CN111845397B - 一种物联网智慧交流充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车充电设备技术领域，提供了一种物联网智慧交流充电系统，包括箱体、充电枪、线缆和控制器，还包括：线缆收纳机构和线缆冷却机构，线缆收纳机构包括收纳盒、电机、转轴、理线装置、发条盒、发条和锁定结构，线缆冷却机构包括冷却水箱和冷却风扇，冷却水箱的外壁设置有散热片，且冷却水箱的进水口与供水系统连通，冷却风扇设置在冷却箱体的一侧，第一壳体和第二壳体的外壁分别设置有第一冷却腔和第二冷却腔，且第一冷却腔和第二冷却腔相连通，第一冷却腔设置有出水口，第二冷却腔设置有进水口，进水口通过变频式循环泵与冷却水箱连通，出水口与冷却水箱连通。本发明所提供的物联网智慧交流充电系统，线缆寿命较高。

Description

一种物联网智慧交流充电系统
技术领域
本发明涉及汽车充电设备技术领域，具体涉及一种物联网智慧交流充电系统。
背景技术
充电系统作为为电动汽车的运行提供能量补给的设备，是电动汽车行业发展的重要基础设施，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。
但是，目前充电系统的连接充电枪的电缆都是外露的，而充电人员在使用后往往不会按照要求放置电缆，而是随意将电缆扔在地上，从而使得电缆容易受到各种意外的应力，如人员踩踏、汽车碾压以及高温等，而导致电缆外部的绝缘皮破损，造成电缆寿命下降。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种物联网智慧交流充电系统，以提高电缆的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种物联网智慧交流充电系统，包括箱体、充电枪、线缆和控制器，还包括：线缆收纳机构和线缆冷却机构，
所述线缆收纳机构包括收纳盒、电机、转轴、理线装置、发条盒、发条和锁定结构，
所述收纳盒固定设置在所述箱体内，所述收纳盒包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体均呈圆台状，所述第二壳体同轴围设在所述第一壳体的外围、并与所述第一壳体共同组成具有开口的收纳腔且其开口位于收纳盒的直径较小的一端，
所述第一壳体拥有中空的内腔，所述电机固定设置在所述内腔内，且所述电机的动力输出轴上设置有主动锥齿轮，
所述转轴与所述第一壳体同轴设置并与所述第一壳体转动连接，且所述转轴的一端延伸至所述内腔内、另一端向所述收纳腔的开口方向延伸至所述第一壳体之外，所述转轴的位于所述内腔内的一端设置有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，
所述理线装置沿所述第一壳体的径向设置在所述第一壳体的位于所述收纳腔的开口的一端，所述理线装置的靠近所述第一壳体的轴心线的一端与所述转轴固定连接、另一端呈圆环状并向所述收纳腔方向延伸至所述收纳腔的开口处，
所述发条盒固定设置在所述内腔内，且所述发条盒与所述转轴同轴设置并与所述转轴转动连接，
所述发条设置在所述发条盒内，其一端与所述转轴固定连接、另一端与所述发条盒固定连接，
所述锁定结构用于锁定所述转轴转动，
所述线缆的一端从所述收纳腔的底部穿出后与设置在所述箱体内的充电模块电连接、另一端依次从所述收纳腔的开口和所述理线装置的远离所述第一壳体的轴心线的一端穿出后与所述充电枪连接，
所述线缆冷却机构包括冷却水箱和冷却风扇，
所述冷却水箱的外壁设置有散热片，所述冷却水箱设置在箱体内，且所述冷却水箱的进水口与所述供水系统连通，所述冷却风扇设置在所述冷却箱体的一侧，
所述第一壳体和所述第二壳体的外壁分别设置有第一冷却腔和第二冷却腔，且所述第一冷却腔和所述第二冷却腔相连通，所述第一冷却腔设置有出水口，所述第二冷却腔设置有进水口，
所述第二冷却腔的进水口通过变频式循环泵与所述冷却水箱连通，所述第一冷却腔的出水口与所述冷却水箱连通。
进一步地，所述锁定结构包括锁定盘、连接座、锁定销、复位弹簧、永磁体和电磁铁，
所述锁定盘的外围设置有单向滑齿结构，所述锁定盘设置在所述内腔内且所述锁定盘与所述转轴同轴设置并与所述转轴固定连接，
所述连接座固定设置在所述内腔内并与所述第一壳体固定连接，
所述锁定销沿所述锁定盘的径向设置在所述锁定盘的面向所述连接座的一侧并与所述连接座滑动连接，且所述锁定销的面向所述锁定盘的一端设置有与所述单向滑齿结构相配合的限位齿，
所述复位弹簧套设在所述锁定销上、其两端分别与所述连接座和所述锁定销抵触，自然状态下，所述复位弹簧承受压力，用以提供所述锁定销与所述锁定盘相抵触的应力，
所述永磁体固定设置在所述锁定销的远离所述锁定盘的一端，
所述电磁铁固定设置在所述永磁体的远离所述锁定盘的一侧。
进一步地，所述收纳腔的宽度大于1倍的所述线缆的直径、小于1.5倍的所述线缆的直径。
进一步地，所述圆环状的内径与所述收纳腔的宽度相适应。
进一步地，所述线缆冷却机构还包括水位检测传感器和进水电磁阀，所述水位检测传感器设置在所述冷却水箱内，所述进水电磁阀设置在所述冷却水箱的进水口。
进一步地，所述线缆冷却机构还包括温度检测传感器，所述温度检测传感器设置在所述第二冷却腔内。
进一步地，所述转轴与所述从动锥齿轮通过棘轮结构连接。
进一步地，所述箱体的外侧设置有充电枪放置孔，所述充电枪放置孔处设置有充电枪检测传感器，所述充电枪检测传感器用于检测所述充电枪是否放置在所述充电枪放置孔内。
本发明的有益效果：
本发明所提供的物联网智慧交流充电系统，通过设置线缆收纳机构，使得线缆在充电时可以自动释放，而当不需要充电时，线缆可以自动回缩，从而避免了线缆被人员踩踏和汽车碾压等所造成的损坏。与此同时，通过设置线缆冷却机构，以避免线缆受到高温的侵蚀。从而提高了线缆的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明一实施例提供的物联网智慧交流充电系统的立体视图；
图2为图1所示的A-A方向上的剖视图；
图3为图2所示的C处的放大视图；
图4为图1所示的B-B方向上的剖视图；
图5为图4所示的D处的放大视图；
图6为图4所示的E处的放大视图；
图7为图1所示的物联网智慧交流充电系统的内部结构立体实体。
附图标记：
100-箱体、110-充电枪放置孔、200-充电枪、300-线缆；
400-线缆收纳机构、410-收纳盒、411-第一壳体、412-第二壳体、420-电机、421-主动锥齿轮、430-转轴、431-从动锥齿轮、440-理线装置、450-发条盒、460-发条、470-锁定结构、471-锁定盘、472-连接座、473-锁定销、474-复位弹簧、475-永磁体、476-电磁铁、401-收纳腔、402-内腔；
500-线缆冷却机构、510-冷却水箱、520-冷却风扇、530-第一冷却腔、540-第二冷却腔、550-变频式循环泵、560-水位检测传感器、570-进水电磁阀、580-温度检测传感器、600-充电枪检测传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1-7所示，本发明提供一种物联网智慧交流充电系统，包括箱体100、充电枪200、线缆300和控制器。
上述物联网智慧交流充电系统还包括：线缆收纳机构400和线缆冷却机构500。
其中，线缆收纳机构400包括收纳盒410、电机420、转轴430、理线装置440、发条盒450、发条460和锁定结构470。
收纳盒410固定安装在箱体100内，收纳盒410包括第一壳体411和第二壳体412。第一壳体411和第二壳体412均呈圆台状，第二壳体412同轴围设在第一壳体411外围、并与第一壳体411共同组成具有开口的收纳腔401，且开口位于收纳盒410的直径较小的一端。这样在释放和收缩线缆300的时候，有利于线缆300进出收纳腔401，且在线缆300位于收纳腔401的出口的部分不易被壳体磨损。
第一壳体411拥有中空的内腔402，电机420固定安装在内腔402内，且电机420的动力输出轴上固定安装有主动锥齿轮421。
转轴430与第一壳体411同轴设置并与第一壳体411转动连接，且转轴430的一端延伸至内腔402内、另一端向收纳腔401的开口方向延伸至第一壳体411之外。转轴430的位于内腔402内的一端安装有从动锥齿轮431，从动锥齿轮431与主动锥齿齿轮啮合。这样电机420就可以通过主动锥齿轮421驱动从动锥齿轮431转动，从而驱动转轴430转动。
理线装置440沿径向设置在第一壳体411的位于收纳腔401的开口的一端。理线装置440的靠近第一壳体411的轴心线的一端与转轴430固定连接、另一端呈圆环状并向收纳腔401的方向延伸至收纳腔401的开口处。
发条盒450固定安装在内腔402内，且发条盒450与转轴430同轴设置并与转轴430转动连接。
发条460安装在发条盒450内，其一端与转轴430固定连接、另一端与发条盒450固定连接。这样在电机420驱动转轴430转动的过程中，就可以收紧发条460。
锁定结构470用于锁定转轴430转动。具体地，当电机420驱动转轴430正向转动而收缩线缆300后，锁定机构用于锁定转轴430的转动，以免发条460驱动转轴430反向转动而释放线缆300。
线缆300的一端从收纳腔401的底部穿出后与安装在箱体100内的充电模块电连接、另一端依次从收纳腔401的开口和理线装置440的远离第一壳体411的轴心线的一端穿出后与充电枪200连接。这样当理线装置440正向转动时，就可以将线缆300收缩进收纳腔401内，而当理线装置440反向转动的时候，就可以将线缆300从收纳腔401内抽出。
线缆冷却机构500包括冷却水箱510和冷却风扇520。
冷却水箱510的外壁设置有散热片，这样有利于冷却水箱510的散热。冷却水箱510安装在箱体100内，且冷却水箱510的进水口与供水系统连通。冷却风扇520安装在冷却箱体100的一侧，
第一壳体411和第二壳体412的外壁分别开设有第一冷却腔530和第二冷却腔540，第一冷却腔530和第二冷却腔540相连通，第一冷却腔530开设有出水口，第二冷却腔540开设有进水口。第二冷却腔540的进水口通过变频式循环泵550与冷却水箱510连通，第一冷却腔530的出水口与冷却水箱510连通。这样冷却水箱510内的冷却水就可以通过变频式循环泵550从第一冷却腔530的进水口进入第一冷却腔530和第二冷却腔540内，然后从第二冷却腔540的出水口流出，从而对第一壳体411和第二壳体412进行冷却，进而对线缆300进行冷却，以免因为高温而对线缆300造成损坏。
在一个实施例中，锁定结构470包括锁定盘471、连接座472、锁定销473、复位弹簧474、永磁体475和电磁铁476。
锁定盘471的外围设置有单向滑齿结构。锁定盘471安装在内腔402内且锁定盘471与转轴430同轴设置并与转轴430固定连接，
连接座472安装在内腔402内并与第一壳体411固定连接，
锁定销473沿锁定盘471的径向设置在锁定盘471的面向连接座472一侧并与连接座472滑动连接，且锁定销473的面向锁定盘471的一端设置有与单向滑齿结构相配合的限位齿。
复位弹簧474套设在锁定销473上、其两端分别与连接座472和锁定销473抵触，自然状态下，复位弹簧474承受压力，用以提供锁定销473与锁定盘471相抵触的应力。
永磁体475固定安装在锁定销473的远离锁定盘471的一端。
电磁铁476固定安装在永磁体475的远离锁定盘471的一侧。
在电机420驱动转轴430正向转动的而收缩线缆300的过程中，锁定盘471与锁定销473打滑，从而不会影响到转轴430的转动。当线缆300收缩完成后，在锁定盘471和锁定销473的作用下，发条460无法驱动转轴430反向转动，从而不会释放线缆300。
而在需要充电时，电磁铁476通电，从而将锁定销473往背离锁定盘471的方向吸引，而接触锁定，使得发条460可以驱动转轴430反向转动而释放线缆300。
在一个实施例中，收纳腔401的宽度大于1倍的线缆300的直径、小于1.5倍的线缆300的直径。这样线缆300就可以在收纳腔401内一层一层有序地堆叠而不会相互干涉，从而有助于线缆300的收缩和释放。优选地，收纳腔401的宽度以线缆300能自由进入收纳腔401的最小宽度为准。
在一个实施例中，圆环状的内径与收纳腔401的宽度相适应，当然圆环状与收纳腔401的开口相互对准。这样便于离线装置将线缆300收缩进收纳腔401内。
在一个实施例中，线缆冷却机构500还包括水位检测传感器560和进水电磁阀570，水位检测传感器560安装在冷却水箱510内，进水电磁阀570安装在冷却水箱510的进水口。这样当水位检测传感器560检测到冷却箱内的冷却水低于水位检测传感器560的位置时，进水电磁阀570打开，供水系统向冷却水箱510内供水。同样地，当水位检测传感器560检测到冷却箱内的冷却水高于水位检测传感器560的位置时，进水电磁阀570关闭，供水系统停止向冷却水箱510内供水。如此有利于对冷却水箱510内的冷却水进行控制。
在一个实施例中，线缆冷却机构500还包括温度检测传感器580，温度检测传感器580安装在第二冷却腔540内。这样当温度检测传感器580检测到第二冷却腔540内的冷却水的温度高于设定值时，变频式循环泵550提高冷却水的循环速度以及冷却风扇520的转动速度，以便于给线缆300降温，而当温度检测传感器580检测到第二冷腔内的冷却水的温度低于设定值时，变频式循环泵550降低冷却水的循环速度以及风扇的转动速度，以节省电能。如此既可以对线缆300进行很好的降温，还可以解决能约。
在一个实施例中，转轴430与从动锥齿轮431通过棘轮结构连接。这样在发条460驱动转轴430反向转动的过程中，在棘轮结构的作用下，不会带动电机420转动，从而不会对电机420造成影响，此结构有助于保护电机420。
在一个实施例中，箱体100的外侧设置有充电枪放置孔110，充电枪放置孔110处设置有充电枪检测传感器600，充电枪检测传感器600用于检测充电枪200是否放置在充电枪放置孔110内。这样当充电枪检测传感器600检测到充电枪200从充电枪放置孔110内取出时，电磁铁476通电，从而接触锁定，使得发条460可以驱动转轴430反向转动，进而便于线缆300的释放。当线缆300释放完成后，电磁铁476断电。
本发明的工作原理如下：
使用时，在需要给汽车充电时，充电人员将充电枪200从充电枪放置孔110内取出，并将线缆300往外拉。与此同时，充电枪检测传感器600感应到充电枪200被取出，从而通过控制器控制电磁铁476通电。在电磁铁476与永磁体475的作用下，使得锁定销473在克服复位弹簧474的弹力而往背离锁定盘471的方向移动，从而接触锁定。在发条460的作用下，发条460驱动转轴430反向转动，转轴430驱动理线装置440反向转动，进而达到了释放线缆300的目的，线缆300释放完成后，电磁铁476断电，在复位弹簧474弹力的作用下，锁定销473恢复至原位。
当充电完成后，充电人员将充电枪200放回至充电枪放置孔110内。与此同时，充电枪检测传感器600检测到充电枪200被放回，从而使得控制器控制电机420转动，电机420驱动转轴430正向转动，转轴430驱动理线装置440装置正向转动，从而实现线缆300的收缩。与此同时，还会收缩发条460，以使发条460储蓄弹性势能，以提供下次充电时，驱动转轴430转动的动能。
而当温度检测传感器580检测到第二冷却腔540内的冷却水的温度高于设定值时，变频式循环泵550提高冷却水的循环速度以及冷却风扇520的转动速度，以便于给线缆300降温，而当温度检测传感器580检测到第二冷腔内的冷却水的温度低于设定值时，变频式循环泵550降低冷却水的循环速度以及风扇的转动速度，以节省电能。
本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种物联网智慧交流充电系统，包括箱体、充电枪、线缆和控制器，其特征在于：还包括：线缆收纳机构和线缆冷却机构，
所述线缆收纳机构包括收纳盒、电机、转轴、理线装置、发条盒、发条和锁定结构，
所述收纳盒固定设置在所述箱体内，所述收纳盒包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体均呈圆台状，所述第二壳体同轴围设在所述第一壳体的外围、并与所述第一壳体共同组成具有开口的收纳腔且其开口位于收纳盒的直径较小的一端，
所述第一壳体拥有中空的内腔，所述电机固定设置在所述内腔内，且所述电机的动力输出轴上设置有主动锥齿轮，
所述转轴与所述第一壳体同轴设置并与所述第一壳体转动连接，且所述转轴的一端延伸至所述内腔内、另一端向所述收纳腔的开口方向延伸至所述第一壳体之外，所述转轴的位于所述内腔内的一端设置有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮啮合，
所述理线装置沿所述第一壳体的径向设置在所述第一壳体的位于所述收纳腔的开口的一端，所述理线装置的靠近所述第一壳体的轴心线的一端与所述转轴固定连接、另一端呈圆环状并向所述收纳腔方向延伸至所述收纳腔的开口处，
所述发条盒固定设置在所述内腔内，且所述发条盒与所述转轴同轴设置并与所述转轴转动连接，
所述发条设置在所述发条盒内，其一端与所述转轴固定连接、另一端与所述发条盒固定连接，
所述锁定结构用于锁定所述转轴转动，
所述线缆的一端从所述收纳腔的底部穿出后与设置在所述箱体内的充电模块电连接、另一端依次从所述收纳腔的开口和所述理线装置的远离所述第一壳体的轴心线的一端穿出后与所述充电枪连接，
所述线缆冷却机构包括冷却水箱和冷却风扇，
所述冷却水箱的外壁设置有散热片，所述冷却水箱设置在箱体内，且所述冷却水箱的进水口与供水系统连通，所述冷却风扇设置在所述冷却水箱的一侧，
所述第一壳体和所述第二壳体的外壁分别设置有第一冷却腔和第二冷却腔，且所述第一冷却腔和所述第二冷却腔相连通，所述第一冷却腔设置有出水口，所述第二冷却腔设置有进水口，
所述第二冷却腔的进水口通过变频式循环泵与所述冷却水箱连通，所述第一冷却腔的出水口与所述冷却水箱连通。
2.根据权利要求1所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述锁定结构包括锁定盘、连接座、锁定销、复位弹簧、永磁体和电磁铁，
所述锁定盘的外围设置有单向滑齿结构，所述锁定盘设置在所述内腔内且所述锁定盘与所述转轴同轴设置并与所述转轴固定连接，
所述连接座固定设置在所述内腔内并与所述第一壳体固定连接，
所述锁定销沿所述锁定盘的径向设置在所述锁定盘的面向所述连接座的一侧并与所述连接座滑动连接，且所述锁定销的面向所述锁定盘的一端设置有与所述单向滑齿结构相配合的限位齿，
所述复位弹簧套设在所述锁定销上、其两端分别与所述连接座和所述锁定销抵触，自然状态下，所述复位弹簧承受压力，用以提供所述锁定销与所述锁定盘相抵触的应力，
所述永磁体固定设置在所述锁定销的远离所述锁定盘的一端，
所述电磁铁固定设置在所述永磁体的远离所述锁定盘的一侧。
3.根据权利要求1所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述收纳腔的宽度大于一倍的所述线缆的直径、小于1.5倍的所述线缆的直径。
4.根据权利要求3所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述圆环状的内径与所述收纳腔的宽度相适应。
5.根据权利要求1所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述线缆冷却机构还包括水位检测传感器和进水电磁阀，所述水位检测传感器设置在所述冷却水箱内，所述进水电磁阀设置在所述冷却水箱的进水口。
6.根据权利要求5所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述线缆冷却机构还包括温度检测传感器，所述温度检测传感器设置在所述第二冷却腔内。
7.根据权利要求1所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述转轴与所述从动锥齿轮通过棘轮结构连接。
8.根据权利要求1所述的物联网智慧交流充电系统，其特征在于：所述箱体的外侧设置有充电枪放置孔，所述充电枪放置孔处设置有充电枪检测传感器，所述充电枪检测传感器用于检测所述充电枪是否放置在所述充电枪放置孔内。
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