本發(fā)明屬于電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)光充電樁電纜及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前市場上的電動汽車充電樁電纜都是用于連接充電樁或車載電源供給電動汽車充電的多芯結(jié)構(gòu)電纜，此絕緣護(hù)套材質(zhì)一般為TPE(熱塑性彈性體)，護(hù)套顏色一般為黑色或橙色，僅用于充電傳輸?shù)妮d體，沒有充電提醒和警示的功能，特別在夜間充電電纜盤繞在地上很不容易被人發(fā)現(xiàn)而絆倒行人，而且容易因絆倒拖拽力損壞充電槍和充電連接裝置。其次，此種電纜在使用中不容易被電動汽車車主發(fā)現(xiàn)其是否在使用，使車主很難選擇在哪進(jìn)行充電。并且此種電纜采用TPE材質(zhì)存在彎曲性差，容易開裂的風(fēng)險。所以，我們需要研發(fā)一款在使用過程中能夠充電提醒和警示作用，彎曲性能好，性價比高，使用壽命長的發(fā)光充電樁電纜。
申請?zhí)枮?01310173330.6的中國申請專利公開了一種電纜，其中電纜包括線芯，電纜的外側(cè)噴涂有熒光材料，但是在長期使用過程中，熒光材料容易脫落，起不到發(fā)光效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種具有充電提醒和警示作用的發(fā)光充電樁電纜及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種發(fā)光充電樁電纜，包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的纜芯及護(hù)套層，所述的纜芯由透明麥拉膠帶繞包，所述的纜芯中設(shè)有發(fā)光線，所述的護(hù)套層為透明護(hù)套層。透明麥拉膠帶一方面具有透光性，另一方面使成纜后的線芯圓整不松散，也防止押出護(hù)套時膠料陷入線芯縫隙中。
所述的發(fā)光線包括兩個電極和置于兩電極之間的發(fā)光材料，兩電極間通電后，產(chǎn)生電場，發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞電極，出現(xiàn)電離并發(fā)生能級躍遷而導(dǎo)致發(fā)光。
所述的電極由若干直徑為0.1±0.05mm的銅絲螺旋纏繞制成，所述的發(fā)光材料是在PCTFF塑料中添加納米氧化鋅，制備成塑料母粒，再在其中加入摻雜錳離子的硫化鋅形成。
所述的纜芯包括3根用于傳輸電能和接地保護(hù)的線芯和3根發(fā)光線，3根所述的發(fā)光線均勻分布在3根所述的線芯的外圍。
所述的線芯包括導(dǎo)體和包裹該導(dǎo)體的絕緣層，所述的導(dǎo)體采用符合IEC 60228標(biāo)準(zhǔn)中的第6類銅導(dǎo)體，所述的導(dǎo)體的橫截面積為2.5±0.2mm2，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為140/0.15。
所述的纜芯間隙填充有尼龍絲，不但能夠使電纜結(jié)構(gòu)更加圓整。而且電纜在使用彎曲過程中能有效減小線芯與線芯之間、線芯與發(fā)光線的摩擦力，防止損壞線芯和發(fā)光線皮。而且尼龍絲具有高柔軟性，極佳的彈性記憶力，彎折恢復(fù)力等優(yōu)點，使得電纜的彎曲恢復(fù)效果更加明顯。
所述的護(hù)套層由聚醚型熱塑性聚氨酯制成，并擠包在所述的透明麥拉膠帶外側(cè)。聚醚型熱塑性聚氨酯是透明的，使得發(fā)光線產(chǎn)生的光可以穿透護(hù)套層。而且材料具有較高的機(jī)械性能、耐磨、耐油、耐候、抗紫外線、耐熱水、耐寒、抗撕裂等性能。很好的解決了電纜長時間在戶外使用耐惡劣的環(huán)境的能力。
所述的絕緣層使用高溫硫化硅橡膠，以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補(bǔ)強(qiáng)填料、硫化劑，在加熱加壓下硫化成彈性體，硬度為60±5A，保證了電纜的柔軟性，可耐180℃高溫和-50℃低溫，在-50℃環(huán)境中依然能彎曲不開裂，保證了充電樁建設(shè)在嚴(yán)寒地區(qū)能正常安全使用。
一種發(fā)光充電樁電纜的制備方法，用于制備上述的電纜，包括以下步驟：
(1)將3根線芯和3根發(fā)光線用透明麥拉膠帶繞包形成纜芯，3根發(fā)光線均勻布置在3根所述線芯的外圍；3根線芯和3根發(fā)光線采用退扭絞合一次成纜形成纜芯，成纜節(jié)徑比為30～40，所述的在所述的纜芯外采用重疊繞包的方式繞包透明麥拉膠帶，繞包角為25～40度。
(2)在所述的透明麥拉膠帶外側(cè)擠包一透明護(hù)套層。采用退扭絞合成纜后，線芯沒有回彈應(yīng)力，可以保證成纜圓整度和成纜直徑的準(zhǔn)確性。
發(fā)光充電樁線纜工作原理：當(dāng)充電槍插入電動汽車充電端口，線芯用于傳輸交流電流供電動汽車充電，給發(fā)光線提供交流電壓，其發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞發(fā)光中心，出現(xiàn)電離并發(fā)生能級躍遷而導(dǎo)致發(fā)光，其繞包的為透明透明麥拉膠帶，護(hù)套層為透明聚醚型熱塑性聚氨酯，所以發(fā)光源所產(chǎn)生的光線能被看到。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的發(fā)光充電樁電纜采用線芯與發(fā)光線一起成纜繞包透明麥拉和擠出透明護(hù)套層的制造工藝使得發(fā)光充電樁電纜在使用過程中能夠發(fā)光。這樣電纜在給電動汽車充電時，其電纜就會發(fā)光，起到充電提醒和警示的作用，特別在夜間充電時不會引起不被察覺的原因而絆倒行人，同時也降低了因絆倒拖拽力損壞充電槍和充電連接裝置的風(fēng)險。也提高了電動汽車車主第一時間發(fā)現(xiàn)哪些充電樁在閑置和正在使用，方便其選擇充電，這樣就大大節(jié)約了車主的尋找閑置充電樁的時間，并且也降低了電纜被破壞的風(fēng)險，也提高了充電樁的整體使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1—導(dǎo)體，2—絕緣層，3—發(fā)光線，4—尼龍絲，5—透明麥拉膠帶，6—護(hù)套層。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本申請實施例提供的發(fā)光充電樁電纜，包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的纜芯及護(hù)套層，纜芯由透明麥拉膠帶繞包，纜芯包括3根用于傳輸電能和接地保護(hù)的線芯和3根發(fā)光線，3根發(fā)光線均勻分布在3根線芯的外圍。護(hù)套層為透明護(hù)套層。透明麥拉膠帶一方面具有透光性，另一方面使成纜后的線芯圓整不松散，也防止押出護(hù)套時膠料陷入線芯縫隙中。
發(fā)光線包括兩個電極和置于兩電極之間的發(fā)光材料，兩電極間通電后，產(chǎn)生電場，發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞電極，出現(xiàn)電離并發(fā)生能級躍遷而導(dǎo)致發(fā)光。電極由18直徑為0.1±0.05mm的銅絲螺旋纏繞制成，當(dāng)然，也可以為其他數(shù)量的銅絲，發(fā)光材料是在PCTFF塑料中添加納米氧化鋅，制備成塑料母粒，再在其中加入摻雜錳離子的硫化鋅形成。
線芯包括導(dǎo)體和絕緣層，導(dǎo)體采用符合IEC 60228標(biāo)準(zhǔn)中的第6類銅導(dǎo)體，導(dǎo)體的橫截面積為2.5mm2，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)為140/0.15，即該導(dǎo)體由140根直徑為0.15mm的單絲制成。
本申請一可選實施例中，纜芯間隙填充有尼龍絲，不但能夠使電纜結(jié)構(gòu)更加圓整。而且電纜在使用彎曲過程中能有效減小線芯與線芯之間、線芯與發(fā)光線的摩擦力，防止損壞線芯和發(fā)光線皮。而且尼龍絲具有高柔軟性，極佳的彈性記憶力，彎折恢復(fù)力等優(yōu)點，使得電纜的彎曲恢復(fù)效果更加明顯。
本申請優(yōu)選實施例中，護(hù)套層由聚醚型熱塑性聚氨酯制成，并擠包在透明麥拉膠帶外側(cè)。聚醚型熱塑性聚氨酯是透明的，使得發(fā)光線產(chǎn)生的光可以穿透護(hù)套層，而且材料具有較高的機(jī)械性能、耐磨、耐油、耐候、抗紫外線、耐熱水、耐寒、抗撕裂等性能。很好的解決了電纜長時間在戶外使用耐惡劣的環(huán)境的能力。
本申請一可選實施例中，絕緣層使用高溫硫化硅橡膠，以高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補(bǔ)強(qiáng)填料、硫化劑等，在加熱加壓下硫化成彈性體，硬度為60±5A，保證了電纜的柔軟性，可耐180℃高溫和-50℃低溫，在-50℃環(huán)境中依然能彎曲不開裂，保證了充電樁建設(shè)在嚴(yán)寒地區(qū)能正常安全使用。
發(fā)光充電樁線纜工作原理：當(dāng)充電槍插入電動汽車充電端口，線芯用于傳輸交流電流供電動汽車充電，給發(fā)光線提供交流電壓，其發(fā)光材料中的電子在電場作用下碰撞發(fā)光中心，出現(xiàn)電離并發(fā)生能級躍遷而導(dǎo)致發(fā)光，其繞包的為透明透明麥拉膠帶，護(hù)套層為透明聚醚型熱塑性聚氨酯，所以發(fā)光源所產(chǎn)生的光線能被看到。
本申請的實施例還提供一種用于制備發(fā)光充電樁電纜的方法，包括以下步驟：
(1)將3根線芯和3根發(fā)光線用透明麥拉膠帶繞包形成纜芯，3根發(fā)光線均勻布置在3根所述線芯的外圍；3根線芯和3根發(fā)光線采用退扭絞合一次成纜形成纜芯，成纜節(jié)徑比為30～40，在所述的纜芯外采用重疊繞包的方式繞包透明麥拉膠帶，繞包角為25～40度。
(2)在所述的透明麥拉膠帶外側(cè)采用擠管式工藝擠包一透明護(hù)套層，擠管式工藝擠出速度快；生產(chǎn)時操作簡單，偏芯調(diào)節(jié)容易；配模方便，同一套模具可以利用調(diào)整拉伸比的辦法，擠制不同尺寸的護(hù)套；塑料經(jīng)拉伸后發(fā)生“定向”作用，特別對結(jié)晶性高聚物，結(jié)果使塑料機(jī)械強(qiáng)度提高；護(hù)套厚薄容易控制；在某些特殊要求中可以擠包得很松，在纜芯外形成一個松包的空心管。
本發(fā)明的發(fā)光充電樁電纜采用線芯與發(fā)光線3一起成纜繞包透明麥拉和擠出透明護(hù)套層的制造工藝使得發(fā)光充電樁電纜在使用過程中能夠發(fā)光。這樣電纜在給電動汽車充電時，其電纜就會發(fā)光，起到充電提醒和警示的作用，特別在夜間充電時不會引起不被察覺的原因而絆倒行人，同時也降低了因絆倒拖拽力損壞充電槍和充電連接裝置的風(fēng)險。也提高了電動汽車車主第一時間發(fā)現(xiàn)哪些充電樁在閑置和正在使用，方便其選擇充電。這樣就大大節(jié)約了車主的尋找閑置充電樁的時間，并且也降低了電纜被破壞的風(fēng)險，也提高了充電樁的整體使用壽命。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。