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() 一种液冷型车载高压电缆及其制备方法和使用方法技术_技高网

一种液冷型车载高压电缆及其制备方法和使用方法技术

技术编号:44201463 阅读:1 留言:0更新日期:2025-02-06 18:37
本发明专利技术涉及高端装备制造的电缆技术领域,具体公开了一种液冷型车载高压电缆及其制备方法和使用方法。所述高压电缆,包括中空结构的冷却管、排布于冷却管外部的导体层、以及排布于导体层外部的绝缘层;所述冷却管是由金属材质的、中空结构的冷却基管,以及附着于冷却基管内壁的金属毛细层组成;在工况环境中,所述冷却管内负压密封填充有液体金属。本发明专利技术在同一根冷却管的冷却通道内形成了封闭循环流动,以对外部导体层进行高效率、可靠地冷却散热,大幅减小了高压电缆在工况环境中使用时的结构尺寸,成型结构紧凑化,有效满足于电动汽车内部狭小、局促敷设空间内的敷设技术要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高端装备制造的电缆,具体是一种新能源电动汽车车载用的液冷型高压电缆,以及该高压电缆的制备方法和使用方法。


技术介绍

1、新能源电动汽车是以车载电源作为行驶动力的,故而电动汽车内部排布有主要由充电接口、蓄电池、电机等电气设备所组成的复杂电力系统。为适应电动汽车的做功特性,电动汽车内部的充电接口与蓄电池之间、蓄电池与电机之间等电气设备组合关系中,需要可承担高电压、大电流的电能传输重任的高压电缆予以电连接。然而,高电压、大电流的高压电缆在车载工况环境的应用中,因存在明显的发热现象而使其服役稳定性和安全性面临严峻挑战。故此,在电动汽车的车载高压电缆中引入液体冷却设计结构,是对高压电缆进行可靠散热的有效技术手段。

2、当前已公开的众多液冷电缆,为了构建冷却液体的循环流动路径,要么是在同一根电缆内部形成相对独立的、一进一出的两组冷却通道,例如中国专利文献公开的名称为“一种可监测液漏的液冷电缆及液漏监测控制系统”、公开号为cn 119108138 a、公开日为2024年12月10日,以及名称为“一种大功率液冷电缆及其制备方法”、公开号为cn118471603a、公开日为2024年08月09日等技术;要么是将两根分别具有单一冷却管的电缆进行配套组对使用,一根电缆的冷却管负责冷却液体进入、另一根电缆的冷却管负责冷却液体流出,例如中国专利文献公开的名称为“一种高功率液冷电缆”、公开号为cn 118073017 a、公开日为2024年05月24日,以及名称为“液冷型高压电缆”、公开号为cn217386751 u、公开日为2022年09月06日等技术。此类循环流动路径的液冷电缆,不论是单根建立冷却液体循环流动的冷却通道,还是双根建立冷却液体循环流动的冷却通道,均会因双冷却通道结构的存在而大幅的增大电缆在工况环境中使用时(如公开号cn 118073017 a及cn 217386751 u的技术,在披露时显示的单冷却通道结构,但在工况环境中使用时需要双根组对)的结构尺寸,不利于电缆在工况环境中的结构紧凑化,对敷设空间的技术要求高,增大了敷设技术难度。

3、回归到上述电动汽车内部的高压电连接工况环境,上述液冷电缆的设计结构显然是难以满足于电动汽车内部本就狭小、局促的敷设空间的。而且,上述液冷电缆通常采用热传导效率相对较低的硅油等液体冷却介质进行冷却散热,其散热效果相对较差。


技术实现思路

1、本专利技术的技术目的在于:针对于上述新能源电动汽车车载高压电缆的工况环境特殊性以及现有液冷电缆的技术不足,提供一种通过单一冷却管的冷却通道可使冷却介质形成封闭循环流动、结构紧凑、散热效果优异的液冷型车载高压电缆,以及该高压电缆的制备方法和使用方法。

2、本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现,一种液冷型车载高压电缆,包括中空结构的冷却管、排布于所述冷却管外部的导体层、以及排布于所述导体层外部的绝缘层;

3、所述冷却管是由金属材质的、中空结构的冷却基管,以及附着于所述冷却基管内壁的金属毛细层组成;

4、在工况环境中,所述冷却管内负压密封填充有液体金属。

5、作为优选技术方案之一,所述冷却管的冷却基管为无氧铜结构的中空管。

6、作为优选技术方案之一,所述冷却管的金属毛细层为合金金属粉末在所述冷却基管内壁的烧结附着结构。

7、进一步的,所述合金金属粉末为镍金属粉末与铜金属粉末的混合物,混合比例为8:2。

8、作为优选技术方案之一,所述液体金属为液体金属钠。

9、作为优选技术方案之一,所述导体层为若干根直径0.1mm~0.2mm的软铜丝在所述冷却管外部的螺旋绞合结构。

10、作为优选技术方案之一,所述绝缘层为铂金硫化硅橡胶或辐照交流聚烯烃材料在所述导体层外部的挤包结构。

11、一种上述液冷型车载高压电缆的制备方法,所述制备方法包括下列工艺步骤:

12、步骤1. 采用无氧铜制得中空结构的、符合设计尺寸的冷却基管;

13、步骤2. 将符合设计要求的镍-铜金属粉末混合均匀并填充到冷却基管的中空通道内;

14、步骤3. 震荡使镍-铜金属粉末在冷却基管的内壁均匀分布;

15、步骤4. 将步骤3的冷却基管放入烧结炉内;

16、将烧结炉加热至540℃~650℃,保温至少20min;

17、出炉获得内壁具有金属毛细层的金属冷却管;

18、步骤5. 将符合设计要求的软铜丝螺旋绞合在步骤4的金属冷却管外部,在金属冷却管的外部获得导体层;

19、步骤6. 将铂金硫化硅橡胶或辐照交流聚烯烃材料按设计厚度挤包于步骤5的导体层外部;

20、获得成品的高压电缆。

21、一种上述液冷型车载高压电缆的使用方法,所述使用方法包括下列技术措施:

22、将车载高压电缆固定敷设于新能源电动汽车内部的对应电气设备之间,并将冷却管的一端经阻断电流处理后与散热器连接、另一端绝缘密封;

23、对高压电缆的冷却管中空通道进行抽负压处理;

24、在负压环境的冷却管中空通道内注入液体金属;

25、对冷却管的中空通道予以密封;

26、导体层通电流所发出的热量经冷却管传递给液体金属,受热的液体金属在冷却管的密封中空通道内蒸发气化,气化的液体金属在金属毛细层的毛细效应作用下流向散热器换热而凝结成液体,液体的液体金属回流至冷却管的中空通道内,形成封闭循环。

27、本专利技术的有益技术效果是:上述技术措施针对于上述新能源电动汽车车载高压电缆的工况环境特殊性,以内壁具有毛细芯层的金属管作为导体层内部的冷却管,以高热导率、不定型、可流动的工业冷却剂-液体金属作为充入冷却管内部的冷却介质,利用液体金属在加热后的气化、冷凝后的液化特性,以及气化后在毛细效应作用下通过毛细芯层流动的特性,在同一根冷却管的冷却通道内形成了封闭循环流动,以对外部导体层进行高效率、可靠地冷却散热,无需与其它电缆进行配套组对使用。可见,上述技术措施在满足建立冷却液体循环流动的冷却通道的前提下,无需形成双冷却通道结构,从而有利于大幅减小高压电缆在工况环境中使用时的结构尺寸,使其成型结构紧凑化,有效满足于电动汽车内部狭小、局促敷设空间内的敷设技术要求。而且,上述技术措施以高热导率、工业冷却剂用的液体金属作为冷却介质,其热传导效率远优于硅油等,散热效果优异,有效契合于电动汽车的高电压、大电流电能传输技术要求。

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【技术保护点】

1.一种液冷型车载高压电缆,包括中空结构的冷却管(1)、排布于所述冷却管(1)外部的导体层(2)、以及排布于所述导体层(2)外部的绝缘层(3);

2.根据权利要求1所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

4.根据权利要求3所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

5.根据权利要求1所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

6.根据权利要求1所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

7.根据权利要求1所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

8.一种权利要求1至7任一项所述液冷型车载高压电缆的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括下列工艺步骤:

9.一种权利要求1至7任一项所述液冷型车载高压电缆的使用方法,其特征在于,所述使用方法包括下列技术措施:

【技术特征摘要】

1.一种液冷型车载高压电缆,包括中空结构的冷却管(1)、排布于所述冷却管(1)外部的导体层(2)、以及排布于所述导体层(2)外部的绝缘层(3);

2.根据权利要求1所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

4.根据权利要求3所述液冷型车载高压电缆,其特征在于:

5.根据权利要求1所述液冷型车...

【专利技术属性】
技术研发人员:左仁杰刘洋冯治铖王文猛熊国林
申请(专利权)人:四川九洲线缆有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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