▶ アールエスシーシー・ワイヤー・アンド・ケーブル・エルエルシーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-02
(54)【発明の名称】非流体冷却式の電気自動車用急速充電ケーブル
(51)【国際特許分類】
H01B 7/42 20060101AFI20240126BHJP
【ＦＩ】
H01B7/42 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023545914
(86)(22)【出願日】2022-01-31
(85)【翻訳文提出日】2023-09-19
(86)【国際出願番号】 US2022014576
(87)【国際公開番号】W WO2022165344
(87)【国際公開日】2022-08-04
(31)【優先権主張番号】17/588,029
(32)【優先日】2022-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/143,146
(32)【優先日】2021-01-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523283704
【氏名又は名称】アールエスシーシー・ワイヤー・アンド・ケーブル・エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】ＲＳＣＣ ＷＩＲＥ ＆ ＣＡＢＬＥ ＬＬＣ
【住所又は居所原語表記】２０ Ｂｒａｄｌｅｙ Ｐａｒｋ Ｒｏａｄ， Ｅａｓｔ Ｇｒａｎｂｙ， ＣＴ ０６０２６ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100221729
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 圭介
(72)【発明者】
【氏名】ショシャニ、ギル
(72)【発明者】
【氏名】ラウディシナ、フィル
(72)【発明者】
【氏名】ダブラ、アルティン
【テーマコード（参考）】
5G315
【Ｆターム（参考）】
5G315FA01
(57)【要約】
非流体冷却式の急速充電電気自動車（ＥＶ）ケーブルが、一対のケーブル化された絶縁導体と、バインダと、ブランケット内で非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する合成多孔質材料の熱層とを含み、ファイバーグラスカバー及びジャケットをさらに含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気自動車（ＥＶ）を急速充電するためのケーブルであって、絶縁導体と、
バインダと、
熱層と、
ジャケットとを備え、前記熱層が、非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する合成多孔質材料である、
ケーブル。
【請求項2】
２つの絶縁導体をさらに備え、前記２つの絶縁導体がケーブル化され、前記２つの絶縁導体の周りに前記バインダが配置され、前記バインダの周りに前記熱層が配置され、前記熱層の周りに前記ジャケットが配置される、請求項１に記載のケーブル。
【請求項3】
前記２つの絶縁導体が、可撓性のスズめっき銅クラスＫ導体を含む、請求項２に記載のケーブル。
【請求項4】
前記２つの絶縁導体が、２／０ＡＷＧの可撓性のスズめっき銅クラスＫ導体を含む、請求項３に記載のケーブル。
【請求項5】
前記バインダが、マイカベースの材料を含み、前記導体を覆って重ね合わせて貼着される、請求項１に記載のケーブル。
【請求項6】
前記重ね合わせが、約２５パーセントの重ね合わせである、請求項５に記載のケーブル。
【請求項7】
前記熱層が、外層とエアロゲル材料とを有するブランケットを備える、請求項１に記載のケーブル。
【請求項8】
前記外層が、ファイバーグラス材料を含む、請求項７に記載のケーブル。
【請求項9】
前記ジャケットが、ポリマー材料から形成され、熱可塑性ポリウレタン材料を含む、請求項１に記載のケーブル。
【請求項10】
２つの絶縁導体をさらに備え、前記２つの絶縁導体が、前記導体の周りに配置された熱層を備え、前記２つの絶縁導体及び前記熱層が、ケーブル化されてアセンブリを形成し、前記アセンブリの周りに前記バインダが配置され、前記バインダの周りに前記ジャケットが配置される、請求項１に記載のケーブル。
【請求項11】
電気自動車（ＥＶ）を急速充電するためのケーブルであって、導体を取り囲む断熱体を含む絶縁導体と、
前記絶縁導体から熱を伝達する空気流を提供する空気チャネルと、
前記絶縁導体及び空気チャネルを取り囲むジャケットと、
を備えるケーブル。
【請求項12】
前記絶縁導体に隣接するシリコンスペーサをさらに備える、請求項１１に記載のケーブル。
【請求項13】
前記導体が２つの導体を含み、前記２つの導体が、前記２つの導体を取り囲んで結合するシリコンを含む、請求項１１に記載のケーブル。
【請求項14】
前記導体が、前記空気チャネルを備える少なくとも１つの隙間を備える、請求項１１に記載のケーブル。
【請求項15】
前記断熱体が、前記空気チャネルを備える少なくとも１つの隙間を備える、請求項１１に記載のケーブル。
【請求項16】
少なくとも１つの空気チューブをさらに備え、前記少なくとも１つの空気チューブが、前記絶縁導体に隣接して位置され、前記空気チャネルを備える、請求項１１に記載のケーブル。
【請求項17】
前記少なくとも１つの空気チューブが、アルミニウム空気チューブを含む、請求項１６に記載のケーブル。
【請求項18】
前記絶縁導体及び前記少なくとも１つの空気チューブが、ケーブル化されている、請求項１６に記載のケーブル。
【請求項19】
前記少なくとも１つの空気チューブが、一方向での空気流を含む、請求項１６に記載のケーブル。
【請求項20】
前記少なくとも１つの空気チューブが、第１の空気チューブ及び第２の空気チューブを備え、前記第１の空気チューブと第２の空気チューブとが、反対方向の空気流を含む、請求項１６に記載のケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、２０２１年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６３／１４３，１４６号に基づき、その優先権を主張するものであり、上記特許文献の全内容を、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用する。
本出願は、２０２１年１月２９日に出願された米国仮特許出願第６３／１４３，１４６号に基づき、その優先権を主張するものであり、上記特許文献の全内容を、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【0002】
本開示は、一般に、電気自動車用の充電ケーブルに関し、より詳細には、電気自動車用の非流体冷却式充電ケーブルに関する。
【0003】
電気自動車（ＥＶ）は、車載バッテリに蓄えられたバッテリ電力で動作する。バッテリは、電力網から供給される電力を使用して再充電される。充電にはいくつかの「レベル」がある。レベル１の充電は、標準的な電力、例えば家庭用電力（１２０Ｖ）を使用し、これは、車両のバッテリを完全に充電するのに何時間もかかることがある。レベル２の充電は、２２０～２０４Ｖを使用し、住宅、小売店、及びオフィスの充電ステーションでよく見られる。レベル２の充電は、一日又は一晩で車両をフル充電することができる。最も効率的な充電は、約３０分で車両を８０％以上充電し、約６０分で車両をフル充電することができる「急速充電器」を使用するレベル３の充電である。
【0004】
しかし、急速充電器は高電力レベルで動作し、充電ステーションと車両との間のケーブルが冷却される必要があることを理解されたい。従来の急速充電システムは、消費電力によって発生する熱のためにケーブル及びコネクタ（ケーブルと車両との間のコネクタ）を冷却するための流体冷却チューブに依拠する。これにより、充電中に人がケーブルを「取り扱う」ことが可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
したがって、ケーブルの取扱いを可能にするためにケーブル及びコネクタを低温に維持するための流体を必要としない高速充電ケーブルが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態によれば、急速充電ＥＶケーブルは、冷却コイル又は流体を必要としない。一実施形態では、ケーブルは、絶縁導体、バインダ、熱層、及び熱層の周りに配置されたジャケットを含む。一実施形態では、熱層は、非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する合成多孔質材料である。１つの適切な熱層は、外層及びエアロゲル材料を有するブランケットとして形成されたサーマルブランケットである。外層は、例えばファイバーグラス材料でよい。
【0007】
一実施形態では、ケーブルは２つの絶縁導体を含み、これらの導体をケーブル化することができる。ケーブルは、３つ以上の絶縁導体を含むこともできる。
【0008】
いくつかの実施形態では、ケーブル化された導体の周りにバインダが配置され、バインダの周りに熱層が配置され、熱層の周りにジャケットが配置される。バインダは、マイカテープなどのマイカベース材料でよい。テープは、導体を覆って重ね合わせて貼着することができる。１つの適切な重ね合わせは、２５パーセントの重ね合わせである。ジャケットは、熱可塑性ポリウレタン材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。１つ又は複数の実施形態では、ジャケットは、約０．１２０インチの公称壁厚を有する。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケットの厚さ及び材料は当業者には理解されよう。
【0009】
いくつかの実施形態では、導体は、可撓性のスズめっき押出銅導体である。導体は、例えば、２／０ＡＷＧの可撓性のスズめっき押出銅クラスＫ導体でよい。他の実施形態では、導体は、４／０ＡＷＧの可撓性のスズめっき押出銅クラスＫ導体である。２／０ＡＷＧ導体の一例は、１３２３／３０撚線導体であり、４／０ＡＷＧ導体の一例は、１９９５／３０撚線導体である。他のゲージに適した導体も当業者には理解されよう。
【0010】
１つ又は複数の実施形態では、ケーブルは２つの絶縁導体を含み、各導体は、絶縁導体の周りに配置された熱層を含み、導体及び熱層がケーブル化されてアセンブリを形成し、アセンブリの周りにバインダが配置され、バインダの周りにジャケットが配置される。
【0011】
１つ又は複数の実施形態では、ケーブルは２つの絶縁導体を含み、各導体は、絶縁導体の周りに配置された熱層を含み、導体及び熱層がケーブル化されてアセンブリを形成する。そのような実施形態では、アセンブリの周りにバインダが配置され、バインダの周りにさらなる熱層が配置され、さらなる熱層の周りにジャケットが配置される。
【0012】
別の実施形態では、ケーブルは、絶縁導体、空気チャネル、及びジャケットを含む。絶縁導体は、導体を取り囲む断熱体を含むことがある。空気チャネルは、絶縁導体から熱を伝達することができる空気流を提供することができる。ジャケットは、絶縁導体及び空気チャネルを取り囲むことがある。
【0013】
一実施形態では、ケーブルは、シリコンスペーサを含む。シリコンスペーサは、絶縁導体に隣接していることがある。
【0014】
一実施形態では、導体は２つの導体を含むことがあり、２つの導体は、２つの導体を取り囲んで結合するシリコンを含むことがある。
【0015】
一実施形態では、導体は、空気チャネルを含むことがある少なくとも１つの隙間を含むことがある。
【0016】
一実施形態では、断熱体は、空気チャネルを含むことがある少なくとも１つの隙間を含むことがある。
【0017】
一実施形態では、ケーブルは、少なくとも１つの空気チューブを含むことがあり、少なくとも１つの空気チューブは、絶縁導体に隣接して位置されることがあり、空気チャネルを含むことがある。
【0018】
一実施形態では、少なくとも１つの空気チューブは、アルミニウム空気チューブを含むことがある。
【0019】
一実施形態では、絶縁導体及び少なくとも１つの空気チューブは、ケーブル化されることがある。
【0020】
一実施形態では、少なくとも１つの空気チューブは、一方向での空気流を含むことがある。
【0021】
一実施形態では、少なくとも１つの空気チューブは、第１の空気チューブ及び第２の空気チューブを含むことがある。第１の空気チューブと第２の空気チューブとは、反対方向の空気流を含むことがある。
【0022】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲と併せて以下の詳細な説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本開示による急速充電の一実施形態の断面図である。
【図2】急速充電ケーブルの別の実施形態の断面図である。
【図3】急速充電ケーブルのさらに別の実施形態の断面図である。
【図4】急速充電ケーブルのさらに別の実施形態の断面図である。
【図5】急速充電ケーブルのさらに別の実施形態の断面図である。
【図6】急速充電ケーブルのさらに別の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本デバイスは様々な形態で具現化することができるが、現時点で好ましい実施形態を図面に示し、本明細書で以下に述べる。本開示は、本デバイスの例示とみなされるべきであり、例示される特定の実施形態への限定は意図されていないことを理解されたい。
【0025】
図１は、電気自動車用の非流体冷却式の電気自動車（ＥＶ）急速充電ケーブル１０の一実施形態の断面図である。ケーブル１０は、絶縁導体１２、バインダ１４、熱層１６、及びジャケット１８を含む。図示される実施形態では、絶縁導体１２は、２／０ＡＷＧスズめっき銅クラスＫ導体など、可撓性のスズめっき押出銅導体などの導体２０を含む。１つの適切な可撓性のスズめっき押出銅導体は、２／０ＡＷＧ（１３２３／３０撚線）導体である。導体２０には断熱材２２が存在する。例えば０．０８０インチの最小平均壁を有するシリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材である。一実施形態では、２つの絶縁導体１２が使用される。絶縁導体１２は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。ケーブル１０は、３つ以上の絶縁導体１２を含むこともある。
【0026】
絶縁導体１２の周りにバインダ１４が配置される。一実施形態では、バインダ１４は、マイカテープなどのテープである。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、重ね合わせて貼着されることもある。１つの適切な重ね合わせは、２５パーセントの重ね合わせである。
【0027】
バインダテープ１４の周りに熱層１６が配置される。適切な熱層１６は、サーマルブランケット又はベッディングであり、ファイバーグラス材料２４がエアロゲル材料２６を包んでいるエアロゲルベースのサーマルブランケットなど、非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する固体を含む。エアロゲル材料２６は、ゲルに由来する合成多孔質超軽量材料であり、ゲル構造の大幅な崩れを伴わずにゲル用の液体成分が気体で置換されている。一実施形態では、熱層ブランケット１６は、約０．３００インチの公称壁厚を有する。
【0028】
サーマルブランケット１６の周りにジャケット１８が配置される。ジャケット１８は、例えば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には、熱硬化性材料が含まれる。１つの本ジャケット１８は、約０．１２０インチの公称壁厚を有するＴＰＵ材料である。
【0029】
本ＥＶケーブル１０の構成は２つの絶縁導体１２を有し、導体２０（裸）は約０．４８インチの公称直径を有し、断熱材２２は０．０８０インチの最小平均壁を有する。ここでも左撚りでケーブル化された２つの絶縁導体１２は、約１．２８８インチの公称直径を有するアセンブリ２８を形成する。２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されたバインダテープ１４を有するアセンブリ２８は、約１．３０１インチの公称直径を有する。サーマルブランケット１６は、公称直径が約１．９０８インチであり、サーマルブランケット１６を覆って配置されてＥＶケーブル１０を形成するジャケット１８は、公称直径が約２．１５５インチである。
【0030】
図２は、ＥＶケーブル１１０の代替実施形態を示す。この実施形態では、ケーブル１１０は、絶縁導体１１２、熱層１１４、バインダ１１６、及びジャケット１１８を含む。図示される実施形態では、絶縁導体１１２は、４／０ＡＷＧ（１９９５／３０撚線）スズめっき銅クラスＫ導体などの導体１２０を含む。導体１２０に、０．０８０インチの最小平均壁を有するシリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材１２２が存在する。
【0031】
絶縁導体１１２の周りに熱層１１４が配置される。適切な熱層１１４は、ファイバーグラス材料１２４がエアロゲル材料１２６を包んでいるエアロゲルベースのサーマルブランケットなど、非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する固体から形成されたサーマルブランケット又はベッディングである。エアロゲル材料１２６は、ゲルに由来する合成多孔質超軽量材料であり、ゲル構造の大幅な崩れを伴わずにゲル用の液体成分が気体で置換されている。一実施形態では、熱層ブランケット１１４は、約０．３００インチの公称壁厚を有する。
【0032】
図示される実施形態では、個別の熱層１１４を有する２つの絶縁導体１１２が使用され、熱層１１４を有する導体１１２は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。２つの導体１１２及びそれらの熱層１１４が、アセンブリ１２８を画定する。
【0033】
アセンブリ１２８（導体１１２及びそれらの熱層１１４）の周りにバインダ１１６が配置される。一実施形態では、バインダ１１６は、マイカテープなどのテープである。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されることもある。
【0034】
バインダ１１６の周りにジャケット１１８が配置される。ジャケット１１８は、例えば、約０．１２０インチの公称壁厚を有するＴＰＵ材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット厚さは当業者に理解されよう。
【0035】
図示されるＥＶケーブル１１０の構成は２つの絶縁導体１１２を有し、導体１２０（裸）は約０．５４９インチの公称直径を有し、断熱材１２２は０．０８０インチの最小平均壁を有する。
【0036】
この実施形態では、個別の絶縁導体１１２のそれぞれの周りにサーマルブランケット１１４が配置される。サーマルブランケット１１４はそれぞれ、約０．３００インチの公称壁厚を有し、ブランケット１１４を有する絶縁導体１１２はそれぞれ、約１．３２インチの公称直径を有する。サーマルブランケット１１４を有する２つの導体１１２は、左撚りでケーブル化されて、約２．６４１インチの公称直径を有するアセンブリ１２８を形成し、アセンブリ１２８を覆って、バインダテープ１１６が、２５パーセントの重ね合わせなどの重ね合わせで配置され、約２．６４９インチの全体公称直径を有する。
【0037】
バインダ１１６の周りに、ジャケット１１８、例えばＴＰＵ材料ジャケット１１８など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料が配置され、得られるケーブル１１０は、約２．８９５インチの公称直径を有する。他の適切な材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット厚さは当業者に理解されよう。
【0038】
図３は、ＥＶケーブル２１０のさらに別の代替実施形態を示す。図２の実施形態と同様であるこの実施形態では、ケーブル２１０は、絶縁導体２１２、熱層２１４、バインダ２１６、別の（又は追加の）熱層２１８、及びジャケット２２０を含む。図示される実施形態では、絶縁導体２１２は、可撓性のスズめっき押出４／０ＡＷＧ銅クラスＫ導体などの導体２２２を含む。１つのそのような導体は、可撓性のスズめっき押出４／０ＡＷＧ（１９９５／３０撚線）銅クラスＫ導体である。導体２２２に、例えば０．０８０インチの最小平均壁を有するシリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材２２４が存在する。
【0039】
絶縁導体２１２の周りに熱層２１４が配置される。適切な熱層２１４は、ファイバーグラス材料２２６がエアロゲル材料２２８を包んでいるエアロゲルベースのサーマルブランケットなど、非常に低い密度及び非常に低い熱伝導率を有する固体などのサーマルブランケット又はベッディングである。エアロゲル材料２２８は、ゲルに由来する合成多孔質超軽量材料であり、ゲル構造の大幅な崩れを伴わずにゲル用の液体成分が気体で置換されている。一実施形態では、熱層ブランケット２１４は、約０．３００インチの公称壁厚を有する。
【0040】
図示される実施形態では、個別の熱層２１４を有する２つの絶縁導体２１２が使用される。熱層２１４を有する導体２１２は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。２つの導体２１２及びそれらの熱層２１４が、アセンブリ２３０を画定する。
【0041】
アセンブリ２３０（導体２１２及びそれらの熱層２１４）の周りにバインダ２１６が配置される。一実施形態では、バインダ２１６は、マイカテープなどのテープである。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されることもある。
【0042】
アセンブリ２３０の周りに第２の熱層２１８が配置される。第２の熱層２１８は、約０．３００インチの公称壁厚を有し、第２の熱層２１８の周りにジャケット２２０が配置される。ジャケット２２０は、例えば、約０．１２０インチの公称壁厚を有するＴＰＵ材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット厚さは当業者に理解されよう。
【0043】
図示されるＥＶケーブル２１０の構成は２つの絶縁導体２１２を有し、導体２２２（裸）は約０．５４９インチの公称直径を有し、断熱材２２４は０．０８０インチの最小平均壁厚を有する。
【0044】
この実施形態では、個別の絶縁導体２１２それぞれの周りにサーマルブランケット２１４が配置される。サーマルブランケット２１４はそれぞれ、約０．３００インチの公称壁厚を有し、ブランケットを有する絶縁導体２１２はそれぞれ、約１．３２インチの公称直径を有する。２つの導体２１２及びそれらのサーマルブランケット２１４は、左撚りでケーブル化されて、約２．６４１インチの公称直径を有するアセンブリ２３０を形成する。アセンブリ２３０を覆ってバインダテープ２１６が配置される。アセンブリ２３０を覆って、バインダテープ２１６が、２５パーセントの重ね合わせなどの重ね合わせで配置され、約２．６４９インチの全体公称直径を有する。
【0045】
バインダテープ２１６、及びバインダテープ２１６を有するアセンブリ２３０を覆って、第２のサーマルブランケット２１８が配置され、第２のサーマルブランケット２１８は、約３．２５７インチの公称直径を有する。第２のサーマルブランケット２１８の周りに、ジャケット２２０、例えばＴＰＵ材料ジャケット２２０など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料が配置され、得られるケーブル２１０は、約３．５０３インチの公称直径を有する。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット厚さは当業者に理解されよう。
【0046】
図４は、ＥＶケーブル３１０のさらに別の代替実施形態を示す。この実施形態では、ケーブル３１０は、絶縁導体３１６、シリコンスペーサ３１４、層３１２、及びジャケット３３０を含む。層３１２は、バインダ及び／又は熱層を含むことがある。図示される実施形態では、絶縁導体３１６は、４／０ＡＷＧ（１９９５／３０撚線）スズめっき銅クラスＫ導体などの導体３２４を含む。導体３２４に、シリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材３１８が存在する。
【0047】
断熱材３１８は、空気チャネルを画定する少なくとも１つの隙間３２０を含む。隙間３２０は、導体３２４を取り囲む複数の隙間を含み、隙間が圧力下で潰れるのを防ぐのに十分な構造的完全性又は強度を維持しながら、熱が導体３２４から隙間３２０へ、及び隙間３２０を通って移動することを可能にすることができる。
【0048】
隙間３２０は、空気が断熱材３１８内を流れることを可能にし、導体３２４から熱を移動させて、層３１２及びジャケット３３０に熱が伝達するのを制限する。例えば、空気流は、導体３２４で発生した熱を、ケーブル３１０を通して移動させて、ケーブルの一端から出すことができる。例えば、空気は、充電端、すなわちＥＶに接続されてユーザによって取り扱われる端部でケーブル３１０に入ることができ、ケーブル３１０を通って隙間３２０内を流れ、ケーブル３１０の他端から流出することができる。したがって、導体３２４から発生した熱を導体から逃がし、層３１２及びジャケット３３０への熱伝達を制限する。例えば、層３１２及びジャケット３３０に熱がほとんど伝達されないように、熱伝達を空気チャネルに限定することができる。さらに、空気がケーブル３１０の充電端から入るので、ケーブル３１０の温度は、ケーブル３１０の出口端と比較して充電端で最も低くなる。
【0049】
図示される実施形態では、２つのシリコンスペーサ３１４と、隙間３２０を含む断熱材３１８を有する２つの絶縁導体３１６とが使用される。シリコンスペーサ３１４及び絶縁導体３１６を左撚りでケーブル化する（ねじる）ことができる。２つのシリコンスペーサ３１４及び２つの絶縁導体３１６は、アセンブリ３２６を画定する。
【0050】
アセンブリ３２６（導体３２４及びそれらの断熱材３１８）の周りに層３１２が配置される。一実施形態では、層は、マイカテープなどのテープであるバインダを含む。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されることもある。層３１２は、アセンブリ３２６の周りに配置することができるサーマルブランケットを含むこともある。サーマルブランケットは、約０．３００インチの公称壁厚を有することがあり、層３１２の周りにジャケット３３０が配置される。ジャケット３３０は、例えばＴＰＵ材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット厚さは当業者に理解されよう。
【0051】
図示されるＥＶケーブル３１０の構成は、２つのシリコンスペーサ及び２つの絶縁導体３１６を有し、導体３２４（裸）は、約０．５４９インチの公称直径を有し、断熱材３１８は、０．０８０インチの最小平均壁厚を有し、空気流用の隙間３２０を含む。
【0052】
シリコンスペーサ３１４は、構造的支持を提供する、アセンブリ３２６内に配置された２つのシリコンスペーサを含み、これにより、絶縁導体３１６がアセンブリ３２６内で離間し、層３１２とほとんど接触しないようにする。シリコンスペーサは、１４．６ｍｍ～１６．７ｍｍの間の直径を有することがある。
【0053】
一実施形態では、ケーブル３１０は、５．２１ｍｍの厚さを有することがある。
【0054】
一実施形態では、シリコンスペーサ３１４は、１６．７ｍｍの直径を有する。
【0055】
一実施形態では、ケーブル３１０は、７５．０２ｍｍの直径を有することがある。
【0056】
図５は、ＥＶケーブル４１０のさらに別の代替実施形態を示す。図４の実施形態と同様であるこの実施形態では、ケーブル４１０は、絶縁導体４１４、シリコンスペーサ４２０、層４１２、及びジャケット４３０を含む。層４１２は、バインダ及び／又は熱層を含むことがある。図示される実施形態では、絶縁導体４１４は、４／０ＡＷＧ（１９９５／３０撚線）スズめっき銅クラスＫ導体などの導体４１８を含む。導体４１８に、シリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材４１６が存在する。
【0057】
断熱材４１６は、空気チャネルを画定する少なくとも１つの隙間４２２を含む。隙間４２２は、導体４１８の外縁部での個別の導体間の複数の隙間を含む。隙間４２２は、熱が導体４１８から隙間４２２へ、及び隙間４２２を通って移動することを可能にする。隙間４２２は、導体４１８内にあるので、より小さいケーブル４１０直径を可能にする。
【0058】
隙間４２２により、空気が断熱材４１６と導体４１８との間、及びケーブルを通って流れることができ、層４１２及びジャケット４３０への熱の伝達を制限する。例えば、空気流は、導体４１８で発生した熱を、ケーブル４１０を通して移動させて、ケーブルの一端から出すことができる。空気は、充電端、すなわちＥＶに接続されてユーザによって取り扱われる端部でケーブル４１０に入ることができ、ケーブル４１０を通って隙間４２２内を流れ、ケーブル４１０の他端から流出することができる。したがって、導体４１８から発生した熱を導体から逃がし、層４１２及びジャケット４３０への熱伝達を制限する。例えば、層４１２及びジャケット４３０に熱がほとんど伝達されないように、熱伝達を空気チャネルに限定することができる。さらに、空気がケーブル４１０の充電端から入るので、ケーブル４１０の温度は、ケーブル４１０の出口端と比較して充電端で最も低くなる。
【0059】
図示される実施形態では、２つのシリコンスペーサ４２０と、隙間４２２を含む断熱材４１６を有する２つの絶縁導体４１８とが使用される。シリコンスペーサ４２０及び絶縁導体４１４は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。２つのシリコンスペーサ４２０及び２つの絶縁導体４１４は、アセンブリ４２４を画定する。
【0060】
アセンブリ４２４（シリコンスペーサ４２０と、導体４１８及びそれらの断熱材４１６と）の周りに層４１２が配置される。一実施形態では、層は、マイカテープなどのテープであるバインダを含む。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されることもある。層４１２は、アセンブリ４２４の周りに配置することができるサーマルブランケットを含むこともある。サーマルブランケットは、約０．３００インチの公称壁厚を有することがあり、層４１２の周りにジャケット４３０が配置される。ジャケット４３０は、例えばＴＰＵ材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット材料は当業者に理解されよう。
【0061】
図示されるＥＶケーブル４１０の構成は、２つのシリコンスペーサ及び２つの絶縁導体４１４を有し、導体４１８（裸）は、約０．５４９インチの公称直径を有し、断熱材４１６は、０．０８０インチの最小平均壁厚を有し、空気流用の隙間４２２を含む。
【0062】
シリコンスペーサ４２０は、構造的支持を提供する、アセンブリ４２４内に配置された２つのシリコンスペーサを含み、これにより、絶縁導体４１４がアセンブリ４２４内で離間し、層４１２とほとんど接触しないようにする。シリコンスペーサは、１４．６ｍｍ～１６．７ｍｍの間の直径を有することがある。
【0063】
一実施形態では、ケーブル４１０は、４．８３ｍｍの厚さを有することがある。
【0064】
一実施形態では、シリコンスペーサ４２０は、１４．６ｍｍの直径を有する。
【0065】
一実施形態では、ケーブル４１０は、６６．２１ｍｍの直径を有することがある。
【0066】
図６は、ＥＶケーブル５１０のさらに別の代替実施形態を示す。この実施形態では、ケーブル５１０は、空気チューブ５１８、絶縁導体５１４、層５１２、及びジャケット５３０を含む。層５１２は、バインダ及び／又は熱層を含むことがある。図示される実施形態では、絶縁導体５１４は、４／０ＡＷＧ（１９９５／３０撚線）スズめっき銅クラスＫ導体などの導体５２０を含む。導体５２０に、シリコーンゴム断熱材など、熱硬化性耐熱材料などの断熱材５２２が存在する。断熱材５２２は、アセンブリ５２６内に配置され、構造的支持を提供し、これにより、絶縁導体５２０がアセンブリ５２６内で離間し、層５１２とほとんど接触しないようにする。
【0067】
空気チューブ５１８は、空気チャネル５１６を画定する管状構造を含む。空気チューブ５１８は、開口部５２４をさらに含む。開口部５２４により、空気が空気チューブ５１８に流入し、そこから流出し、絶縁導体５１４と空気チューブ５１８との間の空間５２８に流入することが可能になる。したがって、空気は、空気チューブ５１８を通って、絶縁導体５１４と空気チューブ５１８との間の空間５２８に流入することができ、より多くの熱が導体５２０から伝達されることを可能にする。空気チューブ５１８は、アルミニウムから形成することができる。
【0068】
空気チューブ５１８は、空気が絶縁導体５１４からケーブル５１０を通って流れることを可能にし、層５１２及びジャケット５３０への熱の伝達を制限する。例えば、空気流は、導体５２０で発生した熱を、ケーブル５１０を通して移動させて、ケーブルの一端から出すことができる。例えば、空気は、充電端、すなわちＥＶに接続されてユーザによって取り扱われる端部でケーブル５１０に入ることができ、空気は、ケーブル５１０を通って空気チューブ５１８内を流れ、ケーブル５１０の他端から流出することができる。したがって、導体５２０から発生した熱を導体から逃がし、層５１２及びジャケット５３０への熱伝達を制限する。別の実施形態では、空気は、ケーブル５１０の充電端から一方の空気チューブ５１８を通ってケーブル５１０の他端に流れることができ、そこでケーブル５１０の第２の空気チューブ５１８に送られて、ケーブル５１０の充電端に流れる。空気チューブ５１８は、空気チューブ５１８の端部を曲げて接続する管状構造を使用して、ケーブル５１０内の第２の空気チューブ５１８に接続されることがある。湾曲部での管状構造は、第２の空気チューブに送られる前に空気流をさらに冷却するための冷却構造を含むことがある。冷却構造は、例えば、部分的にジャケット５３０の外側にある構造でもよい。部分的に露出された構造は、ヒートシンクを含むことがある。別の例では、冷却構造は、湾曲部で管状構造内に冷気を強制的に送り込むファンを含むことがある。
【0069】
一実施形態では、断熱材５２２又は導体５１４には隙間又は穴がないため、空気チューブ５１８は、より小さいケーブル５１０直径を可能にすることができる。
【0070】
アセンブリ５２６（空気チューブ５１８と、導体５２０及び断熱材５２２と）の周りに層５１２が配置される。一実施形態では、層５１２は、マイカテープなどのテープであるバインダを含む。１つの適切なマイカテープは、厚さ０．００５インチのマイカテープである。テープは、２５パーセントの重ね合わせなど、重ね合わせて貼着されることもある。層５１２は、アセンブリ５２６の周りに配置することができるサーマルブランケットを含むこともある。サーマルブランケットは、約０．３００インチの公称壁厚を有することがあり、層５１２の周りにジャケット５３０が配置される。ジャケット５３０は、例えばＴＰＵ材料など、高分子材料などの耐摩耗性及び耐切断性の材料でよい。他の適切なジャケット材料には、例えば熱硬化性材料が含まれる。他の適切なジャケット材料は当業者に理解されよう。
【0071】
一実施形態では、ケーブル５１０は、４．３２ｍｍの厚さを有することがある。
【0072】
一実施形態では、空気チューブ５１８は、１２．１ｍｍの直径を有することがある。
【0073】
一実施形態では、ケーブル５１０は、５７．９２ｍｍの直径を有することがある。
【0074】
図７は、図４のケーブル３１０の側面図を示す。ケーブル３１０は、絶縁導体３１６、シリコンスペーサ３１４、層３１２、及びジャケット３３０を含む。絶縁導体３１６は、導体３２４と、隙間３２０を含む断熱体３１８とを含む。シリコンスペーサ３１４及び絶縁導体３１６は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。導体３２４は、断熱体３１８内でケーブル化される個別の導体を含む。図７での導体３２４は、どのようにケーブル化される（ねじられる）かを示すために裸の導体を示す。
【0075】
図８は、図５でのケーブル４１０の側面図を示す。ケーブル４１０は、絶縁導体４１４、シリコンスペーサ４２０、層４１２、及びジャケット４３０を含む。絶縁導体４１４は、導体４１８と、隙間４２２を含む断熱体４１６とを含む。シリコンスペーサ４２０及び絶縁導体４１４は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。導体４１８は、断熱体４１６内でケーブル化される個別の導体を含む。図８での導体４１８は、どのようにケーブル化される（ねじられる）かを示すために裸の導体を示す。
【0076】
図９は、図６でのケーブル５１０の側面図を示す。ケーブル５１０は、空気チューブ５１８、絶縁導体５１４、層５１２、及びジャケット５３０を含む。空気チューブ５１８及び絶縁導体５１４は、左撚りでケーブル化される（ねじられる）。導体５２０は、断熱体５２２内でケーブル化される個別の導体を含むことがある。空気チューブ５１８は、空気がアセンブリ５２６に流入及び流出することを可能にする開口部５２４及び５３２を含む。
【0077】
１つ又は複数の実施形態では、ファン又は他のデバイスを使用して空気流を増加させ、空気を強制的に移動させて、充電ケーブルに流入又は流出させることができる。
【0078】
１つ又は複数の実施形態では、空気流は、ケーブル内に強制的に又は自然に流入する冷気を含むことがある。例えば、冷気は、ＥＶにプラグ接続されていないケーブルの端部から流れることがある。
【0079】
冷却コイルを必要とせず、冷却流体、流体接続、及び漏れの可能性をなくす急速充電ＥＶケーブルの利点を当業者は理解されよう。断熱材、バインダ、サーマルブランケット、及びジャケットに関する特定の材料が開示されているが、急速充電ＥＶケーブルに使用することができる他の適切な材料も当業者は認識されよう。それらの他の材料も、本開示の範囲及び精神内にある。また、開示される任意の実施形態における様々な材料及び層は、他の実施形態と共に使用することもでき、そのような実施形態及びその変形形態はすべて本開示の範囲及び精神内にあることも認識されよう。
【0080】
本明細書で言及されるすべての特許は、本開示の本文に具体的に組み込まれているか否かにかかわらず、参照により本明細書に援用する。
【0081】
本開示において、「１つ」という単語は、単数形と複数形との両方を含むものとして解釈すべきである。逆に、複数の要素への言及は、適宜、単数形も含むものとする。さらに、「上側」又は「下側」など様々な構成要素の向きを表す用語は、例示の目的で使用されているにすぎず、本開示の主題を特定の向きに限定するものではないことを理解されたい。
【0082】
以上のことから、本開示の新規概念の真の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの修正及び変形を実現することができることが分かるであろう。例示された特定の実施形態に対する限定は意図されていない、又は推測されるべきでないことを理解されたい。本開示は、すべてのそのような修正が特許請求の範囲の範囲内に含まれるようにそれらを網羅することを意図されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】