CN110789386A - 一种充电头可分离的线路内置充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电头可分离的线路内置充电桩，属于充电桩领域，一种充电头可分离的线路内置充电桩，包括充电桩主体，充电桩主体内连接有配电箱，配电箱的上端固定连接有一对卷扬机，配电箱与卷扬机之间连接有线缆，充电桩主体上固定连接有充电枪，充电枪内卡接有一对充电枪，充电枪内连接有充电模块，充电模块与线缆电性连接，线缆与充电枪之间连接有拉力传感器，充电枪远离线缆的一端插接有充电头，接线槽内固定连接有接线柱，充电头插接在充电枪内的接线柱上，可以实现使充电线缆和充电头内置在充电桩内，有效防止充电头和充电线缆被外界污染，充电过程电动车运行时，充电头可及时分离，有效保护充电线缆安全。

Description

一种充电头可分离的线路内置充电桩

技术领域

本发明涉及充电桩领域，更具体地说，涉及一种充电头可分离的线路内置充电桩。

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、商场和公共停车场等）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。目前的充电桩斗带有充电缴费系统，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、充电时间和费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用和充电时间等数据。

电动汽车充电时，需要将充电桩的电缆拉至车体的插口处，充电结束后将充电枪重新卡装到充电桩上，电缆拖拉在地上或盘绕在充电桩上，电缆长期暴露在外界影响其使用寿命，且杂乱的电缆也影响桩体的美观，而且有时存在电动车车主未拔出充电枪而行驶电动车的现象，容易扯断线缆，就算及时发现也容易对线缆造成极大伤害，而目前的充电桩不能对充电线缆进行防扯断保护。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种充电头可分离的线路内置充电桩，它可以实现使充电线缆内置在充电桩内，充电过程中遭遇电动车运行情况时，充电头可自动分离，可有效防止线缆扯断，且分离后的线缆可自动收回充电桩，防止分离后线缆受到其他意外伤害，可以有效保护充电线缆。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种充电头可分离的线路内置充电桩，包括充电桩主体，所述充电桩主体内连接有配电箱，所述配电箱的上端固定连接有一对卷扬机，所述配电箱与卷扬机之间连接有线缆，所述充电桩主体上固定连接有容纳壳，所述容纳壳内卡接有一对充电枪，所述容纳壳上开凿有与充电枪相匹配的插槽，所述充电枪内连接有充电模块，所述充电模块与线缆电性连接，所述线缆与充电枪之间连接有拉力传感器，所述充电枪远离线缆的一端插接有充电头，所述充电枪上开凿与充电头相匹配的接线槽，所述接线槽内固定连接有接线柱，所述接线柱与充电模块电性连接，所述充电头插接在接线柱上，所述接线槽内连接有一对第二电动推杆，所述第二电动推杆的伸缩端与充电头底端贴合，可以实现使充电线缆和充电头内置在充电桩内，有效防止充电头和充电线缆被外界污染腐蚀，充电过程中遭遇电动车运行情况时，可使充电头断路分离，可有效防止线缆扯断，有效保护充电线缆的安全。

进一步的，所述配电箱内连接有处理器，所述处理器上连接有与线缆相匹配的供电模块，所述供电模块与线缆之间连接有断路器，方便及时将线缆断路。

进一步的，所述充电桩主体上固定连接有充电桩收费模块，所述充电桩收费模块与供电模块电线连接，所述容纳壳的插槽内固定连接有与充电枪相匹配的弹出机构，所述弹出机构包括推板，所述推板滑动在插槽内，所述充电枪的一端固定连有三个第一电动推杆，所述第一电动推杆与充电桩收费模块电线连接，所述第一电动推杆的伸缩端上套接有第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧的两端分别与推板和容纳壳固定连接，方便将充电枪弹出容纳壳，易于使用者拿取。

进一步的，所述容纳壳远离配电箱的一端固定连接有与充电枪相匹配的突环，所述突环上转动连接有密封盖，方便将容纳壳的开口处封闭，防止雨水沙石等杂物污染充电头。

进一步的，所述容纳壳的内壁上开凿一对弹簧槽，所述弹簧槽内滑动连接有卡球，所述卡球与弹簧槽内壁之间连接有第二压缩弹簧，所述充电枪的外壁上开凿有与卡球相匹配的卡槽，易于将容纳壳中的充电枪固定牢固。

进一步的，所述接线槽的内壁上固定连接有与充电头相匹配的阻尼层，所述充电头的外壁上固定连接有与充电枪相匹配的绝缘密封环，提高充电枪与充电头之间的密封性，防止漏电。

进一步的，所述充电桩收费装置包括单片机，所述单片机内设置有收费系统，所述充电枪外壁上连接有显示屏和控制面板，所述显示屏和控制面板均与单片机电性连接，方便使用者使用控制面板控制处理器工作。

进一步的，一对所述插槽内的充电枪分别为直流电充电枪和交流电充电枪，两个所述充电枪上的线缆分别与两个卷扬机连接，方便满足不同的充电工作。

一种充电头可分离的线路内置充电桩，其使用方法为：

第一步、使用者先开启密封盖，然后使用充电桩收费装置缴费后，充电桩收费装置发送信号给处理器和第一电动推杆；

第二步、处理器控制卷扬机进行放线，第一电动推杆伸长推动充电枪向外运动，使充电枪与卡球分离，然后在第一压缩弹簧的作用下弹出容纳壳，然后使用者将充电枪接入电动车；

第三步、充电完进行充电枪的归还时，使用者使用充电桩收费装置发送信号给处理器，使处理器控制卷扬机进行收线，使线缆被充电枪收卷，充电枪逐渐退回容纳壳中，最后使用者按压充电枪，使充电枪外壁上的卡槽与卡球卡接，即可完成归还。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明可以实现使充电线缆和充电头内置在充电桩内，有效防止充电头和充电线缆被外界污染腐蚀，还可减少装置的占用空间，使用时可通过弹出机构将充电枪弹出，方便使用者使用。

（2）充电过程中遭遇电动车运行情况时，拉力传感器可检测到出充电线缆所受的拉扯力，通过控制第二推杆工作将充电头推出充电枪，使充电头断路分离，可有效防止线缆扯断。

（3）分离后的线缆可自动收回充电桩，防止分离后线缆受到其他意外伤害，可以有效保护充电线缆，且充电头分离前，该线缆就会被断路器断路，有效防止漏电和充电头分离时电弧的产生。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的充电桩主体内部结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明的剖视图；

图5为图5中B处的结构示意图；

图6为本发明电路原理图。

1充电桩主体、2配电箱、201处理器、202断路器、203供电模块、3卷扬机、4线缆、5充电枪、501充电模块、502充电口、503第二电动推杆、504拉力传感器、6容纳壳、601突环、602密封盖、7弹出机构、701推板、702第一电动推杆、703第一压缩弹簧、8卡球、9充电桩收费模块。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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。

实施例1：

请参阅图1，一种充电头可分离的线路内置充电桩，包括充电桩主体1，充电桩主体1内连接有配电箱2，配电箱2内连接有处理器201，处理器201上连接有与线缆4相匹配的供电模块203，供电模块203与线缆4之间连接有断路器202，配电箱2的上端固定连接有一对卷扬机3，配电箱2与卷扬机3之间连接有线缆4，充电桩主体1上固定连接有容纳壳6，容纳壳6内卡接有一对充电枪5，容纳壳6上开凿有一对插槽，一对插槽内的充电枪5分别为直流电充电枪和交流电充电枪，两个充电枪5上的线缆4分别与两个卷扬机3连接，充电枪5内连接有充电模块501，充电模块501与线缆4电性连接，线缆4与充电枪5之间连接有拉力传感器504，充电枪5远离线缆4的一端插接有充电头502，充电枪5上开凿与充电头502相匹配的接线槽，接线槽内固定连接有接线柱，接线柱与充电模块501电性连接，充电头502插接在接线柱上，接线槽内连接有一对第二电动推杆503，第二电动推杆503的伸缩端与充电头502底端贴合，接线槽的内壁上固定连接有与充电头502相匹配的阻尼层，充电头502的外壁上固定连接有与充电枪5相匹配的绝缘密封环。

充电桩主体1上固定连接有充电桩收费模块9，充电桩收费装置9包括单片机，单片机内设置有收费系统，充电枪5外壁上连接有显示屏和控制面板，显示屏和控制面板均与单片机电性连接，充电桩收费模块9与供电模块203电线连接，容纳壳6的插槽内固定连接有与充电枪5相匹配的弹出机构7，弹出机构7包括推板701，推板701滑动在插槽内，充电枪5的一端固定连有三个第一电动推杆702，第一电动推杆702与充电桩收费模块9电线连接，第一电动推杆702的伸缩端上套接有第一压缩弹簧703，第一压缩弹簧703的两端分别与推板701和容纳壳6固定连接。

容纳壳6远离配电箱2的一端固定连接有与充电枪5相匹配的突环601，突环601上转动连接有密封盖602，容纳壳6的内壁上开凿一对弹簧槽，弹簧槽内滑动连接有卡球8，卡球8与弹簧槽内壁之间连接有第二压缩弹簧，充电枪5的外壁上开凿有与卡球8相匹配的卡槽。

装置工作时，使用者使用充电桩收费模块9付费后，处理器201控制卷扬机3进行放线，同时处理器201控制第一电动推杆702工作，使第一电动推杆702推动充电枪5，使充电枪5与卡球分离，充电枪5在第一压缩弹簧703的作用下弹出容纳壳6，使用者可使用充电枪5接入电动车进行充电，充电枪5接入电动车后，处理器201将卷扬机3锁死。

本发明的线缆4和充电枪5内置在充电桩本体1内，有效防止充电头502和线缆4被外界污染腐蚀，还可减少装置的占用空间，使用时可通过弹出机构7将充电枪5弹出，以方便使用者使用。

一种充电头可分离的线路内置充电桩，其使用方法为：

第一步、使用者先开启密封盖602，然后使用充电桩收费装置9缴费后，选择直流电充电或交流电充电，充电桩收费装置9发送信号给处理器201和直流电或交流电对应的第一电动推杆702；

第二步、处理器201根据充电桩收费装置9发送的信息控制供电模块203为交流电充电枪或直流电充电枪通电，然后处理器201控制对应通电充电枪5的卷扬机3进行放线，第一电动推杆702伸长推动充电枪5向外运动，使充电枪5与卡球8分离，然后在第一压缩弹簧703的作用下弹出容纳壳6，然后使用者将充电枪5接入电动车；

第三步、充电完进行充电枪5的归还时，使用者使用充电桩收费装置9发送信号给处理器201，使处理器201控制卷扬机3进行收线，使线缆4被充电枪5收卷，充电枪5逐渐退回容纳壳6中，最后使用者按压充电枪5，使充电枪5外壁上的卡槽与卡球8卡接，即可完成归还。

当电动车未拔出充电枪5行驶时，拉力传感器504检测到充电枪5与线缆4之间的拉力大于设定值，此时拉力传感器504发送信号给处理器201和503，使处理器201控制断路器202将线缆4断路，该断路是对充电模块501的供电线路断电，停止充电模块501的电力输出，同时控制卷扬机3进行放线，防止电动车车速过快而造成线缆4快速被扯断，第二电动推杆503收到拉力传感器504的信号后将充电头502推出充电枪5，使充电枪5与充电头502的分离，充电头502分离后处理器201控制卷扬机3进行收线，使充电枪5逐渐收回容纳壳6中，避免表线缆4被过往车辆碾压而受到二次伤害。

充电过程中遭遇电动车运行情况时，拉力传感器504可检测到出线缆4所受的拉扯力，通过控制第二推杆工作将充电头502推出充电枪5，使充电头502断路分离，可有效防止线缆4扯断。

分离后的线缆4可自动收回充电桩，防止分离后线缆4受到车辆碾压或其他意外伤害，可以有效保护线缆4，且充电头分离前，该线缆就会被断路器202断路，有效防止漏电和充电头502分离时电弧的产生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种充电头可分离的线路内置充电桩，包括充电桩主体（1），其特征在于：所述充电桩主体（1）内连接有配电箱（2），所述配电箱（2）的上端固定连接有一对卷扬机（3），所述配电箱（2）与卷扬机（3）之间连接有线缆（4），所述充电桩主体（1）上固定连接有容纳壳（6），所述容纳壳（6）内卡接有一对充电枪（5），所述容纳壳（6）上开凿有与充电枪（5）相匹配的插槽，所述充电枪（5）内连接有充电模块（501），所述充电模块（501）与线缆（4）电性连接，所述线缆（4）与充电枪（5）之间连接有拉力传感器（504），所述充电枪（5）远离线缆（4）的一端插接有充电头（502），所述充电枪（5）上开凿与充电头（502）相匹配的接线槽，所述接线槽内固定连接有接线柱，所述接线柱与充电模块（501）电性连接，所述充电头（502）插接在接线柱上，所述接线槽内连接有一对第二电动推杆（503），所述第二电动推杆（503）的伸缩端与充电头（502）底端贴合。

2.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述配电箱（2）内连接有处理器（201），所述处理器（201）上连接有与线缆（4）相匹配的供电模块（203），所述供电模块（203）与线缆（4）之间连接有断路器（202）。

3.根据权利要求2所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述充电桩主体（1）上固定连接有充电桩收费模块（9），所述充电桩收费模块（9）与供电模块（203）电线连接，所述容纳壳（6）的插槽内固定连接有与充电枪（5）相匹配的弹出机构（7），所述弹出机构（7）包括推板（701），所述推板（701）滑动在插槽内，所述充电枪（5）的一端固定连有三个第一电动推杆（702），所述第一电动推杆（702）与充电桩收费模块（9）电线连接，所述第一电动推杆（702）的伸缩端上套接有第一压缩弹簧（703），所述第一压缩弹簧（703）的两端分别与推板（701）和容纳壳（6）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述容纳壳（6）远离配电箱（2）的一端固定连接有与充电枪（5）相匹配的突环（601），所述突环（601）上转动连接有密封盖（602）。

5.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述容纳壳（6）的内壁上开凿一对弹簧槽，所述弹簧槽内滑动连接有卡球（8），所述卡球（8）与弹簧槽内壁之间连接有第二压缩弹簧，所述充电枪（5）的外壁上开凿有与卡球（8）相匹配的卡槽。

6.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述接线槽的内壁上固定连接有与充电头（502）相匹配的阻尼层，所述充电头（502）的外壁上固定连接有与充电枪（5）相匹配的绝缘密封环。

7.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：所述充电桩收费装置（9）包括单片机，所述单片机内设置有收费系统，所述充电枪（5）外壁上连接有显示屏和控制面板，所述显示屏和控制面板均与单片机电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：一对所述插槽内的充电枪（5）分别为直流电充电枪和交流电充电枪，两个所述充电枪（5）上的线缆（4）分别与两个卷扬机（3）连接。

9.根据权利要求1所述的一种充电头可分离的线路内置充电桩，其特征在于：其使用方法为：

第一步、使用者先开启密封盖（602），然后使用充电桩收费装置（9）缴费后，充电桩收费装置（9）发送信号给处理器（201）和第一电动推杆（702）；

第二步、处理器（201）控制卷扬机（3）进行放线，第一电动推杆（702）伸长推动充电枪（5）向外运动，使充电枪（5）与卡球（8）分离，然后在第一压缩弹簧（703）的作用下弹出容纳壳（6），然后使用者将充电枪（5）接入电动车；

第三步、充电完进行充电枪（5）的归还时，使用者使用充电桩收费装置（9）发送信号给处理器（201），使处理器（201）控制卷扬机（3）进行收线，使线缆（4）被充电枪（5）收卷，充电枪（5）逐渐退回容纳壳（6）中，最后使用者按压充电枪（5），使充电枪（5）外壁上的卡槽与卡球（8）卡接，即可完成归还。

Images