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大功率充电桩用液冷线缆类

液冷欧标充电枪规格书

1. 简介

前提:洛阳正奇机械有限公司开发生产的欧标液冷充电枪及欧标液冷充电枪用液冷线缆有别于国内外的同类产品;最显著特点是:充电枪的DC+、DC-插孔式液冷端子可以完全冷却,即冷却液可以在充电枪的DC+、DC-插孔式液冷端子内构成流通回路,使DC+、DC-插孔式端子在充电过程中得到很好的冷却,承载大电流而不会过热。

新能源电动汽车因其无尾气排放,不污染环境,环保,替代燃油汽车是必然趋势。新能源电动汽车在世界各国得到快速发展。中国生产的新能源电动汽车,已经走出国门,远销世界各地。同时,在中国也进口了不少欧洲的新能源电动汽车。无论是中国还是国外,目前面临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。

随着动力电池的研发和技术的不断突破,中国新能源电动汽车的续航里程已经由150km提升到了400km。在欧洲,一次充电可以续航400 km的家用电动轿车也已经问世。续航里程短的问题基本上得到了解决;但是充电用时长的问题还没有解决。

快速充电是车企、车主们急切盼望解决的问题。

欧洲标准的IEC 62196-3直流充电枪,与中国的国标GB20234.3-2015直流充电枪相比,结构完全不同。中国的国标直流充电枪:DC+、DC-直流充电枪端子是公头;而欧洲标准的直流充电枪:DC+、DC-直流充电枪端子是母头,即导电插孔式的。

目前国内外都在研究解决快速充电问题,思路方法都是一样的:提高充电桩的充电工作电压,加大充电桩充电输出的电流。随着新能源电动汽车电池技术的进步,尽可能的提高充电桩的充电工作电压,加大充电桩充电输出的电流。有些充电桩的充电工作电压已经提高到了1000伏;充电桩充电输出的电流能力到了600A。大功率充电桩电源的设计和生产,无论是国内还是国外均不存在技术问题。急切需要解决的是由大功率充电桩的电源到充电枪的线缆连接。

欧洲标准的直流充电枪连接的干式电缆有两种规格:(1)内装35平方毫米的软体导线,承载电流125A。(2)内装50平方毫米的软体导线,承载电流160A。所述的这种电缆的软体导线只能够承载125A--160A;因为充电过程中干式电缆的软导体产生的热不能很好的散去,因此,是不能承载300A—600A的充电电流的。否则会导致温度过高,轻者致使充电桩控制系统高温报警而不能正常工作;严重者引发火灾,酿成事故。

随着国产的新能源电动汽车出口量的增加,出口到欧洲的新能源电动汽车,充电接口需要符合欧洲的充电标准,快速充电是发展趋势。因此,需要解决欧洲标准的直流充电枪所用线缆,若承载300A—600A的充电电流,加大软体导线的截面,理论上可行,实际不行。线缆的外径不仅要符合人体工程,而且线缆要能安全可靠的长期工作。因为加大软体导线的截面,线缆的体积要增大许多,这不符合人体工程。另外,软体导线与欧洲标准的直流充电枪内的插孔式端子,因外径尺寸差别太多,给它们之间的连接造成困难。

液冷是一种最佳的解决方案。欧洲标准的直流充电枪用的DC+、DC-线缆,可以制成液冷线缆。对线缆的软体导线和欧洲标准的直流充电枪插孔式液冷端子,均通入循环流动的冷却液。软体导线、插孔式液冷端子在充电过程中产生的热,由循环流动的冷却液带走。这样可以大幅度地提高软体导线、插孔式液冷端子的承载电流。线缆的体积较干式电缆不会增大,既符合人体工程又可满足使用要求。

欧洲标准的IEC 62196-3直流充电枪用液冷电缆,是一根集成电缆,绝缘外被内含九根导线:DC+、DC-液冷线缆各一根;PE地线一根;其余六根是信号线。DC+、DC-液冷线缆各一根,它一端的接头是欧洲标准的直流充电枪插孔式液冷端子,DC+、DC-两个插孔式液冷端子的结构完全一样,DC+、DC-液冷线缆安装在欧洲标准的直流充电枪内使用;DC+、DC-液冷线缆另外一端的接头是电极,DC+、DC-两个电极的结构完全一样,在DC+、DC-液冷电极的每个电极上,均设置有冷却液的进、出口;DC+、DC-两个电极连接充电桩电源的输出端。

冷却液使用45#变压器油,它在零下45℃不会结冰,它的燃点是146℃,45#变压器油的绝缘、导热效果好。冷却液由电极的进液口进入液冷电缆,直达欧洲标准的直流充电枪DC+、DC-插孔式液冷端子的插孔端部,对欧洲标准的直流充电枪DC+、DC-插孔式液冷端子进行冷却;流动的冷却液经过欧洲标准的直流充电枪DC+、DC-插孔式液冷端子返回到软体导线带走软体导线的热,流动的冷却液经过电极的冷却液出口,回到冷却系统冷却后循环使用。在DC+、DC-液冷线缆内循环流动的冷却液,可以针对线缆的软导体、充电枪的插孔式液冷端子很好的散热冷却,使其能够承载300A—600A的充电电流,并能安全可靠的长期工作。

IEC 62196-3欧标液冷充电枪,有二部分构成:①枪体采用IEC 62196-3标准直流充电枪;②液冷电缆使用洛阳正奇机械有限公司的专利产品“一种欧洲标准的直流充电枪用液冷电缆”。

液冷充电枪系统,基于IEC 62196-3标准的基础上,对欧洲标准的直流充电枪DC+、DC-插孔式液冷端子、DC+、DC-插孔式液冷端子连接的电缆,均能做到液冷冷却,使其承载充电电流的能力大幅提升,可以使充电电流提升至600A,同时解决了现有充电技术中的高温发热问题。能够有效的缩短充电时间,有助于新能源电动汽车的快速发展。


2. 欧标液冷充电系统

2.1欧标液冷充电系统组成

大功率液冷充电系统组成详见下表:

备注

基于IEC 62196-3标准液冷充电系统

液冷欧标

直流充电枪

符合IEC 62196-3

液冷电缆

IEC 62196-3充电枪匹配

液冷源

油泵

油箱

散热器

冷却液

45#变压器油(零下45不会结冰)


2.2液冷欧标充电枪、欧标充电枪用液冷线缆性能指标

序号

性能指标

参数值

1

电性能

1.1

额定电压

1000V DC

1.2

额定电流

300A -- 600A

1.3

额定功率

600KW

1.4

耐电压

3000V AC,功率孔位与信号孔位间

500V AC 信号孔位之间

1.5

绝缘电阻

300MΩ 500V DC

2

机械性能

2.1

机械寿命

10000

3

环境性能

3.1

表面温度

接触件≤90℃(实测≤55℃)

手握部位≤50

3.2

防护等级

IP44

4

液冷电缆

4.1

最大长度

8m

4.2

线缆外径

39mm

4.3

功率线规格

35mm²

5

冷却回路

5.1

冷却液

45#变压器油(零下45不会结冰)

5.2

进液管外径/内径

ф8/ф6

5.3

出液管外径/内径

ф8/ф6

5.4

与充电桩连接端子

特制液冷端子



5.5

冷却回路

每个特制液冷端子上同时设置有进液管、出液管;DC+DC-构成单独的回路,互不干扰

6

液冷源

6.1

额定电压

220V AC

6.2

额定功率

550W

6.3

工作压力

1Mbar

6.4

流量

8L/min

6.5

冷却风扇功率

90W

6.6

噪音

≤60分贝

6.7

功能

冷却液工作压力监控,冷却液流量监控,冷却液温度监控;低压报警,过压警报,断流报警,冷却液温度过高报警

6.8

尺寸(**

550mm*200mm*600mm

免责声明:欧标液冷充电系统处于持续发展,更新状态,所有产品以实物为准


3. 欧标液冷充电枪线束外观

3.1 外观



3.2 组成

大功率液冷充电线缆组件由以下几个部分组成:

1) 液冷充电枪:

液冷充电枪接口基于IEC 62196-3接口。


1) 液冷电缆:

液冷电缆适配IEC 62196-3接口液冷充电枪。IEC 62196-3充电枪DC+插孔式端子、DC-插孔式端子均为液冷插孔式端子,每一个插孔式端子均可构成冷却液进、出回路。IEC 62196-3充电枪DC+插孔式端子,也是液冷电缆一端的DC+、DC-接头。

2) 电极

上图中DC+、 DC-电极,均可构成冷却液进、出回路,电极连接充电桩电源的正、负极。其上的进、出液管连接液冷源。

4. 接线关系



充电枪内部的接线关系,如下图所示:


Rc=1500Ω     温度传感器为:PT1000




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