CN107274997A - 高耐候性电动汽车充电电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐候性电动汽车充电电缆及其制备方法,该所述高耐候性电动汽充电电缆包括由内向外套设的线芯主体、绝缘绕包层和外护套;所述线芯主体包括至少两根电源线、至少两根辅助电源线、信号传输线和接地线;其中,所述电源线通过由内向外依次套设的镀银铜线导体和发泡聚全氟乙丙烯绝缘层组成的;且所述绝缘绕包层与所述线芯主体之间填充有聚丙烯填料。该高耐候性电动汽充电电缆具有低衰减、高带宽等优异的电性能特性,另外耐高低温性能良好,且重量轻、柔软。
Description
技术领域
本发明涉及电缆,具体地,涉及一高耐候性电动汽车充电电缆及其制备方法。
背景技术
电缆通俗来讲就是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成,将电力或信息从一处传输到另一处的导线。随着经济的快速发展,越来越多的场所需要电缆传递电力或其他信息,因此对电缆的制造也有更严格的要求。电缆外护层是电缆不可缺少的结构部分,起着保护电缆的作用,保证电缆的通电安全,让电缆芯和水,空气等介质隔绝避免出现漏电现象。
尤其是野外、军用等户外用电缆对其耐磨性能和耐候性要求比较高,要求电缆的外护层具有很好的耐低温、高温以及耐磨性能和耐老化性能。
而近年来,随着节能环保技术的进一步开发与应用,电动汽车行业的发展日新月异;随处可见的电动共享汽车租赁点也给人们的出行带来了更大的方便。但是受车载电池的续航能力的限制,为了更好的进行用户服务,需要即使得给电动汽车进行充电,而大多数的电动汽车租赁点也都有充电桩,且均配有对应的充电电缆及充电枪头。
电动汽车快速充电电缆长时间在户外进行工作,对其耐磨抗老化等耐候性要求都是极高的,这样可以保证电动汽车的充电正常进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐候性电动汽充电电缆及其制备方法,该高耐候性电动汽充电电缆具有低衰减、高带宽等优异的电性能特性,另外耐高低温性能良好,且重量轻、柔软。
为了实现上述目的,本发明提供了一种高耐候性电动汽充电电缆及其制备方法,该所述高耐候性电动汽充电电缆包括由内向外套设的线芯主体、绝缘绕包层和外护套;所述线芯主体包括至少两根电源线、至少两根辅助电源线、信号传输线和接地线;
其中,所述电源线通过由内向外依次套设的镀银铜线导体和发泡聚全氟乙丙烯绝缘层组成的;且所述绝缘绕包层与所述线芯主体之间填充有聚丙烯填料。
通过上述技术方案,本发明提供的制备方法通过各步骤以及各组件之间的协同作用使得制得的高耐候性电动汽充电电缆具有低衰减、高带宽等优异的电性能特性,另外耐高低温性能良好,且重量轻、柔软。其中,所述信号传输线能够及时地将电动汽车的充电状态反馈到充电桩的控制模块,以使得系统进一步地控制充电桩继续对汽车进行充电或者断电操作。防止充电桩对汽车进行过充电操作以损坏电动汽车的电池,影响电池使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明提供的高耐候性电动汽充电电缆的结构示意图。
附图标记说明
1、镀银铜线导体 2、发泡聚全氟乙丙烯绝缘层
3、辅助电源线 4、信号传输线
5、接地线 6、绝缘绕包层
7、外护套 8、聚丙烯填料。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种高耐候性电动汽充电电缆,该高耐候性电动汽充电电缆包括由内向外套设的线芯主体、绝缘绕包层6和外护套7;所述线芯主体包括至少两根电源线、至少两根辅助电源线3、信号传输线4和接地线5;
其中,所述电源线通过由内向外依次套设的镀银铜线导体1和发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2组成的;且所述绝缘绕包层6与所述线芯主体之间填充有聚丙烯填料8。
本发明中,所述线芯主体内电源线的数量可以在宽的范围内选择,为了进一步提高高耐候性电动汽充电电缆的信号传输性能,优选地,所述线芯主体内星绞有2-4根所述电源线。
同样,所述线芯主体内辅助电源线的数量可以在宽的范围内选择,为了进一步提高高耐候性电动汽充电电缆的信号传输性能,优选地,所述线芯主体内星绞有2-4根所述辅助电源线3。
在将所述电源线和/或辅助电源线星绞成缆的过程中,成缆节距可以在夸范围内选择,但是为了进一步提高高耐候性电动汽充电电缆的信号传输性能,优选地,所述电源线和所述辅助电源线3的成缆节距各自独立为30-50mm。
本发明中,所述电源线、辅助电源线、接地线及信号传输线的的规格可以在宽的范围内选择,但是为了提高电缆的抗电磁脉冲性能和充电信息等稳定传输等电性能,优选地,所述镀银铜线导体1的直径为3-5mm,所述辅助电源线3的单根横截面积为25-35mm2,所述信号传输线4的单根横截面积为40-60mm2,所述接地线5的单根横截面积为20-30mm2。
本发明中,高耐候性电动汽充电电缆中各组件的具体规格可以在宽的范围内选择,但是为了减轻电缆重量的同时保证电缆仍具有低衰减、高带宽等优异的电性能特性,且能够耐高低温性且柔软,优选地,所述发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2的厚度为0.3-0.5mm;所述绝缘绕包层6的厚度为0.2-0.25mm;所述外护套7的厚度为3-5mm。
上述技术方案中,所述绝缘绕包层6的种类可以在宽的范围内选择,但是为提高电缆的抗电磁干扰性能,优选地,所述绝缘绕包层6为聚四氟乙烯薄膜绕包层。
同样,所述外护套7的种类可以在宽的范围内选择,但是为提高电缆的抗电磁干扰性能,优选地,所述外护套7为聚四氟乙烯护套或聚氯乙烯护套。
本发明还提供了一种高耐候性电动汽充电电缆的制备方法,包括:
1)先将镀银铜线在绞线机上进行同心绞合,得到镀银铜线导体1,接着通过挤出机将发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2包覆于镀银铜线导体1的外部以形成电源线;
2)将至少两根所述电源线、至少两根所述辅助电源线3、信号传输线4和接地线5进行星绞得到所述线芯主体;
3)将绝缘绕包层6包覆于所述线芯主体的外部,且同时将聚丙烯填料(8)填充于所述线芯主体与所述绝缘绕包层6之间的缝隙中;
4)最后将外护套7由包覆于所述绝缘绕包层6的外部,即制得所述高耐候性电动汽充电电缆。
在上述制备方法中,步骤1)中挤出机的工作条件可以根据实际工作要求进行设置,为了进一步提高所制得的高耐候性电动汽充电电缆低衰减、高带宽等优异的电性能特性以及柔软度等,优选地,所述挤出机的工作参数为:挤出温度为300-500℃,螺杆转数为25-35转/min,牵引速度:80-150m/min。
以下将通过实施例、对比例和检测例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)先将镀银铜线在绞线机上进行同心绞合,得到直径为3-5mm镀银铜线导体1,接着通过挤出机将厚度为0.3mm的发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2包覆于镀银铜线导体1的外部以形成电源线,所述发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2的厚度为0.3mm。
2)将两根所述电源线、两根所述辅助电源线3(单根横截面积为25mm2)、一根信号传输线4单根横截面积为40mm2)和一根接地线5(单根横截面积为20mm2)进行星绞得到所述线芯主体;其中,所述电源线的成缆节距为30mm,所述辅助电源线3的成缆节距为40mm。
3)将绝缘绕包层6包覆于所述线芯主体的外部,且同时将聚丙烯填料8填充于所述线芯主体与所述绝缘绕包层6之间的缝隙中;所述绝缘绕包层6的厚度为0.2mm。
4)最后将外护套7由包覆于所述绝缘绕包层6的外部,即制得所述高耐候性电动汽充电电缆,记为A1;所述外护套7的厚度为3mm。
步骤1)中,所述挤出机的工作参数为:挤出温度为300℃,螺杆转数为25转/min,牵引速度:80m/min。
实施例2
1)先将镀银铜线在绞线机上进行同心绞合,得到直径为4mm镀银铜线导体1,接着通过挤出机将厚度为0.4mm的发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2包覆于镀银铜线导体1的外部以形成电源线,所述发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2的厚度为0.4mm。
2)将两根所述电源线、两根所述辅助电源线3(单根横截面积为30mm2)、一根信号传输线4(单根横截面积为50mm2)和一根接地线5(单根横截面积为25mm2)进行星绞得到所述线芯主体;其中,所述电源线和所述辅助电源线3的成缆节距各自独立为40mm。
3)将绝缘绕包层6包覆于所述线芯主体的外部,且同时将聚丙烯填料8填充于所述线芯主体与所述绝缘绕包层6之间的缝隙中;所述绝缘绕包层6的厚度为0.25mm。
4)最后将外护套7由包覆于所述绝缘绕包层6的外部,即制得所述高耐候性电动汽充电电缆,记为A2;所述外护套7的厚度为4mm。
步骤1)中,所述挤出机的工作参数为:挤出温度为400℃,螺杆转数为30转/min,牵引速度:100m/min。
实施例3
1)先将镀银铜线在绞线机上进行同心绞合,得到直径为5mm镀银铜线导体1,接着通过挤出机将厚度为0.5mm的发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2包覆于镀银铜线导体1的外部以形成电源线,所述发泡聚全氟乙丙烯绝缘层2的厚度为0.5mm。
2)将两根所述电源线、两根所述辅助电源线3(单根横截面积为35mm2)、一根信号传输线4(单根横截面积为60mm2)和一根接地线5(单根横截面积为30mm2)进行星绞得到所述线芯主体;其中,所述电源线和所述辅助电源线3的成缆节距各自独立为50mm。
3)将绝缘绕包层6包覆于所述线芯主体的外部,且同时将聚丙烯填料8填充于所述线芯主体与所述绝缘绕包层6之间的缝隙中;所述绝缘绕包层6的厚度为0.25mm。
4)最后将外护套7由包覆于所述绝缘绕包层6的外部,即制得所述高耐候性电动汽充电电缆,记为A3;所述外护套7的厚度为5mm。
步骤1)中,所述挤出机的工作参数为:挤出温度为500℃,螺杆转数为35转/min,牵引速度:150m/min。
对比例1
按照实施例1的制备方法制得充电电缆B1,所不同的是未填充聚丙烯填料8。
对比例2
按照实施例1的制备方法制得充电电缆B2,所不同的是所述电源线中的使用的是普通铜导体代替了镀银铜线导体(1)。
对比例3
按照实施例1的制备方法制得充电电缆B3,所不同的是未使用辅助电源线(3)。
检测例1
本发明提供的高耐候性电动汽充电电缆(A1-A3)进行性能检测,其具体结果如下:
1)经测试,高耐候性电动汽充电电缆A1-A3在-50℃~160℃的使用温度下均能够保证数据、信号的传输通畅。
2)高耐候性电动汽充电电缆A1-A3的传输频率达到1GHz,且1GHz下的衰减不大于0.70dB/m。
3)在保证降低介电常数的同时,电缆A1-A3的重量均轻于常规的电缆。
4)质地柔软,能够实现2000次弯曲试验后不出现裂纹。
同样,对电缆B1-B3也进行上述的测试,结果显示:B1-B3的传输频率远低于A1-A3的检测结果,且衰减大于85dB/m;且B1在-20℃以及100℃时就不能实现数据信号的通畅传输了;另外,B1-B3在经过1000次弯曲后即出现裂纹。综上,本发明提供的高耐候性的电动汽车的充电电缆具有优异的电传输性能,且耐高温、低温,弯曲强度高能够满足室外充电桩对电动汽车的充电需求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种高耐候性电动汽充电电缆,其特征在于,所述高耐候性电动汽充电电缆包括由内向外套设的线芯主体、绝缘绕包层(6)和外护套(7);所述线芯主体包括至少两根电源线、至少两根辅助电源线(3)、信号传输线(4)和接地线(5);
其中,所述电源线通过由内向外依次套设的镀银铜线导体(1)和发泡聚全氟乙丙烯绝缘层(2)组成的;且所述绝缘绕包层(6)与所述线芯主体之间填充有聚丙烯填料(8)。
2.根据权利要求1所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述线芯主体内星绞有2-4根所述电源线。
3.根据权利要求2所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述线芯主体内星绞有2-4根所述辅助电源线(3)。
4.根据权利要求2或3所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述电源线和所述辅助电源线(3)的成缆节距各自独立为30-50mm。
5.根据权利要求1所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述镀银铜线导体(1)的直径为3-5mm,所述辅助电源线(3)的单根横截面积为25-35mm2,所述信号传输线(4)的单根横截面积为40-60mm2,所述接地线(5)的单根横截面积为20-30mm2。
6.根据权利要求1所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述发泡聚全氟乙丙烯绝缘层(2)的厚度为0.3-0.5mm;所述绝缘绕包层(6)的厚度为0.2-0.25mm;所述外护套(7)的厚度为3-5mm。
7.根据权利要求6所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述绝缘绕包层(6)为聚四氟乙烯薄膜绕包层。
8.根据权利要求6所述的高耐候性电动汽充电电缆,其中,所述外护套(7)为聚四氟乙烯护套或聚氯乙烯护套。
9.一种高耐候性电动汽充电电缆的制备方法,其特征在于,包括:
1)先将镀银铜线在绞线机上进行同心绞合,得到镀银铜线导体(1),接着通过挤出机将发泡聚全氟乙丙烯绝缘层(2)包覆于镀银铜线导体(1)的外部以形成电源线;
2)将至少两根所述电源线、至少两根所述辅助电源线(3)、信号传输线(4)和接地线(5)进行星绞得到所述线芯主体;
3)将绝缘绕包层(6)包覆于所述线芯主体的外部,且同时将聚丙烯填料(8)填充于所述线芯主体与所述绝缘绕包层(6)之间的缝隙中;
4)最后将外护套(7)由包覆于所述绝缘绕包层(6)的外部,即制得所述高耐候性电动汽充电电缆。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其中,步骤1)中,所述挤出机的工作参数为:挤出温度为300-500℃,螺杆转数为25-35转/min,牵引速度:80-150m/min。
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