CN110182089B - 一种具有防碰撞功能的新能源充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电桩领域，具体涉及一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，包括有充电桩本体、底座和防护装置，底座还设置有朝正面开设的安装槽，所述充电桩本体固定安装在底座上，所述安装槽内还设置有伸缩机构，所述伸缩机构的输出端上安装有伸缩板，所述伸缩板与安装槽的底部滑动连接，所述伸缩板上还设置有水平距离调节机构，水平距离调节机构的输出端上固定安装有延伸至安装槽侧部的固定杆，所述固定杆的端部固定设置有“L”型支撑架，支撑架的端部铰接有限位板，并且限位板倾斜向上设置，所述限位板上还设置有多个复位弹簧，所述复位弹簧的另一端均与支撑架固定连接，所述防护装置固定安装在底座上，装置可以防止充电桩受到碰撞从而损坏充电桩。

Description

一种具有防碰撞功能的新能源充电桩

技术领域

本发明涉及充电桩领域，具体涉及一种具有防碰撞功能的新能源充电桩。

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。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式， 人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进 行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充 电量、费用、充电时间等数据。

专利申请号为：201811058633.2的现有专利公开了一种具有防碰撞功能的 新能源充电桩，虽然具有预警和缓冲碰撞的作用，但是在实现发明过程中，发 明人发现该现有专利中还存在不能够阻止碰撞的发生的问题，当充电桩被碰撞 时，易损坏，影响正常使用。此外对于依靠墙体固定的充电桩仅能够实现就近 的充电桩的固定防护，而不能够辅助其他并列放置的充电桩强化抗撞击性，且 现有的单纯依靠高强度的弹簧的缓冲效率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防碰撞功能的新能源充电桩。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，包括有充电桩本体、底座和防 护装置，所述底座为矩形块状结构，底座还设置有朝正面开设的安装槽，所述 充电桩本体固定安装在底座上，所述安装槽内还设置有伸缩机构，并且伸缩机 构的输出端水平向安装槽的开口方向延伸，所述伸缩机构的输出端上固定安装 有伸缩板，所述伸缩板与安装槽的底部滑动连接，所述伸缩板上还设置有水平 距离调节机构，水平距离调节机构的输出端上固定安装有延伸至安装槽侧部的 固定杆，所述固定杆的端部固定设置有“L”型支撑架，支撑架的端部铰接有限 位板，并且限位板倾斜向上设置，所述限位板上还设置有多个复位弹簧，所述 复位弹簧的另一端均与支撑架固定连接，所述防护装置固定安装在底座上，所 述充电桩本体上还设置有距离传感器。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述伸缩机构包括 有双向螺杆、导向杆、铰接杆和推板，所述双向螺杆水平轴接在安装槽内，导 向杆固定设置在双向螺杆的侧部，所述双向螺杆上还对称螺纹连接有导向滑块， 所述铰接杆铰接在对应的导向滑块上，并且铰接杆的另一端均铰接在推板上， 所述伸缩板固定连接在推板上，所述底座上还设置有驱动双向螺杆转动的旋转 机构。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述旋转机构包括 有第一安装座、第一电机和第一齿轮，所述第一安装座安装在底座的侧部，第 一电机固定安装在第一安装座上，第一齿轮与第一电机的输出端固定连接，所 述双向螺杆设置有延伸至底座侧部的延伸部，所述延伸部的端部固定连接有第 二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述水平距离调节 机构包括有第二安装座、第三齿轮、第二电机、两个导向柱和齿条，所述导向 柱固定安装在伸缩板上，齿条滑动连接在对应的导向柱的侧部，第二安装座固 定安装在伸缩板上，第二电机固定安装在第二安装座上，第三齿轮与第二电机 的输出端固定连接，两个齿条分别设置在第三齿轮的两侧，并且两个齿条均与 第三齿轮啮合连接，所述固定杆固定连接在对应的齿条的端部。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述伸缩板的底部 设置有滑条，所述安装槽的底部对应设置有滑槽，所述滑条滑动连接在滑槽内。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述防护装置包括 有龙门架、防护板、提拉绳和卷设机构，所述龙门架固定安装在底座上，防护 板滑动连接在龙门架的中间位置，卷设机构固定安装在龙门架上，提拉绳的一 端固定连接在防护板的上端，提拉绳的另一端固定连接在卷设机构上，所述龙 门架上还固定安装有导向轮。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述卷设机构包括 有卷轮、安装架和动力机构，安装架固定安装在龙门架上，安装架上轴接有转 轴，卷轮固定安装在转轴上，动力机构设置在龙门架侧部，并且动力机构的输 出端与转轴固定连接。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述动力机构包括 有第三安装座、第三电机、第一滚轮和第二滚轮，所述第三安装座设置在龙门 架的侧部，第三电机固定安装在第三安装座上，第一滚轮与第三电机的输出端 固定连接，第二滚轮固定安装在转轴端部，并且第一滚轮和第二滚轮通过皮带 传动连接。

作为具有防碰撞功能的新能源充电桩的一种优选方案，所述龙门架上设置 有控制面板，所述控制面板与第一电机、第二电机、第三电机电连接，充电桩 本体通过滑块被滑动支撑于底座上的凹槽性滑轨内，其中该滑轨的柜体上设置 有一个弹性凸起，该弹性凸起收起动作响应于复位弹簧的最大压缩或者部分压 缩，充电桩本体底部的滑块中集成安装有连通充电桩本体和底座的线缆，在充 电桩本体上的远离龙门架的侧部的顶端设置有滑轮，滑轮为内置气体的橡胶胎， 龙门架的两个竖直支架内嵌有磁块。

本发明的有益效果：

1、依靠墙体的固定力以及龙门架的可插拔及内嵌磁石设计，使得多个充电 桩设备的抗冲击性得到同步加强，且针对不同车速以及不同的贴紧非法距离， 设置多级防撞击设计，使得充电转本体1得到最大程度的保护。

2、该具有防碰撞功能的新能源充电桩，设置有支撑架、限位板和复位弹簧， 当车辆往后倒的时候，车轮与限位板对应，车轮轧到限位板的时候，限位板会 向下移动，最终车辆就会被限位卡住，不能向后移动，从而起到了防止车辆碰 撞充电桩本体的目的，并且设置有水平距离调节机构，可以根据不同的车来调 节两个限位板之间的距离，从而可以阻挡各种类型的车。

3、该具有防碰撞功能的新能源充电桩，设置有防护装置，安装在充电桩本 体上的距离传感器可以感应车尾部距离充电桩本体的距离，当超过了危险距离 的时候，卷设机构就会将防护板施以不同的动作，保护充电桩本体不会被撞坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图一。

图2是本发明的结构示意图二。

图3是本发明的底座的结构示意图。

图4是图3中A处的放大示意图。

图5是本发明的伸缩机构的结构示意图。

图6是本发明的防护装置的结构示意图。

图7是本发明的动力机构的结构示意图。

图中：充电桩本体1，底座2，防护装置3，安装槽4，伸缩机构5，伸缩板 6，水平距离调节机构7，固定杆8，支撑架9，限位板10，复位弹簧11，双向 螺杆12，导向杆13，铰接杆14，导向滑块15，旋转机构16，第一安装座17， 第一电机18，第一齿轮19，第二齿轮20，第二安装座21，第三齿轮22，第二 电机23，导向柱24，齿条25，龙门架26，防护板27，提拉绳28，卷设机构29， 导向轮30，卷轮31，安装架32，动力机构33，转轴34，第三安装座35，第三 电机36，第一滚轮37，第二滚轮38，皮带39。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理 解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省 略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中 某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发 明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描 述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方 位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性 说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根 据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等 指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直 接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部 件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述 术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图7所示的一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，包括有充电 桩本体1、底座2和防护装置3，所述底座2为矩形块状结构，底座2还设置有 朝正面开设的安装槽4，所述充电桩本体1固定安装在底座2上，所述安装槽4 内还设置有伸缩机构5，并且伸缩机构5的输出端水平向安装槽4的开口方向延 伸，所述伸缩机构5包括有双向螺杆12、导向杆13、铰接杆14和推板，所述 双向螺杆12水平轴接在安装槽4内，导向杆13固定设置在双向螺杆12的侧部， 所述双向螺杆12上还对称螺纹连接有导向滑块15，所述铰接杆14铰接在对应的导向滑块15上，并且铰接杆14的另一端均铰接在推板上，所述伸缩板6固 定连接在推板上，所述底座2上还设置有驱动双向螺杆12转动的旋转机构16， 所述旋转机构16包括有第一安装座17、第一电机18和第一齿轮19，所述第一 安装座17安装在底座2的侧部，第一电机18固定安装在第一安装座17上，第 一齿轮19与第一电机18的输出端固定连接，所述双向螺杆12设置有延伸至底 座2侧部的延伸部，所述延伸部的端部固定连接有第二齿轮20，所述第一齿轮 19与第二齿轮20啮合连接；

所述伸缩机构5的输出端上固定安装有伸缩板6，所述伸缩板6与安装槽4 的底部滑动连接，所述伸缩板6上还设置有水平距离调节机构7，水平距离调节 机构7的输出端上固定安装有延伸至安装槽4侧部的固定杆8，所述固定杆8的 端部固定设置有“L”型支撑架9，支撑架9的端部铰接有限位板10，并且限位 板10倾斜向上设置，所述限位板10上还设置有多个复位弹簧11，所述复位弹 簧11的另一端均与支撑架9固定连接，所述防护装置3固定安装在底座2上， 所述充电桩本体1上还设置有距离传感器；

所述水平距离调节机构7包括有第二安装座21、第三齿轮22、第二电机23、 两个导向柱24和齿条25，所述导向柱24固定安装在伸缩板6上，齿条25滑动 连接在对应的导向柱24的侧部，第二安装座21固定安装在伸缩板6上，所述 伸缩板6的底部设置有滑条，所述安装槽4的底部对应设置有滑槽，所述滑条 滑动连接在滑槽内，第二电机23固定安装在第二安装座21上，第三齿轮22与 第二电机23的输出端固定连接，两个齿条25分别设置在第三齿轮22的两侧， 并且两个齿条25均与第三齿轮22啮合连接，所述固定杆8固定连接在对应的齿条25的端部。

所述防护装置3包括有龙门架26、防护板27、提拉绳28和卷设机构29， 所述龙门架26的底部可插拔的设置底座2上，防护板27滑动连接在龙门架26 的中间位置，卷设机构29固定安装在龙门架26上，提拉绳28的一端固定连接 在防护板27的上端，提拉绳28的另一端固定连接在卷设机构29上，所述龙门 架26上还固定安装有导向轮30，充电桩本体1通过滑块被滑动支撑于底座2上 的凹槽性滑轨内，其中该滑轨的柜体上设置有一个弹性凸起，该弹性凸起收起 动作响应于复位弹簧11的最大压缩或者部分压缩，充电桩本体1底部的滑块中 集成安装有连通充电桩本体1和底座2的线缆，在充电桩本体1上的远离龙门 架26的侧部的顶端设置有滑轮，滑轮为内置气体的橡胶胎，龙门架26的两个 竖直支架内嵌有磁块。

所述卷设机构29包括有卷轮31、安装架32和动力机构33，安装架32固 定安装在龙门架26上，安装架32上轴接有转轴34，卷轮31固定安装在转轴 34上，动力机构33设置在龙门架26侧部，并且动力机构33的输出端与转轴 34固定连接。所述动力机构33包括有第三安装座35、第三电机36、第一滚轮 37和第二滚轮38，所述第三安装座35设置在龙门架26的侧部，第三电机36 固定安装在第三安装座35上，第一滚轮37与第三电机36的输出端固定连接， 第二滚轮38固定安装在转轴34端部，并且第一滚轮37和第二滚轮38通过皮 带39传动连接。所述龙门架26上设置有控制面板，所述控制面板与第一电机 18、第二电机23、第三电机36电连接。

距离传感器为Panasonic的HG-C1400型号的传感器，充电的时候可以根据 需要将限位板10推送至距离底座2确定距离的位置，并且可以根据车后轮之间 的距离来调节两个限位板10之间的距离，从而可以对充电桩做到最好的防护， 距离传感器可以对车距离充电桩的距离进行监测，当距离传感器感应到车距过 近的话，就可以驱动防护装置3将充电桩本体1保护在后面，确保充电桩本体1 的安全。每种车辆后轮之间的距离可能有差别，所以需要根据不同的车辆来调 节两个限位板10之间的距离，第二电机23驱动第三齿轮22转动，与第三齿轮 22啮合的两个齿条25就可以反向运动，从而就可以实现调节两个限位板10之间的距离。距离传感器监测车尾部距离充电桩本体1的距离，当越过安全距离 的时候，动力机构33就会驱动卷设机构29转动，将提拉绳28端部连接的防护 板27拉起，挡在充电桩本体1前面，防止车将充电桩本体1撞坏。

工作原理：在闲置状态时，放下防护板27，将龙门架26横置，即原先插接 在底座2上的龙门架旋转90°，然后横向放置在底座2上，使得该龙门架26的 两个较长的支架分别凸露于底座2的左右两侧，然后该凸露出的支架的左侧和 右侧分别卡接于当前充电桩左侧和右侧的第二及第三充电桩上的充电桩本体1 后侧并磁力吸附其上，每个闲置状态的充电桩均按照该方法设置，根据需要将 限位板10推送至距离底座2确定距离的位置，并且可以根据车后轮之间的距离 来调节两个限位板10之间的距离，在汽车进入到司机选定的目标充电桩附近区 域时，由距离传感器进行距离监测，并利用距离的时间变化率得到车速，如果车速和在汽车停下的距离合适时车速变为零，则防护装置3不发生动作，且此 时由司机下车，手动将龙门架26逆向旋转90°将其恢复为竖直状态并插接在底 座2上，然后防护装置3将防护板27拉起，并连接汽车充电接口于充电桩接头。

如果距离和车速超过设定阈值，就可以驱动防护装置3将提拉绳28端部连 接的防护板27拉向一侧，挡在充电桩本体1前面，防止车将充电桩本体1撞坏 充电桩本体1保护在后面，确保充电桩本体1的安全。且随着汽车进一步的接 近龙门架并且车尾部与龙门架撞击接触但汽车后车轮并未碾压限位板10，此时 由于龙门架的两侧吸附于充电桩本体1上，且充电桩本体1被其下的弹性凸起 所阻挡，且整个一排多个充电桩连接在一起，因此可以有效地阻挡汽车的冲击， 如果车速过快，此时车尾部与龙门架撞击接触且汽车后车轮碾压限位板10，如 果复位弹簧未被压缩至最大行程，车轮与限位板对应，车轮轧到限位板的时候， 限位板会向下移动，最终车辆就会被限位卡住，不能向后移动，从而起到了防 止车辆碰撞充电桩本体的目的，并且设置有水平距离调节机构，可以根据不同 的车来调节两个限位板之间的距离，从而可以阻挡各种类型的车辆，如果带动 复位弹簧11至最大行程后则解除弹性凸起对充电桩本体1底部滑块的阻挡，使 得充电桩本体1及其底部的滑块一起沿底座2上滑轨滑动前行，并最终脱离底 座2而倾斜掉落至地面后，由该充电桩本体1顶端的弹性滚轮作为滚动支撑使 得充电桩本体1始终位于车辆运行方向前方而不被直接撞击和碾压，在该过程 中给与司机最大时间来重新获得对车辆的有效控制的同时，还能够保证充电桩 本体1不会被撞击和碾压。充电桩本体1底部的滑块中集成安装有连通充电桩 本体1和底座2的线缆的设计，使得减小布线困难的同时，还能够使得上述设 计得以正常实施，因为滑块中的布线可以预留一定冗余长度，使得充电桩本体1 在从底座2上掉落并被推行的过程中能够保持与底座2的部分连接，因此会受 到部分受力束缚而不会随意改变方向而被年压制汽车下方损坏。

因此只要不发生同时多辆汽车冲撞多个充电桩的事件(该事件显然几率很 小)，最多会有一个充电桩本体1的弹性凸起解除阻挡，因此整个龙门架及其上 的充电桩本体连接为一体，使得抗冲击性大大增强，上述设计只需要位于最靠 近墙体的充电桩通过外部设备固定在墙体内即可。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技 术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、 变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范 围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅 仅是为了便于描述。

Claims (4)

1.一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，其特征在于：包括有充电桩本体(1)、底座(2)和防护装置(3)，所述底座(2)为矩形块状结构，底座(2)还设置有朝正面开设的安装槽(4)，所述充电桩本体(1)固定安装在底座(2)上，所述安装槽(4)内还设置有伸缩机构(5)，并且伸缩机构(5)的输出端水平向安装槽(4)的开口方向延伸，所述伸缩机构(5)的输出端上固定安装有伸缩板(6)，所述伸缩机构(5)包括有双向螺杆(12)、导向杆(13)、铰接杆(14)和推板，所述双向螺杆(12)水平轴接在安装槽(4)内，导向杆(13)固定设置在双向螺杆(12)的侧部，所述双向螺杆(12)上还对称螺纹连接有导向滑块(15)，所述铰接杆(14)铰接在对应的导向滑块(15)上，并且铰接杆(14)的另一端均铰接在推板上，所述伸缩板(6)固定连接在推板上，所述底座(2)上还设置有驱动双向螺杆(12)转动的旋转机构(16)，所述旋转机构(16)包括有第一安装座(17)、第一电机(18)和第一齿轮(19)，所述第一安装座(17)安装在底座(2)的侧部，第一电机(18)固定安装在第一安装座(17)上，第一齿轮(19)与第一电机(18)的输出端固定连接，所述双向螺杆(12)设置有延伸至底座(2)侧部的延伸部，所述延伸部的端部固定连接有第二齿轮(20)，所述第一齿轮(19)与第二齿轮(20)啮合连接；

所述伸缩板(6)与安装槽(4)的底部滑动连接，所述伸缩板(6)上还设置有水平距离调节机构(7)，水平距离调节机构(7)的输出端上固定安装有延伸至安装槽(4)侧部的固定杆(8)，所述固定杆(8)的端部固定设置有“L”型支撑架(9)，支撑架(9)的端部铰接有限位板(10)，并且限位板(10)倾斜向上设置，所述限位板(10)上还设置有多个复位弹簧(11)，所述复位弹簧(11)的另一端均与支撑架(9)固定连接，所述防护装置(3)固定安装在底座(2)上，所述充电桩本体(1)上还设置有距离传感器；

所述水平距离调节机构(7)包括有第二安装座(21)、第三齿轮(22)、第二电机(23)、两个导向柱(24)和齿条(25)，所述导向柱(24)固定安装在伸缩板(6)上，齿条(25)滑动连接在对应的导向柱(24)的侧部，第二安装座(21)固定安装在伸缩板(6)上，所述伸缩板(6)的底部设置有滑条，所述安装槽(4)的底部对应设置有滑槽，所述滑条滑动连接在滑槽内，第二电机(23)固定安装在第二安装座(21)上，第三齿轮(22)与第二电机(23)的输出端固定连接，两个齿条(25)分别设置在第三齿轮(22)的两侧，并且两个齿条(25)均与第三齿轮(22)啮合连接，所述固定杆(8)固定连接在对应的齿条(25)的端部；

所述防护装置(3)包括有龙门架(26)、防护板(27)、提拉绳(28)和卷设机构(29)，所述龙门架(26)的底部可插拔的设置底座(2)上，防护板(27)滑动连接在龙门架(26)的中间位置，卷设机构(29)固定安装在龙门架(26)上，提拉绳(28)的一端固定连接在防护板(27)的上端，提拉绳(28)的另一端固定连接在卷设机构(29)上，所述龙门架(26)上还固定安装有导向轮(30)，充电桩本体(1)通过滑块被滑动支撑于底座(2)上的凹槽性滑轨内，其中该滑轨的柜体上设置有一个弹性凸起，该弹性凸起收起动作响应于复位弹簧(11)的最大压缩或者部分压缩，充电桩本体(1)底部的滑块中集成安装有连通充电桩本体(1)和底座(2)的线缆，在充电桩本体(1)上的远离龙门架(26)的侧部的顶端设置有滑轮，滑轮为内置气体的橡胶胎，龙门架(26)的两个竖直支架内嵌有磁块。

2.根据权利要求1所述的一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，其特征在于：所述卷设机构(29)包括有卷轮(31)、安装架(32)和动力机构(33)， 安装架(32)固定安装在龙门架(26)上，安装架(32)上轴接有转轴(34)，卷轮(31)固定安装在转轴(34)上，动力机构(33)设置在龙门架(26)侧部，并且动力机构(33)的输出端与转轴(34)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，其特征在于：所述动力机构(33)包括有第三安装座(35)、第三电机(36)、第一滚轮(37)和第二滚轮(38)，所述第三安装座(35)设置在龙门架(26)的侧部，第三电机(36)固定安装在第三安装座(35)上，第一滚轮(37)与第三电机(36)的输出端固定连接，第二滚轮(38)固定安装在转轴(34)端部，并且第一滚轮(37)和第二滚轮(38)通过皮带(39)传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有防碰撞功能的新能源充电桩，其特征在于：所述龙门架(26)上设置有控制面板，所述控制面板与第一电机(18)、第二电机(23)、第三电机(36)电连接。

Images