(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-05-17
(45)【発行日】2022-05-25
(54)【発明の名称】一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル
(51)【国際特許分類】
H01B 7/42 20060101AFI20220518BHJP
H02G 3/04 20060101ALN20220518BHJP
【FI】
H01B7/42 C
H02G3/04 081
(21)【出願番号】P 2020551464
(86)(22)【出願日】2019-03-25
(86)【国際出願番号】 CN2019079563
(87)【国際公開番号】W WO2019184882
(87)【国際公開日】2019-10-03
【審査請求日】2020-11-12
(31)【優先権主張番号】201810249723.3
(32)【優先日】2018-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201910116195.9
(32)【優先日】2019-02-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】201910116189.3
(32)【優先日】2019-02-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】520362491
【氏名又は名称】洛陽正奇机械有限公司
【氏名又は名称原語表記】LUOYANG ZHENGQI MECHANICAL CO., LTD
【住所又は居所原語表記】North of Shuikou Village,Mangshan Town,Laocheng District,Luoyang,Henan 471000 China
(74)【代理人】
【識別番号】100142804
【氏名又は名称】大上 寛
(72)【発明者】
【氏名】臧重慶
(72)【発明者】
【氏名】臧昊哲
(72)【発明者】
【氏名】楊国星
(72)【発明者】
【氏名】張艶麗
【審査官】中嶋 久雄
(56)【参考文献】
【文献】特表2017-507640(JP,A)
【文献】特開平08-273449(JP,A)
【文献】実開昭54-015778(JP,U)
【文献】特開2000-133058(JP,A)
【文献】実開平02-052222(JP,U)
【文献】特表2014-505325(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第106887733(CN,A)
【文献】特開2018-046016(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第107472066(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01B 7/42
H02G 3/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
充電ガン液冷端子(8)は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端(8.2)であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線(2)と対応接続する開口接続端(8.3)であり、充電ガン液冷端子(8)の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット(8.4)が設けられており、
冷却キャビティ(8.1)は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端(8.3)を介して冷却液外部通路(5)と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端(8.2)の内部と対応しており、
冷却液内菅(4)は、充電ガン液冷端子(8)の一端に位置し、小径キャビティの底部まで延伸し、冷却液内部通路(6)と小径キャビティとが連通していることを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項2】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
充電ガン液冷端子(8)は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端(8.2)であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線(2)と対応接続する開口接続端(8.3)であり、充電ガン液冷端子(8)の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット(8.4)が設けられており、
冷却キャビティ(8.1)は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端(8.3)を介して冷却液外部通路(5)と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端(8.2)の内部と対応しており、
充電ガン液冷端子(8)の小径キャビティの内部には、斜面開口内管(8.5)が設けられており、
斜面開口内管(8.5)は、外径が小径キャビティの内径より小さくなるよう形成されており、小径キャビティの密封底部に近接する一端に斜面開口が設けられており、他端が外側に向いて伸び大径キャビティを出で冷却液内菅(4)とスリーブ接続し、冷却液内部通路(6)が斜面開口内管(8.5)の斜面開口を介して小径キャビティと連通する、
ことを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項3】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
充電ガン液冷端子(8)は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端(8.2)であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線(2)と対応接続する開口接続端(8.3)であり、充電ガン液冷端子(8)の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット(8.4)が設けられており、
冷却キャビティ(8.1)は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端(8.3)を介して冷却液外部通路(5)と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端(8.2)の内部と対応しており、
軟性導線(2)は、一端が充電ガン液冷端子(8)の大径キャビティの内壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、
絶縁スリーブ管(3)は、端部が開口接続端(8.3)の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ(9)により締め付けられており、
開口接続端(8.3)は、外部円柱面に、クリップ(9)に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている、
いることを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項4】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
充電ガン液冷端子(8)は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端(8.2)であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線(2)と対応接続する開口接続端(8.3)であり、充電ガン液冷端子(8)の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット(8.4)が設けられており、
冷却キャビティ(8.1)は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端(8.3)を介して冷却液外部通路(5)と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端(8.2)の内部と対応しており、
冷却液内菅(4)は、充電ガン液冷端子(8)の一端に位置し、小径キャビティの底部まで延伸し、冷却液内部通路(6)と小径キャビティとが連通しており、
軟性導線(2)は、一端が充電ガン液冷端子(8)の大径キャビティの内壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、
絶縁スリーブ管(3)は、端部が開口接続端(8.3)の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ(9)により締め付けられており、
開口接続端(8.3)は、外部円柱面に、クリップ(9)に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている、
ことを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項5】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
充電ガン液冷端子(8)は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端(8.2)であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線(2)と対応接続する開口接続端(8.3)であり、充電ガン液冷端子(8)の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット(8.4)が設けられており、
冷却キャビティ(8.1)は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端(8.3)を介して冷却液外部通路(5)と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端(8.2)の内部と対応しており、
充電ガン液冷端子(8)の小径キャビティの内部には、斜面開口内管(8.5)が設けられており、
斜面開口内管(8.5)は、外径が小径キャビティの内径より小さくなるよう形成されており、小径キャビティの密封底部に近接する一端に斜面開口が設けられており、他端が外側に向いて伸び大径キャビティを出で冷却液内菅(4)とスリーブ接続し、冷却液内部通路(6)が斜面開口内管(8.5)の斜面開口を介して小径キャビティと連通し、
軟性導線(2)は、一端が充電ガン液冷端子(8)の大径キャビティの内壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、
絶縁スリーブ管(3)は、端部が開口接続端(8.3)の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ(9)により締め付けられており、
開口接続端(8.3)は、外部円柱面に、クリップ(9)に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている、
ことを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項6】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
液冷電気ケーブル電極(7)は、電極管路(7.1)を含み、電極管路(7.1)の両端にそれぞれ冷却液入口(7.2)および導線接続口(7.3)が設けられており、冷却液入口(7.2)と導線接続口(7.3)との間に連通孔(7.5)が設けられており、連通孔(7.5)は内径が導線接続口(7.3)の内径より小さく形成されており、
電極管路(7.1)の管壁に冷却液出口(7.4)が設けられており、冷却液入口(7.2)に入液口クイックジョイント(11)が接続されており、冷却液出口(7.4)に出液口クイックジョイント(12)が接続されており、
液冷電気ケーブル電極(7)には充電スタンド電源の正負極と接続する電極取付座(7.7)が設けられており、
軟性導線(2)は、他端が電極管路(7.1)の内管壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、
絶縁スリーブ管(3)は、端部が電極管路(7.1)の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ(9)により締め付けられており、
電極管路(7.1)は、外部円柱面に、クリップ(9)に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられていることを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項7】
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)と、液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)内に設けられている複数の信号線(10)とを備え、
液冷電気ケーブル絶縁カバー(1)は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられており、
各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管(3)、軟性導線(2)、および冷却液内菅(4)から構成されており、軟性導線(2)は絶縁スリーブ管(3)内に設けられており、軟性導線(2)と絶縁スリーブ管(3)との間に設けられている隙間が冷却液外部通路(5)であり、冷却液内菅(4)は軟性導線(2)内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路(6)であり、
軟性導線(2)は、一端が液冷電気ケーブル電極(7)に接続されており、他端が充電ガン液冷端子(8)に接続されており、充電ガン液冷端子(8)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)と連通する冷却キャビティ(8.1)が設けられており、液冷電気ケーブル電極(7)には冷却液外部通路(5)および冷却液内部通路(6)とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられて
おり、
液冷電気ケーブル電極(7)は、電極管路(7.1)を含み、
電極管路(7.1)は、一端に導線接続口(7.3)が設けられており、他端が管路の密封端であり、他端に充電スタンド電源の正負極と接続する電極取付座(7.7)が設けられており、管壁に冷却液入口(7.2)および冷却液出口(7.4)が並列に設けられており、冷却液出口(7.4)が導線接続口(7.3)の片側に位置し、
冷却液入口(7.2)と冷却液出口(7.4)との間に連通孔(7.5)が設けられており、
連通孔(7.5)は内径が導線接続口(7.3)の内径より小さく形成されえており、
冷却液入口(7.2)に入液口クイックジョイント(11)が接続されており、冷却液出口(7.4)に出液口クイックジョイント(12)が接続されており、
軟性導線(2)は、他端が電極管路(7.1)の内管壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、
絶縁スリーブ管(3)は、端部が電極管路(7.1)の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ(9)により締め付けられており、
電極管路(7.1)は、外部円柱面に、クリップ(9)に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられていることを特徴とする大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項8】
軟性導線(2)は、軟導体(2.1)および防護ネット(2.2)を含み、冷却液内菅(4)が軟導体(2.1)内部を貫通し、軟導体(2.1)が防護ネット(2.2)内部を貫通し、絶縁スリーブ管(3)と防護ネット(2.2)との間に環状の冷却液外部通路(5)が設けられており、
軟導体(2.1)は、マルチストランドコアであり、断面が35~60平方mmであり、マルチストランドコアは、複数本の小径の錫メッキ銅単線の撚り合わせにより形成された複数本の小ストランドにより形成された筒状導線であり、
防護ネット(2.2)は、細い錫メッキ銅線により編成された筒状の網線であり、
冷却液内菅(4)は、ポリテトラフルオロエチレン管であることを特徴とする請求項1
乃至請求項7のいずれか一項に記載の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項9】
位置決めユニット(8.4)は、取り外し可能な位置決めユニットであり、取り外し可能な位置決めユニットが環状ナット状であり、
充電ガン液冷端子(8)は、位置決めユニット(8.4)の部位に雄ねじが設けられており、位置決めユニット(8.4)が雄ねじに羅着されており、
開口接続端(8.3)の外部円柱面と位置決めユニット(8.4)との間に環状溝がもうけられており、環状溝に密封リングが設けられていることを特徴とする請求項
1乃至請求項5のいずれか一項に記載の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項10】
冷却液内菅(4)は、液冷電気ケーブル電極(7)の一端に位置し、冷却液入口(7.2)内に延伸し、
冷却液内部通路(6)と冷却液入口(7.2)とが連通しており、冷却液出口(7.4)と冷却液外部通路(5)とが導線接続口(7.3)を介して連通しており
液冷電気ケーブル電極(7)内において、冷却液入口(7.2)内の冷却液と冷却液出口(7.4)内の冷却液と互いに隔離されていることを特徴とする請求項
6または
7に記載の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【請求項11】
液冷電気ケーブル電極(7)は、連通孔(7.5)内に、電極冷却内管(7.6)が密封接続されており、
電極冷却内管(7.6)は、一端が冷却液入口(7.2)内に位置し、他端が外側に向いて伸び導線接続口(7.3)を出て冷却液内菅(4)とスリーブ接続されており、
冷却液内部通路(6)は電極冷却内管(7.6)を介して冷却液入口(7.2)と連通していることを特徴とする請求項
6または
7に記載の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新エネルギー電気自動車用大電力充電スタンド技術分野に関し、詳しくは、一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルに関する。
【背景技術】
【0002】
新エネルギー電気自動車は、排ガスを排出せず、環境に優しいため、世界にて急速に発展する。内燃機関自動車は最終的に歴史のステージから姿を消し、代わりとなるのが新エネルギー電気自動車である。内燃機関自動車の消失に伴い,それに付随する給油ステーションもその歴史的使命を終了し、その代わりとなるのは、世界各地に広がる充電ステーションであるだろう。充電ステーションのハードウェア施設は充電スタンドであり、高速充電可能である大電力充電スタンドである。
【0003】
現在、中国において、電気自動車に用いられる充電ステーションは、そのハードウェア施設は、中電力充電スタンドである。この充電スタンドの電源と充電ガンとの接続に用いられるのは、乾式一体型ケーブルである。軟性導線は、断面が70平方mmであり、直流動作電圧が750Vであり、この軟性導線に流すことができる最大直流電流は250Aである。中国で、この中電力充電スタンドで普通型の電気バスを充電する場合、全車電池を満充電するには少なくとも3時間が必要である。中電力充電スタンドの充電効率は高くない。現在、中国の研究開発機関は大電力充電スタンドを研究開発している。そのパラメータは以下の通りである。直流充電電圧が1000~1500Vであり、出力電流が500~600Aである。この大電力充電スタンドを用いて、普通型の電気バスを充電する場合、全車電池を満充電するには15分のみ必要とする。大電力充電スタンドは充電効率が高く、未来の充電ステーションの発展方向においての主流である。
【0004】
明らかであるのは、大電力充電スタンドの電源と充電ガンとの電気的接続するのに、従来の中電力充電スタンドに使われている乾式一体型ケーブルを使用する場合、400~600Aの充電電流を流すことができないことである。その原因として、中電力充電スタンドに使われている乾式一体型ケーブルの軟性導線の断面面積が70平方mmであり、最大250Aの電流を流すことしかできないため、400~600Aの充電電流を流し電気自動車を充電すると、充電過程において、電気ケーブルの電極(電気ケーブルのジョイント)、導線、及び充電ガン接線端子は、いずれも、過大な電流が流れるため大量な熱を発生し、正常に使用できず、酷い場合、火災事故につながる。放熱問題を解決するには二つの方法があり、一つ目は、乾式一体型ケーブルの軟性導線の断面面積及び充電ガン接線端子の直径を大きくし400~600Aの充電電流を流すことができるようにする方法である。二つ目は、乾式一体型ケーブルの軟性導線の断面面積及び充電ガン接線端子の直径を大きくせず、液冷技術を用い、電極(ケーブルのジョイント)、導線、及び充電ガン接線端子に対し、流動する冷却液によって放熱を行い、400~600Aの充電電流を安全に流すことができるようにし、充電過程において安全かつ信頼できる動作を可能にする方法である。明らかに、一つ目の方法は使えない。原因は二つある。一つ目は、充電ガン接線端子の直径が増大し、充電ガンの体積が増大する。二つ目は、乾式一体型ケーブルの軟性導線の断面面積が増大し、乾式ケーブルの直径が増大する。
【0005】
これらの二つの要素は,人間機械工学の使用要求に合致しない。上述の二つ目の方法は、実行可能であり、それは充電ガン端子の直径を大きくする必要がなく、軟性導線の断面面積を増大する必要がない。また、400~600Aの充電電流を流すことができ、人間機械工学の使用要求に合致する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルを提供し、充電スタンド電源と充電ガンとの電気的接続に用いられる。パラレル冷却液冷電気ケーブル内には、直流DC+および直流DC-という二本のパラレル冷却液冷ケーブルが設けられている。各パラレル冷却液冷ケーブル内には、独立した冷却液流通回路が設けられており、電気ケーブル内の、断面面積が35~60平方mmの軟性導線に400~600Aの充電電流を流すことができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明をさらに開示するために、本発明の解決手段は以下のとおりである。
【0008】
一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルは、液冷電気ケーブル絶縁カバーと、液冷電気ケーブル絶縁カバー内に設けられている複数の信号線とを備える。液冷電気ケーブル絶縁カバーは、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられている。各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管、軟性導線、および冷却液内菅から構成されている。軟性導線は絶縁スリーブ管内に設けられており、軟性導線と絶縁スリーブ管との間に設けられている隙間が冷却液外部通路である。冷却液内菅は軟性導線内部に貫通かつ嵌め込まれておりその管内のキャビティが冷却液内部通路である。
【0009】
軟性導線は、一端が液冷電気ケーブル電極に接続されており、他端が充電ガン液冷端子に接続されており、充電ガン液冷端子には冷却液外部通路および冷却液内部通路と連通する冷却キャビティが設けられている。液冷電気ケーブル電極には冷却液外部通路および冷却液内部通路とそれぞれ対応かつ連通する冷却液出入口が設けられている。
【0010】
解決手段をさらに改良するために、軟性導線は、軟導体および防護ネットを含む。冷却液内菅が軟導体内部を貫通し、軟導体が防護ネット内部を貫通し、絶縁スリーブ管と防護ネットとの間に環状の冷却液外部通路が設けられている。軟導体は、マルチストランドコアであり、断面が35~60平方mmであり、マルチストランドコアは、複数本の小径の錫メッキ銅単線の撚り合わせにより形成された複数本の小ストランドにより形成された筒状導線である。防護ネットは、細い錫メッキ銅線により編成された筒状の網線である。冷却液内菅は、ポリテトラフルオロエチレン管である。
【0011】
解決手段をさらに改良するために、充電ガン液冷端子は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線と対応接続する開口接続端である。充電ガン液冷端子の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニットが設けられている。冷却キャビティは、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有し、大径キャビティが開口接続端を介して冷却液外部通路と連通し、小径キャビティが閉口プラグ端の内部と対応している。
【0012】
解決手段をさらに改良するために、位置決めユニットは、取り外し可能な位置決めユニットであり、取り外し可能な位置決めユニットが環状ナット状である。充電ガン液冷端子は、位置決めユニットの部位に雄ねじが設けられており、位置決めユニットが雄ねじに羅着されている。開口接続端の外部円柱面と位置決めユニットとの間に環状溝がもうけられており、環状溝に密封リングが設けられている。
【0013】
解決手段をさらに改良するために、冷却液内菅は、充電ガン液冷端子の一端に位置し、小径キャビティの底部まで延伸する。冷却液内部通路と小径キャビティとが連通している。
解決手段をさらに改良するために、充電ガン液冷端子の小径キャビティの内部には、斜面開口内管が設けられている。斜面開口内管は、外径が小径キャビティの内径より小さくなるよう形成されている。小径キャビティの密封底部に近接する一端に斜面開口が設けられており、他端が外側に向いて伸び大径キャビティを出で冷却液内菅とスリーブ接続する。冷却液内部通路は斜面開口内管の斜面開口を介して小径キャビティと連通する。
【0014】
解決手段をさらに改良するために、軟性導線は、一端が充電ガン液冷端子の大径キャビティの内壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしている。絶縁スリーブ管は、端部が開口接続端の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップにより締め付けられている。開口接続端は、外部円柱面に、クリップに合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている。
【0015】
解決手段をさらに改良するために、液冷電気ケーブル電極は、電極管路を含み、電極管路の両端にそれぞれ冷却液入口および導線接続口が設けられている。冷却液入口と導線接続口との間に連通孔が設けられている。連通孔は内径が導線接続口の内径より小さく形成されている。電極管路の管壁に冷却液出口が設けられている。冷却液入口に入液口クイックジョイントが接続されており、冷却液出口に出液口クイックジョイントが接続されている。液冷電気ケーブル電極には充電スタンド電源の正負極と接続する電極取付座が設けられている。
【0016】
解決手段をさらに改良するために、液冷電気ケーブル電極は、電極管路を含む。電極管路は、一端に導線接続口が設けられており、他端が管路の密封端であり、他端に充電スタンド電源の正負極と接続する電極取付座が設けられており、管壁に冷却液入口および冷却液出口が並列に設けられている。冷却液出口は導線接続口の片側に位置する。冷却液入口と冷却液出口との間に連通孔が設けられている。連通孔は内径が導線接続口の内径より小さく形成されえている。冷却液入口に入液口クイックジョイントが接続されており、冷却液出口に出液口クイックジョイントが接続されている。
【0017】
解決手段をさらに改良するために、冷却液内菅は、液冷電気ケーブル電極の一端に位置し、冷却液入口内に延伸する。冷却液内部通路と冷却液入口とが連通しており、冷却液出口と冷却液外部通路とが導線接続口を介して連通している。液冷電気ケーブル電極内において、冷却液入口内の冷却液と冷却液出口内の冷却液と互いに隔離されている。
【0018】
解決手段をさらに改良するために、液冷電気ケーブル電極は、連通孔内に、電極冷却内管が密封接続されている。電極冷却内管は、一端が冷却液入口内に位置し、他端が外側に向いて伸び導線接続口を出て冷却液内菅とスリーブ接続されている。冷却液内部通路は電極冷却内管を介して冷却液入口と連通している。
【0019】
解決手段をさらに改良するために、軟性導線は、他端が電極管路の内管壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしている。絶縁スリーブ管は、端部が電極管路の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップにより締め付けられている。電極管路は、外部円柱面に、クリップに合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている。
【0020】
従来技術と比べると、本発明の有益の効果は、以下のとおりである。本発明は、パラレル冷却液冷電気ケーブル内に、直流DC+および直流DC-という二本のパラレル冷却液冷ケーブルが設けられている。各パラレル冷却液冷ケーブル内の冷却液流通回路は、内部で独立構成されており、互いに干渉しない。また、各パラレル冷却液冷ケーブル中の冷却液は、同軸内外循環冷却を実現することができ、電極(電気ケーブルのジョイント)、導線、及び充電ガン接線端子が充電作動中に発生した熱を運び、断面面積が35~60平方mmである軟性導線に400~600Aの充電電流を安全に流すことができるようにする。中電力充電スタンドの乾式電気ケーブルの70平方mmの導線に比べ、流すことができる電流が1.6~2.4倍大きくなり、大電力充電スタンドの電気ケーブルの過熱問題を解決した。
【0021】
本発明の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブル中の各軟性導線の断面面積が35~60平方mmであり、中電力充電スタンドの乾式電気ケーブルの70平方mmよりも小さい。また、全体の電気ケーブルの外径は40mmより小さい。伝統的な乾式一体型電気ケーブルの外径と同様に現在の充電ガンの接続に適用可能である。また、コストが低く、重量が軽く、使用が便利な特徴を有し、人間機械工学に合致する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図2】液冷電気ケーブルの局部構造を示す模式図である。
【
図3】充電ガン液冷端子の構造を示す模式図である。
【
図4】液冷電気ケーブル電極の構造を示す模式図である。
【
図5】
図4のA-A線断面構造を示す模式図である。
【
図6】直流DC+と直流DC-の液冷ケーブルの断面を示す模式図である。
【
図10】本発明の実施例2において、液冷電気ケーブル電極側の断面構造を示す模式図である。
【
図11】本発明の実施例2において、充電ガン液冷端子側の断面構造を示す模式図である。
【
図12】実施例3中の液冷電気ケーブル電極の断面構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の実施例の中の図面に合わせて、本発明の実施例の中の解決手段について、明瞭、完全な説明を行う。説明する実施例は本発明の一部の実施例であり、全部の実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創成的な労力を前提とすることなく得られた全ての他の実施例は、本発明の保護の範囲に属する。
【実施例1】
【0024】
一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルは、
図1~2に示すように、液冷電気ケーブル絶縁カバー1と、液冷電気ケーブル絶縁カバー1内に設けられている複数の信号線10とを備える。液冷電気ケーブル絶縁カバー1は、内部に、直流DC+および直流DC-という二本の液冷ケーブルが設けられている。二つの液冷ケーブルの構造は同じである。各液冷ケーブルは、絶縁スリーブ管3、軟性導線2、および冷却液内菅4から構成されている。軟性導線2は絶縁スリーブ管3内に設けられている。軟性導線2と絶縁スリーブ管3との間に設けられている隙間が冷却液外部通路5である。冷却液内菅4は、軟性導線2内部に貫通かつ嵌め込まれており、その管内のキャビティが冷却液内部通路6である。
【0025】
本実施例において、冷却液内菅4は、一つのポリテトラフルオロエチレン管である。ポリテトラフルオロエチレンは、耐食性が最も良い材料の一つであり、良好な密封性、高い潤滑非粘性、電気絶縁性(1500Vの高い電圧に耐えることができる)、及び耐老化性を有するだけでなく、耐高温性(-180°Cから+250°Cまでの温度範囲内で長期的に動作可能である)を有し、ヒトに対する毒性を有しない。
【0026】
軟性導線2は、軟導体2.1および防護ネット2.2を含み、冷却液内菅4が軟導体2.1内部を貫通する。軟導体2.1は防護ネット2.2内部を貫通し、絶縁スリーブ管3と防護ネット2.2との間に環状の冷却液外部通路5が設けられている。軟導体2.1は、マルチストランドコアであり、断面が35~60平方mmである。マルチストランドコアは、複数本の小径の錫メッキ銅単線の撚り合わせにより形成された複数本の小ストランドにより形成された筒状導線である。防護ネット2.2は、細い錫メッキ銅線により編成された筒状の網線である。研究によりますと、
複数の導線による撚り線を芯とすると、ケーブルの柔軟性を大きく高めることができ、湾曲するときの曲率が一箇所に集中せず、各導線に分散する。各導線の直径が小さければ小さいほど、湾曲するときに生じる応力が小さい。よって、湾曲半径の許容範囲内において塑性変形が発生しない。安定性がよく、信頼性が強く、強度が高く、加工製造及び取り付けが容易である特徴を有する。本発明において、軟銅撚り線2.1及び防護ネット2.2は、いずれも、撚り編みの網状導線である。よって、冷却液は、導線の隙間の中まで浸透可能であり、導線の表面と最大限に接触し放熱を行う。
【0027】
図3、
図6に示すように、充電ガン液冷端子8は、軸状であり、一端が電気自動車の充電ソケットと対応接続する閉口プラグ端8.2であり、他端が大電力充電スタンドの液冷ケーブルの軟性導線2と対応接続する開口接続端8.3である。充電ガン液冷端子8の外径の中間部位には、突出しており充電ガンの本体と接続するのに用いられる位置決めユニット8.4が設けられている。
【0028】
本実施例では、充電ガン液冷端子8の加工コストを下げるために、開口接続端8.3の外部円柱面において、閉口プラグ端8.2側の一端に近いところに雄ねじが設けられている。位置決めユニット8.4は、取り外し可能な環状ナット状であり、環状ナットの円柱面に複数の環状溝が設けられている。環状ナットは開口接続端8.3の雄ねじに羅着されている。密封性を高めるために、環状ナットと開口接続端8.3との間にO型シールリングが設けられている。
【0029】
冷却キャビティ8.1は、互いに連通している大径キャビティおよび小径キャビティの二段構造を有する。大径キャビティは、開口接続端8.3を介して冷却液外部通路5と連通する。小径キャビティは、閉口プラグ端8.2の内部と対応している。冷却液内菅4は、充電ガン液冷端子8の一端に位置し、小径キャビティの底部まで延伸し、冷却液内部通路6と小径キャビティとが連通している。閉口プラグ端8.2は、電気自動車の充電ソケットと接続かつ導電する部位として、通常、接続不良により大量の熱が発生する。冷却液内部通路6は、小径キャビティと連通し、直接に閉口プラグ端8.2の内部に対し冷却を行うことができる。
【0030】
図7に示すように、軟性導線2は、一端が充電ガン液冷端子8の大径キャビティの内壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、軟性導線2と充電ガン液冷端子8との間の電気的接続を確立する。絶縁スリーブ管3は、端部が開口接続端8.3の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ9により締め付けられている。
【0031】
密封効果をさらに強くするために、開口接続端8.3の外部円柱面に、クリップ9に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている。クリップ9は、締め付けの前に中空の円柱の形をしている。クリップ9の外壁に、径方向の力を加え、クリップ9の塑性変形直径を小さくし、絶縁スリーブ管3を塑性変形させ、その内壁と塔形の密封溝とが密に結合して密封する。
【0032】
図4-6に示すように、液冷電気ケーブル電極7は、電極管路7.1を含む。電極管路7.1の両端には、それぞれ冷却液入口7.2および導線接続口7.3が設けられている。冷却液入口7.2と導線接続口7.3との間には、連通孔7.5が設けられている。連通孔7.5は、内径が導線接続口7.3の内径より小さく形成されている。電極管路7.1の管壁に冷却液出口7.4が設けられている。冷却液内菅4は、液冷電気ケーブル電極7の一端に位置し、冷却液入口7.2内に延伸する。冷却液内部通路6と冷却液入口7.2とが連通しており、冷却液出口7.4と冷却液外部通路5とが導線接続口7.3を介して連通している。液冷電気ケーブル電極7内において、冷却液入口7.2内の冷却液と冷却液出口7.4内の冷却液と互いに隔離されている。
【0033】
図8に示すように、軟性導線2は、他端が電極管路7.1の内管壁に圧接されており、圧接断面の形状が半円の溝の形をしており、軟性導線2と液冷電気ケーブル電極7との間の電気的接続を確立する。絶縁スリーブ管3は、端部が電極管路7.1の外部円柱面にスリーブ接続されており、クリップ9により締め付けられている。密封効果をさらに強くするために、電極管路7.1の外部円柱面に、クリップ9に合わせ可能な塔形の密封溝が設けられている。クリップ9は、締め付けの前に中空の円柱の形をしており、締め付け後の形と塔形の密封溝とが相互に合わせる。
【0034】
液冷電気ケーブル電極7と充電スタンドとの電気的接続を簡単にするために、液冷電気ケーブル電極7には充電スタンド電源の正負極と接続する電極取付座7.7が設けられている。
【0035】
液冷電気ケーブル電極7と外部冷却システムとの接続を簡単にするために、冷却液入口7.2に入液口クイックジョイント11が接続されており、冷却液出口7.4に出液口クイックジョイント12が接続されている。
【0036】
液冷電気ケーブルは、使用中において、しばしば曲がり、曲がった場合、液冷ケーブル内部の冷却液内菅4の長さの変化が外部の絶縁スリーブ管3より小さいため、冷却液内菅4の両端が壁に当たり、冷却液の循環不良を招く。このような状況の発生を避けるため, 冷却液内菅4の両端に斜面坂口が設けられている。このようにすれば,冷却液内管4の両端が壁に当たっても冷却液の流通に影響をしない。
【0037】
動作原理:冷却液は、純水、変圧器オイル、変圧器シリコーンオイル、フッ素化液など非導電性液体媒体であっても良い。同一の液冷ケーブル内の冷却液は必ず非導電性液体媒体であることを要求しない。しかし、直流DC+及び直流DC-中の冷却液が同一の外部冷却装置を使う場合、ショートが発生する。よって、冷却液は非導電性液体媒体を用いることが好ましい。常温地域では、純水を用いることができ、寒冷地域では冷却油を用い、冷却媒体の凍結を防止し、異なる地域での電気ケーブルの正常な作動を保障する。
【0038】
図9に示すように、冷却装置内の冷却液は、直流DC+または直流DC-液冷ケーブルの入液口クイックジョイント11から冷却液入口7.2に入り、その後冷却液内部通路6に流れ込む。冷却液内部通路6内の冷却液は、充電ガン液冷端子8の小径キャビティ中で流出し、大径キャビティを経由して冷却液外部通路5まで戻り、冷却液出口7.4を通って出液口クイックジョイント12から流出し、冷却装置内に戻ることで、冷却液の循環を形成する。冷却液は何度も循環流動する過程において、軟性導線2、液冷電気ケーブル電極7、及び充電ガン液冷端子8に対して有効な冷却を行う。よって、600Aの電流を安全に流すことができ、大電力の充電に用いることを保障し、充電動作中に現れる電気ケーブルの過熱現象を避ける。
【実施例2】
【0039】
実施例1で述べる一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルのように、実施例1と異なる技術的特徴は以下の3点である。
【0040】
異なる点1:
図10に示すように、充電ガン液冷端子8の小径キャビティの内部には、斜面開口内管8.5が設けられている。斜面開口内管8.5は、外径が小径キャビティの内径より小さくなるよう形成されている。斜面開口内管8.5の小径キャビティの密封底部に近接する一端に斜面開口が設けられている。斜面開口内管8.5の他端は外側に向いて伸び大径キャビティを出で冷却液内菅4とスリーブ接続する。冷却液内部通路6は斜面開口内管8.5の斜面開口を介して小径キャビティと連通する。
【0041】
異なる点2:
図11に示すように、液冷電気ケーブル電極7は、連通孔7.5内に、電極冷却内管7.6が密封接続されている。電極冷却内管7.6は、一端が冷却液入口7.2内に位置し、他端が外側に向いて伸び導線接続口7.3を出て冷却液内菅4とスリーブ接続されている。冷却液内部通路6は電極冷却内管7.6を介して冷却液入口7.2と連通している。
【0042】
液冷電気ケーブルは、使用中において、しばしば曲がり、曲がった場合、液冷ケーブル内部の冷却液内菅4の長さの変化が外部の絶縁スリーブ管3より小さいため、冷却液内菅4は、充電ガン液冷端子8、液冷電気ケーブル電極7内の両端において壁に当たり、冷却液の循環不良を招く。
【0043】
冷却液内菅4が壁に当たる問題を解決するために、本実施例は、実施例1に基づいて、上述の2点を改良した。このようにすれば、冷却液内菅4は、液冷電気ケーブル電極7側の一端に電極冷却内管7.6がスリーブ接続されている。電極冷却内管7.6は、金属導管であり、連通孔7.5と密封接続されており、冷却液内菅4が遊離しないようにする。電極冷却内管7.6と連通孔7.5とが密封接続することにより、冷却液入口7.2と冷却液出口7.4とが連通しないようにする。冷却液内菅4は、充電ガン液冷端子8側の一端に斜面開口内管8.5がスリーブ接続されている。斜面開口内管8.5は、小径キャビティの密封底部に近接する一端に斜面開口が設けられている。斜面開口内管8.5は、金属導管である。斜面開口内管8.5と小径キャビティの密封底部とが接触したとしても、壁に当たることで冷却液の循環不良が発生しない。斜面開口内管8.5は、小径キャビティの密封底部においての開口は多様であり、軸方向の溝の形でも良く、楔形の坂面口でもよく、開口の形状が、冷却液内部通路6が斜面開口内管8.5の開口を介して小径キャビティと連通することを満たせば良い。
【実施例3】
【0044】
実施例2で述べる一種の大電力充電スタンド正極及び負極専用パラレル冷却液冷電気ケーブルのように、実施例2と異なる技術的特徴は以下の1点である。
図12に示すように、液冷電気ケーブル電極7の冷却液入口7.2は、導線接続口7.3と対向する、電極管路7.1の他端に設けられておらず、冷却液出口7.4と並列に、電極管路7.1の管壁に設けられており、導線接続口7.3の片側と遠く離れている。冷却液入口7.2と冷却液出口7.4との間は連通孔7.5により連通されている。連通孔7.5内に、電極冷却内管7.6が密封接続されている。電極冷却内管7.6は、一端が冷却液入口7.2内に位置し、他端が外側に向いて伸び導線接続口7.3を出て冷却液内菅4とスリーブ接続されている。冷却液内部通路6は電極冷却内管7.6を介して冷却液入口7.2と連通している。液冷電気ケーブル電極7内において、冷却液入口7.2内の冷却液と冷却液出口7.4内の冷却液と互いに隔離されている。
【0045】
本実施例の中の液冷電気ケーブル電極7の構造と、実施例2の中の液冷電気ケーブル電極7の構造とは、その差異として、冷却液入口7.2の位置が異なるところにある。明らかに、機能作用が同じであり、ここでの説明を省略する。
【0046】
以上、本発明の実施例を説明したが、当業者にとっては、本発明の原理や精神を逸脱することなく、これらの実施例に対して種々の変更、修正、置き換え、変更が可能であり、本発明の範囲は、請求の範囲及びその均等物によって限定される。
【符号の説明】
【0047】
1・・・液冷電気ケーブル絶縁カバー
2・・・軟性導線
2.1・・・軟導体
2.2・・・防護ネット
3・・・絶縁スリーブ管
4・・・冷却液内菅
5・・・冷却液外部通路
6・・・冷却液内部通路
7・・・液冷電気ケーブル電極
7.1・・・電極管路
7.2・・・冷却液入口
7.3・・・導線接続口
7.4・・・冷却液出口
7.5・・・連通孔
7.6・・・電極冷却内管
7.7・・・電極取付座
8・・・充電ガン液冷端子
8.1・・・冷却キャビティ
8.2・・・閉口プラグ端
8.3・・・開口接続端
8.4・・・位置決めユニット
8.5・・・斜面開口内管
9・・・クリップ
10・・・信号線
11・・・入液口クイックジョイント
12・・・出液口クイックジョイント