System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种轻量化直流充电桩用液冷线缆及其生产工艺制造技术_技高网

一种轻量化直流充电桩用液冷线缆及其生产工艺制造技术

技术编号:44028166 阅读:8 留言:0更新日期:2025-01-15 01:09
本发明专利技术公开了一种轻量化直流充电桩用液冷线缆及其生产工艺。轻量化直流充电桩用液冷线缆包括缆芯、填充层、包带层和护套层;缆芯外依次包裹有包带层和护套层,包带层与缆芯之间填充有填充层;填充层采用PP绳材料,包带层采用无纺布材料,护套层采用热塑性弹性体材料。生产工艺依次包括双月牙骨架押出、主电力芯线导体绞合、主电力芯线押出、接地芯线押出、辅助动力芯线押出、控制芯线线组、通信芯线线组押出、缆芯整体绞合和外护套押出。本发明专利技术的结构设计和材料组合,不仅具备了良好的机械强度和抗老化性能,同时还能够在高功率充电条件下有效控制线缆的温度,从而提高充电桩的整体安全性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种安全线缆及生产工艺领域,具体涉及了一种轻量化直流充电桩用液冷线缆及其生产工艺


技术介绍

1、随着电动汽车市场的快速增长,对高效、快速充电的需求也不断增加,例如高速公路、城市充电枢纽等位置的超高速充电站,电动公交车、货车、出租车等商业车队等商业车队充电,电动叉车、大型机械等工业电动设备充电等场景。现有的直流(dc)充电技术能够提供较高的充电功率,但随着电动汽车电池容量和功率需求的不断增加,未来的充电功率可能达到数百千瓦甚至更高,传统的充电线缆面临在高功率下线缆自身发热显著增加,这不仅会导致能量损耗,还可能因过热引发安全隐患,为了传输更高功率,传统线缆往往需要增大导线的截面积,这使得线缆变得更粗更重,使用时的灵活性大大降低,尤其在大规模公共充电站或家庭充电场景中,用户体验较差。

2、直流液冷线缆通过在电缆内部加入冷却液循环系统,主动带走因高电流传输产生的热量,从而大幅提高电缆的电流承载能力。这种设计使得液冷线缆能够在较小的截面积下安全高效地传输大电流,相比常规线缆在相同功率下能更好地控制温度,减少电缆过热的风险。同样以设计充电功率为100kw的直流充电线缆最大允许载流250a举例,良好的液冷线缆和液冷系统设计可以将主电缆的截面积减小30~70%,线缆总重量也可以相应降低至最小1.7kg/米,液冷线缆的设计使得其重量更轻、体积更小,用户在操作充电枪时更加轻松便捷,不易感到疲劳,也避免了高温线缆带来的不适感,显著改善用户在插拔充电枪时的体验。

3、现有技术中,直流充电桩用液冷线缆通常采用单独液冷管道方案和导体浸入式液冷方案。单独液冷管道方案中,冷却液通过与导体分离的独立管道流动,这使得系统设计更加灵活,维护简单且可靠性较高,因为冷却液与导体之间有明确的隔离,减少了液体泄漏或腐蚀对电缆电气性能的影响。然而,这种方案的冷却效率相对较低,因为冷却液与导体之间的热传递效率不如直接接触(如浸入式)高,同时独立的管道设计占用了更多的空间,可能增加电缆的尺寸和重量。相比之下,导体浸入式方案中,导体直接浸入冷却液中,提供了极高的冷却效率,因为冷却液能够直接接触导体并快速带走热量,使得电缆的尺寸可以更小、更轻,适合高功率、高热密度的应用场景。然而,这种设计也带来了更高的系统复杂性,需要确保冷却液与导体及绝缘材料的兼容性,避免腐蚀和泄漏,同时也需要在导体结构中设计出充足且稳定的液冷通道,以便于冷却液能顺利的在期间进行循环带走热量。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种轻量化直流充电桩用液冷线缆及其生产工艺,该线缆特别适用于浸入式液冷方案,旨在解决现有液冷线缆在长期使用过程中容易出现的老化、腐蚀以及高生产成本等问题。

2、该专利技术不仅利用聚全氟乙丙烯氟塑料的优异耐腐蚀性能来避免冷却液与常规热塑性绝缘材料接触所引发的问题,同时也通过外层使用热塑性弹性体材料,使得线缆在保持柔韧性的同时降低生产成本,避免了全氟塑料绝缘导致的线缆僵硬和成本过高的问题。通过这种结构设计和材料组合,线缆不仅具备了良好的机械强度和抗老化性能,同时还能够在高功率充电条件下有效控制线缆的温度,从而提高充电桩的整体安全性和使用寿命。

3、本专利技术采用的技术方案包括:

4、一、一种轻量化直流充电桩用液冷线缆

5、包括缆芯、填充层、包带层和护套层;所述缆芯外依次包裹有包带层和护套层,包带层与缆芯之间填充有填充层;所述填充层采用pp绳材料,包带层采用无纺布材料,护套层采用热塑性弹性体材料。

6、所述缆芯包括两根带有特殊双月牙支撑结构的主电力芯线、接地芯线、两根辅助动力芯线、控制芯线线组和两组通信芯线线组;两根所述主电力芯线、接地芯线、两根辅助动力芯线、控制芯线线组和两组通信芯线线组绞合在一起,绞合空隙间填充有填充层。

7、所述主电力芯线包括双月牙骨架、若干根主电力芯线导体、主电力芯线披覆绝缘层和主电力芯线主绝缘层;若干根所述主电力芯线导体绞合在双月牙骨架的外周,绞合后的主电力芯线导体外披覆有主电力芯线披覆绝缘层,主电力芯线披覆绝缘层对绞合后的主电力芯线导体起到封闭作用,主电力芯线披覆绝缘层外包裹有主电力芯线主绝缘层。

8、所述接地芯线包括接地芯线导体和接地芯线绝缘层;所述接地芯线导体外包裹有接地芯线绝缘层;所述辅助动力芯线包括辅助动力芯线导体和辅助动力芯线绝缘层;所述辅助动力芯线导体外包裹有辅助动力芯线绝缘层。

9、所述控制芯线线组包括若干根控制芯线导体、若干个控制芯线绝缘层、控制芯线铝箔屏蔽层、控制芯线编织屏蔽层和控制芯线内护套层;每根所述控制芯线导体外均包裹有控制芯线绝缘层形成若干根控制芯线,若干根控制芯线绞合在一起,绞合后的控制芯线外依次包裹有控制芯线铝箔屏蔽层、控制芯线编织屏蔽层和控制芯线内护套层。

10、所述通信芯线线组包括若干根通信芯线导体、若干个通信芯线绝缘层、通信芯线铝箔屏蔽层、通信芯线编织屏蔽层和通信芯线内护套层;每根所述通信芯线导体外均包裹有通信芯线绝缘层形成若干根通信芯线,若干根通信芯线绞合在一起,绞合空隙间填充有棉质纱线,绞合后的通信芯线外依次包裹有通信芯线铝箔屏蔽层、通信芯线编织屏蔽层和通信芯线内护套层。

11、所述双月牙骨架的材料为聚全氟乙丙烯氟塑料;

12、所述双月牙骨架的截面设计为双月牙形,所述双月牙形为沿圆形直径的两侧各有一个半圆形凹槽,使得双月牙骨架主体用于支撑外部导体的绞合形态,双月牙骨架设计的双月牙凹槽用于与充电桩配合使用时流通冷却液对主电力芯线导体进行液冷降温。

13、所述主电力芯线主绝缘层、接地芯线绝缘层、辅助动力芯线绝缘层、控制芯线绝缘层和通信芯线绝缘层的材料均为热塑性弹性体。

14、二、一种轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,包括以下步骤:

15、s1、双月牙骨架押出:

16、使用押出机对聚全氟乙丙烯氟塑料进行处理,押出双月牙骨架。

17、s2、主电力芯线导体绞合:

18、采用铜丝作为主电力芯线子导体,将若干根主电力芯线子导体均匀分成n组,对n组的主电力芯线子导体分别进行绞合,形成n组主电力芯线导体,再将n组主电力芯线导体均匀分散排布复绞在双月牙骨架的外周。

19、s3、主电力芯线押出:

20、使用主电力芯线披覆绝缘层包裹在绞合后的主电力芯线导体的外周,再将主电力芯线主绝缘层包裹在主电力芯线披覆绝缘层的外周,从而构成主电力芯线。

21、s4、接地芯线押出:

22、采用热塑性弹性体作为接地芯线绝缘层,使得接地芯线绝缘层紧密挤压在接地芯线导体的外周形成接地芯线。

23、s5、辅助动力芯线押出:

24、采用热塑性弹性体作为辅助动力芯线绝缘层,使得辅助动力芯线绝缘层紧密挤压在辅助动力芯线导体的外周形成辅助动力芯线。

25、s6、控制芯线线组和通信芯线线组押出:

26、使用绝缘层分别紧密挤压在控制芯线导体和通信芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

5.应用于权利要求1-4任一所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:方法包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:

7.根据权利要求5所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:

8.根据权利要求7所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:

9.根据权利要求5所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:

10.根据权利要求5所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:

【技术特征摘要】

1.一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种轻量化直流充电桩用液冷线缆,其特征在于:

5.应用于权利要求1-4任一所述的轻量化直流充电桩用液冷线缆的生产工艺,其特征在于:方法包括以下步骤:

6...

【专利技术属性】
技术研发人员:石磊韩雪光卢柱邵志康薛世鹏应志鹏许维杰
申请(专利权)人:浙江光大普特通讯科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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