多功率電力傳輸彈性電纜織帶的結構設計及性能

中圖分類號：TS105.3 文獻標志碼：A 文章編號：1009-265X（2025）08-0117-09

近年來，柔性智能可穿戴設備的快速發展催生了其對多模塊化應用的需求，進而對電力傳輸提出了更高的要求。隨著集成模塊數量的增加，供電系統變得愈加復雜，不同模塊對電力傳輸線纜的性能和規格也呈現出多樣化的需求[1]。因此，設計一種能夠高效適應多模塊應用場景的電力傳輸線纜成為確保設備穩定、可靠運行的關鍵環節。目前，紡織電力電纜作為一種多線排布形式的電力傳輸方案，在智能可穿戴設備中展現巨大應用潛力[2]。已有研究通過優化導電紗線的數量與排布[3]、結合柔性編織技術[4]以及引入金屬纖維嵌入結構[5]等方法，顯著提升了電纜的電學性能和穿戴舒適性。然而，這些方法在應對復雜工作環境和多功率傳輸需求時，仍然存在形變適應性不足、功率靈活分配能力欠缺等局限。傳統的電力電纜方案在滿足彈性與多功率傳輸需求方面也面臨諸多挑戰，難以有效應對現代多模塊應用場景的復雜電力傳輸要求[6。為實現電纜的彈性與功率傳輸的靈活適配，常見的思路是采用導線平鋪的方式制備扁平化的電纜織帶[7]目前，電纜織帶的織制主要采用編織和機織兩種工藝，然而，這兩種工藝中按照將圓柱形金屬絲以疊加或直接嵌入織物的方式進行加工，會導致電纜織帶的整體剛性增加，影響其柔軟度與服用舒適性[8]此外，不同數量和形式的金屬導體引人對織帶結構整體性能的具體影響仍有待進一步研究[9]

導線數量的變化導致電纜織帶結構及上機工藝的復雜性增加，在多導線平鋪結構中，隨著導線數量增加，如何在不犧牲電纜織帶柔軟性的前提下保持其穩定性和一致性，成為了設計與工藝上的重要難題[10]。基于此，本文針對柔性智能可穿戴設備在復雜工作環境下的多功率傳輸需求，采用銅絲/彈力絲包纏導電紗，結合有梭織機成形技術，擬設計一種具有高彈性和多線擴展能力的電纜織帶，并基于并聯電阻定理，探討導線數量、材料組合與電纜織帶性能之間的電阻協同優化機制，評價電纜織帶的結構和電力傳輸性能。

相比傳統工藝，本文所提出的方案不僅在復雜工作環境中具有更高的穩定性和形態一致性，還可滿足多功率傳輸的適配需求。通過材料與結構的協同優化，該方案可為電纜織帶的設計理論提供支持，并為柔性智能可穿戴設備的未來應用提供設計參考。

實驗設計及測試評價

1. 1 傳輸導線的結構設計與制備

1. 1.1 結構設計

為突破傳輸導線的低伸長性限制，提出了一種基于螺旋結構化的新型彈性導電包纏紗的設計方案，該方案將金屬絲螺旋纏繞于彈性氨綸芯絲表面，使導電紗兼具導電性與彈性。傳統包纏紗多為柔性差異較小的纖維組合[]，而金屬絲與氨綸芯絲之間的剛性差異顯著，直接包纏容易導致結構不穩定和表面不均勻。這種螺旋包纏結構設計則有效解決了這一問題，能有效緩解兩組紗線因剛性差異而帶來的結構應變集中問題，使金屬絲均勻分布在氨綸芯絲表面，保證了在拉伸狀態下導電路徑的連續性和紗線結構的穩定性。圖1顯示了該彈性包纏導電紗的結構示意圖與實物圖。

圖1彈性包纏導電紗的螺旋結構示意圖與實物圖 Fig.1Schematic diagram and physical image of the spiral structure of elastic wrapped conductive yarn

1. 1. 2 制備材料

實驗主要材料為銅絲漆包線和氨綸長絲，具體規格如下：銅絲漆包線（8股 ×0.06mm ，金杯電工股份有限公司），氨綸長絲（124.4tex，INVISTA纖維有限公司）。以上材料的選擇綜合考慮了其導電性能、彈性表現以及在織帶結構中的加工適應性，旨在確保織帶在實際應用中既具備優異的傳輸性能，又具有良好的柔軟性。實驗使用彈性伸長超過 400% 的124.4tex氨綸作為芯紗[12]，線電阻約 0.83Ω/cm 的銅絲漆包線為導電材料，采用雙錠包纏機將銅絲漆包線分別以S捻向、Z捻向螺旋纏繞于氨綸絲表面，制成彈性包纏導電紗。其中， 5m/min 的卷繞速度和0.35的牽伸比確保了包纏的均勻性和緊密度。同時，包纏捻度設置為上錠子300捻 '_m ，下錠子270捻 /_m ，其合適的捻度有助于形成穩定的螺旋結構，增強導電紗的機械穩定性。

1. 2 彈性電力電纜織帶的結構設計與制備

1. 2. 1 結構設計

針對可穿戴設備中電纜織帶的特點與應用，基于扁平化設計思路，使彈性導電包纏紗在織物內平行排列不產生交叉堆疊，設計了一種單層組織與管狀三層組織交替排列的復合織物。將紗線排列緊密、結構穩定的平紋組織作為織帶單層組織的基礎組織，其作用是在復合織物中實現三層組織的固定與連接。管狀三層組織的表層、中層和里層也均采用平紋組織作為基礎組織，如圖2（a）所示。表、中、里經緯紗的排列比和投緯比均為 1：1：1 ，各層間紗線平行排列，無接結點，通過兩側單層平紋組織連接，中間層導電紗被夾緊固定且不外露，提升了外觀美感、接觸舒適性和耐磨性，同時增強了導電紗的束縛性，防止無序收縮現象。整個設計使織帶在機械應變下保持結構穩定和高回復性，圖2（b）為電纜織帶的結構示意圖。

圖2電纜織帶的基礎組織圖和結構示意圖Fig.2Basic weave diagram and structuralschematic of cablewebbing

由于在織造過程中采用了彈性伸長比不同的兩種經紗，為避免因送經量和回縮量不同導致織帶外觀出現翹曲的現象，采用雙經軸劍桿織機織制電纜織帶（見圖3）。在上機過程中，將兩種經紗分別固定在獨立的經軸上，結合差異化分組經紗張力調節技術，精確控制彈性經紗的上機拉伸比或送經量。

圖3雙經軸劍桿織機外觀結構示意圖 Fig.3Schematic diagram of the external structure of a double-warp rapier loom

電纜織帶的上機工藝參數如下：鋼笳型號為79齒 /10cm ，上機緯密設為80根 /10cm ，織帶幅寬為1.3cm ，送經比設置為 1.1：1 （導電紗：彈力紗），彈力紗的張力范圍為 75～80cN ，導電紗的張力范圍為 95～100cN 。同時為了使兩種經紗的彈性伸長能夠維持在一個平衡狀態，織造過程中張力檢測器在檢測到經紗張力大于 80cN （或 100cN ）時，分別自動送經，使導電紗在電纜織帶內部的彈性回復與彈力經紗的回復保持同步。

1. 2.2 制備材料

為賦予電纜織帶適當的彈性與柔軟性，使用直徑為 0.5mm 的彈力紗作為經紗。緯紗采用 96F 的滌綸網絡絲，主要是由于其優異的蓬松性可增強電纜織帶的柔軟度與舒適性，且其周期性的網絡點結構在電纜織帶表面形成均勻覆蓋，能夠有效掩蓋導電紗的凸起和外露部分。

1. 2.3 配置設計

據統計，目前市場上在售的可穿戴服裝，如發熱圍巾、電加熱背心等，其內置的電池功率大約為 。根據T/CNTAC24—2018《電加熱服裝》的規定，電加熱服裝的電氣部件額定電壓應小于 12V ，空載電壓小于 15V 。同時，GB31241—2022《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全技術規范》規定，鋰電池內部導線的規格應滿足 0.2Amlt;3.0 A。基于這些行業標準和市場要求，本文方案在設計時充分考慮了最大電壓和電流的傳輸能力，通過合理配置導線數量來傳輸所需功率，并盡可能降低電壓降，從而實現高效穩定的電力傳輸。

為實現電纜織帶的多線布展技術，本文根據某柔性智能可穿戴設備的不同電力傳輸需求，通過控制電纜織帶內傳輸導線的根數，以調節電纜織帶的整體電阻，從而滿足設備各部分所需的不同功率要求（見表1，來源：T/CNTAC24—2018《電加熱服裝》）。該方案旨在改變導線數量，優化電力傳輸路徑，實現多功率的精準分配，確保各部分電氣部件在額定電

表1某特定柔性智能可穿戴設備在不同功率需求下的電力傳輸要求

Tab.1Power transmission requirements for a specific flexible smart wearable device under different power requirements

壓和電流條件下高效工作，滿足柔性智能可穿戴設備的復雜電力傳輸需求。

圖4為含有4根傳輸導線的電纜織帶進行電力傳輸的電路示意圖 （R，R₁ 分別代表1根銅絲漆包線的電阻和1根導電紗的電阻），根據并聯電路的電阻計算公式（1），可得電纜織帶總電阻為：

式中： R₁、R₂、R_n 均為電纜織帶中的導電紗電阻， Ω 。根據電路理論中的并聯電阻計算公式（1）可得，導電紗數量的增加將引入更多并聯路徑。

圖4電纜織帶進行電力傳輸時的電路示意圖 Fig.4Circuit schematic for power transmission using cable webbing

通過包纏工藝參數得出每根包纏導電紗上所纏繞銅絲漆包線的螺旋長度，根據式（2）計算織帶每線電阻，即單位長度電纜織帶中所使用的導電紗電阻。

式中： R_? 為一根導電紗的電阻， Ω/m;ρ 為銅絲漆包線的電阻率， Ω?m;L₁，L₂ 分別對應為S捻向和Z捻向包纏的一股銅絲漆包線螺旋長度， m;S 為一股銅絲漆包線的橫截面積， m²;n 為銅絲漆包線的股數。

因此，根據單位長度電纜織帶中所使用的導電紗電阻 R_☉ 為 1.03Ω/m 。為了滿足特定柔性智能可穿戴設備的不同電力傳輸要求，根據特定設備對電纜織帶電阻和壓降的設計需求，結合式（3）和式（4）計算所需的導電紗根數，分別為 N=4，N=6 和N=8 。

式中： R_☉*1 為某特定可穿戴設備所要求的電纜織帶電阻， Ω/m N 為彈性包纏導電紗根數； R_☉#?2 為滿足壓降所計算的電纜織帶電阻， Ω/m;U_F|H 為某種特定可穿戴設備所要求的最大電壓降； I 為某種特定可穿戴設備傳輸功率額定電流，A。

基于前期實驗，當導電紗數量為8根時，電纜織帶外觀平整，彈性表現優異。本文的實驗設計方案是以織物為基準，織物的結構設計和其他上機工藝保持不變，著重研究通過調整導電紗根數，分析如何在滿足柔性、外觀和伸長率要求的基礎上，優化電力傳輸性能。為了驗證該方案的可行性和穩定性，分別制備了3種不同根數的電纜織帶，包括4線電纜織帶、6線電纜織帶以及8線電纜織帶，每種類型均制備了3條樣品，以確保實驗數據的可靠性和重復性。

雖然可以通過調整導電紗根數來調節電纜織帶的電阻，進而實現功率的精準分配，但導線根數的變化會對整個織造工藝提出更高的要求。具體而言，在幅寬和上機設置緯密不變的情況下，導電紗的數量從8根減少至6根、4根時，這種變化會破壞原有的工藝適配性，從而引起電纜織帶中各紗線之間的應力重新分配，導致導電紗與經紗彈力紗之間的伸縮回復性差異增大，最終會出現電纜織帶外觀不良或彈性降低的問題。因此，為減小因根數變化帶來的伸縮性能差異，本文選擇在傳輸導線為4根和6根時，電纜織帶的單層組織部分采用直徑 0.5mm 的經紗，管狀三層組織部分采用直徑 0.3mm 的經紗，并且控制兩種經紗彈力紗相同的上機張力。針對這種紗線配置下的4線電纜織帶和6線電纜織帶，同樣分別制備了3條樣品，以確保實驗結果的可靠性和重復性。

1.3 形態外觀測試

為清晰觀察不同傳輸導線根數的電纜織帶表面平整度，使用HDMI200C-B型電子顯微鏡對不同傳輸導線根數的電纜織帶進行表面形態觀察

1. 4 力學性能測試

根據《FZ/T60021—2021織帶產品物理機械性能試驗方法》標準，測試不同傳輸導線根數的電纜織帶定力伸長量。使用YG026MB-250多功能電子織物強力儀，拉伸速度設為 100mm/min ，測量彈性織帶在 20N 負荷下的伸長率。試樣長度為 100mm ，每條電纜織帶在不同位置測試5次，結果取平均值，伸長率按公式（5）計算：

式中： ε 為伸長率， %?L₁ 為達到 20N 時電纜織帶的長度， cm;L₀ 為電纜織帶在自然伸直狀態下的長度，cm;ΔL 為達到預張力時電纜織帶的長度， cm 。

1.5 電學性能測試

1.5.1 電阻測試

為比較不同傳輸導線根數對電纜織帶電阻的影響，在空氣濕度為 55% 室溫為 20^°C 的環境中，使用安捷倫34970A電阻測試設備對相同長度的電纜織帶進行電阻測試。每條電纜織帶測量5次，結果取平均值。

1.5.2 電壓降測試

為探究不同傳輸導線根數的電纜織帶在不同電流梯度下的電壓衰減，在空氣濕度為 55% 室溫為 20% 的環境中，采用電子負載儀恒定電流模式，將電纜織帶作為電源與負載間的傳輸線。電源電壓分別設為5、9、12V，電流以0.5A為梯度，分別記錄每條電纜織帶在不同功率下及在不同負荷下（0、10、20N）的電壓降。每條電纜織帶在每個電流梯度下進行3次測試，取平均值作為最終結果。

2 結果與分析

2.1 形態外觀

圖5顯示了不同傳輸導線根數電纜織帶的表面形貌。從圖5中可以看出，導電紗根數對電纜織帶的外觀形態有顯著影響，主要體現在紗線張力分布的均勻性及結構穩定性方面。當導電紗根數減少至4根時，由于經紗張力分布不均勻，兩種經紗之間的伸縮平衡被破壞，導電紗在拉伸和回彈過程中對織帶整體形態的支撐性減弱，而彈力紗在高張力下的恢復能力不足，導致電纜織帶表面出現波紋狀褶皺。相比之下，6線電纜織帶的表面雖然較為平整，但仍存在一定程度的外觀不良。這表明隨著導電紗數量的增加，雖然紗線張力分布有所改善，使得導電紗與彈力紗之間的伸縮回復性差異減小，結構穩定性有所增強，但這一調整并未完全消除織帶外觀的不平整性。

圖5不同傳輸導線根數的電纜織帶實物圖 Fig.5Physical images of cable webbing with different numbers of transmission wires

圖6展示了改變紗線配置后電纜織帶的表面形貌。如圖6所示，改善后的4線電纜織帶表面波浪狀起伏顯著減少，紋理更加均勻，而6線電纜織帶在改善后表面基本平整，無明顯褶皺。這是由于，兩種不同直徑彈力紗的應用增強了電纜織帶的支撐力，平衡了彈性恢復能力，有效緩解了因導電紗根數減少帶來的伸縮不均問題，從而確保了電纜織帶在高張力拉伸或回彈作用下的形態穩定性，展現出更理想的平滑外觀。

圖6不同傳輸導線根數的電纜織帶實物圖（改善后） Fig.6Physical images of cable webbing with different numbers of transmission wires（after improvement）

2.2 力學性能

圖7（a）展示了3種不同傳輸導線根數制備的電纜織帶平均伸長率。從圖7中可以看出，導電紗根數對電纜織帶的伸長率有顯著影響，這是因為導電紗根數的增加提高了電纜織帶的承載能力，使得電纜織帶的整體剛度增大。在外力作用下，增加的導線數量使得分配在每根導線之間的載荷變得更加均勻，單根導線的負荷減小，從而減少了導線間的相對位移和拉伸狀態下的形變。因此，電纜織帶的彈性減弱，整體伸長率降低。然而，隨著導線數量的增加，電纜織帶的彈性回復率逐漸提高（見圖7（b）），表明其在受力后的形變更易恢復至原始狀態。其中，4線電纜織帶因導線數量較少，張力分布不均，導致不可逆變形較多，彈性回復率最低；而導線數量較多的電纜織帶則通過更加穩定的結構顯著提升了回復性能，表現出更強的形變恢復能力和穩定性。

圖7不同傳輸導線根數的電纜織帶平均伸長率和彈性回復率Fig.7Average elongation rate and elastic recovery rate of cable webbing with varying numbers of transmission wires

圖8顯示了在不同傳輸導線根數及經紗配置條件下的電纜織帶平均伸長率。8線電纜織帶在使用0.5mm 經紗制備下的彈性伸長率已達到較優表現（見圖7（a）），因此不再需要調整其經紗配置進行對比。相比之下，4線和6線電纜織帶在減少根數后外觀發生了變化，因此，選擇將這兩者在 0.5mm 與0.5mm+0.3mm 的制備條件下進行伸長率對比，旨在觀察改變經紗配置后是否存在伸長率降低的現象。對比可以看出，采用不同直徑的經紗配置降低了織帶的伸長率，這是因為經紗復合配置增大了紗線間的緊密程度，該結構在拉伸過程中增強了整體的抗形變能力，從而缺乏一定的彈性延展性，降低了電纜織帶的整體伸長率。然而，盡管經紗復合配置的電纜織帶在伸長率上較單獨使用 0.5mm 經紗的織帶更低，但其仍具有優異的彈性和平滑外觀，達到了較佳的平衡。

圖8不同導電紗根數和不同經紗配置條件下的電纜織帶平均伸長率

Fig.8Average elongation rate of cable webbing under different conductive yarn counts and different warp yarn configurations

2.3 電學性能

2.3.1 電阻

表2展示了在自然伸直狀態下，3種不同導電紗根數（4、6和8根）電纜織帶的單位電阻實際測量值、理論值及其平均差異百分比。平均差異百分比越大，則實際測量值越低于理論要求值，更符合表1中規定的電力傳輸要求。結果表明，隨著導電紗根數的增加，電纜織帶的單位電阻顯著降低，對每種類別（4、6、8線電纜織帶）的3條電纜織帶實際電阻值進行單因素方差分析，顯著性結果 Pgt;0.05 ，說明各類別的3條電纜織帶實際電阻值無顯著差異，且實際電阻均低于理論要求，符合設計標準，體現了設計方案在實際應用中的一致性和可控性。其中，4線織帶的平均差異百分比為 8% ，略低于理論要求電阻；而6線和8線電纜織帶的平均差異百分比分別為 38.33% 和 44.44% ，顯著低于理論要求電阻，顯示出更優的電力傳輸特性。這種差異源于導電紗數量的增加引發的并聯電阻效應，導電紗數量越多，并聯路徑越多，電流分布越均勻，從而顯著降低整體電阻。同時，電纜織帶的單位電阻隨著導電紗根數增加而降低，表明通過調節導電紗根數能夠實現并聯電阻的有效控制，電纜織帶可以在不同電阻范圍內實現靈活的電力傳輸，滿足某種特定柔性智能可穿戴設備的不同電力傳輸的電阻需求。這種設計策略不僅保證了電學性能的穩定性，還為電纜織帶的應用提供了多樣化的電力傳輸支持。

表2自然伸直狀態下不同傳輸導線根數的電纜織帶電阻比較

Tab.2Comparison ofcable webbing resistance with diferent transmission wire numbers inthe natural straightening state

2.3.2 電壓降

圖9展示了不同傳輸導線根數對電纜織帶電壓降的影響。從圖9中可以看出，隨著導線根數的增加，電纜織帶的電壓降顯著減少，且單因素方差分析結果顯示各類別電纜織帶在不同電流梯度下的電壓降無顯著差異（ Pgt;0.05） 。在3A電流梯度下，4線、6線和8線電纜織帶的實際電壓降與理論要求的平均差異百分比分別為 1.78%.11.48% 和 43.61% ，均在理論要求范圍內，符合設計標準，且6線電纜織帶和8線電纜織帶的實際電壓降顯著低于理論要求電壓降，電力傳輸損耗更低。

具體分析來看，4線電纜織帶（見圖9（a））的電壓降隨電流梯度的增加而迅速上升，尤其在電流為3A時，電壓降已接近甚至略微超過理論限值。這表明4線電纜織帶的電力傳輸效率在大電流需求時存在一定局限性，盡管其仍能基本滿足低功率需求，但在大功率下電壓穩定性較弱。對于6線電纜織帶（見圖9（b））和8線電纜織帶（圖9（c）），其電壓降在各電流梯度下相對穩定，表明多根導線的并聯效應均勻分配了電流，有效降低了電阻和電壓降，使其能夠在大功率應用中實現低損耗、高效率的電力傳輸。

通過優化傳輸導線根數來實現多線擴展技術，不同類型的電纜織帶能夠支持多功率傳輸。圖9（d）的分析顯示，在自然伸直狀態下，不同電纜織帶類型的電壓降表現出明顯差異。首先，對于相同的電流，4線電纜織帶的電壓降普遍高于6線和8線，這表明電纜織帶的電阻越大，在相同電流下產生的電壓降也越大。其次，對于4線電纜織帶，電壓降隨著電流的增加呈現出較為線性的增長趨勢；而對于6線和8線電纜織帶，盡管電壓降也隨電流的增加而增大，但其增幅較為平緩，顯示出其在高電流條件下相較于4線電纜織帶更優的電力傳輸性能。因此，通過選擇適當的織帶類型能有效優化電壓降，顯著提升電纜織帶的電力傳輸效率，為柔性智能可穿戴設備中的復雜電力傳輸需求提供了更加穩定和高效的解決方案。

圖9電纜織帶達到不同傳輸功率時及在相同電流下的電壓降

Fig.9Voltage drop in cable webbing at diffrent transmission powers and under the same curre

表3顯示了在不同拉伸負荷狀態（0、10、20 N）下，3種電纜織帶類型（4、6、8線）在不同電流梯度下的電壓降。為驗證拉伸負荷對電壓降的影響，采用配對樣本t檢驗對 10N 和 20N 拉伸負荷下的電壓降與 0N 拉伸負荷下的電壓降進行對比。結果表明，在所有電流梯度下， 10N 和 20N 拉伸負荷下的電壓降與 0N 拉伸負荷下的電壓降之間沒有顯著性差異（ 。具體而言，在不同電纜織帶種類下，電流從0.5A到3A變化時， 10N 和20N拉伸負荷下的電壓降相較于0N拉伸負荷的電壓降，差異非常微小 （0.01～0.05V） ），未能引起顯著的電氣性能變化。這表明電纜織帶的電導率和電氣性能在不同負荷狀態下基本保持一致，電纜織帶在各電流梯度下的電壓降具有高度穩定性。由此可見，電纜織帶材料的設計和織造工藝確保了其在不同負荷狀態下的電氣性能穩定，適用于高頻、高電流和大功率傳輸的應用場合，滿足實際應用中對穩定性的要求

表3電纜織帶在不同拉伸負荷狀態下的電壓降比較

Tab.3Comparison of voltage drop of cable webbing under different tensile load conditio

3結論

基于柔性智能可穿戴設備對多功率傳輸的需求，本文創新性地設計了一種適用于多線擴展和高彈性要求的電纜織帶。通過采用螺旋包纏結構的銅絲/彈力絲包纏導電紗，并結合有梭織機成形技術，成功實現了電纜織帶在形態外觀、電學及力學性能上的優化，確保其適應復雜多變的電力傳輸需求。主要結論如下：

a）結構優化與形態穩定性：針對不同導電紗根數的電纜織帶，采用不同直徑的經紗彈力紗配置，有效減少了導電紗與彈力紗的伸縮差異，提升了織帶的平整度和結構一致性。這一優化確保了電纜織帶在高張力和大功率傳輸下保持良好的形態與機械穩定性，滿足柔性智能可穿戴設備的使用需求

b）多線擴展技術的實現：通過控制導電紗根數，成功實現了電纜織帶的多線擴展技術，且4、6、8根導電紗的電纜織帶在各功率需求下的電力傳輸要求均符合理論標準，實現了穩定的電力傳輸效果，由此可延伸到不同功率傳輸需求類型的電纜織帶，大大提高了電纜織帶在柔性智能可穿戴設備中的應用潛力，為設備的信號和電力傳輸提供了可靠的解決方案。

綜上所述，通過材料與結構設計的協同優化，實現了彈性電力電纜織帶的多功率適應性和高彈性，為未來在可穿戴技術中多功率傳輸需求的應用提供了一種可行的設計參考。

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Abstract：With the development of technology，smart wearable devices are becoming increasingly popular in daily life.To achieve the intelligent functions of these devices，the number of integrated modules and the complexity of power supply systems have continually increased，posing higher demands on power transmision cables suitable for flexible smart wearable devices.In this context，textile power cables，as a power transmision solution featuring multi-wire arrangement， have demonstrated great potential for application in smart wearable devices.

Textile power cables have many advantages compared to traditional power cables. Traditional power cables are usually rigid and lack suficient flexibility and comfort， which may cause discomfort to users when worn. In contrast，textile power cables，through the use offlexible materials and innovative structural designs，provide beter adaptability and wearing experience，particularly suitable for smart clothing that requires prolonged wear.Many scholars have designed and prepared various types of textile cables using diferent materials and structures，showing the application prospect of textile power cables in smart wearable devices. These studies show that by selecting appropriate materialsand structures，the flexibility andwearability of textile power cables can be significantly improved.This study innovatively designed a power cable webbing suitable for multi-wire expansion and high elasticity requirements，proposed a novel design scheme for elastic conductive wrapping yarn based on a spiral structure，where metal wires were spiraly wrapped around the surface of an elastic spandex core yarn to achieve both conductivityand elastic performance.A flattened webbing with a tubular three-layer structure was designed to maintain structural stability and high resilience under mechanical strain.Combined with shutle loom forming technology，a double-warp rapierloom was utilized inconjunction with diferential grouping warp tension adjustment technology to control the warp stretch ratio or let-off amount during weaving.Basedon the parallel resistance theorem，the collaborative optimization mechanism between the number of conductors and materialcombinations was explored and the structural and power transmision performance of the power cable webbing were evaluated.

The results show that this study has innovatively designed a power cable webbing suitable for multi-wire expansion and high elasticity requirements，which not onlyachieves a combination of conductivity and elastic performance but also ensures structural stability and high recoverability under mechanical strain. This study successfully prepared an elastic cable webbing with good power transmission performance，providing a novel and efcient solution for power transmision in flexible smart wearable devices.This design holds broad application prospects and will playan important role in smart clothing and other flexible electronic devices in the future.

Keywords：smart wearable;multi-power transmission； power transmission； elasticity； power cable webbing;conductive yarn; structural design