CN219370662U - 一种用于充电桩的充电电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于充电桩的充电电缆，所述充电电缆包括有充电线芯、弱电线芯、接地线芯和中性线芯，充电线芯和中性线芯分布于接地线芯外侧，在充电线芯、中性线芯和接地线芯之间填充有第一填充层，在第一填充层外从内至外依次设有内阻燃层、第一屏蔽层和内保护层，弱电线芯分布于内保护层外侧，在弱电线芯与内保护层之间填充有第二填充层，在第二填充层外从内至外依次设有外阻燃层、第二屏蔽层、隔离层、编织层和外护套层。采用本实用新型所述的充电电缆，采用特殊的结构设计及多层屏蔽方式，能够提高电缆的使用可靠稳定性能和使用寿命，其结构简单，安全可靠，性能稳定，能够满足环境多样化的充电桩使用需求。

Description

一种用于充电桩的充电电缆

技术领域

本实用新型涉及的是电力电缆技术领域，具体地说是一种用于充电桩的充电电缆。

背景技术

新能源汽车的发展已成为全球趋势，大力发展电动汽车是目前新能源汽车的主要发展方向，电动汽车的发展离不开电池和充电桩。充电桩是指为电动汽车提供充电服务的充能设备，目前常用的充电桩可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用以及充电时间等数据。

随着电动汽车的快速发展，相关配套产业也迎来了新的发展机遇，充电桩作为电动汽车不可或缺的重要组成部分，而电缆作为充电桩的重要元器件之一，充电电缆作为连接电动汽车与充电桩之间的电流载体，安全问题一直是人们比较关注的，特别是对用于充电桩的充电电缆在柔软度、机械物理和电性能等方面都提出了较高要求。

经检索，目前用于充电桩的充电电缆有许多，如中国专利(申请公布号为CN112201391A，申请号为202011084139.0)公开了一种耐低温的防水充电桩电缆以及生产工艺，其公开的内容是，包括由多条芯线绞合而成的导体，还包括外披，芯线的表面编织有编织层，且编织层的表面包覆有中披，导体的表面缠绕有阻水带，且阻水带的表面包覆有绝缘套，外披的内壁热贴有铝塑复合带，所述铝塑复合带的内部且位于绝缘套的外表面之间填充有阻水材料，所述阻水带是采用聚酯无纺布做基布，添加吸水聚合物的橡胶及塑料涂料制作而成。另外，如中国专利(授权公告号为CN110853813B，申请号为201911178519.8)公开了一种速充充电桩供电电缆及其制作方法，其公开的内容是，包括保护外层，所述保护外层内设有柔性保护层，柔性保护层内设有柔性填充料，柔性保护层内还设有轴向阵列分布的柔性填充条，柔性保护层内设有屏蔽层，屏蔽层内设有阻燃层，阻燃层内设有弹性内衬架，弹性内衬架与阻燃层之间的空隙填充有阻燃石棉，弹性内衬架内设有缓冲填充，弹性内衬架内设有轴向阵列分布的充电线缆，充电线缆中心位置设有通讯线，充电线缆与通讯线之间填充有屏蔽材料。

从上述两份专利文献所公开的内容可知，分别从不同的角度提供了一种满足充电桩使用要求的电缆。为了增强企业的竞争力，提高市场占有率，从而提供一种不同于现有技术公开的充电电缆，该电缆能在充电过程中实时监控温度，而且能耐高温，阻燃性能好，并且在燃烧过程中不会产生大量有毒烟雾，适合作为充电桩电缆使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种具有耐高温、低能耗以及抗拉伸强度和断裂延伸率高等优良性能的电缆，利用该电缆，可以提高电缆的安全性能及使用寿命，以便满足环境多样化的充电桩使用需求，具体地说是一种用于充电桩的充电电缆。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种用于充电桩的充电电缆，所述充电电缆包括有充电线芯、弱电线芯、接地线芯和中性线芯，所述充电线芯和弱电线芯均设有多根，所述接地线芯和中性线芯分别设有一根，所述充电线芯和中性线芯呈环状分布于接地线芯外侧，在所述充电线芯、中性线芯和接地线芯之间填充有第一填充层，在所述第一填充层外从内至外依次设有内阻燃层、第一屏蔽层和内保护层，所述弱电线芯呈环状分布于内保护层外侧，在所述弱电线芯与内保护层之间填充有第二填充层，在所述第二填充层外从内至外依次设有外阻燃层、第二屏蔽层、隔离层、编织层和外护套层。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述充电线芯设有三根，每根充电线芯均由用于电能传输的导体，以及挤包在导体外的导体绝缘层构成，其中所述导体采用多股软铜丝绞合而成，而所述导体绝缘层采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述弱电线芯设有六根，每根弱电线芯均由四条用于信号传输的控制线，包裹在四条控制线外侧的镀锡铜编织层，以及填充在镀锡铜编织层和四条控制线之间的填充屏蔽层，以及挤包在镀锡铜编织层外的控制线绝缘层构成，其中所述控制线采用镀锡铜线绞合而成控制线芯，以及挤包在控制线芯上的绝缘防护层组成，所述填充屏蔽层采用镀镍碳纤维填充而成，而所述控制线绝缘层和绝缘防护层均采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述接地线芯由接地导体和包覆在接地导体外侧的接地绝缘层构成，而所述中性线芯由中性导体和包覆在中性导体外侧的中性绝缘层构成，其中所述接地导体和中性导体均采用镀锡铜线制得，而所述接地绝缘层和中性绝缘层均采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述第一填充层和第二填充层均采用阻燃石棉材料填充而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述内阻燃层和外阻燃层均采用云母带材料绕包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述第一屏蔽层和第二屏蔽层均采用密度为90%以上的镀锡铜导体以360度缠绕编织而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述内保护层和外护套层均采用低烟无卤耐油辐照交联TPE材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述隔离层采用中低密度聚乙烯或辐照交联聚乙烯材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所述编织层采用芳纶以40～50度缠绕编织而成，其编织密度大于80％。

采用本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，其中所采用的原料均为现有技术中电缆行业比较通用的材料，因而对其原料组成没有作详细说明。由于在构成线芯的外侧均采用聚四氟乙烯材料挤包有绝缘层，采用聚四氟乙烯材料作为绝缘层，其耐热及耐寒性优良，还具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，可在温度为-180～260℃的环境中长期使用。同时，在充电线芯、中性线芯和接地线芯之间填充有第一填充层，而在所述第一填充层外从内至外依次设有内阻燃层、第一屏蔽层和内保护层，另外，在弱电线芯与内保护层之间填充有第二填充层，在第二填充层外从内至外依次设有外阻燃层、第二屏蔽层、隔离层、编织层和外护套层。其中所述第一填充层和第二填充层均采用阻燃石棉材料填充而成，采用阻燃石棉材料作为填充层，不仅具有紧密的组织结构和耐高温性能，还能很好地阻止燃烧或隔离燃烧；而所述内阻燃层和外阻燃层均采用云母带材料绕包而成，采用云母带材料作为阻燃层，其耐高温性能好，能够满足阻燃要求；所述第一屏蔽层和第二屏蔽层均采用镀锡铜导体缠绕编织而成，采用镀锡铜导体作为屏蔽层，具有很好的屏蔽作用；所述内保护层和外护套层均采用低烟无卤耐油辐照交联TPE材料挤包而成，采用低烟无卤耐油辐照交联TPE材料作为保护层，具有不延燃，无滴落物产生，同时也不会产生有毒害气体，这样能够提高其安全性能；所述隔离层采用中低密度聚乙烯或辐照交联聚乙烯材料挤包而成；所述编织层采用芳纶缠绕编织而成，由于芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能, 采用芳纶缠绕为编织层，可以减轻其重量，增加其柔性。另外，由于每根弱电线芯均由四条用于信号传输的控制线、镀锡铜编织层、填充屏蔽层和控制线绝缘层构成，可以使用于信号传输的弱电线芯的信号不会相互干扰。

由此可见，采用本实用新型所述的充电电缆：采用特殊的结构设计及多层屏蔽方式，在具备很好的阻燃、耐磨、耐油、耐温及耐候性能的同时，还能有效防止电缆内外部相互之间的电磁信号干扰，同时，通过对结构的改进，使其抗拉伸强度和断裂延伸率提高，提高了电缆的使用可靠稳定性能和使用寿命，其结构简单，安全可靠，性能稳定，能够满足环境多样化的充电桩使用需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中所述弱电线芯的结构示意图。

图中所示：1-充电线芯、101-导体、102-导体绝缘层、2-弱电线芯、201-控制线、2011-控制线芯、2012-绝缘防护层、202-镀锡铜编织层、203-填充屏蔽层、204-控制线绝缘层、3-接地线芯、301-接地导体、302-接地绝缘层、4-中性线芯、401-中性导体、402-中性绝缘层、5-第一填充层、6-内阻燃层、61-第一内防火层、62-第一外防火层、7-第一屏蔽层、8-内保护层、9-第二填充层、10-外阻燃层、11-第二屏蔽层、12-隔离层、13-编织层、14-外护套层。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，所述充电电缆包括有充电线芯1、弱电线芯2、接地线芯3和中性线芯4，所述充电线芯1设有三根，而所述弱电线芯2设有六根，所述接地线芯3和中性线芯4分别设有一根，所述充电线芯1和中性线芯4呈环状分布于接地线芯3外侧，在所述充电线芯1、中性线芯4和接地线芯3之间填充有第一填充层5，在所述第一填充层5外从内至外依次设有内阻燃层6、第一屏蔽层7和内保护层8，所述弱电线芯2呈环状分布于内保护层8外侧，在所述弱电线芯2与内保护层8之间填充有第二填充层9，在所述第二填充层9外从内至外依次设有外阻燃层10、第二屏蔽层11、隔离层12、编织层13和外护套层14；其中所述第一填充层5和第二填充层9均采用阻燃石棉材料填充而成；所述内阻燃层6和外阻燃层10均采用云母带材料绕包而成；所述第一屏蔽层7和第二屏蔽层11均采用密度为90%以上的镀锡铜导体以360度缠绕编织而成；所述内保护层8和外护套层14均采用低烟无卤耐油辐照交联TPE材料挤包而成；所述隔离层12采用中低密度聚乙烯或辐照交联聚乙烯材料挤包而成；所述编织层13采用芳纶以40～50度缠绕编织而成，其编织密度大于80％。

进一步地，本实用新型所述的一种用于充电桩的充电电缆，每根充电线芯1均由用于电能传输的导体101，以及挤包在导体101外的导体绝缘层102构成，其中所述导体101采用多股软铜丝绞合而成，而所述导体绝缘层102采用聚四氟乙烯材料挤包而成；每根弱电线芯2均由四条用于信号传输的控制线201，包裹在四条控制线201外侧的镀锡铜编织层202，以及填充在镀锡铜编织层202和四条控制线201之间的填充屏蔽层203，以及挤包在镀锡铜编织层202外的控制线绝缘层204构成，其中所述控制线201采用镀锡铜线绞合而成控制线芯2011，以及挤包在控制线芯2011上的绝缘防护层2012组成，所述填充屏蔽层203采用镀镍碳纤维填充而成，而所述控制线绝缘层204和绝缘防护层2012均采用聚四氟乙烯材料挤包而成；所述接地线芯3由接地导体301和包覆在接地导体301外侧的接地绝缘层302构成，而所述中性线芯4由中性导体401和包覆在中性导体401外侧的中性绝缘层402构成，其中所述接地导体301和中性导体401均采用镀锡铜线制得，而所述接地绝缘层302和中性绝缘层402均采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

实施例

一种用于充电桩的充电电缆的加工方法，所述加工方法是先制备线芯，所述线芯包括充电线芯1、弱电线芯2、接地线芯3和中性线芯4；然后进行组合成缆，所述组合成缆是将步骤一制备的充电线芯1、接地线芯3和中性线芯4先组合为缆芯，然后将步骤一制备的弱电线芯2与缆芯组合成缆，即得所述充电电缆；最后采用打码机在外护套层14的外表面打码，再采用收卷机将加工好的电缆收卷，最终完成所述充电电缆的加工制作，即得电缆成品。具体加工方法为现有电缆行业的通用方法，因而没有对其作详细描述。

实施例

本实施例与实施例1基本相同，其不同之处主要有以下两个方面：一是隔离层采用中低密度聚乙烯材料挤包；二是编织层采用芳纶以45度缠绕编织而成。

为了说明本实用新型所述充电电缆的性能情况，进行燃烧性能测试，其检测结果如下：

另外，将本实用新型所述充电电缆还进行热冲击及机械强度试验，通过热冲击试验150℃±2℃，1h不开裂；机械强度试验80±0.5 kg，60s不断裂；低温弯曲试验一40℃±1℃，4h不开裂；曲挠次数≥25000、扭转次数≥6000。

通过测试可知，采用本实用新型所述充电电缆，其阻燃性能良好，热稳定性和抵抗热分解能力强，机械强度好，特别适合作为充电桩充电电缆使用。

综上所述，采用本实用新型所述充电电缆，采用特殊的结构设计及多层屏蔽方式，在具备很好的阻燃、耐磨、耐油、耐温及耐候性能的同时，还能有效防止电缆内外部相互之间的电磁信号干扰，同时，通过对结构的改进，使其抗拉伸强度和断裂延伸率提高，提高了电缆的使用可靠稳定性能和使用寿命，其结构简单，安全可靠，性能稳定，能够满足环境多样化的充电桩使用需求。

本实用新型的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案，以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于：所述充电电缆包括有充电线芯(1)、弱电线芯(2)、接地线芯(3)和中性线芯(4)，所述充电线芯(1)和弱电线芯(2)均设有多根，所述接地线芯(3)和中性线芯(4)分别设有一根，所述充电线芯(1)和中性线芯(4)呈环状分布于接地线芯(3)外侧，在所述充电线芯(1)、中性线芯(4)和接地线芯(3)之间填充有第一填充层(5)，在所述第一填充层(5)外从内至外依次设有内阻燃层(6)、第一屏蔽层(7)和内保护层(8)，所述弱电线芯(2)呈环状分布于内保护层(8)外侧，在所述弱电线芯(2)与内保护层(8)之间填充有第二填充层(9)，在所述第二填充层(9)外从内至外依次设有外阻燃层(10)、第二屏蔽层(11)、隔离层(12)、编织层(13)和外护套层(14)。

2.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述充电线芯(1)设有三根，每根充电线芯(1)均由用于电能传输的导体(101)，以及挤包在导体(101)外的导体绝缘层(102)构成，其中所述导体(101)采用多股软铜丝绞合而成，而所述导体绝缘层(102)采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

3.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述弱电线芯(2)设有六根，每根弱电线芯(2)均由四条用于信号传输的控制线(201)，包裹在四条控制线(201)外侧的镀锡铜编织层(202)，以及填充在镀锡铜编织层(202)和四条控制线(201)之间的填充屏蔽层(203)，以及挤包在镀锡铜编织层(202)外的控制线绝缘层(204)构成，其中所述控制线(201)采用镀锡铜线绞合而成控制线芯(2011)，以及挤包在控制线芯(2011)上的绝缘防护层(2012)组成，所述填充屏蔽层(203)采用镀镍碳纤维填充而成，而所述控制线绝缘层(204)和绝缘防护层(2012)均采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

4.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述接地线芯(3)由接地导体(301)和包覆在接地导体(301)外侧的接地绝缘层(302)构成，而所述中性线芯(4)由中性导体(401)和包覆在中性导体(401)外侧的中性绝缘层(402)构成，其中所述接地导体(301)和中性导体(401)均采用镀锡铜线制得，而所述接地绝缘层(302)和中性绝缘层(402)均采用聚四氟乙烯材料挤包而成。

5.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述第一填充层(5)和第二填充层(9)均采用阻燃石棉材料填充而成。

6.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述内阻燃层(6)和外阻燃层(10)均采用云母带材料绕包而成。

7.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述第一屏蔽层(7)和第二屏蔽层(11)均采用密度为90%以上的镀锡铜导体以360度缠绕编织而成。

8.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述内保护层(8)和外护套层(14)均采用低烟无卤耐油辐照交联TPE材料挤包而成。

9.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于: 所述隔离层(12)采用中低密度聚乙烯或辐照交联聚乙烯材料挤包而成。

10.根据权利要求1所述的一种用于充电桩的充电电缆，其特征在于：所述编织层(13)采用芳纶以40～50度缠绕编织而成，其编织密度大于80％。