用于高电流应用的螺旋缠绕导体制造技术

所公开的技术涉及被配置用于高电流应用的电缆。该电缆包括具有被绝缘层围绕的导体的导电构件以及具有管状部分和冷却剂的冷却导管。冷却剂被配置为在管状部分内流动以冷却导体。导电构件沿冷却导管的长度围绕冷却导管螺旋缠绕，以增大导电构件与冷却导管之间的接触区域，从而改善热量从导电构件到冷却导管的传递。递。递。

Spiral wound conductors for high current applications

【技术实现步骤摘要】
用于高电流应用的螺旋缠绕导体
[0001]优先级
[0002]本专利申请要求35U.S.C.
§
119(e)下的2021年1月27日提交的标题为“Spiral Wound Conductor for High Current Applications”的美国专利申请第63/142,312号的权益，其内容全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开整体涉及电缆，并且更具体地涉及用于高电流应用的螺旋缠绕导体。

技术介绍

[0004]电动车辆的进步已经增加了对输送电力的充电设备的需求。一些应用(例如，某些快速充电车辆充电器)被设计成以100安培或更大的连续电流工作。通常，某个导体中的电流流动越高，生成的热量就越多。充电设备与车辆之间的导体的尺寸传统上被设计的更大以匹配更高的电流消耗。然而，通过增加导体的横截面面积，充电电缆的重量和体积可能变得过于笨重或沉重而无法处理或操纵。

技术实现思路

[0005]所公开的实施方案提供了一种被配置用于高电流应用的电缆。该电缆包括具有被绝缘层围绕的导体的导电构件以及具有管状部分和冷却剂的冷却导管。冷却剂被配置为在管状部分内流动以冷却导体。导电构件沿冷却导管的长度围绕冷却导管螺旋缠绕，以增大导电构件与冷却导管之间的接触区域，从而改善热量从导电构件到冷却导管的传递。
[0006]在一些实施方案中，公开了一种用于制造被配置用于高电流应用的电缆的方法。该方法包括以螺旋布置围绕冷却导管的长度缠绕导电构件；以及配置导电构件以增大导电构件与冷却导管之间的接触区域，从而改善热量从导电构件到冷却导管的传递。导电构件包括被绝缘层围绕的导体，并且冷却导管包括管状部分和冷却剂，冷却剂被配置为在管状部分内流动以冷却导体。
附图说明
[0007]通过参考以下结合了附图的描述可更好地理解本文的实施方案，其中类似的附图标号表示功能相同或类似的元件。应当理解这些附图仅示出了本公开的示例性实施方案，并且因此不被视为是对本公开范围的限制，因此将通过使用附图以另外的特定性和细节来描述和解释本文的原理，其中：
[0008]图1A示出了现有技术电缆的横截面。
[0009]图1B示出了具有冷却导管的现有技术电缆的横截面。
[0010]图2示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的透视图；
[0011]图3示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的侧横截
面视图；
[0012]图4示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的顶部横截面视图；
[0013]图5示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的剖面图；
[0014]图6示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的剖面图和细部图；
[0015]图7示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的横截面透视图；
[0016]图8示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆的横截面透视图；并且
[0017]图9示出了根据本主题技术的各个方面的用于制造被配置用于高电流应用的电缆的示例性方法。
具体实施方式
[0018]下面详细讨论本公开的各种实施方案。虽然讨论的是具体实施方式，但应当理解这仅仅为了说明目的而进行。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可以使用其他部件和配置。
[0019]某些应用，诸如涉及电动车辆的那些应用，需要高电流。通常，某个导体中的电流流动越高，由于电阻而生成的热量就越多。常规导体具有圆形周边，如图1A所示。此类传统导体104通常被绝缘体102单独围绕。因为在电缆101A
‑
C彼此相邻的区域105中，每个现有技术电缆101A
‑
C包括围绕导体104的绝缘体102，所以电缆的绝缘体102增大电缆101A
‑
C的尺寸，从而增加到其物理大小和重量，从而使它们难以处理。为了减小导体的电阻，可以增大导体104的横截面。然而，增大导体的大小也增大了导体的重量和体积，从而使导体过于笨重或沉重而无法处理或操纵。另选地，由于高电流生成的热量可以从导体传递到靠近导体设置的冷却导管。如图1B所示，现有技术系统可利用冷却导管111，其包括管112和在管112内流动的冷却剂114。导电构件101与冷却导管111之间的接触区域120由单个接触点组成，如在图1B所示的横截面中所观察的，从而由于导电构件101与冷却导管111之间的最小接触区域，使得经由传导进行的任何热传递效率低下。因此，需要一种用于高电流应用的电缆的某些实施方案，其有效且高效地传递由导体内的高电流流动生成的热量。
[0020]所公开的技术通过以下方法来解决具有冷却导管的传统导电构件的前述限制：利用沿着冷却导管的长度围绕冷却导管螺旋缠绕以增大导体与冷却导管之间的接触区域的导体，从而改善热量从导体到冷却导管的传递。
[0021]图2示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆200的透视图。电缆200包括导电构件201，该导电构件包括被绝缘层202围绕的导体204。导体204由具有低电阻的材料构成，并且可以由实心导电材料或绞合导电材料形成。在一个方面，导体204具有包括平坦或平面部分的轮廓或横截面，诸如正方形、矩形或具有平坦或平面部分的其它形状。绝缘层202由非导电材料形成，诸如橡胶、聚合物或表现出电绝缘特性的其它材料。
[0022]电缆200还包括冷却导管211，该冷却导管包括管状部分212和冷却剂214。在一个方面，管状部分212可以是中空的，以允许冷却剂214在其中流动。在此示例中，冷却剂214被配置为在管状部分212内流动以通过经由传导从导体204汲取走热量来冷却导体204。当冷却剂214在管状部分212内流动时，由于导体204与冷却剂214之间的温度差，热量从导体204传递到管状部分212。当冷却剂214流动通过管状部分212时，热量通过流动的冷却剂214从导体204耗散掉。冷却剂214可以是空气、液体，诸如溶剂、水、乙二醇混合物或如普通技术人员已知的任何其它液体或混合物以吸收热量。
[0023]第一散热器230A可以设置在冷却导管211的第一端部处，以朝向第一端部汲取由导体204生成的热量。另外，第二散热器230B可以设置在冷却导管211的第二端部处，以朝向第二端部汲取由导体204生成的热量。
[0024]图3示出了根据本主题技术的各个方面的被配置用于高电流应用的电缆200的侧横截面视图。导电构件201沿冷却导管211的长度围绕冷却导管211螺旋缠绕，以增大导电构件201与冷却导管211之间的接触区域220，从而改善热量从导电构件201到冷却导管211的传递。具体地，由于导电构件201的导体204具有与冷却导管211的管状部分212接触的平面表面206，因此与由现有技术电缆提供的接触区域120(如图1B所示)相比，与冷却导管211接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置用于高电流应用的电缆，所述电缆包括：导电构件，所述导电构件包括被绝缘层围绕的导体；冷却导管，所述冷却导管包括管状部分和冷却剂，所述冷却剂被配置为在所述管状部分内流动以冷却所述导体；并且其中所述导电构件沿所述冷却导管的长度围绕所述冷却导管螺旋缠绕，以增大所述导电构件与所述冷却导管之间的接触区域，从而改善热量从所述导电构件到所述冷却导管的传递。2.根据权利要求1所述的电缆，还包括围绕所述导电构件的外周边的外覆盖件。3.根据权利要求1所述的电缆，其中所述冷却剂包括液体。4.根据权利要求3所述的电缆，其中所述冷却剂包括溶剂、水和乙二醇混合物中的至少一者。5.根据权利要求1所述的电缆，其中所述导电构件具有矩形横截面。6.根据权利要求1所述的电缆，其中所述导电构件还包括被所述绝缘层围绕的第二导体。7.根据权利要求6所述的电缆，其中所述导电构件还包括被所述绝缘层围绕的第三导体。8.根据权利要求1所述的电缆，其中所述导电构件与所述冷却导管之间的所述接触区域包括平面表面。9.根据权利要求1所述的电缆，还包括设置在所述冷却导管的第一端部处以朝向所述第一端部汲取热量的第一散热器。10.根据权利要求9所述的电缆，还包括设置在所述冷却导管的第二端部处以朝向所述第二端部汲取热量的第二散热器。11.一种用于制造被配置用于高电流应用的电缆的方法，所述方法包括：以螺旋布置围绕冷却导管的长度缠绕导电构件；以及配置所述导电构件以增大所述导电构件与所述冷却导管之间的接触区域，从而改善热量从所述导电构件到所述冷却导管的传递；其中所述导电构件包括被绝缘层围绕的导体；并且其中所述冷却导管包括管状部分和冷却剂，所述冷却剂被配置为在所述管状部分内流动以冷却所述导体。12.根据权利要求11所述的方法，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁贯哲，J，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：