Gekühltes Ladekabel mit Kühlung passiver LeitungselementeCooled charging cable with cooling of passive line elements
Die Erfindung betrifft ein Ladekabel, insbesondere für Elektrofahrzeuge.The invention relates to a charging cable, in particular for electric vehicles.
Elektrofahrzeuge werden für gewöhnlich an Ladestationen mit Hilfe von Ladekabeln geladen. Solche Ladekabel sind normalerweise an ihrem einen Ende mit der Ladestation verbunden und können für den Ladevorgang mit einem Elektrofahrzeug verbunden werden. Die maximale Ladeleistung zum Laden eines Elektrofahrzeugs (Elektroautos) hängt von mehreren Faktoren ab, wie beispielsweise der Ladeleistung des Elektroautos und der Ladestation. Außer Elektrofahrzeug und Ladestation gibt es weitere Einflussfaktoren für die maximale Ladeleistung, wie z.B. die Temperatur und den Ladestand der Batterie.Electric vehicles are usually charged at charging stations using charging cables. Such charging cables are usually connected to the charging station at one end and can be connected to an electric vehicle for charging. The maximum charging power for charging an electric vehicle (electric car) depends on several factors, such as the charging power of the electric car and the charging station. In addition to the electric vehicle and the charging station, there are other factors that influence the maximum charging power, such as the temperature and the charge level of the battery.
Neben der Temperatur der Batterie spielt für die Ladeleistung und damit die Dauer des Ladevorgangs auch die Temperatur des Ladekabels eine Rolle. Generell führen Ladesysteme für hohe Ladeleistung zu starker Erwärmung. Insbesondere bei Ladekabeln mit kleineren Querschnitten kann es zu Problemen kommen. Normalerweise würden die kleineren Querschnitte nicht die nötige Leistung übertragen können, weil sie sich durch die Strombelastung zu schnell erwärmen würden. Dies könnte zur Überschreitung der maximal zulässigen Leitertemperatur nach EN 50620 oder IEC 62893 nach einer bestimmten Zeit führen. Der Ladevorgang müsste womöglich unterbrochen oder abgebrochen werden. Ferner werden die Leitungen in ihrer Lebensdauer geschädigt.In addition to the temperature of the battery, the temperature of the charging cable also plays a role in the charging power and thus the duration of the charging process. In general, charging systems for high charging power lead to significant heating. Problems can arise, particularly with charging cables with smaller cross-sections. Normally, the smaller cross-sections would not be able to transmit the necessary power because they would heat up too quickly due to the current load. This could lead to the maximum permissible conductor temperature according to EN 50620 or IEC 62893 being exceeded after a certain time. The charging process might have to be interrupted or aborted. In addition, the cables will be damaged during their service life.
Darüber hinaus könnte ebenfalls die Oberflächentemperatur der Ladeleitung über den Grenzwert der IEC 117 steigen und ggf. zu Verletzungen des Anwenders bei Be- rührung/Handhabung des Ladekabels führen. Die beim Laden auftretende Wärmeenergie muss daher beispielsweise mit Hilfe einer Kühlleitung abgeführt werden. Ein heutiger Ansatz hierfür ist, Schläuche in die Kabelkonstruktion zu integrieren, welche die Wärme aus dem Kabel entziehen. Das Medium in den Kühlschläuchen kann gasförmig oder flüssig sein. In der Regel werden vermehrt leitende Flüssigkeiten (z.B. eine Wasser-Glykol Mischung) eingesetzt zur Kühlung im Thermomanagement-Prozess.In addition, the surface temperature of the charging cable could rise above the limit of IEC 117 and possibly lead to injuries to the user when touching/handling the charging cable. The heat energy generated during charging must therefore be dissipated using a cooling line, for example. One current approach to this is to integrate hoses into the cable construction, which remove the heat from the cable. The medium in the cooling hoses can be gaseous or liquid. As a rule, conductive liquids (e.g. a water-glycol mixture) are increasingly used for cooling in the thermal management process.
Heutzutage verfügbare Kühllösungen für Ladekabel sind von der Kühlleistung her nicht optimal. Bei bekannten Ladeleitungen werden Kühlungen stets dazu eingesetzt, Leitungselemente zu kühlen, welche selbst Wärme erzeugen und abgeben. Hierbei handelt es sich zumeist um Übertragungsleitungen für Strom. Durch die teilweise hohen Ströme erwärmen sich diese Übertragungsleitungen stark und werden teilweise sehr warm.Cooling solutions for charging cables available today are not optimal in terms of cooling performance. In known charging cables, cooling is always used to cool line elements that themselves generate and release heat. These are mostly transmission lines for electricity. Due to the high currents, these transmission lines heat up considerably and sometimes become very hot.
Die auf diese Weise erzeugte Wärme kann jedoch meist nur zu einem Teil durch eine aktive Kühlung, z.B. durch eine Flüssigkeitskühlung mittels eines oder mehrerer Kühlschläuche zum Kühlen der wärmeerzeugenden Leitungselemente, direkt aus der Leitung abgeführt werden. Ein Teil der Wärme verbreitet sich in der Leitung selbst. Dies führt dazu, dass sich die gesamte Leitungskonstruktion des Ladekabels erwärmt.However, the heat generated in this way can usually only be partially dissipated directly from the cable by active cooling, e.g. by liquid cooling using one or more cooling hoses to cool the heat-generating cable elements. Some of the heat spreads in the cable itself. This causes the entire cable structure of the charging cable to heat up.
Zur Verbesserung der Kühleffizienz existiert im Stand der Technik eine direkte Kühlung, bei welcher die wärmeerzeugenden Leitungselemente unmittelbar mit einem Kühlmedium in Kontakt kommen, beispielsweise direkt von einem Kühlmedium umspült werden, ohne durch einen Kühlschlauch oder dgl. von dem Kühlmedium getrennt zu sein.In order to improve cooling efficiency, direct cooling exists in the prior art, in which the heat-generating line elements come into direct contact with a cooling medium, for example, are directly flushed by a cooling medium without being separated from the cooling medium by a cooling hose or the like.
Aus der DE 10 2015 120 048 Al ist eine elektrische Leitungsanordnung, insbesondere ein Ladekabel für ein Kraftfahrzeug, bekannt. Die elektrische Leitungsanordnung weist wenigstens einen elektrisch leitfähigen Leiter auf, der an seinen Enden elektrisch kontaktierbar ist, um elektrische Energie zu übertragen, eine Isolationsschicht, die den Leiter umfänglich umgibt, und einen Kühlmittelkanal, in dem ein Kühlfluid zum Kühlen des Leiters geführt ist. Die Isolationsschicht ist von dem Leiter beabstandet und der Kühlmittelkanal ist zwischen der Isolationsschicht und dem Leiter derart ausgebildet, dass das Kühlfluid den Leiter direkt umströmt.An electrical line arrangement, in particular a charging cable for a motor vehicle, is known from DE 10 2015 120 048 A1. The electrical line arrangement has at least one electrically conductive conductor, which can be electrically contacted at its ends in order to transmit electrical energy, an insulation layer that surrounds the conductor on its circumference, and a coolant channel in which a cooling fluid is guided to cool the conductor. The insulation layer is spaced from the conductor and the coolant channel is formed between the insulation layer and the conductor in such a way that the cooling fluid flows directly around the conductor.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Ladekabel haben teilweise ungenügende Ladeleistung und/oder teilweise ungenügende Kühlleistung und/oder sind eingeschränkt hinsichtlich der verwendeten Kühlmedien.The charging cables known from the state of the art sometimes have insufficient charging performance and/or sometimes insufficient cooling performance and/or are limited with regard to the cooling media used.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kühlung von Ladekabeln, insbesondere für Elektrofahrzeuge, zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Bedarf bestehen, eine verbesserte Wärmeableitung und somit eine bessere Kühlung von Ladekabeln zu ermöglichen, um damit insbesondere eine äußere Manteltemperatur des Ladekabels möglichst gering zu halten.It is therefore an object of the present invention to enable improved cooling of charging cables, in particular for electric vehicles. For example, there may be a need to enable improved heat dissipation and thus better cooling of charging cables in order to keep an external sheath temperature of the charging cable as low as possible.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Ladekabel, beispielsweise für Elektrofahrzeuge, bereitgestellt. Das Ladekabel weist mindestens eine erste Leitung und mindestens eine zweite Leitung auf. Die mindestens eine erste Leitung weist mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter und eine Kühlleitung auf. In der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung ist ein Kühlmedium führbar. Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter steht derart mit der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung in wärmeleitender Verbindung, dass der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter von dem Kühlmedium der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung kühlbar ist. Die mindestens eine zweite Leitung weist mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter und eine Kühlleitung auf. In der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung ist ein Kühlmedium führbar. Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter steht derart mit der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung in wärmeleitender Verbindung, dass der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter von dem Kühlmedium der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung kühlbar ist.According to a first aspect of the invention, a charging cable is provided, for example for electric vehicles. The charging cable has at least one first line and at least one second line. The at least one first line has at least one heat-generating electrical conductor and one cooling line. A cooling medium can be guided in the cooling line of the at least one first line. The at least one heat-generating electrical conductor is in thermally conductive connection with the cooling line of the at least one first line in such a way that the at least one heat-generating electrical conductor can be cooled by the cooling medium of the cooling line of the at least one first line. The at least one second line has at least one temperature-passive electrical conductor and one cooling line. A cooling medium can be guided in the cooling line of the at least one second line. The at least one temperature-passive electrical conductor is in thermally conductive connection with the cooling line of the at least one second line in such a way that the at least one temperature-passive electrical conductor can be cooled by the cooling medium of the cooling line of the at least one second line.
Das Ladekabel gemäß dem ersten Aspekt ermöglicht nicht nur eine Kühlung von aktiv wärmerzeugenden Elementen, wie dem mindestens einen wärmeerzeigenden elektrischen Leiter, sondern zudem auch eine Kühlung von temperaturpassiven (oder kurz „passiven") Elementen, wie dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter. Da nicht nur der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter mit Kühlmedium kühlbar ist, und bei Vorhandensein von Kühlmedium tatsächlich gekühlt wird, sondern auch der mindestens eine temperarturpassive elektrische Leiter mit Kühlmedium kühlbar ist, und bei Vorhandensein von Kühlmedium tatsächlich gekühlt wird, wird eine verbesserte, insbesondere effizientere, Kühlung des Ladekabels ermöglicht. Auf diese Weise kann wiederum die Ladeleistung des Ladekabels erhöht werden.The charging cable according to the first aspect not only enables cooling of actively heat-generating elements, such as the at least one heat-generating electrical conductor, but also cooling of temperature-passive (or "passive" for short) elements, such as the at least one temperature-passive electrical conductor. Since not only the at least one heat-generating electrical conductor can be cooled with a cooling medium and is actually cooled when a cooling medium is present, but also the at least one temperature-passive electrical conductor can be cooled with a cooling medium and is actually cooled when a cooling medium is present, improved, in particular more efficient, cooling of the charging cable is enabled. In this way, the charging performance of the charging cable can in turn be increased.
Unter wärmeleitender Verbindung kann eine direkte/unmittelbare oder eine indi- rekte/mittelbare wärmeleitende Verbindung zwischen dem jeweiligen elektrischen Leiter, beispielsweise dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter und/oder dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter, und der zugehörigen Kühlleitung und/oder dem in der zugehörigen Kühlleitung geführten Kühlmedium verstanden werden. Über die wärmeleitende Verbindung kann ein wärmeleitender Austausch zwischen der Kühlleitung, insbesondere dem in der Kühlleitung führbaren oder tatsächlich geführten Kühlmedium, und dem jeweiligen elektrischen Leiter, beispielsweise dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter und/oder dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter, hergestellt werden. Das Kühlmedium kann beispielsweise flüssig oder gasförmig sein. Bei der Kühlleitung kann es sich allgemein um einen sich in Längsrichtung des Ladekabels erstreckenden Körper handeln. Der Körper kann einen Hohlraum aufweisen, in dem ein Kühlmedium (kann auch als Kühlmittel bezeichnet werden) zirkulieren kann. Die Kühlleitung ist nicht auf einen bestimmten Querschnitt beschränkt. Die Kühlleitung kann beispielsweise einen runden, eckigen oder ovalen Querschnitt haben. Die Kühlleitung kann die Form eines Hohlzylinders annehmen, ist jedoch nicht auf eine solche Form beschränkt. Die Kühlleitung erstreckt sich beispielsweise entlang der vollen Länge des Ladekabels und/oder entlang der vollen Länge der zugehörigen elektrischen Leitung (beispielsweise der wärmeerzeugenden elektrischen Leitung oder der temperaturpassiven elektrischen Leitung). Die Kühlleitung kann flexibel ausgebildet sein, d. h. insbesondere nicht starr ausgebildet sein. Die Kühlleitung ist beispielsweise elastisch biegbar oder verformbar. Die Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung kann einen Kühlschlauch aufweisen oder als ein Kühlschlauch ausgebildet sein. Die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung kann einen Kühlschlauch aufweisen oder als ein Kühlschlauch ausgebildet sein.A heat-conducting connection can be understood as a direct or indirect heat-conducting connection between the respective electrical conductor, for example the at least one heat-generating electrical conductor and/or the at least one temperature-passive electrical conductor, and the associated cooling line and/or the cooling medium guided in the associated cooling line. A heat-conducting exchange can be established via the heat-conducting connection between the cooling line, in particular the cooling medium that can be guided or is actually guided in the cooling line, and the respective electrical conductor, for example the at least one heat-generating electrical conductor and/or the at least one temperature-passive electrical conductor. The cooling medium can be liquid or gaseous, for example. The cooling line can generally be a body extending in the longitudinal direction of the charging cable. The body can have a cavity in which a cooling medium (can also be referred to as coolant) can circulate. The cooling line is not limited to a specific cross-section. The cooling line can have a round, square or oval cross-section, for example. The cooling line can take the form of a hollow cylinder, but is not limited to such a shape. The cooling line extends, for example, along the full length of the charging cable and/or along the full length of the associated electrical line (for example the heat-generating electrical line or the temperature-passive electrical line). The cooling line can be designed to be flexible, i.e. in particular not to be rigid. The cooling line is, for example, elastically bendable or deformable. The cooling line of the at least one first line can have a cooling hose or be designed as a cooling hose. The cooling line of the at least one second line can have a cooling hose or be designed as a cooling hose.
Unter dem mindestens einen temperaturpassiven, oder kurz passiven, elektrischen Leiter im Speziellen kann ein elektrischer Leiter verstanden werden, welcher zumindest nahezu keine oder zu vernachlässigende wärmeerzeugende Eigenschaften hat oder aufweist. Unter dem mindestens einen temperaturpassiven, oder kurz passiven, elektrischen Leiter im Speziellen kann ein elektrischer Leiter verstanden werden, welcher im Vergleich zu dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter deutlich geringere oder zu vernachlässigende wärmeerzeugende Eigenschaften hat oder aufweist.The at least one temperature-passive, or passive, electrical conductor in particular can be understood to mean an electrical conductor which has or has at least almost no or negligible heat-generating properties. The at least one temperature-passive, or passive, electrical conductor in particular can be understood to mean an electrical conductor which has or has significantly lower or negligible heat-generating properties compared to the at least one heat-generating electrical conductor.
Es kann daher auch davon gesprochen werden, dass der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter mindestens einen zumindest kaum Wärme erzeugenden elektrischen Leiter aufweisen kann oder als ein zumindest kaum Wärme erzeugender elektrischer Leiter ausgebildet sein kann.It can therefore also be said that the at least one temperature-passive electrical conductor can have at least one electrical conductor that generates at least little heat or can be designed as an electrical conductor that generates at least little heat.
Unter temperaturpassiven, oder kurz passiven, elektrischen Elementen im Allgemeinen können elektrische Elemente verstanden werden, welche zumindest nahezu keine oder zu vernachlässigende wärmeerzeugende Eigenschaften haben oder aufweisen. Unter temperaturpassiven, oder kurz passiven, elektrischen Elementen im Allgemeinen können elektrische Elemente verstanden werden, welche im Vergleich zu wärmeerzeugenden elektrischen Elementen, z. B. dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter, deutlich geringere oder zu vernachlässigende wärmeerzeugende Eigenschaften haben oder aufweisen. Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann wärmeaufnehmende Eigenschaften aufweisen. Insbesondere kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter mindestens einen wärmeaufnehmenden elektrische Leiter aufweisen oder als mindestens ein wärmeaufnehmender elektrischer Leiter ausgebildet sein. Aufgrund der wärmeaufnehmenden Eigenschaften kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter Wärme aufnehmen, beispielweise die oder zumindest einen Teil der von dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter trotz Kühlung erzeugte Wärme.Temperature-passive, or passive, electrical elements in general can be understood as electrical elements which have or exhibit at least almost no or negligible heat-generating properties. Temperature-passive, or passive, electrical elements in general can be understood as electrical elements which have or exhibit significantly lower or negligible heat-generating properties compared to heat-generating electrical elements, e.g. the at least one heat-generating electrical conductor. The at least one temperature-passive electrical conductor can have heat-absorbing properties. In particular, the at least one temperature-passive electrical conductor can have at least one heat-absorbing electrical conductor or can be designed as at least one heat-absorbing electrical conductor. Due to the heat-absorbing properties, the at least one temperature-passive electrical conductor can absorb heat, for example the heat or at least part of the heat generated by the at least one heat-generating electrical conductor despite cooling.
Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann ausgebildet sein, wärmeaufnehmende Eigenschaften aufzuweisen, jedoch zumindest nahezu keine oder zu vernachlässigende wärmeerzeugende Eigenschaften aufzuweisen. Insbesondere kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter mindestens einen wärmeaufnehmenden, aber zumindest nahezu nicht wärmeerzeugenden elektrischen Leiter aufweisen oder als mindestens ein wärmeaufnehmender, aber zumindest nahezu nicht wärmeerzeugender elektrischer Leiter ausgebildet sein.The at least one temperature-passive electrical conductor can be designed to have heat-absorbing properties, but at least to have almost no or negligible heat-generating properties. In particular, the at least one temperature-passive electrical conductor can have at least one heat-absorbing but at least almost non-heat-generating electrical conductor or can be designed as at least one heat-absorbing but at least almost non-heat-generating electrical conductor.
In Folge kann, auch wenn der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter selbst zumindest kaum oder idealerweise keine nennenswerte oder messbare Wärme erzeugt, der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter dennoch zu der Gesamterwärmung des Ladekabels beitragen. Eine Kühlung des mindestens einen temperaturpassiven Leiters führt daher zu einer Erhöhung der Kühleffizienz des Ladekabels. Insbesondere kann die Manteltemperatur des Ladekabels verringert werden.As a result, even if the at least one temperature-passive electrical conductor itself generates at least little or ideally no significant or measurable heat, the at least one temperature-passive electrical conductor can still contribute to the overall heating of the charging cable. Cooling the at least one temperature-passive conductor therefore leads to an increase in the cooling efficiency of the charging cable. In particular, the sheath temperature of the charging cable can be reduced.
Aufgrund der wärmeleitenden Verbindung zwischen der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung und dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter kann durch den temperaturpassiven elektrischen Leiter aufgenommene Wärme über das in der Kühlleitung führbare oder geführte Kühlmedium abgeführt werden.Due to the heat-conducting connection between the cooling line of the at least one second line and the at least one temperature-passive electrical conductor, heat absorbed by the temperature-passive electrical conductor can be dissipated via the cooling medium that can be guided or is guided in the cooling line.
Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann genau einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter aufweisen oder als genau ein wärmeerzeugender elektrischer Leiter ausgebildet sein. Der genau eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann als Litzenleiter ausgebildet sein. Der Litzenleiter, auch kurz Litze, kann eine Vielzahl an Einzeldrähten aufweisen oder aus einer Vielzahl an Einzeldrähten bestehen / gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine elektrische Leiter einen nicht isolierten elektrischen Leiter aufweisen oder als nicht isolierter elektrischer Leiter ausgebildet sein. Unter „nicht isoliert" (alternativ auch „unisoliert") ist in Bezug auf den mindestens einen nicht isolierten elektrischen Leiter zu verstehen, dass dieser nicht elektrisch isoliert ist.The at least one heat-generating electrical conductor can have exactly one heat-generating electrical conductor or can be designed as exactly one heat-generating electrical conductor. The exactly one heat-generating electrical conductor can be designed as a stranded conductor. The stranded conductor, also called stranded wire for short, can have a large number of individual wires or consist of/be formed from a large number of individual wires. Additionally or alternatively, the at least one electrical conductor can have a non-insulated electrical conductor or can be designed as a non-insulated electrical conductor. "Not insulated" (alternatively also "uninsulated") With respect to the at least one non-insulated electrical conductor, it is understood that this conductor is not electrically insulated.
Aufgrund der wärmeleitenden Verbindung zwischen der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung und dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter kann durch den mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter erzeugte oder entstehende Wärme über das in der Kühlleitung führbare oder geführte Kühlmedium abgeführt werden. Beispielsweise kann im Fall der Ausbildung des mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiters als nicht isolierter elektrischer Leiter der nicht isolierte wärmeerzeugende elektrische Leiter über die wärmeleitende Verbindung mittels des in der Kühlleitung führbaren oder geführten Kühlmediums beispielsweise direkt gekühlt werden, ohne dass eine Isolation um den mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter die Wärmeübertragung und/oder Wärmeableitung verschlechtert. Trotz Kühlung des mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiters kann sich die von dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter erzeugte Wärme teilweise in der Leitungskonstruktion des Ladekabels verteilen und andere Elemente in der Leitung / in dem Ladekabel erwärmen.Due to the heat-conducting connection between the cooling line of the at least one first line and the at least one heat-generating electrical conductor, heat generated or generated by the at least one heat-generating electrical conductor can be dissipated via the cooling medium that can be guided or guided in the cooling line. For example, if the at least one heat-generating electrical conductor is designed as a non-insulated electrical conductor, the non-insulated heat-generating electrical conductor can be cooled directly via the heat-conducting connection by means of the cooling medium that can be guided or guided in the cooling line, for example, without insulation around the at least one heat-generating electrical conductor impairing the heat transfer and/or heat dissipation. Despite cooling of the at least one heat-generating electrical conductor, the heat generated by the at least one heat-generating electrical conductor can be partially distributed in the line structure of the charging cable and heat other elements in the line/in the charging cable.
Dies führt dazu, dass sich die gesamte Leitungskonstruktion des Ladekabels erwärmt.This causes the entire cable structure of the charging cable to heat up.
Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann in der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung angeordnet sein. Beispielsweise kann der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter im Inneren der Kühlleitung angeordnet sein. Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann beispielsweise als ein einziger elektrischer Leiter oder Einzelleiter in der Kühlleitung, beispielsweise einem Kühlschlauch, ausgebildet sein.The at least one heat-generating electrical conductor can be arranged in the cooling line of the at least one first line. For example, the at least one heat-generating electrical conductor can be arranged inside the cooling line. The at least one heat-generating electrical conductor can be designed, for example, as a single electrical conductor or individual conductor in the cooling line, for example a cooling hose.
Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium der mindestens einen ersten Leitung stehen. Dies wird hierin auch als „direkte Kühlung" bezeichnet. In diesem Fall kann das Kühlmedium als ein elektrisch isolierendes (d.h. als ein nicht elektrisch leitendes Kühlmedium) ausgebildet sein. Aufgrund des direkten Kontakts zwischen dem Kühlmedium und dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter kann der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter besonders effizient gekühlt werden. Alternativ kann der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter in indirektem Kontakt mit der Kühlleitung, z. B. dem Kühlschlauch, stehen. Dies wird hierin auch als „indirekte Kühlung" bezeichnet. Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann unabhängig von einer direkten oder indirekten Kühlung als Massivleiter oder als flexible Litze ausgebildet sein. Die Litze kann mehrere (nicht isolierte) Einzelleiter oder Einzeldrähte aufweisen oder aus mehreren (nicht isolierten) Einzelleitern oder Einzeldrähten bestehen.The at least one heat-generating electrical conductor can be in direct contact with the cooling medium of the at least one first line. This is also referred to herein as "direct cooling". In this case, the cooling medium can be designed as an electrically insulating (ie as a non-electrically conductive cooling medium). Due to the direct contact between the cooling medium and the at least one heat-generating electrical conductor, the at least one heat-generating electrical conductor can be cooled particularly efficiently. Alternatively, the at least one heat-generating electrical conductor can be in indirect contact with the cooling line, e.g. the cooling hose. This is also referred to herein as "indirect cooling". The at least one heat-generating electrical conductor can be designed as a solid conductor or as a flexible strand, regardless of direct or indirect cooling. The strand can have several (non-insulated) individual conductors or single wires or consist of several (uninsulated) single conductors or single wires.
Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann eine Stromleitung o- der Übertragungsleitung für Strom aufweisen oder als eine Stromleitung oder Übertragungsleitung für Strom ausgebildet sein. Eine Stromleitung oder Übertragungsleitung für Strom erwärmt sich aufgrund des, insbesondere hohen, Stromflusses relativ stark. Die Stromstärke kann insbesondere proportional zu der durch die Stromleitung oder Übertragungsleitung für Strom erzeugten Wärme sein, oder umgekehrt kann die Erwärmung der Stromleitung proportional zu der Stromstärke durch die Stromleitung sein. Auch das Material oder die Materialien der Stromleitung beeinflusst, wie stark sich die Stromleitung erwärmt.The at least one heat-generating electrical conductor can comprise a power line or transmission line for electricity or can be designed as a power line or transmission line for electricity. A power line or transmission line for electricity heats up relatively strongly due to the, in particular high, current flow. The current intensity can be proportional in particular to the heat generated by the power line or transmission line for electricity, or conversely, the heating of the power line can be proportional to the current intensity through the power line. The material or materials of the power line also influence how much the power line heats up.
Insbesondere kann der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter einen oder mehrere Kupferleiter aufweisen oder als ein oder mehrere Kupferleiter ausgebildet sein. Durch die Ausbildung als Kupferleiter steigen die stromführenden Eigenschaften des elektrischen Leiters. Aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer kann die Ladeleistung des Ladekabels bei einer Ausgestaltung des mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiters als Kupferleiter hoch sein. Da sich Kupfer vergleichsweise stark erwärmt, ist eine effiziente Wärmeabführung / Kühlung besonders vorteilhaft und wünschenswert.In particular, the at least one heat-generating electrical conductor can have one or more copper conductors or can be designed as one or more copper conductors. The design as a copper conductor increases the current-carrying properties of the electrical conductor. Due to the high electrical conductivity of copper, the charging power of the charging cable can be high if the at least one heat-generating electrical conductor is designed as a copper conductor. Since copper heats up comparatively strongly, efficient heat dissipation/cooling is particularly advantageous and desirable.
Die mindestens eine erste Leitung kann als eine Vielzahl von ersten Leitungen, insbesondere als genau zwei erste Leitungen ausgebildet sein. Jede der Vielzahl von ersten Leitungen kann mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter aufweisen. Jede der Vielzahl von ersten Leitungen kann eine Kühlleitung aufweisen, in der ein Kühlmedium führbar ist. Der jeweilige mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann derart mit der zugehörigen Kühlleitung in wärmeleitender Verbindung stehen, dass der jeweilige mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter von dem Kühlmedium der zugehörigen Kühlleitung kühlbar ist.The at least one first line can be designed as a plurality of first lines, in particular as exactly two first lines. Each of the plurality of first lines can have at least one heat-generating electrical conductor. Each of the plurality of first lines can have a cooling line in which a cooling medium can be guided. The respective at least one heat-generating electrical conductor can be in a thermally conductive connection with the associated cooling line in such a way that the respective at least one heat-generating electrical conductor can be cooled by the cooling medium of the associated cooling line.
Sind zwei erste Leitungen vorgesehen, kann ein erster wärmeerzeugender elektrischer Leiter im Inneren einer Kühlleitung angeordnet sein und kann ein zweiter wärmeerzeugender elektrischer Leiter im Inneren einer weiteren Kühlleitung angeordnet sein. Der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter kann eine Gleichstromader bilden. Die Gleichstromader dient zur Übertragung von Gleichstrom in dem Ladekabel. Beispielsweise kann die Gleichstromader eine von zur Übertragung von Gleichstrom nötigen (zwei) Gleichstromadern eines Ladekabels sein. Der erste wärmeerzeugende elektrische Leiter kann eine positive Gleichstromader bilden. Der zweite wärmeerzeugende elektrische Leiter kann eine negative Gleichstromader bilden. Somit kann ein effizientes Gleichstromladen von Elektrofahrzeugen mittels des Ladekabels erfolgen.If two first lines are provided, a first heat-generating electrical conductor can be arranged inside a cooling line and a second heat-generating electrical conductor can be arranged inside a further cooling line. The at least one heat-generating electrical conductor can form a direct current wire. The direct current wire is used to transmit direct current in the charging cable. For example, the direct current wire can be one of the (two) direct current wires of a charging cable required to transmit direct current. The first heat-generating electrical conductor can form a positive direct current wire. The second heat-generating electrical conductor can form a negative direct current wire. This enables efficient direct current charging of electric vehicles using the charging cable.
Beispielsweise können mit dem Ladekabel Ströme von hundert Ampere (A), oder mehreren hundert Ampere, beispielsweise von bis zu ca. 500 A, übertragen werden, ohne dass es - bei intakter Kühlung - zu einer nennenswerten Erwärmung des Ladekabels kommt. Das heißt, es kann eine hohe Leistung von der Ladestation ins Fahrzeug (und damit an die Batterie) übertragen werden.For example, the charging cable can transmit currents of one hundred amperes (A) or several hundred amperes, for example up to around 500 A, without the charging cable heating up to any significant extent - provided the cooling system is intact. This means that a high level of power can be transmitted from the charging station to the vehicle (and thus to the battery).
Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann mehrere temperaturpassive elektrische Leiter aufweisen oder als mehrere temperaturpassive elektrische Leiter ausgebildet sein. Die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter können in Umfangsrichtung der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung um die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung herum angeordnet sein. Die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter können beispielsweise zumindest teilweise unterschiedliche Leiter bilden. Im Falle von mehreren temperaturpassiven elektrischen Leitungen können diese Leitungen einen oder mehrere verschiedene Leitungstypen haben. Zusätzlich oder alternativ können die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter zumindest teilweise einen gemeinsamen Leiter bilden.The at least one temperature-passive electrical conductor can have a plurality of temperature-passive electrical conductors or can be designed as a plurality of temperature-passive electrical conductors. The plurality of temperature-passive electrical conductors can be arranged in the circumferential direction of the cooling line of the at least one second line around the cooling line of the at least one second line. The plurality of temperature-passive electrical conductors can, for example, form at least partially different conductors. In the case of a plurality of temperature-passive electrical lines, these lines can have one or more different line types. Additionally or alternatively, the plurality of temperature-passive electrical conductors can at least partially form a common conductor.
Beim Vorhandensein mehrerer temperaturpassiver elektrischer Leiter können die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter in Umfangsrichtung der Kühlleitung, beispielsweise des Kühlschlauchs, um die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung herum angeordnet sein. Durch die Anordnung der mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter um die Kühlleitung werden die temperaturpassiven elektrischen Leiter ausreichend effizient gekühlt. Die Kühlung ist insbesondere ausreichend, da die temperaturpassiven elektrischen Leiter selbst kaum oder keine Wärme erzeugen, sondern beispielsweise von dem mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter erzeugte Wärme aufnehmen. Das Ladekabel kann daher mit einer hohen Ladeleistung betrieben werden, ohne dass es zu einer starken Erwärmung kommt. Die mehrere temperaturpassiven elektrischen Leiter haben eine größere Oberfläche als ein entsprechender Einzelleiter. Dadurch ist die Kühlung der elektrischen Leiter effizient.If there are several temperature-passive electrical conductors, the several temperature-passive electrical conductors can be arranged in the circumferential direction of the cooling line, for example the cooling hose, around the cooling line of the at least one second line. By arranging the several temperature-passive electrical conductors around the cooling line, the temperature-passive electrical conductors are cooled sufficiently efficiently. The cooling is sufficient in particular because the temperature-passive electrical conductors themselves generate little or no heat, but absorb heat generated, for example, by the at least one heat-generating electrical conductor. The charging cable can therefore be operated with a high charging power without significant heating occurring. The several temperature-passive electrical conductors have a larger surface area than a corresponding single conductor. This makes the cooling of the electrical conductors efficient.
Die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter können miteinander verseilt, verflochten oder unverseilt um die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung herum angeordnet sein. Bei einer verflochtenen oder verseilten Anordnung um den Kühlschlauch können die elektrischen Leiter noch effizienter gekühlt werden. Bei einer unverseilten Anordnung der elektrischen Leiter um den Kühlschlauch kann der Aufbau besonders einfach gestaltet werden.The plurality of temperature-passive electrical conductors can be stranded, braided or unstacked together around the cooling line of the at least one second line around the cooling hose. With a braided or stranded arrangement around the cooling hose, the electrical conductors can be cooled even more efficiently. With an unstacked arrangement of the electrical conductors around the cooling hose, the structure can be made particularly simple.
Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann in direktem Kontakt mit der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung stehen. Beispielsweise kann der mindestens temperaturpassive elektrische Leiter direkt/unmittelbar mit der Außenseite/Außenoberfläche der Kühlleitung, z. B. des Kühlschlauchs, in Kontakt stehen. Insbesondere kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter derart angeordnet sein, dass er war in direktem/unmittelbarem Kontakt mit der Außenseite der Kühlleitung, jedoch nicht in direktem/unmittelbarem Kontakt mit dem Kühlmedium der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung steht. Dies ist insofern vorteilhaft, da verschiedene Kühlmedien eingesetzt werden können, insbesondere nicht speziell für den direkten/unmittelbaren Kontakt geeignete oder einsetzbare Kühlmedien. Beispielsweise ist kein elektrisch isolierendes Kühlmedium notwendig. Vielmehr kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter in indirektem Kontakt mit dem Kühlmedium stehen. Diese Art der Kühlung kann daher weiter als indirekte Kühlung bezeichnet werden. Beispielsweise kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter von dem Kühlmedium durch die Kühlleitung, z. B. den Kühlschlauch, getrennt sein.The at least one temperature-passive electrical conductor can be in direct contact with the cooling line of the at least one second line. For example, the at least temperature-passive electrical conductor can be in direct/immediate contact with the outside/outer surface of the cooling line, e.g. the cooling hose. In particular, the at least one temperature-passive electrical conductor can be arranged such that it is in direct/immediate contact with the outside of the cooling line, but not in direct/immediate contact with the cooling medium of the cooling line of the at least one second line. This is advantageous in that different cooling media can be used, in particular cooling media that are not specifically suitable or usable for direct/immediate contact. For example, no electrically insulating cooling medium is necessary. Rather, the at least one temperature-passive electrical conductor can be in indirect contact with the cooling medium. This type of cooling can therefore also be referred to as indirect cooling. For example, the at least one temperature-passive electrical conductor can be separated from the cooling medium by the cooling line, e.g. the cooling hose.
Der indirekte Kontakt zwischen dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter und dem Kühlmedium führt dazu, dass der mindestens eine temperaturpassive elektrischen Leiter nicht direkt von der Kühlflüssigkeit umgeben werden kann. Auf diese Weise werden Probleme oder Risiken aufgrund eines direkten Kontakts zwischen Kühlmedium und dem temperaturpassiven elektrischen Leiter vermieden. Ferner muss das Kühlmedium nicht zwangsläufig isolierend sein und es muss nicht zwangsläufig darauf geachtet werden, dass keine leitenden Partikel beispielsweise durch Wärmetauscher etc. in den Kühlkreislauf gelangen. Ferner kann das Kühlmedium auf seine Umweltverträglichkeit hin optimiert werden.The indirect contact between the at least one temperature-passive electrical conductor and the cooling medium means that the at least one temperature-passive electrical conductor cannot be directly surrounded by the cooling liquid. In this way, problems or risks due to direct contact between the cooling medium and the temperature-passive electrical conductor are avoided. Furthermore, the cooling medium does not necessarily have to be insulating and care does not necessarily have to be taken to ensure that no conductive particles enter the cooling circuit, for example through heat exchangers, etc. Furthermore, the cooling medium can be optimized for its environmental compatibility.
Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann mindestens einen isolierten elektrischen Leiter aufweisen oder als mindestens ein isolierter elektrischer Leiter ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter mindestens einen nicht isolierten elektrischen Leiter aufweisen oder als mindestens ein nicht isolierter elektrischer Leiter ausgebildet sein. Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann ein Metall aufweisen oder aus einem Metall gebildet sein.The at least one temperature-passive electrical conductor can have at least one insulated electrical conductor or can be designed as at least one insulated electrical conductor. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have at least one non-insulated electrical conductor or can be designed as at least one non-insulated electrical conductor. The at least one temperature-passive electrical conductor may comprise a metal or be formed from a metal.
Wie zuvor ausgeführt, kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine oder mehrere elektrische Leitungen bilden, insbesondere eine oder mehrere elektrische Leitungen von einem oder mehreren Leitungstypen. Rein beispielhaft und ohne hierauf beschränkt zu sein, werden nachfolgend Beispiele von Leitungstypen genannt, die von dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter gebildet sein/werden können. Der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter kann eine Ladeleitung aufweisen oder als eine Ladeleitung ausgebildet sein oder eine Ladeleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Steuerleitung aufweisen oder als eine Steuerleitung ausgebildet sein oder eine Steuerleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Sensorleitung aufweisen oder als eine Sensorleitung ausgebildet sein oder eine Sensorleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Signalleitung aufweisen oder als eine Signalleitung ausgebildet sein oder eine Signalleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Schutzleitung aufweisen oder als eine Schutzleitung ausgebildet sein oder eine Schutzleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Datenleitung aufweisen o- der als eine Datenleitung ausgebildet sein oder eine Datenleitung bilden. Zusätzlich oder alternativ kann der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter eine Hilfsspannungsleitung aufweisen oder als eine Hilfsspannungsleitung ausgebildet sein oder eine Hilfsspannungsleitung bilden. Zwei oder mehr der verschiedenen Leitungen / Leitungstypen können in dem Ladekabel flexibel miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann eine elektrische Leitung eines ersten Leitungstyps in wärmeleitender Verbindung mit der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung stehen und es kann eine elektrische Leitung eines zweiten Leitungstyps in wärmeleitender Verbindung mit der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung stehen. Auf diese Weise können zwei oder mehr als zwei Leitungstypen miteinander kombiniert oder gemeinsam verwendet werden.As previously stated, the at least one temperature-passive electrical conductor can form one or more electrical lines, in particular one or more electrical lines of one or more line types. Purely by way of example and without being limited thereto, examples of line types that can be formed by the at least one temperature-passive electrical conductor are given below. The at least one temperature-passive electrical conductor can have a charging line or be designed as a charging line or form a charging line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have a control line or be designed as a control line or form a control line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have a sensor line or be designed as a sensor line or form a sensor line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have a signal line or be designed as a signal line or form a signal line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have a protective line or be designed as a protective line or form a protective line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have a data line or be designed as a data line or form a data line. Additionally or alternatively, the at least one temperature-passive electrical conductor can have an auxiliary voltage line or be designed as an auxiliary voltage line or form an auxiliary voltage line. Two or more of the different lines/line types can be flexibly combined with one another in the charging cable. For example, an electrical line of a first line type can be in thermally conductive connection with the cooling line of the at least one second line and an electrical line of a second line type can be in thermally conductive connection with the cooling line of the at least one second line. In this way, two or more than two line types can be combined with one another or used together.
Die Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung und/oder der mindestens einen zweiten Leitung kann für das Kühlmedium zumindest nahezu dicht oder undurchdringbar ausgebildet sein. Die Kühlleitung kann hierfür beispielsweise in Längsrichtung und Umfangsrichtung vollständig geschlossen sein. Beispielsweise kann die Kühlleitung eine Ummantelung aufweisen, so dass die Kühlleitung in ihrem Inneren einen Hohlraum zur Aufnahme des Kühlmediums bildet. Die Ummantelung kann für das Kühlmedium zumindest nahezu dicht oder undurchdringbar ausgebildet sein. Auf diese Weise kann das Kühlmedium in dem Hohlraum zirkulieren, die Ummantelung jedoch zumindest nahezu nicht durchdringen.The cooling line of the at least one first line and/or the at least one second line can be designed to be at least almost sealed or impenetrable for the cooling medium. For this purpose, the cooling line can be completely closed in the longitudinal and circumferential directions, for example. For example, the cooling line can have a casing so that the cooling line forms a cavity for receiving the cooling medium. The casing can be designed to be at least almost impermeable or impermeable to the cooling medium. In this way, the cooling medium can circulate in the cavity, but at least almost not penetrate the casing.
Bezugnehmend auf die mindestens eine erste Leitung kann, bei einer denkbaren Ausgestaltung, bei welcher der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter in der Kühlleitung angeordnet ist und beispielsweise in direktem Kontakt mit dem Kühlmedium steht, durch die Ummantelung zuverlässig ein Austreten des Kühlmediums in einen Innenbereich des Ladekabels verhindert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich die Kühlleitung, insbesondere die Ummantelung der Kühlleitung, in einem unbeschädigten Zustand befindet. Bei dieser Ausgestaltung können sowohl das Kühlmedium als auch der mindestens eine wärmeerzeugende elektrische Leiter von der Ummantelung umgeben sein.With reference to the at least one first line, in a conceivable embodiment in which the at least one heat-generating electrical conductor is arranged in the cooling line and is, for example, in direct contact with the cooling medium, the sheath can reliably prevent the cooling medium from escaping into an inner region of the charging cable. This applies in particular when the cooling line, in particular the sheath of the cooling line, is in an undamaged state. In this embodiment, both the cooling medium and the at least one heat-generating electrical conductor can be surrounded by the sheath.
Bezugnehmend auf die mindestens eine zweite Leitung kann, bei einer denkbaren Ausgestaltung, bei welcher der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter außerhalb der Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung angeordnet ist und beispielsweise in direktem Kontakt mit der Kühlleitung steht, zuverlässig ein Austreten des Kühlmediums zu dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter verhindert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich die Kühlleitung, insbesondere die Ummantelung der Kühlleitung, in einem unbeschädigten Zustand befindet. Auf diese Weise kommen die beispielsweise auf der Kühlleitung, insbesondere auf der Ummantelung der Kühlleitung, angeordneten elektrischen Leiter nicht mit dem Kühlmedium in Kontakt, wenn sich der Kühlschlauch, insbesondere die Ummantelung des Kühlschlauchs, in einem unbeschädigten Zustand befindet. Es kann daher prinzipiell jedes Kühlmedium eingesetzt werden. Es kommt vielmehr, auch bei unisolierten elektrischen Leitern, zu keinen Problemen aufgrund eines Kontakts zwischen Kühlmedium und elektrischen Leitern. Bei dieser Ausgestaltung kann die Ummantelung das Kühlmedium umgeben. Der mindestens eine temperaturpassive elektrischen Leiter kann sich außerhalb der Ummantelung, beispielsweise an der Au- ßenseite/Außenoberfläche der Ummantelung, befinden.With reference to the at least one second line, in a conceivable embodiment in which the at least one temperature-passive electrical conductor is arranged outside the cooling line of the at least one second line and is, for example, in direct contact with the cooling line, leakage of the cooling medium to the at least one temperature-passive electrical conductor can be reliably prevented. This applies in particular when the cooling line, in particular the sheath of the cooling line, is in an undamaged state. In this way, the electrical conductors arranged, for example, on the cooling line, in particular on the sheath of the cooling line, do not come into contact with the cooling medium if the cooling hose, in particular the sheath of the cooling hose, is in an undamaged state. In principle, any cooling medium can therefore be used. In fact, even with uninsulated electrical conductors, there are no problems due to contact between the cooling medium and electrical conductors. In this embodiment, the sheath can surround the cooling medium. The at least one temperature-passive electrical conductor can be located outside the sheath, for example on the outside/outer surface of the sheath.
Gemäß einer beispielhaften denkbaren Realisierung kann die Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung als ein Vorlauf oder als ein Rücklauf für das Kühlmedium ausgebildet sein. Die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung kann entsprechend als ein Rücklauf bzw. als ein Vorlauf für das Kühlmedium ausgebildet sein. Dadurch kann das Kühlmedium vollständig in dem Ladekabel zirkulieren. Der Vorlauf kann auch als Hinleitung bezeichnet werden. Der Rücklauf kann auch als Rückleitung bezeichnet werden. Beispielsweise kann der Vorlauf eine Hinleitung zu einer Steckerkühlung darstellen und kann der Rücklauf eine Rückleitung für Kühlfluid aus der Steckerkühlung darstellen. Unter der Hinleitung kann ein Kanal oder Schlauch verstanden werden, der von einem Ort mit hohem Fluiddruck wegführt. Unter der Rückleitung kann ein Kanal oder ein Schlauch verstanden werden, der zu einem Ort mit tiefem Fluiddruck hinführt. Durch den Vorlauf kann das Kühlfluid hin und durch den Rücklauf zurück transportiert werden. Alternativ kann die Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung als Vorlauf und kann eine zusätzliche, in dem Ladekabel angeordnete Kühlleitung als ein Rücklauf ausgebildet sein oder umgekehrt. Alternativ kann die Kühlleitung einer der mindestens einen ersten Leitung als Vorlauf und kann die Kühlleitung einer anderen der mindestens einen ersten Leitung als ein Rücklauf ausgebildet sein oder umgekehrt. Ebenso kann das Kühlmedium z.B. als ein Kühlfluid durch die jeweiligen Kühlleitungen transportiert, beispielsweise gepumpt, werden und am Ende austreten.According to an exemplary conceivable implementation, the cooling line of the at least one first line can be designed as a flow or as a return for the cooling medium. The cooling line of the at least one second line can be designed accordingly as a return or as a flow for the cooling medium. This allows the cooling medium to circulate completely in the charging cable. The flow can also be referred to as a forward line. The return line can also be referred to as a return line. For example, the supply line can represent a supply line to a plug cooling system and the return line can represent a return line for cooling fluid from the plug cooling system. The supply line can be understood to be a channel or hose that leads away from a location with high fluid pressure. The return line can be understood to be a channel or hose that leads to a location with low fluid pressure. The cooling fluid can be transported there through the supply line and back through the return line. Alternatively, the cooling line of the at least one first line can be designed as a supply line and an additional cooling line arranged in the charging cable can be designed as a return line, or vice versa. Alternatively, the cooling line of one of the at least one first line can be designed as a supply line and the cooling line of another of the at least one first line can be designed as a return line, or vice versa. Likewise, the cooling medium can be transported, for example pumped, as a cooling fluid through the respective cooling lines and exit at the end.
Die mindestens eine erste Leitung kann ferner eine Isolation aufweisen. Die Isolation kann die Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung und den mindestens einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter umgeben. Die Isolation kann beispielsweise mit der Kühlleitung der mindestens einen ersten Leitung, beispielsweise der Außen- seite/der Außenoberfläche der Kühlleitung, direkt/unmittelbar in Kontakt stehen. Die mindestens eine zweite Leitung kann ferner eine Isolation aufweisen. Die Isolation kann die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung und den mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter umgeben. Die Isolation kann den mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter unmittelbar umgeben. Beispielsweise kann die Isolation den mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter umgeben sowie die Kühlleitung der mindestens einen zweiten Leitung, um die der mindestens eine temperaturpassive elektrischen Leiter angeordnet ist. Die Isolation kann beispielsweise mit dem mindestens einen temperaturpassiven elektrischen Leiter direkt/unmittelbar in Kontakt stehen.The at least one first line can also have insulation. The insulation can surround the cooling line of the at least one first line and the at least one heat-generating electrical conductor. The insulation can, for example, be in direct/immediate contact with the cooling line of the at least one first line, for example the outside/outer surface of the cooling line. The at least one second line can also have insulation. The insulation can surround the cooling line of the at least one second line and the at least one temperature-passive electrical conductor. The insulation can directly surround the at least one temperature-passive electrical conductor. For example, the insulation can surround the at least one temperature-passive electrical conductor and the cooling line of the at least one second line, around which the at least one temperature-passive electrical conductor is arranged. The insulation can, for example, be in direct/immediate contact with the at least one temperature-passive electrical conductor.
Das Ladekabel kann einen Außenmantel aufweisen. Der Außenmantel schützt das Ladekabel und kann daher auch als Schutzmantel bezeichnet werden. Der gemeinsame Außenmantel hält die vorgesehenen Leitungen zusammen und schützt sie beispielsweise vor Abrieb und Umwelteinflüssen. Der Außenmantel kann außerdem wärmeisolierend sein. Die Wärmeisolierung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kühlmedium als Kühlfluid ausgebildet ist. Die Wärmeisolierung verhindert beispielsweise ein Einfrieren des Kühlfluids. Das Ladekabel kann einen oder mehrere Leiter oder eine oder mehrere Adern für das Laden mit Wechselstrom (kurz Wechselstromleiter) aufweisen. Mittels des einen oder der mehreren Leiter für Wechselstrom kann das Ladekabel (auch) zum Wechselstromladen eines Elektrofahrzeugs verwendet werden. Beispielsweise kann das Ladekabel ein Kombinationskabel sein, mit dem sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstromladen ermöglicht wird. Rein beispielhaft seien hier eine mögliche Ausgestaltung mit drei Leitern/ Adern (Leiter, Null-Leiter, Erdung), fünf Leitern/ Adern (drei Leiter, Nullleiter, Erdung) oder sieben Leitern/ Adern (drei Leiter, Nullleiter, Erdung sowie zwei Leiter für die Kommunikation zwischen einer Energiequelle, z.B. einer Ladestation, und einer Energiesenke, z.B. einer Batterie eines Elektrofahrzeugs oder einem Elektrofahrzeug) genannt.The charging cable can have an outer sheath. The outer sheath protects the charging cable and can therefore also be referred to as a protective sheath. The common outer sheath holds the intended cables together and protects them from abrasion and environmental influences, for example. The outer sheath can also be thermally insulating. Thermal insulation is particularly advantageous when the cooling medium is in the form of a cooling fluid. Thermal insulation prevents the cooling fluid from freezing, for example. The charging cable can have one or more conductors or one or more wires for charging with alternating current (AC conductor for short). Using the one or more conductors for alternating current, the charging cable can (also) be used to charge an electric vehicle with alternating current. For example, the charging cable can be a combination cable that enables both direct current and alternating current charging. Purely as an example, a possible design with three conductors/wires (conductor, neutral conductor, earthing), five conductors/wires (three conductors, neutral conductor, earthing) or seven conductors/wires (three conductors, neutral conductor, earthing and two conductors for communication between an energy source, e.g. a charging station, and an energy sink, e.g. a battery of an electric vehicle or an electric vehicle) can be mentioned here.
Gemäß einem zweiten Aspekt kann ein Ladesystem bereitgestellt werden. Das Ladesystem kann das Ladekabel, einen Endanschluss und einen Stecker aufweisen. Der Endanschluss kann eine Zuführung für das Kühlmedium aufweisen, welche das Kühlmedium zumindest in eine der Leitungen einführen kann, genauer gesagt in eine Kühlleitung zumindest einer der Leitungen, und aus einer anderen der Leitungen, genauer gesagt einer Kühlleitung einer anderen der Leitungen, aufnehmen kann. Der Stecker ist ausgebildet, mit dem Fahrzeug verbunden zu werden. Der Stecker kann neben den elektrischen Kontakten zur elektrischen Verbindung der vorhandenen elektrischen Leiter mit Leitungen des Fahrzeugs eine Fluidrückführung aufweisen, welche das Kühlmedium aus der Kühlleitung einer Leitung aufnehmen und zu der Kühlleitung der anderen Leitung führen kann.According to a second aspect, a charging system can be provided. The charging system can have the charging cable, an end connection and a plug. The end connection can have a supply for the cooling medium, which can introduce the cooling medium into at least one of the lines, more precisely into a cooling line of at least one of the lines, and can receive it from another of the lines, more precisely a cooling line of another of the lines. The plug is designed to be connected to the vehicle. In addition to the electrical contacts for electrically connecting the existing electrical conductors to lines of the vehicle, the plug can have a fluid return, which can receive the cooling medium from the cooling line of one line and lead it to the cooling line of the other line.
Ferner kann gemäß einem dritten Aspekt eine Ladestation mit dem Ladekabel gemäß dem ersten Aspekt oder mit einem Ladesystem gemäß dem zweiten Aspekt bereitgestellt werden.Furthermore, according to a third aspect, a charging station can be provided with the charging cable according to the first aspect or with a charging system according to the second aspect.
Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte in Bezug auf das Ladekabel gemäß dem ersten Aspekt beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch in entsprechender Weise in dem Ladesystem gemäß dem zweiten Aspekt und/oder in der Ladestation gemäß dem dritten Aspekt realisiert sein/werden und umgekehrt.Even if some of the aspects described above have been described with respect to the charging cable according to the first aspect, these aspects can also be implemented in a corresponding manner in the charging system according to the second aspect and/or in the charging station according to the third aspect and vice versa.
Die vorliegende Erfindung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:The present invention will be further explained with reference to figures. These figures show schematically:
Figur 1 einen Querschnitt eines erstes Ausführungsbeispiel eines Ladekabels; Figur 2 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiel eines Ladekabels; undFigure 1 shows a cross-section of a first embodiment of a charging cable; Figure 2 shows a cross section of a second embodiment of a charging cable; and
Figur 3 einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiel eines Ladekabels.Figure 3 shows a cross-section of a third embodiment of a charging cable.
Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Die Figuren dienen ferner lediglich zum Zwecke der Verdeutlichung von Ausführungsbeispielen. Sie sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept der Erfindung beispielhaft widerspiegeln. Beispielsweise sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil erachtet werden.Specific details are set forth below, but are not limited thereto, in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be utilized in other embodiments that may differ from the details set forth below. Furthermore, the figures are for the purpose of illustrating embodiments only. They are not to scale and are intended only to reflect the general concept of the invention by way of example. For example, features included in the figures are by no means to be considered a necessary component.
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ladekabels 100 für Elektrofahrzeuge gezeigt. Das Ladekabel 100 weist mindestens eine erste Leitung 10 auf, genauer gesagt in dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 rein beispielhaft genau zwei erste Leitungen 10 zur Veranschaulichung, dass mindestens eine erste Leitung 10 in dem Ladekabel 100 vorgesehen ist. Ferner weist das Ladekabel 100 aus Figur 1 mindestens eine zweite Leitung 20 auf, genauer gesagt in dem Ausführungsbeispiel aus Figur 1 rein beispielhaft genau eine zweite Leitung 20 zur Veranschaulichung, dass mindestens eine zweite Leitung 20 in dem Ladekabel 100 vorgesehen ist.Figure 1 shows a first embodiment of a charging cable 100 for electric vehicles. The charging cable 100 has at least one first line 10, more precisely in the embodiment from Figure 1 purely by way of example exactly two first lines 10 to illustrate that at least one first line 10 is provided in the charging cable 100. Furthermore, the charging cable 100 from Figure 1 has at least one second line 20, more precisely in the embodiment from Figure 1 purely by way of example exactly one second line 20 to illustrate that at least one second line 20 is provided in the charging cable 100.
Jede der zwei ersten Leitungen 10 weist einen Kühlschlauch 12, als Beispiel für eine Kühlleitung 12, und einen wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 auf. In jeder der zwei ersten Leitungen 10 verlaufen der Kühlschlauch 12 und der wärmeerzeugende elektrische Leiter 16 koaxial mit der Längsachse der jeweiligen ersten Leitung 10 als gemeinsamer Achse. Bei den beiden wärmeerzeugenden elektrischen Leitern 16 kann es sich jeweils um einen Massivleiter oder um eine flexible Litze handeln. Die beiden wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 können jeweils als nicht isolierte (unisolierte) elektrische Leiter ausgebildet sein. Die wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 können jeweils eine Gleichstromader bilden. Anders ausgedrückt, jeder der wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 kann eine von zur Übertragung von Gleichstrom nötigen (zwei) Gleichstromadern des Ladekabels 100 sein. Beispielsweise kann einer der zwei wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 eine positive Gleichstromader bilden und ein anderer der zwei wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 kann eine negative Gleichstromader bilden. Somit kann ein effizientes Gleichstromladen von Elektrofahrzeugen mittels des Ladekabels 100 erfolgen. Die Gleichstromader(n) dient/dienen zur Übertragung von Gleichstrom in dem Ladekabel 100.Each of the two first lines 10 has a cooling hose 12, as an example of a cooling line 12, and a heat-generating electrical conductor 16. In each of the two first lines 10, the cooling hose 12 and the heat-generating electrical conductor 16 run coaxially with the longitudinal axis of the respective first line 10 as a common axis. The two heat-generating electrical conductors 16 can each be a solid conductor or a flexible strand. The two heat-generating electrical conductors 16 can each be designed as non-insulated (uninsulated) electrical conductors. The heat-generating electrical conductors 16 can each form a direct current wire. In other words, each of the heat-generating electrical conductors 16 can be one of the (two) direct current wires of the charging cable 100 required to transmit direct current. For example, one of the two heat-generating electrical conductors 16 may form a positive direct current line and another of the two heat-generating electrical conductors 16 may form a negative direct current wire. Thus, efficient direct current charging of electric vehicles can be carried out using the charging cable 100. The direct current wire(s) serve to transmit direct current in the charging cable 100.
Beide wärmeerzeugende elektrische Leiter 16 sind jeweils von dem zugehörigen Kühlschlauch 12 umgeben. In jedem der beiden Kühlschläuche 12 kann ein Kühlmedium 14 aufgenommen sein und beispielsweise zirkulieren. Das Kühlmedium 14 wird in jedem der beiden Kühlschläuche 12 geführt. Jeder der beiden Kühlschläuche 12 umgibt daher das zugehörige Kühlmedium 14. Entsprechend können die beiden wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 jeweils von einem Kühlmedium 14 umgeben sein. In diesem Fall handelt es sich bei dem Kühlmedium um ein elektrisch isolierendes (d.h. nicht leitfähiges) Kühlmedium 14. Der Kühlschlauch 12 ist von einer Isolation 18 umgeben. In Bezug auf Figuren 1 bis 3 kann beispielhaft angenommen werden, dass die wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 Kupferleiter sind. Daher wird im Folgenden in Bezug auf die Figuren 1 bis 3 teilweise auch von Kupferleitern 16 gesprochen.Both heat-generating electrical conductors 16 are each surrounded by the associated cooling hose 12. A cooling medium 14 can be accommodated in each of the two cooling hoses 12 and, for example, circulate. The cooling medium 14 is guided in each of the two cooling hoses 12. Each of the two cooling hoses 12 therefore surrounds the associated cooling medium 14. Accordingly, the two heat-generating electrical conductors 16 can each be surrounded by a cooling medium 14. In this case, the cooling medium is an electrically insulating (i.e. non-conductive) cooling medium 14. The cooling hose 12 is surrounded by insulation 18. With reference to Figures 1 to 3, it can be assumed by way of example that the heat-generating electrical conductors 16 are copper conductors. Therefore, in the following, with reference to Figures 1 to 3, copper conductors 16 are also sometimes referred to.
Der jeweilige Kühlschlauch 12 ist zumindest nahezu dicht für das zugehörige Kühlmedium 14. Hierfür kann der jeweilige Kühlschlauch 12 beispielhaft eine Ummantelung, einen Außenmantel oder eine Außenhülle aufweisen. Der Außenmantel kann auch als Isolierhülle bezeichnet werden. Beispielsweise ist eine Isolierhülle des jeweiligen Kühlschlauchs 12 in einem unbeschädigten Zustand für das Kühlmedium 14 zumindest nahezu dicht / undurchdringbar. Das heißt, das Kühlmedium 14 kann in einem normalen, unbeschädigten Zustand des Kühlschlauchs 12 normalerweise nicht aus dem Kühlschlauch 12 nach außen in einen Innenraum des Ladekabels 100 eindringen.The respective cooling hose 12 is at least almost sealed for the associated cooling medium 14. For this purpose, the respective cooling hose 12 can, for example, have a sheath, an outer jacket or an outer casing. The outer jacket can also be referred to as an insulating sleeve. For example, an insulating sleeve of the respective cooling hose 12 is at least almost sealed/impermeable for the cooling medium 14 in an undamaged state. This means that in a normal, undamaged state of the cooling hose 12, the cooling medium 14 cannot normally penetrate from the cooling hose 12 to the outside into an interior of the charging cable 100.
Die zweite Leitung 20 weist einen Kühlschlauch 22, als Beispiel für eine Kühlleitung 22, und mehrere temperaturpassive elektrische Leiter 26 auf. In dem Kühlschlauch 22 ist ein Kühlmedium 24 führbar. Genauer gesagt weist der Kühlschlauch 22 aus Figur 1 beispielhaft eine Ummantelung, einen Außenmantel oder eine Außenhülle und einen zumindest weitestgehend hohlen Innenraum auf. In dem Innenraum des Kühlschlauchs 22 ist das Kühlmedium 24 führbar. Der Außenmantel kann auch als Isolierhülle bezeichnet werden und wird im Folgenden auch hauptsächlich als solche bezeichnet werden.The second line 20 has a cooling hose 22, as an example of a cooling line 22, and several temperature-passive electrical conductors 26. A cooling medium 24 can be guided in the cooling hose 22. More precisely, the cooling hose 22 from Figure 1 has, for example, a sheath, an outer jacket or an outer casing and an at least largely hollow interior. The cooling medium 24 can be guided in the interior of the cooling hose 22. The outer jacket can also be referred to as an insulating casing and will also be mainly referred to as such below.
Die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 sind in Umfangsrichtung des Kühlschlauchs 22 um den Kühlschlauch 22 herum angeordnet. In dem Beispiel aus Figur 1 sind die elektrischen temperaturpassiven Leiter 26 jeweils in direktem Kontakt mit der Außenseite (der äußeren Oberfläche) des Kühlschlauchs 22, beispielsweise der Außenseite der Isolierhülle des Kühlschlauchs 22.The plurality of temperature-passive electrical conductors 26 are arranged in the circumferential direction of the cooling hose 22 around the cooling hose 22. In the example from Figure 1, the electrical temperature-passive conductors 26 are each in direct contact with the outside (the outer surface) of the cooling hose 22, for example the outside of the insulating sleeve of the cooling hose 22.
Der Kühlschlauch 22 ist zumindest nahezu dicht für das Kühlmedium 24. Das heißt, das Kühlmedium 24 kann in einem normalen, unbeschädigten Zustand des Kühlschlauchs 22 normalerweise nicht aus dem Inneren (dem Innenraum) des Kühlschlauchs 22 nach außen dringen. Die Isolierhülle des Kühlschlauchs 22 ist in einem unbeschädigten Zustand für das Kühlmedium zumindest nahezu dicht / undurchdringbar. Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 kommen bei einem unbeschädigten Kühlschlauch 22 daher nicht mit dem Kühlmedium 24 in Kontakt.The cooling hose 22 is at least almost sealed for the cooling medium 24. This means that in a normal, undamaged state of the cooling hose 22, the cooling medium 24 cannot normally penetrate from the inside (the interior) of the cooling hose 22 to the outside. In an undamaged state, the insulating sleeve of the cooling hose 22 is at least almost sealed/impermeable for the cooling medium. The temperature-passive electrical conductors 26 therefore do not come into contact with the cooling medium 24 in an undamaged cooling hose 22.
Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 können jeweils Einzeldrähte oder Litzenleiter oder Geflechte aufweisen oder aus diesen gebildet sein. Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 können eine oder mehrere temperaturpassive elektrische Leitungen bilden. Im Falle von mehreren temperaturpassiven elektrischen Leitungen können diese Leitungen einen oder mehrere verschiedene Leitungstypen haben. Als Beispiele für Leitungstypen seien hier rein beispielhaft eine Ausbildung als eine Ladeleitung, eine Steuerleitung, eine Sensorleitung, eine Signalleitung, eine Schutzleitung, eine Datenleitung und/oder eine Hilfsspannungsleitung genannt. Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 erwärmen sich beispielsweise dadurch zumindest nahezu kaum oder zumindest deutlich weniger / vernachlässigbar im Vergleich zu den wärmeerzeugenden elektrischen Leitern 26, da die wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 26 als Stromleiter teilweise hohe Ströme transportieren / führen. Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 führen, verglichen dazu, beispielsweise deutlich geringere oder zumindest nahezu vernachlässigbare Ströme.The temperature-passive electrical conductors 26 can each have individual wires or stranded conductors or braids or be formed from these. The temperature-passive electrical conductors 26 can form one or more temperature-passive electrical lines. In the case of several temperature-passive electrical lines, these lines can have one or more different line types. Examples of line types include, purely by way of example, a design as a charging line, a control line, a sensor line, a signal line, a protective line, a data line and/or an auxiliary voltage line. The temperature-passive electrical conductors 26 heat up at least almost barely or at least significantly less / negligibly compared to the heat-generating electrical conductors 26, since the heat-generating electrical conductors 26, as current conductors, sometimes transport / carry high currents. The temperature-passive electrical conductors 26, for example, carry significantly lower or at least almost negligible currents in comparison.
Gemäß einer ersten Variante können die mehreren (im beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf) temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 genau eine temperaturpassive elektrische Leitung eines einzigen Leitungstyps bilden. Gemäß einer zweiten Variante kann eine Untermenge der mehreren (im beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf) temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 eine erste temperaturpassive elektrische Leitung eines ersten Leitungstyps und kann eine Untermenge der mehreren (im beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf) temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 eine zweite temperaturpassive elektrische Leitung eines zweiten Leitungstyps bilden. Beispielsweise bildet jeder der mehreren (im beispielhaft gezeigten Ausführungsbeispiel zwölf) temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 jeweils eine temperaturpassive elektrische Leitung eines jeweiligen, beispielsweise unterschiedlichen, Leitungstyps. Im gezeigten Beispiel sind die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 beispielhaft als Leitung(en) eines ersten Leitungstyps ausgebildet oder die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 bilden beispielhaft eine oder mehrere Leitungen eines ersten Leitungstyps. Gemäß einem konkreten Beispiel ist der erste Leitungstyp ein Schutzleiter / eine Schutzleitung. Anders ausgedrückt, die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 können beispielsweise einen Schutzleiter bilden. In diesem Fall ist der durch die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 gebildete Schutzleiter dadurch um den Kühlschlauch 22 herum angeordnet, indem die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 um den Kühlschlauch 22 herum angeordnet sind.According to a first variant, the plurality of (twelve in the exemplary embodiment shown as an example) temperature-passive electrical conductors 26 can form exactly one temperature-passive electrical line of a single line type. According to a second variant, a subset of the plurality of (twelve in the exemplary embodiment shown as an example) temperature-passive electrical conductors 26 can form a first temperature-passive electrical line of a first line type and a subset of the plurality of (twelve in the exemplary embodiment shown as an example) temperature-passive electrical conductors 26 can form a second temperature-passive electrical line of a second line type. For example, each of the plurality of (twelve in the exemplary embodiment shown as an example) temperature-passive electrical conductors 26 forms a temperature-passive electrical line of a respective, for example, different line types. In the example shown, the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 are designed as line(s) of a first line type, for example, or the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 form one or more lines of a first line type, for example. According to a specific example, the first line type is a protective conductor/protective line. In other words, the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 can form a protective conductor, for example. In this case, the protective conductor formed by the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 is arranged around the cooling hose 22 by arranging the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 around the cooling hose 22.
Die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 des ersten Leitungstyps können beispielsweise jeweils als isolierte Leiter ausgebildet sein. Alternativ können die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 des ersten Leitungstyps als jeweils nicht isolierte Leiter einen Leitungsverbund bilden.The temperature-passive electrical conductors 26 of the first line type can, for example, each be designed as insulated conductors. Alternatively, the temperature-passive electrical conductors 26 of the first line type can form a line assembly as non-insulated conductors.
In dem gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 weist der mindestens eine temperaturpassive elektrische Leiter 26 ein metallisches Material auf o- der besteht aus einem oder mehreren metallischen Materialien. Metallische Materialien nehmen für gewöhnlich Wärme deutlich besser auf als andere Materialien, wie Kunststoffe. Da die temperaturpassiven elektrischen Leitungen 26 Metall aufweisen oder aus Metall bestehen, nehmen diese Leitungen 26 Wärme deutlich besser auf als z.B. in dem Ladekabel 100 vorhandene Isolierungen, Kabelmäntel und/oder Füller, die zumeist oder ausschließlich aus Kunststoff(en) bestehen.In the exemplary embodiment shown in Figure 1, the at least one temperature-passive electrical conductor 26 comprises a metallic material or consists of one or more metallic materials. Metallic materials usually absorb heat significantly better than other materials, such as plastics. Since the temperature-passive electrical lines 26 comprise metal or consist of metal, these lines 26 absorb heat significantly better than, for example, insulation, cable sheaths and/or fillers present in the charging cable 100, which mostly or exclusively consist of plastic(s).
Zur Verringerung der Temperatur des Ladekabels 100 ist es daher vorteilhaft, nicht nur die aktiv Wärme erzeugenden Elemente, d. h. im Ausführungsbeispiel die als Übertragungsleitungen für den Strom dienenden wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16, zu kühlen, sondern auch die temperaturpassiven, oder kurz passiven, Elemente, d. h. die Elemente, die zwar selbst kaum oder zu vernachlässigend Wärme erzeugen jedoch relativ gut Wärme aufnehmen können, also die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26. Neben den als Stromleitungen in der Ladeleitung / dem Ladekabel 100 dienenden wärmeerzeugenden elektrischen Leitern 16 sind, wie beschrieben, temperaturpassive elektrische Leiter 26 vorhanden, die Steuerleitungen, Sensorleitungen, andere Signalleitungen, Datenleitungen und/oder Hilfsspannungsleitungen o. ä. bilden können und ebenfalls gekühlt werden. Das heißt, es ist vorgesehen, nicht nur die als Stromleitungen dienenden wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 aktiv mittels einer Fluidkühlung zu kühlen, sondern auch andere, passive Leitungsarten (wie Steuer-, Sensor-, Signal-, Hilfsspannung-, Daten- und/oder Schutzleitungen) im Ladekabel 100 an eine aktive Fluidkühlung zu koppeln.To reduce the temperature of the charging cable 100, it is therefore advantageous not only to cool the actively heat-generating elements, i.e. in the exemplary embodiment, the heat-generating electrical conductors 16 serving as transmission lines for the current, but also the temperature-passive, or passive, elements, i.e. the elements which themselves generate little or negligible heat but can absorb heat relatively well, i.e. the temperature-passive electrical conductors 26. In addition to the heat-generating electrical conductors 16 serving as power lines in the charging line/charging cable 100, there are, as described, temperature-passive electrical conductors 26 which can form control lines, sensor lines, other signal lines, data lines and/or auxiliary voltage lines or the like and are also cooled. This means that it is intended not only to actively cool the heat-generating electrical conductors 16 serving as power lines by means of fluid cooling, but also other, passive To couple different types of cables (such as control, sensor, signal, auxiliary voltage, data and/or protection cables) in the charging cable 100 to an active fluid cooling system.
Im Speziellen ist vorgesehen, die die Stromleitungen bildenden wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 durch eine "direkte (Fluid-)Kühlung" zu kühlen, z.B. eine Anordnung, bei welcher der wärmerzeugende elektrische Leiter 16 beispielsweise als Litze in dem zugehörigen Kühlschlauch 12 angeordnet ist. Bei dieser Anordnung wird der wärmeerzeugende elektrische Leiter 16, an welcher die Wärme erzeugt wird, direkt von einem Kühlmedium 14 umspült und die thermische Energie wird abgeführt. Die direkte Kühlung kühlt den wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 direkt und damit sehr effektiv. Die beispielsweise aus Kupfer gebildeten wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 können hierbei direkt umgeben sein von dem Kühlmedium, z.In particular, it is intended to cool the heat-generating electrical conductors 16 forming the power lines by means of "direct (fluid) cooling", e.g. an arrangement in which the heat-generating electrical conductor 16 is arranged, for example, as a strand in the associated cooling hose 12. In this arrangement, the heat-generating electrical conductor 16, on which the heat is generated, is directly surrounded by a cooling medium 14 and the thermal energy is dissipated. Direct cooling cools the heat-generating electrical conductor 16 directly and thus very effectively. The heat-generating electrical conductors 16, which are made of copper, for example, can be directly surrounded by the cooling medium, e.g.
B. der Kühlflüssigkeit. Das Kühlmedium 14, z. B. die Kühlflüssigkeit, sollte hierfür isolierend sein und es sollten keine leitenden Partikel beispielsweise durch Wärmetauscher etc. in den Kühlkreislauf kommen. Trotz Kühlung kann ein Teil der erzeugten Wärme zu weiteren Elementen in dem Ladekabel 100 gelangen und dort aufgenommen werden. Als solche weitere Elemente sind insbesondere die temperaturpassiven Leiter 26 zu nennen.B. the cooling liquid. The cooling medium 14, e.g. the cooling liquid, should be insulating for this purpose and no conductive particles should enter the cooling circuit, for example through heat exchangers etc. Despite cooling, part of the heat generated can reach other elements in the charging cable 100 and be absorbed there. The temperature-passive conductors 26 are particularly to be mentioned as such additional elements.
Für wärmeaufnehmende Elemente, wie die temperaturpassiven Leiter 26, wird eine "indirekte (Fluid-)Kühlung" genutzt. Dabei sind die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26, welche ein oder mehrere weitere Leitungselemente bilden, um einen gekühlten Schlauch / Kühlschlauch 22 angeordnet. Die Wärme, welche so von dem Metall der weiteren Leitungselemente, wie den temperaturpassiven elektrischen Leitern 26, aufgenommen wird, kann durch die zusätzliche Kühlung abgeführt werden. Da die weiteren Elemente u.a. Steuerleitungen sind, ist hier die "indirekte (Fluid-)Küh- lung" vorteilhaft. Für die eingesetzte indirekte Kühlung muss kein besonderes, elektrisch nichtleitendes Kühlmedium (z. B. Kühlfluid) genutzt werden.For heat-absorbing elements, such as the temperature-passive conductors 26, "indirect (fluid) cooling" is used. The temperature-passive electrical conductors 26, which form one or more further line elements, are arranged around a cooled hose/cooling hose 22. The heat that is absorbed by the metal of the further line elements, such as the temperature-passive electrical conductors 26, can be dissipated by the additional cooling. Since the further elements are control lines, among other things, "indirect (fluid) cooling" is advantageous here. No special, electrically non-conductive cooling medium (e.g. cooling fluid) has to be used for the indirect cooling used.
Durch die spezielle Anordnung der temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 um den Kühlschlauch 22 wird eine bestmögliche oder maximale Wärmeableitung gewährleistet. Anders als beim Einsatz von Kühlschläuchen, die in die Leitergeometrie einverseilt werden, sind bei der Anordnung aus Figur 1 mehr Berührungspunkte am Kühlkörper (z. B. am Kühlschlauch 22) vorhanden. Es ist keine zusätzliche Isolierung zwischen den elektrischen Leitern 26 und dem direkten Kontakt zum jeweiligen Kühlschlauch 22 nötig, kann jedoch vorhanden sein. Durch den direkten Kontakt und die Vielzahl der temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 an dem Kühlschlauch 22 ist eine bestmögliche oder maximale Wärmeübertragung gegeben. Dennoch ist das Kühlmedium 24 durch die Isolierhülle des Kühlschlauchs 22 von den elektrischen Leitern 26 getrennt. Damit kann jede Art von Kühlmedium eingesetzt werden.The special arrangement of the temperature-passive electrical conductors 26 around the cooling hose 22 ensures the best possible or maximum heat dissipation. Unlike the use of cooling hoses that are stranded into the conductor geometry, the arrangement in Figure 1 has more contact points on the heat sink (e.g. on the cooling hose 22). No additional insulation is required between the electrical conductors 26 and the direct contact with the respective cooling hose 22, but may be present. The direct contact and the large number of temperature-passive electrical conductors 26 on the cooling hose 22 ensure the best possible or maximum heat transfer. Nevertheless, the The cooling medium 24 is separated from the electrical conductors 26 by the insulating sheath of the cooling hose 22. This means that any type of cooling medium can be used.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des ersten Ausführungsbeispiels sind, rein beispielhaft, die Kühlschläuche 12 der beiden ersten Leitungen 10 als ein Vorlauf und der Kühlschlauch 22 der zweiten Leitung 20 als ein Rücklauf für das Kühlmedium 14, 24 ausgebildet. In dem Vorlauf ist das Kühlmedium mit dem Bezugszeichen 14 versehen. In dem Rücklauf ist das Kühlmedium mit dem Bezugszeichen 24 versehen, auch wenn es sich um das gleiche Medium handeln kann. Dies ist als rein beispielhaft zu verstehen und andere Ausgestaltungen sind möglich. Ferner bildet beispielhaft einer der wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 16 eine positive Gleichstromader und bildet ein anderer der wärmeerzeugenden elektrischen Leiter 26 eine negative Gleichstromader. Dies ist ebenfalls als rein beispielhaft zu verstehen und das Ausführungsbeispiel ist nicht auf diese beispielhafte Ausgestaltung beschränkt.According to a special design of the first exemplary embodiment, the cooling hoses 12 of the two first lines 10 are designed as a supply line and the cooling hose 22 of the second line 20 as a return line for the cooling medium 14, 24, purely by way of example. In the supply line, the cooling medium is provided with the reference number 14. In the return line, the cooling medium is provided with the reference number 24, even if it can be the same medium. This is to be understood as purely an example and other designs are possible. Furthermore, by way of example, one of the heat-generating electrical conductors 16 forms a positive direct current wire and another of the heat-generating electrical conductors 26 forms a negative direct current wire. This is also to be understood as purely an example and the exemplary embodiment is not limited to this exemplary design.
Das Ladekabel 100 ist, wie gezeigt, von einem Außenmantel 50 umgeben.The charging cable 100 is, as shown, surrounded by an outer sheath 50.
Das in Figur 1 schematisch dargestellte Ladekabel 100 kann als Ladekabel für Elektrofahrzeuge verwendet werden. Für diesen Anwendungsfall ist das Ladekabel 100 ausgebildet, eine Übertragungsleistung von beispielsweise bis zu 50 kW oder bis zu 70 kW oder bis zu 250 kW oder bis zu 500 kW oder bis zu 800 kW zu ermöglichen.The charging cable 100 shown schematically in Figure 1 can be used as a charging cable for electric vehicles. For this application, the charging cable 100 is designed to enable a transmission power of, for example, up to 50 kW or up to 70 kW or up to 250 kW or up to 500 kW or up to 800 kW.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ladekabels 100 gezeigt. Im Wesentlichen entsprechen sich der Aufbau des Ladekabels 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus Figur 2 und der Aufbau des Ladekabels 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1. Unterschiede werden im Folgenden beschrieben.Figure 2 shows a second embodiment of a charging cable 100. The structure of the charging cable 100 according to the second embodiment from Figure 2 and the structure of the charging cable 100 according to the first embodiment from Figure 1 essentially correspond. Differences are described below.
Im Gegensatz zu dem Ladekabel 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel 100 aus Figur 1 weist das Ladekabel 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus Figur 2 unter anderem Signalleitungen auf. Die Signalleitungen sind ein weiteres Beispiel für einen Leitungstyp, der durch die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 gebildet sein/werden kann. Das heißt, in dem Beispiel aus Figur 2 ist eine Teilmenge (in dem Beispiel neun) der mehreren (in dem Beispiel zwölf) temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 als Leitung(en) eines ersten Leitungstyps ausgebildet (oder die erste Teilmenge der mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 bildet eine oder mehrere Leitungen eines ersten Leitungstyps) und ist eine Teilmenge (in dem Beispiel drei) der mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 jeweils als eine Leitung eines zweiten Leitungstyps, z. B. als eine oder mehrere Signalleitungen, ausgebildet (oder die erste Teilmenge der mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 bildet eine oder mehrere Leitungen eines zweiten Leitungstyps, z. B. eine oder mehrere Signalleitungen). Der erste Leitungstyp kann beispielhaft ein Schutzleiter / eine Schutzleitung sein. Der zweite Leitungstyp kann beispielhaft eine Signalleitung sein.In contrast to the charging cable 100 according to the first embodiment 100 from Figure 1, the charging cable 100 according to the second embodiment from Figure 2 has, among other things, signal lines. The signal lines are another example of a line type that can be formed by the plurality of temperature-passive electrical conductors 26. That is, in the example from Figure 2, a subset (nine in the example) of the plurality (twelve in the example) temperature-passive electrical conductors 26 is designed as line(s) of a first line type (or the first subset of the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 forms one or more lines of a first line type) and a subset (three in the example) of the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 is each designed as a line of a second line type, e.g. as one or more Signal lines, (or the first subset of the plurality of temperature-passive electrical conductors 26 forms one or more lines of a second line type, e.g. one or more signal lines). The first line type can be, for example, a protective conductor/protective line. The second line type can be, for example, a signal line.
Wie in Bezug auf Figur 1 skizziert, können die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 des ersten Leitungstyps jeweils isoliert und/oder unisoliert ausgebildet sein (Mischformen aus isolierten und unisolierten Leitern sind möglich) und einen oder mehrere Schutzleiter bilden. Die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 des zweiten Leitungstyps (in dem gezeigten Beispiel, die drei Leiter) können jeweils als isolierte elektrische Leiter ausgebildet sein und jeweils eine Signalleitung (in dem gezeigten Beispiel drei Signalleitungen) bilden.As outlined with reference to Figure 1, the temperature-passive electrical conductors 26 of the first line type can each be insulated and/or uninsulated (mixed forms of insulated and uninsulated conductors are possible) and form one or more protective conductors. The plurality of temperature-passive electrical conductors 26 of the second line type (in the example shown, the three conductors) can each be insulated electrical conductors and each form a signal line (in the example shown, three signal lines).
Anstelle von Signalleitungen können entsprechend Datenleitungen in dem Ladekabel 100 vorgesehen sein. Die Datenleitungen können ausgebildet sein zur Datenübertragung zwischen einer Energiequelle/Stromquelle, z.B. einer Ladestation, und einer Energiesenke/Stromsenke, z.B. einer Fahrzeugbatterie / einem Fahrzeug. Über die Datenleitungen können die Energiequelle/Stromquelle und die Energiesenke/Stromsenke miteinander kommunizieren.Instead of signal lines, data lines can be provided in the charging cable 100. The data lines can be designed for data transmission between an energy source/current source, e.g. a charging station, and an energy sink/current sink, e.g. a vehicle battery/vehicle. The energy source/current source and the energy sink/current sink can communicate with each other via the data lines.
In Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ladekabels 100 gezeigt. Im Wesentlichen entsprechen sich der Aufbau des Ladekabels 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus Figur 3 und der Aufbau des Ladekabels 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1 (sowie der Aufbau des Ladekabels 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus Figur 2). Unterschiede werden im Folgenden beschrieben.Figure 3 shows a third embodiment of a charging cable 100. The structure of the charging cable 100 according to the third embodiment from Figure 3 and the structure of the charging cable 100 according to the first embodiment from Figure 1 (as well as the structure of the charging cable 100 according to the second embodiment from Figure 2) essentially correspond. Differences are described below.
Im Gegensatz zu dem Ladekabel 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel 100 aus Figur 1 weist das Ladekabel 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel - außer den Stromleitungen 16 - nur Signalleitungen, als durch die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 gebildete Leitungen auf. Die Signalleitungen sind wiederum ein Beispiel für einen Leitungstyp, der durch die mehreren temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 gebildet sein/werden kann. Das heißt, in dem Beispiel aus Figur 3 sind mehrere (in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vier) temperaturpassive elektrischen Leiter 26 vorgesehen, die jeweils als eine Signalleitung ausgebildet sind. In dem Ladekabel 100 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel aus Figur 3 ist ferner in dem Ladekabel 100 ein Schutzleiter 40 angeordnet. Der Schutzleiter 40 ist beispielhaft ungekühlt dargestellt. Jedoch kann der Schutzleiter 40, als Beispiel für ein temperaturpassives Element, auch direkt oder indirekt gekühlt werden, wie beispielhaft in Bezug auf Figur 1 beschrieben.In contrast to the charging cable 100 according to the first embodiment 100 from Figure 1, the charging cable 100 according to the third embodiment has - apart from the power lines 16 - only signal lines as lines formed by the temperature-passive electrical conductors 26. The signal lines are again an example of a line type that can be formed by the multiple temperature-passive electrical conductors 26. This means that in the example from Figure 3, multiple (four in the embodiment shown) temperature-passive electrical conductors 26 are provided, each of which is designed as a signal line. In the charging cable 100 according to the third embodiment from Figure 3, a protective conductor 40 is also arranged in the charging cable 100. The protective conductor 40 is shown uncooled as an example. However, the protective conductor 40, as an example of a temperature-passive element, can also be cooled directly or indirectly, as described by way of example with reference to Figure 1.
In dem Ladekabel 100 gemäß jedem der drei Ausführungsbeispiele können darüber hinaus Sensoren, beispielsweise einer oder mehrere Temperatursensoren, mit eingebracht sein / werden. Dies erhöht die Sicherheit des Ladekabels 100 durch gezielte Überwachung, beispielsweise Temperaturüberwachung. Die Temperatursensoren können als Sensoradern und damit ebenfalls als ein temperaturpassiver elektrischer Leiter 26 oder durch einen oder mehrere temperaturpassive elektrische Leiter 26 gebildet sein. Entsprechend können die ein oder mehreren Temperatursensoren entsprechend, wie in Bezug auf die temperaturpassiven elektrischen Leiter 26 in Figuren 1 bis 3 erläutert, gekühlt werden. Ein Temperatursensor ist z. B. ausgebildet, die Temperatur des Ladekabels zu erfassen. Der Temperatursensor kann beispielsweise als eine in das Ladekabel eingebrachte, beispielsweise als eine in das Ladekabel eingeflochtene oder verflochtene, Sensorader oder Sensorleitung ausgebildet sein.In addition, sensors, for example one or more temperature sensors, can be incorporated into the charging cable 100 according to each of the three exemplary embodiments. This increases the safety of the charging cable 100 through targeted monitoring, for example temperature monitoring. The temperature sensors can be formed as sensor wires and thus also as a temperature-passive electrical conductor 26 or by one or more temperature-passive electrical conductors 26. Accordingly, the one or more temperature sensors can be cooled accordingly, as explained with respect to the temperature-passive electrical conductors 26 in Figures 1 to 3. A temperature sensor is designed, for example, to detect the temperature of the charging cable. The temperature sensor can be designed, for example, as a sensor wire or sensor line incorporated into the charging cable, for example as a sensor wire or sensor line braided or interwoven into the charging cable.
Ferner kann das Ladekabel 100 optional Wechselstromleitungen aufweisen. Auf die Wechselstromleitungen kann jedoch auch verzichtet werden. Ist keine Wechselstromleitung vorgesehen, so ist das Ladekabel als Gleichstromladekabel ausgebildet. Sind hingegen Gleichstromadern sowie Wechselstromleitungen vorgesehen, so ist das Ladekabel 100 als Kombinationsladekabel für wahlweises Gleich- und Wechselstromladen ausgebildet. Das Ladekabel 100 kann einen oder mehrere Leiter oder eine oder mehrere Adern für das Laden mit Wechselstrom (kurz Wechselstromleiter) aufweisen. Mittels des einen oder der mehreren Leiter für Wechselstrom kann das Ladekabel 100 zum Wechselstromladen eines Elektrofahrzeugs verwendet werden. Rein beispielhaft seien hier eine mögliche Ausgestaltung mit drei Leitern/ Adern (Leiter, Null-Leiter, Erdung), fünf Leitern/ Adern (drei Leiter, Nullleiter, Erdung) oder sieben Leitern/ Adern (drei Leiter, Nullleiter, Erdung sowie zwei Leiter für die Kommunikation zwischen einer Energiequelle, z.B. einer Ladestation, und einer Energiesenke, z.B. einer Batterie eines Elektrofahrzeugs oder einem Elektrofahrzeug) genannt.Furthermore, the charging cable 100 can optionally have alternating current lines. However, the alternating current lines can also be omitted. If no alternating current line is provided, the charging cable is designed as a direct current charging cable. If, however, direct current wires and alternating current lines are provided, the charging cable 100 is designed as a combination charging cable for optional direct current and alternating current charging. The charging cable 100 can have one or more conductors or one or more wires for charging with alternating current (AC conductor for short). Using the one or more conductors for alternating current, the charging cable 100 can be used to charge an electric vehicle with alternating current. Purely as an example, a possible design with three conductors/wires (conductor, neutral conductor, earthing), five conductors/wires (three conductors, neutral conductor, earthing) or seven conductors/wires (three conductors, neutral conductor, earthing and two conductors for communication between an energy source, e.g. a charging station, and an energy sink, e.g. a battery of an electric vehicle or an electric vehicle) can be mentioned here.
Mittels des gekühlten Ladekabels 100 aus Figuren 1 bis 3 ist es möglich, trotz kleinen Querschnitten eine hohe Leistung von der Ladestation ins Fahrzeug (und damit an die Batterie) zu übertragen. Normalerweise würden die kleineren Querschnitte nicht diese Leistung übertragen können, weil sie sich durch die Strombelastung zu schnell erwärmen würden. Dies würde zu einer Überschreitung der maximal zulässigen Leitertemperatur nach EN 50620 oder IEC 62893 nach einer bestimmten Zeit führen. Dadurch könnten die Leitungen in ihrer Lebensdauer geschädigt werden. Mit der Integration des beschriebenen Kühlsystems können die Temperaturen, welche bei ei- ner hohen Strombelastung auftreten, kompensiert werden. Dadurch lässt sich der Leiterquerschnitt reduzieren bei gleicher Strombelastung im Vergleich zu konventionellen Leitungen. Die Handhabung ist dadurch wesentlich erleichtert und bedienerfreundlich.Using the cooled charging cable 100 from Figures 1 to 3, it is possible to transfer a high power from the charging station to the vehicle (and thus to the battery) despite small cross-sections. Normally, the smaller cross-sections would not be able to transfer this power because they would expand too quickly due to the current load. would heat up. This would lead to the maximum permissible conductor temperature according to EN 50620 or IEC 62893 being exceeded after a certain time. This could damage the cables during their service life. By integrating the cooling system described, the temperatures that occur with a high current load can be compensated. This allows the conductor cross-section to be reduced with the same current load compared to conventional cables. This makes handling much easier and user-friendly.
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| Publication number | Publication date |
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