CN103971848B - 电动汽车交流充电系统用电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电动汽车交流充电系统用电缆及其制造方法，包括缆芯，所述缆芯通过三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯和信号传输单元绞合而成，单根三相动力线芯的结构为：包括三相线芯导体，所述三相线芯导体的外围通过三相线芯隔离层包裹有三相线芯绝缘层；所述接地线芯和辅助线芯采用与三相动力线芯相同的结构；所述信号传输单元的结构为：包括信号控制线芯导体，信号控制线芯导体的外围包裹有信号控制绝缘层、绕包带、信号控制单元屏蔽层和绕包层；所述绞合的缆芯中间间隙处有填充麻绳，所述缆芯的外围依次包裹有加强型无纺布带、内护层、屏蔽层和外护层。本发明结构紧凑、合理，制作方便，性能优异成本低，功能强大，使用可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及电缆，尤其是一种电动汽车交流充电系统用电缆及其制造方法。
背景技术
国家电网公司表示，国家电网基本确定了混合所有制改革的3个领域，分别是直流特高压、电动车充换电设施和抽水蓄能电站，目前正在制定具体方案。
电动汽车，一直被看作是下一代汽车的发展趋势。在北上广这三大城市，由于交通拥堵，纷纷通过车牌进行购车限制。不过由于电动车的环保作用，政府从上层支持电动车，因此北上广等大城市都有相关政策，进入其相关名录的电动车可以直接获得车牌，这一点从政策方面刺激了电动车的需求。同时，国内成品油价格上涨速度高于下降速度，最终车主承受的是越来越高的油价，电动车可以代替部分汽油柴油的消耗，降低了这部分成本。
作为电动汽车的“加油站”，充电桩建设的全面开展，无疑会提供巨大的市场。
现有技术中的充电电缆为普通软电缆，其功能和性能无法满足要求，也不具备信号控制传输功能，导致充电不便，效率低下等缺陷。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种电动汽车交流充电系统用电缆及其制造方法，从而使其具有环保、防腐蚀、抗紫外线、柔软性能优异、耐摩擦、耐碾压、传输动力的优点，同时兼有传输信号作用的汽车充电电缆。
本发明所采用的技术方案如下：
一种电动汽车交流充电系统用电缆，包括缆芯，所述缆芯通过三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯和信号传输单元绞合而成，单根三相动力线芯的结构为：包括三相线芯导体，所述三相线芯导体的外围通过三相线芯隔离层包裹有三相线芯绝缘层；所述接地线芯和辅助线芯采用与三相动力线芯相同的结构；所述信号传输单元的结构为：包括信号控制线芯导体，信号控制线芯导体的外围包裹有信号控制线芯绝缘层、绕包带、信号控制单元屏蔽层和绕包层；所述绞合的缆芯中间间隙处有填充麻绳，所述缆芯的外围依次包裹有无纺布带、内护层、屏蔽层和外护层。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述三相动力线芯、接地线芯和辅助线芯的导体均采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝。
所述信号控制线芯导体采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合而成。
所述无纺布带的重叠率大于等于50%。
所述内护层采用氯丁橡胶材料。
所述屏蔽层是直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层，所述屏蔽层的覆盖率大于等于80%。
所述外护层采用挤包的氯丁橡胶材料。
所述辅助线芯的直径小于三相动力线芯。
一种电动汽车交流充电系统用电缆的制造方法：包括如下步骤：
第一步：制作导体，采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝成股绞合后再复绞合而成，采用上述工艺方式分别构成三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯的导体；
第二步：绞合的三相线芯导体外重叠绕包一层厚度为0.05mm的高强度聚酯薄膜带，绕包重叠率为20%～50%，作为三相线芯隔离层；
第三步：三相线芯隔离层外挤包一层乙丙橡胶作为三相线芯绝缘层；
第四步：采用上述第二步和第三步相同的操作方法，分别制作接地线芯、辅助线芯；
第五步：制作信号传输单元，首先采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合形成信号控制线芯导体；
第六步：信号控制线芯导体外挤包一层乙丙橡胶作为信号控制线芯绝缘层；
第七步：由信号控制线芯导体和信号控制线芯绝缘层构成的信号控制线芯左向绞合成缆，绞合的节距和直径比为8～10，绞合的缆芯外重叠绕包一层高强度的聚酯薄膜作为绕包带；
第八步：绕包带外设置一层由直径为0.12mm镀锡铜丝编织的屏蔽层作为信号控制单元屏蔽层，所述信号控制单元屏蔽层的覆盖率大于等于85%；
第九步：信号控制单元屏蔽层外再重叠绕包一层聚酯薄膜作为绕包层；
第十步：信号传输单元与三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯一起绞合成缆，绞合方向为右向，绞合的节距与直径的比为8～10，绞合的缆芯中间间隙纵放多股麻绳作为填充麻绳；
第十一步：缆芯外纵包一层重叠率大于等于50%的加强型无纺布带；
第十二步：无纺布带外挤制一层氯丁橡胶作为内护层，内护层采用挤压式的挤出方式，将各绝缘线芯周围的间隙填充严实；
第十三步：内护层外设置一层由直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层作为屏蔽层，屏蔽层的覆盖率大于等于80%；
第十四步：编织屏蔽层外挤包一层氯丁橡胶作为外护层。
作为上述技术方案的进一步改进：
成股绞合的绞合方向与复绞合的绞合方向一致，成股绞合的节距和直径的比为13～15，复绞合的节距和直径的比为6～8。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，制作方便，成本低，功能强大，使用可靠性好。
本发明适用于充电桩与电动汽车的之间连接，也可用于便携式充电装置与充电电源之间的连接，具有输电和传输信号两种功能。
本发明所述的三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯的导体均采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝成股绞合后按照既定的规则复绞而成，成股绞合的绞合方向与复绞合的绞合方向一致，成股绞合的节距和直径的比为13～15，复绞的节距和直径的比为6～8，这样的工艺方式可以使电缆线芯的外径减小，从而减小整个电缆的外径，且电缆的弯曲度、柔软性高。
本发明所述的信号控制线芯的导体采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合即可，也能得到使电缆线芯的外径减小，从而减小整个电缆的外径，且电缆的弯曲度、柔软性高的效果。
本发明所述绞合好的导体外绕包一层厚度为0.05mm的高强度聚酯薄膜带，绕包方式为重叠绕包，重叠率为20%～50%，起到了隔离导体与绝缘层作用，且使得导体绞合紧凑、缩小外径。
本发明所述的绕包层外挤包一层乙丙橡胶作为绝缘层，乙丙橡胶作为绝缘层，电性能和机械性能优异，且弹性极好，耐汽车碾压。
本发明所述的信号控制绝缘线芯左向绞合成缆，绞合的节距和直径比为8～10，绞合的缆芯外重叠绕包一层高强度的聚酯薄膜，绕包层外设置一层由直径为0.12mm镀锡铜丝编织的屏蔽层，编织层的覆盖率大于等于85%，这样可以使外界磁场或电场对信号传输不造成任何干扰，同样控制信号的传输对外界不会造成任何影响，屏蔽层外再重叠绕包一层聚酯薄膜。
本发明所述的信号控制线及屏蔽层组成的信号传输单元一起与三相动力线芯、接地线芯、辅助线芯一起绞合成缆，绞合方向为右向，绞合的节距与直径的比为8～10，绞合的缆芯中间间隙纵放多股麻绳，可增加电缆承受的纵向拉力，缆芯外纵包一层加强型无纺布带，纵包的重叠率大于等于50%。绕包带外挤制一层特定厚度的氯丁橡胶作为内护层，采用挤压式的挤出方式，可将各绝缘线芯周围的间隙填充严实，这样取得的效果为：电缆圆实、柔软、弹性优异，特别抗碾压、抗弯曲。挤包的内护层外设置一层由直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层，编织层的覆盖率大于等于80%，这样可以避免外界磁场或电场对电能传输不造成任何干扰，同样动力电流的传输对外界不会造成任何影响。最后，该编织屏蔽层外挤包一层规定厚度的耐腐蚀、抗紫外线、耐摩擦的氯丁橡胶作为外护层，使得整个充电桩用电缆具备了防腐蚀、耐油、抗紫外线、柔软性能优异、耐摩擦、耐碾压等效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、三相线芯导体；2、三相线芯隔离层；3、三相线芯绝缘层；4、接地线芯；5、辅助线芯；6、信号控制线芯导体；7、信号控制线芯绝缘层；8、绕包带；9、信号控制单元屏蔽层；10、绕包层；11、填充麻绳；12、无纺布带；13、内护层；14、屏蔽层；15、外护层。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的电动汽车交流充电系统用电缆，包括缆芯，缆芯通过三相动力线芯、接地线芯4、辅助线芯5和信号传输单元绞合而成，单根三相动力线芯的结构为：包括三相线芯导体1，三相线芯导体1的外围通过三相线芯隔离层2包裹有三相线芯绝缘层3；接地线芯4和辅助线芯5采用与三相动力线芯相同的结构；信号传输单元的结构为：包括信号控制线芯导体6，信号控制线芯导体6的外围包裹有信号控制线芯绝缘层7、绕包带8、信号控制单元屏蔽层9和绕包层10；绞合的缆芯中间间隙处有填充麻绳11，缆芯的外围依次包裹有无纺布带12、内护层13、屏蔽层14和外护层15。
三相动力线芯、接地线芯4和辅助线芯5的导体均采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝。
信号控制线芯导体6采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合而成。
无纺布带12的重叠率大于等于50%。
内护层13采用氯丁橡胶材料。
屏蔽层14是直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层，屏蔽层14的覆盖率大于等于80%。
外护层15采用挤包的氯丁橡胶材料。
辅助线芯5的直径小于三相动力线芯。
本实施例的电动汽车交流充电系统用电缆的制造方法：包括如下步骤：
第一步：制作导体，采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝成股绞合后再复绞合而成，采用上述工艺方式分别构成三相动力线芯、接地线芯4、辅助线芯5的导体；
第二步：绞合的三相线芯导体1外重叠绕包一层厚度为0.05mm的高强度聚酯薄膜带，绕包重叠率为20%～50%，作为三相线芯隔离层2；
第三步：三相线芯隔离层2外挤包一层乙丙橡胶作为三相线芯绝缘层3；
第四步：采用上述第二步和第三步相同的操作方法，分别制作接地线芯4、辅助线芯5；
第五步：制作信号传输单元，首先采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合形成信号控制线芯导体6；
第六步：信号控制线芯导体6外挤包一层乙丙橡胶作为信号控制线芯绝缘层7；
第七步：由信号控制线芯导体6和信号控制线芯绝缘层7构成的信号控制线芯左向绞合成缆，绞合的节距和直径比为8～10，绞合的缆芯外重叠绕包一层高强度的聚酯薄膜作为绕包带8；
第八步：绕包带8外设置一层由直径为0.12mm镀锡铜丝编织的屏蔽层作为信号控制单元屏蔽层9，信号控制单元屏蔽层9的覆盖率大于等于85%；
第九步：信号控制单元屏蔽层9外再重叠绕包一层聚酯薄膜作为绕包层10；
第十步：信号传输单元与三相动力线芯、接地线芯4、辅助线芯5一起绞合成缆，绞合方向为右向，绞合的节距与直径的比为8～10，绞合的缆芯中间间隙纵放多股麻绳作为填充麻绳11；
第十一步：缆芯外纵包一层重叠率大于等于50%的加强型无纺布带12；
第十二步：无纺布带12外挤制一层氯丁橡胶作为内护层13，内护层13采用挤压式的挤出方式，将各绝缘线芯周围的间隙填充严实；
第十三步：内护层13外设置一层由直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层作为屏蔽层14，屏蔽层14的覆盖率大于等于80%；
第十四步：编织屏蔽层14外挤包一层氯丁橡胶作为外护层15。
成股绞合的绞合方向与复绞合的绞合方向一致，成股绞合的节距和直径的比为13～15，复绞合的节距和直径的比为6～8。
实际使用过程中：
采用直径为0.20mm的镀锡铜丝成股绞合后按照既定的规则复绞而成，成股绞合的绞合方向与复绞合的绞合方向一致，成股绞合的节距和直径的比为13，复绞的节距和直径的比为6，采用这样的工艺方式构成三相动力线芯、接地线芯4、辅助线芯5的导体。绞合的导体外重叠绕包一层厚度为0.05mm的高强度聚酯薄膜带，绕包重叠率为45%，作为隔离层。隔离层外挤包一层乙丙橡胶作为绝缘层3。采用类似三相线芯中的导体、隔离层、绝缘层分别构成了接地线芯4和辅助线芯5。采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合形成信号控制线芯导体6。信号控制线芯导体6挤包一层乙丙橡胶作为信号控制线芯绝缘层7。由信号控制线芯导体6和信号控制线芯绝缘层7构成的信号控制线芯左向绞合成缆，绞合的节距和直径比为10，绞合的缆芯外重叠绕包一层高强度的聚酯薄膜作为绕包带8。绕包带8外设置一层由直径为0.12mm镀锡铜丝编织的屏蔽层作为信号控制单元屏蔽层9，该编织屏蔽层的覆盖率大于等于85%。信号控制单元屏蔽层9外再重叠绕包一层聚酯薄膜作为绕包层10。信号控制线芯及屏蔽层组成的信号传输单元一起与三相动力线芯、接地线芯4、辅助线芯5一起绞合成缆，绞合方向为右向，绞合的节距与直径的比为8，绞合的缆芯中间间隙纵放多股麻绳作为填充麻绳11。缆芯外纵包一层重叠率大于等于50%的加强型无纺布带12。无纺布带12外挤制一层特定厚度的氯丁橡胶作为内护层13，内护层13采用挤压式的挤出方式，可将各绝缘线芯周围的间隙填充严实。内护层13外设置一层由直径为0.20mm镀锡铜丝编织层作为屏蔽层14，屏蔽层14的覆盖率大于等于80%。编织屏蔽层14外挤包一层规定厚度的耐腐蚀、抗紫外线、耐摩擦的氯丁橡胶作为外护层15。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (3)
1.一种电动汽车交流充电系统用电缆，其特征在于：包括缆芯，所述缆芯通过三相动力线芯、接地线芯（4）、辅助线芯（5）和信号传输单元绞合而成，单根三相动力线芯的结构为：包括三相线芯导体（1），所述三相线芯导体（1）的外围通过三相线芯隔离层（2）包裹有三相线芯绝缘层（3）；所述接地线芯（4）和辅助线芯（5）采用与三相动力线芯相同的结构；所述信号传输单元的结构为：包括信号控制线芯导体（6），信号控制线芯导体（6）的外围包裹有信号控制线芯绝缘层（7）、绕包带（8）、信号控制单元屏蔽层（9）和绕包层（10）；所述绞合的缆芯中间间隙处有填充麻绳（11），所述缆芯的外围依次包裹有无纺布带（12）、内护层（13）、屏蔽层（14）和外护层（15）；所述三相动力线芯、接地线芯（4）和辅助线芯（5）的导体均采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝；所述信号控制线芯导体（6）采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合而成；所述无纺布带（12）的重叠率大于等于50%；所述内护层（13）采用氯丁橡胶材料；所述屏蔽层（14）是直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层，所述屏蔽层（14）的覆盖率大于等于80%；所述外护层（15）采用挤包的氯丁橡胶材料；所述辅助线芯（5）的直径小于三相动力线芯。
2.一种权利要求1所述的电动汽车交流充电系统用电缆的制造方法：其特征在于：包括如下步骤：
第一步：制作导体，采用直径为0.20mm～0.30mm的镀锡铜丝成股绞合后再复绞合而成，采用上述工艺方式分别构成三相动力线芯、接地线芯（4）、辅助线芯（5）的导体；
第二步：绞合的三相线芯导体（1）外重叠绕包一层厚度为0.05mm的高强度聚酯薄膜带，绕包重叠率为20%～50%，作为三相线芯隔离层（2）；
第三步：三相线芯隔离层（2）外挤包一层乙丙橡胶作为三相线芯绝缘层（3）；
第四步：采用上述第二步和第三步相同的操作方法，分别制作接地线芯（4）、辅助线芯（5）；
第五步：制作信号传输单元，首先采用直径为0.15mm的镀锡铜丝成股绞合形成信号控制线芯导体（6）；
第六步：信号控制线芯导体（6）外挤包一层乙丙橡胶作为信号控制线芯绝缘层（7）；
第七步：由信号控制线芯导体（6）和信号控制线芯绝缘层（7）构成的信号控制线芯左向绞合成缆，绞合的节距和直径比为8～10，绞合的缆芯外重叠绕包一层高强度的聚酯薄膜作为绕包带（8）；
第八步：绕包带（8）外设置一层由直径为0.12mm镀锡铜丝编织的屏蔽层作为信号控制单元屏蔽层（9），所述信号控制单元屏蔽层（9）的覆盖率大于等于85%；
第九步：信号控制单元屏蔽层（9）外再重叠绕包一层聚酯薄膜作为绕包层（10）；
第十步：信号传输单元与三相动力线芯、接地线芯（4）、辅助线芯（5）一起绞合成缆，绞合方向为右向，绞合的节距与直径的比为8～10，绞合的缆芯中间间隙纵放多股麻绳作为填充麻绳（11）；
第十一步：缆芯外纵包一层重叠率大于等于50%的加强型无纺布带（12）；
第十二步：无纺布带（12）外挤制一层氯丁橡胶作为内护层（13），内护层（13）采用挤压式的挤出方式，将各绝缘线芯周围的间隙填充严实；
第十三步：内护层（13）外设置一层由直径为0.15mm～0.30mm镀锡铜丝编织层作为屏蔽层（14），屏蔽层（14）的覆盖率大于等于80%；
第十四步：编织屏蔽层（14）外挤包一层氯丁橡胶作为外护层（15）。
3.如权利要求2所述的电动汽车交流充电系统用电缆的制造方法：其特征在于：第一步中，成股绞合的绞合方向与复绞合的绞合方向一致，成股绞合的节距和直径的比为13～15，复绞合的节距和直径的比为6～8。
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Denomination of invention: Cable for AC charging system of electric vehicle and its manufacturing method Effective date of registration: 20201223 Granted publication date: 20160914 Pledgee: Tongling state credit financing Company limited by guarantee Pledgor: ZHONGGUAN NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980009848 |
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Granted publication date: 20160914 |
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