CN110040032A - 一种新能源汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源设备技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车充电桩，包括桩体，桩体内设有第一腔室，第一腔室内转动设有绕线机构，绕线机构上绕设有充电线，充电线的充电端贯穿第一腔室的前端内壁设置并连接有充电枪，桩体内设有第二腔室，第二腔室位于第一腔室的下方，第二腔室的底部转动连接有传动机构，传动机构的驱动端穿过第二腔室的顶面并延伸至第一腔室内，传动机构与绕线机构传动连接，桩体的前端侧壁上设有第二凹槽，第二凹槽的内壁上设有与第二腔室相连通的通孔，且通孔内活动贯穿设有具有磁性的感应装置：本发明不仅能在汽车停靠于充电桩前的停车位时，能对充电线进行放线并使得其通电，而且充电桩还具有防撞功能。

Description

一种新能源汽车充电桩

技术领域

本发明属于新能源设备技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车充电桩。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

现有的充电桩通过电刷实现充电枪与充电桩通电，不管使用还是非使用状态时，充电枪始终处于通电状态，容易发生漏电的安全事故，而且新能源汽车诸如电动汽车在启动和停车时扭矩较大，相对于传统汽车的反应更加灵敏，驾驶员稍不注意，很可能会撞到车位尽头的充电桩，严重时容易出现漏电导致严重安全事故。

为此，我们提出一种新能源汽车充电桩来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种安全性高且具有防撞功能的新能源汽车充电桩。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种新能源汽车充电桩，包括桩体，所述桩体内设有第一腔室，所述第一腔室内转动设有绕线机构，所述绕线机构上绕设有充电线，所述充电线的充电端贯穿第一腔室的前端内壁设置并连接有充电枪，所述桩体内设有第二腔室，所述第二腔室位于第一腔室的下方，所述第二腔室的底部转动连接有传动机构，所述传动机构的驱动端穿过第二腔室的顶面并延伸至第一腔室内，所述传动机构与绕线机构传动连接，所述桩体的前端侧壁上设有第二凹槽，所述第二凹槽的内壁上设有与第二腔室相连通的通孔，且通孔内活动贯穿设有具有磁性的感应装置，所述感应装置与传动机构传动连接，所述感应装置的后端部分与第二腔室的内壁滑动密封连接，所述第二腔室的后端内壁固定连接有多根弹簧，所述弹簧的前端与感应装置的后端固定连接，所述感应装置的前端侧壁上设有防撞机构，所述防撞机构与第二腔室连通设置，所述桩体内设有第三腔室，所述第三腔室位于第一腔室的后侧，所述第三腔室位于第二腔室的上方，所述第三腔室内设有连接机构，所述连接机构与充电线的进电端电性连接，所述连接机构与桩体电性连接，所述第三腔室的底部设有第二腔室连通的通道。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述绕线机构包括设置于第一腔室内的转动轴，所述转动轴上同轴固定连接有绕线盘和第一齿轮，所述绕线盘位于第一齿轮的上方，所述充电线绕设于绕线盘上，所述第一齿轮与传动机构传动连接。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述传动机构包括转动连接于第二腔室底部上的转动杆，所述转动杆的上端穿过第二腔室的顶面并延伸至第一腔室内，所述转动杆位于第一腔室内的部分上同轴固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述转动杆位于第二腔室内的部分上同轴固定连接有第三齿轮，所述第三齿轮与感应装置传动连接。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述感应装置包括贯穿通孔设置的活动杆，所述活动杆的前端侧壁上固定连接有用于汽车的磁铁，所述活动杆的后端侧壁上固定连接有齿条，所述齿条与第三齿轮啮合，所述齿条的后端侧壁上固定连接有第一活塞板，所述第一活塞板滑动密封设置于第二腔室内，所述第一活塞板的后端侧壁均与多根弹簧的前端固定连接，所述防撞机构设置于磁铁的前端侧壁上并于第二腔室连通设置。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述防撞机构包括设置于磁铁前端侧壁上的第三凹槽，所述第三凹槽内设置有弹性气囊，所述弹性气囊的后端侧壁上连通设置有导管，所述导管的后端依次穿过第三凹槽的内壁和活动杆设置，所述导管的后端与第二腔室相连通设置。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述第二腔室的底部固定连接有两块限位块，其中一块限位块位于通道的前侧，另一块限位块位于转动杆的后侧，所述第一活塞板位于两块限位块之间。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述连接机构包括设置于第三腔室内的第二活塞板和横板，所述第二活塞板滑动密封设置于第三腔室内，所述第二活塞板的下端固定连接有导电针，所述导电针与充电线的进电端固定连接，所述横板位于第二活塞板的下方，所述横板的前后两端分别与第三腔室的前后两端内壁固定连接，所述横板的上端设有于导电针相匹配的导电孔，所述导电孔与桩体电性连接。

在上述的新能源汽车充电桩中，所述桩体的前端侧壁上设有第一凹槽，所述第一凹槽与第一腔室连通设置，所述充电枪位于第一凹槽内。

与现有的技术相比，本新能源汽车充电桩的优点在于：

1、本发明通过在汽车逐渐靠近充电桩的过程中，由于汽车对磁铁具有吸引力，能带动绕线盘便于对充电线进行放线，反之便于进行收线，实现对充电线的自动收放，与此同时，能控制导电针与导电孔的连接及分离，汽车需要充电靠近充电桩时，导电孔与导电针电性连接，使得充电枪通电便于汽车充电，反之断电，相比现有的电刷实现充电枪与充电桩的电性连接技术，本发明在不需要对汽车充电时能断电，确保充电桩安全性有利于避免漏电事故的发生。

2、本发明通过汽车对磁铁的吸引作用，能将第一活塞板前侧的第二腔室内的空气挤压至弹性气囊内，在汽车向充电桩方向运动时，充气的弹性气囊能有效的对汽车起到防撞缓冲的作用，使得充电桩具有防撞功能，利于确保汽车时汽车和充电桩的安全性。

3、本发明在新能源汽车启停过程中，遭遇意外撞击时，汽车首先与弹性气囊接触，不仅可对二者进行缓冲，同时弹性气囊受力连同齿条一同后撤，进而使得导电针与导电孔脱离以断开充电桩的供电，有效的降低了车祸后漏电事故发生的概率，很大程度上保障了人民生命财产的安全。

附图说明

图1是本发明提供的一种新能源汽车充电桩的透视图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是本发明提供的一种新能源汽车充电桩中第一齿轮与第二齿轮连接示意图；

图5是本发明提供的一种新能源汽车充电桩中的第三齿轮与齿条的连接结构示意图；

图6是本发明提供的一种新能源汽车充电桩中的充电线放线结构示意图。

图中，1桩体、2第一腔室、3绕线机构、4充电线、5第二腔室、6传动机构、7感应装置、8第三腔室、9连接机构、10防撞机构、11转动轴、12绕线盘、13第一齿轮、14转动杆、15第二齿轮、16第三齿轮、17弹簧、18活动杆、19磁铁、20齿条、21第一活塞板、22充电枪、23第二活塞板、24横板、25导电针、26导电孔、27第三凹槽、28弹性气囊、29导管、30第一凹槽、31第二凹槽。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

如图1-6所示，一种新能源汽车充电桩，包括桩体1，桩体1内设有第一腔室2，第一腔室2内转动设有绕线机构3，绕线机构3上绕设有充电线4，充电线4的充电端贯穿第一腔室2的前端内壁设置并连接有充电枪22，其中，充电枪22与充电线4的电性连接的具体结构，均为现有技术，在此不做赘述，桩体1内设有第二腔室5，第二腔室5位于第一腔室2的下方，第二腔室5的底部转动连接有传动机构6，传动机构6的驱动端穿过第二腔室5的顶面并延伸至第一腔室2内，传动机构6与绕线机构3传动连接，第二腔室5的前端内壁上设有内外连通的通孔，且通孔内活动贯穿设有具有磁性的感应装置7，感应装置7与传动机构6传动连接，感应装置7的后端部分与第二腔室5的内壁滑动密封连接，第二腔室5的后端内壁固定连接有多根弹簧17，弹簧17的前端与感应装置7的后端固定连接，感应装置7的前端侧壁上设有防撞机构10，防撞机构10与第二腔室5连通设置，桩体1内设有第三腔室8，第三腔室8位于第一腔室2的后侧，第三腔室8位于第二腔室5的上方，第三腔室8内设有连接机构9，连接机构9与充电线4的进电端电性连接，连接机构9与桩体1电性连接，其中，桩体1与外界电源电性连接，第三腔室8的底部设有第二腔室5连通的通道。

其中，绕线机构3包括设置于第一腔室2内的转动轴11，转动轴11上同轴固定连接有绕线盘12和第一齿轮13，绕线盘12位于第一齿轮13的上方，充电线4绕设于绕线盘12上，第一齿轮13与传动机构6传动连接，需要说明的是，充电线4绕设于绕线盘12上，且充电线4的两端缠绕方向相同，便于充电线4的两端的运动方向相同同时缠绕或同时放线，充电线4始终缠绕与绕线盘12上，第一腔室2的后侧内壁上设有与第三腔室8相连通的布线孔，充电线4的靠近进电端部分位于布线孔内，在放线充电时靠近进电端的部分会进入至第三腔室8内，防止充电线4出现打结的现象。

其中，传动机构6包括转动连接于第二腔室5底部上的转动杆14，转动杆14的上端穿过第二腔室5的顶面并延伸至第一腔室2内，转动杆14位于第一腔室2内的部分上同轴固定连接有第二齿轮15，第二齿轮15与第一齿轮13啮合，其中，第二齿轮15大于第一齿轮13，便于转动杆14低速转动时能带动转动轴11快速的转动，便于快速的对充电线4进行收线或放线，转动杆14位于第二腔室5内的部分上同轴固定连接有第三齿轮16，第三齿轮16与感应装置7传动连接，值得一提的是，转动杆14与桩体1连接处设置有第一密封圈，便于确保第二腔室5的密封性。

更具体的，感应装置7包括贯穿通孔设置的活动杆18，其中，活动杆18与通孔连接处设置有第二密封圈，确保第二腔室5的密封性，活动杆18的前端侧壁上固定连接有用于汽车的磁铁19，需要说明的时，在倒车逐渐靠近桩体1时，磁铁19受到汽车上金属的吸引，便于磁铁19向前方运动，活动杆18的后端侧壁上固定连接有齿条20，齿条20与第三齿轮16啮合，齿条20的后端侧壁上固定连接有第一活塞板21，第一活塞板21滑动密封设置于第二腔室5内，第一活塞板21的后端侧壁均与多根弹簧17的前端固定连接，防撞机构10设置于磁铁19的前端侧壁上并于第二腔室5连通设置，需要说明的是，第一活塞板21与第二腔室5滑动密封连接，能将第二腔室5分隔为两个密封腔，且第三齿轮16和齿条20均为非金属材质，其中，弹簧17便于第一活塞板21向后侧进行复位运动。

更具体的，防撞机构10包括设置于磁铁19前端侧壁上的第三凹槽27，第三凹槽17内设置有弹性气囊28，弹性气囊28的后端侧壁上连通设置有导管29，导管29的后端依次穿过第三凹槽27的内壁和活动杆18设置，导管29的后端与第二腔室5相连通设置，需要说明的是，在第一活塞板21向前运动时，能将第一活塞板21前断第二腔室5内的气体经过导管29充入至弹性气囊28内，使得弹性气囊28膨胀，便于对汽车进行缓冲，防止汽车撞击磁铁19和桩体1。

其中，第二腔室5的底部固定连接有两块限位块，其中一块限位块位于通道的前侧，另一块限位块位于转动杆14的后侧，第一活塞板21位于两块限位块之间，其中，通过两块限位块能对第一活塞板21进行限位，不仅能防止第一活塞板21将通道堵塞，而且还能防止第第一活塞板21与转动杆14发生碰撞。

其中，连接机构9包括设置于第三腔室8内的第二活塞板23和横板24，第二活塞板23滑动密封设置于第三腔室8内，第二活塞板23的下端固定连接有导电针25，导电针25与充电线4的进电端固定连接，其中，导电针25通电时，能实现导电针25与充电线4电性连接，横板24位于第二活塞板23的下方，横板24的前后两端分别与第三腔室8的前后两端内壁固定连接，其中，横板24左右两端侧壁与第三腔室8的左右两端内壁具有一定的距离，便于第三腔室8内的空气流动，横板24的上端设有于导电针25相匹配的导电孔26，导电孔26与桩体1电性连接，需要说明的是，导电孔26与桩体1的电性连接的具体结构及其导电孔26的具体机构均为现有技术，在此不做赘述。

其中，桩体1的前端侧壁上设有第一凹槽30，第一凹槽30与第一腔室2连通设置，充电枪22位于第一凹槽30内，其中，在充电枪22不使用时收纳至第一凹槽30内，本文中的多处转动连接均为现有技术，在此不做赘述。

本发明在使用时，在汽车向桩体1逐渐靠近的时候，磁铁19受到汽车上金属部件的吸引，使得磁铁19向前方运动，继而能带动齿条20向前方运动，由于齿条20与第三齿轮16啮合，能带动转动杆14转动，由于第一齿轮13与第二齿轮15啮合，使得转动轴11转动，便于绕线盘12进行转动放线，使得充电线4的两端均进行放线，可拉着充电枪22对汽车进行充电；与此同时，齿条20的运动能带动第一活塞板21在第二腔室5内滑动，通过通道的作用能对第三腔室8内的空气进行抽吸，使得第二活塞板23下方的第三腔室8内形成负压，使得第二活塞板23向下运动，能带动充电线4的进电端的部分进入至第三腔室8内，防止充电线4出现打结的现象，在第二活塞板23向下运动至导电针25插设于导电孔26内，使得充电线4与桩体1电性连接，便于充电枪22通电进行汽车充电使用，在第一活塞板21向前运动时，能将第一活塞板21前端的第二腔室5内的空气压缩至弹性气囊28内，使得弹性气囊28充气膨胀，用于防撞使用的，当汽车撞向充电桩是首先与弹性气囊28接触，可对二者进行缓冲，同时弹性气囊28受力连同齿条20一同后撤，进而使得导电针25与导电孔26脱离以断开充电桩的供电，有效的的降低了车祸后漏电事故发生的概率。

反之，在汽车远离桩体1时，由于弹簧17的作用能带动第一活塞板21向后运动，使得磁铁19也向后运动，同理可得绕线盘12的转动能对充电线4进行收集，利于实现充电线4的自动收放，使得第二活塞板23的向上运动，实现导电针25与导电孔26分离，继而使得充电线4断电，利于防止充电枪22在不使用时出现漏电的情况，确保充电桩的安全性，由于第一活塞板21复位，使得弹性气囊28复位处于干瘪状态。

尽管本文较多地使用了桩体1、第一腔室2、绕线机构3、充电线4、第二腔室5、传动机构6、感应装置7、第三腔室8、连接机构9、防撞机构10、转动轴11、绕线盘12、第一齿轮13、转动杆14、第二齿轮15、第三齿轮16、弹簧17、活动杆18、磁铁19、齿条20、第一活塞板21、充电枪22、第二活塞板23、横板24、导电针25、导电孔26、第三凹槽27、弹性气囊28、导管29、第一凹槽30和第二凹槽31等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种新能源汽车充电桩，包括桩体(1)，其特征在于，所述桩体(1)内设有第一腔室(2)，所述第一腔室(2)内转动设有绕线机构(3)，所述绕线机构(3)上绕设有充电线(4)，所述充电线(4)的充电端贯穿第一腔室(2)的前端内壁设置并连接有充电枪(22)，所述桩体(1)内设有第二腔室(5)，所述第二腔室(5)位于第一腔室(2)的下方，所述第二腔室(5)的底部转动连接有传动机构(6)，所述传动机构(6)的驱动端穿过第二腔室(5)的顶面并延伸至第一腔室(2)内，所述传动机构(6)与绕线机构(3)传动连接，所述桩体(1)的前端侧壁上设有第二凹槽(31)，所述第二凹槽(31)的内壁上设有与第二腔室(5)相连通的通孔，且通孔内活动贯穿设有具有磁性的感应装置(7)，所述感应装置(7)与传动机构(6)传动连接，所述感应装置(7)的后端部分与第二腔室(5)的内壁滑动密封连接，所述第二腔室(5)的后端内壁固定连接有多根弹簧(17)，所述弹簧(17)的前端与感应装置(7)的后端固定连接，所述感应装置(7)的前端侧壁上设有防撞机构(10)，所述防撞机构(10)与第二腔室(5)连通设置，所述桩体(1)内设有第三腔室(8)，所述第三腔室(8)位于第一腔室(2)的后侧，所述第三腔室(8)位于第二腔室(5)的上方，所述第三腔室(8)内设有连接机构(9)，所述连接机构(9)与充电线(4)的进电端电性连接，所述连接机构(9)与桩体(1)电性连接，所述第三腔室(8)的底部设有第二腔室(5)连通的通道。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述绕线机构(3)包括设置于第一腔室(2)内的转动轴(11)，所述转动轴(11)上同轴固定连接有绕线盘(12)和第一齿轮(13)，所述绕线盘(12)位于第一齿轮(13)的上方，所述充电线(4)绕设于绕线盘(12)上，所述第一齿轮(13)与传动机构(6)传动连接。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述传动机构(6)包括转动连接于第二腔室(5)底部上的转动杆(14)，所述转动杆(14)的上端穿过第二腔室(5)的顶面并延伸至第一腔室(2)内，所述转动杆(14)位于第一腔室(2)内的部分上同轴固定连接有第二齿轮(15)，所述第二齿轮(15)与第一齿轮(13)啮合，所述转动杆(14)位于第二腔室(5)内的部分上同轴固定连接有第三齿轮(16)，所述第三齿轮(16)与感应装置(7)传动连接。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述感应装置(7)包括贯穿通孔设置的活动杆(18)，所述活动杆(18)的前端侧壁上固定连接有用于汽车的磁铁(19)，所述活动杆(18)的后端侧壁上固定连接有齿条(20)，所述齿条(20)与第三齿轮(16)啮合，所述齿条(20)的后端侧壁上固定连接有第一活塞板(21)，所述第一活塞板(21)滑动密封设置于第二腔室(5)内，所述第一活塞板(21)的后端侧壁均与多根弹簧(17)的前端固定连接，所述防撞机构(10)设置于磁铁(19)的前端侧壁上并于第二腔室(5)连通设置。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述防撞机构(10)包括设置于磁铁(19)前端侧壁上的第三凹槽(27)，所述第三凹槽(17)内设置有弹性气囊(28)，所述弹性气囊(28)的后端侧壁上连通设置有导管(29)，所述导管(29)的后端依次穿过第三凹槽(27)的内壁和活动杆(18)设置，所述导管(29)的后端与第二腔室(5)相连通设置。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述第二腔室(5)的底部固定连接有两块限位块，其中一块限位块位于通道的前侧，另一块限位块位于转动杆(14)的后侧，所述第一活塞板(21)位于两块限位块之间。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述连接机构(9)包括设置于第三腔室(8)内的第二活塞板(23)和横板(24)，所述第二活塞板(23)滑动密封设置于第三腔室(8)内，所述第二活塞板(23)的下端固定连接有导电针(25)，所述导电针(25)与充电线(4)的进电端固定连接，所述横板(24)位于第二活塞板(23)的下方，所述横板(24)的前后两端分别与第三腔室(8)的前后两端内壁固定连接，所述横板(24)的上端设有于导电针(25)相匹配的导电孔(26)，所述导电孔(26)与桩体(1)电性连接。

8.根据权利要求7所述的新能源汽车充电桩，其特征在于，所述桩体(1)的前端侧壁上设有第一凹槽(30)，所述第一凹槽(30)与第一腔室(2)连通设置，所述充电枪(22)位于第一凹槽(30)内。