发明内容
本发明的目的在于提供一种内置空气开关的充电桩,旨在解决传统充电桩安装空气开关效率低下以及设备可靠性差的技术问题。
本发明是这样实现的,一种内置空气开关的充电桩,包括壳体,以及设置于所述壳体内部的支架、电路板和空气开关;所述壳体包括面壳和底壳,所述支架由绝缘材料制成,包括承载板、设置于所述承载板正面的第一接线部、设置于所述承载板两侧的两个第二接线部,所述第一接线部并排设有多个第一接线孔,所述第二接线部包括支撑体和设置于所述支撑体上的多个第二接线孔,所述第一接线孔用于连接待充电设备,部分所述第二接线孔用于连接外部电源,所述承载板、第一接线部和第二接线部一体成型;所述电路板安装于所述底壳上,且一端搭载于所述承载板上并与所述第一接线孔电连接,所述空气开关安装于所述底壳上并连接于承载板的背面,并与所述第二接线孔和电路板电连接。
进一步地,所述第一接线部开设有多个第一安装孔,所述第二接线部开设有多个第二安装孔,所述第一接线孔和第一安装孔一一对应且垂直贯通连接,所述第二接线孔和第二安装孔一一对应且垂直贯通连接。
进一步地,所述第一接线孔内设有空心的导电元件,所述导电元件的前段开设有与所述第一安装孔对应的第一导电孔,通过螺钉穿入所述第一安装孔和第一导电孔并伸入所述导电元件的内部,与外部接线抵接;所述电路板对应所述导电元件设有第二导电孔,通过螺钉穿过所述第二导电孔抵接于所述导电元件,将所述电路板与所述导电元件电连接。
进一步地,所述承载板的背面设有用于限位连接空气开关的限位件,所述承载板隔离所述电路板和所述空气开关;所述限位件包括与所述承载板的背面垂直连接的第一前限位板、第二前限位板和后限位板,所述第一前限位板和第二前限位板的形状与所述空气开关的前端形状匹配,所述第一前限位板和第二前限位板间隔设置以使所述空气开关的前端部分外露;所述后限位板的前后两面均设有下窄上宽的导向部。
进一步地,所述第一前限位板的底部、所述第二前限位板的底部与所述支撑体的底部平齐,所述第一前限位板、所述第二前限位板和所述支撑体一体连接,所述支撑体的底部向内开槽形成中空结构。
进一步地,所述承载板的两个侧端向其正面和背面垂直延伸有侧端凸沿,所述承载板的后端向其背面垂直延伸有后端凸沿;所述侧端凸沿的前部的宽度大于后部的宽度,所述侧端凸沿的前部与所述支撑体连接,所述侧端凸沿的前部的底部与所述第一前限位板、第二前限位板和支撑体的底部平齐。
进一步地,所述空气开关的两侧设有第三接线孔,所述空气开关的前端设有与所述第三接线孔垂直贯通连接的第三安装孔;所述空气开关通过可导电的连接件与所述支架连接,所述连接件的一端***所述第三接线孔,通过螺钉穿入所述第三安装孔抵接于所述连接件的一端,所述连接件的另一端连接于所述第二接线孔,通过螺钉穿过所述第二安装孔抵接于所述连接件的另一端。
进一步地,所述侧端凸沿对应所述连接件开设有第一避让缺口,所述第一前限位板和第二前限位板对应所述第三安装孔设有第二避让缺口。
进一步地,所述侧端凸沿设有用于限制所述电路板水平移动的限位块,所述电路板开设有供所述限位块穿过的限位孔。
进一步地,所述支撑体包括阶梯状叠加的第一支撑块和第二支撑块,所述第一支撑块和第二支撑块均开设有所述第二接线孔和所述第二安装孔,所述第二支撑块的上表面与所述第一接线部的上表面平齐。
本发明提供的充电桩具有如下技术效果:在壳体内设置一支架,该支架集成了多个第一接线孔和第二接线孔,集支撑与电气连接作用于一体,空气开关可以安装于支架背部,与支架上的第二接线孔连接。一方面,使空气开关通过简单可靠的结构连接于壳体内部,不需增设复杂的连接导线,便于拆装,故障率低,提升了充电桩的使用安全,且维护方便;另一方面,充电桩直接配备空气开关,避免经营者不安装空气开关带来安全隐患;再一方面,电路板同样通过该支架实现与其他器件和外接线的连接,使得充电桩内部不会出现繁杂的导线,进一步提升了设备可靠性及维护的便利性,同时降低了经营成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为了说明本发明所述的技术方案,以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1至图3,本发明实施例提供一种内置空气开关的充电桩,包括壳体10,以及设置于壳体10内部的支架20、电路板30和空气开关40;壳体10包括面壳11和底壳12,支架20由绝缘材料制成,包括承载板21、设置于承载板21正面的第一接线部22、设置于承载板21两侧的两个第二接线部23,第一接线部22并排设有多个第一接线孔221,第二接线部23包括支撑体231和设置于支撑体231上的多个第二接线孔232,第一接线孔221用于连接待充电设备,一部分第二接线孔232用于连接外部电源,另一部分第二接线孔可以供空气开关40和电路板30实现电连接,还可以作为备用接线孔。承载板21、第一接线部22和第二接线部23一体成型;电路板30安装于底壳12上,且一端搭载于承载板21上并与第一接线孔221电连接,空气开关40安装于底壳12上并连接于承载板21的背面,并与第二接线孔232和电路板30电连接。具体地,可以在支架20的第一接线孔221和第二接线孔232等部位上设置相应的导电结构,电路板30和空气开关40可以搭载于支架20上,并通过该支架20上的第一接线孔221和第二接线孔232等结构实现电连接,避免采用大量导线和开关等器件。多个第一接线孔221和多个第二接线孔232优选相同尺寸且开孔方向一致,便于成型,使支架20结构更为紧凑。
在电路连接上,将外部电源引入一侧第二接线部23,通过相应的导电部件与连接件60连接,进而连接空气开关40,空气开关40与电路板30电连接,再由电路板30连接多路第一接线孔221。
支架20的绝缘材料优选耐热、高强度易成型的材料,适合用于充电桩内。承载板21和支撑体231作为支架20的主体结构,用于提供支撑,可以连接空气开关40和和电路板30以及集成接线结构,整个支架20结构紧凑,体积小。由于设置了该支架20,空气开关40置于壳体10内时可以连接于支架20背部,与支架20形成一整体,通过支架20上的第二接线孔232实现电路连接而不需采用明导线。
本发明实施例提供的充电桩具有如下技术效果:在壳体10内设置一支架20,该支架20集成了多个第一接线孔221和第二接线孔232,集支撑与电气连接作用于一体,空气开关40可以安装于支架20背部,与支架20上的第二接线孔232以及电路板30连接。一方面,使空气开关40通过简单可靠的结构连接于壳体10内部,不需增设复杂的连接导线,便于拆装,故障率低,提升了充电桩的使用安全,且维护方便;另一方面,充电桩直接配备空气开关40,避免经营者不安装空气开关40带来安全隐患;再一方面,电路板30同样通过该支架20实现与其他器件和外接线的连接,使得充电桩内部不会出现繁杂的导线,进一步提升了设备可靠性及维护的便利性,同时降低了经营成本。
需要指出的是,在本发明实施例中,方位词“正面”、“背面”、“前”、“后”、“上”、“下”均为相对方位概念,基于图4和图8所示的支架20结构,“正面”为承载板21面向电路板30的一面,“背面”与“正面”互为反面,“前”为图4中第一接线孔221和第二接线孔232所面向的方向,“前”与“后”互为反方向,“上”为中承载板21设置电路板30的一侧方向,“上”与“下”互为反方向。各用语不具有限制作用,而仅用于方便描述位置与连接关系,当充电桩的摆放方位变化时,各方位用语不作为判断相应部件方位的限定。
进一步地,该支架20可以完全实现无导线连接,具体地,该第一接线部22开设有多个第一安装孔222,第二接线部23开设有多个第二安装孔232,第一接线孔221和第一安装孔222一一对应且垂直贯通连接,第二接线孔232和第二安装孔232一一对应且垂直贯通连接。这样,可以采用导电的螺钉50穿过第一安装孔222或第二安装孔232,与伸入第一接线孔221或第二接线孔232内的接线抵接,进而将伸入第一接线孔221或第二接线孔232内的接线与螺钉50另一端连接的结构(如电路板30)导通。这种电连接结构比导线连接更为简单可靠,且结构紧凑。
进一步优选地,如图5,第一接线孔221为柱形通孔,每个第一接线孔221内部设有一导电元件24,该导电元件24可以是附着于第一接线孔221内表面的导电层,也可以是一种与第一接线孔221的形状匹配的空心柱形结构,为了便于连接电路板30,该导电元件24优选为空心柱形的导电柱结构,其本身具有一定强度,可支撑电路板30。该导电元件24的前段开设有与第一安装孔222对应的第一导电孔241,第一安装孔222和第一导电孔241可供螺钉50穿入,该导电元件24的后段外露,用于搭载电路板30。
具体参考图5,第一接线部22的后端沿着每个第一接线孔221继续向外延伸出,导电元件24的后段设置于该第一接线槽223内,其表面外露,电路板30恰好可以搭接于并排设置的多个导电元件24上。相应地,电路板30上开设第二导电孔31,通过螺钉50穿过第二导电孔31抵接于导电元件24的外表面,这样,将电路板30通过螺钉50与导电元件24连接起来,导电元件24的前段***外接线路时,穿过第一安装孔222和第一导电孔241的螺钉50抵接于外接线路,这样,通过两个螺钉50及一个导电元件24即可将电路板30和外接线路连接。每个第一接线孔221均通过相同的结构实现电路板30与外接线路的电连接,一个充电桩可同时外接多个(第一接线孔221的数量)待充电设备。
在本实施例中,如图4和图8,第一安装孔222和第二安装孔232均为沉孔,螺钉50伸入后,其螺帽隐藏于内,即螺钉50表面低于第一安装孔222和第二安装孔232周围区域表面,这样,不同的螺钉50被有效隔离,避免意外连接而短路。
进一步参考图6和图7,为了实现空气开关40的固定,承载板21的背面设有用于限位连接空气开关40的限位件,承载板21隔离电路板30和空气开关40。限位件包括与承载板21的背面垂直连接的第一前限位板25、第二前限位板26和后限位板27,第一前限位板25和第二前限位板26的形状与空气开关40的前端形状匹配,第一前限位板25和第二前限位板26间隔设置以使空气开关40的前端部分外露,具体是使其开关和其他操作部位外露。后限位板27的前后两面均设有下窄上宽的导向部。后限位板27的前面设置导向部271,便于将空气开关40安装于承载板21背面,后限位板27的后面设置导向部271,便于将支架20放入壳体10内时提供导向。
更具体地,第一前限位板25和第二前限位板26均包括两个垂直连接的板体,用于适应空气开关40前端的两个直角部位,后限位板27为平板状,以适应空气开关40后面的平面形状。如图8,第一前限位板25包括第一直角板251,该第一直角板251与空气开关40的前端的一个直角部位相适应,该第一直角板251的边缘还凸设有第一抵接条2511,该第一抵接条2511直接与空气开关40的表面接触,使第一直角板251的内表面与空气开关40的外表面之间留有缝隙,进而防止接触面积过大而产生摩擦,并且利于空气流通进而利于散热。同理,第二前限位板26包括第二直角板261,该第二直角板261与空气开关40的前端的另一个直角部位相适应,该第二直角板261的边缘还凸设有第二抵接条2611,该第二抵接条2611直接与空气开关40的表面接触,使第二直角板261的内表面与空气开关40的外表面之间留有缝隙,利于散热和保护空气开关40。
进一步参考图8,第一抵接条2511和第二抵接条2611分别设有第一导向面2512和第二导向面2612,以便于将支架20置于空气开关40之上时,避免第一直角板251和第二直角板261伤及空气开关40的表面,并且便于第一直角板251和第二直角板261与空气开关40的对位插接。
如图7,上述限位件仅用于限制空气开关40的移动,在空气开关40与支架20的连接方面,采用具有一定刚性的铜片作为连接件60,将连接件60的一端连接至空气开关40,另一端连接至支撑体231的第二接线孔232,连接件60是唯一外露的导线,但铜片可靠性好,强度大,且数量少,不会导致线路复杂及故障,并且连接件60还承担将空气开关40固定于支架20背面的作用,且隐藏于支架20后方,不会影响组装。
具体参考图7,空气开关40的两侧分别开设第三接线孔41,空气开关40的前面开设与第三接线孔41垂直贯通的第三安装孔42,连接件60的一端***第三接线孔41,采用螺钉50伸入第三安装孔42抵接于连接件60上,将连接件60一端固定在空气开关40上并与空气开关40的内部电路连接。将连接件60另一端连接到支架20的支撑体231上的第二接线孔232内,采用螺钉50穿入第二安装孔232抵接到连接件60的另一端,使连接件60另一端固定到支架20。这样,可以使该支架20的一个第二接线部23用于引入外接电源,另一个第二接线部23用于实现空气开关40和电路板30的连接。外部电源引入一侧第二接线部23的第二接线孔232,经由该侧的连接件60输入空气开关40,再经空气开关40的第三接线孔41输出后,由连接件60传输至另一侧第二接线部23上的第二接线孔232处,在该处与电路板30实现电连接,再由电路板30进行多路输出,供待充电设备充电。具体地,该连接件60为Z形,便于连接。
进一步参考图6,为了使支架20主体结构稳定,第一前限位板25的底部、第二前限位板26的底部与支撑体231的底部平齐,第一前限位板25、第二前限位板26和支撑体231一体连接。另外,支撑体231的底部具有多边形结构,并且向内开槽使其中空,一方面通过多边形结构实现稳定的支撑,另一方面开槽使整个支架20重量减轻,节约材料。另外,支撑体231位于整个支架20的两侧,其外侧形状需与充电桩的底壳12匹配,例如,在支撑体231的外侧,形成内凹的竖槽234,以避让底壳12上的相应结构。
进一步参考图6,承载板21的两个侧端向其正面和背面垂直延伸有侧端凸沿211,承载板21的后端向其背面垂直延伸有后端凸沿212,侧端凸沿211和后端凸沿212将空气开关40包围,后限位板27与后端凸沿212平行。侧端凸沿211的前部的宽度大于后部的宽度,两个侧端凸沿211的前部分别与支撑体231一体连接,并且该前部的底部与第一前限位板25、第二前限位板26和支撑体231的底部平齐,进一步稳定支架20结构,且使其更加紧凑。
进一步如图6和图7,侧端凸沿211的下部开设有第一避让缺口28,用于避让连接空气开关40的连接件60。同样,在第一前限位板25和第二前限位板26上开设第二避让缺口29,用于避让第三安装孔42。
进一步参考图5,在两个侧端凸沿211的上端分别设有一用于限制电路板30水平移动的限位块213,相对应地,电路板30上开设限位孔32,当电路板30安装于支架20上时,限位块213穿过限位孔32,避免电路板30水平移位。而电路板30的竖直移位由底壳12上的连接结构限制。
进一步参考图4,支撑体231包括阶梯状叠加的第一支撑块2311和第二支撑块2312,第二支撑块2312位于第一支撑块2311的上方且向后缩进,第一支撑块2311和第二支撑块2312均开设有第二接线孔232和第二安装孔232,这种阶梯结构可以在有限的空间内开设较多接线孔,结构紧凑,电路集成度高。另外,第二支撑块2312的上表面与第一接线部22的上表面平齐,一方面使支架20结构合理美观,另一方面利于盖合面壳11。
参考图3,该充电桩的壳体10包括面壳11和底壳12,二者扣合。电路板30安装于底壳12,且一端搭载于支架20的承载板21上。底壳12上设有若干个卡扣13,电路板30的边缘由卡扣13卡接固定,还可在底壳12上设置连接柱14,电路板30上开孔供连接柱14穿过,还可进一步在电路板30上开设上述限位孔32,与支架20上的限位块213配合限制电路板30的移动。进一步地,为了便于组装,还可在电路板30的边缘开设供机器人抓取的抓取位33。为了避让底壳12上的相应结构,电路板30需开设相应避让缺口,进而使整机的体积小巧美观。
进一步地,电路板30为高集成度电路板30,其表面无可视线路,其电路均形成于电路板30内部,且电路板30的正面设置开关34和保险元件35,一个开关34对应一个保险元件35以及一个第一接线孔221,控制一条充电线路的开关和安全,开关34和保险元件35之间的电路于电路板30内形成,保险元件35和第一接线孔221之间的线路一部分形成于电路板30内,一部分通过螺钉50、电路板30的第二导电孔31和导电元件24形成,无任何外露导线。
进一步参考图3,在面壳11上还设有用于人机交互的操作面板总成15,其包括按键板和刷卡板,操作面板总成12与电路板30连接。电路板30上还设有显示器36,面壳11上设有与显示器36对应的窗口111,窗口111设有透明封盖112。该壳体10采用塑料一体注塑成型,安全性好,强度高,质轻,成本低。
进一步参考图3,面壳11包括上壳113和下壳114,底壳12由隔板16分为两个区域,其中一个区域与上壳113对应扣合的空间用于安置电路板30的大部分功能区,下壳114与底壳12另一区域扣合的空间用于安装支架20、空气开关40和电路板30与支架20连接的部分。上壳113与下壳114上下对接,上壳113与底壳12扣合空间高度密封,下壳114与底壳12扣合空间密封度略低。上壳113和下壳114可单独打开以便于维修。支架20是内外电连接的主要载体,且支架20和空气开关40防水要求较电路板30主要功能区的防水要求略低,因此将其安装于下壳114与底壳12扣合的空间内,便于维护,也便于接线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。