CN219180225U - 一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线 - Google Patents

Abstract

一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，包括母线导体和包覆设置在母线导体外侧的绝缘层，在绝缘层的外侧还包覆设置有石墨烯屏蔽结构，该石墨烯屏蔽结构为含有石墨烯组分的护套层，或由内到外依次包覆设置的石墨烯涂层和耐磨护套层。本实用新型通过对母线导体绝缘层外侧屏蔽层结构和组成的改进，实现对母线电磁兼容的屏蔽效果，并有效提升母线线束的电磁屏蔽效能，同时，实现母线结构的轻量化。

Description

一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线

技术领域

本实用新型涉及母线结构技术领域，具体的说是一种可实现电磁兼容的屏蔽母线结构。

背景技术

随着现代社会新能源汽车的应用普及，新能源汽车所需的充电电流迅速提升。目前已有车企将新能源汽车的充电电流提升至800A，在如此高的充电电流作用下，作为输电导线的传统电缆已不能满足使用要求。而母线以其载流量高，可预折弯的使用优势，未来将逐步取代高压电缆应用于新能源汽车中的高压线束。目前新能源汽车配备的电子系统越来越多，对EMC的要求也随之增加，母线的屏蔽解决方案将成为母线应用的关键技术。

目前，现有技术中多采用铜或铝等传统电磁屏蔽材料来对母线进行电磁屏蔽。如专利TW 202140301A中，屏蔽层采用的材料是铝或铜，铝或铜做成圆管状，然后通过压紧将屏蔽层与绝缘层紧密结合。另外，还有一些应用中采用镀锡铜丝编织网来作为屏蔽层。

这种铝、铜质传统电磁屏蔽材料的缺点在于：金属铝或铜在空气中易被腐蚀，造成设备无法正常使用，且铝、铜的密度过高，会造成母线重量增加，不利于整车轻量化。

实用新型内容

本实用新型的技术目的为：通过对母线导体绝缘层外侧屏蔽层结构和组成的改进，实现对母线电磁兼容的屏蔽效果，同时，实现母线结构的轻量化。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，包括母线导体和包覆设置在母线导体外侧的绝缘层，在绝缘层的外侧还包覆设置有石墨烯屏蔽结构，该石墨烯屏蔽结构为含有石墨烯组分的护套层，或由内到外依次包覆设置的石墨烯涂层和耐磨护套层。

进一步的，所述母线导体的径向横截面为圆形、矩形、椭圆形、圆角矩形和圆边矩形中的任意一种。

进一步的，所述绝缘层的厚度为0.1mm-10mm。

进一步的，所述含有石墨烯组分的护套层的厚度为0.1-10mm。

进一步的，所述石墨烯涂层的厚度为0.01-10mm。

进一步的，所述耐磨护套层的厚度为0.1-10mm。

有益效果：

1、本实用新型的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，通过对母线导体和绝缘层外侧屏蔽结构组成和设置方式的改进，在实现对母线进行电磁兼容屏蔽效果的同时，可较好提升母线线束的电磁屏蔽效能，同时，石墨烯材料于屏蔽结构中的使用，还能实现母线结构整体的轻量化，有利于整车轻量化。

2、本实用新型的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，充分利用了石墨烯良好的导电性和高电磁屏蔽特性，且石墨烯比表面积大、厚径比高，电子迁移率高，导热率高，质量轻，力学性能优异，将其应用到母线屏蔽层，使母线具备屏蔽效能，且使母线重量无明显增加，以实现轻量化的目的，实用效果较好。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例3的结构示意图；

图4为实施例4的结构示意图；

图5为实施例5的结构示意图；

图6为实施例6的结构示意图；

附图说明：1、母线导体，2、绝缘层，3、含有石墨烯组分的护套层，4、石墨烯涂层，5、耐磨护套层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述和说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯应用于母线屏蔽结构中，具体包括母线导体1和包覆设置在母线导体1外侧的绝缘层2，在绝缘层2的外侧还包覆设置有石墨烯屏蔽结构，该石墨烯屏蔽结构为含有石墨烯组分的护套层3，或由内到外依次包覆设置的石墨烯涂层4和耐磨护套层5。

进一步的，所述母线导体1的径向横截面为圆形、矩形、椭圆形、圆角矩形和圆边矩形中的任意一种，即当母线导体1的径向横截面为矩形时，其可以做成圆角、圆边或者全圆边的形式。

进一步的，所述母线导体1的材质可以是铝、铜、铜合金、铝合金等导电材质中的至少一种。

进一步的，所述绝缘层2的材质可以是PVC、尼龙、XLPE、氟塑料或硅橡胶，厚度为0.1mm-10mm。

进一步的，所述含有石墨烯组分的护套层3是一种石墨烯复合屏蔽材料，其通过挤塑或喷涂等方式包覆于绝缘层2外，含有石墨烯组分的护套层3的厚度为0.1-10mm。

进一步的，所述石墨烯涂层4以涂料喷涂的形式喷涂于绝缘层2外，且石墨烯涂层4的厚度为0.01-10mm。

进一步的，所述石墨烯涂层4外设有耐磨护套层5，耐磨护套层5的材质可以是PVC、尼龙、XLPE、氟塑料或硅橡胶，耐磨护套层5的厚度为0.1-10mm。

本实用新型的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，利用到石墨烯具有比表面积大、厚径比高、电子迁移率高、导热率高和良好的力学性能以及高电磁屏蔽等特性，是比较优良的纳米导电材料。石墨烯屏蔽结构的主要作用包括：①电磁屏蔽干扰，石墨烯屏蔽结构包裹母线导体，一方面可以避免母线导体因传输电流产生的磁场外漏，另一方面也可以避免其他设备产生的磁场影响电流及信号传输；②接地保护作用：石墨烯屏蔽结构可将母线导体经绝缘层泄露的电流导入大地起到安全保护的作用。

本实用新型的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，实现了电磁兼容的屏蔽效果，且提升了母线线束的电磁屏蔽效能。

实施例1

如附图1所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯做成涂料，以喷涂的方式包覆在母线结构中绝缘层的外侧，以实现屏蔽效能。涂层外通过挤塑等方式增加耐磨护套层以提升母线的耐磨性。图1给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-石墨烯涂层-耐磨护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为圆角矩形，绝缘层、石墨烯涂层、耐磨护套均依次贴合圆角矩形母线导体的外侧设置。

实施例2

如附图2所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯做成涂料，以喷涂的方式包覆在母线结构中绝缘层的外侧，以实现屏蔽效能。涂层外通过挤塑等方式增加耐磨护套层以提升母线的耐磨性。图2给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-石墨烯涂层-耐磨护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为全圆边矩形，且绝缘层、石墨烯涂层、耐磨护套均依次贴合全圆边矩形母线导体的外侧设置。

实施例3

如附图3所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯做成涂料，以喷涂的方式包覆在母线结构中绝缘层的外侧，以实现屏蔽效能。涂层外通过挤塑等方式增加耐磨护套层以提升母线的耐磨性。图3给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-石墨烯涂层-耐磨护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为圆边矩形，且绝缘层、石墨烯涂层、耐磨护套均依次贴合圆边矩形母线导体的外侧设置。

实施例 4

如附图4所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯与绝缘材料结合制备成石墨烯复合半导电屏蔽材料，然后将该石墨烯复合材料包覆于母线绝缘层外，作为含有石墨烯组分的护套层，以实现屏蔽和防护功能。图4给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-含有石墨烯组分的护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为圆角矩形，且绝缘层、含有石墨烯组分的护套层依次贴合圆角矩形母线导体的外侧设置。

实施例 5

如附图5所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯与绝缘材料结合制备成石墨烯复合半导电屏蔽材料，然后将该石墨烯复合材料包覆于母线绝缘层外，作为含有石墨烯组分的护套层，以实现屏蔽和防护功能。图5给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-含有石墨烯组分的护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为全圆边矩形，且绝缘层、含有石墨烯组分的护套层依次贴合全圆边矩形母线导体的外侧设置。

实施例 6

如附图6所示，一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其将石墨烯与绝缘材料结合制备成石墨烯复合半导电屏蔽材料，然后将该石墨烯复合材料包覆于母线绝缘层外，作为含有石墨烯组分的护套层，以实现屏蔽和防护功能。图6给出了本实施例的母线径向横截面示意图，从里到外依次为母线导体-绝缘层-含有石墨烯组分的护套层。本实施例中母线导体的径向横截面形状为圆边矩形，且绝缘层、含有石墨烯组分的护套层依次贴合圆边矩形母线导体的外侧设置。

最后应当说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的全部内容，实际产品使用时根据连接器、充电插座结构及车身布置进行相应调整。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。

最后应当说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的全部内容，实际产品使用时根据连接器、充电插座结构及车身布置进行相应调整。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行形式上的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的思路启示之内所作出的形式修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，包括母线导体（1）和包覆设置在母线导体（1）外侧的绝缘层（2），其特征在于：在绝缘层（2）的外侧还包覆设置有石墨烯屏蔽结构，该石墨烯屏蔽结构为含有石墨烯组分的护套层（3），或由内到外依次包覆设置的石墨烯涂层（4）和耐磨护套层（5）。

2.根据权利要求1所述的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其特征在于：所述母线导体（1）的径向横截面为圆形、矩形、椭圆形、圆角矩形和圆边矩形中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其特征在于：所述绝缘层（2）的厚度为0.1mm-10mm。

4.根据权利要求1所述的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其特征在于：所述含有石墨烯组分的护套层（3）的厚度为0.1-10mm。

5.根据权利要求1所述的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其特征在于：所述石墨烯涂层（4）的厚度为0.01-10mm。

6.根据权利要求1所述的一种可实现电磁兼容的石墨烯屏蔽母线，其特征在于：所述耐磨护套层（5）的厚度为0.1-10mm。

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