一种新能源汽车充电桩电缆的制作方法
【专利摘要】新能源汽车充电桩电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；绕包三条动力线芯和一条信号控制线芯的聚酰亚胺胶带成缆绕包层；填充在聚酰亚胺胶带成缆绕包层和三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的填充层；涂敷在聚酰亚胺胶带成缆绕包层外的防水树脂涂层；绕包在防水树脂涂层外的屏蔽绕包层；挤包在屏蔽绕包层外的橡胶外护套；动力线芯由多股软铜丝绞合导体，挤包在多股软铜丝绞合导体外的橡胶绝缘层，绕包在橡胶绝缘层外的特氟龙胶带绕包层组成；信号控制线芯包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的镀锡铜编织层；填充在镀锡铜编织层和三条信号传输控制线之间的屏蔽填充；绕包在镀锡铜编织层外的特氟龙胶带绕包护层。
【专利说明】
一种新能源汽车充电桩电缆
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种电缆，特别是涉及一种新能源汽车充电粧电缆。
【背景技术】
[0002]充电粧其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)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。充电粧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。充电粧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粧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，充电粧显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。现有技术中，使用的充电电缆为普通软电缆，无法满足电动充电粧设施及汽车电池的耐碾压、耐油、耐低温、耐水、抗卷绕、阻燃等严格要求，尤其是使用在高速公路充电站的电缆，无法适应像加油枪一样高频率移动所需要的使用寿命，另外，日光、风化、潮湿、油污、冷冻、高温等环境条件和拉、压、摩擦等机械条件也应充分考虑，而与电动汽车充电站配套的充电用电缆目前还没有任何标准，也没有固定的结构模式。
[0003]中国专利公开了一种汽车充电粧用电缆(CN201420519743)，包括缆芯，在缆芯外侧依次设置第一高阻燃绕包带层、热塑性聚氨酯内护套层、第一铜丝编织屏蔽层和热塑性聚氨酯外护套层;缆芯包括四股绝缘导体、三股信号控制线，每股绝缘导体分别包括第一软铜导体，在第一软铜导体的外侧包裹复合氟塑料绝缘层;每股信号控制线分别包括两根相互绞合的第二软铜导体，每根第二软铜导体的外侧分别包裹有聚乙烯绝缘层;在包裹有聚乙烯绝缘层的两根相互绞合的第二软铜导体的外侧依次设置第二高阻燃绕包带层、第二铜丝编织屏蔽层和聚氯乙烯内护套层。
[0004]中国专利公开了一种高柔性电动汽车充电粧电缆(CN201420588794)，其包括护套层、无纺布层、一对信号电能传输线芯、一对充电电能传输线芯、一个接地线芯和一对运转电能传输线芯，一对信号电能传输线芯、一对充电电能传输线芯、一个接地线芯和一对运转电能传输线芯位于无纺布层内，无纺布层外圈设有护套层，信号电能传输线芯、充电电能传输线芯、接地线芯、运转电能传输线芯和无纺布层之间的间隙设有PP网进行填充。本发明在信号电能传输线芯和电能传输线芯内增加铜箔丝和防弹丝，使导体更加柔软。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有电缆的技术缺陷，提供一种具有出色的屏蔽性能、阻水和弯曲性能，同时具有良好的机械性能，突出的耐老化、耐高低温、耐油、耐腐蚀和防火性能，综合性能优异的新能源汽车充电粧电缆。
[0006]本发明的新能源汽车充电粧电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯;绕包三条动力线芯和一条信号控制线芯的成缆绕包层;填充在所述成缆绕包层和三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的填充层;涂敷在所述成缆绕包层外的防水树脂涂层;绕包在所述防水树脂涂层外的屏蔽绕包层;挤包在所述屏蔽绕包层外的外护套；
所述动力线芯由导体，挤包在所述导体外的绝缘层，绕包在所述绝缘层外的绕包层组成;所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线;包裹三条信号传输控制线的镀锡铜编织层;填充在所述镀锡铜编织层和所述三条信号传输控制线之间的导电碳纤维屏蔽填充；绕包在所述镀锡铜编织层外的绕包护层。
[0007]作为优化，该新能源汽车充电粧电缆，包括三条动力线芯，一条信号控制线芯;绕包三条动力线芯和一条信号控制线芯的聚酰亚胺胶带成缆绕包层;填充在所述聚酰亚胺胶带成缆绕包层和三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的聚丙烯网带填充层;涂敷在所述聚酰亚胺胶带成缆绕包层外的防水树脂涂层;绕包在所述防水树脂涂层外的铝塑复合带屏蔽绕包层;挤包在所述铝塑复合带屏蔽绕包层外的橡胶外护套;所述动力线芯由多股软铜丝绞合导体，挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的橡胶绝缘层，绕包在所述橡胶绝缘层外的特氟龙胶带绕包层组成;所述信号控制线芯包括三条信号传输控制线;包裹三条信号传输控制线的镀锡铜编织层;填充在所述镀锡铜编织层和所述三条信号传输控制线之间的导电碳纤维屏蔽填充;绕包在所述镀锡铜编织层外的特氟龙胶带绕包护层。
[0008]作为优化，该新能源汽车充电粧电缆，三条信号传输控制线均由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的绝缘护层组成。
[0009]新能源汽车充电粧电缆，橡胶外护套、绝缘护层、橡胶绝缘层均由以下重量份数的组分制成:聚烯烃弹性体60?65份、乙烯-醋酸乙烯共聚物33?35份、肌醇六磷酸2?2.5份、烧基多糖苷0.6?0.8份、平均粒径40nm纳米氧化祕3?4份、平均粒径50nm纳米碳化错3?4份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5?2份、平均粒径20um羟基磷灰石6?8份、平均粒径1um二氧化娃9?12份、平均粒径5um超细硫酸钡粉12?15份、醋酸仲丁酯3?4份、癸二酸二异辛酯5?6份、没食子酸丙酯1.5?2份、L-抗坏血酸棕榈酸酯1.5?2份、磷酸三异丁酯1.5?2份。
[0010]该新能源汽车充电粧电缆，橡胶外护套、绝缘护层、橡胶绝缘层所用电缆料，通过以下方法制成:
(1)将肌醇六磷酸2份、烷基多糖苷0.6份，加入到50份的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米氧化祕3份、平均粒径50nm纳米碳化错3份；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85 °C条件下超声波震荡120分钟;然后在90 °C烘箱中干燥6小时；
(2)将异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5份、平均粒径20um轻基磷灰石6份、平均粒径1um二氧化硅9份、平均粒径5um超细硫酸钡粉12份，加入高速捏合机混合加热到90?100 V，混合均匀；
(3)将密炼机加热至115?120°C，加入聚烯烃弹性体60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物33份，混炼4?5min；然后将密炼机升温至135?145°C，加入步骤(2)中的混合物，继续混炼3?4min；然后将密炼机降温至100?110°C，加入步骤(I)中的混合物，继续混炼3?4min；最后将密炼机降温至80?90°C，依次加入醋酸仲丁酯3份、癸二酸二异辛酯5份、没食子酸丙酯1.5份、L-抗坏血酸棕榈酸酯1.5份、磷酸三异丁酯1.5份，继续混炼3?4min;降温至75°C?85°C出料；
(4)将步骤(3)中混合料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。双螺杆挤出机的喂料口、第二加热段、第三加热段、第四加热段到机头的温度分别设置为160°C、165°C、168°C、170°C、162°C。
[0011]本发明的新能源汽车充电粧电缆，采用特殊的结构设计，有较高的柔软弯曲性能。采用多层屏蔽设计，能有效防止电缆内外部相互之间的电磁信号干扰。采用阻水设计，能避免水分进入电缆内部的绝缘而导致的短路等事故。尤其是采用了新型的电缆料，具有耐候，高弹性，高强度、抗疲劳性等特性，更适合频繁移动和拖拽条件下使用。尤其是具有耐老化、耐高低温、耐油耐水耐腐蚀的综合性能，确保了电缆对敷设应用环境的最大适应性。本发明具有良好的非燃性，且遇到火灾也不会散发异味，符合BS6387-2013、IE C90332-1等国际防火标准的要求。通过热冲击试验(150°C±2°C，lh)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°C±l°C，4h)不开裂；曲挠次数彡25000、扭转次数彡
6000 ο
【附图说明】
[0012]图1为本发明新能源汽车充电粧电缆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本
【发明内容】
对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0014]实施例1:如图1所示，新能源汽车充电粧电缆，包括三条动力线芯I，一条信号控制线芯2;绕包三条动力线芯I和一条信号控制线芯2的聚酰亚胺胶带成缆绕包层3;填充在聚酰亚胺胶带成缆绕包层3和三条动力线芯1、一条信号控制线芯2之间的聚丙烯网带填充层4;涂敷在聚酰亚胺胶带成缆绕包层3外的威德克WK-358聚四氟乙烯脂涂层5;绕包在威德克WK-358聚四氟乙烯脂涂层5外的铝塑复合带屏蔽绕包层6;挤包在铝塑复合带屏蔽绕包层6外的橡胶外护套7;
动力线芯I由多股软铜丝绞合导体11，挤包在多股软铜丝绞合导体11外的橡胶绝缘层12，绕包在橡胶绝缘层12外的特氟龙胶带绕包层13组成；
信号控制线芯2包括三条信号传输控制线21;包裹三条信号传输控制线21的镀锡铜编织层22;填充在镀锡铜编织层22和三条信号传输控制线21之间的美国RTP EMI 2183 20%镀镍碳纤维屏蔽填充23;绕包在镀锡铜编织层22外的特氟龙胶带绕包护层24。三条信号传输控制线21均由镀锡铜包钢导体211，挤包在镀锡铜包钢导体211的绝缘护层212组成。
[0015]橡胶外护套7、绝缘护层212、橡胶绝缘层12所用电缆料，通过以下方法制成:
(1)将肌醇六磷酸2千克、烷基多糖苷(APG-1214)0.6千克，加入到50千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米氧化祕3千克、平均粒径50nm纳米碳化错3千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85 °C条件下超声波震荡120分钟;然后在90 V烘箱中干燥6小时；
(2)将淮安和元化工有限公司(HY105)异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5千克、平均粒径20um轻基磷灰石6千克、平均粒径1um 二氧化娃9千克、平均粒径5um超细硫酸钡粉12千克，加入高速捏合机混合加热到90?100°C，混合均匀；
(3)将密炼机加热至115?120°C，加入日本三井化学DF605聚烯烃弹性体(P0E)60千克、埃克森美孚UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)33千克，混炼4?5min;然后将密炼机升温至135?145°C，加入步骤(2)中的混合物，继续混炼3?4min ；然后将密炼机降温至100?110°C，加入步骤(I)中的混合物，继续混炼3?4min ；最后将密炼机降温至80?90°C，依次加入醋酸仲丁酯3千克、癸二酸二异辛酯5千克、没食子酸丙酯1.5千克、L-抗坏血酸棕榈酸酯1.5千克、磷酸三异丁酯1.5千克，继续混炼3?4min;降温至75°C?85°C出料；
(4)将步骤(3)中混合料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。双螺杆挤出机的喂料口、第二加热段、第三加热段、第四加热段到机头的温度分别设置为160°C、165°C、168°C、170°C、162°C。
[0016]本发明电缆料，采用独特的配方和工艺，各组分之间协同作用突出；具有良好的机械性能和突出的撕裂强度;具有优异的耐热老化耐油性能和意想不到的阻燃性能和低温性能且无喷霜现象，达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该电缆料，拉伸强度19.81MPa，伸长率447%，撕裂强度39.1KN/m;热空气老化实验185°CX168 h，拉伸强度变化率:4.9%、断裂伸长率变化率-4.3%;耐油试验IRM903 125 °C X 168 h，拉伸强度变化率:7.8%、断裂伸长率变化率-8.3%;、氧指数41%;低温脆化温度，-65°C，无喷霜。
[0017]实施例2:新能源汽车充电粧电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，橡胶外护套7、绝缘护层212、橡胶绝缘层12所用电缆料，通过以下方法制成:
(1)将肌醇六磷酸2.5千克、烷基多糖苷(APG-1214)0.8千克，加入到50千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米氧化祕4千克、平均粒径50nm纳米碳化错4千克;用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85 °C条件下超声波震荡120分钟;然后在90 °C烘箱中干燥6小时；
(2)将淮安和元化工有限公司(HY105)异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2千克、平均粒径20um轻基磷灰石8千克、平均粒径1um 二氧化娃12千克、平均粒径5um超细硫酸钡粉15千克，加入高速捏合机混合加热到90?100°C，混合均匀；
(3)将密炼机加热至115?120°C，加入日本三井化学DF605聚烯烃弹性体(P0E)65千克、埃克森美孚UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)35千克，混炼4?5min;然后将密炼机升温至135?145°C，加入步骤(2)中的混合物，继续混炼3?4min ；然后将密炼机降温至100?110°C，加入步骤(I)中的混合物，继续混炼3?4min ；最后将密炼机降温至80?90°C，依次加入醋酸仲丁酯4千克、癸二酸二异辛酯6千克、没食子酸丙酯2千克、L-抗坏血酸棕榈酸酯2千克、磷酸三异丁酯2千克，继续混炼3?4min;降温至75°C?85°C出料；
(4)将步骤(3)中混合料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。双螺杆挤出机的喂料口、第二加热段、第三加热段、第四加热段到机头的温度分别设置为160°C、165°C、168°C、170°C、162°C。本发明电缆料，采用独特的配方和工艺，各组分之间协同作用突出；具有良好的机械性能和突出的撕裂强度;具有优异的耐热老化耐油性能和意想不到的阻燃性能和低温性能且无喷霜现象，达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该电缆料，拉伸强度19.93MPa，伸长率439%，撕裂强度39.7KN/m；热空气老化实验185°C X 168 h，拉伸强度变化率:4.8%、断裂伸长率变化率-4.3%;耐油试验IRM903 125 °C X 168 h，拉伸强度变化率:7.8%、断裂伸长率变化率-8.4%;、氧指数41%;低温脆化温度，-65°C，无喷霜。
[0018]对比例1:新能源汽车充电粧电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，橡胶外护套7、绝缘护层212、橡胶绝缘层12所用电缆料，通过以下方法制成:
(I)将肌醇六磷酸2千克、烷基多糖苷(APG-1214)0.6千克，加入到50千克的纯净水中，然后加入平均粒径50nm纳米碳化错3千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85°C条件下超声波震荡120分钟;然后在90 0C烘箱中干燥6小时；
(2)将淮安和元化工有限公司(HY105)异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5千克、平均粒径20um羟基磷灰石6千克、平均粒径5um超细硫酸钡粉12千克，加入高速捏合机混合加热到90?100 °C，混合均匀；
(3)将密炼机加热至115?120°C，加入日本三井化学DF605聚烯烃弹性体(P0E)60千克、埃克森美孚UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)33千克，混炼4?5min;然后将密炼机升温至135?145°C，加入步骤(2)中的混合物，继续混炼3?4min ；然后将密炼机降温至100?110°C，加入步骤(I)中的混合物，继续混炼3?4min ；最后将密炼机降温至80?90°C，依次加入醋酸仲丁酯3千克、癸二酸二异辛酯5千克、L-抗坏血酸棕榈酸酯1.5千克、磷酸三异丁酯I.5千克，继续混炼3?4min ；降温至75°C?85°C出料；
(4)将步骤(3)中混合料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。双螺杆挤出机的喂料口、第二加热段、第三加热段、第四加热段到机头的温度分别设置为160°C、165°C、168°C、170°C、162 °C。该电缆料，拉伸强度15.56MPa，伸长率422%，撕裂强度36.4KN/m;热空气老化实验1850C X 168 h，拉伸强度变化率:7.7%、断裂伸长率变化率-8.1%;耐油试验IRM903 125°C X 168h，拉伸强度变化率:9.6%、断裂伸长率变化率-10.1%;、氧指数38%;低温脆化温度，-58 V，轻微喷霜。
[0019]对比例2:新能源汽车充电粧电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，橡胶外护套7、绝缘护层212、橡胶绝缘层12所用电缆料，通过以下方法制成:
(1)将肌醇六磷酸2.5千克、烷基多糖苷(APG-1214)0.8千克，加入到50千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米氧化铋4千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85°C条件下超声波震荡120分钟;然后在90 0C烘箱中干燥6小时；
(2)将淮安和元化工有限公司(HY105)异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2千克、平均粒径1um 二氧化硅12千克、平均粒径5um超细硫酸钡粉15千克，加入高速捏合机混合加热到90?100 °C，混合均匀；
(3)将密炼机加热至115?120°C，加入日本三井化学DF605聚烯烃弹性体(P0E)65千克、埃克森美孚UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)35千克，混炼4?5min;然后将密炼机升温至135?145°C，加入步骤(2)中的混合物，继续混炼3?4min ；然后将密炼机降温至100?110°C，加入步骤(I)中的混合物，继续混炼3?4min ；最后将密炼机降温至80?90°C，依次加入醋酸仲丁酯4千克、癸二酸二异辛酯6千克、没食子酸丙酯2千克、磷酸三异丁酯2千克，继续混炼3?4min;降温至75°C?85°C出料；
(4)将步骤(3)中混合料投入双螺杆挤出机进行挤出造粒。双螺杆挤出机的喂料口、第二加热段、第三加热段、第四加热段到机头的温度分别设置为160°C、165°C、168°C、170°C、162°C。该电缆料，拉伸强度14.94MPa，伸长率456%，撕裂强度35.7KN/m;热空气老化实验1850C X 168 h，拉伸强度变化率:8.2%、断裂伸长率变化率_9.5%;耐油试验11?1903 125°C X 168h，拉伸强度变化率:10.1%、断裂伸长率变化率-11.2%;、氧指数37%;低温脆化温度，-56°C，无喷霜。
【主权项】
1.一种新能源汽车充电粧电缆;其特征在于:包括三条动力线芯，一条信号控制线芯；绕包三条动力线芯和一条信号控制线芯的成缆绕包层;填充在所述成缆绕包层和三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的填充层;涂敷在所述成缆绕包层外的防水树脂涂层;绕包在所述防水树脂涂层外的屏蔽绕包层;挤包在所述屏蔽绕包层外的外护套； 所述动力线芯由导体，挤包在所述导体外的绝缘层，绕包在所述绝缘层外的绕包层组成;所述信号控制线芯由包括三条信号传输控制线;包裹三条信号传输控制线的镀锡铜编织层;填充在所述镀锡铜编织层和所述三条信号传输控制线之间的导电碳纤维屏蔽填充；绕包在所述镀锡铜编织层外的绕包护层。2.根据权利要求1所的新能源汽车充电粧电缆，其特征在于包括三条动力线芯，一条信号控制线芯;绕包三条动力线芯和一条信号控制线芯的聚酰亚胺胶带成缆绕包层;填充在所述聚酰亚胺胶带成缆绕包层和三条动力线芯、一条信号控制线芯之间的聚丙烯网带填充层;涂敷在所述聚酰亚胺胶带成缆绕包层外的防水树脂涂层;绕包在所述防水树脂涂层外的铝塑复合带屏蔽绕包层;挤包在所述铝塑复合带屏蔽绕包层外的橡胶外护套;所述动力线芯由多股软铜丝绞合导体，挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的橡胶绝缘层，绕包在所述橡胶绝缘层外的特氟龙胶带绕包层组成;所述信号控制线芯包括三条信号传输控制线；包裹三条信号传输控制线的镀锡铜编织层;填充在所述镀锡铜编织层和所述三条信号传输控制线之间的导电碳纤维屏蔽填充;绕包在所述镀锡铜编织层外的特氟龙胶带绕包护层。3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车充电粧电缆，其特征在于三条信号传输控制线均由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的绝缘护层组成。4.根据权利要求2所述的新能源汽车充电粧电缆，其特征在于所述橡胶外护套由以下重量份数的组分制成:聚烯烃弹性体60份、乙烯-醋酸乙烯共聚物33份、肌醇六磷酸2份、烷基多糖苷0.6份、平均粒径40nm纳米氧化祕3份、平均粒径50nm纳米碳化错3份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5份、平均粒径20um羟基磷灰石6份、平均粒径1um二氧化硅9份、平均粒径5um超细硫酸钡粉12份、醋酸仲丁酯3份、癸二酸二异辛酯5份、没食子酸丙酯1.5份、L-抗坏血酸棕榈酸酯1.5份、磷酸三异丁酯1.5份。
【文档编号】H01B7/282GK106098208SQ201610535937
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月10日
【发明人】李保集
【申请人】李保集