CN112193101A - 一种新能源汽车充电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车技术领域，且公开了一种新能源汽车充电设备，包括充电桩，所述充电桩上方设有旋转体，所述旋转体的底部固定连接有位于充电桩中的旋转控制组件，所述旋转体的内部设有收卷机构和中央处理单元。本发明通过环形凸起和滑块的挤压作用促使气体在气道、气腔内流动，从而推动接电端子向接电插座移动，并通过中央处理单元控制电磁阀的开闭以及复位弹簧的拉力作用促使气体在气腔和气囊内流动，从而使得接电端子在充电完成后自动与接电插座分离，防止接电端子在充电完成后一直与接电插座连接，导致在忘记拔掉充电枪时扯坏接电端子，提高了充电枪使用的安全性同时延长了充电枪的使用寿命。

Description

一种新能源汽车充电设备
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为一种新能源汽车充电设备。
背景技术
随着汽车产业的不断发展，汽车给予人类生产生活提供了巨大的便捷，近年来，汽车的发展也成为了该产业发展的焦点，配套产品汽车充电桩也被广泛的安装于公共建筑、居民小区停车场以及充电站内，普通汽车充电桩包括设置于地面上有的供电桩体、与供电桩体电连接的充电枪以及配套设置于汽车内部的对接装置。
在电动汽车传导式充电过程中，充电插头***充电插座，与插座的结构和电气进行耦合实现充电。电动汽车的充电有慢充和快充之分，一般慢充时间为6至8小时，用户多选择在晚上进行慢充，且电池在充满后充电枪的插头还会与车辆上的充电插座连接，由于充电时间过长，有些用户可能会忘记拔掉充电枪，车辆移动时多会将充电枪的插头拉扯坏，从而导致充电枪损坏。
发明内容
针对背景技术中提出的现有充电设备在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种新能源汽车充电设备，具备可保护充电枪的优点，解决了上述背景技术中提出的忘记拔掉充电枪导致充电枪损坏的问题。
本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车充电设备，包括充电桩，所述充电桩上方设有旋转体，所述旋转体的底部固定连接有位于充电桩中的旋转控制组件，所述旋转体的内部设有收卷机构和中央处理单元，所述旋转体的外壁上挂接有充电枪，所述充电枪的线缆与收卷机构相连接，所述旋转体上固定安装有支撑控制机构，所述充电枪的线缆贯穿支撑控制机构的内部，所述充电枪的线缆上套接有支撑块，所述充电枪对应于车辆上的充电接口端。
优选的，所述充电枪的内部滑动套接有接电端子，所述充电枪的内部设有气道，所述气道的内部滑动连接有滑块，所述接电端子的后端固定连接有气腔，所述气腔的内部与气道相连通，所述充电枪前端的外壁设有气囊，所述气囊和气腔之间连接有通气管，所述通气管上安装有电磁阀，所述接电端子的后端与充电桩的内壁之间连接有复位弹簧。
优选的，所述充电接口端的外圈开设有环形卡槽，所述环形卡槽内设有环形凸起，所述环形凸起可与滑块相接触，所述气囊与环形卡槽的外壁相接触。
优选的，所述支撑控制机构包括支撑块，所述支撑块内部的后侧开设有两个竖向槽道，所述竖向槽道的内部分别设置有正极电棒和负极电棒，所述竖向槽道的内部设有限位板，所述限位板与正极电棒、负极电棒之间连接有挤压弹簧。
优选的，所述支撑块包括外壳、套筒和线圈，所述套筒固定套接在外壳的内部，所述线圈绕制在套筒的外壁上，相邻两个外壳内的线圈首位相连且线圈的首端均设有正极电片，所述外壳的内部均设有负极电片，所述负极电片与最靠近充电枪的线圈的尾端相连。
优选的，所述支撑块内部位于正极电棒和负极电棒处设为梯形凸起，所述外壳的外壁上设有对应的梯形凹槽，所述梯形凸起可滑进和滑出梯形凹槽中。
优选的，所述支撑控制机构的外壁上设有位于旋转体外侧的绝缘外套，所述绝缘外套的两端分别连接在支撑控制机构的外壁和充电枪的线缆上，所述绝缘外套可伸缩。
优选的，所述旋转控制组件包括电机、启动控制器和旋转按钮，所述电机的转轴固定连接在旋转体的底面上，所述启动控制器设置于充电桩的外壁上，所述电机通过启动控制器与中央处理单元电性连接。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过环形凸起和滑块的挤压作用促使气体在气道、气腔内流动，从而推动接电端子向接电插座移动，并通过中央处理单元控制电磁阀的开闭以及复位弹簧的拉力作用促使气体在气腔和气囊内流动，从而使得接电端子在充电完成后自动与接电插座分离，防止接电端子在充电完成后一直与接电插座连接，导致在忘记拔掉充电枪时扯坏接电端子，提高了充电枪使用的安全性同时延长了充电枪的使用寿命。
2、本发明通过支撑控制机构和支撑块的电性连接，使得支撑块通电后连接成具有支撑力的直条状，当充电枪坠落时为充电枪提供了支撑力，避免摔落在地面上而损坏，进一步起到了保护充电枪的作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A处放大结构示意图；
图3为本发明支撑块的结构示意图；
图4为本发明充电***构示意图。
图中：1、充电桩；2、旋转体；3、充电枪；301、气道；302、滑块；303、气腔；304、气囊；305、通气管；306、复位弹簧；307、电磁阀；4、收卷机构；5、旋转控制组件；501、电机；502、启动控制器；503、旋转按钮；6、支撑控制机构；601、支撑块；602、竖向槽道；603、限位板；604、正极电棒；605、负极电棒；606、挤压弹簧；7、支撑块；701、外壳；702、套筒；703、线圈；704、正极电片；705、负极电片；706、梯形凹槽；8、中央处理单元；9、充电接口端；901、环形卡槽；902、环形凸起；10、绝缘外套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种新能源汽车充电设备，包括充电桩1，充电桩1上方设有旋转体2，旋转体2的底部固定连接有位于充电桩1中的旋转控制组件5，旋转体2的内部设有收卷机构4和中央处理单元8，电动汽车内均配置有BMS电池管理***单元，用于管理电池的充电情况，且能够与中央处理单元8进行数据传输，当电池充满电后，即会进行断电，防止电池损坏，旋转体2的外壁上挂接有充电枪3，充电枪3的线缆与收卷机构4相连接，旋转体2上固定安装有支撑控制机构6，充电枪3的线缆贯穿支撑控制机构6的内部，充电枪3的线缆上套接有支撑块7，充电枪3对应于车辆上的充电接口端9。
充电枪3的内部滑动套接有接电端子，充电枪3的内部设有气道301，气道301的内部滑动连接有滑块302，接电端子的后端固定连接有气腔303，气腔303的内部与气道301相连通，在气道301和气腔303内充入惰性气体，充电枪3前端的外壁设有气囊304，参阅图4，充电枪3的外壁上连接有硬质的套环，气囊304的内侧面贴附在套环外壁上，当气囊304没有膨胀时，气囊304贴附在套环上，便于气囊304***充电接口端9内，气囊304和气腔303之间连接有通气管305，通气管305上安装有电磁阀307，当电磁阀307打开时，气囊304和气腔303内的气体通过通气管305流通，接电端子的后端与充电桩1的内壁之间连接有复位弹簧306，电磁阀307与中央处理单元8电性连接，中央处理单元8根据车辆的BMS电池管理***单元反馈的电池充电情况控制电磁阀307的开闭；充电接口端9的外圈开设有环形卡槽901，环形卡槽901内设有环形凸起902，环形凸起902可与滑块302相接触，气囊304与环形卡槽901的外壁相接触。
充电枪3的使用方法是：将充电枪3前端部分***充电接口端9中时,气囊304位于充电接口端9的内腔中，且环形凸起902***气道301中，并挤压滑块302，使得气道301内的气体进入气腔303中，气体的压力逐渐克服复位弹簧306的拉力推动气腔303向前端伸长，从而推动接电端子向充电接口端9内移动并与充电接口端9内的接电插座相连接，此时可正常充电；当充满电后，中央处理单元8控制电磁阀307打开，气腔303内的空气通过通气管305进入气囊304中，将气囊304撑开与充电接口端9的内壁相接触，使得充电枪3与充电接口端9可保持相对固定，而由于气腔303内的空气量降低以及复位弹簧306的拉力作用，接电端子自动向充电枪3的内腔中移动，从而与充电接口端9的接电插座脱离。当车辆在一晚上充电完成后，若忘记拔掉充电枪3就开车，也不会由于拉扯损坏接电端子。
支撑控制机构6包括支撑块601，支撑块601内部的后侧开设有两个竖向槽道602，竖向槽道602的内部分别设置有正极电棒604和负极电棒605，竖向槽道602的内部设有限位板603，限位板603与正极电棒604、负极电棒605之间连接有挤压弹簧606，挤压弹簧606可将正极电棒604、负极电棒605向下方推动，避免由于多次摩擦导致正极电棒604、负极电棒605与正极电片704和负极电片705接触不良，支撑控制机构6上还设置有启动按钮，按钮与中央处理单元8电性连接，正极电棒604和负极电棒605均通过中央处理单元8控制电路的通断，当充电枪3与充电接口端9插好后，按下按钮，则中央处理单元8可给正极电棒604和负极电棒605通电。
参阅图1-3，支撑块7包括外壳701、套筒702和线圈703，套筒702固定套接在外壳701的内部，线圈703绕制在套筒702的外壁上，套筒702为铁磁性材料，外壳701用于屏蔽磁感线，相邻两个外壳701内的线圈703首位相连且线圈703的首端均设有正极电片704，外壳701的内部均设有负极电片705，负极电片705与最靠近充电枪3的线圈703的尾端相连；正极电片704、负极电片705根据图3中所示的连接方式，当其中一个支撑块7内的正极电片704和负极电片705与正极电棒604和负极电棒605接触后，当前支撑块7内的线圈703和其前方的线圈703串联成一个完整的通路；当给当前支撑块7内的线圈703通电后，每一个线圈703产生的磁场方向均相同，使得相邻两个套筒702首位相互吸引并连成直条状，从而把位于套筒702中的充电枪3的线缆支撑起来，那么当充电枪3从车辆上脱落时，由于支撑块7的支撑不会摔打在地面上；而当不给线圈703充电时，每个支撑块7为固定在线缆上的一个小块，随着线缆的弯曲而弯曲，便于线缆的收纳；另外参阅附图1，支撑块7与充电枪3之间预留一部分未套设支撑块7的线缆，由于支撑块7通电后会成直条状，为了充电枪3能与充电接口端9更好的连接，防止充电枪3被伸直的线缆拉起来，支撑块7与充电枪3之间预留一段线缆，此段线缆的长度使得当充电枪3从车上坠落后，充电枪3不会与地面接触碰撞，防止损坏充电枪3；当充电枪3坠落后，连接成直条状的支撑块7以支撑控制机构6的边缘为支点具有旋转趋势，支撑控制机构6内壁的顶部受到支撑块7的挤压力，参阅图1，支撑块7与支撑控制机构6的电性连接点位于支撑控制机构6的内侧，支撑控制机构6内部的支撑块7也呈直条状，使得支撑块7可与支撑控制机构6的内壁相互支持。
参阅图2，支撑块601内部位于正极电棒604和负极电棒605处设为梯形凸起，外壳701的外壁上设有对应的梯形凹槽706，梯形凸起可滑进和滑出梯形凹槽706中，梯形凸起与梯形凹槽706的卡接作用主要为了使得使用者拖拽充电枪3的线缆时有顿挫感，使得使用者知道正极电棒604、负极电棒605分别与正极电片704和负极电片705对齐接触了。
由于正极电片704和负极电片705都裸露在外壳701的外侧，为了防止使用者触电，支撑控制机构6的外壁上设有位于旋转体2外侧的绝缘外套10，绝缘外套10的两端分别连接在支撑控制机构6的外壁和充电枪3的线缆上，绝缘外套10将整个位于支撑控制机构6外侧部分的支撑块7遮盖起来，并且由于绝缘外套10可伸缩，当支撑块7随着充电枪3的线缆向支撑控制机构6的外侧伸长时，绝缘外套10可一直包裹在支撑块7的外侧。
现有的充电桩也存在可旋转的功能，但是有些是人手动旋转，由于旋转的力度无法有效控制，使得旋转部分易被损坏，旋转控制组件5包括电机501、启动控制器502和旋转按钮503，电机501的转轴固定连接在旋转体2的底面上，启动控制器502设置于充电桩1的外壁上，电机501通过启动控制器502与中央处理单元8电性连接，该方案中，使用者通过旋转按钮503可控制电机501的旋转，旋转的角度由启动控制器502设定好，比如一次旋转90度，另外电机501选用可正反转的电机，并以一个方向为基准正反旋转，可避免内部连接的电线扭绕；当该充电桩正在使用时，按下旋转按钮503是不会旋转的，可通过在旋转按钮503上设定提示灯提醒当前充电桩的使用状态。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新能源汽车充电设备，包括充电桩(1)，所述充电桩(1)上方设有旋转体(2)，其特征在于：所述旋转体(2)的底部固定连接有位于充电桩(1)中的旋转控制组件(5)，所述旋转体(2)的内部设有收卷机构(4)和中央处理单元(8)，所述旋转体(2)的外壁上挂接有充电枪(3)，所述充电枪(3)的线缆与收卷机构(4)相连接，所述旋转体(2)上固定安装有支撑控制机构(6)，所述充电枪(3)的线缆贯穿支撑控制机构(6)的内部，所述充电枪(3)的线缆上套接有支撑块(7)，所述充电枪(3)对应于车辆上的充电接口端(9)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述充电枪(3)的内部滑动套接有接电端子，所述充电枪(3)的内部设有气道(301)，所述气道(301)的内部滑动连接有滑块(302)，所述接电端子的后端固定连接有气腔(303)，所述气腔(303)的内部与气道(301)相连通，所述充电枪(3)前端的外壁设有气囊(304)，所述气囊(304)和气腔(303)之间连接有通气管(305)，所述通气管(305)上安装有电磁阀(307)，所述接电端子的后端与充电桩(1)的内壁之间连接有复位弹簧(306)。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述充电接口端(9)的外圈开设有环形卡槽(901)，所述环形卡槽(901)内设有环形凸起(902)，所述环形凸起(902)可与滑块(302)相接触，所述气囊(304)与环形卡槽(901)的外壁相接触。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述支撑控制机构(6)包括支撑块(601)，所述支撑块(601)内部的后侧开设有两个竖向槽道(602)，所述竖向槽道(602)的内部分别设置有正极电棒(604)和负极电棒(605)，所述竖向槽道(602)的内部设有限位板(603)，所述限位板(603)与正极电棒(604)、负极电棒(605)之间连接有挤压弹簧(606)。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述支撑块(7)包括外壳(701)、套筒(702)和线圈(703)，所述套筒(702)固定套接在外壳(701)的内部，所述线圈(703)绕制在套筒(702)的外壁上，相邻两个外壳(701)内的线圈(703)首位相连且线圈(703)的首端均设有正极电片(704)，所述外壳(701)的内部均设有负极电片(705)，所述负极电片(705)与最靠近充电枪(3)的线圈(703)的尾端相连。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述支撑块(601)内部位于正极电棒(604)和负极电棒(605)处设为梯形凸起，所述外壳(701)的外壁上设有对应的梯形凹槽(706)，所述梯形凸起可滑进和滑出梯形凹槽(706)中。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述支撑控制机构(6)的外壁上设有位于旋转体(2)外侧的绝缘外套(10)，所述绝缘外套(10)的两端分别连接在支撑控制机构(6)的外壁和充电枪(3)的线缆上，所述绝缘外套(10)可伸缩。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车充电设备，其特征在于：所述旋转控制组件(5)包括电机(501)、启动控制器(502)和旋转按钮(503)，所述电机(501)的转轴固定连接在旋转体(2)的底面上，所述启动控制器(502)设置于充电桩(1)的外壁上，所述电机(501)通过启动控制器(502)与中央处理单元(8)电性连接。
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