一种电动汽车直流充电电缆及其制备方法与流程

文档序号:14070670阅读:171来源:国知局

本发明涉及电力电缆技术领域,更具体地说,涉及一种电动汽车直流充电电缆。



背景技术:

电动汽车充电用接口及通信协议作为实现电动汽车传导充电的基本要素,其技术内容的统一和规范,是保证电动汽车与充电基础设施互相连通的技术基础。其中,电动汽车快速充电电缆是电动汽车充电过程中的必要设备,其作用是承载充电电流,缩短电动汽车现有的充电时间,提高充电效率,将电能安全地输送到汽车电池系统中,以满足电动汽车快速续航使用的要求。

现有技术中,大电流充电虽然可以缩短充电时间,但是直流充电车端接口没有设置相应的安全防护措施,并且也未明确禁止不安全的充电模式应用,因此容易发生人员触电、设备燃烧等事故,不能保证充电时电动汽车以及使用者的安全。

因此,有必要提供一种在电动汽车大电流充电的过程中,能充分保证电动汽车以及使用者安全,同时提高充电效率的直流充电电缆。



技术实现要素:

本发明针对现有技术中的上述缺陷,提供一种安全可靠、充电效率高的电动汽车直流充电电缆及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一方面,提供一种电动汽车直流充电电缆,其由内而外依次包括电缆线芯、填充层、包覆在所述电缆线芯和填充层外部的包带以及包覆在所述包带外部的外护套。

优选的,所述电缆线芯包括:动力电源线芯,用于动力电源充电电流的传输;信号传输控制线芯,用于传输充电状态信号;辅助低压电源线芯,用于连接辅助低压电源;辅助信号传输控制线芯,用于温度控制、电子锁、绝缘监测、泄放电路的信号传输;以及接地线芯。

优选的,所述动力电源线芯、接地线芯以及辅助低压电源线芯包括由多根导体以及绝缘层构成的绝缘芯线;

所述信号传输控制线芯包括绝缘芯线、填充尼龙丝绳、编织层以及内护套,且所述绝缘芯线由内而外依次包括多根导体以及绝缘层;

所述辅助信号传输控制线芯包括绝缘芯线、填充棉绳、编织层以及内护套,且所述绝缘芯线由内而外依次包括多根导体以及绝缘层。

优选的,所述填充层为高强度pp绳;所述包带为无纺布。

优选的,每一所述导体为多根无氧铜丝绞合而成或为多根单晶铜丝绞合而成,且所述无氧铜丝或单晶铜丝单丝直径小于或等于0.25mm,单丝伸长率大于20%。

优选的,所述多根无氧铜丝或多根单晶铜丝的束绞绞合方向均为左向,所述多根导体的绞合方向与所述多根无氧铜丝或多根单晶铜丝的绞合方向相反。

优选的,所述编织层均由镀锡铜丝编织而成,且所述镀锡铜丝的直径为0.10mm,编织密度大于85%。

优选的,所述绝缘层均由改性pvc高弹耐磨绝缘材料制成;且厚度均为0.5mm~1.8mm。

优选的,所述内护套和外护套均由聚醚型tpu热塑性材料制成,且所述内护套厚度均为0.5mm~0.8mm,外护套厚度为2.2mm~2.4mm。

另一方面,提供一种电动汽车直流充电电缆的制备方法,其步骤包括:

s1、导体制备:将多根导体材料经拉丝、绞合后,得到导体组;

s2、线芯制得:采用挤压式模具在所述导体组外包覆由改性pvc高弹耐磨绝缘材料制得的绝缘层,得到绝缘芯线;

将2根上述绝缘芯线作为动力电源线芯;

将1根上述绝缘芯线作为接地线芯;

将2根上述绝缘芯线作为辅助低压电源线芯;

将2根绝缘芯线对绞,用2根填充尼龙丝绳加以填充,在对绞的所述2根绝缘芯线以及2根填充尼龙丝绳外设置镀锡铜丝编织的编织层,并在所述编织层外部挤包内护套,得到信号传输控制线芯;

将6根绝缘芯线以及在所述6根绝缘芯线中间填充的10根填充棉绳进行束绞,形成一组绝缘芯线,所述一组绝缘芯线外设置镀锡铜丝编织的编织层,并在所述编织层外部挤包内护套,得到辅助信号传输控制线芯;

在所述动力电源线芯、信号传输控制线芯、辅助低压电源线芯、辅助信号传输控制线芯以及接地线芯之间填充高强度pp绳,并绕包无纺布;

s3、挤包外护层:采用挤压的方式将由热塑性tpu材料制得的外护层均匀包覆在所述无纺布外。

综上所述,实施本发明的电动汽车直流充电电缆及其制备方法,具有以下有益效果:该电缆结构具有较强的机械性能和电气绝缘性能,直流充电桩保证充电电流≥250a,小型汽车充满时间≤0.5小时;最后,辅助信号传输控制芯线采用了0.10mm的镀锡编织铜丝,编织密度≥85%,内护套和外护套采用聚醚型tpu热塑性材料制成,高弹耐磨。同时在电动汽车直流充电电缆增中加了温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能的辅助信号传输控制线芯,进一步提高了其安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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是本发明实施例一中的电动汽车直流充电电缆的截面示意图:

图2是本发明实施例一中的辅助信号传输控制线芯的截面示意图;

图3是本发明实施例二中的电动汽车直流充电电缆制备方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明针对现有技术中存在的,在进行大电流充电时,直流充电车端接口没有设置相应的安全防护措施,并且也未明确禁止不安全的充电模式应用,因此容易发生人员触电、设备燃烧等事故,不能保证充电时对电动汽车以及使用者安全等问题,提供一种电动汽车直流充电电缆及其制备方法,使得在电动汽车大电流充电的过程中,能充分保证电动汽车以及使用者安全,同时提高充电效率的直流充电电缆。其核心思想是:为保证其安全性,在电动汽车直流充电电缆增中加了温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能的辅助信号传输控制线芯,使其成为一种安全可靠的电动汽车直流充电电缆。

实施例一:

如图1所示,本发明提出的电动汽车直流充电电缆由内而外依次包括电缆线芯、填充层6、包覆在所述电缆线芯和填充层6外部的包带7以及包覆在所述包带7外部的外护套8。

进一步的,所述电缆线芯包括:2根70mm2动力电源线芯1,用于动力电源充电电流的传输;2根外径5.9mm信号传输控制线芯4,用于传输充电状态信号;2根4mm2辅助低压电源线芯3,用于连接辅助低压电源;1根外径8.0mm辅助信号传输控制线芯5,用于温度控制、电子锁、绝缘监测、泄放电路的信号传输;以及1根25mm2接地线芯2。

上述线芯之间由填充层6进行填充,所述填充层6优选为高强度pp绳,同时填充层6外绕包包带7,所述包带7优选为无纺布;并采用挤压的方式将由聚醚型tpu热塑性材料制得的外护套8均匀包覆在包带7外。

所述动力电源线芯1包括由多根导体11以及绝缘层12构成的绝缘芯线;所述接地线芯2包括由多根导体21以及绝缘层22构成的绝缘芯线;以及辅助低压电源线芯3包括由多根导体31以及绝缘层32构成的绝缘芯线。

所述信号传输控制线芯4包括绝缘芯线44、填充尼龙丝绳43、编织层45、以及内护套46;且所述绝缘芯线44由内而外依次包括多根导体41、绝缘层42。

图2示出了辅助信号传输控制线芯5的截面示意图,所述辅助信号传输控制线芯5包括绝缘芯线51、填充棉绳54、编织层55以及内护套56,且所述绝缘芯线51由内而外依次包括多根导体52、绝缘层53。

每一所述导体11、21、31、41、52为多根无氧铜丝绞合而成或为多根单晶铜丝绞合而成,且所述无氧铜丝或单晶铜丝单丝直径小于或等于0.25mm,单丝伸长率大于20%。铜丝束绞绞合后得到导体11、21、31、41、52,因单丝直径小,因此导体所需铜丝数量多,从而能有效均匀分散电缆所受的外力,使电缆具有极强的抗弯折能力。

具体的,所述多根无氧铜丝或多根单晶铜丝的束绞绞合方向均为左向,所述多根导体11、21、31、41、52的绞合方向与所述多根无氧铜丝或多根单晶铜丝的绞合方向相反。

具体的,所述编织层45以及编织层55均由镀锡铜丝编织而成,且所述镀锡铜丝的直径为0.10mm,编织密度大于85%。

本实施例中所述绝缘层12、22、32、42、53均由改性pvc高弹耐磨绝缘材料制成;且厚度均为0.5mm~1.8mm;其中所述绝缘层12、22、32、42、53厚度可分别优选为1.7mm、1.3mm、0.5mm、0.6mm以及0.6mm。

所述内护套46、56和外护套8均由聚醚型tpu热塑性材料制成,且内护套厚度46、56厚度均为0.5mm~0.8mm,外护套8厚度为2.2mm~2.4mm。优选的,内护层46的厚度为0.6mm,内护层56的厚度为0.8mm,所述外护套8的厚度为2.2mm。

图3示出了本发明提供的电动汽车直流充电电缆的制备方法流程图,包括以下步骤:

s1、导体制备:将多根导体材料经拉丝、绞合后,得到导体组;

s2、线芯制得:采用挤压式模具在所述导体组外包覆由改性pvc高弹耐磨绝缘材料制得的绝缘层,得到绝缘芯线;

将2根上述绝缘芯线作为动力电源线芯;

将1根上述绝缘芯线作为接地线芯;

将2根上述绝缘芯线作为辅助低压电源线芯;

将2根绝缘芯线对绞,用2根填充尼龙丝绳加以填充,在对绞的所述2根绝缘芯线以及2根填充尼龙丝绳外设置镀锡铜丝编织的编织层,并在所述编织层外部挤包内护套,得到信号传输控制线芯;

将6根绝缘芯线以及在所述6根绝缘芯线中间填充的10根填充棉绳进行束绞,形成一组绝缘芯线,所述一组绝缘芯线外设置镀锡铜丝编织的编织层,并在所述编织层外部挤包内护套,得到辅助信号传输控制线芯;

在所述动力电源线芯、信号传输控制线芯、辅助低压电源线芯、辅助信号传输控制线芯以及接地线芯之间填充高强度pp绳,并绕包无纺布;

s3、挤包外护层:采用挤压的方式将由聚醚型tpu热塑性材料制得的外护层均匀包覆在所述无纺布外。

综上所述,本发明的电缆结构具有较强的机械性能和电气绝缘性能,直流充电桩保证充电电流≥250a,小型汽车充满时间≤0.5小时;最后,辅助信号传输控制芯线采用了0.10mm的镀锡编织铜丝,编织密度≥85%,内护套和外护套采用聚醚型tpu热塑性材料制成,高弹耐磨。同时在电动汽车直流充电电缆增中加了温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功能的辅助信号传输控制线芯,进一步提高了其安全性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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