用于电动汽车充电桩的电缆、制备方法及弱电柔性线性的绞合装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于电动汽车充电桩的电缆、制备方法及弱电柔性线性的绞合装置，其中电缆具有充电电芯以及弱电电芯的电芯、绕包在所述电芯外的聚酯带层、绕包在聚酯带层外的总屏蔽层；绕包在复合屏蔽层外的隔离层、绕包在隔离层外的编织层、设置在编织层外的外护套层、填充在充电电芯与弱电电芯之间的、并由所述聚酯带层包覆的填充层。弱电电芯包括柔性线芯以及绕制在柔性线芯上的铜丝，所述柔性线芯由芳纶与不锈钢丝混杂同心绞合形成，其中含芳纶80％‑90％，节距倍数为5‑10倍。本发明专利技术的电缆屏蔽性优良，并具有良好耐弯折和耐热性能。

Cable for charging pile of electric vehicle, preparation method and flexible linear stranding device with weak current

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车充电桩的电缆、制备方法及弱电柔性线性的绞合装置
本专利技术涉及新能源汽车
，尤其是充电桩上使用的充电电缆。
技术介绍
随着新能源汽车尤其是插电式以及纯电动汽车的普及使用，需要像传统燃油汽车的加油站一样地布设充电桩，充电桩作为电动汽车最直接的配套得到了大力发展，其涉及到电源转换、充电控制、计费以及线缆，电源转换、充电控制、计费均为软件设计问题，只有线缆设计属于硬件设计问题。充电桩的线缆既需要进行电能的传输，也需要进行数据信息的传输，其中包括电能动力线芯(强电线芯)以及弱电线芯，在实际充电使用的过程，经常收到拖拉、弯折、汽车碾压，甚至对折，容易对线缆造成损害，尤其是在碾压时对较细的弱电线芯造成的损害以及弯曲对折时对强电线芯的损害，因而对线缆的延展性、耐折弯、耐热、耐压等多方面提出较高的要求。现有技术对线缆的弯曲性能进行了比较多的研究，例如采用强电线芯采用编制铜网和复绞单丝相结合的方式，提高耐弯折性能，或者采用单独的多股软铜丝绞合的导体，并在导体外挤包弹性体绝缘层；但这些方式虽然对耐弯折性能有所建树，能够起到一定的改善，但从充电线缆的弱电、强电线芯本身角度出发，仍有改善空间和必要性，以在屏蔽性能、耐弯折以及耐高温等性能上得到提升。柔性线芯对线缆的质量有着重要的影响，柔性线芯的传统的制作方式需要人工控制对原料进行混杂绞合，无法保证柔性线芯的绞合的紧密度，直接影响线缆的使用效果。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种屏蔽优良并具有良好耐弯折性能的用于电动汽车充电桩的电缆。为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：用于电动汽车充电桩的电缆，包括：具有充电电芯以及弱电电芯的电芯，所述充电电芯，构造为在充电桩与电动汽车之间的电能传输媒介；所述弱电电芯构造为具有相同结构的信号电芯和控制电芯；多个充电电芯与多个弱电电芯之间两两相切地分布；绕包在所述电芯外的聚酯带外护层；绕包在聚酯带外护层外的总屏蔽层；绕包在总屏蔽层外的隔离层；绕包在隔离层外的编织层；设置在编织层外的外护套层；以及填充在充电电芯与弱电电芯之间的、并由所述聚酯带层包覆的填充层；其中，所述弱电电芯包括柔性线芯以及绕制在柔性线芯上的铜丝，所述柔性线芯由芳纶与不锈钢丝混杂同心绞合形成，其中含芳纶80％-90％，节距倍数为5-10倍；铜丝外挤包有绝缘层；绝缘层外绕包有金属丝与纤维编织形成的复合屏蔽层；复合屏蔽层外包覆聚酯带层；并且，所述复合屏蔽层包含金属丝60％-70％，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，屏蔽层厚度为0.3mm-0.5mm；所述充电电芯由多根镀银铜丝或镀锡铜丝绞合后额外再编织一层镀银铜丝或镀锡铜丝组成。优选地，所述聚酯带外护层的厚度为0.04-0.2mm。优选地，所述弱电电芯的绝缘层包括高抗撕裂性硅橡胶绝缘层，厚度为0.5-1mm。优选地，所述隔离层包括聚氯乙烯、聚乙烯或者聚烯烃隔离层，厚度为0.8-2mm。优选地，所述编织层包括芳纶编织层，厚度在0.3-0.5mm，编制密度大于80％。优选地，所述外护套层采用聚氯乙烯-橡胶混合物挤包在编织层上形成，厚度在1-3mm；所述外护套层在挤包过程中，所述聚氯乙烯-橡胶混合物中掺杂有氧化铝或者碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉，耐磨颗粒粒径在40-60nm，石墨粉粒径30-40nm。根据本专利技术的公开的改进方案，还提出一种用于电动汽车充电桩的电缆的制作方法，包括以下步骤：步骤1、充电电芯制备采用多根镀银铜丝或镀锡铜丝绞合后额外再编织一层镀银铜丝或镀锡铜丝组成作为导电芯，分别在其外部绕包绝缘层，再在绝缘层外绕包纤维与金属丝复合编织的复合屏蔽层，其中绝缘层为硅橡胶绝缘层，厚度为1-2.4mm；复合屏蔽层中包含金属丝60％-70％，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，屏蔽层厚度为0.3mm-0.8mm；在复合屏蔽层外表面绕包聚酯带层；步骤2、弱电电芯制备采用多根不锈钢丝与芳纶混杂同心绞合，制成柔性线芯，其中含芳纶80％-90％，节距倍数为5-10倍，线芯截面为圆形；然后在柔性线芯上绕制铜丝，铜丝为退火铜丝，直径为0.12-0.3mm，节距倍数为5-10倍；然后在铜丝外挤包绝缘层，绝缘层为硅橡胶绝缘层，厚度为0.5-1mm；再在绝缘层外包覆复合屏蔽层，复合屏蔽层中包含金属丝60％-70％和30％-40％的纤维，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，厚度为0.3mm-0.8mm；在复合屏蔽层外表面绕包聚酯带层；步骤3、组合成缆将步骤1和步骤2制备的电芯组合成缆，其中三个充电电芯形成正立的正三角形分布并两两相切，三个弱电电芯形成倒立的正三角形分布并位于充电电芯相切的空隙位置；在六个电芯的外部绕包聚酯带聚酯带层，厚度0.3-0.4mm；在六个电芯之间的空隙位置使用填充料进行填充；步骤4、成缆后，在聚酯带层聚酯带层的外部绕包总屏蔽层，采用复合屏蔽层，其中包含金属丝60％-70％和30％-40％的纤维，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，厚度为0.04mm-0.2mm；步骤5、在复合屏蔽层外包覆隔离层，隔离层为聚氯乙烯隔离层或者交联聚乙烯隔离层，0.8-2mm；步骤6、在隔离层外包覆编织层，编织层为芳纶编织层，其厚度在0.05-0.2mm，编制密度大于80％。步骤7、在编织层外采用聚氯乙烯-橡胶混合物挤包以在编织层上形成外护套层，厚度在1-3mm，其中挤包过程中，聚氯乙烯-橡胶混合物中掺杂有氧化铝或者碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉，耐磨颗粒粒径在40-60nm，石墨粉粒径30-40nm。优选地，所述步骤2中，所述柔性线芯采用一体式绞合装置制备，一体式绞合装置具有底板，底板上安装有电动滑块，电动滑块上安装有移动架，移动架上通过电机座安装有转动电机，转动电机的输出轴上设置有绞合机构，底板的中部设置有导引架，底板的后端设置有导流机构；导引架为空腔结构，且导引架为直径沿着轴向为逐渐增加的喇叭状结构；绞合机构包括安装在转动电机输出轴上的绞合转动架，绞合转动架上设置有绞合套环，绞合转动架的上下两侧对称设置有绞合锁紧槽，绞合套环的侧壁上对称设置有穿插孔，绞合套环上设置有扣紧盖，扣紧盖的外壁上对称设置有扣紧块，扣紧盖的中部设置有通孔，扣紧盖的外壁的厚度从左往右为逐渐加大；导流机构包括安装在底板上的导流板，导流板上对称设置有导流孔，导流板上设置有与导流孔相互配合的导流架，导流架的前端下侧通过轴承设置有导流辊，导流架的上侧设置有锁定孔；导流板的侧壁上安装有双向驱动气缸，双向驱动气缸上设置有锁定块,锁定块上设置有绞合槽；导流板的侧壁上安装有伸缩管，伸缩管上设置有伸缩孔，伸缩孔内通过滑动配合方式设置有伸缩架，伸缩架与伸缩孔的内壁之间套设有伸缩弹簧，伸缩管内通过电机座安装有执行电机，执行电机的输出轴上设置有执行凸轮，执行凸轮抵靠在伸缩架上，伸缩架上设置有执行作业块，并执行作业块为直径从左往右依次增加的圆台状结构；执行作业块上沿其周向方向均匀设置有缓冲槽，缓冲槽内通过弹簧设置有缓冲板；其中绞合过程包括以下步骤：芳纶与不锈钢丝从后往前依次串扰经过导流孔、导流架、导引架、穿插孔与绞合锁紧槽，通过导引架减少绞合前芳纶与不锈钢丝之间的距离，使芳纶与不锈钢丝的绞合点控制在导引架内；然后将扣紧盖扣紧，扣紧盖与绞合锁紧槽之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，包括：具有充电电芯(10)以及弱电电芯(20)的电芯，所述充电电芯(10)，构造为在充电桩与电动汽车之间的电能传输媒介；所述弱电电芯(20)构造为具有相同结构的信号电芯和控制电芯；多个充电电芯(10)与多个弱电电芯(20)之间两两相切地分布；绕包在所述电芯外的聚酯带外护层(30)；绕包在聚酯带外护层(30)外的总屏蔽层(40)；绕包在总屏蔽层(40)外的隔离层(50)；绕包在隔离层(50)外的编织层(60)；设置在编织层(60)外的外护套层(80)；以及填充在充电电芯(10)与弱电电芯(20)之间的、并由所述聚酯带层(30)包覆的填充层(90)；其中，所述弱电电芯(20)包括柔性线芯(21)以及绕制在柔性线芯(21)上的铜丝(22)，所述柔性线芯(21)由芳纶与不锈钢丝混杂同心绞合形成，其中含芳纶80％‑90％，节距倍数为5‑10倍；铜丝(22)外挤包有绝缘层(23)；绝缘层外绕包有金属丝与纤维编织形成的复合屏蔽层(24)；复合屏蔽层(24)外包覆聚酯带层(25)；并且，所述复合屏蔽层(24)包含金属丝60％‑70％，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，屏蔽层厚度为0.3mm‑0.5mm；所述充电电芯(10)由多根镀银铜丝或镀锡铜丝绞合后额外再编织一层镀银铜丝或镀锡铜丝组成。...

【技术特征摘要】
1.用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，包括：具有充电电芯(10)以及弱电电芯(20)的电芯，所述充电电芯(10)，构造为在充电桩与电动汽车之间的电能传输媒介；所述弱电电芯(20)构造为具有相同结构的信号电芯和控制电芯；多个充电电芯(10)与多个弱电电芯(20)之间两两相切地分布；绕包在所述电芯外的聚酯带外护层(30)；绕包在聚酯带外护层(30)外的总屏蔽层(40)；绕包在总屏蔽层(40)外的隔离层(50)；绕包在隔离层(50)外的编织层(60)；设置在编织层(60)外的外护套层(80)；以及填充在充电电芯(10)与弱电电芯(20)之间的、并由所述聚酯带层(30)包覆的填充层(90)；其中，所述弱电电芯(20)包括柔性线芯(21)以及绕制在柔性线芯(21)上的铜丝(22)，所述柔性线芯(21)由芳纶与不锈钢丝混杂同心绞合形成，其中含芳纶80％-90％，节距倍数为5-10倍；铜丝(22)外挤包有绝缘层(23)；绝缘层外绕包有金属丝与纤维编织形成的复合屏蔽层(24)；复合屏蔽层(24)外包覆聚酯带层(25)；并且，所述复合屏蔽层(24)包含金属丝60％-70％，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，屏蔽层厚度为0.3mm-0.5mm；所述充电电芯(10)由多根镀银铜丝或镀锡铜丝绞合后额外再编织一层镀银铜丝或镀锡铜丝组成。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，所述聚酯带外护层(30)的厚度为0.04-0.2mm。3.根据权利要求1所述的用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，弱电电芯(20)的绝缘层包括高抗撕裂性硅橡胶绝缘层，厚度为0.5-1mm。4.根据权利要求1所述的用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，所述隔离层(50)包括聚氯乙烯、聚乙烯或者聚烯烃隔离层，厚度为0.8-2mm。5.根据权利要求1所述的用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，所述编织层(60)包括芳纶编织层，厚度在0.3-0.5mm，编制密度大于80％。6.根据权利要求1所述的用于电动汽车充电桩的电缆，其特征在于，所述外护套层(80)采用聚氯乙烯-橡胶混合物挤包在编织层上形成，厚度在1-3mm；所述外护套层(80)在挤包过程中，所述聚氯乙烯-橡胶混合物中掺杂有氧化铝或者碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉，耐磨颗粒粒径在40-60nm，石墨粉粒径30-40nm。7.一种用于电动汽车充电桩的电缆的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、充电电芯制备采用多根镀银铜丝或镀锡铜丝绞合后额外再编织一层镀银铜丝或镀锡铜丝组成作为导电芯，分别在其外部绕包绝缘层，再在绝缘层外绕包纤维与金属丝复合编织的复合屏蔽层，其中绝缘层为硅橡胶绝缘层，厚度为1-2.4mm；复合屏蔽层中包含金属丝60％-70％，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，屏蔽层厚度为0.3mm-0.8mm；在复合屏蔽层外表面绕包聚酯带层；步骤2、弱电电芯制备采用多根不锈钢丝与芳纶混杂同心绞合，制成柔性线芯，其中含芳纶80％-90％，节距倍数为5-10倍，线芯截面为圆形；然后在柔性线芯上绕制铜丝，铜丝为退火铜丝，直径为0.12-0.3mm，节距倍数为5-10倍；然后在铜丝外挤包绝缘层，绝缘层为硅橡胶绝缘层，厚度为0.5-1mm；再在绝缘层外包覆复合屏蔽层，复合屏蔽层中包含金属丝60％-70％和30％-40％的纤维，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，厚度为0.3mm-0.8mm；在复合屏蔽层外表面绕包聚酯带层；步骤3、组合成缆将步骤1和步骤2制备的电芯组合成缆，其中三个充电电芯形成正立的正三角形分布并两两相切，三个弱电电芯形成倒立的正三角形分布并位于充电电芯相切的空隙位置；在六个电芯的外部绕包聚酯带聚酯带层，厚度0.3-0.4mm；在六个电芯之间的空隙位置使用填充料进行填充；步骤4、成缆后，在聚酯带层聚酯带层的外部绕包总屏蔽层，采用复合屏蔽层，其中包含金属丝60％-70％和30％-40％的纤维，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，厚度为0.04mm-0.2mm；步骤5、在复合屏蔽层外包覆隔离层，隔离层为聚氯乙烯隔离层或者交联聚乙烯隔离层，0.8-2mm；步骤6、在隔离层外包覆编织层，编织层为芳纶编织层，其厚度在0.05-0.2mm，编制密度大于80％。步骤7、在编织层外采用聚氯乙烯-橡胶混合物挤包以在编织层上形成外护套层，厚度在1-3mm，其中挤包过程中，聚氯乙烯-橡胶混合物中掺杂有氧化铝或者碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉，耐磨颗粒粒径在40-60nm，石...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林锐，王经逸，程斌，华健，华洪彬，
申请(专利权)人：无锡市华美电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32