CN110626199B - 一种节能高效型充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种节能高效型充电桩，包括外壳、充电枪、电缆、蓄电池、固定环和控制面板，所述外壳的上方设有发电机构，所述充电枪上设有吸附机构，所述发电机构包括驱动轴、第一轴承、主动锥齿轮、发电机、散热组件和若干转动单元，所述散热组件包括从动锥齿轮、横轴、第二轴承和若干扇叶，所述吸附机构包括吸盘、细管、气缸、排气室和密封板，该节能高效型充电桩，通过发电机构利用风能和太阳能进行发电，并对电力进行存储，更加节能环保，发电机构工作时还能驱动散热组件对充电桩的内部进行散热，以防充电温度过高而造成危险，不仅如此，通过吸附机构在充电时将充电枪固定在电动汽车的充电口上，防止充电枪掉落，改善了充电效率，从而提高了实用性。

Description

一种节能高效型充电桩
技术领域
本发明涉及充电桩领域，特别涉及一种节能高效型充电桩。
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。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。
现有的充电桩充电时会耗费大量的电力，而仅仅依靠城市电网来补充电量，不够节能环保，不仅如此，有时在充电过程中充电枪会从电动汽车的充电口上掉落，影响充电效率，并且会对充电枪造成损坏，降低了实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种节能高效型充电桩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能高效型充电桩，包括外壳、充电枪、电缆、蓄电池、固定环和控制面板，所述固定环固定在外壳的一侧，所述固定环上设有缺口，所述蓄电池固定在外壳内，所述电缆的一端与蓄电池连接，所述外壳的靠近固定环的一侧设有穿孔，所述电缆的另一端穿过穿孔与充电枪固定连接，所述充电枪抵靠在固定环上，所述外壳的上方设有发电机构，所述充电枪上设有吸附机构，所述控制面板内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接；
所述发电机构包括驱动轴、第一轴承、主动锥齿轮、发电机、散热组件和若干转动单元，所述第一轴承的外圈固定在外壳内的顶部，所述驱动轴与第一轴承的内圈固定连接，所述驱动轴竖向设置，所述转动单元周向均匀分布在驱动轴的上部的外周上，所述主动锥齿轮固定在驱动轴的底端，所述主动锥齿轮与驱动轴同轴设置，所述主动锥齿轮的下方与发电机连接，所述发电机与蓄电池电连接，所述散热组件与主动锥齿轮的一侧连接；
所述散热组件包括从动锥齿轮、横轴、第二轴承和若干扇叶，所述从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，所述横轴的一端与从动锥齿轮固定连接，所述扇叶周向均匀分布在横轴的另一端的外周上，所述横轴与从动锥齿轮同轴设置，所述第二轴承的外圈固定在外壳内，所述第二轴承的内圈与横轴固定连接；
所述吸附机构包括吸盘、细管、气缸、排气室和密封板，所述吸盘固定在充电枪的枪头上，所述吸盘与充电枪的枪头同轴设置，所述气缸的缸体和排气室均固定在充电枪上，所述排气室的一侧通过细管与吸盘连通，所述排气室的另一侧设有通孔，所述密封板与排气室的内壁密封连接，所述气缸的气杆穿过通孔与密封板固定连接，所述气缸与PLC电连接。
作为优选，为了提高发电效率，所述转动单元包括转杆、迎风板和光伏板，所述迎风板通过转杆与驱动轴固定连接，所述光伏板水平固定在迎风板的上方，所述光伏板与蓄电池电连接。
作为优选，为了防止雨水顺着驱动轴流到外壳内，所述驱动轴的顶端设有挡雨板，所述挡雨板的形状为锥形，所述挡雨板的底部的半径小于迎风板到驱动轴的最小距离。
作为优选，为了支撑转动单元，所述转杆的靠近迎风板的一端的下方设有支撑单元，所述支撑单元包括支撑杆和万向轮，所述支撑杆竖向设置，所述支撑杆的顶端固定在转杆上，所述万向轮与支撑杆的底端连接，所述万向轮抵靠在外壳的上方。
作为优选，为了实现循环抽气，所述排气室的靠近细管的一侧设有阀门和单向阀，所述阀门和单向阀均与PLC电连接。
作为优选，为了改善吸附机构的气密性，所述吸盘、细管和气缸为一体成型结构。
作为优选，为了测量风向和风速，所述外壳的上方设有风向风速测量仪，所述风向风速测量仪与PLC电连接。
作为优选，为了减小穿孔对电缆的磨损，所述穿孔的内壁上设有橡胶圈，所述电缆与橡胶圈密封连接。
作为优选，为了便于散热，所述外壳的与横轴垂直的两侧均设有通风口，所述通风口内设有活性炭滤网。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述控制面板内设有联网模块和语音识别模块，所述联网模块和语音识别模块均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该节能高效型充电桩，通过发电机构利用风能和太阳能进行发电，并对电力进行存储，更加节能环保，与现有的发电机构相比，该发电机构设计巧妙，工作时还能驱动散热组件对充电桩的内部进行散热，以防充电温度过高而造成危险，不仅如此，通过吸附机构在充电时将充电枪固定在电动汽车的充电口上，防止充电枪掉落，与现有的吸附机构相比，该吸附机构结构简单，改善了充电效率，从而提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的节能高效型充电桩的结构示意图；
图2是本发明的节能高效型充电桩的发电机构的结构示意图；
图3是本发明的节能高效型充电桩的吸附机构的结构示意图；
图4是本发明的节能高效型充电桩的散热组件的结构示意图；
图中：1.外壳，2.充电枪，3.电缆，4.蓄电池，5.固定环，6.控制面板，7.驱动轴，8.第一轴承，9.主动锥齿轮，10.发电机，11.从动锥齿轮，12.横轴，13.第二轴承，14.扇叶，15.转杆，16.迎风板，17.光伏板，18.吸盘，19.细管，20.气缸，21.排气室，22.密封板，23.支撑杆，24.万向轮，25.风向风速测量仪，26.挡雨板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种节能高效型充电桩，包括外壳1、充电枪2、电缆3、蓄电池4、固定环5和控制面板6，所述固定环5固定在外壳1的一侧，所述固定环5上设有缺口，所述蓄电池4固定在外壳1内，所述电缆3的一端与蓄电池4连接，所述外壳1的靠近固定环5的一侧设有穿孔，所述电缆3的另一端穿过穿孔与充电枪2固定连接，所述充电枪2抵靠在固定环5上，所述外壳1的上方设有发电机10构，所述充电枪2上设有吸附机构，所述控制面板6内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
用户先在控制面板6上操作，交完费再从固定环5上取下充电枪2，插入到充电汽车的充电口内，从而进行充电，发电机10构利用风能和太阳能进行发电，并将电能储存在蓄电池4内，吸附机构用于在充电时对充电枪2进行加固，防止充电过程中充电枪2的位置偏离或掉落而影响充电效率。
如图2所示，所述发电机10构包括驱动轴7、第一轴承8、主动锥齿轮9、发电机10、散热组件和若干转动单元，所述第一轴承8的外圈固定在外壳1内的顶部，所述驱动轴7与第一轴承8的内圈固定连接，所述驱动轴7竖向设置，所述转动单元周向均匀分布在驱动轴7的上部的外周上，所述主动锥齿轮9固定在驱动轴7的底端，所述主动锥齿轮9与驱动轴7同轴设置，所述主动锥齿轮9的下方与发电机10连接，所述发电机10与蓄电池4电连接，所述散热组件与主动锥齿轮9的一侧连接；
所述散热组件包括从动锥齿轮11、横轴12、第二轴承13和若干扇叶14，所述从动锥齿轮11与主动锥齿轮9啮合，所述横轴12的一端与从动锥齿轮11固定连接，所述扇叶14周向均匀分布在横轴12的另一端的外周上，所述横轴12与从动锥齿轮11同轴设置，所述第二轴承13的外圈固定在外壳1内，所述第二轴承13的内圈与横轴12固定连接；
起风时，风力通过转动单元带动驱动轴7转动，从而使主动锥齿轮9转动，由于从动锥齿轮11与主动锥齿轮9啮合，从动锥齿轮11随之转动，通过横轴12带动扇叶14转动，从而使外壳1内的空气与外部的空气流通，带走一部分充电桩内部的热量，从而在发电的同时实现散热的功能。
所述吸附机构包括吸盘18、细管19、气缸20、排气室21和密封板22，所述吸盘18固定在充电枪2的枪头上，所述吸盘18与充电枪2的枪头同轴设置，所述气缸20的缸体和排气室21均固定在充电枪2上，所述排气室21的一侧通过细管19与吸盘18连通，所述排气室21的另一侧设有通孔，所述密封板22与排气室21的内壁密封连接，所述气缸20的气杆穿过通孔与密封板22固定连接，所述气缸20与PLC电连接。
用户将充电枪2插到电动汽车的充电口后，吸盘18吸附在汽车上，PLC控制气缸20的气杆带动密封板22向远离细管19的方向移动，吸盘18内的空气通过细管19进入到排气室21内，通过大气压力将充电枪2与充电口固定在一起，从而提高充电的效率。
作为优选，为了提高发电效率，所述转动单元包括转杆15、迎风板16和光伏板17，所述迎风板16通过转杆15与驱动轴7固定连接，所述光伏板17水平固定在迎风板16的上方，所述光伏板17与蓄电池4电连接。
迎风板16可增大风与转动单元的接触面积，使转动单元更容易被吹动，光伏板17可吸收太阳能并转化为电能储存到蓄电池4内。
作为优选，为了防止雨水顺着驱动轴7流到外壳1内，所述驱动轴7的顶端设有挡雨板26，所述挡雨板26的形状为锥形，所述挡雨板26的底部的半径小于迎风板16到驱动轴7的最小距离。
作为优选，为了支撑转动单元，所述转杆15的靠近迎风板16的一端的下方设有支撑单元，所述支撑单元包括支撑杆23和万向轮24，所述支撑杆23竖向设置，所述支撑杆23的顶端固定在转杆15上，所述万向轮24与支撑杆23的底端连接，所述万向轮24抵靠在外壳1的上方。
当转杆15转动时，通过支撑杆23带动万向轮24在外壳1的上方滚动，从而在不影响转杆15转动的同时对转杆15进行支撑。
作为优选，为了实现循环抽气，所述排气室21的靠近细管19的一侧设有阀门和单向阀，所述阀门和单向阀均与PLC电连接。
吸附机构工作时，PLC控制气缸20的气杆向远离细管19的方向移动时，PLC控制单向阀打开，PLC控制气缸20的气杆反向移动，排气室21内的空气通过单向阀被排出，从而实现循环抽气，充电完毕时，PLC控制阀门打开，空气进入排气室21，再通过细管19进入到吸盘18内，便于用户取下充电枪2。
作为优选，为了改善吸附机构的气密性，所述吸盘18、细管19和气缸20为一体成型结构。
作为优选，为了测量风向和风速，所述外壳1的上方设有风向风速测量仪25，所述风向风速测量仪25与PLC电连接。
风向风速测量仪25检测风向和风速并发送信号给PLC，PLC收到信号后控制发电机10构工作。
作为优选，为了减小穿孔对电缆3的磨损，所述穿孔的内壁上设有橡胶圈，所述电缆3与橡胶圈密封连接。
橡胶圈不仅能减小穿孔对电缆3的磨损，还能防止灰尘从穿孔内进入到外壳1内。
作为优选，为了便于散热，所述外壳1的与横轴12垂直的两侧均设有通风口，所述通风口内设有活性炭滤网。
活性炭滤网可在通风的同时对空气进行过滤。
作为优选，为了提高设备的智能化程度，所述控制面板6内设有联网模块和语音识别模块，所述联网模块和语音识别模块均与PLC电连接。
起风时，风力通过转动单元带动驱动轴7转动，从而使主动锥齿轮9转动，由于从动锥齿轮11与主动锥齿轮9啮合，从动锥齿轮11随之转动，通过横轴12带动扇叶14转动，从而使外壳1内的空气与外部的空气流通，带走一部分充电桩内部的热量，从而在发电的同时实现散热的功能，充电时，用户将充电枪2插到电动汽车的充电口上，蓄电池4通过电缆3和充电枪2将电能输送给充电汽车，吸盘18吸附在汽车上，PLC控制气缸20内的活塞杆21向远离细管19的方向移动，吸盘18内的空气通过细管19进入到气缸20内，通过大气压力将充电枪2固定在充电口上，从而提高充电的效率。
与现有技术相比，该节能高效型充电桩，通过发电机10构利用风能和太阳能进行发电，并对电力进行存储，更加节能环保，与现有的发电机10构相比，该发电机10构设计巧妙，工作时还能驱动散热组件对充电桩的内部进行散热，以防充电温度过高而造成危险，不仅如此，通过吸附机构在充电时将充电枪2固定在电动汽车的充电口上，防止充电枪2掉落，与现有的吸附机构相比，该吸附机构结构简单，改善了充电效率，从而提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种节能高效型充电桩，包括外壳（1）、充电枪（2）、电缆（3）、蓄电池（4）、固定环（5）和控制面板（6），所述固定环（5）固定在外壳（1）的一侧，所述固定环（5）上设有缺口，所述蓄电池（4）固定在外壳（1）内，所述电缆（3）的一端与蓄电池（4）连接，所述外壳（1）的靠近固定环（5）的一侧设有穿孔，所述电缆（3）的另一端穿过穿孔与充电枪（2）固定连接，所述充电枪（2）抵靠在固定环（5）上，其特征在于，所述外壳（1）的上方设有发电机构，所述充电枪（2）上设有吸附机构，所述控制面板（6）内设有天线和PLC，所述天线与PLC电连接；
所述发电机构包括驱动轴（7）、第一轴承（8）、主动锥齿轮（9）、发电机（10）、散热组件和若干转动单元，所述第一轴承（8）的外圈固定在外壳（1）内的顶部，所述驱动轴（7）与第一轴承（8）的内圈固定连接，所述驱动轴（7）竖向设置，所述转动单元周向均匀分布在驱动轴（7）的上部的外周上，所述主动锥齿轮（9）固定在驱动轴（7）的底端，所述主动锥齿轮（9）与驱动轴（7）同轴设置，所述主动锥齿轮（9）的下方与发电机（10）连接，所述发电机（10）与蓄电池（4）电连接，所述散热组件与主动锥齿轮（9）的一侧连接；
所述散热组件包括从动锥齿轮（11）、横轴（12）、第二轴承（13）和若干扇叶（14），所述从动锥齿轮（11）与主动锥齿轮（9）啮合，所述横轴（12）的一端与从动锥齿轮（11）固定连接，所述扇叶（14）周向均匀分布在横轴（12）的另一端的外周上，所述横轴（12）与从动锥齿轮（11）同轴设置，所述第二轴承（13）的外圈固定在外壳（1）内，所述第二轴承（13）的内圈与横轴（12）固定连接；
所述吸附机构包括吸盘（18）、细管（19）、气缸（20）、排气室（21）和密封板（22），所述吸盘（18）固定在充电枪（2）的枪头上，所述吸盘（18）与充电枪（2）的枪头同轴设置，所述气缸（20）的缸体和排气室（21）均固定在充电枪（2）上，所述排气室（21）的一侧通过细管（19）与吸盘（18）连通，所述排气室（21）的另一侧设有通孔，所述密封板（22）与排气室（21）的内壁密封连接，所述气缸（20）的气杆穿过通孔与密封板（22）固定连接，所述气缸（20）与PLC电连接；
所述转动单元包括转杆（15）、迎风板（16）和光伏板（17），所述迎风板（16）通过转杆（15）与驱动轴（7）固定连接，所述光伏板（17）水平固定在迎风板（16）的上方，所述光伏板（17）与蓄电池（4）电连接；
所述转杆（15）的靠近迎风板（16）的一端的下方设有支撑单元，所述支撑单元包括支撑杆（23）和万向轮（24），所述支撑杆（23）竖向设置，所述支撑杆（23）的顶端固定在转杆（15）上，所述万向轮（24）与支撑杆（23）的底端连接，所述万向轮（24）抵靠在外壳（1）的上方。
2.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述驱动轴（7）的顶端设有挡雨板（26），所述挡雨板（26）的形状为锥形，所述挡雨板（26）的底部的半径小于迎风板（16）到驱动轴（7）的最小距离。
3.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述排气室（21）的靠近细管（19）的一侧设有阀门和单向阀，所述阀门和单向阀均与PLC电连接。
4.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述吸盘（18）、细管（19）和气缸（20）为一体成型结构。
5.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述外壳（1）的上方设有风向风速测量仪（25），所述风向风速测量仪（25）与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述穿孔的内壁上设有橡胶圈，所述电缆（3）与橡胶圈密封连接。
7.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述外壳（1）的与横轴（12）垂直的两侧均设有通风口，所述通风口内设有活性炭滤网。
8.如权利要求1所述的节能高效型充电桩，其特征在于，所述控制面板（6）内设有联网模块和语音识别模块，所述联网模块和语音识别模块均与PLC电连接。
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