一种电动汽车大功率充电线的制作方法

1.本技术涉及电动汽车充电线技术领域，特别是一种电动汽车大功率充电线。


背景技术：

2.电动汽车的普及，带来电动汽车充电线的蓬勃发展，而充电效率慢的问题一直是制约电动汽车进一步普及的直接因素，所以采用大功率充电即充电电流达到600a左右，可在几分钟或者10来分钟时间内对电动汽车进行充分的充能，大大提高电动汽车的充电效率。
3.然而大电流会带来热量的急剧上升，需要在增大主绝缘导体截面积和增加冷却系统的结合下解决散热问题。导体截面积的增加会导致电线的外径的增大，而为了方便充电操作，电线外径都希望越小越好；因此，目前的充电线具有支持大电流充电散热较好的操作不便问题，或是操作较便捷的线缆大电流充电过热的问题，不能兼顾大电流充电的散热问题和操作的便捷性的问题，并且过热会导致安全性不好的问题。因此，需要一种电缆的主线芯导体截面积与电线外径达到了一个非常优异的兼顾，从而解决上述问题。


技术实现要素：

4.鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种电动汽车大功率充电线，包括：
5.一种电动汽车大功率充电线，包括：包覆于护套内的主电源线、辅助电源线、冷却管、信号线、控制线以及填充物；
6.其中，所述主电源线包括至少一根第一导线和一根第二导线；
7.所述冷却管为两根，其中，一根完全被所述主电源线、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线包围，另一根至少部分被所述主电源线、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线包围；
8.所述主电源线、所述冷却管、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线之间形成的空隙填充有所述填充物。
9.进一步的，所述护套内的线缆之间形成的空隙中，还穿设有至少一根地线；
10.其中，所述地线包括地线芯和地线绝缘层。
11.进一步的，靠近所述第二导线的所述第一导线，包括主线芯和设置于所述主线芯外的第一绝缘层；远离所述第二导线的所述第一导线，包括主线芯和设置于所述主线芯外的第二绝缘层；
12.其中，所述一绝缘层的厚度大于所述第二绝缘层的厚度。
13.进一步的，所述第二导线为无绝缘层的主线芯，或其外层包覆ptfe带的所述主线芯。
14.进一步的，所述冷却管为内径4mm，外径6mm的ptfe管。
15.进一步的，所述信号线从内到外依次为信号导线、信号绝缘层以及信号屏蔽层。
16.进一步的，所述护套包括内护套和外护套；
17.所述主电源线包括具有第一绝缘层的第一导线和具有第二绝缘层的第一导线；
18.所述内护套、所述第一绝缘层以及第二绝缘层的材质相同。
19.进一步的，所述外护套为柔软热塑性材料制成。
20.进一步的，所述填充物为绕包有无纺布的pp绳。
21.进一步的，所述信号线设为4根、控制线为8根。
22.进一步的，所述主线芯是截面积为10mm2的导体铜线。
23.本技术具有以下优点：
24.在本技术的实施例中，通过包覆于护套内的主电源线、辅助电源线、冷却管、信号线、控制线以及填充物；其中，所述主电源线包括至少一根第一导线和一根第二导线；所述冷却管为两根，其中，一根完全被所述主电源线、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线包围，另一根至少部分被所述主电源线、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线包围；所述主电源线、所述辅助电源线、所述信号线和所述控制线之间形成的空隙填充有所述填充物。由于取消了第二导线的主线芯的绝缘层，在绞合外径不变的前提下，可以增大导体的截面积，减少大电流充电时的发热量；或者在导体截面积不变的前提下，把绞合外径变小，从而把电线的总外径做小，达到轻量化的目的。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术一实施例提供的一种电动汽车大功率充电线的结构示意图。
27.图中，1、主电源线；2、冷却管；3、辅助电源线；4、信号线；5、控制线；6、填充物；7、地线；8、护套；10、第一导线；20、第二导线；11、主线芯；12、第一绝缘层；13、第二绝缘层；14、ptfe带；31、辅助线芯； 32、辅线绝缘层；41、信号线芯；42、信号线屏蔽层；43、信号线绝缘层； 51、控制线芯；52、控制线绝缘层；71、地线芯；72、地线绝缘层；81、内护套；82、外护套。
具体实施方式
28.为使本技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.参照图1，示出了本技术一实施例提供的一种电动汽车大功率充电线，包括：包覆于护套8内的主电源线1、辅助电源线3、冷却管2、信号线4、控制线5以及填充物6；其中，上述主电源线1包括至少一根第一导线10 和一根第二导线20；上述冷却管2为两根，其中，一根完全被上述主电源线 1、上述辅助电源线2、上述信号线4和上述控制线5包围，另一根至少部分被上述主电源线1、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线5包围；上述第二导线20为无绝缘层的主线芯11，或其外层包覆ptfe带14的上述主线芯11；上述主电源线1、上述
冷却管2、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线5之间形成的空隙填充有上述填充物6。
30.上述实施例中，通过本技术的电动汽车大功率充电线，由于取消了第二导线20的主线芯11的绝缘层，在绞合外径不变的前提下，可以增大导体的截面积，减少大电流充电时的发热量；或者在导体截面积不变的前提下，把绞合外径变小，从而把电线的总外径做小，达到轻量化的目的。
31.下面，将对本示例性实施例中一种电动汽车大功率充电线作进一步地说明。
32.本技术一实施例中，公开了一种电动汽车大功率充电线，包括：包覆于护套 8内的主电源线1、辅助电源线3、冷却管2、信号线4、控制线5以及填充物6；其中，上述主电源线1包括至少一根第一导线10和一根第二导线20；上述冷却管2为两根，其中，一根完全被上述主电源线1、上述辅助电源线 2、上述信号线4和上述控制线5包围，另一根至少部分被上述主电源线1、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线5包围；上述第二导线20 为无绝缘层的主线芯11，或其外层包覆ptfe带14的上述主线芯11；上述主电源线1、上述冷却管2、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线 5之间形成的空隙填充有上述填充物6。上述护套8内的线缆之间形成的空隙中，还穿设有至少一根地线7；其中，上述地线7包括地线芯71和地线绝缘层72。
33.上述实施例中，通过本技术的电动汽车大功率充电线，由于取消了第二导线20的主线芯11的绝缘层，在绞合外径不变的前提下，可以增大导体的截面积，减少大电流充电时的发热量；或者在导体截面积不变的前提下，把绞合外径变小，从而把电线的总外径做小，达到轻量化的目的。通过穿设于护套8内的线缆之间形成的空隙中的地线7，使电动汽车充电时，电动汽车的相关部分可通过地线7进行接地，通过地线芯71外的地线绝缘层72，一方面保护地线芯71，另一方面将地线芯71与其他线组隔离开。
34.作为一种示例，如图1所示，上述冷却管2为两根，其中，一根完全被上述主电源线1、上述辅助电源线2、上述信号线4和上述控制线5包围，另一根至少部分被上述主电源线1、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线5包围；其中一根冷却管2设置在主电源线1、上述辅助电源线3、上述信号线4和上述控制线5形成包围的中间，例如，上述第一导线10为 dc 主芯线，其分布在此冷却管的旁边以达到最佳冷却效果；另一根冷却管2 设置在边缘，第二导线20为dc-主芯线，其分布在旁边以兼得空间的有效利用和优异的冷却效果。
35.本技术一实施例中，靠近上述第二导线20的上述第一导线10，包括主线芯11和设置于上述主线芯11外的第一绝缘层12；远离上述第二导线20 的上述第一导线10，包括主线芯11和设置于上述主线芯11外的第二绝缘层 13；其中，上述一绝缘层12的厚度大于上述第二绝缘层13的厚度。
36.上述实施例中，所述第二导线20为无绝缘层的主线芯11，或其外层包覆ptfe带14的所述主线芯11；在靠近上述第二导线20的上述第一导线 10的第一绝缘层12厚度较大，相应的远离上述第二导线20的上述第一导线 10的上述第二绝缘层13厚度较小；一方面，防止充电时上述第一导线10 和上述第二导线20中电压差和电流较大时击穿绝缘层，避免了电气耐压失效的问题；另一方面，第二绝缘层13的厚度较小，进一步减小充电线的重量和线径。
37.作为一种示例，上述第一导线10(dc 芯线)，上述第二导线20(dc
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导线)，由于靠
近第二导线20(dc-导线)的上述第一导线10(dc 芯线) 中的绝缘厚度增加以及外层增加了绝缘内护套82，避免了电气耐压失效的问题。
38.在一具体实施例中，上述第一导线10(dc 芯线)采用5根，每根主线芯11是截面积为10mm2的导体铜线，靠近第二导线20(dc-导线)的第一导线10设为3根，其对应的上述第一绝缘层12的厚度优选为5.8mm，远离第二导线20(dc-导线)的上述第一导线10设为2根，其对应的上述第二绝缘层13的厚度优选为5.3mm，其中，上述第一绝缘层12和上述第二绝缘层13采用高体积电阻率的材料如erp，tpee，fep等；第二导线20(dc
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导线)同样优选采用5根，每根主线芯11是截面积为10mm2的导体铜线，无绝缘层，或包覆或缠绕tpee带。
39.需要说明的是，tpee为热塑性聚酯弹性体，又称聚酯橡胶，是一类含有pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段和脂肪族聚酯或聚醚软段的线型嵌段共聚物，其具有优异的抗弯曲疲劳性能，极好的瞬间高温性能，优异的耐冲击性能，尤其是在低温(-40℃)以及良好的抗撕裂性和耐磨性，并且由于上述tpee带的厚度可达到0.02-0.2mm，在不影响线缆重量和线径的情况下，还能增第二导线20的抗弯曲疲劳性能，以及耐冲击性能。
40.在本技术一实施例中，上述电动汽车大功率充电线，其结构包括多根主电源线1(如10根)、两根冷却管2、一根地线7、二根辅助电源线3、4 根信号线4、多根控制线5(如8根)、用于填充空隙的填充物6、包带、绝缘内护套81和外护套82；其中，上述包带设置于内护套81内，其包覆于上述主电源线1、冷却管2、地线7、辅助电源线3、信号线4、控制线5以及填充物6的外部，例如，包带可以是上述tpee带。
41.作为一种示例，上述电动汽车大功率充电线，第一导线10为导体外挤包绝缘的结构；
42.在本技术一实施例中，地线7中的地线芯71采用1mm2铜线，地线绝缘层72采用tpee材料，上述绝缘层外径为2.6mm(也即地线7的线径为2.6mm)。
43.在一具体实施例中，上述冷却管2为内径4mm，外径6mm的ptfe管。
44.上述实施例中，通过在冷却管中充冷却液，并在充电枪末端两根冷却管 2进行连通，电线另一端通过液冷系统，通过该冷却管2进行循环液冷散热。而由于ptfe本身的导热性能不好，其导热系数为导热系数0.256w/m.k，可通过在ptfe材料中加入铜粉和/或石墨烯材料，提升其导热系数；其中通过加入2％的石墨烯材料可使其导热性能提升40％。
45.在本技术一实施例中，上述信号线4从内到外依次为信号导线41、信号绝缘层41以及信号屏蔽层42。
46.上述实施例中，本技术中优选设置4根上述信号线4，每根上述信号线 4设有用于屏蔽信号干扰的独立信号屏蔽层42；其中，上述信号导线41采用0.5mm2铜线，上述信号绝缘层41采用tpee材料，其包含上述信号绝缘层41的线径为1.4mm，每根信号线4层的外面采用0.08mm的镀锡铜线编织形成上述信号屏蔽层42。
47.在本技术一实施例中，上述护套8包括内护套81和外护套82；上述主电源线1包括具有第一绝缘层12的第一导线10和具有第二绝缘层13的第一导线10；上述内护套81、上述第一绝缘层12以及第二绝缘层13的材质相同。
48.上述实施例中，上述内护套81的材料与主电源线的绝缘层材料一致以起到增强电气绝缘性能的作用。
49.在本技术一实施例中，上述外护套82为柔软热塑性材料制成。例如：上述外护套82
可优选采用tpu材料，采用中被挤出工艺，其外径为24.5mm。
50.需要说明的是，tpu(thermoplastic polyurethanes，热塑性聚氨酯弹性体橡胶)，tpu是由二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)或甲苯二异氰酸酯(tdi)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(mdi)或甲苯二异氰酸酯(tdi)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯 (mdi)或甲苯二异氰酸酯(tdi)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。tpu具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料；其具有其它塑料材料所无法比拟的强度高、韧性好、耐磨、耐寒、耐油、耐水、耐老化、耐气候等特性，同时他具有高防水性透湿性、防风、防寒、抗菌、防霉、保暖、抗紫外线以及能量释放等许多优异的功能。
51.在本技术一实施例中，上述填充物6为绕包有无纺布的pp绳。
52.上述实施例中，在护套8内的所有线芯在成缆时，空隙处填充pp绳并绕包无纺布使结构稳定。
53.需要说的是，上述pp绳的pp材质是聚丙烯，聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90
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0.91g/cm3，是所有塑料中最轻的品种之一，使用该材料作为填充物6外包无纺布使绳缆整体结构稳定，同时兼顾较轻的绳缆重量。
54.在本技术一实施例中，上述信号线设为4根、控制线为8根。
55.上述实施例中，优选设置4根上述信号线4，每根上述信号线4设有用于屏蔽信号干扰的独立信号屏蔽层42；其中，上述信号导线41采用0.5mm2铜线，上述信号绝缘层41采用tpee材料，其包含上述信号绝缘层41的线径为1.4mm，每根信号线4层的外面采用0.08mm的镀锡铜线编织形成上述信号屏蔽层42；控制线5优选为8根，8根控制线芯51线采用0.3mm2铜线，控制线绝缘层51的绝缘材料采用tpee材料，其中，控制线的外径为1.1mm。
56.上述辅助电源线3的辅助线芯31采用0.5mm2铜线，辅线绝缘层31也采用tpee材料，上述辅助电源线3的线径优选为1.4mm。
57.在本技术一实施例中，第一导线10为导体外挤包绝缘的结构；其中，上述第一导线10的每根主线芯11是截面积为10mm2的导体铜线，上述第一导线10分为两种绝缘层，其中，上这第一绝缘层12的厚度优选为5.8mm，上述第二绝缘层13的厚度优选为5.3mm；包覆于护套8内的所有芯线成缆时空隙处填充pp绳并绕包无纺布使结构稳定。成缆后采用高体积电阻率 epr材料挤出中被，中被线径为22.5mm，也即内护套81，外护套采用tpu 材料，挤出线径为24.5mm。
58.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
59.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术实施例范围的所有变更和修改。
60.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如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、物品或者终端设备不仅包
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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
61.以上对本技术所提供的一种电动汽车大功率充电线，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。