CN203617035U

CN203617035U - 一种电动汽车充电电缆

Info

Publication number: CN203617035U
Application number: CN201320811587.5U
Authority: CN
Inventors: 李永辉; 李章学; 蒲兴华
Original assignee: EASTERN SICHUAN CABLE CO Ltd
Current assignee: EASTERN SICHUAN CABLE CO Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2023-12-10

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车充电电缆，具有功能齐全、安全、可靠、寿命长的特点。其三层屏蔽层结构设计的优点：1、纵包铝塑复合带屏蔽层和铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层构成双层屏蔽层，增强了电缆的抗电磁干扰能力，确保了电缆通信信号的准确性，提高了电缆充电的可靠性。2、纵包铝塑复合带屏蔽层除了屏蔽功能外，还有保护功能线芯不被破坏的作用。3、由于聚四氟乙烯带具有自润滑性和较好的机械性能，聚四氟乙烯带保护层不仅可以使屏蔽层和绝缘层、护套层之间能够保持较好的相对滑移性，也可以使护套层不被屏蔽层的断头铜丝或镀锡铜丝破坏绝缘层、护套层，从而提高电缆使用寿命。

Description

一种电动汽车充电电缆

技术领域

本实用新型涉及新型电缆技术领域，特别涉及一种电动汽车充电电缆。

背景技术

面对日益严峻的能源、环境、气候，发展新能源动力汽车已经逐步成为全球共识。电动汽车作为解决方案之一，其普及将对新能源应用以及交通系统产生积极而又深远的影响，也将为电动汽车相关充电系统带来良好的发展机遇。电动汽车充电电缆是随着电动汽车而出现的一种新型电缆形式，用于电动汽车与电源的充电连接，是电动汽车充电系统的关键设备之一，该类产品的优劣对电动汽车的安全可靠运行将产生直接的影响。

国际上先进国家都在积极进行该产品的研发，我国自2010年以来也逐步进行该类产品的研制，目前国内已有相当数量的产品应用于国内和国外市场，使用量呈逐步上升趋势。但是该类产品目前尚无相应的IEC标准，也无国家标准，电动汽车充电电缆的性能，比如抗电磁干扰能力、通信信号的准确性、充电的可靠性都有待提高，现有电动汽车充电电缆的使用寿命也不够理想。

因此，针对上述情况，如何增强电动汽车充电电缆的性能，延长其使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电动汽车充电电缆，增强了其抗电磁干扰能力，确保了通信信号的准确性，提高了充电的可靠性，同时还延长了使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电动汽车充电电缆，包括由导电线芯、功能线芯和填充绞合后施加绕包层组成的充电电缆缆芯，和设置在所述充电电缆缆芯外部的护套层；所述导电线芯由导体和绝缘层组成，所述功能线芯包括导体、绝缘层和屏蔽层；所述屏蔽层为三层，由内至外依次为纵包铝塑复合带屏蔽层、铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层和保护层。

优选的，所述纵包铝塑复合带屏蔽层的金属面朝内设置。

优选的，所述保护层采用聚四氟乙烯带。

优选的，所述导电线芯包括直流电源正线芯（DC+）、直流电源负线芯（DC-）、低压辅助正电源线芯（A+）、低压辅助负电源线芯（A-）和保护接地线芯（PE）；所述功能线芯具体为通信连接确认线芯单元，包括由导体和绝缘层组成的充电通信线芯（S+、S-）和充电连接确认线芯（CC1、CC2），所述充电通信线芯（S+、S-）和所述充电连接确认线芯（CC1、CC2）绞合后施加屏蔽层组成所述功能线芯。

优选的，所述导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）和保护接地线芯（PE），所述功能线芯包括控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），且所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）均由导体、绝缘层和屏蔽层构成独立的屏蔽体。

优选的，所述交流电源线芯（L）、所述中性线芯（N）和所述保护接地线芯（PE）两两相切的设置在所述充电电缆缆芯的中心部分，所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）分别置于两根上述导电线芯与所述绕包层之间的外间隙中。

优选的，所述导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）、保护接地线芯（PE）和备用扩展线芯（NC1、NC2），均由导体和绝缘层组成；所述功能线芯具体为控制和连接确认线芯单元，包括由导体和绝缘层组成的控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）绞合后施加屏蔽层组成所述功能线芯。

优选的，所述充电电缆缆芯还包括设置在所述充电电缆缆芯的中心部分的中心填充芯，各所述导电线芯和所述功能线芯均匀排列在其周围。

优选的，所述中心填充芯采用纤维材料或金属丝外挤包材料构成。

优选的，所述填充采用阻燃填充绳构成，所述绕包层采用阻燃绕包带构成。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的电动汽车充电电缆，其三层屏蔽层结构设计具有以下优点：

1、纵包铝塑复合带屏蔽层和铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层构成双层屏蔽层，增强了电缆的抗电磁干扰能力，确保了电缆通信信号的准确性，提高了电缆充电的可靠性。

2、纵包铝塑复合带屏蔽层除了屏蔽功能外，还有保护功能线芯不被破坏的作用。因为电动汽车充电电缆的工作方式决定其长期经受往复移动、拉拽等外力作用，这些外力作用容易对电缆各线芯造成扭曲、断裂、绝缘层破口等影响，从而使电缆失效。在整个电缆中，功能线芯规格最小、绝缘最薄，最易受到机械外力破坏，需要重点保护。这里使用的铝塑复合带具有较好的机械强度、柔韧性和较小的摩擦系数，能够对通信连接确认线芯进行全方位的防护，延长其使用寿命。

3、保护层不仅可以使屏蔽层和绝缘层、护套层之间能够保持较好的相对滑移性，也可以使护套层不被屏蔽层的断头铜丝或镀锡铜丝破坏绝缘层、护套层，从而提高电缆使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电动汽车直流充电电缆缆芯的功能图；

图2为本实用新型实施例提供的电动汽车直流充电电缆的结构图；

图3为本实用新型实施例提供的通信连接确认线芯单元的组成图；

图4为本实用新型实施例提供的通信连接确认线芯单元的结构图；

图5为本实用新型实施例提供的5芯电动汽车交流充电电缆缆芯功能图；

图6为本实用新型实施例提供的5芯电动汽车交流充电电缆的结构图；

图7为本实用新型实施例提供的控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）的结构图；

图8为本实用新型实施例提供的7芯电动汽车交流充电电缆缆芯功能图；

图9为本实用新型实施例提供的7芯电动汽车交流充电电缆的结构图；

图10为本实用新型实施例提供的控制和连接确认线芯单元的组成图；

图11为本实用新型实施例提供的控制和连接确认线芯单元的结构图。

其中，在图1-图4的第一个实施例电动汽车直流充电电缆中，11为通信连接确认线芯单元，111为导体，112为绝缘层，113为屏蔽层，1131为纵包铝塑复合带屏蔽层，1132为铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层，1133为保护层，121为导体，122为绝缘层，13为填充，14为绕包层，15为护套层；

在图5-图7的第二个实施例5芯电动汽车交流充电电缆中，211为导体，212为绝缘层，2131为纵包铝塑复合带屏蔽层，2132为铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层，2133为保护层，221为导体，222为绝缘层，23为填充，24为绕包层，25为护套层；

在图8-图11的第三个实施例7芯电动汽车交流充电电缆中，31为控制和连接确认线芯单元，311为导体，312为绝缘层，313为屏蔽层，3131为纵包铝塑复合带屏蔽层，3132为铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层，3133为保护层，321为导体，322为绝缘层，33为填充，34为绕包层，35为护套层，36为中心填充芯。

具体实施方式

本实用新型公开了一种电动汽车充电电缆，增强了其抗电磁干扰能力，确保了通信信号的准确性，提高了充电的可靠性，同时还延长了使用寿命。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图11，其中图1-图4为本实用新型第一个实施例提供的电动汽车直流充电电缆；图5-图7为本实用新型第二个实施例提供的5芯电动汽车交流充电电缆；图8-图11为本实用新型第三个实施例提供的7芯电动汽车交流充电电缆。

本实用新型实施例提供的电动汽车充电电缆，包括由导电线芯、功能线芯和填充绞合后施加绕包层组成的充电电缆缆芯，和设置在充电电缆缆芯外部的护套层；导电线芯由导体和绝缘层组成，功能线芯包括导体、绝缘层和屏蔽层；其核心改进点在于，屏蔽层为三层，由内至外依次为纵包铝塑复合带屏蔽层、铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层和保护层。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的电动汽车充电电缆，其三层屏蔽层结构设计具有以下优点：

为了进一步优化上述的技术方案，纵包铝塑复合带屏蔽层的金属面朝内设置，即其远离铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层的一侧，以更好得起到对内部线芯的抗电磁干扰和物理保护作用，同时避免破坏外部结构。

在本方案优选的实施例中，保护层采用聚四氟乙烯带。由于聚四氟乙烯带具有自润滑性和较好的机械性能，聚四氟乙烯带保护层不仅可以使屏蔽层和绝缘层、护套层之间能够保持较好的相对滑移性，也可以使护套层不被屏蔽层的断头铜丝或镀锡铜丝破坏绝缘层、护套层，从而提高电缆使用寿命。

在本方案提供的第一个实施例中，具体为电动汽车直流充电电缆，其导电线芯包括直流电源正线芯（DC+）、直流电源负线芯（DC-）、低压辅助正电源线芯（A+）、低压辅助负电源线芯（A-）和保护接地线芯（PE）；功能线芯具体为通信连接确认线芯单元11，包括由导体111和绝缘层112组成的充电通信线芯（S+、S-）和充电连接确认线芯（CC1、CC2），充电通信线芯（S+、S-）和充电连接确认线芯（CC1、CC2）绞合后施加屏蔽层组成功能线芯，其结构可以参照图1-图4所示。

在本方案提供的第二个实施例中，具体为5芯电动汽车交流充电电缆，根据电动汽车充电相关技术要求，其导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）和保护接地线芯（PE），功能线芯包括控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），且控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）均由导体211、绝缘层212和屏蔽层构成独立的屏蔽体。

在本方案优选的实施例中，交流电源线芯（L）、中性线芯（N）和保护接地线芯（PE）两两相切的设置在充电电缆缆芯的中心部分，控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）分别置于两根上述导电线芯与绕包层之间形成的外间隙中，其结构可以参照图5-图7所示，充分利用了控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）规格较小，其它导电线芯规格较大而形成空间上的特点，从而使电缆具有最小的外径和更强的抗电磁干拢性。

在本方案提供的第三个实施例中，具体为7芯电动汽车交流充电电缆，根据电动汽车充电相关技术要求，其导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）、保护接地线芯（PE）和备用扩展线芯（NC1、NC2），均由导体和绝缘层组成；功能线芯具体为控制和连接确认线芯单元，包括由导体和绝缘层组成的控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）绞合后施加屏蔽层313组成功能线芯。

为了进一步优化上述的技术方案，充电电缆缆芯还包括设置在充电电缆缆芯的中心部分的中心填充芯36，各导电线芯和功能线芯均匀排列在其周围，具有结构稳定、外观圆整、耐弯曲、耐拖拽的优点，其结构可以参照图8-图11所示。

在本方案优选的实施例中，中心填充芯采用纤维材料或金属丝外挤包与护套层相同的材料构成。

填充优先采用阻燃填充绳构成，绕包层优先采用阻燃绕包带构成。

导体采用符合GB/T3956要求的第5种或第6种镀锡或非镀锡无氧铜导体绞合而成。绝缘层采用长期工作温度为90℃的乙丙橡胶混合物或TPE热塑弹性体挤包而成。电缆护套层（如图2、图6和9所示）采用与绝缘相匹配的长期工作温度为90℃的氯磺化聚乙烯橡皮或其他相当的合成弹性体、TPE热塑弹性体、TPU聚氨酯弹性体的任一种挤包而成,保证电缆具有耐高温、阻燃、耐磨、耐弯曲、耐老化等优异性能。当有环保性能要求时，绝缘、填充、绕包层、护套层均采用符合欧盟ROHS指令要求的环保性材料。

本产品适用于交流额定电压最大值为690V，直流额定电压最大值为1000V(根据GB156-1993)，额定电流不超过250A（AC）、400A（DC）的电动车辆充电连接装置与电动汽车用传导式充电接口的连接，适合专门的充电站使用非车载充电机对电动汽车充电时的连接和电动道路车辆充电设备的连接。也适合家庭或公共场所使用配置的供电设备为电动汽车提供电源充电时的连接。

综上所述，本实用新型实施例提供的电动汽车充电电缆，具有功能齐全、安全、可靠、寿命长的特点。

（一）三层屏蔽层结构设计的优点：

2、纵包铝塑复合带屏蔽层除了屏蔽功能外，还有保护功能线芯（S+、S-、CC1、CC2、CP、CC）不被破坏的作用。因为充电电缆的工作方式决定其长期经受往复移动、拉拽等外力作用，这些外力作用容易对电缆各线芯造成扭曲、断裂、绝缘层破口等影响，从而使电缆失效。在整个电缆中，通信连接确认线芯规格最小、绝缘最薄，最易受到机械外力破坏，需要重点保护。这里使用的铝塑复合带具有较好的机械强度、柔韧性和较小的摩擦系数，能够对通信连接确认线芯进行全方位的防护，延长其使用寿命。

3、由于聚四氟乙烯带具有自润滑性和较好的机械性能，聚四氟乙烯带保护层不仅可以使屏蔽层和绝缘层、护套层之间能够保持较好的相对滑移性，也可以使护套层不被屏蔽层的断头铜丝或镀锡铜丝破坏绝缘层、护套层，从而提高电缆使用寿命。

（二）5芯电动汽车交流充电电缆独立屏蔽结构设计的优点

对5芯电动汽车交流充电电缆，控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）均由导体、绝缘层和屏蔽层构成独立的屏蔽体（如图7），并置于交流电源线芯（L）、中性线芯（N）和保护接地线芯（PE）形成的外间隙中（如图5、6），充分利用了控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC）规格较小，其它线芯规格较大而形成空间上的特点，从而使电缆具有最小的外径和更强的抗电磁干拢性。

（三）7芯电动汽车交流充电电缆中心填充芯结构设计的优点

中心填充芯采用纤维材料或金属丝外挤包与护套层相同的材料构成，各功能线芯均匀排列在其周围，具有结构稳定、外观圆整、耐弯曲、耐拖拽的优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种电动汽车充电电缆，包括由导电线芯、功能线芯和填充绞合后施加绕包层组成的充电电缆缆芯，和设置在所述充电电缆缆芯外部的护套层；所述导电线芯由导体和绝缘层组成，所述功能线芯包括导体、绝缘层和屏蔽层；其特征在于，所述屏蔽层为三层，由内至外依次为纵包铝塑复合带屏蔽层、铜丝或镀锡铜丝编织屏蔽层和保护层。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述纵包铝塑复合带屏蔽层的金属面朝内设置。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述保护层采用聚四氟乙烯带。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述导电线芯包括直流电源正线芯（DC+）、直流电源负线芯（DC-）、低压辅助正电源线芯（A+）、低压辅助负电源线芯（A-）和保护接地线芯（PE）；所述功能线芯具体为通信连接确认线芯单元，包括由导体和绝缘层组成的充电通信线芯（S+、S-）和充电连接确认线芯（CC1、CC2），所述充电通信线芯（S+、S-）和所述充电连接确认线芯（CC1、CC2）绞合后施加屏蔽层组成所述功能线芯。

5.根据权利要求1-3任意一项所述电动汽车充电电缆，其特征在于，所述导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）和保护接地线芯（PE），所述功能线芯包括控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），且所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）均由导体、绝缘层和屏蔽层构成独立的屏蔽体。

6.根据权利要求5所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述交流电源线芯（L）、所述中性线芯（N）和所述保护接地线芯（PE）两两相切的设置在所述充电电缆缆芯的中心部分，所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）分别置于两根上述导电线芯与所述绕包层之间的外间隙中。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述导电线芯包括交流电源线芯（L）、中性线芯（N）、保护接地线芯（PE）和备用扩展线芯（NC1、NC2），均由导体和绝缘层组成；所述功能线芯具体为控制和连接确认线芯单元，包括由导体和绝缘层组成的控制确认线芯（CP）和充电连接确认线芯（CC），所述控制确认线芯（CP）和所述充电连接确认线芯（CC）绞合后施加屏蔽层组成所述功能线芯。

8.根据权利要求7所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述充电电缆缆芯还包括设置在所述充电电缆缆芯的中心部分的中心填充芯，各所述导电线芯和所述功能线芯均匀排列在其周围。

9.根据权利要求8所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述中心填充芯采用纤维材料或金属丝外挤包材料构成。

10.根据权利要求1所述的电动汽车充电电缆，其特征在于，所述填充采用阻燃填充绳构成，所述绕包层采用阻燃绕包带构成。