部电磁干扰；
74.3、主电缆从液冷管穿过，利用快速流动的冷却液体带走自身因大电流而产生的热量。
75.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。