充电设备及车辆制造技术

本实用新型专利技术描述了充电设备及车辆的实施方案。充电设备包括一根或多根导电电缆；导热护套，所述导热护套密封地封闭所述一根或多根导电电缆的至少一部分，其中所述导热护套的内表面与所述一根或多根导电电缆的外表面之间存在密封体积；以及占据所述密封体积的导热且电绝缘的气体。本实用新型专利技术的充电设备及车辆能够缩短电动车辆的充电时间，以及改善电动车辆的性能、安全性和可靠性。

Charging equipment and vehicles

The utility model describes an implementation scheme of a charging device and a vehicle. The charging device includes one or more conductive cables, a heat conducting sheath which seals at least a part of the one or more conductive cables, wherein there is a seal volume between the inner surface of the heat conducting sheath and the outer surface of the one or more conductive cables, and a heat conducting and electrically insulated gas occupying the sealing volume. The charging device and vehicle of the utility model can shorten the charging time of the electric vehicle, and improve the performance, safety and reliability of the electric vehicle.

【技术实现步骤摘要】
充电设备及车辆
所公开的实施方案整体涉及充电设备，并且具体地但非排他性地涉及用于电动车辆的充电设备及包含该充电设备的车辆。
技术介绍
燃气动力车辆正逐渐被部分电动或全电动的车辆取代。迄今为止，电动车辆的发展趋势一直限于客运车辆，但像特斯拉公司(Tesla)这样的制造商在工厂中已经拥有诸如卡车的商用车辆。有些政府已强制要求截止某一年度完全转变为电动车辆。尽管电动车辆具有明显的必然性，但它们的广泛运用仍面临障碍。所有电动车辆都使用电池向驱动电动车辆的马达提供电力，并且这些电池都需要在特定运行时间段之后充电。运用所面临的一个障碍是在车辆电池耗尽之后对这些电池进行充电所需的时间。对电动车辆的电池进行充电明显慢于在燃气动力车辆中加入汽油；为了使电动车辆可与燃气动力车辆竞争，必须缩短电池充电时间。为了减少电池充电时间，电动车辆制造商已开发了充电站，这些充电站以非常高的电流(例如约350A的电流)运行。这已将车辆电池的充电时间缩减到30分钟与1小时之间，这是一项实质性改进。但是尽管以高电流进行充电显著减少了充电时间，这也带来了若干附带问题。除了别的以外，高电流需要具有大横截面积的导体；为了充分传导350A，铜电缆必须具有70-95mm的直径，这使其变得很重。而且，考虑到铜的现行价格，如果导体具有任何长度，都会较昂贵。可使用诸如铝的其他材料，但它们存在其他缺点。另一个问题是输送这样高的电流会使导体变得非常热。除了别的以外，该热量会增大导体的电阻并降低其充电效率。并且电缆在其寿命中经历的加热和冷却循环-以及对应的热膨胀和收缩循环-会在电缆所连接到的部件中产生应力，从而缩短其寿命。最后，电缆的高温可能给用户带来安全隐患。
技术实现思路
本技术提供了一种充电设备及车辆，能够缩短电动车辆的充电时间，以及改善电动车辆的性能、安全性和可靠性。本技术描述了一种充电设备，该充电设备涉及气冷充电电缆的实施方案。该充电设备包括一根或多根导电电缆。导热护套密封地封闭一根或多根导电电缆的至少一部分，其中导热护套的内表面与一根或多根导电电缆的外表面之间存在密封体积，并且导热且电绝缘的气体占据该密封体积。进一步地，所述一根或多根导电电缆包括沿第一方向输送电流的第一电缆，以及沿与所述第一方向相反的第二方向输送电流的第二电缆。进一步地，所述充电设备还包括电绝缘膜，所述电绝缘膜定位在所述第一电缆与所述第二电缆之间并且跨越所述导热护套的长度和内径。进一步地，所述导热护套包括一个或多个端盖，所述一根或多根导电电缆穿过所述一个或多个端盖。进一步地，所述充电设备还包括沿所述导热护套的所述内表面定位的衬垫。进一步地，所述充电设备还包括将所述一根或多根导电电缆与所述端盖分开的电绝缘密封件。进一步地，所述导热护套由金属或导热非金属制成。本技术还描述了包括一种车辆，该车辆涉及气冷充电电缆的车辆的实施方案。该车辆包括动力传动系统，该动力传动系统包括耦接到车辆的车轮中的至少一个车轮的一个或多个电动马达。电池安装在车辆中并电耦接到一个或多个电动马达。充电设备安装在车辆中并电耦接在电池与车辆外部上的充电端口之间。充电设备包括一根或多根导电电缆；密封地封闭一根或多根导电电缆的至少一部分的导热护套，其中导热护套的内表面与一根或多根导电电缆的外表面之间存在密封体积；以及占据该密封体积的导热且电绝缘的气体。进一步地，所述一根或多根导电电缆包括沿第一方向输送电流的第一电缆，以及沿与所述第一方向相反的第二方向输送电流的第二电缆。进一步地，所述车辆还包括电绝缘膜，所述电绝缘膜定位在所述第一电缆与所述第二电缆之间并且跨越所述导热护套的长度和内径。进一步地，所述导热护套包括一个或多个端盖，所述一根或多根导电电缆穿过所述一个或多个端盖。进一步地，所述车辆还包括沿所述导热护套的所述内表面定位的衬垫。进一步地，所述车辆还包括将所述一根或多根导电电缆与所述端盖分开的电绝缘密封件。进一步地，所述导热护套由金属或导热非金属制成。本技术的充电设备及车辆，通过在导电电缆和导热护套之间形成密封空间，并且在密封空间填充导热且电绝缘的气体，当电流流过导电电缆时，热量从导电电缆传递到导热气体，从导热气体传递到导热护套，再从导热护套传递到大气。因此，本技术的充电设备及车辆使得允许以基本上较高的电流、电压和功率对电动车辆进行充电，从而缩短了电动车辆的充电时间，改善了电动车辆的性能、安全性和可靠性，降低了由与充电相关的热问题引起的电动车辆修理成本，减少了所需的材料量并因此降低成本，推动了电动车辆的运用，并且降低了因原材料导致的不必要消耗和电的低效使用所引用的环境影响。附图说明参考以下附图描述了本技术的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另外指明，否则相同附图标记在各种不同视图中指代相同的部件。图1A至图1B是液冷充电电缆的实施方案的示意图。图2是包括车载液冷充电电缆的实施方案的汽车的框图。图3是液冷充电电缆的汽车实施方案的框图。图4A是液冷充电电缆的实施方案的剖面图。图4B是导体与冷却管之间的界面的实施方案的放大剖面图，如图4A的圈定区域中所示。图5A至图5B是使用多个液冷导体的电缆的实施方案的剖面图。图6A至图6B是气冷充电电缆的实施方案的平面图和剖视图，图6B是基本上沿图6A中的剖面线B-B截取的横截面。图7A至图7B是气冷充电电缆的另一个实施方案的平面图和剖视图，图7B是基本上沿图7A中的剖面线B-B截取的横截面。图8是气冷充电电缆的另一个实施方案的剖视图。具体实施方式下文讨论了液冷和气冷充电电缆的实施方案。在液冷实施方案中，一根或多根导电电缆各自具有一组冷却管，该组冷却管被定位成与其相应电缆热接触。当电流过一根或多根电缆时，工作流体(其在一个实施方案中可为汽车防冻剂)循环穿过冷却管以冷却电缆。诸如泵和换热器的附加元件可用于增强穿过冷却管的循环和从系统的传热。在气冷实施方案中，一根或多根导电电缆的至少一部分被密封在导热护套内，使得在一根或多根电缆的外表面与护套的内表面之间形成密封体积。电绝缘但导热的气体用于填充密封体积。当电流过一根或多根电缆时，热量从电缆传递到导热气体，从导热气体传递到导热护套，并且从导热护套传递到大气。除了别的以外，所公开的实施方案的目标包括允许以基本上较高的电流、电压和功率对电动车辆进行充电，从而通过缩短电动车辆的充电时间而推动电动车辆的运用；通过改善电动车辆的性能、安全性和可靠性，推动电动车辆的运用和使用；通过降低可由与充电相关的热问题引起的电动车辆修理成本，推动电动车辆的运用和使用；通过减少所需的材料量并因此降低成本，推动电动车辆的运用；并且降低因原材料的不必要消耗和电的低效使用所引起的环境影响。尽管所公开的实施方案大多数被描述为用于全电动车辆，但是在其他实施方案中，所公开的液冷和气冷充电电缆可用于部分电动(即，混合动力)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电设备，包括：/n一根或多根导电电缆；/n导热护套，所述导热护套密封地封闭所述一根或多根导电电缆的至少一部分，其中所述导热护套的内表面与所述一根或多根导电电缆的外表面之间存在密封体积；和/n占据所述密封体积的导热且电绝缘的气体。/n

【技术特征摘要】
20180105 US 15/863,8401.一种充电设备，包括：
一根或多根导电电缆；
导热护套，所述导热护套密封地封闭所述一根或多根导电电缆的至少一部分，其中所述导热护套的内表面与所述一根或多根导电电缆的外表面之间存在密封体积；和
占据所述密封体积的导热且电绝缘的气体。


2.根据权利要求1所述的充电设备，其中所述一根或多根导电电缆包括沿第一方向输送电流的第一电缆，以及沿与所述第一方向相反的第二方向输送电流的第二电缆。


3.根据权利要求2所述的充电设备，还包括电绝缘膜，所述电绝缘膜定位在所述第一电缆与所述第二电缆之间并且跨越所述导热护套的长度和内径。


4.根据权利要求1所述的充电设备，其中所述导热护套包括一个或多个端盖，所述一根或多根导电电缆穿过所述一个或多个端盖。


5.根据权利要求4所述的充电设备，还包括沿所述导热护套的所述内表面定位的衬垫。


6.根据权利要求4所述的充电设备，还包括将所述一根或多根导电电缆与所述端盖分开的电绝缘密封件。


7.根据权利要求1所述的充电设备，其中所述导热护套由金属或导热非金属制成。


8.一种车辆，包括：
动力传动系统，所述动力传动系统包括耦接到所述车辆的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，肖恩·史洛韦斯科，奥兰多·雷耶斯，克里斯托弗·埃克特，
申请(专利权)人：南京知行新能源汽车技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32