新能源汽车低压充电电缆增强散热研究

新能源汽车低压充电电缆增强散热研究

张鑫华

四川九洲线缆有限责任公司 621000

摘要：在新能源汽车得到认可的情况下，关于新能源汽车方面的研究逐渐增加。在实践角度来看，新能源汽车电缆载流量相对较小，充电时间相对较长，成为限制新能源汽车发展的重要因素。要提高新能源汽车的载流量，就必须充分考虑到电缆的散热问题，加大对电缆的散热力度，并将相变技术与强迫制冷技术有机地结合起来，以提高充电电缆的散热效果。本文针对新能源汽车低压充电电缆增强散热进行深入研究，综合新能源汽车发展现状提出针对性解决建议。

关键词：新能源汽车；低压充电电缆；冷却方案

引言：

随着汽车行业的竞争逐渐增加，新能源汽车逐渐成为市场主流。新能源汽车的优势，可以达到环保要求，弥补了传统汽车存在的漏洞。从实际发展的角度来看，城市内充电桩的数量正在逐步增多，只有减少新能源汽车的充电时间，才能为新能源汽车的发展创造一个良好的环境。随着新能源汽车充电时间的逐渐减短，造成了电缆温度升高的情况，电缆温度的持续增加，会损坏电缆原有的绝缘体，无法提升充电的稳定性，同时还会对驾驶员造成伤害。为了控制电缆温度，需要了解电缆线芯的直径，对电缆应用场景进行深入分析，预防产生电缆线芯直径逐渐增大的情况。

1低压充电电缆增强散热效果研究的重要性

在新能源汽车发展过程中，关于新能源汽车制造技术方面的研究相对较多，对于充电电缆散热方面的研究相对较少。为了解决充电电缆的散热问题，必须要确定电缆的容量，并对电缆的问题进行比较和分析，以免发生干线干扰等问题。根据目前实际情况来讲，电缆线路的容量逐渐增加，无论采用任何冷却方案，都需增加对于低压电缆的关注度[1]。对于大功率电缆使用来讲，重点研究电缆的用途，围绕冷却措施，对电缆的绝缘性能进行讨论，从而提出针对性解决建议。

2在电缆散热中强制冷却技术的使用方法

强制冷却技术的合理使用，可以对电缆流量进行精准计算。通过相关数据显示，强制冷却技术最早出现在德国和日本，在德国和日本进行电缆强制冷却研究过程中，重点研发了冷却系统，在流量和载荷量统计过程中，拥有了实践工作经验。目前，国内在缆索降温技术的应用上，多是采用风冷方式进行，而对其降温系统的理论研究则比较缺乏。新能源汽车的市场竞争日趋激烈，而在对低压充电电缆进行分析时，尚无成熟的产品可供比较，一些汽车企业已经为制冷技术的应用申请了专利，并加大了对充电电缆的生产。通过了解我国现有的市场环境得出，通过内部强制液进行冷却，无法达到理想的冷却目的。在冷却液方案应用过程中，需要考虑不同绝缘层之间的支撑效果，电力线缆和支撑肋，可以快速完成电缆冷却。为了控制电缆和冷却液之间的距离，需要在冷却方案制定过程中，预防出现线路腐蚀情况，正确使用绝缘模具，保证电缆端口设计的合理性。间接冷却和直接冷却法如图1所示。

图1间接冷却和直接冷却法

在两种不同的冷却方案使用过程中，都需对冷却液管道进行调整，将间接冷却方案作为核心，预防冷却液和电缆产生直接接触。若是发现冷却液管道过窄的情况下，需要对冷却液的流动性进行计算，避免管道产生变形问题。无论采用任何冷却方法，都需对成本进行合理计算，在线缆端口设计过程中，逐渐突破工作难点，达到理想的电缆散热标准[2]。

3在电缆散热中相变技术的应用方法

3.1相变材料的应用流程

相变材料可以保证电缆处于恒温状态，对大量的热量储能进行吸收。相变材料的优势为，在出现电缆温度持续增加的情况下，相片材料可以吸收过多的热量。在电缆处于停止状态时，相变材料在将热量缓慢释放出，保证电缆拥有平衡的温度状态。通过相变材料解决电缆过热问题，需要对不同的材料进行分别填充，对电缆进行屏蔽处理，落实逐级温控系统。在进行电流、负荷分析时，要对其内部结构有一定的了解，在实际运用时，要考虑到相变层的作用，以确保其对温度的合理控制。在针对电缆温度进行计算中，需要在温度超过38℃的情况下，查看电缆是否出现停歇情况，电流需要由30安逐渐提升到561安，将电缆的工作状态控制在4小时以内。相片电缆的使用，预防出现温度持续增加的现象，保证电缆温控方式合理。相变质控温度系统如图2所示。

图2相变质控温度系统

3.2在电缆散热中热管技术的应用方法

热管技术的合理使用，需要将高效的传热元件作为基础，避免产生工作液冷凝和蒸发的情况，通过元件完成热量传递。在电缆散热问题分析中，需要研究电缆和导管的状态，对不同的连接处进行实验，热管总量需要控制在1.7W以内，保证热管的冷却速度。在低压充电电缆分析过程中，重点研究散热绝缘体，在电缆表层和散热速度分析时，考虑不同散热技术的特点，重视电缆的力学结构，通过完善的施工工艺，保证温度逐渐下降。

3.3绝缘层改性材料在电缆散热中的合理应用

在对电缆绝缘层的热媒质进行分析时，应考虑到其散热器的散热率、加入绝缘层及热塑性弹性等因素的影响。为了合理地保护电缆，在热传导特性试验时，应确保填充物的整体质量，当填充物的体积大于50%时，应全面地计算填充物的密度。随着新能源汽车的发展，人们对其生产工艺的研究越来越多，而对充电电缆的冷却问题却越来越少。为了解决充电电缆的散热问题，必须要确定电缆的容量，并对电缆的问题进行比较和分析，以免发生干线干扰等问题

[3]。无论采用任何材料，都需计算出热导率，研究纳米米管的构造，在热导率和热导幅度分析中，保证石墨烯纳米片和纳米管互相连接。在纳米管使用过程中需要注意，纳米管制作需要耗费大量精力，纳米管制作需要应用催化剂，在纳米管尺寸和含量确定后，确定热传导情况，达到理想的降温效果。

结束语：

综上所述，在我国汽车业竞争日趋激烈的今天，新能源车正逐步占据市场的主导地位。新能源汽车最大的优点，就是能够满足环境保护的需求，弥补了传统汽车的不足。从实际发展的角度来看，城市内充电桩的数量正在逐步增加，从而为新能源汽车的发展提供了一个良好的环境。随着对新能源汽车的认识越来越多，有关它的研究也越来越多。在实际应用中，由于新能源汽车的线缆承载能力偏低、充电时间偏长等问题，已成为制约其发展的主要问题。要提高新能源汽车的载流量，就必须充分考虑到电缆的散热问题，加大对电缆的散热力度，并将相变技术与强迫制冷技术有机地结合起来，以提高充电电缆的散热效果。本文对新能源汽车中的低压充电线缆强化散热问题进行了深入的研究，并结合新能源汽车的发展状况，给出了有针对性的解决方案。

参考文献：

[1]孙建.新能源汽车低压电池常见故障的诊断与维护[J].内燃机与配件,2021(11):145-146.

[2]任亮.电子集成技术在新能源汽车推广应用过程中的应用与探索[J].时代汽车,2020(05):54-56.

[3]李森,唐波,马婷婷,张锡彦,纪国剑.新能源汽车低压充电电缆增强散热研究[J].常州大学学报(自然科学版),2020,32(01):62-69.