CN109823208A - 一种充电桩*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电桩***，包括主机架及若干停车单元体；主机架上设有主电机、带自锁功能的减速机、与主机架转动连接的主转动盘架及若干设置在主转动盘架上的转动臂，台板框顶部与转动臂转动连接；所述充电桩包括配电桩箱、与电网连接的充电线及与充电线连接的充电插头，配电桩箱内设有桩腔，配电桩箱上设有与桩腔连通的桩管，桩管轴线水平，主转动盘架的转动轴线与桩管轴线重合，充电线穿过桩管，充电插头处在桩腔外。本发明的有益效果是：既能给地上的电动汽车进行充电，又能给立体车库上的处在相对高位的电动汽车进行充电，且外部充电结构能够自动随着立体车库的运动而移动，不会发生结构干涉，使用环境的适应性好。

Description

一种充电桩***

技术领域

本发明属于充电桩、电动汽车、立体车库技术领域，尤其涉及一种充电桩***。

背景技术

电动汽车已经得到了越来越广泛的应用，其使用人群也在不断扩大。电动汽车的充电需要利用充电桩，目前的充电桩，基本都是设置在地表上的，其虽然能适应地上的电动汽车的充电，但对于停在立体车库上的电动汽车而言，现有充电桩的适应性就有所不足了。

发明内容

本发明提供了一种充电桩***，既能给地上的电动汽车进行充电，又能给立体车库上的处在相对高位的电动汽车进行充电，且外部充电结构能够自动随着立体车库的运动而移动，不会发生结构干涉，使用环境的适应性好。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种充电桩***，包括

地上平台、充电桩、主机架及若干停车单元体；

所述主机架上设有主电机、带自锁功能的减速机、与主机架转动连接的主转动盘架及若干设置在主转动盘架上的转动臂，主电机的输出端、减速机的输入端、减速机的输出端及主转动盘架依次联接，转动臂与停车单元体一一对应，停车单元体包括停车台板及设置在停车台板上的台板框，在对应的转动臂与停车单元体中：台板框顶部与转动臂转动连接；

所述充电桩包括配电桩箱、与电网连接的充电线及与充电线连接的充电插头，配电桩箱内设有桩腔，配电桩箱上设有与桩腔连通的桩管，桩管轴线水平，主转动盘架的转动轴线与桩管轴线重合，充电线穿过桩管，充电插头处在桩腔外。

作为优选，所述台板框顶部通过框顶转轴与转动臂转动连接，在对应的转动臂与停车单元体中：框顶转轴与转动臂固定，框顶转轴与台板框转动连接。

作为优选，所述转动臂数目为三个，各转动臂沿主转动盘架周向均匀分布。

作为优选，所述充电桩还包括桩杆，配电桩箱与桩杆上端固定，桩杆下端与地面固定，桩杆上设有若干支架杆，支架杆一端连接配电桩箱，支架杆另一端连接桩杆。

作为优选，还包括启动机构及触动机构，地上平台上设有开口于地上平台顶面的平台槽，触动机构与其中一个停车单元体对应；

启动机构包括设置在平台槽内的启动缸体及可相对平台槽上下移动的启动板，启动板顶面与地上平台顶面齐平，启动缸体内设有与启动缸体滑动密封配合的启动内活塞，启动内活塞将启动缸体内部分隔成下启动腔及与大气连通的上启动腔，启动内活塞上设有若干穿过上启动腔的启动活塞杆，启动活塞杆上端连接启动板底面，下启动腔内设有若干启动支撑弹簧，启动支撑弹簧上端连接启动内活塞，启动支撑弹簧下端连接启动缸体；

触动机构包括触底座板、若干竖基杆及若干用于下压启动板的竖导杆，在对应的触动机构与停车单元体中：竖基杆设置在停车台板底部，竖导杆设置在停车台板底部，触底座板与台板框固定，触底座板上设有若干与竖导杆一一对应的滑孔及若干与竖基杆一一对应的沉槽，竖导杆下端与触底座板底面齐平，竖导杆与对应的滑孔滑动配合；

在对应的竖基杆与沉槽中：沉槽开口于触底座板顶面，沉槽内设有套设在竖基杆上的顶板弹簧，顶板弹簧上端接触停车台板，顶板弹簧下端接触沉槽槽底，触底座板上设有与沉槽底部连通的容纳孔，容纳孔贯通触底座板底面，竖基杆与容纳孔一一对应且竖基杆下端处在对应的容纳孔内，竖基杆下端与停车台板底面之间具有活动间隙；

配电桩箱内设有用于卷绕充电线的卷线轴，充电线上设有与卷线轴固定的线扣，卷线轴一端设有与卷线轴同轴布置的叶轮，配电桩箱内设有接收缸体及用于向叶轮吹气以驱动叶轮转动的喷气管，喷气管的出气端朝向叶轮；

接收缸体内设有与接收缸体滑动密封配合的接收内活塞，接收内活塞将接收缸体内部分隔成内接收腔及与大气连通的外接收腔，外接收腔内设有接收复位弹簧，接收复位弹簧一端连接接收内活塞，接收复位弹簧另一端连接接收缸体；

接收缸体上设有与内接收腔连通的接收进气孔及与内接收腔连通的接收出气孔，启动缸体上设有与启动下腔连通的启动进气孔及与启动下腔连通的启动出气孔，启动出气孔通过输气管连通至接收进气孔，接收出气孔通过驱轮气管连通至喷气管的进气端，接收进气孔上设有接收进气单向阀，接收进气单向阀可通过方向为输气管至内接收腔，接收出气孔上设有接收出气单向阀，接收出气单向阀可通过方向为内接收腔至驱轮气管，启动进气孔上设有启动进气单向阀，启动进气单向阀可通过方向为大气至启动下腔，启动出气孔上设有启动出气单向阀，启动出气单向阀可通过方向为启动下腔至输气管。

作为优选，所述接收内活塞上设有穿过内接收腔的接收活塞杆，接收活塞杆与接收缸体滑动密封配合，接收活塞杆上设有用于接触卷线轴的摩擦块，外接收腔、内接收腔、摩擦块及卷线轴轴线沿接收活塞杆轴向依次布置。

作为优选，所述充电线上设有用于接触桩管端部的限位环，限位环处在配电箱外，充电线穿过限位环且与限位环固定，限位环外径大于桩管内径，限位环外径小于桩管外径，当限位环接触桩管端部时，充电插头处在地上平台上方，且充电插头与地上平台间距为0.3至1.5米。

本发明的有益效果是：既能给地上的电动汽车进行充电，又能给立体车库上的处在相对高位的电动汽车进行充电，且外部充电结构能够自动随着立体车库的运动而移动，不会发生结构干涉，使用环境的适应性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明去除充电桩后的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是图2中B处的放大图；

图5是本发明充电桩处的结构示意图；

图6是本发明的局部结构示意图；

图7是图6中C处的放大图；

图8是图6中D处的放大图；

图9是本发明充电桩处的内部结构示意图；

图10是图9中E处的放大图；

图11是本发明充电桩处的局部结构示意图。

附图标记：地上平台1、主转动盘架11、转动臂12、充电桩2、配电桩箱21、充电线22、限位环221、充电插头23、桩管24、桩杆25、支架杆251、卷线轴26、叶轮27、喷气管28、停车台板31、台板框32、框顶转轴33、启动缸体41、下启动腔41a、上启动腔41b、启动内活塞411、启动活塞杆412、启动支撑弹簧413、限位板414、启动板42、触底座板51、沉槽51a、容纳孔51b、顶板弹簧511、竖基杆52、竖导杆53、接收缸体61、内接收腔61a、外接收腔61b、接收内活塞611、接收复位弹簧612、接收活塞杆613、摩擦块614、输气管71、驱轮气管72。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1至图11所示，

一种充电桩***，包括

地上平台1、充电桩2、主机架及若干停车单元体；

所述主机架上设有主电机、带自锁功能的减速机、与主机架转动连接的主转动盘架11及若干设置在主转动盘架上的转动臂12，主电机的输出端、减速机的输入端、减速机的输出端及主转动盘架依次联接，转动臂与停车单元体一一对应，停车单元体包括停车台板31及设置在停车台板上的台板框32，在对应的转动臂与停车单元体中：台板框顶部与转动臂转动连接；

所述充电桩包括配电桩箱21、与电网连接的充电线22及与充电线连接的充电插头23，配电桩箱内设有桩腔，配电桩箱上设有与桩腔连通的桩管24，桩管轴线水平，主转动盘架的转动轴线与桩管轴线重合，充电线穿过桩管，充电插头处在桩腔外。

汽车可以停在各停车台板上。当需要停车时，主电机驱动主转动盘转动，当一个空的停车单元体落地（即落到地上平台上，下同）后，汽车可以开上落地的那个停车单元体的停车台板上。当需要停下一辆车时，主电机再次驱动主转动盘转动，让另一个空的停车单元体落地后即可再次停车。需要取车时，主电机驱动主转动盘转动，待取汽车所在的停车单元体落地后，使用者（使用者）可以进入车内，然后开走汽车。

当需要停放电动汽车且需要给电动汽车充电时，如前所述，将电动汽车开到空的、落地的那个停车单元上，使用者将充电线拉出，将充电插头插到电动汽车的充电插口上（充电插头与充电插口卡接），即可开始充电。由于主转动盘架的转动轴线与桩管轴线重合，充电线穿过桩管，充电插头处在桩腔外，所以不论主转动盘如何转动，只要充电线长度足够，都不会发生结构干涉，充电线会随着主转动盘的转动、停车单元体的移动而一起移动（充电线处在充电桩外的部分可绕着主转动盘轴线转动）。

所述台板框顶部通过框顶转轴33与转动臂转动连接，在对应的转动臂与停车单元体中：框顶转轴与转动臂固定，框顶转轴与台板框转动连接。

所述转动臂数目为三个，各转动臂沿主转动盘架周向均匀分布。

所述充电桩还包括桩杆25，配电桩箱与桩杆上端固定，桩杆下端与地面固定，桩杆上设有若干支架杆251，支架杆一端连接配电桩箱，支架杆另一端连接桩杆。设置桩杆以保障配电桩箱可以处在足够的高度，支架杆能提高配电桩箱的结构稳定性。

还包括启动机构及触动机构，地上平台上设有开口于地上平台顶面的平台槽，触动机构与其中一个停车单元体对应；

启动机构包括设置在平台槽内的启动缸体41及可相对平台槽上下移动的启动板42，启动板顶面与地上平台顶面齐平，启动缸体内设有与启动缸体滑动密封配合的启动内活塞411，启动内活塞将启动缸体内部分隔成下启动腔及41a与大气连通的上启动腔41b，启动内活塞上设有若干穿过上启动腔的启动活塞杆412，启动活塞杆上端连接启动板底面，下启动腔内设有若干启动支撑弹簧413，启动支撑弹簧上端连接启动内活塞，启动支撑弹簧下端连接启动缸体；

触动机构包括触底座板51、若干竖基杆52及若干用于下压启动板的竖导杆53，在对应的触动机构与停车单元体中：竖基杆设置在停车台板底部，竖导杆设置在停车台板底部，触底座板与台板框固定，触底座板上设有若干与竖导杆一一对应的滑孔及若干与竖基杆一一对应的沉槽51a，竖导杆下端与触底座板底面齐平，竖导杆与对应的滑孔滑动配合；

在对应的竖基杆与沉槽中：沉槽开口于触底座板顶面，沉槽内设有套设在竖基杆上的顶板弹簧511，顶板弹簧上端接触停车台板，顶板弹簧下端接触沉槽槽底，沉槽下方设有与沉槽底部连通的容纳孔51b，容纳孔设置在触底座板上，容纳孔贯通触底座板底面，竖基杆与容纳孔一一对应且竖基杆下端处在对应的容纳孔内，竖基杆下端与停车台板底面之间具有活动间隙；

配电桩箱内设有用于卷绕充电线的卷线轴26，充电线上设有与卷线轴固定的线扣，卷线轴一端设有与卷线轴同轴布置的叶轮27，配电桩箱内设有接收缸体61及用于向叶轮吹气以驱动叶轮转动的喷气管28，喷气管的出气端朝向叶轮；

接收缸体内设有与接收缸体滑动密封配合的接收内活塞611，接收内活塞将接收缸体内部分隔成内接收腔61a及与大气连通的外接收腔61b，外接收腔内设有接收复位弹簧612，接收复位弹簧一端连接接收内活塞，接收复位弹簧另一端连接接收缸体；

接收缸体上设有与内接收腔连通的接收进气孔及与内接收腔连通的接收出气孔，启动缸体上设有与启动下腔连通的启动进气孔及与启动下腔连通的启动出气孔，启动出气孔通过输气管71连通至接收进气孔，接收出气孔通过驱轮气管72连通至喷气管的进气端，接收进气孔上设有接收进气单向阀，接收进气单向阀可通过方向为输气管至内接收腔，接收出气孔上设有接收出气单向阀，接收出气单向阀可通过方向为内接收腔至驱轮气管，启动进气孔上设有启动进气单向阀，启动进气单向阀可通过方向为大气至启动下腔，启动出气孔上设有启动出气单向阀，启动出气单向阀可通过方向为启动下腔至输气管。

所述启动上腔内设有限位板414，限位板与启动缸体固定，启动板顶面与地上平台顶面齐平时，启动内活塞接触限位板。限位板可以有效对启动内活塞进行限位，避免启动支撑弹簧震动过多。

所述接收内活塞上设有穿过内接收腔的接收活塞杆613，接收活塞杆与接收缸体滑动密封配合，接收活塞杆上设有用于接触卷线轴的摩擦块614，外接收腔、内接收腔、摩擦块及卷线轴轴线沿接收活塞杆轴向依次布置。

所述充电线上设有用于接触桩管端部的限位环221，限位环处在配电箱外，充电线穿过限位环且与限位环固定，限位环外径大于桩管内径，限位环外径小于桩管外径，当限位环接触桩管端部时，充电插头处在地上平台上方，且充电插头与地上平台间距为0.3至1.5米。

本方案中，与触动机构对应的停车单元体为专用的电动汽车停车单元。当需要停电动汽车（需要充电）时，电动汽车停车单元落地，电动汽车开上电动汽车停车单元的停车台板，停车台板被电动汽车下压，停车台板接触触底座板，竖导杆下端伸出触底座板底面之外，并下压启动板，启动板、启动活塞杆及启动内活塞均下移，下启动腔内一部分气体经输气管进入内接收腔，从而驱动接收内活塞、接收活塞杆及摩擦块向着远离卷线轴的方向移动，卷线轴此时可以自由转动，所以使用者可以握着充电插头，将充电线不断向着充电桩外拉出，直至充电桩外的充电线长度足够保证充电插头能插到电动车的充电插口上，然后将充电插头插到电动汽车的充电插口上（充电插头与充电插口卡接），即可开始充电。当电动汽车停车单元上升后，启动机构和触动机构复位，由于复位过程不是瞬间过程，而是持续一定时间的（接收复位弹簧无法一下子就复位到位），所以在复位过程中，摩擦块也不是马上就能接触卷线轴的。内接收腔中一部分气体经驱轮气管、喷气管排出，气体从喷气管排出后，吹动叶轮旋转，叶轮带动卷线轴旋转，实现自动收卷、收线功能，但又由于充电插头插在电动汽车的充电插口上（充电插头与充电插口卡接），所以上述自动收卷只会收紧充电线（防止充电线有某部分拖在地上或地上平台上），确不会将充电插头拉离电动汽车的充电插口。某一时刻，摩擦块复位到位并接触卷线轴，但由于摩擦块不是锁死卷线轴的，仅仅是摩擦限位，所以电动汽车上升过程中，当充电线长度不足时，电动汽车上升时的力足以拉动充电线，从而充电线会继续被拉出以进行自动适应，直至电动汽车上升到位。同时，触动机构复位过程中，内接收腔中一部分气体经驱轮气管、喷气管排出，气体从喷气管排出后，吹向叶轮，叶轮提供的力此时不足以带动卷线轴旋转（摩擦块对卷线轴的限制不足以对抗电动汽车上升时对充电线的拉力，但足以对抗叶轮驱动卷线轴的力）。

当需要取电动汽车（插着电动插头）时，电动汽车停车单元落地，电动汽车停车单元中，由于停车台板被电动汽车下压，停车台板接触触底座板，竖导杆下端是伸出触底座板底面之外的，载着电动汽车（插着电动插头）的电动汽车停车单元落地后，竖导杆下端再次下压启动板，启动板、启动活塞杆及启动内活塞均下移，下启动腔内一部分气体经输气管进入内接收腔，从而驱动接收内活塞、接收活塞杆及摩擦块向着远离卷线轴的方向移动，卷线轴此时又可以自由转动，此时，使用者拔掉充电插头，然后直接开走电动汽车即可。电动汽车开走后，启动机构和触动机构复位，触动机构复位过程中，由于复位过程不是瞬间过程，而是持续一定时间的（接收复位弹簧无法一下子就复位到位），所以在复位过程中，摩擦块也不是马上就能接触卷线轴的。内接收腔中一部分气体经驱轮气管、喷气管排出，气体从喷气管排出后，吹动叶轮旋转，叶轮带动卷线轴旋转，实现自动收卷、收线功能，随着收卷过程的进行，某一时刻，限位环接触桩管端部，则收卷过程停止，此后即使还有气体继续从喷气管排出，并继续吹动叶轮，叶轮也不再旋转，随后，当复位完成时，摩擦块再次接触卷线轴，实现卷线轴、充电线的定位。

在某些情况下，如，充电插头处在停车台板上或地上平台上的不合理位置，导致下一次停车时，汽车容易压到充电插头或充电线；又如，虽然现在许多充电插头已经具备了一定的防水能力，但当停车台板上或地上平台上有水，若充电插头长时间落地（处在停车台板上或地上平台上）、泡水，还是会影响其使用寿命。而当具备自动收卷功能时，充电线收卷起来后，不论是否有避雨措施，至少充电插头还能保持开口朝下的态势，所以下雨时，其内部不会进水，又由于充电插头悬空了，所以更不存在泡水问题。

补充强调：启动内活塞截面面积可为接收内活塞截面面积的10至50倍，这是因为，汽车开上升降平台后，不宜下降过多的距离（震动大、对启动支撑弹簧、顶板弹簧的要求高），而有了启动内活塞截面面积远大于接收内活塞截面面积这一条件，则汽车开上升降平台后，即使只下降很少的距离，也能给内接收腔提供相对较大量的气体，以保障接收内活塞、接收活塞杆及摩擦块移动足够长的距离（移动距离长，则复位过程相对长，从而自动收卷充电线的时间更加充裕）。再者，还可以通过设定驱轮气管的口径来限制排气速度，从而控制接收内活塞的复位时间，避免复位时间过短（复位时间过短容易导致充电线收卷还未完成，但摩擦块已接触到卷线轴），当然，排气速度也不宜过慢，否则排出气流对叶轮的驱动力就可能不足了。不过，由于本案中的自动收卷功能没有太高和太精确的要求，所以实际设定时，只要保障复位时间不是太短，且喷气管的排气能驱动叶轮就可以了。

Claims (7)

1.一种充电桩***，其特征是，包括

地上平台、充电桩、主机架及若干停车单元体；

所述主机架上设有主电机、带自锁功能的减速机、与主机架转动连接的主转动盘架及若干设置在主转动盘架上的转动臂，主电机的输出端、减速机的输入端、减速机的输出端及主转动盘架依次联接，转动臂与停车单元体一一对应，停车单元体包括停车台板及设置在停车台板上的台板框，在对应的转动臂与停车单元体中：台板框顶部与转动臂转动连接；

所述充电桩包括配电桩箱、与电网连接的充电线及与充电线连接的充电插头，配电桩箱内设有桩腔，配电桩箱上设有与桩腔连通的桩管，桩管轴线水平，主转动盘架的转动轴线与桩管轴线重合，充电线穿过桩管，充电插头处在桩腔外。

2.根据权利要求1所述的一种充电桩***，其特征是，所述台板框顶部通过框顶转轴与转动臂转动连接，在对应的转动臂与停车单元体中：框顶转轴与转动臂固定，框顶转轴与台板框转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种充电桩***，其特征是，所述转动臂数目为三个，各转动臂沿主转动盘架周向均匀分布。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种充电桩***，其特征是，所述充电桩还包括桩杆，配电桩箱与桩杆上端固定，桩杆下端与地面固定，桩杆上设有若干支架杆，支架杆一端连接配电桩箱，支架杆另一端连接桩杆。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种充电桩***，其特征是，还包括启动机构及触动机构，地上平台上设有开口于地上平台顶面的平台槽，触动机构与其中一个停车单元体对应；

启动机构包括设置在平台槽内的启动缸体及可相对平台槽上下移动的启动板，启动板顶面与地上平台顶面齐平，启动缸体内设有与启动缸体滑动密封配合的启动内活塞，启动内活塞将启动缸体内部分隔成下启动腔及与大气连通的上启动腔，启动内活塞上设有若干穿过上启动腔的启动活塞杆，启动活塞杆上端连接启动板底面，下启动腔内设有若干启动支撑弹簧，启动支撑弹簧上端连接启动内活塞，启动支撑弹簧下端连接启动缸体；

触动机构包括触底座板、若干竖基杆及若干用于下压启动板的竖导杆，在对应的触动机构与停车单元体中：竖基杆设置在停车台板底部，竖导杆设置在停车台板底部，触底座板与台板框固定，触底座板上设有若干与竖导杆一一对应的滑孔及若干与竖基杆一一对应的沉槽，竖导杆下端与触底座板底面齐平，竖导杆与对应的滑孔滑动配合；

在对应的竖基杆与沉槽中：沉槽开口于触底座板顶面，沉槽内设有套设在竖基杆上的顶板弹簧，顶板弹簧上端接触停车台板，顶板弹簧下端接触沉槽槽底，触底座板上设有与沉槽底部连通的容纳孔，容纳孔贯通触底座板底面，竖基杆与容纳孔一一对应且竖基杆下端处在对应的容纳孔内，竖基杆下端与停车台板底面之间具有活动间隙；

配电桩箱内设有用于卷绕充电线的卷线轴，充电线上设有与卷线轴固定的线扣，卷线轴一端设有与卷线轴同轴布置的叶轮，配电桩箱内设有接收缸体及用于向叶轮吹气以驱动叶轮转动的喷气管，喷气管的出气端朝向叶轮；

接收缸体内设有与接收缸体滑动密封配合的接收内活塞，接收内活塞将接收缸体内部分隔成内接收腔及与大气连通的外接收腔，外接收腔内设有接收复位弹簧，接收复位弹簧一端连接接收内活塞，接收复位弹簧另一端连接接收缸体；

接收缸体上设有与内接收腔连通的接收进气孔及与内接收腔连通的接收出气孔，启动缸体上设有与启动下腔连通的启动进气孔及与启动下腔连通的启动出气孔，启动出气孔通过输气管连通至接收进气孔，接收出气孔通过驱轮气管连通至喷气管的进气端，接收进气孔上设有接收进气单向阀，接收进气单向阀可通过方向为输气管至内接收腔，接收出气孔上设有接收出气单向阀，接收出气单向阀可通过方向为内接收腔至驱轮气管，启动进气孔上设有启动进气单向阀，启动进气单向阀可通过方向为大气至启动下腔，启动出气孔上设有启动出气单向阀，启动出气单向阀可通过方向为启动下腔至输气管。

6.根据权利要求5所述的一种充电桩***，其特征是，所述接收内活塞上设有穿过内接收腔的接收活塞杆，接收活塞杆与接收缸体滑动密封配合，接收活塞杆上设有用于接触卷线轴的摩擦块，外接收腔、内接收腔、摩擦块及卷线轴轴线沿接收活塞杆轴向依次布置。

7.根据权利要求5所述的一种充电桩***，其特征是，所述充电线上设有用于接触桩管端部的限位环，限位环处在配电箱外，充电线穿过限位环且与限位环固定，限位环外径大于桩管内径，限位环外径小于桩管外径，当限位环接触桩管端部时，充电插头处在地上平台上方，且充电插头与地上平台间距为0.3至1.5米。