ZHANG BOYU (CN)
ZHAO LINGYAN (CN)
LIU HONGLIANG (CN)
CN205069206U | 2016-03-02 | |||
CN204288907U | 2015-04-22 | |||
CN103928105A | 2014-07-16 | |||
CN202495273U | 2012-10-17 | |||
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CN2705863Y | 2005-06-22 | |||
CN203644430U | 2014-06-11 | |||
CN203871063U | 2014-10-08 |
权利要求书 一种电动汽车充电电缆, 其特征在于, 从内到外依次包括: 电缆内芯 、 填充材料、 绕包带、 带状蜂窝状材料和外护套; 所述电缆内芯包括用于传输动力电源充电电流的动力电源线、 用于提 供接地保护的接地线、 用于在低压下辅助充电的辅助电源线和用于传 输充电状态信号的信号传输控制线; 所述动力电源线、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传输控制 线分别包括铜导体和包覆于铜导体外侧的绝缘层; 所述信号传输控制线还包括: 填充于对应绝缘层上的尼龙丝绳, 相继 缠绕的铝塑复合带层, 包裹于所述铝塑复合带层上的镀锡铜丝编织层 , 以及挤包于所述编织层上的内护套。 如权利要求 1所述的电动汽车充电电缆, 其特征在于, 所述充电电缆 所采用的铜导体为经过脉冲电流退火处理的无氧铜或者单晶铜, 所述 无氧铜或者单晶铜的单丝直径小于 0.15mm, 所述单丝的伸长率大于 2 0<¾。 如权利要求 1所述的电动汽车充电电缆, 其特征在于, 所述充电电缆 中绝缘层的厚度为 0.5~1.8mm, 所述内护套的厚度为 0.5~0.8mm, 所 述外护套的厚度为 2.2~2.4mm。 如权利要求 1所述的电动汽车充电电缆, 其特征在于, 所述充电电缆 中绝缘层由热塑性 TPEE复合材料制成。 如权利要求 1所述的电动汽车充电电缆, 其特征在于, 所述内护套和 所述外护套均由热塑性聚醚类聚氨酯 TPU复合材料制得。 如权利要求 1所述的电动汽车充电电缆, 其特征在于, 所述带状蜂窝 状材料由带状蜂窝状聚乙烯或者带状蜂窝状橡胶制得, 厚度 4~8mm , 宽度 5~10cm, 缠绕在所述绕包带外, 且内含空气层, 用于缓冲外 部带来的压力。 一种电动车充电电缆的制备方法, 其特征在于, 包括以下步骤: Sl、 通过将铜导体材料拉丝、 脉冲电流退火、 绞合处理后, 获得多根 铜导体; 52、 采用挤压式模具在每根所述铜导体外包覆绝缘层, 以得到至少两 根第一绝缘线、 至少一根第二绝缘线、 至少一根第三绝缘线和至少两 根第四绝缘线; 其中, 所述第一绝缘线为动力电源线, 所述第二绝缘 线为接地线, 所述第三绝缘线为辅助电源线, 所述第四绝缘线用于构 成信号传输控制线; 53、 将每两根所述第四绝缘线对绞, 加尼龙丝绳填充, 相继缠绕铝塑 复合带, 在所述铝塑复合带上包裹镀锡铜丝编织层, 以及在所述编织 层上挤包内护套, 进而得到所述信号传输控制线; 54、 将所述动力电源线、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传 输控制线构成线组, 并在所述线组上填充高强度 PP绳, 相继缠绕绕 包带, 在所述绕包带外缠绕带状蜂窝状材料; 55、 在所述带状蜂窝状材料外紧压包覆外护套。 |
技术领域
[0001] 本发明涉及电力电缆技术领域, 尤其涉及一种耐扭曲、 耐碾压、 抗拉的电动汽 车快速充电电缆及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着社会的发展, 全球能源危机不断加剧、 石油资源日趋枯竭、 大气污染和全 球气温变暖日益严重, 而汽车作为人们出行不可或缺的交通工具, 通常依靠烧 油驱动, 会加剧能源和环境危机。 对此, 汽车产业推出了新能源电动汽车, 可 避免或减少烧油, 有利于促进环境保护和缓解传统能源的短缺危 机, 具有广阔 的市场发展前景。 电动汽车充电电缆作为电动汽车不可缺少的充 电配件, 同样 具有十分广阔的市场发展前景。
技术问题
[0003] 一方面, 随着人们生活节奏的加快, 要求电动汽车充电电缆具有快速充电的性 育^ 另一方面, 随着新能源电动汽车 (包括环保节能电动汽车和混合电动汽车 ) 应用越来越广泛, 对充电站用充电电缆的使用也越来越多, 在为众多电动汽 车充电吋, 充电电缆会被频繁的拖拽, 从而容易造成其损坏, 影响电缆的使用 寿命。
[0004] 可见, 现有技术中存在电动汽车充电电缆充电速度不 快, 以及被频繁拖拽后容 易损坏的技术问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 针对现有技术中存在的电动汽车充电电缆充电 速度不快, 以及被频繁拖拽后容 易损坏的技术问题, 提供了一种电动汽车充电电缆及其制备方法, 不仅能够实 现对电动汽车快速充电, 而且具有耐扭曲、 耐碾压及抗拉强度高的特性。
[0006] 一方面, 本发明提供了一种电动汽车充电电缆, 从内到外依次包括: 电缆内芯 、 填充材料、 绕包带、 带状蜂窝状材料和外护套; [0007] 所述电缆内芯包括用于传输动力电源充电电流 的动力电源线、 用于提供接地保 护的接地线、 用于在低压下辅助充电的辅助电源线和用于传 输充电状态信号的 信号传输控制线;
[0008] 所述动力电源线、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传输控制线分别包 括铜导体和包覆于铜导体外侧的绝缘层;
[0009] 所述信号传输控制线还包括: 填充于对应绝缘层上的尼龙丝绳, 相继缠绕的铝 塑复合带层, 包裹于所述铝塑复合带层上的镀锡铜丝编织层 , 以及挤包于所述 编织层上的内护套。
[0010] 可选的, 所述充电电缆所采用的铜导体为经过脉冲电流 退火处理的无氧铜或者 单晶铜, 所述无氧铜或者单晶铜的单丝直径小于 0.15mm, 所述单丝的伸长率大 于 20<¾。
[0011] 可选的, 所述充电电缆中绝缘层的厚度为 0.5~1.8mm, 所述内护套的厚度为 0.5
~0.8mm, 所述外护套的厚度为 2.2~2.4mm。
[0012] 可选的, 所述充电电缆中绝缘层由热塑性 TPEE复合材料制成。
[0013] 可选的, 所述内护套和所述外护套均由热塑性聚醚类聚 氨酯 TPU复合材料制得
[0014] 可选的, 所述带状蜂窝状材料由带状蜂窝状聚乙烯或者 带状蜂窝状橡胶制得, 厚度 4~8mm, 宽度 5~10cm, 缠绕在所述绕包带外, 且内含空气层, 用于缓冲外 部带来的压力。
[0015] 另一方面, 本发明还提供了一种电动车充电电缆的制备方 法, 包括以下步骤: [0016] Sl、 通过将铜导体材料拉丝、 脉冲电流退火、 绞合处理后, 获得多根铜导体; [0017] S2、 采用挤压式模具在每根所述铜导体外包覆绝缘 层, 以得到至少两根第一绝 缘线、 至少一根第二绝缘线、 至少一根第三绝缘线和至少两根第四绝缘线; 其 中, 所述第一绝缘线为动力电源线, 所述第二绝缘线为接地线, 所述第三绝缘 线为辅助电源线, 所述第四绝缘线用于构成信号传输控制线;
[0018] S3、 将每两根所述第四绝缘线对绞, 加尼龙丝绳填充, 相继缠绕铝塑复合带, 在所述铝塑复合带上包裹镀锡铜丝编织层, 以及在所述编织层上挤包内护套, 进而得到所述信号传输控制线; [0019] S4、 将所述动力电源线、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传输控制线 构成线组, 并在所述线组上填充高强度 PP绳, 相继缠绕绕包带, 并在所述绕包 带外缠绕带状蜂窝状材料;
[0020] S5、 在所述带状蜂窝状材料外紧压包覆外护套。
发明的有益效果
有益效果
[0021] 本发明中提供的一个或多个技术方案, 至少具有如下技术效果或优点:
[0022] 由于在本发明方案中, 电动汽车充电电缆从内到外依次包括: 电缆内芯、 填充 材料、 绕包带、 带状蜂窝状材料和外护套; 所述电缆内芯包括用于传输动力电 源充电电流的动力电源线、 用于提供接地保护的接地线、 用于在低压下辅助充 电的辅助电源线和用于传输充电状态信号的信 号传输控制线; 所述动力电源线 、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传输控制线分别包 括铜导体和包覆 于铜导体外侧的绝缘层; 所述信号传输控制线还包括: 填充于对应绝缘层上的 尼龙丝绳, 相继缠绕的铝塑复合带层, 包裹于所述铝塑复合带层上的镀锡铜丝 编织层, 以及挤包于所述编织层上的内护套。 有效的解决了现有技术中电动汽 车充电电缆充电速度不快, 以及被频繁拖拽后容易损坏的技术问题。 首先, 导 体选用单丝直径小于 0.15mm和单丝伸长率大于 20%的无氧铜或者单晶铜, 单丝 直径较小和伸长率高, 经过脉冲电流退火处理, 单位截面积载流能力大, 满足 快速充电的要求, 同吋铜丝数量多, 能有效均匀分散电缆所受的外力, 使得本 发明导体的导电性能强, 无氢脆现象不容易断裂, 具有极强的抗弯折能力, 在 经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂。 其次, 内护套和外护套采用热塑 性聚醚类聚氨酯 TPU复合材料制成, 耐油、 耐扭曲、 弹力回复快, 电缆的使用寿 命长。 再次, 带状蜂窝状材料 (如带状蜂窝状聚乙烯材料或者带状蜂窝状橡 胶 材料) 缠绕在包带外, 增加了空气层, 缓冲压力, 提高了电缆的抗碾压能力。 对附图的简要说明
附图说明
[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介 绍, 显而易见地, 下面描述中的 附图仅仅是本发明的实施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性 劳动的前提下, 还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024] 图 1为本发明实施例提供的一种电动汽车充电电 截面示意图;
[0025] 图 2为本发明实施例提供的一种电动汽车充电电 中带状蜂窝状材料的结构示 意图;
[0026] 图 3为本发明实施例提供的一种电动车充电电缆 制备方法的流程图。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0027] 本发明实施例通过提供一种电动汽车充电电缆 , 解决了现有技术中存在的电动 汽车充电电缆充电速度不快, 以及被频繁拖拽后容易损坏的技术问题, 不仅能 够实现对电动汽车快速充电, 而且具有耐扭曲、 耐碾压及抗拉强度高的特性。
[0028] 本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题 , 总体思路如下:
[0029] 本发明实施例提供了一种电动汽车充电电缆, 从内到外依次包括: 电缆内芯、 填充材料、 绕包带、 带状蜂窝状材料和外护套; 所述电缆内芯包括用于传输动 力电源充电电流的动力电源线、 用于提供接地保护的接地线、 用于在低压下辅 助充电的辅助电源线和用于传输充电状态信号 的信号传输控制线; 所述动力电 源线、 所述接地线、 所述辅助电源线和所述信号传输控制线分别包 括铜导体和 包覆于铜导体外侧的绝缘层; 所述信号传输控制线还包括: 填充于对应绝缘层 上的尼龙丝绳, 相继缠绕的铝塑复合带层, 包裹于所述铝塑复合带层上的镀锡 铜丝编织层, 以及挤包于所述编织层上的内护套。
[0030] 可见, 在本发明实施例中, 充电电缆的电缆内芯载流量大, 满足快速充电的要 求, 同吋铜丝数量多, 能有效均匀分散电缆所受的外力, 使得本发明导体的导 电性能强, 无氢脆现象不容易断裂, 具有极强的抗弯折能力, 在经过超过数百 万次往返弯折运动后不会断裂; 带状蜂窝状材料缠绕在包带外, 增加了空气层 , 缓冲压力, 提高了电缆的抗碾压能力。 有效的解决了现有技术中电动汽车充 电电缆充电速度不快, 以及被频繁拖拽后容易损坏的技术问题。
[0031] 为了更好的理解上述技术方案, 下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对 上述技术方案进行详细的说明, 应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特 征是对本申请技术方案的详细的说明, 而不是对本申请技术方案的限定, 在不 冲突的情况下, 本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相 互组合。
[0032] 如图 1所示, 为本发明提供的一种耐扭曲、 耐碾压及抗拉电动汽车快速充电电 缆的截面示意图。 图 1所示本发明电动汽车快速充电电缆, 从内到外依次包括: 电缆内芯 1、 填充材料 2、 绕包带 3、 带状蜂窝状材料 4和外护套 5;
[0033] 电缆内芯 1包括: 用于传输动力电源充电电流的动力电源线 11、 用于提供接地 保护的接地线 12、 用于在低压下辅助充电的辅助电源线 13和用于传输充电状态 信号的信号传输控制线 14; 其中, 动力电源线 11、 接地线 12、 辅助电源线 13和 信号传输控制线 14分别包括铜导体和包覆于铜导体外侧的绝缘 。 具体的, 动 力电源线 11由第一铜导体 111和包覆于第一铜导体 111外侧的第一绝缘层 112构成 , 接地线 12由第二铜导体 121和包覆于第二铜导体 121外侧的第二绝缘层 122构成 , 辅助电源线 13由第三铜导体 131和包覆于第三铜导体 131外侧的第三绝缘层 132 构成, 信号传输控制线 14包括第四铜导体 141和包覆于第四铜导体 141外侧的第 四绝缘层 142。 具体的, 第一、 二、 三、 四铜导体 (111、 121、 131、 141) 可为 相同材质, 如无氧铜或者单晶铜; 第一、 二、 三、 四绝缘层 (112、 122、 132、 142) 可由相同材质制成, 如由热塑性 TPEE复合材料制成。
[0034] 图 1右边为充电电缆的整体截面示意图、 左边为充电电缆中信号传输控制线 14 的截面放大图, 如图 1左边信号传输控制线 14的截面放大图所示, 信号传输控制 线 14还包括: 填充于对应绝缘层 (即第四绝缘层 142) 上的尼龙丝绳 143, 相继 缠绕的铝塑复合带层 144, 包裹于铝塑复合带层 144上的镀锡铜丝编织层 145, 以 及挤包于编织层 145上的内护套 146; 其中, 内护套 146由热塑性聚醚类聚氨酯 TP U复合材料制得。
[0035] 填充材料 2可采用高强度 PP绳, 用于对动力电源线 1、 接地线 2、 辅助电源线 3和 信号传输控制线 4构成的线组 (即电缆内芯 1) 进行填充; 绕包带 3绕包在具有高 强度 PP绳填充的电缆内芯 1上; 请结合图 1和图 2, 带状蜂窝状材料 4具体可为厚 度 4~8mm、 宽度 5~10cm的带状蜂窝状聚乙烯材料或者带状蜂窝状 橡胶材料, 相 继缠绕在绕包带 3的外侧; 外护套 5同样由热塑性聚醚类聚氨酯 TPU复合材料制得 [0036] 在具体实施过程中, 所述充电电缆所采用的铜导体 (包括第一铜导体 111、 第 二铜导体 121、 第三铜导体 131、 第四铜导体 141) 为经过脉冲电流退火处理的无 氧铜或者单晶铜, 所述无氧铜或者单晶铜的单丝直径较小 (具体小于 0.15mm) , 所述单丝的伸长率高 (具体大于 20%) ; 其中, 铜丝束绞绞合后得到铜导体。 导体材料经过脉冲电流退火处理, 单位截面积载流能力大, 能够满足快速充电 的要求。 同吋铜丝数量多, 能有效均匀分散电缆所受的外力, 使得本发明导体 的导电性能强, 无氢脆现象不容易断裂, 具有极强的抗弯折能力, 在经过超过 数百万次往返弯折运动后不会断裂。
[0037] 在具体实施过程中, 每根信号传输控制线 14包括两根由第四铜导体 141包覆第 四绝缘层 142构成的绝缘线。 这两根绝缘线对绞, 在对绞的两个绝缘线的两侧各 加多根 (如 3根) 尼龙丝绳 143进行填充, 并在填充有尼龙丝绳 143的对绞绝缘线 外缠绕铝塑复合带层 144, 在铝塑复合带层 144上包裹镀锡铜丝编织层 145, 以及 在编织层 145上挤包内护套 146, 进而得到信号传输控制线 14。 信号传输控制线 1 4中两根绝缘线对绞, 减小受扰电路的回路面积, 减少电线间的电容耦合和互感 耦合, 编织层 145与铝塑复合带层 144双层屏蔽, 抑制信号传输控制线的共模辐 射。
[0038] 在具体实施过程中, 内护套 146和外护套 5均由热塑性聚醚类聚氨酯 TPU复合材 料制得, 弹力好, 回复力强, 抗拉强度高。
[0039] 在具体实施过程中, 所述充电电缆中绝缘层 (包括第一绝缘层 112、 第二绝缘 层 122、 第三绝缘层 132、 第四绝缘层 142) 的厚度为 0.5~1.8mm, 内护套 146的厚 度为 0.5~0.8mm, 外护套 5的厚度为 2.2~2.4mm。 保证了电缆在快速充电过程中的 电气性能。
[0040] 在具体实施过程中, 带状蜂窝状材料 4由带状蜂窝状聚乙烯或者带状蜂窝状橡 胶制得, 缠绕在绕包带 3外, 内含空气层缓冲外部带来的压力, 提高了电缆的抗 碾压能力。
[0041] 基于同一发明构思, 请参考图 3, 本发明实施例还提供了一种电动车充电电缆 的制备方法, 包括以下步骤:
[0042] Sl、 通过将铜导体材料拉丝、 脉冲电流退火、 绞合处理后, 获得多根铜导体; 其中, 铜导体材料为经过脉冲电流退火处理的无氧铜 或者单晶铜, 所述无氧铜 或者单晶铜的单丝直径小于 0 .l 5mm 、 单丝伸长率大于 20%; 铜丝束绞绞合后得 到铜导体。 导体材料经过脉冲电流退火处理, 单位截面积载流能力大, 能够满 足快速充电的要求。 同吋铜丝数量多, 能有效均匀分散电缆所受的外力, 使得 本发明导体的导电性能强, 无氢脆现象不容易断裂, 具有极强的抗弯折能力, 在经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂 。
[0043] S2、 采用挤压式模具在每根所述铜导体外包覆绝缘 层, 以得到至少两根第一绝 缘线、 至少一根第二绝缘线、 至少一根第三绝缘线和至少两根第四绝缘线; 其 中, 所述第一绝缘线为动力电源线 11, 所述第二绝缘线为接地线 12, 所述第三 绝缘线为辅助电源线 13, 所述第四绝缘线用于构成信号传输控制线 14;
[0044] S3、 将每两根所述第四绝缘线对绞, 加尼龙丝绳 143填充, 相继缠绕铝塑复合 带层 144, 在所述铝塑复合带层 144上包裹镀锡铜丝编织层 145, 以及在所述编织 层 145上挤包内护套 146, 进而得到所述信号传输控制线 14;
[0045] S4、 将所述动力电源线 11、 所述接地线 12、 所述辅助电源线 13和所述信号传输 控制线 14构成线组, 并在所述线组上填充高强度 PP绳 (即填充材料 2) , 相继缠 绕绕包带 3, 并在所述绕包带 3外缠绕带状蜂窝状材料 4;
[0046] S5、 在带状蜂窝状材料 4外紧压包覆外护套 5; 其中, 外护套 5由热塑性聚醚类 聚氨酯 TPU复合材料制得。
[0047] 根据上面的描述, 上述充电电缆制备方法用于制备上述充电电缆 , 所以, 该方 法与上述充电电缆的一个或多个实施例一致, 在此就不再一一赘述了。
[0048] 下面给出一种电动汽车充电电缆的具体结构说 明, 请结合图 1, 该电动汽车充 电电缆包括:
[0049] 两根横截面积为 120mm 2的动力电源线 11, 其单丝直径为 0.15mm, 裸铜丝绞合 , 第一绝缘层 112为热塑性 TPEE复合材料, 芯线外径 18.10mm;
[0050] 一根横截面积为 35mm 2 的接地线 12, 其单丝直径为 0.15mm, 裸铜丝绞合, 第 二绝缘层 122为热塑性 TPEE复合材料, 芯线外径 18.10mm;
[0051] 两根横截面积为 6mm 2 的辅助电源线 13, 其单丝直径为 0.15mm, 裸铜丝绞合, 第三绝缘层 132为热塑性 TPEE复合材料, 芯线外径 5.39mm; [0052] 两根外径为 4.10mm的信号传输控制线 14, 每根信号传输控制线 14包括两根绝 缘线 (即所述第四绝缘线) ; 每根绝缘线的横截面积为 lmm 2
, 单丝直径为 0.15mm, 裸铜丝绞合, 第四绝缘层 142为热塑性 TPEE复合材料, 芯线外径 2.50mm; 这两根绝缘线对绞, 在对绞的两个绝缘线的两侧各加 3根尼龙 丝绳 143进行填充, 并在填充有尼龙丝绳 143的对绞绝缘线外缠绕铝塑复合带层 1 44, 在铝塑复合带层 144上包裹镀锡铜丝编织层 145, 以及在编织层 145上挤包内 护套 146, 进而得到信号传输控制线 14; 其中, 编织层 145采用直径 0.10mm的铜 丝编织获得, 内护套 146由热塑性聚醚类聚氨酯 TPU复合材料制成, 内护套 146厚 度为 0.6mm;
[0053] 其中, 两根动力电源线 11、 一根接地线 12、 两根辅助电源线 13和两根信号传输 控制线 14按照图 1的结构排列构成线组, 并相继填充高密度 PP绳 (即填充材料 2 ) , 缠绕绕包带 3, 外侧再缠绕带状蜂窝状材料 4, 押出热塑性聚醚类聚氨酯 TPU 复合材料的外护层 5, 最终获得一种耐扭曲、 耐碾压及抗拉电动汽车快速充电电 缆。
[0054] 总而言之, 实施本发明的抗电磁辐射的电动汽车快速充电 电缆及其制备方法, 具有以下有益效果:
[0055] 1) 导体采用较小单丝直径和高伸长率的铜丝, 经过脉冲退火工艺, 载流量大 , 满足快速充电的要求, 同吋铜丝数量多, 能有效均匀分散电缆所受的外力, 使得本发明导体的导电性能强, 无氢脆现象不容易断裂, 具有极强的抗弯折能 力, 在经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂 ;
[0056] 2) 内护套 146和外护套 5采用热塑性聚醚类聚氨酯 TPU复合材料制成, 耐油、 耐扭曲、 弹力回复快, 电缆的使用寿命长;
[0057] 3) 带状蜂窝状材料 (如带状蜂窝状聚乙烯材料或者带状蜂窝状橡 胶材料) 缠 绕在包带外, 增加了空气层, 缓冲压力, 提高了电缆的抗碾压能力。
[0058] 尽管已描述了本发明的优选实施例, 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创 造性概念, 则可对这些实施例做出另外的变更和修改。 所以, 所附权利要求意 欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围 的所有变更和修改。
[0059] 显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的 精神和范围。 这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其等 同技术的范围之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。