一种400A自然散热直流充电线缆及充电枪的制作方法

本技术涉及新能源电动车领域，尤其是涉及一种能够实现超级快速充电的400a自然散热直流充电线缆。

背景技术：

1、制约新能源电动汽车发展的主要因素有两个：一是电池续航能力短；二是充电用时长。

2、目前，家用或商用出租电动汽车每次充电大约用时1.5个小时，若要在30分钟内完成快充，就必须将充电桩的功率至少做到300千瓦以上，保证充电电流至少在400a以上。从技术上来说，300千瓦以上大功率直流电源的输出没有问题，难点在于充电线缆。如果继续使用现有的符合gb20234.3-2015标准的200a自然散热直流充电线缆，其承载的最大充电电流是250a，若让它来承载400a的充电电流会因过热而引发火灾事故。

3、图1示出的是现有200a自然散热直流充电线缆的截面图。以现有200a自然散热直流充电线缆的布局结构，若要承载400a的电流，只能继续增大dc+充电线114和dc-充电线115两根充电线的线径。这在理论上可行，但在实际上并不可行。因为现在的200a自然散热直流充电线缆的外径已达到38毫米，照此推算，400a的自然散热直流充电线缆，其外径接近70毫米。就充电而言，线缆太重，车主根本拿不动，而且线缆难以弯曲，很难实现与充电桩的连接。

4、公告号为cn 108538484 b的专利公开了一种大功率充电桩dc+与dc-串冷液冷电缆，公告号为cn 108320846 a的专利公开了一种大功率充电桩专用dc+与dc-并冷液冷电缆。由上述专利可知，使用液冷机和液冷电缆可以解决大功率充电线缆线径过粗和过热的问题。但是，液冷电缆同时也存在以下缺陷：

5、1、液冷机的运转耗费电能，并产生噪音；

6、2、冷却液带有0.4兆帕的压力，液冷电缆及充电枪存在漏液的风险；

7、3、液冷机的造价较高，成本约4000元左右。

8、因此，无论车企、还是车主均希望有一种不用液冷的、能够承载400a的自然散热直流充电线缆。同时还希望该充电线缆具备细、轻、软，使用体验感要好的特点。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种400a自然散热直流充电线缆及充电枪，采用如下技术方案：

2、一种400a自然散热直流充电线缆，其一端与充电枪连接，另一端与充电桩连接，在充电线缆的绝缘外被内同轴紧密排列有四圈导线，四圈导线的根数从外向内依次为十根、二十一根、十五根、六根；第一圈的导线为线径相同的粗导线，第二圈、第三圈、以及第四圈中的两根导线为线径相同的细导线；从功能上区分，第一圈的十根粗导线为充电线，第二圈中的十三根细导线为充电线，剩余的八根细导线为接地线；第三圈中的一根细导线为充电线，四根细导线为温度数据传输线，四根细导线为电子锁连接线，剩余的六根细导线为辅助电源线；第四圈中的两根细导线为辅助电源线，剩余的四根导线为具有屏蔽保护的通讯线。

3、进一步地改进技术方案，使用时，第一圈中的五根充电线为dc+充电线，剩余的五根充电线为dc-充电线；第二圈中的十三根充电线和第三圈中的一根充电线，其中的七根充电线通过铜鼻子并接成一根dc+充电线，剩余的七根充电线通过铜鼻子并接成一根dc-充电线。

4、进一步地改进技术方案，使用时，第二圈中的八根接地线通过铜鼻子并接成一根pe线。

5、进一步地改进技术方案，使用时，第三圈中的六根辅助电源线和第四圈中的两根辅助电源线，其中的四根辅助电源线通过铜鼻子并接成一根a+辅助电源线，剩余的四根辅助电源线通过铜鼻子并接成一根a-辅助电源线。

6、进一步地改进技术方案，所述温度数据传输线为t1+线、t1-线、t2+线和t2-线；所述电子锁连接线为pin1线、pin2线、el+线和el-线。

7、进一步地改进技术方案，第四圈中的四根通讯线合并为两根双并屏蔽线，其中的一根双并屏蔽线是cc1线和cc2线，另一根双并屏蔽线是s+线和s-线；在双并屏蔽线的外部包裹有铜丝编织的屏蔽网。

8、进一步地改进技术方案，在充电线、接地线、温度数据传输线、电子锁连接线和辅助电源线的外部包裹有绝缘套，绝缘套的材质为tpe、或为f46、或为聚酰亚胺。

9、进一步地改进技术方案，在各圈导线之间设置有包带，包带由无纺布带或金属箔带缠绕而成。

10、进一步地改进技术方案，在第一圈的十根充电线之间的空隙内填充有填充物，填充物的材质或为pp、或为玻纤绳、或为吸热导热材料。

11、一种充电枪，其特征是：充电枪的输入端与所述充电线缆连接。

12、由于采用上述技术方案，相比背景技术，本实用新型具有如下有益效果：

13、1、本充电线缆能够在保证400a充电功率的前提下，最大限度地减少线缆的线径，将使充电线缆的线径由38毫米缩小至27.5毫米，弯曲半径由230毫米缩小至120毫米。本充电线缆具备细、轻、软的特点，大幅提高了用户的使用体验感，使充电操作变得轻松。

14、2、本充电线缆的布局合理，外部较粗的导线对内部较细的导线起到了保护作用，而且周向均布结构消除了充电线缆在弯曲方向上的各向异性。受拉时，各导线可以均匀分散拉力，提高了充电线缆的抗拉性能。

15、3、在同样的承载下，本充电线缆内导线的总截面面积较小，节约了铜材。

16、4、本充电线缆对电流的承载能力大，自然散热的效果好，温升低。

17、5、不需要使用液冷机，不存在因使用液冷机而带来的问题。

技术特征：

1.一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：在充电线缆的绝缘外被内同轴紧密排列有四圈导线，四圈导线的根数从外向内依次为十根、二十一根、十五根、六根；第一圈的导线为线径相同的粗导线，第二圈、第三圈、以及第四圈中的两根导线为线径相同的细导线；从功能上区分，第一圈的十根粗导线为充电线，第二圈中的十三根细导线为充电线，剩余的八根细导线为接地线；第三圈中的一根细导线为充电线，四根细导线为温度数据传输线，四根细导线为电子锁连接线，剩余的六根细导线为辅助电源线；第四圈中的两根细导线为辅助电源线，剩余的四根导线为具有屏蔽保护的通讯线。

2.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：使用时，第一圈中的五根充电线为dc+充电线，剩余的五根充电线为dc-充电线；第二圈中的十三根充电线和第三圈中的一根充电线，其中的七根充电线通过铜鼻子并接成一根dc+充电线，剩余的七根充电线通过铜鼻子并接成一根dc-充电线。

3.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：使用时，第二圈中的八根接地线通过铜鼻子并接成一根pe线。

4.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：使用时，第三圈中的六根辅助电源线和第四圈中的两根辅助电源线，其中的四根辅助电源线通过接线端子并接成一根a+辅助电源线，剩余的四根辅助电源线通过接线端子并接成一根a-辅助电源线。

5.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：所述温度数据传输线为t1+线、t1-线、t2+线和t2-线；所述电子锁连接线为pin1线、pin2线、el+线和el-线。

6.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：第四圈中的四根通讯线合并为两根双并屏蔽线，其中的一根双并屏蔽线是cc1线和cc2线，另一根双并屏蔽线是s+线和s-线；在双并屏蔽线的外部包裹有铜丝编织的屏蔽网。

7.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：在充电线、接地线、温度数据传输线、电子锁连接线和辅助电源线的外部包裹有绝缘套，绝缘套的材质为tpe、或为f46、或为聚酰亚胺。

8.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：在各圈导线之间设置有包带，包带由无纺布带或金属箔带缠绕而成。

9.如权利要求1所述的一种400a自然散热直流充电线缆，其特征是：在第一圈的十根充电线之间的空隙内填充有填充物，填充物的材质或为pp、或为玻纤绳、或为吸热导热材料。

10.一种充电枪，其特征是：充电枪的输入端与权利要求1-9任一所述充电线缆连接。

技术总结
一种400A自然散热直流充电线缆及充电枪，在充电线缆的绝缘外被内同轴紧密排列有四圈导线，四圈导线的根数从外向内依次为十根、二十一根、十五根、六根；第一圈的导线为线径相同的粗导线，第二圈、第三圈、以及第四圈中的两根导线为线径相同的细导线。本充电线缆在保证充电功率的前提下，最大限度地减少线缆的线径，将使线缆的线径27.5毫米，弯曲半径缩小至120毫米。本充电线缆具备细、轻、软的特点，大幅提高了用户的使用体验感，使充电操作变得轻松。在同样的承载下，本充电线缆的导电截面积小、散热面积大，不仅节约了铜材，而且消除了各向异性、提高了充电线缆的抗拉性能。

技术研发人员：臧昊哲,张金龙,张金成,臧重庆
受保护的技术使用者：洛阳正奇机械有限公司
技术研发日：20230830
技术公布日：2024/3/27