CN108695656A - 一种充电插头及充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电插头及充电桩，涉及充电桩技术领域，通过在充电插头上增加辅助照明和充电状态显示的功能，使得用户能够在夜间充电时轻松的完成充电插拔动作，并且直观的获取到充电状态。该充电插头包括手柄、装配件、插芯和发光件，插芯通过装配件与手柄可拆卸安装，发光件固定在装配件上；其中，发光件用于根据充电插头的使用状态，对应发出位置指示光线、充电指示光线、照明指示光线中的任一种；装配件上设有第一出光窗口和第二出光窗口，使得光线经第一出光窗口射出形成指示光，光线经第二出光窗口射出形成照明光，且照明光的光路与插芯的设置方向一致。该充电桩包括上述技术方案所提的充电插头。

Description

一种充电插头及充电桩

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种充电插头及充电桩。

背景技术

随着汽车制造业的飞速发展和绿色出行的号召，电动汽车作为一种无污染、零排放的出行辅助设备，越来越多的受到人们的关注。

电动汽车的充电所需时间较长，因此用户为了方便一般会选择在夜晚阶段为电动汽车充电，但是，由于车身的充电插座接口过多，不利于充电插座和充电插头的对准，尤其在黑暗的环境中，充电插座的位置和结构不容易被人眼辨别，导致充电插座和充电插头需要多次的尝试才能完成对接充电，大大降低了充电的效率和使用者的舒适度。另外，现有的电动汽车在充电时，驾驶员只能够通过汽车仪表得知电池组的充电状态，而在车外部无法得知充电情况。可见，基于以上两点缺陷，降低了用户的电动汽车使用体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电插头及充电桩，通过在充电插头上增加辅助照明和充电状态显示的功能，使得用户能够在夜间充电时轻松的完成充电插拔动作，并且直观的获取到充电状态。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种充电插头，包括手柄、装配件、插芯和发光件，所述插芯通过所述装配件与所述手柄可拆卸安装，所述发光件固定在所述装配件上；其中，

所述发光件用于根据充电插头的使用状态，对应发出位置指示光线、充电指示光线、照明指示光线中的任一种；

所述装配件上设有第一出光窗口和第二出光窗口，使得所述光线经所述第一出光窗口射出形成指示光，所述光线经所述第二出光窗口射出形成照明光，且所述照明光的光路与所述插芯的设置方向一致。

优选地，所述装配件包括环状本体和沿所述环状本体内壁设置的散光结构，所述散光结构用于改变所述光线的光路，使得多数光线沿所述第二出光窗口射出，少数光线沿所述第一出光窗口射出。

示例性地，所述第一出光窗口为低透光层，所述第二出光窗口为高透光层。

可选地，所述发光件为环状LED灯带，所述环状LED灯带包括柔性电路板和设在所述柔性电路板上的多个LED灯珠，各所述LED灯珠与所述散光结构呈相对位置设置。

较佳地，所述环状本体与充电插头的底面呈α角度设置，所述α角＜90°。

优选地，还包括相互连接的感测单元和控制单元，所述控制单元与所述发光件连接；

所述感测单元用于感测充电插头的当前状态，当充电插头插入充电桩时发出第一信号，当充电插头插入车载充电插座充电时发出第二信号，当充电插头被用户拿起移动时发出第三信号；

所述控制单元用于根据所述第一信号控制，调节所述发光件处于低占空比状态，发出位置指示光线；或者，

根据所述第二信号控制，调节所述发光件处于闪烁状态，发出充电指示光线；或者，

根据所述第三信号控制，调节所述发光件处于高占空比状态，发出照明指示光线。

具体地，所述感测单元包括与充电桩信号连接的第一感测模块、与BMC电池管理系统信号连接的第二感测模块、以及分别与所述第一感测模块和所述第二感测模块连接的判断模块；

所述第一感测模块用于感测充电插头是否插入充电桩，对应发出插入充电桩信号或未插入充电桩信号；

所述第二感测模块用于感测充电插头是否插入车载充电插座并对汽车进行充电，对应发出插入车载充电插座信号或未插入车载充电插座信号；

所述判断模块用于在接收到插入充电桩信号时，发出所述第一信号；或者，

在接收到所述未插入充电桩信号和所述插入车载充电插座信号时，发出所述第二信号；否则，

所述判断模块发出所述第三信号。

具体地，所述控制单元包括依次连接的通信模块、控制器模块和发光件驱动模块，所述通信模块与所述判断模块信号连接，所述发光件驱动模块与所述发光件连接；

所述通信模块用于将所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号转发至所述控制器模块；

所述控制器模块用于根据所述第一信号，控制所述发光件驱动模块输出低占空比信号；或者，

根据所述第二信号，控制所述发光件驱动模块输出闪烁状态信号；或者，

根据所述第三信号，控制所述发光件驱动模块输出高占空比信号。

可选地，所述通信模块为CAN通信模块或LIN通信模块；

所述控制器模块还用于通过BMC电池管理系统获取当前的电池荷电状态值，并基于当前的所述电池荷电状态值控制所述发光件驱动模块点亮对应比例长度的发光件。

与现有技术相比，本发明提供的充电插头具有以下有益效果：

本发明提供的充电插头中，通过在手柄和插芯之间设置装配件，实现了手柄和插芯的可拆卸连接，而在装配件中设置发光件，可通过获取充电插头的使用状态，并使发光件对应发出位置指示光线或充电指示光线或照明指示光线，以使用户能够在夜间轻松的完成充电操作，提高用户的夜间充电操作体验；具体的，当充电插头插入充电桩时发光件发出微弱的位置指示光线，以方便用户在夜间确定充电插头在充电桩上的具体位置，当充电插头插入车载充电插座并对汽车进行充电时发光件发出充电指示光线，使得用户能够通过充电指示光线，获取到电池当前的充电状态信息和电池电量信息，当充电插头被用户拿起时发光件发出照明指示光线，以实现充电插头的辅助照明功能。

另外，通过在装配件上开设第一出光窗口和第二出光窗口，示例性的，第一出光窗口设在装配件的顶部，第二出光窗口设在装配件与插芯装配的端面处，使得光线经第一出光窗口射出形成指示光，即，用户可通过第一出光窗口的光线状态得知充电插头的位置信息或者充电信息，使得光线经第二出光窗口射出形成照明光，且照明光的光路与插芯的设置方向一致，即，用户可通过第二出光窗口照亮与插芯一致方向的区域，实现其辅助照明的功能。

本发明的一方面提供一种充电桩，包括上述技术方案所述的充电插头。

与现有技术相比，本发明提供的充电桩的有益效果与上述技术方案提供的充电插头的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为实施例一中充电插头整体的结构示意图；

图2为图1中充电插头的剖面结构示意图；

图3为图1中装配件和发光件的装配图；

图4为图1中发光件的结构示意图；

图5为图3中LED灯珠发出光线，经散光结构反射和/或折射后的光路示意图；

图6为图1中感测单元和控制单元的连接关系示意图。

附图标记：

1-手柄， 2-装配件；

3-插芯， 4-发光件；

5-感测单元， 6-控制单元；

21-第一出光窗口， 22-第二出光窗口；

23-散光结构， 41-LED灯珠；

42-柔性电路板， 51-第一感测模块；

52-第二感测模块， 53-判断模块；

61-通信模块， 62-控制器模块；

63-发光件驱动模块。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1和图2，本实施例提供的充电插头，包括手柄1、装配件2、插芯3和发光件4，插芯3通过装配件2与手柄1可拆卸安装，发光件4固定在装配件2上；其中，

发光件4用于根据充电插头的使用状态，对应发出位置指示光线、充电指示光线、照明指示光线中的任一种；

装配件2上设有第一出光窗口21和第二出光窗口22，使得光线经第一出光窗口21射出形成指示光，光线经第二出光窗口22射出形成照明光，且照明光的光路与插芯3的设置方向一致。

本实施例提供的充电插头中，通过在手柄1和插芯3之间设置装配件2，实现了手柄1和插芯3的可拆卸连接，而在装配件2中设置发光件4，可通过获取充电插头的使用状态，并使发光件4对应发出位置指示光线或充电指示光线或照明指示光线，以使用户能够在夜间轻松的完成充电操作，提高用户的夜间充电操作体验；具体的，当充电插头插入充电桩时发光件4发出微弱的位置指示光线，以方便用户在夜间确定充电插头在充电桩上的具体位置，当充电插头插入车载充电插座并对汽车进行充电时发光件4发出充电指示光线，使得用户能够通过充电指示光线，获取到电池当前的充电状态信息和电池电量信息，当充电插头被用户拿起时发光件4发出照明指示光线，以实现充电插头的辅助照明功能。

另外，请参阅图2，通过在装配件2上开设第一出光窗口21和第二出光窗口22，示例性地，第一出光窗口21设在装配件2的顶部，第二出光窗口22设在装配件2与插芯3装配的端面处，使得光线经第一出光窗口21射出形成指示光，即，用户可通过第一出光窗口21的光线状态得知充电插头的位置信息或者充电信息，使得光线经第二出光窗口22射出形成照明光，且照明光的光路与插芯3的设置方向一致，即，用户可通过第二出光窗口22照亮与插芯3一致方向的区域，实现其辅助照明的功能。

具体的，请继续参阅图2，上述实施例中的装配件2包括环状本体和沿环状本体内壁设置的散光结构23，散光结构23用于改变光线的光路，使得多数光线沿第二出光窗口22射出，少数光线沿第一出光窗口21射出。

具体实施时，散光结构23为沿环状本体内壁不规则设置的多个凸起，请参阅图5，例如，凸起为三棱柱结构，发光件4发出的光线经过凸起反射和/或折射后，改变了光线的出射方向，使得多数光线沿第二出光窗口22射出，少数光线沿所述第一出光窗口21射出，从而保证照明指示光线能够从第二出光窗口22的高强度输出，而位置指示光线和充电指示光线能够从第一出光窗口21低亮度输出，这样，就避免了指示光线过强而刺眼，以及照明光线太弱而达不到良好的照明效果的现象发生。

为了进一步弱化第一出光窗口21的出光强度，强化第二出光窗口22的出光强度，上述实施例中的第一出光窗口21可选低透光层，如，磨砂透明塑料，第二出光窗口22可选高透光层，如，高透聚光塑料。

为了提高发光件4的发光效率，请参阅图2-4，上述实施例中的发光件4为环状LED灯带，环状LED灯带包括柔性电路板42和设在柔性电路板42上的多个LED灯珠41，各LED灯珠41与散光结构23呈相对位置设置。具体实施时，LED灯珠41的数量可由所需光线的强度自由增减。

可选地，上述实施例中的环状本体与充电插头的底面呈α角度设置，α角＜90°。灯珠发出的光线与凸起受光面间部垂直，存在一个夹角，光线在进入凸起时，由于传到介质改变，光线回产生一定折射效应，使光线趋近于与第一出光窗口21平行，使得更多的光线由第二出光窗口22射出，少数光线由第一出光窗口21射出。

请参阅图6，上述实施例中的充电插头还包括相互连接的感测单元5和控制单元6，控制单元6与发光件4连接；感测单元5用于感测充电插头的当前状态，当充电插头插入充电桩时发出第一信号，当充电插头插入车载充电插座充电时发出第二信号，当充电插头被用户拿起移动时发出第三信号；控制单元6用于根据第一信号控制，调节发光件4处于低占空比状态，发出位置指示光线；或者，根据第二信号控制，调节发光件4处于闪烁状态，发出充电指示光线；或者，根据第三信号控制，调节发光件4处于高占空比状态，发出照明指示光线。

具体的，请继续参阅图6，感测单元5包括与充电桩信号连接的第一感测模块51、与BMC电池管理系统信号连接的第二感测模块52、以及分别与第一感测模块51和第二感测模块52连接的判断模块53；第一感测模块51用于感测充电插头是否插入充电桩，对应发出插入充电桩信号或未插入充电桩信号；第二感测模块52用于感测充电插头是否插入车载充电插座并对汽车进行充电，对应发出插入车载充电插座信号或未插入车载充电插座信号；判断模块53用于在接收到插入充电桩信号时，发出第一信号；或者，在接收到未插入充电桩信号和插入车载充电插座信号时，发出第二信号；否则，判断模块53发出第三信号。

示例性地，第一感测模块51为安装在手柄1上的微动开关或者霍尔传感器，以微动开关为例，当充电插头插在充电桩上时微动开关处于断路状态(插入充电桩信号)；当充电插头被从充电桩拿起后微动开关处于闭合状态(未插入充电桩信号)，可判断的是，当微动开关处于闭合状态时还会存在如下两种情况：第一种是充电插头插在充电插座上给汽车充电，另一种是充电插头正在被移动的状态(未插入充电插座给汽车充电)，因此，当微动开关处于闭合状态且能够接收到插入充电桩信号时可判断为充电插头正在对汽车进行充电，反之微动开关处于闭合状态但未收到插入充电桩信号时，则判断其在移动。

进一步地，请接着参阅图6，上述实施例中的控制单元6包括依次连接的通信模块61、控制器模块62和发光件4驱动模块，通信模块61与判断模块53信号连接，发光件驱动模块63与发光件4连接；通信模块61用于将第一信号、第二信号和第三信号转发至控制器模块62；控制器模块62用于根据第一信号，控制发光件驱动模块63输出低占空比信号；或者，根据第二信号，控制发光件驱动模块63输出闪烁状态信号；或者，根据第三信号，控制发光件驱动模块63输出高占空比信号。可选的，控制单元6还包括分别与通信模块61、控制器模块62和发光件驱动模块63连接的电源模块(附图未示出)，用于持续稳定的供电。

具体实施时，当控制器模块62接收到第一信号时，控制所述发光件驱动模块63输出低占空比信号，以使发光件4发出微弱光芒，并通过第一出光窗口21射出，能够提醒用户能够辨识充电插头的位置；

当控制器模块62接收到第二信号时，自动与BMC电池管理系统建立信号连接，并获取电池的荷电状态值，当荷电状态值未饱和时，控制所述发光件驱动模块63点亮对应比例长度的发光件4，并使点亮的发光件4处于闪烁状态，以提示用户当前处于充电状态，并告知用户当前电池的电量信息，当荷电状态值饱和时，点亮全部长度的发光件4，此时不在闪烁，以提示用户电池的电量已充满。例如，当发光件4为多个LED灯珠41时，可通过点亮对应比例数量的LED灯珠41，表示电池电量的多少；

当控制器模块62接收到第三信号时，控制所述发光件驱动模块63输出高占空比信号，以使发光件4发出强光，并通过第二出光窗口22射出，实现其辅助照明的功能，使得用户能够准确的完成充电插头和充电插座的对接充电。

优选地，LED灯珠41为彩色灯珠，通过设置不同的光颜色代表不同的指示功能，增加用户对灯信号的辨识度。例如，当LED灯珠41发出绿色光时，表示正在充电中，当LED灯珠41发出黄色光时，表示电量已充满。

需要说明的是，上述实施例中的判断模块53、通信模块61、控制器模块62和发光件驱动模块63的功能均为现有器件或逻辑电路能够实现的，本实施例只是对其中各个器件的应用和连接关系进行了改进，而并未对其中各个器件和逻辑电路的功能进行任何改进。示例性的，判断模块53可以为判断器或者判断电路，通信模块61可以为CAN通信模块或LIN通信模块，控制器模块62可以为CPU或者单片机，发光件驱动模块63可以为LED驱动芯片。

实施例二

本发明实施例提供了一种充电桩，该汽车包括如实施例一中的充电插头。

与现有技术相比，本发明实施例提供的充电桩的有益效果与上述实施例一提供的充电插头的有益效果相同，在此不做赘述。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电插头，其特征在于，包括手柄、装配件、插芯和发光件，所述插芯通过所述装配件与所述手柄可拆卸安装，所述发光件固定在所述装配件上；其中，

所述发光件用于根据充电插头的使用状态，对应发出位置指示光线、充电指示光线、照明指示光线中的任一种；

所述装配件上设有第一出光窗口和第二出光窗口，使得所述光线经所述第一出光窗口射出形成指示光，所述光线经所述第二出光窗口射出形成照明光，且所述照明光的光路与所述插芯的设置方向一致。

2.根据权利要求1所述的充电插头，其特征在于，所述装配件包括环状本体和沿所述环状本体内壁设置的散光结构，所述散光结构用于改变所述光线的光路，使得多数光线沿所述第二出光窗口射出，少数光线沿所述第一出光窗口射出。

3.根据权利要求1所述的充电插头，其特征在于，所述第一出光窗口为低透光层，所述第二出光窗口为高透光层。

4.根据权利要求2或3所述的充电插头，其特征在于，所述发光件为环状LED灯带，所述环状LED灯带包括柔性电路板和设在所述柔性电路板上的多个LED灯珠，各所述LED灯珠与所述散光结构呈相对位置设置。

5.根据权利要求2所述的充电插头，其特征在于，所述环状本体与充电插头的底面呈α角度设置，所述α角＜90°。

6.根据权利要求1所述的充电插头，其特征在于，还包括相互连接的感测单元和控制单元，所述控制单元与所述发光件连接；

所述感测单元用于感测充电插头的当前状态，当充电插头插入充电桩时发出第一信号，当充电插头插入车载充电插座充电时发出第二信号，当充电插头被用户拿起移动时发出第三信号；

所述控制单元用于根据所述第一信号控制，调节所述发光件处于低占空比状态，发出位置指示光线；或者，

根据所述第二信号控制，调节所述发光件处于闪烁状态，发出充电指示光线；或者，

根据所述第三信号控制，调节所述发光件处于高占空比状态，发出照明指示光线。

7.根据权利要求6所述的充电插头，其特征在于，所述感测单元包括与充电桩信号连接的第一感测模块、与BMC电池管理系统信号连接的第二感测模块、以及分别与所述第一感测模块和所述第二感测模块连接的判断模块；

所述第一感测模块用于感测充电插头是否插入充电桩，对应发出插入充电桩信号或未插入充电桩信号；

所述第二感测模块用于感测充电插头是否插入车载充电插座并对汽车进行充电，对应发出插入车载充电插座信号或未插入车载充电插座信号；

所述判断模块用于在接收到插入充电桩信号时，发出所述第一信号；或者，

在接收到所述未插入充电桩信号和所述插入车载充电插座信号时，发出所述第二信号；否则，

所述判断模块发出所述第三信号。

8.根据权利要求7所述的充电插头，其特征在于，所述控制单元包括依次连接的通信模块、控制器模块和发光件驱动模块，所述通信模块与所述判断模块信号连接，所述发光件驱动模块与所述发光件连接；

所述通信模块用于将所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号转发至所述控制器模块；

所述控制器模块用于根据所述第一信号，控制所述发光件驱动模块输出低占空比信号；或者，

根据所述第二信号，控制所述发光件驱动模块输出闪烁状态信号；或者，

根据所述第三信号，控制所述发光件驱动模块输出高占空比信号。

9.根据权利要求7或8所述的充电插头，其特征在于，所述通信模块为CAN通信模块或LIN通信模块；

所述控制器模块还用于通过BMC电池管理系统获取当前的电池荷电状态值，并基于当前的所述电池荷电状态值控制所述发光件驱动模块点亮对应比例长度的发光件。

10.一种充电桩，其特在在于，包括权利要求1-9中任一项所述的充电插头。