CN106992401A - 电动车充电插座用电子锁及电动车充电插座、电动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动车充电插座用电子锁及电动车充电插座、电动车。电动车辆包括充电插座，充电插座上安装有电子锁，电子锁包括壳体、插销以及跟随插销运动的随动件，随动件具有输出部，输出部的两侧分别设有检测插销上锁和解锁状态的上锁行程开关和解锁行程开关。电子锁的随动件随着输出轴同步运动，当输出轴带动插销到达解锁和上锁两个位置时，随动件的输出部均刚好顶在相应的行程开关的按钮上，使行程开关闭合，从而得到插销的上锁和解锁到位信号，用户可随时知晓插销的上锁和解锁状态，避免在不知情的情况下插拔充电枪导致触电等安全事故，确保充电过程的安全性。

Description

电动车充电插座用电子锁及电动车充电插座、电动车
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，具体涉及电动车充电插座用电子锁及电动车充电插座、电动车。
背景技术
由于当前电动汽车电池的特点决定了电动汽车常会在公用充电桩进行充电，充电时长较长，用户不可能一直在场，他人违规带电拔出充电装置会存在人员触电危险，并可能造成对车辆的损害，而且根据GB/T 20234.1-2015要求电动汽车车辆端慢充插座工作电流大于16A时均要求增加电子锁止结构，电子锁止结构主要通过电动控制方式实现电动车充电插座与充电枪（充电插头）之间的锁止。
目前常见的电子锁功能较为单一，主要存在以下问题，电子锁由于各种故障可能存在动作执行不到位的情况，导致电子锁锁止或解锁失效，在电子锁失效且用户不知情的情况下，如果继续插拔充电枪会因充电电路未断开而存在触电的危险，而且带电插拔充电枪也会对车辆的充电系统造成不好的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对上锁和解锁状态进行到位监测的电动车充电插座用电子锁；本发明的目的还在于提供一种具有本发明电子锁的电动车充电插座；本发明的目的还在于提供一种具有本发明电子锁的电动车辆。
为实现上述目的，本发明电动车充电插座用电子锁的技术方案是：电动车充电插座用电子锁包括壳体和插销，还包括跟随插销运动的随动件，随动件具有输出部，所述输出部的两侧分别设有用于检测插销上锁和解锁状态的上锁行程开关和解锁行程开关。
所述壳体内设驱动装置，驱动装置的输出轴与所述插销传动连接以带动插销和随动件运动。
所述随动件为L形的钣金件，L形的一端连接在所述输出轴上，L形的另一端具有一个向垂直输出轴的轴线方向延伸的挡板，挡板的两侧面构成所述输出部。
所述L形随动件的远离输出轴的一边位于壳体内壁与解锁行程开关之间的间隙内，且该边上设有沿壳体侧壁的高度方向延伸以防随动件随输出轴转动的止转板。
所述随动件通过卡圈固定在所述输出轴上。
所述壳体内还设有用于配合控制系统在驱动装置的温度超出设定值时断开主电路的温度监测装置。
所述壳体包括上壳体和下壳体，上、下壳体通过螺钉连接，上下壳体连接的端面及螺钉与螺钉孔之间均设有密封圈。
所述插销与壳体上的适配穿孔之间设有密封件。
所述壳体上还设有供壳体内的信号线穿过的信号线穿孔，信号线穿孔处设有封线体。
本发明电动车充电插座的技术方案是：电动车充电插座包括充电插座本体，所述充电插座本体上设有用于将充电枪相对充电插座锁止的电子锁，电子锁包括壳体和插销，还包括跟随插销运动的随动件，随动件具有输出部，所述输出部的两侧分别设有用于检测插销上锁和解锁状态的上锁行程开关和解锁行程开关。
所述壳体内设驱动装置，驱动装置的输出轴与所述插销传动连接以带动插销和随动件运动。
所述随动件为L形的钣金件，L形的一端连接在所述输出轴上，L形的另一端具有一个向垂直输出轴的轴线方向延伸的挡板，挡板的两侧面构成所述输出部。
所述L形随动件的远离输出轴的一边位于壳体内壁与解锁行程开关之间的间隙内，且该边上设有沿壳体侧壁的高度方向延伸以防随动件随输出轴转动的止转板。
所述随动件通过卡圈固定在所述输出轴上。
所述壳体内还设有用于配合控制系统在驱动装置的温度超出设定值时断开主电路的温度监测装置。
所述壳体包括上壳体和下壳体，上、下壳体通过螺钉连接，上下壳体连接的端面及螺钉与螺钉孔之间均设有密封圈。
所述插销与壳体上的适配穿孔之间设有密封件。
所述壳体上还设有供壳体内的信号线穿过的信号线穿孔，信号线穿孔处设有封线体。
本发明电动车辆的技术方案是：电动车辆包括充电插座和控制系统，所述充电插座上安装有电子锁，所述电子锁包括壳体和插销，还包括跟随插销运动的随动件，随动件具有输出部，所述输出部的两侧分别设有用于检测插销上锁和解锁状态的上锁行程开关和解锁行程开关。
所述壳体内设驱动装置，驱动装置的输出轴与所述插销传动连接以带动插销和随动件运动。
所述随动件为L形的钣金件，L形的一端连接在所述输出轴上，L形的另一端具有一个向垂直输出轴的轴线方向延伸的挡板，挡板的两侧面构成所述输出部。
所述L形随动件的远离输出轴的一边位于壳体内壁与解锁行程开关之间的间隙内，且该边上设有沿壳体侧壁的高度方向延伸以防随动件随输出轴转动的止转板。
所述随动件通过卡圈固定在所述输出轴上。
所述壳体内还设有用于配合控制系统在驱动装置的温度超出设定值时断开主电路的温度监测装置。
所述壳体包括上壳体和下壳体，上、下壳体通过螺钉连接，上下壳体连接的端面及螺钉与螺钉孔之间均设有密封圈。
所述插销与壳体上的适配穿孔之间设有密封件。
所述壳体上还设有供壳体内的信号线穿过的信号线穿孔，信号线穿孔处设有封线体。
所述控制系统包括能够处理所述上锁、解锁行程开关反馈的信号以控制充电电路通断的控制模块。
电动车辆还包括用于将插销上锁、解锁出现异常时的信息反馈给用户知晓的警示装置。
本发明电动车辆的有益效果是：本发明的电动车辆包括充电插座，充电插座上安装有电子锁，电子锁的随动件随着输出轴同步运动，当输出轴带动插销到达解锁和上锁两个位置时，随动件的输出部均刚好顶在相应的行程开关的按钮上，使行程开关闭合，从而得到插销的上锁和解锁到位信号，用户可随时知晓插销的上锁和解锁状态，避免在不知情的情况下插拔充电枪导致触电等安全事故，确保充电过程的安全性。
进一步地，插销由驱动装置的输出轴带动做轴向伸缩运动，同时带动随动件跟随运动，结构简单。
进一步地，随动件设置为L形可使壳体内的行程开关及相关部件布置更加紧凑，减小电子锁壳体的整体尺寸，方便安装。
进一步地，随动件的一端与驱动装置的输出轴固定连接，因为输出轴可以周向转动，因此通过设置止转板可以使随动件能够和与之相邻的壳体内壁之间挡止配合以防止随动件随输出轴转动而导致随动件的输出部脱离其原来位置，避免输出部无法正常顶推在行程开关的按钮上的情况发生。
进一步地，随动件与输出轴采用卡圈限位固定的方式，结构简单、固定和拆卸均比较方便。
进一步地，温度监测装置的设置使得电子锁出现故障导致驱动装置温度超过正常工作温度时及时检测出来并反馈给控制系统以控制主电路断开，待温度下降到安全温度后及时回复电路通电，起到对驱动装置乃至电路系统的安全保护。
进一步地，上、下壳体及螺钉连接处设置密封圈实现壳体接缝及连接孔处的密封；插销穿出壳体的穿孔处设置滑动密封件实现该处密封；信号线穿过壳体的位置通过封线体进行密封；这些位置在独立密封的同时共同构成了整个电子锁的整体密封，较大程度提高了电子锁的防护等级，驱动工作部分的防护等级可达IPX7。
进一步地，在车辆的控制系统上开发一个模块，专门用于接收、处理上锁行程开关和解锁行程开关反馈的信号，并通过处理后控制充电电路的通断。
进一步地，警示装置的设置使得用户可以及时知晓电子锁的状态，并在电子锁出现故障时及时停下插拔充电枪的操作，提高安全性，同时，警示装置也使用户在电子锁出现故障时可以尽早去维修或者更换电子锁。
附图说明
图1为本发明电动车辆实施例中的电子锁的结构示意图；
图2为图1的另一方向轴侧示意图；
图中：1-壳体，2-插销，3-驱动装置，31-输出轴，4-上锁行程开关，5-解锁行程开关，6-随动件，61-输出部，62-固定部，63-止转板，7-卡圈，9-温度保护器，10-封线体，11-密封圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的电动车辆的具体实施例，如图1至图2所示，包括充电插座（图中未画出）和控制系统，充电插座包括充电插座本体（图中未画出）和安装在充电插座本体上的电子锁，充电插座为现有技术的充电插座的结构，不再赘述。
电子锁包括壳体1，壳体1由上下扣合的上壳体和下壳体构成，上壳体和下壳体接缝处设有密封圈11进行密封，上壳体和下壳体通过螺钉连接固定，在螺钉和螺钉孔配合的位置设置有密封圈11对螺钉外径与壳体1上的螺钉孔之间进行密封。
壳体1内安装有驱动装置3，壳体1内设置有用于挡止驱动装置3的凸台结构，以便驱动装置3刚好卡入这些凸台结构所限制的空间内，凸台结构上设有工艺孔，以便形成均匀壁厚的结构。驱动装置3为电磁铁或者直线电机，驱动装置3的输出轴31可沿输出轴31的轴向往复伸缩运动。输出轴31穿过壳体1的部分可认为是插销2，在其他实施例中也可在输出轴31上焊接或者固定连接一个插销2，插销2用于与充电枪（充电插头）上的相应锁孔的侧壁挡止配合以实现充电插座与充电枪的相对锁止。插销2与壳体1上的穿孔之间设有滑动密封件，用于实现插销2与壳体1之间的密封配合。
壳体1内紧靠驱动装置3的一侧、沿输出轴31的轴向方向并列设置有两个行程开关，两个行程开关的按钮相对设置，且两个行程开关之间的距离刚好等于插销2解锁和上锁过程中的滑动距离。两个行程开关分别作为插销2解锁到位的解锁行程开关5和上锁到位的上锁行程开关4，分别检测插销2解锁到位信号和上锁到位信号，并将信号通过信号线反馈给电子锁的控制器（详见后述）。
输出轴31上传动连接有随动件6，随动件6可与输出轴31同步运动。随动件6为L形钣金件，L的一边为固定部62，固定部62上设有圆孔，固定部62通过圆孔套装在输出轴31上，且通过卡圈7将随动件6相对于输出轴31固定，在其他实施例中，卡圈7也可仅将随动件6相对于输出轴31在输出轴31的轴向限位，保证了输出轴31轴向伸缩运动时随动件6与之同步。L形的另一边绕过解锁行程开关5从上锁行程开关4与壳体1内壁之间的间隙中延伸至两个行程开关中间的空间处，该边上设有多块沿垂直随动件6的横截面方向延伸的止转板63，止转板63可与壳体1内壁或者解锁行程开关5的外侧壁挡止配合，以防止随动件6绕输出轴31转动，从而导致随动件6的位置偏移。该边的端部，也即是随动件6远离固定部62的另一端处设有向驱动装置3一侧弯折的挡板，挡板刚好位于两行程开关的按钮之间，挡板的两侧面为输出部61，分别用于与两行程开关的按钮顶推配合，当随动件6随输出轴31下移至插销2锁止位置时，随动件6的输出部61刚好将上锁行程开关4的按钮闭合，上锁行程开关4反馈给控制器一个上锁到位的信号，当随动件6上移至插销2完全解锁到位的位置时，随动件6的输出部61刚好将解锁行程开关5的按钮闭合，解锁行程开关5反馈给控制器一个解锁到位的信号。
电子锁的壳体1内还设有温度保护器9，温度保护器9包括用于监测驱动装置3的温度状态的温度监测装置和能在温度超出正常温度范围时控制主电路断开的控制装置，该控制装置为控制系统的一个温度控制模块。
壳体1上于穿过信号线的位置还设有封线体10，封线体10可实现信号线与壳体1的信号线穿孔之间的密封。
电动车辆还包括控制系统，控制系统包括一个针对电子锁开发的控制模块，该控制模块可看作电子锁的控制器，控制器作为电子锁及充电电路的控制装置，可接收两个行程开关反馈的信号并经过处理后控制充电电路的通断。
电动车辆还包括充电开关，充电开关为电路通断的控制开关，由控制器进行控制。
电动车辆还包括可在插销2上锁和解锁时出现故障时发出警示提醒用户注意的警示装置，警示装置为声光报警器或者直接显示在车辆的仪表盘上。
本发明的电动车辆在使用时：首先在安装电子锁时，上壳体和下壳体之间设置密封圈11进行密封，上壳体和下壳体连接的螺钉与壳体1上的螺钉孔之间通过密封圈11进行密封，插销2与壳体1上的穿孔之间滑动密封，信号线与壳体1上的穿孔之间通过封线体10密封，以上密封结构可实现电子锁的整体密封，使其达到IPX7的防护等级；在使用时，向充电插座中插入充电枪后，电子锁自动上锁，随动件6随输出轴31下移将上锁行程开关4的按钮闭合，控制器得到上锁到位信号，控制器控制充电开关打开，实现充电电路的导通；当解锁到位时，随动件6将解锁行程开关5的按钮闭合，解锁行程开关5反馈给控制器解锁到位信号，同时控制器控制充电电路断开，此时方可拔出充电枪；如果在上锁和解锁过程中检测到未解锁到位或未上锁到位信号，声光报警器发出警示信息，提醒用户停止插拔充电枪的操作并尽快进行电子锁的维修处理；当电子锁出现故障导致驱动装置3温度升高超出正常温度范围时，温度保护器9控制主电路断开，直到再次回复正常温度时导通主电路，起到安全保护作用。
在其他实施例中，随动件也可在驱动装置和解锁行程开关之间的间隙中滑动，相应地将挡板向远离驱动装置的一侧弯折并使挡板处于两行程开关的按钮之间。
在其他实施例中，当输出轴与插销为分体连接的部件时，随动件也可与插销相对固定，或者与插销传动连接；随动件在随插销运动时也不仅限于同步运动，也可以不同步，例如随动件套在输出轴上，可相对输出轴滑动，在随动件沿输出轴轴线方向的两侧设置两个挡止件，当与随动件接触时带动随动件运动。
本发明的电动车充电插座用电子锁的具体实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的电子锁的各实施例相同，不再赘述。
本发明的电动车充电插座的具体实施例与本发明的电动车辆的各实施例中的充电插座的各实施例相同，不再赘述。

Claims (13)

1.电动车充电插座用电子锁，其特征是，包括壳体和插销，还包括跟随插销运动的随动件，随动件具有输出部，所述输出部的两侧分别设有用于检测插销上锁和解锁状态的上锁行程开关和解锁行程开关。
2.根据权利要求1所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述壳体内设驱动装置，驱动装置的输出轴与所述插销传动连接以带动插销和随动件运动。
3.根据权利要求2所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述随动件为L形的钣金件，L形的一端连接在所述输出轴上，L形的另一端具有一个向垂直输出轴的轴线方向延伸的挡板，挡板的两侧面构成所述输出部。
4.根据权利要求3所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述L形随动件的远离输出轴的一边位于壳体内壁与解锁行程开关之间的间隙内，且该边上设有沿壳体侧壁的高度方向延伸以防随动件随输出轴转动的止转板。
5.根据权利要求3或4所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述随动件通过卡圈固定在所述输出轴上。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述壳体内还设有用于配合控制系统在驱动装置的温度超出设定值时断开主电路的温度监测装置。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述壳体包括上壳体和下壳体，上、下壳体通过螺钉连接，上下壳体连接的端面及螺钉与螺钉孔之间均设有密封圈。
8.根据权利要求7所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述插销与壳体上的适配穿孔之间设有密封件。
9.根据权利要求7所述的电动车充电插座用电子锁，其特征是，所述壳体上还设有供壳体内的信号线穿过的信号线穿孔，信号线穿孔处设有封线体。
10.电动车充电插座，包括充电插座本体，其特征是，所述充电插座本体上设有用于将充电枪相对充电插座锁止的电子锁，所述电子锁为上述权利要求1-9任意一项所述的电动车充电插座用电子锁。
11.电动车辆，包括充电插座和控制系统，其特征是，所述充电插座上安装有电子锁，所述电子锁为上述权利要求1-9任意一项所述的电动车充电插座用电子锁。
12.根据权利要求11所述的电动车辆，其特征是，所述控制系统包括能够处理所述上锁、解锁行程开关反馈的信号以控制充电电路通断的控制模块。
13.根据权利要求11或12所述的电动车辆，其特征是，电动车辆还包括用于将插销上锁、解锁出现异常时的信息反馈给用户知晓的警示装置。
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