用于机动车的充电线路装置的制作方法

文档序号:38533131发布日期:2024-07-01 23:24阅读:98来源:国知局

本发明涉及一种用于机动车的电池的充电线路装置,其包括充电线路,该充电线路具有至少一个导线以及位于电池侧和位于用于连接到车辆外部的充电站的充电接口侧的相应端部,并且在该充电线路中布置有能够被冷却流体穿流的冷却通道组件,该冷却通道组件包括至少一个冷却通道。


背景技术:

1、从us2016/0200206a1已知一种用于可电气运行的车辆的充电系统。该充电系统包括能量源和电缆,电缆在一个端部处固定在能量源上,在另一端部处与充电系统的连接元件连接。连接元件可与该可电气运行的机动车的充电接口连接,以便为该机动车充电。因此,该充电系统是车辆外部的充电系统,通过该充电系统可为机动车的充电提供电能。在这种情况下规定,电缆和连接元件通过冷却回路进行冷却,使得充电系统能以特别高的功率为机动车提供电能。

2、如果充电系统以特别高的功率提供电能,则机动车的电池的充电速度取决于机动车对电能的最大接收功率。为了能够使机动车对电能的接收功率特别大,符合目的的是,还冷却充电线路,该充电线路的各端部连接电池与用于连接到车辆外部的充电站的充电接口。

3、例如,为此从de102018215875a1已知一种用于机动车的电池的充电线路装置,其具有充电线路,该充电线路具有至少一个导线以及位于电池侧和用于连接到车辆外部的充电站的相应端部。为了冷却该充电线路装置,在该充电线路中布置有能够被冷却流体穿流的冷却通道。为此,所述至少一个导线可以具有能够被冷却流体穿流的冷却通道。作为冷却流体建议使用水-乙二醇混合物。这需要对用于引导冷却流体的冷却通道进行电绝缘。通过对充电线路装置进行冷却,能够实现从车辆侧充电接口到机动车的电池的特别高的电能传输功率。


技术实现思路

1、本发明的任务是提供一种在结构和功能上改进的用于机动车的电池的充电装置,其能够使机动车对电能的接收功率特别高。

2、根据本发明,该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于机动车的电池的充电线路装置解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利实施方案。

3、建议了一种用于机动车的电池的充电线路装置。电池特别是高压存储装置,通过其可以为机动车的电气驱动系统提供电能,从而电气驱动机动车。机动车特别是可电气运行的汽车,特别是可电气运行的乘用车。该充电线路装置具有至少一个导线以及位于电池侧和位于用于连接到车辆外部的充电站的充电接口侧的相应端部。因此,所述至少一个导线特别是充电电缆。在充电线路中布置有能够被冷却流体穿流的冷却通道组件,该冷却通道组件包括至少一个冷却通道。该充电线路装置的特征在于冷却流体为浸入式流体。

4、为了能够使机动车对来自车辆外部的充电站的电能的接收功率特别高,如在de102018215875a1中规定的,冷却通道组件可以通过布置在车辆侧的冷却装置被供应以冷却流体。因此,充电线路将车辆侧的充电接口(其可与车辆外部的充电站的对应的连接元件连接)与机动车的电池电连接。这意味着,所述至少一个导线可分别与电池和车辆侧的充电接口电连接。车辆侧的充电接口是充电插座形式的充电元件。包括所述至少一个导线的充电线路例如具有两个接线元件,这些接线元件中的各一个布置在充电线路的相应端部处。充电线路可通过这些接线元件与电池和车辆侧的充电接口电连接以传输电能。

5、为了冷却充电线路装置,所述至少一个导线具有能够被冷却流体穿流的冷却通道组件。冷却通道组件不仅与接线元件流体连接,而且还与所述至少一个导线流体连接。根据本发明,作为冷却流体使用浸入式流体,例如基于氟或基于石蜡的油。因此,充电线路通过具有电绝缘特性的冷却流体进行冷却。

6、使用电绝缘的冷却流体在此能够实现期望的简单机械结构,因为在绝缘方面不必采取特殊的预防措施。迄今为止,浸入式冷却只用于变压器。浸入式冷却在此能够实现从内部(内部冷却)和从外部(外部冷却)对载流导体的冷却。浸入式冷却的另一个优点是,不必设置单独的热交换器来实现期望的冷却功率。这也有利于期望的简单机械结构。

7、同时,由于冷却,充电线路可以将特别高的电功率从车辆侧的充电接口传输到电池,这在充电线路及其至少一个导线构造为高压导体时特别重要。众所周知,要传输到充电线路中的电能的传输功率越高,作为传输介质的充电线路中的温度就越高。因此,传输介质的最高温度预定传输介质的最大电能传输功率(如果传输介质不被冷却的话)。

8、如果使用浸入式流体主动去除载流传输介质的热量,从而去除充电线路的热量,则可以实现特别高的电能传输功率,因为与未冷却的传输介质相比,传输介质在传输电能时由于冷却而升温较少,因此只有在最大传输功率与未冷却的传输介质相比较大时才达到最高温度。由于冷却在充电线路及其至少一个导线的整个长度上进行,因此被冷却的充电线路装置能够实现从车辆侧的充电接口到机动车的电池的特别高的电能传输功率。因此,这能够实现机动车对从车辆外部的充电站接收的电能的特别高的接收功率。

9、根据一个符合目的的实施方案,充电线路包括导线对,该导线对由第一导线和第二导线构成。换句话说,电池和车辆侧的充电接口通过这两个导线相互连接。在这种情况下,各导线优选连续平行地或基本平行地从电池延伸到车辆侧的充电接口。

10、符合目的的是,冷却通道组件包括与其对应的冷却通道对,该冷却通道对由第一冷却通道和第二冷却通道构成。换句话说,连接电池和车辆侧的充电接口的导线在整个长度上都由该冷却通道对进行冷却。因此,不仅导线从电池与车辆侧的充电接口平行地延伸,而且冷却通道组件的与其对应的冷却通道也平行地延伸。

11、另一个符合目的的实施方案是,冷却通道组件构造为封闭的冷却回路。在位于电池侧和位于充电接口侧的相应端部上设有偏转部,通过该偏转部可将冷却流体从至少一个冷却通道偏转到至少另一个冷却通道中,其中冷却流体通过泵在冷却回路中被输送。通过系统的偏转部,从其中一个导线接收的冷却流体通过该偏转部被导入另一个导线中。因此,冷却流体从电池朝车辆侧的充电接口的方向流入第一导线,并从车辆侧的充电接口朝电池的方向流入另一导线。偏转部可以布置在充电线路的配设给电池的端部和/或配设给车辆侧的充电接口的端部上。例如,偏转部布置在其中一个接线元件中或靠近该接线元件布置。替代地,偏转部可以集成到充电接口中。优选地,偏转部尽可能靠近充电接口设置。

12、由于偏转部,两个冷却通道中的冷却流体的流动方向沿相反的方向延伸。由此可以实现u形的冷却流体引导,其形成封闭的冷却回路。由此能特别简单且有效地冷却充电线路。

13、根据另一个符合目的的实施方案,泵布置在冷却回路的均衡贮存器中,该泵将冷却流体在冷却回路中输送通过两个冷却通道。由此冷却装置可以节省空间地构造。在均衡容器中,通过泵从一个冷却通道中抽取冷却流体并将冷却流体压入另一个冷却通道。均衡容器是用于泵的回流部。

14、还符合目的的是,冷却回路是独立于电池冷却系统的冷却回路。由此,浸入式流体可用作用于充电线路装置的冷却流体,而与用于电池冷却系统的冷却流体无关。由此,充电线路装置可以通过结构简单的机构进行高效冷却。此外,能够实现结构简单的构造。

15、根据第一替代方案,充电线路的至少一个导线是波导管,冷却流体在波导管的内部被引导。换句话说,充电管路的至少一个导线在内部进行冷却,因此导线和冷却通道形成一个单元。由于浸入式流体的电绝缘特性,无需采取电绝缘预防措施。由此意味着波导管的内壁不衬有电绝缘体。换句话说,波导管的内壁构造为没有电绝缘体,这使得导体的实施和制造特别简单。

16、还符合目的的是,充电线路的导线至少在其位于电池侧和位于充电接口侧的相应端部上、优选在整个长度上分别构造为矩形导体。矩形导体特别是高压导体。由此,充电线路的导线可以在空间上相互靠近地布置,同时实现在空间上紧凑的充电线路布置。此外,能够以特别简单的方式实现封闭的冷却回路。

17、为此符合目的的是,矩形导体彼此叠置。特别是规定,每个矩形导体在其位于电池侧和/或位于充电接口侧的相应端部上具有空隙部,各空隙部相互面对。因而,可以通过两个空隙部实现所述偏转部,通过该偏转部能够将冷却流体从至少一个冷却通道偏转到至少一个冷却通道。在这种情况下,冷却通道同时是充电线路的导线。

18、符合目的的是,两个矩形导体通过连接空隙部的由绝缘材料制成的中空密封型材相互流体连接。作为绝缘材料例如可以使用epdm(乙烯-丙烯-二烯(单体)橡胶)。一方面,由此确保两个矩形导体之间的电绝缘。通过空心密封型材还可在两个矩形导体之间实现机械间隙。另一方面,通过中空密封型材实现所述偏转部,同时确保密封空隙部以防止浸入式流体泄漏。

19、在第二替代方案中,通过冷却通道组件利用外部冷却对充电线路的至少一个导线进行冷却。为此规定,至少一个冷却通道(其优选由电绝缘材料构成或在其外壁上具有电绝缘层)从外部面状地邻接充电线路。符合目的的是,冷却通道组件的冷却通道具有与充电线路的至少一个导线相反的轮廓。由此确保良好地热传递给浸入式流体。

20、替代地通过使充电线路的至少一个导体在外部绝缘,实现至少一个导体和冷却通道组件的电绝缘。其中引导浸入式流体的冷却通道可以由陶瓷或塑料形成,并直接压到充电线路的没有构造有绝缘部的一个或多个导线上。至少一个导线优选构造为圆形导体。

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