新能源汽车用软电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新能源汽车用软电缆，所述电缆具有导体和包覆导体的绝缘层，所述绝缘层外包覆有冷却层，所述冷却层内具有至少一条沿绝缘层长度方向延伸的冷却介质通道，所述冷却介质通道用于引入冷却介质对绝缘层进行冷却、散热。本实用新型专利技术能够使绝缘层向外辐射的热量被冷却介质有效、可靠、迅速地大幅消除，辐射作用在冷却层外的热量合理、可控、安全，以满足新能源汽车的特殊使用要求，它具有结构简单、成型方便、成型难度小、成型成本低、结构紧凑、柔韧度好、散热效果优异、阻燃性能高、可靠性高、安全性好、实用性强等特点，能够在各种恶劣环境下可靠、安全、稳定地服役、运行。

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车用软电缆
本技术涉及电缆，具体是一种新能源汽车用的软电缆，特别是一种新能源汽车车载用的高压软电缆。
技术介绍
充电汽车作为一种新能源汽车，其具有传统燃油汽车无可比拟的节能优势，是未来汽车发展的大势所趋。近年来，新能源充电汽车发展迅速、市场普及率较高。虽然新能源充电汽车在节能方面具有诸多优势，但限制其推广发展的主要技术瓶颈就是如何确保其动力源运行的可靠性和稳定性。提高新能源充电汽车动力源运行的可靠性和稳定性，就需要新能源充电汽车必须具有较大容量的电池、高压电动机和控制器等电气设备，这些电气设备之间的电力供应就需要对应的高压电缆来连接，即车载高压软电缆。目前，新能源充电汽车用的高压软电缆为普通的高压电缆，其主要是由从内而外依次包覆在一起的单芯铜导体、绝缘层、屏蔽层和护套层组成，且护套层通常采用塑料成型。新能源充电汽车在实际使用过程中，其车载高压软电缆的导体上设计的温度通常高达120℃以上，且高压软电缆在车内处于相对的密闭环境中；如此，车载高压软电缆的本体发热严重、且散热环境不良，使得绝缘层外表面处的温度高达100℃，最终作用在护套层上的温度高达80～90℃，这容易造成电缆本身或车内环境的局部温度过高，进而引起火灾，使得应用在新能源汽车上的现有高压软电缆具有较大的安全隐患。上述高压软电缆所存在的散热不足、易引发安全隐患的技术问题，很难以简单地成型材料替换（包括阻燃材料）来解决，最好的解决方式是对电缆的成型结构作出创新、改变，以包括空气在内的冷却介质进行强制冷却而实现优异的散热性能，最终确保新能源充电汽车动力源运行的可靠性和稳定性。然而，纵观电缆行业，至今未见可应用于新能源汽车的、具有强制散热冷却功能的电缆问世。在已公开的中国专利文献中，有应用于高层建筑的中空自冷电缆技术被披露，例如名称为“中空自冷电缆”（公开号：CN101546626，公开日：2009年9月30日）、“一种高层建筑配电系统的自冷却电缆”（公开号：CN202796208，公开日：2013年3月13日）的技术；这些技术虽然是在电缆内引入冷却介质-空气以实现电缆强制散热的自冷却，即它们是在中空的导体内设置中空的金属管，使金属管的中空形成冷却介质通道，以实现导体散热的冷却。但是，此类自冷电缆不仅存在成型截面大、结构体积大、加工难度大、导体耗材多、加工成本高等技术问题，不适用于容置空间紧凑的新能源充电汽车；而且，它们仅能通过中空的金属管在导体中心对导体进行散热，无法直接、有效、可靠地散去导体直接辐射作用在绝缘层上的热量，也就是说，导体外所包覆绝缘层的承受热量依然较高，而绝缘层辐射作用在防护层（或护套层）上的温度亦依然较高，可见，这些技术的散热、自冷效果有限，可靠性和实用性较显不足。
技术实现思路
本技术的技术目的在于：针对上述新能源汽车的特殊性和现有电缆技术的不足，提供一种结构简单且紧凑、成型难度小且成本低、散热效果优异、阻燃性能高、可靠且安全的新能源汽车用软电缆。本技术实现其技术目的所采用的技术方案是：一种新能源汽车用软电缆，所述电缆具有导体和包覆导体的绝缘层，所述绝缘层外包覆有冷却层，所述冷却层内具有至少一条沿绝缘层长度方向延伸的冷却介质通道，所述冷却介质通道用于引入冷却介质对绝缘层进行冷却、散热。作为优选方案之一，所述冷却层以高强度阻燃材料成型、冷却层上的冷却介质通道为多条，这些冷却介质通道以周向分段的方式分布在绝缘层的外周。进一步的，所述冷却层的成型材料为高强度、低烟、无卤的聚烯烃材料，所述聚烯烃材料的硬度为邵氏85～90A。所述冷却层上的冷却介质通道为三条或四条，这些冷却介质通道以周向等距均匀分段的方式分布在绝缘层的外周，相邻冷却介质通道的径向中线之间的夹角为120°或90°。作为优选方案之一，所述冷却层上的冷却介质通道主要由一体的支撑骨和外围被构成，所述支撑骨分处在外围被的两端、且支撑骨的内壁抵接在绝缘层外壁上，所述外围被被支撑骨径向支撑、外围被与绝缘层之间形成间隙空间，所述外围被的内壁与两侧支撑骨的侧壁之间围成截面呈U型的、用于引入冷却介质的冷却介质通道，所述冷却介质通道的径向内部开口作用在绝缘层的外壁上。进一步的，所述冷却层上的冷却介质通道的截面呈外大、内小的扇形状。作为优选方案之一，所述冷却层上的冷却介质通道内引入的冷却介质为空气。作为优选方案之一，所述绝缘层为厚度0.80～2.8mm的耐高温陶瓷化硅橡胶结构。作为优选方案之一，所述冷却层外包覆有铠装层。进一步的，所述铠装层为铝合金材料制成的联锁金属铠装层，所述联锁金属铠装层的厚度为0.2～0.5mm、弓高为1～4mm、节距为3～10mm。再进一步的，所述铝合金材料为高强度的8030铝合金带。作为优选方案之一，所述冷却层和铠装层之间设有包带层，所述包带层绕包在冷却层的外表面。进一步的，所述包带层为厚度0.3mm的半导电阻水带结构，所述包带层的重叠率为10～50%。作为优选方案之一，所述导体为第6种软铜导体或者第6种镀锡软铜导体，所述软铜导体的组成铜丝的直径为0.15～0.31mm。本技术的有益技术效果是：1.本技术在不影响导体结构布局的前提下，在绝缘层的外部包覆了具有冷却介质通道的冷却层，从而在使用时，通过在冷却层的冷却介质通道内引入冷却介质以对绝缘层的外表面进行直接、有效、可靠、优异地强制冷却、散热，使绝缘层向外辐射的热量被冷却介质有效、可靠、迅速地大幅消除，辐射作用在冷却层外的热量合理、可控、安全，以满足新能源汽车的特殊使用要求，它具有结构简单、成型方便、成型难度小、成型成本低、结构紧凑、柔韧度好、散热效果优异、阻燃性能高、可靠性高、安全性好、实用性强等特点，能够在各种恶劣环境下可靠、安全、稳定地服役、运行；2.本技术的冷却层结构能够使冷却介质通道合理、有效、可靠地包围绝缘层外表面，同时能够合理、有效、可靠地增大冷却介质与绝缘层外表面的换热面积，亦能够有效地增强电缆的整体结构强度和柔韧性，在降低成型难度的同时进一步增强了散热效果；3.本技术所采用的冷却介质能够以其自然（或强制）流动实现良好的携带散热，热交换效果好，而且可操作性强，成本可以忽略不计，方便、可靠、实用；4.本技术所采用的绝缘层是耐温180℃的陶瓷化硅橡胶绝缘，其耐温等级明显高于常规的TPE绝缘和辐照交联聚烯烃绝缘，柔韧性也高于普通绝缘，若在火焰环境中，陶瓷化硅橡胶绝缘能迅速变成类似陶瓷化的硬壳，确保导体不短路，可见，本技术的阻燃性能高、绝缘性能亦高，安全、可靠性更好；5.本技术的铠装层既具有良好的柔软性、又具有良好的抗挤压性、还具有优异的阻燃性，能够有效、可靠地确保遇明火时电缆不自燃，阻燃特性满足最高阻燃等级ZA特性的技术要求，进一步保证并提高了其安全性和可靠性，阻燃性能极高；6.本技术的包带层能够实现一定的缓冲和阻水作用，以提高本技术抗振和抗水性能，进一步增强了本技术的实用性。附图说明图1是本技术的一种结构示意图。图中代号含义：1—导体；2—绝缘层；3—冷却层；31—支撑骨；32—外围被；33—冷却介质通道；4—包带层；5—铠装层。具体实施方式本技术为新能源汽车、尤其是新能源充电汽车用的软电缆、尤其是高压软电缆，该电缆通常是以车载方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车用软电缆，所述电缆具有导体（1）和包覆导体（1）的绝缘层（2），其特征在于：所述绝缘层（2）外包覆有冷却层（3），所述冷却层（3）内具有至少一条沿绝缘层（2）长度方向延伸的冷却介质通道（33），所述冷却介质通道（33）用于引入冷却介质对绝缘层（2）进行冷却、散热。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车用软电缆，所述电缆具有导体（1）和包覆导体（1）的绝缘层（2），其特征在于：所述绝缘层（2）外包覆有冷却层（3），所述冷却层（3）内具有至少一条沿绝缘层（2）长度方向延伸的冷却介质通道（33），所述冷却介质通道（33）用于引入冷却介质对绝缘层（2）进行冷却、散热。2.根据权利要求1所述新能源汽车用软电缆，其特征在于：所述冷却层（3）以高强度阻燃材料成型、冷却层（3）上的冷却介质通道（33）为多条，这些冷却介质通道（33）以周向分段的方式分布在绝缘层（2）的外周。3.根据权利要求1或2所述新能源汽车用软电缆，其特征在于：所述冷却层（3）上的冷却介质通道（33）主要由一体的支撑骨（31）和外围被（32）构成，所述支撑骨（31）分处在外围被（32）的两端、且支撑骨（31）的内壁抵接在绝缘层（2）外壁上，所述外围被（32）被支撑骨（31）径向支撑、外围被（32）与绝缘层（2）之间形成间隙空间，所述外围被（32）的内壁与两侧支撑骨（31）的侧壁之间围成截面呈U型的、用于引入冷却介质的冷却介质通道（33），所述冷却介质通道（33）的径向内部开口作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志现，吉鸿飞，杨春尧，刘惠华，邓春艳，
申请(专利权)人：特变电工德阳电缆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51