一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電樁電纜結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電樁電纜結構，包括兩根主電源線、兩根輔助電源線、一根接地保護線、一對充電通信線和一對充電連接確認線；所述輔助電源線導體、充電通信線導體、充電連接確認線導體由鍍錫軟銅絲和防彈絲共同絞合而成；接地保護線采用同心式結構，以銅絲編織總屏蔽的方式包覆于內襯層外；充電連接確認線和充電通信線加上填充后絞合在一起、由內向外依次包覆單元包帶層、單元屏蔽層和單元護套層，構成一個信號控制單元；主電源線、輔助電源線和信號控制單元絞合成纜，間隙處以填充物進行填充；之后，由內向外依次包覆總包帶層、內襯層、總屏蔽層和總護套層；本實用新型具有結構穩(wěn)定、重量輕、抗電磁干擾能力強、抗拖拽性能好、阻燃性和耐候性佳的優(yōu)點。
【專利說明】
一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電樁電纜結構
技術領域
[0001] 本實用新型屬于電動汽車充電粧電纜技術領域，特別涉及一種屏蔽抗拉輕量的電 動汽車直流充電粧電纜結構。
【背景技術】
[0002] 面對日益突出的燃油供求矛盾和環(huán)境污染問題，節(jié)能環(huán)保低碳排放的電動汽車受 到了廣泛的關注。"十五"和"十一五"期間，我國先后啟動了 "863"計劃"、"電動汽車重大科 技專項"、"節(jié)能與電動汽車重大項目"等，鼓勵企業(yè)、高校和科研院所進行電動汽車的研發(fā)， 同時，通過制定相關政策、進行購車補貼的方式鼓勵消費者購買電動汽車。2012年國務院印 發(fā)的《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020)》中提出，到2020年，純電動汽車和插電 式混合動力汽車生產能力達到200萬輛、累計產銷量超過500萬輛?？梢哉f，電動汽車具有廣 闊的市場前景。
[0003] 伴隨著電動汽車產業(yè)及應用的快速發(fā)展，對充電設施的需求也隨之倍增。目前電 動汽車的主要充電設施有直流充電粧(機）、交流充電粧和換電站。其中，直流充電粧(機)可 以在短時間內完成對電動汽車的充電，廣泛應用于快速充電站。
[0004] 為保證電動汽車充電過程安全、可靠，直流充電粧(機)和電動汽車都設置了電力 傳輸、信號控制和通信的模塊，因此作為連接電動汽車和充電粧的載體，直流充電粧電纜需 要提供電力傳輸、控制和通信的通道。直流充電粧電纜負荷電流大(最大可達400A)，在充電 過程中易發(fā)熱;在使用過程中頻繁拖拽移動;長期暴露在室外，易受汽車碾壓、日光照射、空 氣氧化、濕水環(huán)境、高低溫以及酸堿化合物等因素的破壞腐蝕，因此，對電纜的輕量化、耐高 低溫性、耐候性、柔軟性、抗拖拽以及阻燃性等性能指標提出了更高的要求。此外，直流充電 粧電纜中的輔助電源線和信號控制線的線芯較細，在使用過程中易發(fā)生斷裂，影響電纜的 使用壽命。

【發(fā)明內容】

[0005] 本實用新型針對技術背景所述問題，提供一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電 粧電纜結構，該電纜具有重量輕、屏蔽性能佳、抗拉性能好的特點，同時具有優(yōu)異的阻燃、耐 高溫、耐候、耐酸堿、耐油、抗拖拽等性能。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：
[0007] -種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，包括由兩根主電源線1、兩根 輔助電源線2和信號控制單元4構成的電纜芯線，電纜芯線與總填充層5絞合成纜，絞合后由 內向外依次包覆總包帶層6、內襯層7、總屏蔽3和外護套層8;其特征在于:所述總屏蔽3同時 作為接地保護線，采用同心式結構，以銅絲編織總屏蔽的方式包覆于內襯層7之外；
[0008] 所述主電源線1包括主電源線導體1.1和包覆于主電源線導體1.1外部的主電源線 絕緣1.2;所述輔助電源線2包括輔助電源線導體2.1和包覆于輔助電源線導體2.1外部的輔 助電源線絕緣2.2;
[0009] 所述信號控制單元4包括由兩根充電通信線4.1和兩根充電連接確認線4.2構成的 芯線，芯線與單元填充層4.3絞合成纜，絞合后由內向外依次包覆單元包帶層4.4、單元屏蔽 層4.5和單元護套層4.6;所述充電通信線4.1包括充電通信線導體4.1.1和包覆于充電通信 線導體4.1.1外部的充電通信線絕緣4.1.2;所述充電連接確認線4.2包括充電連接確認線 導體4.2.1和包覆于充電連接確認線導體4.2.1外部的充電連接確認線絕緣4.2.2。
[0010] 所述總屏蔽3既作為電纜的總屏蔽，也作為泄漏電流的通路，其編織密度不小于 80% 〇
[0011] 所述主電源線絕緣1.2、輔助電源線絕緣2.2、充電通信線絕緣4.1.2和充電連接確 認線絕緣4.2.2均采用105°C熱塑性彈性體TPE材料擠包而成。
[0012] 所述主電源線導體1.1、輔助電源線導體2.1、充電通信線導體4.1.1和充電連接確 認線導體4.2.1符合GB/T 3956-2008《電纜的導體》中第六類軟導體的規(guī)定，采用鍍錫軟銅 絲，銅絲直徑在0.15mm~0.20mm間；其中，主電源線導體1.1采用同向絞合，增加導體的柔軟 性，減小導體絞合直徑，進而減小成纜直徑，減輕電纜重量;輔助電源線導體2.1、充電通信 線導體4.1.1和充電連接確認線導體4.2.1采用鍍錫軟銅絲和防彈絲共同束絞。
[0013] 所述單元屏蔽層4.5采用鍍錫銅絲編織而成，鍍錫銅絲直徑為0.15mm，編織密度不 小于90 %。
[0014] 所述單元填充層4.3和總填充層5采用高阻燃填充繩。
[0015] 所述單元包帶層4.4和總包帶層6為聚丙烯纖維帶。
[0016] 所述單元護套層4.6、內襯層7和總護套層8采用阻燃105°C聚氨酯熱塑性彈性體 THJ擠包而成。
[0017] 本實用新型的有益效果在于：
[0018] 1)本實用新型涉及的接地保護線采用同心式結構，以銅絲編織的方式包覆于內襯 層外部，既作為電纜的總屏蔽層，也作為泄漏電流的通道。接地保護線同心式設計可減輕電 纜重量，同時增強屏蔽效果。
[0019] 2)本實用新型涉及的主電源線導體符合GB/T 3956-2008《電纜的導體》中第六類 軟導體的規(guī)定，采用鍍錫軟銅絲，銅絲直徑在〇. 15mm~0.20mm之間；采用同向絞合，增加導 體柔軟性并減小外徑，進而減小成纜直徑，減輕電纜重量。
[0020] 3)本實用新型涉及的輔助電源線、充電通信線和充電連接確認線的導體符合GB/T 3956-2008《電纜的導體》中第六類軟導體的規(guī)定，采用鍍錫軟銅絲和防彈絲共同束絞，增加 了小截面線芯的抗拉強度。
[0021] 4)本實用新型涉及的主電源線、輔助電源線、充電通信線和充電連接確認線的絕 緣均采用105 °C熱塑性彈性體材料(TPE )，其長期允許工作溫度可達105 °C，在相同電纜截面 積下，可增加電纜傳輸電流的能力，具有優(yōu)異的電絕緣、耐高低溫、抗拖拽、柔軟和耐候性 能，且加工性能好、無需硫化。
[0022] 5)本實用新型涉及的填充物(單元填充及總填充)為高阻燃填充繩，具有良好的抗 拉性能和阻燃性能。
[0023] 6)本實用新型涉及的包帶層(單元包帶及總包帶層)采用聚丙烯纖維帶，具有高強 度、外觀光滑、環(huán)保等特點。
[0024] 7)本實用新型涉及的內襯層和護套層(單元護套及總護套）由阻燃105°C聚氨酯熱 塑性彈性體(TPU)擠包而成，其長期允許工作溫度范圍為-40°c~105°C，具有優(yōu)異的耐高低 溫、抗拖拽、耐磨、耐候、耐紫外線、耐酸堿腐蝕、耐油污和阻燃性能，可直接擠出；且作為總 護套時，厚度更薄，可減輕電纜重量。
[0025] 8)本實用新型涉及的單元屏蔽層采用鍍錫銅絲編織而成，可有效防止電纜內外部 對充電通信線和充電連接確認線產生的電磁信號干擾，同時可增加信號控制單元的抗拖拽 能力。
[0026] 9)本實用新型涉及的充電通信線和充電連接確認線絞合成一個信號控制單元，單 元的外層由內向外依次是單元包帶層、單元屏蔽層和單元護套層。充電通信線和充電連接 確認線的線芯較細，拖拽中易拉斷，絞合成一個單元既可增加線芯的抗拉性，也可有效避免 使用時多線混亂的現(xiàn)象。
【附圖說明】

[0027]圖1為本實用新型的結構不意圖。
[0028] 圖2為信號控制單元4的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合具體實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0030] 如圖1所不的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，由內至外包括 兩根完全相同的主電源線1、兩根完全相同的輔助電源線2、信號控制單元4、總填充層5、總 包帶層6、內襯層7、總屏蔽層(接地保護線)3和外護套層8;
[0031] 如圖2所示，信號控制單元4由內至外包括兩根充電通信線4.1、兩根充電連接確認 線4.2、單元填充層4.3、單元包帶層4.4、單元屏蔽層4.5和單元護套層4.6。
[0032] 如圖1和圖2所示，所述主電源線1包括主電源線導體1.1和主電源線絕緣1.2;所述 輔助電源線2包括輔助電源線導體2.1和輔助電源線絕緣2.2;所述充電通信線4.1包括充電 通信線導體4.1.1和充電通信線絕緣4.1.2;所述充電連接確認線4.2包括充電連接確認線 導體4.2.1和充電連接確認線絕緣4.2.2。
[0033]如圖1所示，接地保護線3采用同心式結構，包覆于內襯層7外側;材料為鍍錫銅絲， 銅絲直徑在0.15mm~0.30mm之間；以銅絲編織的方式形成電纜的總屏蔽，編織密度不小于 80% ；
[0034] 所述主電源線導體1.1采用鍍錫銅絲，銅絲直徑根據導體截面積在0.15mm~ 0.20mm之間選擇;導體滿足GB/T3956-2008中第六類軟導體的要求，采用同向絞合的方式， 增加導體柔軟性并減小導體直徑，進而減小成纜直徑，減輕電纜重量。
[0035] 所述輔助電源線導體2.1、充電通信線導體4.1.1和充電連接確認線導體4.2.1采 用鍍錫銅絲和防彈絲共同絞合，使小截面線芯具有較好的抗拉拽能力。
[0036] 所述單元護套層4.6、內襯層7和外護套層8均采用阻燃105°C聚氨酯熱塑性彈性體 (TPU)擠包而成，長期允許工作溫度可達-40°C~105°C，具有優(yōu)異的耐高低溫、抗拖拽、耐 磨、耐候、耐紫外線、耐酸堿腐蝕、耐油污和阻燃性能，加工性能良好;且作為總護套時，厚度 更薄，可減輕電纜重量。
[0037] 所述單元包帶層4.4和總包帶層6采用聚丙烯纖維帶，使本實用新型具有優(yōu)異的抗 拉性能。
[0038] 所述單元填充4.3和總填充5均采用高阻燃填充繩，具有良好的柔韌性、抗拉強度 和阻燃性能。
[0039] 所述單元屏蔽層4.5采用鍍錫銅絲編織而成，銅絲直徑為0.15mm，編織密度不小于 90% 〇
[0040] 根據實際需要，本實用新型的電纜可以設計為額定電壓lkV、額定電流250A規(guī)格， 其結構尺寸如下表：
[0043]以上所述具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步 詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實 用新型，依本實用新型申請范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型涵蓋的范圍。
【主權項】
1. 一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，包括由兩根主電源線（1)、兩根 輔助電源線(2)和信號控制單元(4)構成的電纜芯線，電纜芯線與總填充層(5)絞合成纜，絞 合后由內向外依次包覆總包帶層(6)、內襯層(7)、總屏蔽(3)和外護套層(8);其特征在于： 所述總屏蔽(3)同時作為接地保護線，采用同心式結構，以銅絲編織總屏蔽的方式包覆于內 襯層(7)之外； 所述主電源線（1)包括主電源線導體（1.1)和包覆于主電源線導體（1.1)外部的主電源 線絕緣（1.2);所述輔助電源線（2)包括輔助電源線導體（2.1)和包覆于輔助電源線導體 (2.1) 外部的輔助電源線絕緣(2.2); 所述信號控制單元(4)包括由兩根充電通信線(4.1)和兩根充電連接確認線(4.2)構成 的芯線，芯線與單元填充層(4.3)絞合成纜，絞合后由內向外依次包覆單元包帶層(4.4)、單 元屏蔽層(4.5)和單元護套層(4.6);所述充電通信線(4.1)包括充電通信線導體(4.1.1)和 包覆于充電通信線導體（4.1.1)外部的充電通信線絕緣（4.1.2);所述充電連接確認線 (4.2) 包括充電連接確認線導體(4.2.1)和包覆于充電連接確認線導體(4.2.1)外部的充電 連接確認線絕緣(4.2.2)。2. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于：所述總屏蔽（3)既作為電纜的總屏蔽，也作為泄漏電流的通路，其編織密度不小于 80% 〇3. 根據權利要求1至2之一所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構， 其特征在于:所述主電源線絕緣（1.2)、輔助電源線絕緣(2.2)、充電通信線絕緣(4.1.2)和 充電連接確認線絕緣(4.2.2)均采用105°C熱塑性彈性體TPE材料擠包而成。4. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于:所述主電源線導體（1.1)、輔助電源線導體(2.1)、充電通信線導體(4.1.1)和充電連 接確認線導體(4.2.1)符合GB/T 3956-2008《電纜的導體》中第六類軟導體的規(guī)定，采用鍍 錫軟銅絲，銅絲直徑在0.15mm~0.20mm間；其中，主電源線導體（1.1)采用同向絞合，增加導 體的柔軟性，減小導體絞合直徑，進而減小成纜直徑，減輕電纜重量；輔助電源線導體 (2.1)、充電通信線導體(4.1.1)和充電連接確認線導體(4.2.1)采用鍍錫軟銅絲和防彈絲 共同束絞。5. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于:所述單元屏蔽層(4.5)采用鍍錫銅絲編織而成，鍍錫銅絲直徑為0.15mm，編織密度不 小于90 %。6. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于:所述單元填充層(4.3)和總填充層(5)采用高阻燃填充繩。7. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于:所述單元包帶層(4.4)和總包帶層(6)為聚丙烯纖維帶。8. 根據權利要求1所述的一種屏蔽抗拉輕量的電動汽車直流充電粧電纜結構，其特征 在于:所述單元護套層(4.6)、內襯層(7)和總護套層(8)采用阻燃105°C聚氨酯熱塑性彈性 體TPU擠包而成。
【文檔編號】H01B9/02GK205722833SQ201620642200
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】劉 英, 汪行, 曹曉瓏, 范強, 陸枝才
【申請人】西安交通大學, 惠州市金龍羽電纜實業(yè)發(fā)展有限公司