一种液冷线缆插头和液冷电缆的制作方法

1.本发明涉及电动汽车充电设备，尤其涉及一种液冷线缆插头和液冷电缆。


背景技术：

2.随着电动汽车的普及，充电设备应用日益广泛。充电过程中产生的热量限制了充电速度，充电速度慢，充电操作沉重不便成为制约电动汽车快速发展的一个重要因素。传统的液冷充电技术虽然能够实现大功率充电，但普遍存在着明显的局限性。
3.专利号为cn202020124091.0的一种新能源电动汽车充电插座用液冷线缆，包括插座壳体和设置在插座壳体内的dc+、dc-两个液冷插孔、以及若干信号线，还包括用于与车载电池组dc+、dc-极柱连接的两个液冷电极，以及分别连接在dc+液冷插孔与dc+液冷电极、dc-液冷插孔与dc-液冷电极之间的两根液冷电缆。所述液冷电缆包括用于导电的软体导线，用于冷却软体导线的冷却液内通道及冷却液外通道；所述冷却液内通道、冷却液外通道与液冷电极连接的一端，分别与进液口、出液口连通，与液冷插孔连接的一端与连通腔连通。在不增加现有电缆直径的前提下，使充电线缆承载的电流由现有的250a增加到600a，且可保证充电线缆的温升在可控范围内，同时，满足了用户对电动汽车在充电时间上的要求。但是，该实用新型的液冷插孔，包括内层空腔和外层空腔，结构复杂，制造难度较大；冠簧的散热性能不够好。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种制造难度较小、散热性能好的液冷线缆插头。
5.本发明要解决的另一个技术问题是提供一种与上述液冷线缆插头匹配的液冷电缆。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种液冷线缆插头，包括至少一个导电插销、与导电插销对应的液冷电缆和插销连接器，插销连接器包括壳体；液冷电缆包括同轴的外管、内管和位于内管中的软体导线，外管与内管之间的间隙为第一液流通道，内管与软体导线之间的间隙为第二液流通道；壳体包括与导电插销对应的液冷腔，壳体在液冷腔的前端包括与导电插销对应的插销孔，壳体在液冷腔的后端包括液冷电缆对应的电缆孔；导电插销的后部包括压接部和连接部，连接部位于压接部的后方，连接部的直径大于压接部的直径；导电插销的后端包括阶梯孔，阶梯孔的小孔穿过压接部，阶梯孔的大孔位于连接部，连接部前部包括与大孔连通的径向通孔；导电插销的后端从插销孔插入到液冷腔中，液冷电缆的前端从电缆孔插入到液冷腔中；液冷电缆软体导线的前端插入到阶梯孔的小孔中，与导电插销的压接部压接；液冷电缆内管的前端套接在连接部的后部，第二液流通道通过径向通孔和液冷腔与第一液流通道通连通。
7.以上所述的液冷线缆插头，壳体包括本体、前端盖和后端盖，前端盖固定在本体的前端，后端盖固定在本体的后端；前端盖包括所述的插销孔，后端盖包括所述的电缆孔；插
销连接器包括与导电插销对应的连接组件，连接组件包括限位支架，限位支架包括套筒，本体中液冷腔的内孔为前小后大的阶梯孔，限位支架的套筒布置在对应液冷腔阶梯孔的大孔中；套筒的前端面抵在本体阶梯孔的台阶上，套筒的后端面抵在液冷电缆外管的前端面上。
8.以上所述的液冷线缆插头，套筒为鼠笼栅格结构，限位支架包括复数根导流条，导流条的前端固定在套筒内壁的后端，复数根导流条沿套筒的周向分开布置，导流条的主体部分插入到液冷电缆外管与内管之间的间隙中。
9.以上所述的液冷线缆插头，连接组件包括管箍，内管的前端包括喇叭口，内管前端的喇叭口套在导电插销连接部的后端；管箍套在内管的喇叭口上。
10.以上所述的液冷线缆插头，前端盖通过螺钉固定在本体上，导电插销的的中部包括突缘，导电插销突缘的后面抵在前端盖上，导电插销突缘后方的轴颈与对应的插销孔通过第一密封圈密封；前端盖的后部包括与液冷腔对应的定位套筒，前端盖的定位套筒插入到对应液冷腔阶梯孔的小孔中，与对应液冷腔阶梯孔的小孔通过第二密封圈密封；连接组件包括电缆密封圈，电缆密封圈密封套筒和突缘；密封套筒插入到对应液冷腔阶梯孔的大孔中，液冷电缆的外管穿过密封套筒的内孔；电缆密封圈的突缘夹在后端盖的前端面与本体的后端面之间。
11.以上所述的液冷线缆插头，后端盖包括后板和环形侧板，环形侧板的后端与后板连接；环形侧板套在本体后端的外周，本体后端的外周包括复数个卡扣，环形侧板包括复数个卡扣孔，后端盖通过卡扣和卡扣孔与本体卡接。
12.一种液冷电缆，包括外管、内管和软体导线，软体导线布置在内管中，外管、内管和软体导线同轴，外管与内管之间的间隙为第一液流通道，内管与软体导线之间的间隙为第二液流通道。
13.以上所述的液冷电缆，内管与外管之间包括复数根径向连接筋条。
14.以上所述的液冷线缆，包括螺旋支撑条或波纹管，螺旋支撑条或波纹管布置在软体导线的外表面。
15.本发明的导电插销结构简单，便于制造和装配，导电插销和液冷电缆的冷却效果好，都能得到充分的散热。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
17.图1是本发明实施例液冷线缆插头的立体图。
18.图2是本发明实施例液冷线缆插头的分解图。
19.图3是本发明实施例液冷线缆插头的剖视图。
20.图4是本发明实施例导电插销的立体图。
21.图5是本发明实施例限位支架的立体图。
22.图6是本发明实施例液冷电缆的轴向剖视图。
23.图7是本发明实施例液冷电缆的横向剖视图。
24.图8是本发明实施例液冷电缆的立体图。
具体实施方式
25.本发明实施例液冷线缆插头的结构如图1至图8所示，包括两个导电插销100、两根液冷电缆200和插销连接器300，本发明实施例液冷线缆插头的液冷线缆插头有正、负极两个导电插销100和对应的两根液冷电缆200，可以构成完整输电线路。本发明实施例液冷线缆插头虽然展示完整输电线路的双插头结构，但其中任何一个插头都是可以是独立的液冷线缆插头。
26.液冷电缆200由绝缘套管和软体导线组成，绝缘套管包括同轴的外管51和内管52，软体导线53布置绝缘套管的内管52中，外管51、内管52和软体导线53同轴。外管51与内管52之间的间隙为第一液流通道54，内管52与软体导线53之间的间隙为第二液流通道55。内管52与外管51之间，即第一液流通道54中，有4根径向连接筋条56，以保持第一液流通道54通畅。软体导线53的外表面缠绕有螺旋支撑条或套有波纹管（图中未示出），以实现第二液流通道55通畅。径向连接筋条56和螺旋支撑条或波纹管使液冷电缆200具有良好的弯折及抗压性能。径向连接筋条56将外管51和内管52组合成整体的绝缘套管，绝缘套管可采用模具挤出工艺大规模生产，以降低线缆的成本。
27.插销连接器300的塑料壳体包括本体10、前端盖20和后端盖30。前端盖20固定在本体10的前端，后端盖30固定在本体10的后端。壳体中有两个液冷腔m，本体10的两个内孔11的两端由前端盖20和后端盖30密封，形成两个液冷腔m。本体10中液冷腔m的内孔11为前小后大的阶梯孔。前端盖20有两个插销孔21，后端盖30有两个电缆孔31。
28.导电插销100的前部有导电插销41，中部有突缘42，后部依次为压接部43和连接部44，连接部44的直径大于压接部43的直径。导电插销100的后端有一个轴向的阶梯孔45，阶梯孔45的大孔451位于连接部44，梯孔的小孔452穿过压接部43。连接部44的前部有一个与大孔451连通的径向通孔46。
29.导电插销100的后端从前端盖20的插销孔21插入到液冷腔m中，液冷电缆200的前端从电缆孔31插入到液冷腔m中。液冷电缆200软体导线53的前端插入到阶梯孔的小孔中，与导电插销100的压接部43压接。
30.内管52的前端有一个喇叭口521，内管52前端的喇叭口521套在导电插销100连接部44的后端。管箍57套在内管52的喇叭口521上，将内管52与导电插销100连接部44固定。
31.第二液流通道55通过径向通孔46与液冷腔m连通，液冷腔m与第一液流通道54通连通。
32.前端盖20通过螺钉（图中未示出）固定在本体10上，导电插销100中部突缘52的后端面抵在前端盖20上，导电插销100中部突缘52后方的轴颈与对应的插销孔21通过第一密封圈22密封。前端盖20的后部有两个与液冷腔m分别对应的定位套筒23，前端盖20的定位套筒23插入到对应液冷腔m阶梯孔的小孔111中，与对应液冷腔m阶梯孔的小孔111通过第二密封圈24密封。
33.插销连接器300包括与液冷腔m对应的连接组件，连接组件包括限位支架13和电缆密封圈32。
34.电缆密封圈32包括密封套筒321和突缘322。密封套筒321插入到对应液冷腔m阶梯孔的大孔112中，液冷电缆200的外管51穿过密封套筒321的内孔。电缆密封圈32的突缘322夹在后端盖30的前端面与本体10的后端面之间。
35.后端盖30包括后板33和环形侧板34，环形侧板34的后端与后板33连接。环形侧板34套在本体10后端的外周，本体10后端的外周有多个卡扣12。环形侧板34有多个对应的卡扣孔35，后端盖30通过卡扣12和卡扣孔35与本体10卡接。
36.限位支架13包括套筒131和多根导流条132，限位支架13的套筒布置在对应液冷腔m阶梯孔的大孔112中。套筒131的前端面抵在本体10阶梯孔中部的台阶113上，套筒131的后端面抵在液冷电缆200外管51的前端面上。
37.套筒131为鼠笼栅格结构，导流条132的前端固定在套筒131内壁的后端，多根导流条132沿套筒131的周向分开布置，导流条132的主体部分插入到液冷电缆200外管51与内管52之间的间隙中，起到支撑管壁的作用。
38.如图3所示，导电插销100在接触导电中产生大量的热量，导电插销100产生的热量能否被及时带走限制了充电功率的提升，导电插销100在压接部43的发热量最为集中。第二液流通道中的冷却液进入导电插销100阶梯孔45的大孔451中，然后通过径向通孔46进入液冷腔m。循环流动的冷却液在液冷腔m中与导电插销100的后部充分接触并带走大量的热，使导电插销100能够得到充分的冷却。在冷源液体泵提供的流体压力用下，冷却液从液冷腔m流出，进入液冷电缆200，沿线液冷电缆200的第一液流通道54回到冷源，导电插销100、两根液冷电缆200和插销连接器300配合冷源形成了完整的冷却液循环系统，都能得到充分的散热。
39.本发明实施例液冷线缆插头的装配过程如下，导电插销100的后部穿入前端盖20插销孔21，另一边液冷电缆200依次穿过后端盖30、电缆密封圈32、限位支架13和本体10。依据装配需要，线缆100外管51、内管52和软体导线53长度裁剪成阶梯形，软体导线53 最长，内管52次之，外管51最短。软体导线53的前端插入到导电插销100阶梯孔的小孔中，与导电插销100的压接部43待压接。电插销100的连接部44插入到液冷电缆200内管52前端的喇叭口521中。内管52前端的喇叭口521用环形的管箍57锁紧。然后利用工具将导电插销100的压接部43与软体导线53的前端压接。
40.液冷电缆200内管52前端的锁定和软体导线53的前端的压接完成后，将限位支架13的多根导流条132插入到外管51端部的第一液流通道54中，整理液冷电缆200长度，将前端盖20和后端盖30装配到本体10的两端，完成本发明实施例液冷线缆插头的装配。其中，密封盖7与本体10的固定方式可以是螺钉连接、超声波焊接或胶水粘接。
41.本发明以上实施例的液冷线缆插头有以下特点：1）本发明的导电插销结构简单，便于制造和装配，导电插销和液冷电缆的冷却效果好，都能得到充分的散热。
42.2）液冷电缆有同心的两个流道，软体导线包含在内层流道中。两层流道在径向是相邻的。冷却液在两层流道内的流动方向相反。
43.3）液冷电缆的内管与外管之间有支撑筋条，支撑筋条和流道的外壁可以模具挤出成型。支撑筋条有两重作用，一是内层流道的外壁和外层流道的外壁通过筋条连接成一个整体，二是筋条起到对流道外壁良好的支撑及保形作用。
44.4）插销连接器的液冷腔与液冷电缆构成独立的液冷循环回路。液冷电缆内层流道的流体来自冷源，经导电插销后部的径向通孔流入插销连接器的液冷腔，再沿液冷电缆的外层流道流回冷源。软体导线完全浸泡在内层流道的冷却液里，有很好的散热效果。
45.5）导电插销的线缆压接刘和冷却液导流区分开，而且导电插销和线缆的压接部在导流区域之前，不影响冷却液流过导电插销后部的空腔和径向通孔。而且软体导线的外径小于导电插销后部后部阶梯孔大孔的内径，液冷电缆 内管的前端包括喇叭口，便于液冷电缆与导电插销连接。
46.6）插销连接器液冷腔内孔为阶梯孔，阶梯孔的中部有一个限位台阶，限位支架的套筒布置在限位台阶在与液冷电缆外管的前端面之间，从而形成牢固稳定的液冷连接器模块。
47.液冷电缆的软体导线浸泡在内层流道的流体里，导体外围缠绕螺旋支撑条或增加金属波纹管，使液冷电缆具有良好的弯折及抗压性能，保证内层流道的畅通。