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一种充电桩使用的新能源电缆有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型属于电缆的技术领域,具体涉及一种充电桩使用的新能源电缆。

相关背景技术

[0002] 能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),充电桩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,充电桩通过电缆为新能源汽车进行充电。电线电缆绝缘及护套用塑料俗称电缆料,其中包括了橡胶、塑料、尼龙等多种品种。目前市面上的充电桩使用时的电缆耐热性和绝缘性均无法满足在较为恶劣环境下的使用,故此亟需开发一种充电桩使用的新能源电缆来解决现有技术中的问题。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种充电桩使用的新能源电缆,以解决现有技术中充电桩电缆耐热性差的问题。
[0004] 为了解决以上技术问题,本实用新型采用以下技术方案:
[0005] 一种充电桩使用的新能源电缆,包括由内至外依次设置的耐热填充层、内护套层、总屏蔽层和外护套层,所述耐热填充层内设有若干个动力线芯导体,所述动力线芯导体的外周设有动力线芯绝缘层,所述耐热填充层内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层,所述充电连接确认线芯的外周设有充电连接确认线芯绝缘层,所述耐热填充层内还设有若干个控制线芯导体,所述控制线芯导体的外周设有控制线芯绝缘层,所述控制线芯绝缘层的外周设有控制线芯屏蔽层,所述控制线芯屏蔽层的外周设有控制线芯内衬层,所述控制线芯绝缘层与控制线芯屏蔽层之间设有控制线芯填充层。
[0006] 优选地,所述外护套层的厚度为m1,所述内护套层的厚度为m2,m2<m1。
[0007] 优选地,所述耐热填充层的内芯设有缓冲承载外套,所述缓冲承载外套内设有内缓冲填充层。
[0008] 优选地,所述内缓冲填充层内布设有若干个内缓冲包围套,所述内缓冲包围套内设有蜂窝填充层。
[0009] 优选地,所述内缓冲填充层内设有内缓冲包围层,所述内缓冲包围层内设有EVA填充层。
[0010] 优选地,所述内缓冲包围套布设在内缓冲包围层的外周。
[0011] 本实用新型具有以下有益效果:本实用新型的充电桩使用的新能源电缆由内至外依次设置耐热填充层、内护套层、总屏蔽层和外护套层,耐热填充层内设有若干个动力线芯导体,动力线芯导体的外周设有动力线芯绝缘层,耐热填充层内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层,充电连接确认线芯的外周设有充电连接确认线芯绝缘层,耐热填充层内还设有若干个控制线芯导体,控制线芯导体的外周设有控制线芯绝缘层,控制线芯绝缘层的外周设有控制线芯屏蔽层,控制线芯屏蔽层的外周设有控制线芯内衬层,控制线芯绝缘层与控制线芯屏蔽层之间设有控制线芯填充层,如此设置,保证了电缆使用时内部线路不会相互干扰,提高了电缆工作的稳定性和安全性。

具体实施方式

[0016] 为便于更好地理解本实用新型,通过以下实例加以说明,这些实例属于本实用新型的保护范围,但不限制本实用新型的保护范围。
[0017] 实施例1
[0018] 如图1所示,一种充电桩使用的新能源电缆,包括由内至外依次设置的耐热填充层4、内护套层3、总屏蔽层2和外护套层1,所述耐热填充层4内设有若干个动力线芯导体5,所述动力线芯导体5的外周设有动力线芯绝缘层6,所述耐热填充层4内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层13,所述充电连接确认线芯7的外周设有充电连接确认线芯绝缘层13,所述耐热填充层4内还设有若干个控制线芯导体8,所述控制线芯导体8的外周设有控制线芯绝缘层9,所述控制线芯绝缘层9的外周设有控制线芯屏蔽层11,所述控制线芯屏蔽层11的外周设有控制线芯内衬层12,所述控制线芯绝缘层9与控制线芯屏蔽层11之间设有控制线芯填充层10。
[0019] 在本实施例中,所述外护套层1的厚度为m1,所述内护套层3的厚度为m2,m2<m1。
[0020] 所述外护套层的原料按重量份包括:环氧树脂60份、聚苯乙烯共聚物弹性体30份、丁苯橡胶12份、白炭黑3.5份、硬脂酸2份,氧化镁1份、氢氧化铝11份、纳米二氧化钛3.5份、硝酸锌3份、硫化剂DCP 3.5份、硫化剂VA‑7 5.5份、四氯苯醌3.5份、防老剂0.8份、N,N’‑双亚糠基丙酮2.5份、氢氧化镁1份、促进剂CZ 0.9份、促进剂TMTD 0.7份、补强改性助剂10份。
[0021] 补强改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将10份氨基甲酸酯、3份丙烯酸丁酯和3.5份过氧化苯甲酰混合均匀,然后升温至70℃,保温30min,接着加入4.5份聚乙烯吡咯烷酮、6份硅烷偶联剂KH‑550、6份二乙基次膦酸铝和4份多聚磷酸铝混合均匀,于750r/min转速搅拌20min,调节pH至4,然后升温至70℃,保温1h,洗涤后真空中于70℃干燥至恒重,冷却至室温,然后加入6份瓷化粉、6份纳米氢氧化铝、3.5份三氧化锑和6份硼酸锌混合均匀,于100r/min转速搅拌15min,升温至155℃,保温15min,冷却至室温得到物料a;将5.5份氮化硅、4.5份碳化硼、3.5份强氧化铝与6份醋酸钾混合均匀,升温至105℃,保温35min,保温的过程不停搅拌,然后加入4.5份含氢硅油和3份双马来酰亚胺混合均匀,升温至130℃,保温30min,抽真空10min,降温至80℃,加入4份聚乙烯磺酸和2.5份环氧树脂混合均匀,升温至
135℃,保温35min,于750r/min转速搅拌2h,冷却至室温,然后加入4份甲基四氢苯酐混合均匀,升温至100℃,保温2h,冷却至室温,加入6份甲基硅油和物料a混合均匀,于750r/min转速搅拌30min,抽空脱气泡,冷却至室温得到补强改性助剂。
[0022] 耐热填充层的原料按重量份包括:聚苯乙烯共聚物弹性体40份、环氧树脂25份、氧化镁7.5份、硅烷偶联剂KH‑550 2份、SG3型的PVC树脂30份、偏苯三酸三辛20份、对苯二甲酸二辛酯5份、纳米碳酸7份、聚乙烯蜡6份、ACR抗冲改性剂5份、双酚A1.5份、纳米硫酸钡3份、硅酮粉体1.5份。
[0023] 总屏蔽层的原料按重量份包括:高密度聚乙烯65份、聚丙烯25份、氢氧化铝20份、硬脂酸5份、十六酸甲酯5份、棕榈酸异丙酯5份、炭黑11.5份、酚醛树脂12份、十溴二苯乙烷2.5份、三氧化二锑1.5份、二甲基硅油1.5份。
[0024] 实施例2
[0025] 如图2所示,一种充电桩使用的新能源电缆,包括由内至外依次设置的耐热填充层4、内护套层3、总屏蔽层2和外护套层1,所述耐热填充层4内设有若干个动力线芯导体5,所述动力线芯导体5的外周设有动力线芯绝缘层6,所述耐热填充层4内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层13,所述充电连接确认线芯7的外周设有充电连接确认线芯绝缘层13,所述耐热填充层4内还设有若干个控制线芯导体8,所述控制线芯导体8的外周设有控制线芯绝缘层9,所述控制线芯绝缘层9的外周设有控制线芯屏蔽层11,所述控制线芯屏蔽层11的外周设有控制线芯内衬层12,所述控制线芯绝缘层9与控制线芯屏蔽层11之间设有控制线芯填充层10。
[0026] 在本实施例中,所述外护套层1的厚度为m1,所述内护套层3的厚度为m2,m2<m1。
[0027] 在本实施例中,所述耐热填充层4的内芯设有缓冲承载外套14,所述缓冲承载外套14内设有内缓冲填充层15。
[0028] 在本实施例中,所述内缓冲填充层15内布设有若干个内缓冲包围套16,所述内缓冲包围套16内设有蜂窝填充层17。
[0029] 在本实施例中,所述内缓冲填充层15内设有内缓冲包围层18,所述内缓冲包围层18内设有EVA填充层19。
[0030] 在本实施例中,所述内缓冲包围套16布设在内缓冲包围层18的外周。
[0031] 所述外护套层的原料按重量份包括:环氧树脂55份、聚苯乙烯共聚物弹性体35份、丁苯橡胶10份、白炭黑5份、硬脂酸1份、氧化镁1.2份、氢氧化铝8份、纳米二氧化钛5份、硝酸锌1份、硫化剂DCP 6份、硫化剂VA‑7 3份、四氯苯醌5份、防老剂0.5份、N,N’‑双亚糠基丙酮3份、氢氧化镁0.5份、促进剂CZ 1.3份、促进剂TMTD 0.2份、补强改性助剂12份。
[0032] 补强改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将8份氨基甲酸酯、5份丙烯酸丁酯和2份过氧化苯甲酰混合均匀,然后升温至80℃,保温20min,接着加入6份聚乙烯吡咯烷酮、4份硅烷偶联剂KH‑550、9份二乙基次膦酸铝和2份多聚磷酸铝混合均匀,于850r/min转速搅拌10min,调节pH至5.0,然后升温至65℃,保温1.5h,洗涤后真空中于65℃干燥至恒重,冷却至室温,然后加入8份瓷化粉、3份纳米氢氧化铝、5份三氧化锑和4份硼酸锌混合均匀,于
120r/min转速搅拌10min,升温至160℃,保温10min,冷却至室温得到物料a;将7份氮化硅、3份碳化硼、5份强氧化铝与4份醋酸钾混合均匀,升温至110℃,保温20min,保温的过程不停搅拌,然后加入6份含氢硅油和1份双马来酰亚胺混合均匀,升温至135℃,保温20min,抽真空15min,降温至70℃,加入6份聚乙烯磺酸和1份环氧树脂混合均匀,升温至140℃,保温
25min,于850r/min转速搅拌1h,冷却至室温,然后加入5份甲基四氢苯酐混合均匀,升温至
80℃,保温3h,冷却至室温,加入4份甲基硅油和物料a混合均匀,于850r/min转速搅拌
20min,抽空脱气泡,冷却至室温得到补强改性助剂。
[0033] 耐热填充层的原料按重量份包括:聚苯乙烯共聚物弹性体30份、环氧树脂30份、氧化镁6份、硅烷偶联剂KH‑550 3份、SG3型的PVC树脂20份、偏苯三酸三辛25份、对苯二甲酸二辛酯2份、纳米碳酸12份、聚乙烯蜡4份、ACR抗冲改性剂8份、双酚A1份、纳米硫酸钡5份、硅酮粉体1份。
[0034] 总屏蔽层的原料按重量份包括:高密度聚乙烯60份、聚丙烯30份、氢氧化铝15份、硬脂酸7份、十六酸甲酯3份、棕榈酸异丙酯7份、炭黑9份、酚醛树脂14份、十溴二苯乙烷2份、三氧化二锑2份、二甲基硅油1份。
[0035] 实施例3
[0036] 如图1所示,一种充电桩使用的新能源电缆,包括由内至外依次设置的耐热填充层4、内护套层3、总屏蔽层2和外护套层1,所述耐热填充层4内设有若干个动力线芯导体5,所述动力线芯导体5的外周设有动力线芯绝缘层6,所述耐热填充层4内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层13,所述充电连接确认线芯7的外周设有充电连接确认线芯绝缘层13,所述耐热填充层4内还设有若干个控制线芯导体8,所述控制线芯导体8的外周设有控制线芯绝缘层9,所述控制线芯绝缘层9的外周设有控制线芯屏蔽层11,所述控制线芯屏蔽层11的外周设有控制线芯内衬层12,所述控制线芯绝缘层9与控制线芯屏蔽层11之间设有控制线芯填充层10。
[0037] 在本实施例中,所述外护套层1的厚度为m1,所述内护套层3的厚度为m2,m2<m1。
[0038] 在本实施例中,所述耐热填充层4的内芯设有缓冲承载外套14,所述缓冲承载外套14内设有内缓冲填充层15。
[0039] 在本实施例中,所述内缓冲填充层15内布设有若干个内缓冲包围套16,所述内缓冲包围套16内设有蜂窝填充层17。
[0040] 在本实施例中,所述内缓冲填充层15内设有内缓冲包围层18,所述内缓冲包围层18内设有EVA填充层19。
[0041] 在本实施例中,所述内缓冲包围套16布设在内缓冲包围层18的外周。
[0042] 所述外护套层的原料按重量份包括:环氧树脂65份、聚苯乙烯共聚物弹性体20份、丁苯橡胶15份、白炭黑2份、硬脂酸3份,氧化镁0.8份、氢氧化铝13份、纳米二氧化钛2份、硝酸锌5份、硫化剂DCP 1份、硫化剂VA‑7 8份、四氯苯醌2份、防老剂1.3份、N,N’‑双亚糠基丙酮2份、氢氧化镁1.5份、促进剂CZ 0.3份、促进剂TMTD 1.2份、补强改性助剂8份。
[0043] 补强改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将12份氨基甲酸酯、1份丙烯酸丁酯和5份过氧化苯甲酰混合均匀,然后升温至60℃,保温40min,接着加入3份聚乙烯吡咯烷酮、8份硅烷偶联剂KH‑550、3份二乙基次膦酸铝和6份多聚磷酸铝混合均匀,于650r/min转速搅拌30min,调节pH至3.5,然后升温至75℃,保温0.5h,洗涤后真空中于75℃干燥至恒重,冷却至室温,然后加入4份瓷化粉、9份纳米氢氧化铝、2份三氧化锑和8份硼酸锌混合均匀,于
80r/min转速搅拌20min,升温至150℃,保温20min,冷却至室温得到物料a;将4份氮化硅、6份碳化硼、2份强氧化铝与8份醋酸钾混合均匀,升温至100℃,保温50min,保温的过程不停搅拌,然后加入6份含氢硅油和1份双马来酰亚胺混合均匀,升温至135℃,保温20min,抽真空15min,降温至70℃,加入6份聚乙烯磺酸和1份环氧树脂混合均匀,升温至140℃,保温
25min,于850r/min转速搅拌1h,冷却至室温,然后加入5份甲基四氢苯酐混合均匀,升温至
80℃,保温3h,冷却至室温,加入4份甲基硅油和物料a混合均匀,于850r/min转速搅拌
20min,抽空脱气泡,冷却至室温得到补强改性助剂。
[0044] 耐热填充层的原料按重量份包括:聚苯乙烯共聚物弹性体50份、环氧树脂20份、氧化镁9份、硅烷偶联剂KH‑550 1份、SG3型的PVC树脂40份、偏苯三酸三辛10份、对苯二甲酸二辛酯8份、纳米碳酸2份、聚乙烯蜡9份、ACR抗冲改性剂2份、双酚A2份、纳米硫酸钡1份、硅酮粉体2份。
[0045] 总屏蔽层的原料按重量份包括:高密度聚乙烯70份、聚丙烯20份、氢氧化铝25份、硬脂酸3份、十六酸甲酯7份、棕榈酸异丙酯3份、炭黑14份、酚醛树脂9份、十溴二苯乙烷3份、三氧化二锑1份、二甲基硅油2份。
[0046] 对比例1
[0047] 与实施例1的电缆结构相同,唯有不同的是,外护套层的原料不同。
[0048] 对比例2
[0049] 与实施例1的电缆结构不同,唯有相同的是,外护套层的原料相同。
[0050] 对实施例1‑3和对比例1‑2制得的产品进行耐热和绝缘性能测试,结果如下表所示。
[0051]
[0052] 由上表可知:
[0053] 本实用新型的充电桩使用的新能源电缆由内至外依次设置耐热填充层、内护套层、总屏蔽层和外护套层,耐热填充层内设有若干个动力线芯导体,动力线芯导体的外周设有动力线芯绝缘层,耐热填充层内设有若干个充电连接确认线芯绝缘层,充电连接确认线芯的外周设有充电连接确认线芯绝缘层,耐热填充层内还设有若干个控制线芯导体,控制线芯导体的外周设有控制线芯绝缘层,控制线芯绝缘层的外周设有控制线芯屏蔽层,控制线芯屏蔽层的外周设有控制线芯内衬层,控制线芯绝缘层与控制线芯屏蔽层之间设有控制线芯填充层,如此设置,保证了电缆使用时内部线路不会相互干扰,提高了电缆工作的稳定性和安全性,另外,外护套层的原料中,添加的补强改性助剂通过将氨基甲酸酯、丙烯酸丁酯和过氧化苯甲酰混合均匀,然后升温保温,接着加入聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂KH‑550、二乙基次膦酸铝和多聚磷酸铝混合均匀,搅拌,调节pH,然后升温,保温,洗涤后真空中干燥至恒重,冷却至室温,然后加入二乙基次膦酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌混合均匀,搅拌,升温,保温,冷却至室温得到,以氨基甲酸酯、丙烯酸丁酯和聚乙烯吡咯烷酮作为耐热性单体主料,以二乙基次膦酸铝、多聚磷酸铝、瓷化粉、纳米氢氧化铝、三氧化锑和硼酸锌作为耐热填料,以过氧化苯甲酰作为引发剂,以硅烷偶联剂KH‑550作为接枝改性剂,实现了耐热填料和耐热性单体主料接枝结合,实现了耐热填料对耐热性单体主料的耐热性能补强,运用到本实用新型的外护套层的制备中,能够有效提高外护套层的耐热性能。另外通过将氮化硅、碳化硼、强氧化铝与醋酸钾混合均匀,升温,保温,保温的过程不停搅拌,然后加入含氢硅油和双马来酰亚胺混合均匀,升温,保温,抽真空,降温,加入聚乙烯磺酸和环氧树脂混合均匀,升温,保温,搅拌,冷却至室温,然后加入甲基四氢苯酐混合均匀,升温,保温,冷却至室温,加入甲基硅油混合均匀,搅拌,抽空脱气泡,冷却至室温得到,以环氧树脂作为基础树脂,以聚乙烯磺酸、含氢硅油和双马来酰亚胺作为有机改性助剂,以氮化硅、碳化硼、强氧化铝与醋酸钾作为绝缘填料,通过有机改性助剂对绝缘填料的表面改性,实现了绝缘填料表面的羟基与有机改性助剂不饱和键的结合,并在甲基四氢苯酐的固化作用下,运用到本实用新型的外护套层的制备中,实现了将氮化硅、碳化硼、强氧化铝与醋酸钾绝缘填料的优异绝缘性能补强到了该外护套层中,实现了对外护套层绝缘性能的补强作用。
[0054] 其中,耐热填充层以聚苯乙烯共聚物弹性体、环氧树脂、氧化镁、硅烷偶联剂KH‑550、SG3型的PVC树脂、偏苯三酸三辛、对苯二甲酸二辛酯、纳米碳酸、聚乙烯蜡、ACR抗冲改性剂、双酚A、纳米硫酸钡和硅酮粉体为原料,以聚苯乙烯共聚物弹性体、环氧树脂和SG3型的PVC树脂作为耐热树脂基料,并添加硅烷偶联剂KH‑550和ACR抗冲改性剂作为接枝改性剂,并加入氧化镁、偏苯三酸三辛、对苯二甲酸二辛酯、纳米碳酸、聚乙烯蜡、双酚A、纳米硫酸钡和硅酮粉体为助剂,接枝到树脂基的羟基上,实现了接枝补强改性,有效提高了耐热填充层的耐热性能。
[0055] 而总屏蔽层以高密度聚乙烯、聚丙烯、氢氧化铝、硬脂酸、十六酸甲酯、棕榈酸异丙酯、炭黑、酚醛树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑和二甲基硅油为原料,以高密度聚乙烯。聚丙烯、棕榈酸异丙酯和酚醛树脂为原料来保证屏蔽层的抗放电性能,起到很好的绝缘性,而氢氧化铝、炭黑、十溴二苯乙烷、三氧化二锑和二甲基硅油等作为助剂可以保证整个屏蔽层的耐热和绝缘性,以满足充电桩使用环境下的电缆耐热和绝缘性能需求。
[0056] 以上内容不能认定本实用新型具体实施只局限于这些说明,对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

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