[发明专利]电动汽车充电桩冷却电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电力电缆技术领域，尤其涉及新能源汽车用充电桩充电电缆。

背景技术

新能源电动汽车具有高效、节能、零排放等诸多优点而得到越来越普及的推广应用，新能源汽车以车载电源为动力，利用电动机驱动车轮行驶，车载电源实际是可以进行充电的蓄电池，因而要保证新能源电动汽车的正常运行，其充电站、充电桩及充电用电力电缆等基础设施必不可少。

充电速度是影响新能源电汽车发展的重要因素，大电流高电压电缆是未来的发展方向，大功率充电能够大幅度地缩短充电时间，减少充电等待，因此汽车需要使用越来越大的充电电流。然而大电流大功率充电必然带来电缆发热和高温升，过高的电缆温升不仅会损坏电缆的绝缘或护套，加速电缆绝缘或护套的老化，使绝缘或护套失去原有的电性能和机械性能，而且会烧坏电缆导体，甚至对人身和设备带来毁损。通常降低电缆温升的解决办法是增加电缆的铜导体截面积，这样又使得充电电缆过于笨重，且柔韧性变差，不适应于频繁拖拽移动的充电桩电缆。

充电桩电缆不同于普通的电力电缆，它要求重量尽量轻、占用空间小，柔软性好。现有市场上虽然也出现了具有冷却功能的充电桩电缆，这种冷却电缆的散热冷却结构基本上沿用了没有重量、柔性等方面要求的大功率加热炉用电力电缆结构。其结构不外乎两类：一类是充电导体与冷却介质导管相邻而独立设置，如在充电导体一侧或两侧紧邻地设置有冷却导管，这种结构由于是通过间接热传递实现充电导体散热降温，散热冷却效果有限，并不能满足未来大电流、高功率充电电缆的发展要求；另一类则是将冷却导管贯穿地设置于充电导体芯部直接进行热传递，其散热效果明显优于上一类散热结构，但这种直接导热结构，由于冷却导管局限于充电导体内，一方面，冷却导管的冷却介质流通截面小，流量和流速均受到很大限制；另一方面导体与导管间的热传递面积小；而且也由于冷却导管位于充电导体内，充电电缆在拖拽移动过程中，位于外层的充电导体会对导管形成挤压和折弯，很容易引起冷却导管的折弯堵塞，丧失冷却散热效果，反而会加速电缆和充电设备的毁损。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车充电桩冷却电缆，它不仅具有良好的散热效果，能有效控制电缆温升，而且结构紧凑、柔软性好，能较好适应充电桩电缆频繁拖拽移动的使用要求。

为了解决上述技术问题，本发明的电动汽车充电桩冷却电缆，包括缆芯以及包覆于缆芯外的电缆外护套，所述缆芯包括有电力线缆、地线及辅助电力线缆，该缆芯还包括有控制线缆和/或信号线缆；所述电力线缆包括有电力线缆导体和电力线缆绝缘层，在电力线缆导体和电力线缆绝缘层之间设置有冷却腔支撑肋，所述电力线缆绝缘层、冷却腔支撑肋和电力线缆导体围成用于输送冷却液的冷却腔，该冷却腔围绕于电力线缆导体的外周并沿电力线缆导体的长度方向设置。

在上述结构中，由于电力线缆导体和电力线缆绝缘层之间通过冷却腔支撑肋形成了用于输送冷却液的冷却腔，冷却腔包围于电力线缆导体的外周，一方面这种结构中冷却腔的冷却液与电力线缆导体能直接接触，而且冷却腔中的冷却液与导体之间具有更大的热传递接触面积，具有更为理想的热传递效果，另一方面冷却腔截面积不受电力线缆导体尺寸的限制，可以根据实际需要设计成具有足够大截面积的冷却液流道，能够以大流量、快速度地带走电力线缆导体充电过程中所产生的热量，实现对电缆的有效冷却，有效地降低了电缆温度，大大提高了电缆散热性，达到大电流大功率充电；同时这种结构由于能够高效散热，故而能以较小的导体截面尺寸达到更高的充电通电要求，在相同的充电电流情况下，电缆尺寸减少，结构更加紧凑，更能满足充电桩电缆重量轻、结构空间小等特定使用要求。又由于在本发明的结构中，电力线缆导体处于环形冷却腔的心部位置，即使充电电缆在使用过程中因频繁拖拽移动而形成折弯，也不可能形成冷却液通道的堵塞，确保了电缆冷却散热效果的可靠性和安全性。也由于电力线缆导体处于芯部位置，线缆导体更便于折弯，而其弹性的电力线缆绝缘层则通过支撑肋支撑于导体外侧，这样使得电缆柔性增强，结构紧凑，能够更好地适应充电电缆的拖拽移动等使用要求。

本发明进一步实施方式，所述电力线缆导体由若干金属导体丝绞合成束而构成，在电力线缆导体上设置有线束铠装层，所述冷却腔支撑肋支承于该线束铠装层上。以金属导体丝绞合成的电力线缆导体柔软性更好；采取线束铠装层结构，既保持了线缆导体的稳定性，又增强了线缆导体与支撑肋之间的附着力和结合牢靠度。