环保型电动汽车充电电缆的结构设计与关键工艺控制

 

施爱伟

 

 

摘要：随着人们环保意识的增强，以及环保节能技术的不断提高，绿色环保技术应用到生活的方方面面。电动汽车在中国乃至全球都有着巨大的市场潜力,电动汽车充电电缆吸引了各大电缆生产厂家的关注。本文主要介绍了电动汽车充电用电缆的结构设计、材料选择、生产工艺控制和相关性能测试。为了满足实际工作要求,该电缆具有直流充电和交流充电两种规格,而且还具有耐高低温、耐臭氧、耐紫外线、耐酸碱化学腐蚀及使用寿命长等优点。

关键词：充电电缆；环保；电动汽车

 

一、电缆结构设计

对于电缆结构的设计，主要是从总体结构、导体结构、绝缘结构、填充和绕包袋、屏蔽结构、信号控制线性保护层与内护套及外护套结构六个方面的设计进行分析的。

（一）总体结构

电缆设计的总体结构就是其大致结构，简单来说就是其必需结构。主要包括：动力线芯导体及绝缘体、填充、阻燃型绕包袋、内护套、编织总屏蔽、信号控制线芯导体及屏蔽层与保护层、外护套等结构，都是电缆的必需结构。

（二）导体结构

电缆在使用过程中经常会发生移动及弯曲，导体十分容易因受损而影响使用。因此，环保电动机车充点电缆的导体应尽量使用易移动弯曲且耐受性较高的材料，并通过对导体节径比的控制，进一步提高导体结构的稳定性。

（三）绝缘结构

充电电缆最重要的是要保证其安全性，严防漏电等危险情况出现，这就对其绝缘结构提出了较高的要求。对于金属电缆，要用绝缘材料对其进行包裹。目前，公认绝缘性能最佳的绝缘材料是TPE。该种绝缘材料是在传统绝缘材料的基础上经过加工的新型绝缘材料，其绝缘性能及弹性性能较传统绝缘材料都有了较大程度的提高。

（四）填充和绕包袋

填充和绕包袋的作用主要是维持充电电缆的稳定性及安全性，因此，其大多使用阻燃型材料。其外，由于绕包袋结构与编织屏蔽线头结构的位置较近，因此绕包袋结构的结实程度应较高，以防被线头刺破。

（五）屏蔽结构

屏蔽结构的主要功能是屏蔽外界电磁波对内部电信号传播的干扰，目前，屏蔽结构大都采用的是镀锡铜丝作为屏蔽材料，该材料屏蔽效率及稳定性都较高，能够更进一步的提高环保电动汽车的安全性。

（六）信号控制线性保护层与内护套及外护套结构

信号控制线性保护层与内护套及外护套结构主要功能是对电缆各个充电线及其他结构进行保护，是最重要的保护结构，因此，其通常采用上文所提到的TPE材料。

 

二、充电电缆的关键工艺控制

    充电电缆最重要的是要保证其安全性，而与其安全性联系最紧密的结构就是绝缘结构以及各个保护层结构，因此，其关键工艺就是其绝缘工艺及保护层工艺。在目前，上文所提到的新型材料TPE已在我国被广泛认可及使用，该材料有着较高的物理机械性能，其热塑稳定性也较高，相对于传统材料而言，其不需要经过硫化，只需经过简单的加工即可投入使用。既节省了一定的成本，又防止了硫化过程中某些有害气体的排放。目前，对于TPE材料的加工主要使用挤出工艺进行，并且对该材料各个地方的温度进行控制。这样加工出的TPE材料，不仅外观优美，而且其综合性能也更加高，更能满足环保电动汽车的充电需求。