CN108515857B - 一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩，包括：支撑部，支撑部为呈竖直布置且可拆卸设置于地面的矩形壳体，壳体内设置有控制电路；充电枪，充电枪与壳体内的控制电路之间设置软电缆；智能控制系统，智能控制系统设置于壳体上；防误插锁紧装置，充电枪只能插入与之匹配的充电桩上的防误插锁紧装置；防误插锁紧装置包括：主动锁紧机构，主动锁紧机构活动设置于壳体上，主动锁紧机构可接收充电枪的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；切换机构，切换机构可接收智能控制系统的控制并实现充电枪与防误插锁紧装置在锁紧状态与解锁状态之间的切换。

Description

一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩

技术领域

本发明涉及一种充电桩，具体涉及一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩。

背景技术

随着全球油气资源的日益枯竭，人们迫切需要寻找可替代的新能源，这其中电力资源就是一个很好的绿色替代能源，随着国家对新能源汽车的大力扶持，我国的新能源汽车数量逐渐增多，随之而来的是相应的配套充电设施的增多，由于充电桩在实际设置过程中通常采取多排多列的布置，相邻充电桩之间间距较小，因此在使用过程中常常会出现将其他充电桩上的充电枪放置入充电桩上的现象，这样不仅给后续用户使用带来极大的不便同时也有可能造成设备的损坏。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构简单、工作可靠的能够防止充电枪误插的充电桩。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩，其包括：

一支撑部，支撑部为呈竖直布置且可拆卸设置于地面的矩形壳体，壳体通过紧固件可拆卸的安装于地面，壳体内设置有控制电路；

一充电枪，所说的充电枪上设置有锁紧块，充电枪与壳体内的控制电路之间设置有用于导通电流的软电缆；

一智能控制系统，智能控制系统设置于壳体上；

一防误插锁紧装置，防误插锁紧装置活动设置于壳体远离地面的一侧，上述的充电枪只能插入与之匹配的充电桩上的防误插锁紧装置；

所述的防误插锁紧装置包括：

一主动锁紧机构，主动锁紧机构活动设置于壳体上，主动锁紧机构可接收充电枪的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；

一从动锁紧机构，从动锁紧机构可接收主动锁紧机构的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；

一切换机构，切换机构可接收智能控制系统的控制并实现充电枪与防误插锁紧装置在锁紧状态与解锁状态之间的切换；

所述的壳体上开设有连通外部且槽深方向垂直于竖直方向的安装槽，上述的主动锁紧机构沿安装槽的槽深方向滑动设置于安装槽内，主动锁紧机构可接收充电枪的驱动沿安装槽的槽深方向运动。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的主动锁紧机构包括沿安装槽槽深方向滑动设置于安装槽内的锁紧壳体、设置于安装槽与锁紧壳体之间且用于推动锁紧壳体沿平行于安装槽槽深方向由安装槽的槽底向安装槽的槽口运动的第一弹簧，所述的主动锁紧机构还包括活动设置于锁紧壳体与从动锁紧机构之间的锁紧组件，锁紧组件可与从动锁紧机构配合实现锁紧壳体与安装槽之间位置的相对固定，同时锁紧组件也可实现充电枪与锁紧壳体之间位置的相对固定，且当锁紧壳体运动至安装槽槽底时，锁紧组件与从动锁紧机构配合实现锁紧壳体与安装槽之间位置的相对固定，当与之匹配的充电枪插入时，锁紧组件与充电枪相互锁紧，锁紧壳体可沿安装槽槽深方向运动至槽底，从而实现锁紧壳体与安装槽之间的锁紧，当其他充电桩上的充电枪插入时，锁紧组件无法与充电枪相互锁紧，锁紧壳体无法继续沿安装槽的槽深方向运动至槽底，从而无法实现锁紧壳体与安装槽的锁紧。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的锁紧壳体为与安装槽沿槽深方向构成滑动导向配合的矩形壳体，上述的第一弹簧位于安装槽槽底与锁紧壳体之间，锁紧壳体上沿平行于安装槽槽深方向开设有与充电枪相匹配的插槽，充电枪与插槽构成插接配合，锁紧壳体垂直于地面布置的槽壁上还开设有槽深方向平行于地面的固定槽，其中固定槽的槽口朝向锁紧壳体外部，且在固定槽的槽口处匹配安装有固定板，所述的固定槽内的槽底设置有水平布置的分隔板，分隔板将固定槽分隔为呈上下布置的容置槽、止推槽，其中止推槽与插槽接通，所述的容置槽平行且远离地面的槽壁上开设有贯穿壁厚的伸出孔，伸出孔可与上述的锁紧组件配合；

所述的锁紧组件包括沿竖直方向活动穿设于容置槽之间的第一锁紧构件、设置于容置槽与第一锁紧构件之间且用于推动第一锁紧构件沿竖直方向向上运动的第二弹簧；所述的第一锁紧构件包括呈竖直布置的连接杆、与连接杆可拆卸连接且呈水平布置的触发块，所述的连接杆一端通过开设于分隔板上的通孔伸入止推槽、另一端位于容置槽内，其中连接杆位于止推槽内的端部安装有与充电枪配合的触发块，连接杆位于容置槽内的端部安装有与上述伸出孔匹配的锁紧楔形块，上述的第二弹簧套设于连接杆的外部，第二弹簧一端与分隔板抵实接触、另一端与锁紧楔形块抵实接触；所述的锁紧楔形块上设置有倾斜布置的驱动斜面，驱动斜面距离导向面的距离沿安装槽槽深方向逐渐增大，所述的触发块上还开设有锁紧槽，其中锁紧槽沿竖直方向贯穿触发块并且锁紧槽与触发块朝向插槽的端部接通，所述的锁紧槽可与上述锁紧块匹配且用于对充电枪的锁紧，且当锁紧壳体运动至安装槽槽底时，锁紧块随充电枪沿着安装槽槽深方向运动，并实现锁紧块和锁紧槽相匹配实现锁紧。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的从动锁紧机构包括设置于锁紧壳体顶部的连动锁紧组件、活动设置于连动锁紧组件上的从动锁紧组件；连动锁紧组件可接收锁紧壳体的驱动，所述的连动锁紧组件包括可拆卸安装于固定板上的固定支撑臂，固定支撑臂的悬置端铰接有共用一铰接点的连杆一、连杆四，其中连杆一、连杆四与固定支撑臂之间的铰接轴芯线平行于固定槽的槽深方向，连杆一的悬置端铰接有卡槽一，连杆四的悬置端铰接有卡槽二，其中连杆一与卡槽一之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，连杆四与卡槽二之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，所述的卡槽一、卡槽二分别与安装槽槽壁在竖直方向上构成滑动导向配合，所述的连动锁紧组件还包括沿平行于固定槽槽深方向滑动设置于锁紧壳体顶部的滑动支撑块，滑动支撑块靠近固定板的端部铰接有共用一铰接点的连杆二、连杆三，其中连杆二、连杆三与滑动支撑块之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆二的悬置端与上述的卡槽一铰接，连杆三的悬置端与上述的卡槽二铰接，其中连杆二与卡槽一之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆三与卡槽二之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向；

所述的从动锁紧组件包括滑动设置于锁紧壳体顶部的牵动支撑构件、活动设置于牵动支撑构件上的第二锁紧构件，所述的牵动支撑构件一端与安装槽固定连接、另一端位于锁紧壳体的顶部，且当锁紧壳体处于初始状态时，所述的牵动支撑构件实现对伸出孔的封堵，当限位杆与限位挡板接触时，牵动支撑构件实现对伸出孔的打开；所述的第二锁紧构件沿竖直方向活动设置于牵动支撑构件上，所述的牵动支撑构件上设置有呈竖直向上延伸布置的导杆，所述的第二锁紧构件与导杆沿竖直方向构成滑动导向配合；所述的第二锁紧构件包括与牵动支撑构件配合的连接段、与连接段固定连接的锁紧段,所述的锁紧段呈水平布置且沿垂直于固定槽的槽深方向向靠近安装槽槽底延伸布置，所述的锁紧段上还设置有可与上述的锁紧楔形块配合的锁紧卡扣，所述的连接段上还开设有与上述的导杆沿竖直方向构成滑动导向配合的导向孔，且当锁紧壳体处于初始状态时，所述的锁紧卡扣位于滑动支撑块的上方。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的切换机构包括设置于第二锁紧构件上方的电磁铁、与电磁铁连接的控制器，控制器可接收智能控制系统的控制对电磁铁供电/断电，从而实现电磁铁磁性的有/无，且当电磁铁将第二锁紧构件吸起时，上述的锁紧卡扣位于滑动支撑块的上方。

一种耦合式充电桩对新能源汽车的快速充电方法，其步骤在于：

（一）插入锁紧阶段；

S1：充电完成后，用户通过智能控制系统确认完成充电，此时智能控制系统控制控制器对电磁铁停止供电，用户通过手持握持段将充电枪上的锁紧段插入插槽中，并沿安装槽的槽深方向施加推力，锁紧壳体在该推力的驱动下克服第一弹簧的弹性力沿安装槽的槽深方向运动；

S2：当限位杆与限位挡板接触时，牵动支撑构件与伸出孔之间完全错开，伸出孔完全打开，与此同时，锁紧块运动至锁紧槽的正上方，此时会出现两种情况，其一为：插入的充电枪是其他充电桩上的，充电枪上的锁紧块与锁紧槽不匹配，第一锁紧构件无法在第二弹簧的驱动下竖直向上运动，从而止推块扔保持原有状态，限位杆在限位挡板的限制下使得锁紧壳体无法继续沿安装槽的槽深运动，从而无法实现该充电枪与充电桩的锁紧，其二为：插入的充电枪与该充电桩相匹配，此时，在第二弹簧的弹性力下，第一锁紧构件竖直向上运动，触发块同步竖直向上运动并与分隔板接触，同时，锁紧块与锁紧槽配合锁紧，锁紧楔形块通过伸出孔伸出锁紧壳体上顶面，与此同时，止推块在第三弹簧的推动下沿固定槽的槽深方向运动，并与限位挡板脱离配合，此时随着推力的持续施加，锁紧壳体可继续沿着安装槽的槽深运动；

S3：在此过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂随着锁紧壳体同步运动，连杆一、连杆四绕着与固定支撑臂之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一、卡槽二沿着滑轨的导向方向相互远离运动，同时，连杆二、连杆三绕着与滑动支撑块之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块沿着平行于固定槽槽深的方向向靠近固定板的方向运动，当锁紧壳体运动至安装槽的槽底时，锁紧卡扣位于锁紧楔形块的正上方，滑动支撑块与锁紧卡扣脱离配合，第二锁紧构件失去滑动支撑块的支撑力，第二锁紧构件在重力的作用下并在导向孔与导杆的引导下竖直向下运动，并使得锁紧楔形块与锁紧卡扣配合，此时完成锁紧壳体与安装槽之间的锁紧；

（二）拔出解锁阶段；

S4：用户需要使用充电枪进行充电时，可通过刷卡/扫码的方式支付相应的金额购买相应的充电时长，支付完毕后，智能控制系统对控制器发送供电指令，电磁铁通电并恢复磁性，第二锁紧构件在电磁铁磁力的作用下竖直向上运动并最终被电磁铁吸附，用户可通过握持段对充电枪施加平行于安装槽槽深方向向外的拉力，锁紧壳体在该拉力的驱动下沿平行于安装槽槽深的方向由槽底向槽口运动，牵动支撑构件通过驱动斜面驱动第一锁紧构件克服第二弹簧的弹性力竖直向下运动；

S5：当限位杆运动至限位挡板的前缘处时，锁紧楔形块在牵动支撑构件的驱动下完全收缩入伸出孔中，此时，牵动支撑构件实现对伸出孔的封堵，与此同时，触发块同步向下运动并使得锁紧槽与锁紧块脱离配合，同时，触发块在运动过程中通过切换槽推动止推块克服第三弹簧的弹性力沿平行于固定槽的槽深方向向靠近固定板的方向运动并最终使得限位杆与限位挡板恢复配合，此时，充电枪与锁紧壳体之间的锁定解除，用户可将充电枪取出并对车辆进行充电；

S6：在此过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂随着锁紧壳体同步运动，连杆一、连杆四绕着与固定支撑臂之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一、卡槽二沿着滑轨的导向方向相互靠近运动，同时，连杆二、连杆三绕着与滑动支撑块之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块沿着平行于固定槽槽深的方向向远离固定板的方向运动，第一弹簧的弹性力继续推动锁紧壳体沿平行于安装槽的槽深方向由槽底向槽口运动，当锁紧壳体恢复至初始状态时，上述的滑动支撑块位于锁紧卡扣的正下方。

本发明与现有技术相比的有益效果在于，通过在传统充电桩上增设防误插锁紧装置，有效的避免了不同充电桩之间充电枪的误插情况，从而大大降低了充电桩以及充电桩的损坏的几率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所

需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明的充电枪与防误插锁紧装置的配合示意图。

图4为本发明的充电枪与防误插锁紧装置的配合示意图。

图5为本发明的充电枪结构示意图。

图6为本发明的充电枪结构示意图。

图7为本发明的防误插锁紧装置的结构示意图。

图8为本发明的主动锁紧机构与充电枪安装槽的配合示意图。

图9为本发明的充电枪安装槽的结构示意图。

图10为本发明的主动锁紧机构结构示意图。

图11为本发明的锁紧壳体结构示意图。

图12为本发明的锁紧构件结构示意图。

图13为本发明的锁紧块结构示意图。

图14为本发明的锁紧块结构示意图。

图15为本发明的充电枪脱离充电桩时，主动锁紧机构的内部示意图。

图16为本发明的充电枪在向充电桩内插入时，防误插锁紧装置处于触发状态时的结构示意图。

图17为本发明的充电枪在向充电桩内插入时，防误插锁紧装置处于触发状态时的结构示意图。

图18为本发明的充电枪在向充电桩内插入时，防误插锁紧装置处于触发状态时的结构示意图。

图19为本发明的主动锁紧机构处于触发状态时，锁紧构件与从动锁紧机构的配合示意图。

图20为本发明的主动锁紧机构处于触发状态时，充电枪、锁紧构件、触发组件之间的配合示意图。

图21为本发明的充电枪在向充电桩内插入时，防误插锁紧装置由触发状态时向锁紧状态转换的结构示意图。

图22为本发明主动锁紧机构由触发状态时向锁紧状态转换时，充电枪、锁紧构件、触发组件之间的配合示意图。

图23为本发明的充电枪在向充电桩内插入时，防误插锁紧装置处于锁紧状态的结构示意图。

图24为本发明的从动锁紧机构结构示意图。

图25为本发明的从动锁紧构件结构示意图。

图中标示为：

100、壳体；110、挡雨防尘盖；120、智能控制系统；130、安装槽；131、导轨；132、限位块；133、限位挡板；134、滑轨；135、支撑套；

200、充电枪；210、锁紧段；211、充电插孔；212、锁紧块；220、握持段；230、支撑段；

300、主动锁紧机构；310、锁紧壳体；311、导槽；312、伸出孔；313、导柱；314、插槽；315、容置槽；316、分隔板；317、引导滑轨；320、第一弹簧；330、锁紧组件；331、第一锁紧构件；331a、连接杆；331aa、锁紧楔形块；331b、触发块；331b1、切换槽；331b2、锁紧槽；332、第二弹簧；340、止推组件；341、止推块；342、第三弹簧；

400、从动锁紧机构；410、连动锁紧组件；411、固定支撑臂；412、连杆一；413、卡槽一；414、连杆二；415、滑动支撑块；416、连杆三；417、卡槽二；418、连杆四；420、从动锁紧组件；421、牵动支撑构件；421a、导杆；422、第二锁紧构件；422a、连接段；422aa、导向孔；422b、锁紧段；422bb、锁紧卡扣；500、切换机构；510、电磁铁；520、控制器。

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。

如图1-25所示，一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩，其包括：一支撑部，支撑部为呈竖直布置且可拆卸设置于地面的矩形壳体100，优选地，壳体100通过紧固件可拆卸的安装于地面，更为优选地，壳体100通过地脚螺栓安装于地面，由于充电桩的工作环境多处于露天的室外，考虑到充电桩的使用寿命及安全性，本申请实施例的壳体100采用金属材质，壳体100的外表面采用浸塑处理，同时还可根据用户的实际需要，采用不同色彩的浸塑处理从而满足客户的个性化定制，壳体100内设置有控制电路；一充电枪200，充电枪200与壳体100内的控制电路之间设置有用于导通电流的软电缆，为了满足不同的充电需求，优选地，这里的软电缆长度选取5m；一智能控制系统120，智能控制系统120设置于壳体100上，用户可通过智能控制系统120实现对车辆的充电，无需额外的工作人员；由于充电桩在实际设置过程中通常采取多排多列的布置，相邻充电桩之间间距较小，因此在使用过程中常常会出现将其他充电桩上的充电枪放置入充电桩上的现象，这样不仅给后续用户使用带来极大的不便同时也有可能造成设备的损坏，因此本申请实施例还设置有一防误插锁紧装置，防误插锁紧装置设置于壳体100远离地面的一侧，上述的充电枪200只能插入与之匹配的充电桩上的防误插锁紧装置，同时为了满足不同身高用户的使用需求，防误插锁紧装置距离地面1.5-1.7m。

更为优化地，为了便于用户的使用和操作，所述的智能控制系统120距离地面的高度范围为1.5-1.7m，同时考虑到不同用户的使用习惯以及设备的耐用性，智能控制系统120采用触摸屏与机械按键结合的操作方式，更优地，所述的触摸屏与机械键盘均采用本领域技术人员公知的防水技术。

如图5、6所示，所述的充电枪200包括用于与充电设备插接配合的锁紧段210、用于用户把持的握持段220以及设置于锁紧段210与握持段220之间的支撑段230，为了便于充电枪200的插接，优选地，所述的握持段220与支撑段230之间的最小夹角范围为：100-120度，更为优选地为110度；所述的锁紧段210与充电设备匹配的端面上开设有充电插孔211，锁紧段210与防误插锁紧装置配合的壁部还设置有锁紧块212，充电枪200可通过锁紧块212与防误插锁紧装置的配合实现充电枪200与充电桩之间的锁紧。

所述的防误插锁紧装置包括：一主动锁紧机构，主动锁紧机构300活动设置于壳体100上，主动锁紧机构300可接收充电枪200的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；一从动锁紧机构400，从动锁紧机构400可接收主动锁紧机构300的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；一切换机构500，切换机构500可接收智能控制系统120的控制并实现充电枪200与防误插锁紧装置在锁紧状态与解锁状态之间的切换，初始状态时，充电枪200与防误插锁紧装置之间处于锁紧状态，当用户需要对车辆充电时，可通过智能控制系统120实现充电枪200与防误插锁紧装置之间的解锁，此时可将充电枪200从防误插锁紧装置内取出并插入待充电车辆，壳体100内的控制电路通过软电缆对车辆进行充电，当充电结束后，此时用户可将充电枪200放置入防误插锁紧装置中自行锁紧。

具体地，所述的壳体100上开设有连通外部且槽深方向垂直于竖直方向的安装槽130，上述的主动锁紧机构300沿安装槽130的槽深方向滑动设置于安装槽130内，主动锁紧机构300可接收充电枪200的驱动沿安装槽130的槽深方向运动，

主动锁紧机构300包括沿安装槽130槽深方向滑动设置于安装槽130内的锁紧壳体310、设置于安装槽130与锁紧壳体310之间且用于推动锁紧壳体310沿平行于安装槽槽深方向由安装槽130的槽底向安装槽130的槽口运动的第一弹簧320，所述的主动锁紧机构300还包括活动设置于锁紧壳体310与从动锁紧机构400之间的锁紧组件330、活动设置于安装槽130与锁紧壳体310之间的止推组件340，锁紧组件330可与从动锁紧机构400配合实现锁紧壳体310与安装槽130之间位置的相对固定，同时锁紧组件330也可实现充电枪200与锁紧壳体310之间位置的相对固定，止推组件340可限制锁紧壳体310相对安装槽130的滑动，且当锁紧壳体310运动至安装槽130槽底时，锁紧组件330与从动锁紧机构400配合实现锁紧壳体与安装槽130之间位置的相对固定，当与之匹配的充电枪200插入时，锁紧组件330与充电枪200相互锁紧，同时，止推组件340与安装槽130之间的锁定解除，锁紧壳体310可沿安装槽130槽深方向运动至槽底，从而实现锁紧壳体310与安装槽130之间的锁紧，当其他充电桩上的充电枪插入时，锁紧组件330无法与其配合锁紧，同时，止推组件340与安装槽130之间仍处于锁紧状态，锁紧壳体130无法沿安装槽130的槽深方向向槽底运动，从而也就无法实现锁紧壳体310与安装槽130之间的锁紧。

如图9所示，所述的安装槽130为矩形槽体，其中安装槽130平行且靠近地面的槽壁为导向面，所述导向面上沿安装槽130槽深方向设置有导向锁紧壳体310沿安装槽130槽深方向运动的导轨131，导向面上还安装有限制锁紧壳体310沿安装槽130槽深方向由槽底向槽口脱离安装槽130运动的限位块132，优选地，为了避免锁紧壳体310在运动过程中出现卡死现象，所述的导轨131平行间隔设置有两条，所述的导向面上还设置有竖直向上延伸布置的限位挡板133，限位挡板133可与上述的止推组件340配合用于限制锁紧壳体310沿安装槽130槽深方向向安装槽130的槽底运动，所述的安装槽130垂直于地面的槽壁上还设置有竖直向上延伸布置的滑轨134。

如图10、11所示，所述的锁紧壳体310为与安装槽130沿槽深方向构成滑动导向配合的矩形壳体，上述的第一弹簧320位于安装槽130槽底与锁紧壳体130之间，为了避免第一弹簧320在被压缩的过程中出现弯折/扭转，从而造成弹性势能释放的不均匀性，锁紧壳体310与安装槽130之间还设置有引导组件，具体地，引导组件为设置于安装槽130槽底的支撑套135以及设置于锁紧壳体310上的导柱313，并且导柱313同轴套接于支撑套135内，上述的第一弹簧320一端套设于导柱313外部、另一端套接于支撑套135内部，所述的锁紧壳体310与上述导向面配合的端面上开设有与导轨131构成滑动导向配合的导槽311，导轨131与导槽311配合使得锁紧壳体310只能沿平行于安装槽130的槽深方向运动，锁紧壳体310上沿平行于安装槽130槽深方向开设有与充电枪200上锁紧段212相匹配的插槽314，充电枪200与插槽314构成插接配合，锁紧壳体310垂直于地面布置的槽壁上还开设有沿槽深方向平行于地面的固定槽，其中固定槽的槽口朝向锁紧壳体310外部，且在固定槽的槽口处匹配安装有固定板，所述的固定槽内的槽底设置有水平布置的分隔板316，分隔板316将固定槽分隔为呈上下布置的容置槽315、止推槽，其中止推槽与插槽314接通，所述的容置槽315平行且远离地面的槽壁上开设有贯穿壁厚的伸出孔312，伸出孔312可与上述的锁紧组件330配合，所述的止推槽内设置有沿平行于固定槽槽深方向布置的引导滑轨317，引导滑轨317可与上述的止推组件340配合。

如图10-15，所述的锁紧组件330包括沿竖直方向活动穿设于容置槽315之间的第一锁紧构件331、设置于容置槽315与第一锁紧构件331之间且用于推动第一锁紧构件331沿竖直方向向上运动的第二弹簧332；具体地，所述的第一锁紧构件331包括呈竖直布置的连接杆331a、与连接杆331a可拆卸连接且呈水平布置的触发块331b，所述的连接杆331a一端通过开设于分隔板316上的通孔伸入止推槽、另一端位于容置槽315内，其中连接杆331a位于止推槽内的端部安装有与充电枪200配合的触发块331b，连接杆331a位于容置槽315内的端部安装有与上述伸出孔312匹配的锁紧楔形块331aa，上述的第二弹簧332套设于连接杆331a的外部，第二弹簧332一端与分隔板316抵实接触、另一端与锁紧楔形块331aa抵实接触。

更为具体地，所述的锁紧楔形块331aa上设置有倾斜布置的驱动斜面，驱动斜面距离导向面的距离沿安装槽槽深方向逐渐增大，所述的触发块331b上还开设有锁紧槽331b2，其中锁紧槽331b2沿竖直方向贯穿触发块331b并且锁紧槽331b2与触发块331b朝向插槽314的端部接通，所述的锁紧槽331b2可与上述锁紧块212匹配且用于对充电枪200的锁紧，且当锁紧壳体运动至安装槽槽底时，锁紧块随充电枪沿着安装槽槽深方向运动，并实现锁紧块和锁紧槽相匹配实现锁紧，触发块331b背离锁紧槽331b2的端面上开设有与止推组件340配合的切换槽331b1，且当触发块331b沿竖直方向向上运动时，触发块331b可驱动止推组件340与安装槽130之间的锁定解除，具体地，所述的切换槽331b1包括呈竖直布置的推动面以及呈倾斜布置的驱动面，其中所述的驱动面与分隔板316之间的距离沿固定槽的槽深方向逐渐增大。

所述的止推组件340包括与引导滑轨317构成滑动导向配合的止推块341、设置于固定板与止推块341之间且用于推动止推块341沿引导滑轨导向方向向插槽314运动的第三弹簧342，具体地，所述的止推块341包括与切换槽331b1匹配的楔形切换块、与楔形切换块固结于一体的限位杆，限位杆呈水平布置且延伸方向平行于固定槽槽深，限位杆的悬置端通过开设于固定板上的避让孔向外伸出，限位杆可与上述的限位挡板133配合用于限制锁紧壳体310沿安装槽130的槽深方向朝向槽底的运动，所述的第三弹簧342套设于限位杆的外部，其中当锁紧壳体310处于初始状态（即锁紧壳体310在第一弹簧320弹性力的作用下与限位块132抵实接触的状态）时，限位杆与限位挡板133之间存在间隙，且当限位杆与限位挡板133接触，锁紧块212位于锁紧槽331b2的正上方。

如图16-18所示，所述的从动锁紧机构400包括设置于锁紧壳体310顶部的连动锁紧组件410、活动设置于连动锁紧组件410上的从动锁紧组件420；连动锁紧组件410可接收锁紧壳体310的驱动，所述的连动锁紧组件410包括可拆卸安装于固定板上的固定支撑臂411，优选地，这里采用紧固螺旋连接，固定支撑臂411的悬置端铰接有共用一铰接点的连杆一412、连杆四418，其中连杆一412、连杆四418与固定支撑臂411之间的铰接轴芯线平行于固定槽的槽深方向，连杆一412的悬置端铰接有卡槽一413，连杆四418的悬置端铰接有卡槽二417，其中连杆一412与卡槽一413之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，连杆四418与卡槽二417之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，所述的卡槽一413、卡槽二417分别于上述的滑轨134构成滑动导向配合，所述的连动锁紧组件还包括沿平行于固定槽槽深方向滑动设置于锁紧壳体310顶部的滑动支撑块415，滑动支撑块415靠近固定板的端部铰接有共用一铰接点的连杆二414、连杆三416，其中连杆二414、连杆三416与滑动支撑块415之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆二414的悬置端与上述的卡槽一413铰接，连杆三416的悬置端与上述的卡槽二417铰接，其中连杆二414与卡槽一413之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆三416与卡槽二417之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向。

如图16-19、24、25所示，所述的从动锁紧组件420包括滑动设置于锁紧壳体310顶部的牵动支撑构件421、活动设置于牵动支撑构件421上的第二锁紧构件422，所述的牵动支撑构件421一端与安装槽130固定连接、另一端位于锁紧壳体310的顶部，且当锁紧壳体310处于初始状态（即锁紧壳体310在第一弹簧320弹性力的作用下与限位块132抵实接触的状态）时，所述的牵动支撑构件421实现对伸出孔312的封堵，当限位杆与限位挡板133接触时，牵动支撑构件421实现对伸出孔312的打开；所述的第二锁紧构件422沿竖直方向活动设置于牵动支撑构件421上，具体地，所述的牵动支撑构件421上设置有呈竖直向上延伸布置的导杆421a，所述的第二锁紧构件422与导杆421a沿竖直方向构成滑动导向配合。

更为具体地，所述的第二锁紧构件422包括与牵动支撑构件421配合的连接段422a、与连接段422a固定连接的锁紧段422b,所述的锁紧段422b呈水平布置且沿垂直于固定槽的槽深方向向靠近安装槽槽底延伸布置，所述的锁紧段422b上还设置有可与上述的锁紧楔形块331aa配合的锁紧卡扣422bb，所述的连接段422a上还开设有与上述的导杆421a沿竖直方向构成滑动导向配合的导向孔422aa，且当锁紧壳体310处于初始状态时，所述的锁紧卡扣422bb位于滑动支撑块415的上方，为了便于第二锁紧构件422的复位，优选地，第二锁紧构件422采用生铁材质一体铸造而成。

如图7所示，所述的切换机构500包括设置于第二锁紧构件422上方的电磁铁510、与电磁铁510连接的控制器520，控制器520可接收智能控制系统120的控制对电磁铁510供电/断电，从而实现电磁铁510磁性的有/无，且当电磁铁510将第二锁紧构件422吸起时，上述的锁紧卡扣422b位于滑动支撑块415的上方。

更为完善地，为了使得锁紧壳体310的锁紧更加稳固，上述的锁紧组件330设置有两个，止推组件340对应设置，从动锁紧机构400对应设置。

更为优化地，由于不同时段的用户数量有较大的差异，通常白天的用户数量较多，而夜晚的用户数量相对较少，因此本实施例采用直流快充和交流慢充相结合的模式，当白天用户数量较多时，可选择直流的模式快速对车辆充电，当夜晚用户数量较少时，可选择交流模式对车辆充电。

实际工作时，当充电完成后，用户通过智能控制系统120确认完成充电，此时智能控制系统120控制控制器520对电磁铁510停止供电，用户通过手持握持段220将充电枪200上的锁紧段210插入插槽314中，并沿安装槽130的槽深方向施加推力，锁紧壳体310在该推力的驱动下克服第一弹簧320的弹性力沿安装槽130的槽深方向运动，当限位杆与限位挡板133接触时，牵动支撑构件421与伸出孔312之间完全错开，伸出孔312完全打开，与此同时，锁紧块212运动至锁紧槽331b2的正上方，此时会出现两种情况，其一为：插入的充电枪200是其他充电桩上的，充电枪200上的锁紧块212与锁紧槽331b2不匹配，第一锁紧构件331无法在第二弹簧332的驱动下竖直向上运动，从而止推块仍保持原有状态，限位杆在限位挡板133的限制下使得锁紧壳体310无法继续沿安装槽130的槽深运动，从而无法实现该充电枪200与充电桩的锁紧，其二为：插入的充电枪200与该充电桩相匹配，此时，在第二弹簧332的弹性力下，第一锁紧构件331竖直向上运动，触发块331b同步竖直向上运动并与分隔板316接触，同时，锁紧块212与锁紧槽331b2配合锁紧，锁紧楔形块331aa通过伸出孔312伸出锁紧壳体310上顶面，与此同时，止推块341在第三弹簧342的推动下沿固定槽的槽深方向运动，并与限位挡板133脱离配合，此时随着推力的持续施加，锁紧壳体310可继续沿着安装槽130的槽深运动；在此过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂411随着锁紧壳体310同步运动，连杆一412、连杆四418绕着与固定支撑臂411之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一413、卡槽二417沿着滑轨134的导向方向相互远离运动，同时，连杆二414、连杆三416绕着与滑动支撑块415之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块415沿着平行于固定槽槽深的方向向靠近固定板的方向运动，当锁紧壳体310运动至安装槽130的槽底时，锁紧卡扣422b位于锁紧楔形块331aa的正上方，滑动支撑块415与锁紧卡扣422b脱离配合，第二锁紧构件422失去滑动支撑块415的支撑力，第二锁紧构件422在重力的作用下并在导向孔422aa与导杆421a的引导下竖直向下运动，并使得锁紧楔形块331aa与锁紧卡扣422b配合，此时完成锁紧壳体310与安装槽130之间的锁紧；当用户需要使用充电枪200进行充电时，可通过刷卡/扫码的方式支付相应的金额购买相应的充电时长，支付完毕后，智能控制系统120对控制器520发送供电指令，电磁铁510通电并恢复磁性，第二锁紧构件422在电磁铁510磁力的作用下竖直向上运动并最终被电磁铁510吸附，用户可通过握持段220对充电枪200施加平行于安装槽130槽深方向向外的拉力，锁紧壳体310在该拉力的驱动下沿平行于安装槽130槽深的方向由槽底向槽口运动，牵动支撑构件421通过驱动斜面驱动第一锁紧构件331克服第二弹簧332的弹性力竖直向下运动，当限位杆运动至限位挡板133的前缘处时，锁紧楔形块331aa在牵动支撑构件421的驱动下完全收缩入伸出孔312中，此时，牵动支撑构件421实现对伸出孔312的封堵，与此同时，触发块331b同步向下运动并使得锁紧槽331b2与锁紧块212脱离配合，同时，触发块331b在运动过程中通过切换槽331b1推动止推块341克服第三弹簧342的弹性力沿平行于固定槽的槽深方向向靠近固定板的方向运动并最终使得限位杆与限位挡板133恢复配合，此时，充电枪200与锁紧壳体310之间的锁定解除，用户可将充电枪200取出并对车辆进行充电，在此过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂411随着锁紧壳体310同步运动，连杆一412、连杆四418绕着与固定支撑臂411之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一413、卡槽二417沿着滑轨134的导向方向相互靠近运动，同时，连杆二414、连杆三416绕着与滑动支撑块415之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块415沿着平行于固定槽槽深的方向向远离固定板的方向运动，第一弹簧320的弹性力继续推动锁紧壳体310沿平行于安装槽130的槽深方向由槽底向槽口运动，当锁紧壳体310恢复至初始状态时，上述的滑动支撑块415位于锁紧卡扣442b的正下方。

耦合式充电桩对新能源汽车的快速充电方法，其步骤在于：

（一）插入锁紧阶段；

S1：充电完成后，用户通过智能控制系统120确认完成充电，此时智能控制系统120控制控制器520对电磁铁510停止供电，用户通过手持握持段220将充电枪200上的锁紧段210插入插槽314中，并沿安装槽130的槽深方向施加推力，锁紧壳体310在该推力的驱动下克服第一弹簧320的弹性力沿安装槽130 的槽深方向运动；

S2：当限位杆与限位挡板133接触时，牵动支撑构件421与伸出孔312之间完全错开，伸出孔312完全打开，与此同时，锁紧块212运动至锁紧槽331b2的正上方，此时会出现两种情况，其一为：插入的充电枪200是其他充电桩上的，充电枪200上的锁紧块212与锁紧槽331b2不匹配，第一锁紧构件331无法在第二弹簧332的驱动下竖直向上运动，从而止推块仍保持原有状态，限位杆在限位挡板133的限制下使得锁紧壳体310无法继续沿安装槽130的槽深运动，从而无法实现该充电枪200与充电桩的锁紧，其二为：插入的充电枪200与该充电桩相匹配，此时，在第二弹簧332的弹性力下，第一锁紧构件331竖直向上运动，触发块331b同步竖直向上运动并与分隔板316接触，同时，锁紧块212与锁紧槽331b2配合锁紧，锁紧楔形块331aa通过伸出孔312伸出锁紧壳体310上顶面，与此同时，止推块341在第三弹簧342的推动下沿固定槽的槽深方向运动，并与限位挡板133脱离配合，此时随着推力的持续施加，锁紧壳体310可继续沿着安装槽130的槽深运动；

S3：在此过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂411随着锁紧壳体310同步运动，连杆一412、连杆四418绕着与固定支撑臂411之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一413、卡槽二417沿着滑轨134的导向方向相互远离运动，同时，连杆二414、连杆三416绕着与滑动支撑块415之间的铰接轴朝向相互远离的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块415沿着平行于固定槽槽深的方向向靠近固定板的方向运动，当锁紧壳体310运动至安装槽130的槽底时，锁紧卡扣422b位于锁紧楔形块331aa的正上方，滑动支撑块415与锁紧卡扣422b脱离配合，第二锁紧构件422失去滑动支撑块415的支撑力，第二锁紧构件422在重力的作用下并在导向孔422aa与导杆421a的引导下竖直向下运动，并使得锁紧楔形块331aa与锁紧卡扣422b配合，此时完成锁紧壳体310与安装槽130之间的锁紧；

（二）拔出解锁阶段；

S4：用户需要使用充电枪200进行充电时，可通过刷卡/扫码的方式支付相应的金额购买相应的充电时长，支付完毕后，智能控制系统120对控制器520发送供电指令，电磁铁510通电并恢复磁性，第二锁紧构件422在电磁铁510磁力的作用下竖直向上运动并最终被电磁铁510吸附，用户可通过握持段220对充电枪200施加平行于安装槽130槽深方向向外的拉力，锁紧壳体310在该拉力的驱动下沿平行于安装槽130槽深的方向由槽底向槽口运动，牵动支撑构件421通过驱动斜面驱动第一锁紧构件331克服第二弹簧332的弹性力竖直向下运动；

S5：当限位杆运动至限位挡板133的前缘处时，锁紧楔形块331aa在牵动支撑构件421的驱动下完全收缩入伸出孔312中，此时，牵动支撑构件421实现对伸出孔312的封堵，与此同时，触发块331b同步向下运动并使得锁紧槽331b2与锁紧块212脱离配合，同时，触发块331b在运动过程中通过切换槽331b1推动止推块341克服第三弹簧342的弹性力沿平行于固定槽的槽深方向向靠近固定板的方向运动并最终使得限位杆与限位挡板133恢复配合，此时，充电枪200与锁紧壳体310之间的锁定解除，用户可将充电枪200取出并对车辆进行充电；

S6：在上述步骤S5过程中，固定设置于固定板上的固定支撑臂411随着锁紧壳体310同步运动，连杆一412、连杆四418绕着与固定支撑臂411之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的卡槽一413、卡槽二417沿着滑轨134的导向方向相互靠近运动，同时，连杆二314、连杆三416绕着与滑动支撑块415之间的铰接轴朝向相互靠近的方向偏转，进一步的，所述的滑动支撑块415沿着平行于固定槽槽深的方向向远离固定板的方向运动，第一弹簧320的弹性力继续推动锁紧壳体310沿平行于安装槽130的槽深方向由槽底向槽口运动，当锁紧壳体310恢复至初始状态时，上述的滑动支撑块415位于锁紧卡扣442b的正下方。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种应用于新能源汽车的机械耦合式安全充电桩，其特征在于，其包括：

一支撑部，支撑部为呈竖直布置且可拆卸设置于地面的矩形壳体，壳体通过紧固件可拆卸的安装于地面，壳体内设置有控制电路；

一充电枪，所述的充电枪上设置有锁紧块，充电枪与壳体内的控制电路之间设置有用于导通电流的软电缆；

一智能控制系统，智能控制系统设置于壳体上；

一防误插锁紧装置，防误插锁紧装置活动设置于壳体远离地面的一侧，上述的充电枪只能插入与之匹配的充电桩上的防误插锁紧装置；

所述的防误插锁紧装置包括：

一主动锁紧机构，主动锁紧机构活动设置于壳体上，主动锁紧机构可接收充电枪的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；

一从动锁紧机构，从动锁紧机构可接收主动锁紧机构的驱动并实现在锁紧状态和解锁状态之间的切换；

一切换机构，切换机构可接收智能控制系统的控制并实现充电枪与防误插锁紧装置在锁紧状态与解锁状态之间的切换；

所述的壳体上开设有连通外部且槽深方向垂直于竖直方向的安装槽，上述的主动锁紧机构沿安装槽的槽深方向滑动设置于安装槽内，主动锁紧机构可接收充电枪的驱动沿安装槽的槽深方向运动；

主动锁紧机构包括沿安装槽槽深方向滑动设置于安装槽内的锁紧壳体、设置于安装槽与锁紧壳体之间且用于推动锁紧壳体沿平行于安装槽槽深方向由安装槽的槽底向安装槽的槽口运动的第一弹簧，所述的主动锁紧机构还包括活动设置于锁紧壳体与从动锁紧机构之间的锁紧组件，锁紧组件可与从动锁紧机构配合实现锁紧壳体与安装槽之间位置的相对固定，同时锁紧组件也可实现充电枪与锁紧壳体之间位置的相对固定，且当锁紧壳体运动至安装槽槽底时，锁紧组件与从动锁紧机构配合实现锁紧壳体与安装槽之间位置的相对固定，当与之匹配的充电枪插入时，锁紧组件与充电枪相互锁紧，锁紧壳体可沿安装槽槽深方向运动至槽底，从而实现锁紧壳体与安装槽之间的锁紧，当其他充电桩上的充电枪插入时，锁紧组件无法与充电枪相互锁紧，锁紧壳体无法继续沿安装槽的槽深方向运动至槽底，从而无法实现锁紧壳体与安装槽的锁紧；

所述的安装槽为矩形槽体，其中安装槽平行且靠近地面的槽壁为导向面，所述导向面上沿安装槽槽深方向设置有导向锁紧壳体沿安装槽槽深方向运动的导轨，导向面上还安装有限制锁紧壳体沿安装槽槽深方向由槽底向槽口脱离安装槽运动的限位块；

所述的锁紧壳体为与安装槽沿槽深方向构成滑动导向配合的矩形壳体，上述的第一弹簧位于安装槽槽底与锁紧壳体之间，锁紧壳体上沿平行于安装槽槽深方向开设有与充电枪相匹配的插槽，充电枪与插槽构成插接配合，锁紧壳体垂直于地面布置的槽壁上还开设有槽深方向平行于地面的固定槽，其中固定槽的槽口朝向锁紧壳体外部，且在固定槽的槽口处匹配安装有固定板，所述的固定槽内的槽底设置有水平布置的分隔板，分隔板将固定槽分隔为呈上下布置的容置槽、止推槽，其中止推槽与插槽接通，所述的容置槽平行且远离地面的槽壁上开设有贯穿壁厚的伸出孔，伸出孔可与上述的锁紧组件配合；

所述的锁紧组件包括沿竖直方向活动穿设于容置槽之间的第一锁紧构件、设置于容置槽与第一锁紧构件之间且用于推动第一锁紧构件沿竖直方向向上运动的第二弹簧；所述的第一锁紧构件包括呈竖直布置的连接杆、与连接杆可拆卸连接且呈水平布置的触发块，所述的连接杆一端通过开设于分隔板上的通孔伸入止推槽、另一端位于容置槽内，其中连接杆位于止推槽内的端部安装有与充电枪配合的触发块，连接杆位于容置槽内的端部安装有与上述伸出孔匹配的锁紧楔形块，上述的第二弹簧套设于连接杆的外部，第二弹簧一端与分隔板抵实接触、另一端与锁紧楔形块抵实接触；所述的锁紧楔形块上设置有倾斜布置的驱动斜面，驱动斜面距离导向面的距离沿安装槽槽深方向逐渐增大，所述的触发块上还开设有锁紧槽，其中锁紧槽沿竖直方向贯穿触发块并且锁紧槽与触发块朝向插槽的端部接通，所述的锁紧槽可与上述锁紧块匹配且用于对充电枪的锁紧，且当锁紧壳体运动至安装槽槽底时，锁紧块随充电枪沿着安装槽槽深方向运动，并实现锁紧块和锁紧槽相匹配实现锁紧；

所述的从动锁紧机构包括设置于锁紧壳体顶部的连动锁紧组件、活动设置于连动锁紧组件上的从动锁紧组件；连动锁紧组件可接收锁紧壳体的驱动，所述的连动锁紧组件包括可拆卸安装于固定板上的固定支撑臂，固定支撑臂的悬置端铰接有共用一铰接点的连杆一、连杆四，其中连杆一、连杆四与固定支撑臂之间的铰接轴芯线平行于固定槽的槽深方向，连杆一的悬置端铰接有卡槽一，连杆四的悬置端铰接有卡槽二，其中连杆一与卡槽一之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，连杆四与卡槽二之间的铰接轴芯线平行于固定槽槽深方向，所述的卡槽一、卡槽二分别与安装槽槽壁在竖直方向上构成滑动导向配合，所述的连动锁紧组件还包括沿平行于固定槽槽深方向滑动设置于锁紧壳体顶部的滑动支撑块，滑动支撑块靠近固定板的端部铰接有共用一铰接点的连杆二、连杆三，其中连杆二、连杆三与滑动支撑块之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆二的悬置端与上述的卡槽一铰接，连杆三的悬置端与上述的卡槽二铰接，其中连杆二与卡槽一之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向，连杆三与卡槽二之间的铰接轴芯线水平布置且垂直于固定槽的槽深方向；

所述的从动锁紧组件包括滑动设置于锁紧壳体顶部的牵动支撑构件、活动设置于牵动支撑构件上的第二锁紧构件，所述的牵动支撑构件一端与安装槽固定连接、另一端位于锁紧壳体的顶部，且当锁紧壳体处于初始状态时，所述的牵动支撑构件实现对伸出孔的封堵，当锁紧壳体沿安装槽的槽深方向向安装槽槽底运动时，牵动支撑构件实现对伸出孔的打开；所述的第二锁紧构件沿竖直方向活动设置于牵动支撑构件上，所述的牵动支撑构件上设置有呈竖直向上延伸布置的导杆，所述的第二锁紧构件与导杆沿竖直方向构成滑动导向配合；所述的第二锁紧构件包括与牵动支撑构件配合的连接段、与连接段固定连接的锁紧段,所述的锁紧段呈水平布置且沿垂直于固定槽的槽深方向向靠近安装槽槽底延伸布置，所述的锁紧段上还设置有可与上述的锁紧楔形块配合的锁紧卡扣，所述的连接段上还开设有与上述的导杆沿竖直方向构成滑动导向配合的导向孔，且当锁紧壳体处于初始状态时，所述的锁紧卡扣位于滑动支撑块的上方；

所述的切换机构包括设置于第二锁紧构件上方的电磁铁、与电磁铁连接的控制器，控制器可接收智能控制系统的控制对电磁铁供电/断电，从而实现电磁铁磁性的有/无，且当电磁铁将第二锁紧构件吸起时，上述的锁紧卡扣位于滑动支撑块的上方。