一种直流600A充电枪专用液冷电缆DC+和DC‑的串冷冷却方式，该液冷方式是DC+和DC‑两根液冷电缆线,每根液冷电缆线内部有独立的冷却液通道,两根电缆线之间通过在液冷端子之间设置连通组件，在两根电缆线之间形成冷却回路。本发明能够有效形成冷却液的循环，进而在冷却液循环流动的过程中对软体导线进行冷却，最终达到有效避免充电枪和软体导线在充电过程中发生过热现象的目的。
一种直流600A充电枪专用液冷电缆DC+和DC-的串冷冷却方式
技术领域
[0001] 本发明涉及新能源电动汽车使用的大功率充电桩领域，具体为一种新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆DC+与DC-的液冷冷却方式。
背景技术
[0002] 随着燃油汽车的消失，与其相伴的加油站也将完成它的历史使命，取而代之的将是遍布全国各地的充电站，充电站的硬件设施将来是大功率充电桩。目前电动公交车的充电没施用的是中功率充电桩,它的技术参数:直流电压750伏,输出电流250安。用中功率充电桩,给新能源公交车充电, 一辆新能源公交车充电充满电瓶需要三个小时,耗时长,效率低。国内正在研制大功率充电桩，大功率充电桩的技术参数: 直流电压1000～1500伏, 输出电流600安。用大功率充电桩,给新能源公交车充电, 一辆新能源公交车充电充满电瓶只需用15分钟,或用时更少。
[0003] 目前，中功率充电桩的电源与充电枪的连接,用的是干式集成电缆。这种干式集成电缆与公知的普通电缆不同，它的内部有DC+与DC-两根70平方毫米的动力线和和一根25平方毫米的接地线，还有十多根信号线。电缆长度通常在6米到10米之间,这种干式集成电缆承载最大电流250安培。上述的大功率充电桩,是不能使用这种干式集成电缆的, 这种干式集成电缆不能承载流600安培的工作电流。解决该问题的办案有两个:一种是加大软体导线的截面积;另一种方案是不加大软体导线的截面积,而是适当减小软体导线的截面积,腾出点空间,该空间作为冷却液的流动通道,采用液冷的方式对软体导线进行冷却,使其能够承载600安培的大电流。显然第一种方案不可行,因为增大软体导线的截面积,会使干式集成电缆的体积和重量增加,这不适合人体工程,另外增大软体导线的截面积消耗铜材也多。第二种方案可行也科学, 因电缆的体积没有增大,重量也轻了。众所周知,液冷电缆与充电枪是连接在一起的,电动汽车充电时,工作人员是一手握充电枪，另一手拉扯电缆到合适位置。工作人员的肢体是要经常接触电缆的。这就要求新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆DC+与DC-在满足安全指标和充电效率的前提下,其重量越轻越好,电缆的直径越小越好。
[0004] 公知的液冷电缆它们的冷却共性是:冷却液是从液冷电缆的一端进入,然后从液冷电缆的另一端流出。
[0005] 新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆DC+与DC-若采用公知液冷电缆的冷却方式, 冷却液是从液冷电缆的一端进入,然后从液冷电缆的另一端流出,是不行的。不行的原因是:冷却液若是从液冷电缆的一端进去,到另一端流出,这需要另外设置一根冷却液专用回流管,该冷却液回流管只有两个位置可以放置,一是悬空在充电枪之外,二是设置在集成电缆绝缘外被之内。可想而知, 若冷却液回流管悬空在充电枪之外, 拖拖拉拉,不安全,不美观, 更不实用。若把冷却液回流管放置在集成电缆绝缘外被之内,就会增加液冷电缆的体积和重量, 若液冷电缆的体积和重量增加更不可取,上述以明。
发明内容
[0006] 本发明提供一种新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆DC+与DC-液冷通道串接的冷却方式，可以解决上述背景技术中提出的问题:回流管的处置问题,这也是DC+与DC-两根液冷电缆的冷却方式和方法的问题。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种直流600A充电枪专用液冷电缆DC+和DC-的串冷冷却方式，该液冷方式是DC+和DC-两根液冷电缆线,每根液冷电缆线内部有独立的冷却液通道, 两根电缆线之间通过在液冷端子之间设置连通组件，在两根电缆线之间形成冷却回路。
[0008] 为了进一步改进技术方案，本发明所述液冷电缆冷却结构包括电缆外套管和设置在电缆外套管内的PE线和若干根信号线、软体导线、外护套绝缘套管、无触点电极和充电枪液冷端子，其连接步骤如下：
[0009] S1、首先将两根软体导线分别设置在红色和黑色两根绝缘电极套管内部，直流DC+电缆的外护套绝缘套管为红色, 直流DC-电缆的外护套绝缘套管为黑色, 其软体导线与外护套绝缘套管之间设置的间隙是冷却液通道；
[0010] S2、将上述步骤中的两组软体导线及外部绝缘电极套管连同其他的信号线、PE线同时设置在电缆外套管内部，组成大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-液冷串冷集成母线；
[0011] S3、将步骤S2中的两组软体导线及外部绝缘电极套管的其中一端端部，分别与一个无触点电极连接，所述无触点电极包括具有空腔结构的电极本体，电极本体的一端设置有导线连接口，导线连接口与液冷电缆的冷却液通道相连接，电极本体上还设置有一个冷却液进出口；
[0012] S4、将步骤S2中的两组软体导线及外部绝缘电极套管的另一端端部，分别两个与充电枪液冷端子连接，其冷却液通道与充电枪液冷端子内部相连通；
[0013] S5、将两个充电枪液冷端子通过绝缘连接管组件连接，联通两个充电枪液冷端子的内部空腔；
[0014] S6、将两个无触点电极的冷却液进出口上均连接上冷却液进出口快接接头，其中一个进液口快接接头连接液体冷却系统的出液管道，另一个进液口快接接头连接冷却系统的回液管道；
[0015] S7、将冷却系统中通上冷却液，打开冷却液循环装置即可。
[0016] 为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤S3中软体导线及外部绝缘电极套管与无触点电极的具体连接过程为：
[0017] a．先将软体导线的长度大于其外侧外护套绝缘套管，然后将软体导线从导线连接口进入，电性压接在电极本体的内壁上；
[0018] b．将软体导线外侧的绝缘电极套管包裹在导线连接口的外壁上，并且使绝缘电极套管和软体导线之间的冷却液通道与电极本体内部相连通；然后套上聚四氟乙烯绝缘垫圈及密封卡箍，绝缘垫圈设在无触点电极及密封卡箍之间，导线连接口的外侧壁上设置有马牙口，密封卡箍设在无触点电极外侧具有马牙口的位置上；
[0019] c．在密封卡箍上压制锁紧，所述密封卡箍在锁紧前为内外表面光滑的中空圆柱形结构，锁紧时在密封卡箍上压制锁紧，使密封卡箍锁紧后产生变形的锁紧纹路，使绝缘电极套管锁紧在无触点电极和密封卡箍之间。
[0020] 为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤S4中软体导线及外部绝缘电极套管与充电枪液冷端子的具体连接过程为：
[0021] a．先将软体导线的长度大于绝缘电极套管的长度，然后将软体导线伸入充电枪液冷端子的内部，电性压接在其中空结构部分的内壁上；
[0022] b．将软体导线外侧的绝缘电极套管包裹在充电枪液冷端子的外壁上，并且使绝缘电极套管和软体导线之间的冷却液通道与充电枪液冷端子内部相连通；然后套上聚四氟乙烯绝缘垫圈及密封卡箍，绝缘垫圈设在液冷端子及密封卡箍之间，密封卡箍设在充电枪液冷端子外侧具有马牙口的位置上；
[0023] d．在密封卡箍上压制锁紧，所述密封卡箍在锁紧前为内外表面光滑的中空圆柱形结构，锁紧时在密封卡箍上压制锁紧，使密封卡箍锁紧后产生变形的锁紧纹路，使绝缘电极套管锁紧在充电枪液冷端子和密封卡箍之间。
[0024] 为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤S3中的a步骤，其电性压接的压接方式为半圆压接，具体为将其软体导线对应拧紧形成截面为半圆形的结构，其截面呈一半为半圆型导线一半为空腔的结构，半圆形的结构部分与电极本体或充电枪液冷端子的内壁电性连接。
[0025] 为了进一步改进技术方案，本发明所述所述充电枪液冷端子包括充电枪液冷端子本体，为一端开口一端闭口的中空结构；每个充电枪液冷端子本体的前端为与软体导线对应连接的开口接线端，尾端为与电动汽车充电插座对应连接的闭口插头端；所述两个充电枪液冷端子本体的外径上均设有与内部相连通的外凸贯通口，且这两个外凸贯通口的外端通过绝缘连接管组件连通充电枪液冷端子本体的内部空腔；所述充电枪液冷端子本体的外径上靠近闭口插头端位置设置有突出的用于与充电枪枪体连接的定位件，外凸贯通口设置在定位件的前端，所述两个充电枪液冷端子本体的外凸贯通口内端均设置有900弯管，900弯管位于对应的充电枪液冷端子本体的空腔内，且通至充电枪液冷端子本体的空腔底部；其中一个外凸贯通口内圆设置有内螺纹，另一个外凸贯通口外圆设置有外螺纹；
[0026] 为了进一步改进技术方案，本发明所述绝缘连接管组件包括绝缘导管、绝缘锁紧螺母、喇叭型螺母和密封圈，其绝缘导管为中空结构，该中空部分为冷却液通道，导管的两端端面上设置有环形槽，环形槽内设置有密封圈；绝缘导管的一端设置有与其中一个液冷端子的外凸贯通口相配合的外螺纹，其配合处通过绝缘螺母锁紧；绝缘导管的另一端设置为倒锥型结构, 通过喇叭型螺母的内螺纹与另一个贯通口的外螺纹旋紧配合，喇叭型螺母的内锥面压紧绝缘导管的外锥面；所述的开口接头端外壁设有马牙扣，外护套绝缘套管通过卡箍套压马牙扣上；所述闭口插头端的端部还设置有绝缘护套；绝缘连接管组件与两个充电枪冷却端子的连接方式为，首先将绝缘导管通过螺纹配合与两个充电枪冷却端子在外凸贯通口处拧紧，然后再分别通过绝缘锁紧螺母和喇叭型螺母固定，在固定的同时，通过密封圈密封。
[0027] 为了进一步改进技术方案，本发明所述充电枪液冷端子为弯曲结构：两个充电枪液冷端子本体的开口接线端端部及充电枪液冷端子本体的中部均为弧形弯曲结构，且两个部位的弯曲角度一致，弯曲方向相反；靠近闭口插头端处的两个充电枪液冷端子本体之间通过绝缘连接管组件相连通其两者的内部空腔，且绝缘连接管组件垂直于两个充电枪液冷端子本体的弯曲平面；所述充电枪液冷端子本体的弯曲度与充电枪弯曲腔体的弯曲度对应一致。
[0028] 为了进一步改进技术方案，本发明所述软体导线部分包括软体铜绞线及防护网，软体铜绞线贯穿套嵌在防护网的内部，外护套绝缘套管与防护网之间设置有环状的冷却液通道；所述软体铜绞线为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,所述多个小股线绞合成一根软体导线；所述防护网是镀锡铜丝线编织网。
[0029] 为了进一步改进技术方案，本发明所述软体导线的一端与充电枪液冷端子连接时，软体铜绞线及防护网半圆压接在充电枪液冷端子的内壁上，其冷却液通道延伸至充电枪液冷端子空腔底部。
[0030] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：DC+与DC-两根液冷电缆的冷却液通道,在充电枪内串接连通, DC+与DC-的冷却液通道串接连通以后, DC+与DC-两根液冷电缆的冷却液通道构成进和出的回路,冷却液在冷却泵的作用下,由DC+与DC-两根液冷电缆其中的一根电缆的电极进入,穿过其软体导线,到达其液冷端子的空腔底部,然后经过连接管组件,进入另一根电缆的液冷端子, 穿过其软体导线,到达其电极,回到冷却系统继续循环使用。DC+与DC-两根液冷电缆的冷却液通道连通以后, 冷却液从一根电缆进,到另一根电缆出, DC+与DC-两根液冷电缆自然构成冷却液循环回路,不需要在DC+与DC-两根液冷电缆之外另外设置冷却液专用回流管。这样可以使新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆的结构更加合理,工艺性也会更好。
[0031] 冷却介质可以是纯净水、变压器油、变压器硅油、氟化液等。常温地带的冷却液可选用纯净水，寒冷地带选用变压器油，氟化液,以免冷却液在冰点以下结冰，根据地域气候温度的差异选择适合环境温度的冷却液,既能降低使用费用又能保证液冷电缆正常工作。
[0032] 液冷电缆DC+与DC-的液冷通道在充电枪内串接连通，连通以后使DC+与DC-两根液冷电缆的冷却液通道可以构成循环回路。冷却液在DC+与DC-液冷电缆内部按照设定的通道流动, 流动的冷却液先穿过一根液冷电缆的软体导线到达其充电枪液冷端子空腔底部后,然后冷却液进入另一根液冷电缆的液冷端子空腔底部后返回,穿过其软体导线,带走电缆的软体导线和充电枪端子工作时产生的热。
附图说明
[0033] 图1为本发明新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆结构示意图；
[0034] 图2为600A直流充电枪专用液冷端子的结构示意图。
[0035] 图3为图2中其中一个液冷端子的内部结构示意图。
[0036] 图4为图2中绝缘连接管组件的结构示意图；
[0037] 图5为图4中绝缘导管的结构示意图；
[0038] 图6为无触点电极的结构示意图；
[0039] 图7为软体导线与外护套绝缘套管的结构示意图；
[0040] 图中：1、液冷电缆绝缘外被；2、软体导线；3、外护套绝缘套管；4、无触点电极;5、充电枪液冷端子；6、密封卡箍；7、冷却液进出口快接接头；8、聚四氟乙烯绝缘垫圈；9、信号线；10、PE线；11、冷却系统；
[0041] 201、冷却液通道；202、软体铜绞线；203、防护网；
[0042] 51、充电枪液冷端子本体；52、闭口插头端；53、开口接线端；54、定位件；55、外凸贯通口；56、900弯管；57、绝缘连接管组件； 58、螺纹连接口；50、绝缘护套；571、绝缘导管；572、绝缘锁紧螺母；573、喇叭型螺母；574、密封圈；575、环形槽。
[0043] 401、电极本体；402、电极安装孔；403、冷却液进出口；404、导线连接口；406、电极安装板。
具体实施方式
[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 一种直流600A充电枪专用液冷电缆DC+和DC-的串冷冷却方式，所述液冷电缆冷却结构包括电缆外套管1和设置在电缆外套管1内的PE线10和若干根信号线 9、软体导线2、外护套绝缘套管3、无触点电极4和充电枪液冷端子5，其连接步骤如下：
[0046] S1、首先将两根软体导线2分别设置在红色和黑色两根绝缘电极套管3内部，直流DC+电缆的外护套绝缘套管3为红色, 直流DC-电缆的外护套绝缘套管3为黑色, 其软体导线2与外护套绝缘套管3之间设置的间隙是冷却液通道201；
[0047] S2、将上述步骤中的两组软体导线2及外部绝缘电极套管3连同其他的信号线9、PE线10同时设置在电缆外套管1内部，组成大功率充电桩专用液冷电缆DC+与DC-液冷串冷集成母线；
[0048] S3、将步骤S2中的两组软体导线2及外部绝缘电极套管3的其中一端端部，分别与一个无触点电极4连接，所述无触点电极包括具有空腔结构的电极本体401，电极本体401的一端设置有导线连接口404，导线连接口404与液冷电缆的冷却液通道201相连接，电极本体401上还设置有一个冷却液进出口403；软体导线2及外部绝缘电极套管3与无触点电极4的具体连接过程为：
[0049] a、先将软体导线2的长度大于其外侧外护套绝缘套管3，然后将软体导线2从导线连接口404进入，电性压接在电极本体401的内壁上；
[0050] b、将软体导线2外侧的绝缘电极套管3包裹在导线连接口404的外壁上，并且使绝缘电极套管3和软体导线2之间的冷却液通道201与电极本体401内部相连通；然后套上聚四氟乙烯绝缘垫圈8及密封卡箍6，绝缘垫圈8设在无触点电极4及密封卡箍6之间，导线连接口404的外侧壁上设置有马牙口，密封卡箍6设在无触点电极4外侧具有马牙口的位置上；
[0051] c、在密封卡箍6上压制锁紧，所述密封卡箍6在锁紧前为内外表面光滑的中空圆柱形结构，锁紧时在密封卡箍6上压制锁紧，使密封卡箍6锁紧后产生变形的锁紧纹路，使绝缘电极套管3锁紧在无触点电极4和密封卡箍6之间。
[0052] S4、将步骤S2中的两组软体导线2及外部绝缘电极套管3的另一端端部，分别两个与充电枪液冷端子5连接，其冷却液通道201与充电枪液冷端子5内部相连通；软体导线2及外部绝缘电极套管3与充电枪液冷端子5的具体连接过程为：
[0053] a、先将软体导线2的长度大于绝缘电极套管3的长度，然后将软体导线2伸入充电枪液冷端子5的内部，电性压接在其中空结构部分的内壁上；
[0054] b、将软体导线2外侧的绝缘电极套管3包裹在充电枪液冷端子5的外壁上，并且使绝缘电极套管3和软体导线2之间的冷却液通道201与充电枪液冷端子5内部相连通；然后套上聚四氟乙烯绝缘垫圈8及密封卡箍6，绝缘垫圈8设在液冷端子5及密封卡箍6之间，密封卡箍6设在充电枪液冷端子5外侧具有马牙口的位置上；
[0055] c、在密封卡箍6上压制锁紧，所述密封卡箍6在锁紧前为内外表面光滑的中空圆柱形结构，锁紧时在密封卡箍6上压制锁紧，使密封卡箍6锁紧后产生变形的锁紧纹路，使绝缘电极套管3锁紧在充电枪液冷端子5和密封卡箍6之间。
[0056] S5、将两个充电枪液冷端子5通过绝缘连接管组件57连接，联通两个充电枪液冷端子5的内部空腔；
[0057] S6、将两个无触点电极4的冷却液进出口403上均连接上冷却液进出口快接接头7，其中一个进液口快接接头7连接液体冷却系统11的出液管道，另一个进液口快接接头7连接冷却系统11的回液管道；
[0058] S7、将冷却系统11中通上冷却液，打开冷却液循环装置即可。
[0059] 其电性压接的压接方式为半圆压接，具体为将其软体导线2对应拧紧形成截面为半圆形的结构，其截面呈一半为半圆型导线一半为空腔的结构，半圆形的结构部分与电极本体401或充电枪液冷端子5的内壁电性连接。
[0060] 所述充电枪液冷端子5包括充电枪液冷端子本体51，为一端开口一端闭口的中空结构；每个充电枪液冷端子本体51的前端为与软体导线2对应连接的开口接线端53，尾端为与电动汽车充电插座对应连接的闭口插头端52；所述两个充电枪液冷端子本体51的外径上均设有与内部相连通的外凸贯通口55，且这两个外凸贯通口55的外端通过绝缘连接管组件57连通充电枪液冷端子本体51的内部空腔；所述充电枪液冷端子本体51的外径上靠近闭口插头端52位置设置有突出的用于与充电枪枪体连接的定位件54，外凸贯通口55设置在定位件54的前端，所述两个充电枪液冷端子本体51的外凸贯通口55内端均设置有900弯管56，900弯管56位于对应的充电枪液冷端子本体51的空腔内，且通至充电枪液冷端子本体51的空腔底部；其中一个外凸贯通口55内圆设置有内螺纹，另一个外凸贯通口55外圆设置有外螺纹；
[0061] 所述绝缘连接管组件57包括绝缘导管571、绝缘锁紧螺母572、喇叭型螺母573和密封圈574，其绝缘导管571为中空结构，该中空部分为冷却液通道，导管571的两端端面上设置有环形槽575，环形槽575内设置有密封圈574；绝缘导管571的一端设置有与其中一个液冷端子的外凸贯通口55相配合的外螺纹，其配合处通过绝缘螺母572锁紧；绝缘导管571的另一端设置为倒锥型结构, 通过喇叭型螺母573的内螺纹与另一个贯通口55的外螺纹旋紧配合，喇叭型螺母573的内锥面压紧绝缘导管571的外锥面；所述的开口接头端53外壁设有马牙扣，外护套绝缘套管3通过卡箍6套压马牙扣上；所述闭口插头端52的端部还设置有绝缘护套510；绝缘连接管组件57 与两个充电枪冷却端子5的连接方式为，首先将绝缘导管571通过螺纹配合与两个充电枪冷却端子5在外凸贯通口55处拧紧，然后再分别通过绝缘锁紧螺母572和喇叭型螺母573固定，在固定的同时，通过密封圈574密封。
[0062] 所述充电枪液冷端子5为弯曲结构：两个充电枪液冷端子本体51的开口接线端53端部及充电枪液冷端子本体51的中部均为弧形弯曲结构，且两个部位的弯曲角度一致，弯曲方向相反；靠近闭口插头端52 处的两个充电枪液冷端子本体51之间通过绝缘连接管组件57相连通其两者的内部空腔，且绝缘连接管组件57垂直于两个充电枪液冷端子本体51的弯曲平面；所述充电枪液冷端子本体51的弯曲度与充电枪弯曲腔体的弯曲度对应一致。
[0063] 所述软体导线部分包括软体铜绞线202及防护网203，软体铜绞线202贯穿套嵌在防护网203的内部，外护套绝缘套管3与防护网203之间设置有环状的冷却液通道201；所述软体铜绞线202为多股绞合线芯，截面为35～60平方毫米；所述多股绞合线芯由多根小直径的镀锡铜单线绞合成小股线,所述多个小股线绞合成一根软体导线；所述防护网203是镀锡铜丝线编织网。所述软体导线2的一端与充电枪液冷端子5连接时，软体铜绞线202及防护网203半圆压接在充电枪液冷端子5的内壁上，其冷却液通道201延伸至充电枪液冷端子5空腔底部。
[0064] 新能源汽车直流600A充电枪专用液冷电缆DC+与DC-冷却液通道串接连通以后,两根电缆的冷却液通道构成冷却液进出循环回路: 冷却液由一根液冷电缆的电极进入，冷却液可以是:纯净水、变压器油、变压器硅油、氟化液…等由红色电缆＋DC的快接通过电极,进入绝缘套管,穿过软体导线,到达直流600A充电枪专用液冷端子空腔底部。冷却液返回到液冷端子内腔的900弯管,通过绝缘连接管组件进入另一根液冷电缆的直流600A充电枪专用液冷端子内腔的900弯管,到达该电缆直流600A充电枪专用液冷端子的内腔底部, 再沿着另一根液冷电缆的冷却液通道流动，穿过其软体导线,最终由该软体导线连接的电极流出,回到冷却装置，从而形成冷却液的循环，进而在冷却液循环流动的过程中对软体导线进行冷却，最终达到有效避免充电枪和软体导线在充电过程中发生过热。
