[發(fā)明專利]一種液態(tài)金屬串聯(lián)冷卻電纜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010178349.X
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111341488B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫建廣;李浩宇;王康;孫寅迪;張路路
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01B7/00
• 分類號: H01B7/00;H01B7/42;H01R13/02;H01R31/06;H05K7/20;B60L53/18
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞;張國榮

本發(fā)明一種液態(tài)金屬串聯(lián)冷卻電纜，包括充電端子組件、中空電纜、冷卻組件、分流組件、第一隔液轉(zhuǎn)子組件和第二隔液轉(zhuǎn)子組件；分流組件包括裸導(dǎo)體、絕緣管、一號導(dǎo)電端子、二號導(dǎo)電端子、C形電磁鐵和導(dǎo)電分流件；一號導(dǎo)電端子和二號導(dǎo)電端子上均設(shè)有C形電磁鐵；絕緣管的兩端分別通過導(dǎo)電分流件與各自的中空電纜的電纜本體的一端連接，兩個導(dǎo)電分流件分別通過裸導(dǎo)體與兩個導(dǎo)電端子連接；兩個中空電纜的電纜本體的另一端與各自的充電端子組件密封連通；第二隔液轉(zhuǎn)子組件設(shè)置在兩個充電端子組件的連通管路上；絕緣管、兩個中空電纜的電纜本體以及兩個充電端子組件的連通管路形成閉合回路，閉合回路中填充有液態(tài)金屬。該電纜能量傳遞路徑更短、效率更高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車使用的大功率充電樁技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種液態(tài)金屬串聯(lián)冷卻電纜。

背景技術(shù)

隨著新能源電動汽車的普及，充電樁的需求也日益劇增，尤其以充電時間短、充電功率大為特點的充電樁日漸突出。由于功率大，充電時產(chǎn)生的熱量越多，充電端子及線纜發(fā)熱越厲害，溫度也越高，容易出現(xiàn)充電不穩(wěn)定、充電端子燒毀等狀況。目前普遍采用串聯(lián)或并聯(lián)形式的冷卻電纜，以降低充電端子處的溫度。

申請?zhí)枮?01810574784.7的文獻公開了一種直流600A充電槍專用液冷電纜DC+和DC-的串冷冷卻方式，該液冷方式包括DC+和DC-兩根液冷電纜線，每根液冷電纜線內(nèi)部都有冷卻液通道，兩根電纜線之間通過在液冷端子之間設(shè)置連通組件，在兩根電纜線之間形成冷卻回路；通過液壓泵實現(xiàn)冷卻液的循環(huán)，進而對軟體導(dǎo)線進行冷卻，傳統(tǒng)液壓泵的機械傳動效率低；而且冷卻液在冷卻回路中始終沿同一方向流動，導(dǎo)致冷卻液在經(jīng)過一個液冷電纜線時冷卻效果好，在經(jīng)過另一個液冷電纜線時冷卻效果較差。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種液態(tài)金屬串聯(lián)冷卻電纜。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，提供一種液態(tài)金屬串聯(lián)冷卻電纜，包括充電端子組件、中空電纜和冷卻組件；其特征在于，該電纜還包括分流組件、第一隔液轉(zhuǎn)子組件和第二隔液轉(zhuǎn)子組件；所述分流組件包括裸導(dǎo)體、絕緣管、一號導(dǎo)電端子、二號導(dǎo)電端子、C形電磁鐵和導(dǎo)電分流件；

所述一號導(dǎo)電端子、第一隔液轉(zhuǎn)子組件、二號導(dǎo)電端子以及多個冷卻組件均設(shè)置在絕緣管上，一號導(dǎo)電端子、第一隔液轉(zhuǎn)子組件和二號導(dǎo)電端子均與絕緣管密封連通，冷卻組件包覆在絕緣管的外表面；第一隔液轉(zhuǎn)子組件位于一號導(dǎo)電端子和二號導(dǎo)電端子之間；一號導(dǎo)電端子和二號導(dǎo)電端子分別與充電樁輸出端的正極和負極連接；一號導(dǎo)電端子和二號導(dǎo)電端子上均設(shè)有C形電磁鐵，C形電磁鐵的兩個極頭正對各自的導(dǎo)電端子的上、下表面；兩個C形電磁鐵分別與外接電源的正極和負極連接；絕緣管的兩端分別通過導(dǎo)電分流件與各自的中空電纜的電纜本體的一端連接，其中一個導(dǎo)電分流件通過一個裸導(dǎo)體與一號導(dǎo)電端子連接，另一個導(dǎo)電分流件通過另一個裸導(dǎo)體與二號導(dǎo)電端子連接；兩個中空電纜的電纜本體的另一端分別與各自的充電端子組件密封連通；

第二隔液轉(zhuǎn)子組件設(shè)置在兩個充電端子組件的連通管路上；絕緣管、兩個中空電纜的電纜本體以及兩個充電端子組件的連通管路串聯(lián)形成閉合回路，閉合回路中填充有液態(tài)金屬；第一隔液轉(zhuǎn)子組件和第二隔液轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)向相同，使液態(tài)金屬在閉合回路中單向流動，防止液態(tài)金屬短路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果在于：

1、本發(fā)明采用液態(tài)金屬作為冷卻介質(zhì)，通過電磁鐵通電產(chǎn)生磁場，使液態(tài)金屬受到安培力，并在安培力的作用下在閉合回路中循環(huán)流動，能量傳遞路徑更短、效率更高，克服了常規(guī)冷卻電纜采用泵驅(qū)動，傳動效率低、噪聲大等缺陷；相比常規(guī)冷卻電纜采用絕緣冷卻液，由于液態(tài)金屬本身具有導(dǎo)電性，因而增加了充電端子組件的兩個內(nèi)插針以及中空電纜的載流面積，充電效率更高；液態(tài)金屬的導(dǎo)熱率比常規(guī)的冷卻液高，有利于提高散熱效率。

2、通過周期性地改變電磁鐵的磁場方向，使得液態(tài)金屬周期性地變換流動方向，有利于在串聯(lián)冷卻方式的條件下，減少兩個中空電纜散熱不一致的差異；相比并聯(lián)冷卻電纜，還減小了電纜的直徑。