CN113147464A - 一种多功能新能源汽车充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车装置技术领域，为了解决现有的充电桩在使用过程中，由于充电枪没有及时被放回桩体而妨碍过往车辆通行的问题，提供了一种多功能新能源汽车充电桩，包括桩体和充电枪；桩体上设置有充电系统，充电系统包括采集模块，用于获取充电请求，充电枪开始供电；采集模块还获取停止请求，充电枪停止供电；其中：桩体上还设置有触发件，在充电枪被取下时发送取下信号，在充电枪被放回桩体时发送放回信号；采集模块还获取取下信号或放回信号；计时模块，在接收到停止请求后计时得到停止时间；存储模块，预设有时间阈值；比较模块，将停止时间与时间阈值进行比较；报警模块，在停止时间大于时间阈值时且未获取到放回信号时发送报警信息。

Description

一种多功能新能源汽车充电桩
技术领域
本发明涉及新能源汽车装置技术领域，具体为一种多功能新能源汽车充电桩。
背景技术
汽车产业作为一个高能源消耗的产业，随着汽车的使用越来越多，能源消耗也就越来越高。而且由于汽车在行驶过程中排放的尾气也将会导致大气污染越发严重，因此新能源汽车的推广使用已经成为一种重要的解决手段。
新能源汽车是一种采用除汽油、柴油之外的燃料作为动力来源的车辆，与传统汽车相比，具有零排放或近似零排放、提高燃油经济性、提高发动机燃烧效率等特点。新能源汽车在使用的过程中，需要考虑的一个问题就是充电问题。现有技术中，通常都是采用充电桩对新能源汽车进行充电。充电时，用户使用特定的充电卡在充电桩的操作界面上刷卡后，取下充电枪并插入新能源汽车的充电口对新能源汽车进行充电，在电量充满后将充电枪重新插回充电桩。然而，由于充电桩通常都设置在停车位旁且距离停车位通常有一定距离，用户在使用完充电枪后需要拿着充电枪重新走回充电桩处并将充电枪插回充电桩。然而一些用户在使用完充电枪后，或是因为着急赶时间，或出于其他的原因，随手将充电枪拔下后就直接放在地上而并没有插回充电桩，从而会妨碍过往车辆的通行。
发明内容
本发明意在提供一种多功能新能源汽车充电桩，以解决现有的充电桩在使用过程中，由于充电枪没有及时被放回桩体而妨碍过往车辆通行的问题。
本发明提供基础方案是：一种多功能新能源汽车充电桩，包括桩体和充电枪，桩体上设置有充电枪的固定孔，固定孔与充电枪的充电端匹配，充电枪通过充电线与桩体连接；桩体上设置有充电系统，充电系统包括采集模块，用于获取用户的充电请求，在接受到充电请求后，充电枪开始供电；
采集模块还用于获取用户的停止请求，在接收在停止请求后，充电枪停止供电；
其中：桩体上还设置有触发件，在充电枪被取下时，触发件发送取下信号，在充电枪被放回桩体时，触发件发送放回信号；
采集模块还用于获取取下信号或放回信号；
计时模块，用于在采集模块接收到停止请求后开始计时得到停止时间；
存储模块，预设有时间阈值；
比较模块，用于将停止时间与时间阈值进行比较；
报警模块，用于在比较出停止时间大于时间阈值时且采集模块未获取到放回信号时发送报警信息。
基础方案的工作原理及有益效果是：本方案中，利用桩体和充电枪的配合实现对新能源汽车的充电操作；充电系统中，采集模块是用来获取用户的充电请求的，在获取到用户的充电请求后，充电枪则开始供电，从而对新能源汽车进行充电；采集模块还获取停止请求，充电枪此时停止供电，从而完成对新能源汽车的充电操作。
桩体上触发件的设置，则是用来对充电枪是否放回桩体进行检测的，当充电枪被取下时，触发件发送取下信号，而在充电枪被放回桩体时，触发件发送放回信号，那么当采集模块在采集到触发信号后再采集到放回信号，则表示充电枪在取下桩体后又被放回桩体，也就完成一次充电操作，而考虑到当充电桩停止供电后，用户在拿起充电枪回到桩体处并将充电枪放回桩体上是需要一段时间的，因此本方案中，还设置存储模块预存有时间阈值，在比较出停止时间大于时间阈值时，若采集模块仍未获取到放回信号，则表示充电枪已经停止充电了一段时间，且充电枪仍然没有被放回到桩体上，此时报警模块发送报警信息，若用户只是因为有事耽搁才没有及时放回充电枪，则报警信息的发送能提醒用户及时放回充电枪，而若是确实出现了用户没有放回充电枪就离开的情况，报警信息的发送也能够提醒过往行人或工作人员及时将充电枪放回桩体，以避免对过往车辆造成阻碍。
与现有的充电桩相比，本方案中，利用获取模块与触发件以及报警模块的配合实现对完成充电操作后未及时放回的情况进行报警，以保证充电枪能够及时被放回到桩体上，从而避免被随手放置的充电枪对过往车辆通行的阻挡。
优选方案一：作为基础方案的优选，触发件为安装在固定孔下端的放置板，放置板上设置有触发单元，触发单元受到挤压时发送放回信号，触发单元不受力时发送取下信号。有益效果：本方案中，利用放置板与触发单元的配合，由于放置板设置在固定孔下端，于是当充电枪被放回桩体时，此时充电枪的下端也就搁置在放置板上，触发单元受到充电枪的重力作用，发送放回信号，而在充电枪被取下时，触发单元此时也就不再受到充电枪的挤压，于是触发单元将会发送取下信号，操作简单，而且考虑到充电枪通常都是悬挂在桩体上的，放置板的设置还能对充电枪进行支撑，保证充电枪在桩体上的稳固放置。
优选方案二：作为优选方案一的优选，桩体还设置有供充电线通过的线缆口，线缆口尺寸与充电线匹配，线缆口还设置有清洁件。有益效果：线缆口上柔性清洁件的设置，一方面能够对经过线缆口的充电线表面进行清洁，避免灰尘在充电线表面的附着从而影响充电线的散热，另一方面，清洁线的柔性能够降低充电线在经过线缆口时出现的磨损，延长了充电线的使用寿命。
优选方案三：作为优选方案二的优选，桩体内还设置有绕线结构，绕线结构包括电磁铁和受电磁铁吸附且移动的绕线辊，电磁铁的一端连接有螺纹杆，绕线辊外套在螺纹杆上并与螺纹杆螺纹连接；在充电枪被放回桩体时，触发件还控制电磁铁启动；螺纹杆朝向电磁铁的一端设置有电磁铁的控制件，控制件受力时控制电磁铁关闭。有益效果：考虑到现有的充电桩的充电枪是悬挂在桩体外部的，充电枪与桩体内的充电源连接的充电线也就直接裸露在了桩体外，而且，为了方便用户的充电枪的移动，有的充电线长达7米，这就意味着当充电枪被取下进行充电时，部分充电线将会散落到地面上，而在用户将充电枪放回桩体时，很多用户通常都只是将充电线挪到一旁，导致充电线长期裸露在外面，容易因为外界因素而出现损坏，如过往行人对充电线的踩踏等，因此本方案中还设置有绕线结构，利用绕线辊和螺纹杆的配合，绕线辊是用来缠绕充电线的，初始状态下，充电线是缠绕在绕线辊上的，当用户取下充电枪后，随着充电枪的运动，充电线在充电枪的拉动下逐渐从绕线辊上退出，在这个过程中，绕线辊在充电线的摩擦作用下转动，从而沿螺纹杆滑动；而在充电枪被放回桩体时，此时触发件控制电磁铁启动，电磁铁吸附绕线辊移动，在移动过程中，绕线辊会反向转动，重新对充电线进行缠绕，而当绕线辊移动的螺纹杆上的控制件处时，此时绕线辊将挤压控制件，控制件受力，电磁铁关闭，不再吸附绕线辊，从而完成充电线的自动收线操作，在充电枪完后，自动将充电线收入桩体内，也就避免了外界对充电线的损伤，延长了充电线的使用寿命。
优选方案四：作为优选方案三的优选，绕线辊上设置有与充电线匹配的固定件。有益效果：本方案中，通过在绕线辊上设置固定件，通过固定件可以将充电线的一部分固定在绕线辊上，从而保证了在绕线辊转动时可以顺利带动充电线进行缠绕。
优选方案五：作为优选方案四的优选，固定件与绕线辊可拆卸连接。有益效果：本方案中，将固定件与绕线辊可拆卸连接设置，一方面方便固定件的更换，另一方面方便调节充电线在绕线辊上的固定长度。
附图说明
图1为本发明一种多功能新能源汽车充电桩实施例中充电系统的模块框图；
图2为实施例中充电桩的正视图；
图3为图2的右视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：桩体1、充电枪2、触发件21、感应区3、停止按钮31、绕线辊41、螺纹杆43、电磁铁45、控制件47、固定件49。
实施例基本如附图1和图2所示：一种多功能新能源汽车充电桩，包括桩体1和充电枪2，桩体1为长方体装置，桩体1的右侧上设置有充电枪2的固定孔，固定孔与充电枪2的充电端匹配，充电枪2通过充电线与桩体1连接，具体的，桩体1内部左端设置有充电源，充电枪2通过充电线与充电源连接。
桩体1上设置有充电系统，如图1所示，充电系统包括采集模块，用于获取用户的充电请求，在接受到充电请求后，充电枪2开始供电；本实施例中采用刷卡的方式实现获取用户的充电请求，具体的，桩体1上正面设置有感应区3，感应区3设置采集模块，采集模块包括RFID读写器，感应区3上对应RFID读写器的位置标注有刷卡区，使用时，用户将自己的RFID卡靠近感应区3上的刷卡区，RFID读写器对刷卡区上的RFID卡进行读取，得到充电请求。
采集模块还用于获取用户的停止请求，在接收在停止请求后，充电枪2停止供电；具体的，采集模块还包括停止按钮31，停止按钮31设置在感应区3上，停止按钮31按下后发送停止请求，采集模块也就获取到了停止请求。
如图2和图3所示，桩体1上还设置有触发件21，在充电枪2被取下时，触发件21发送取下信号，在充电枪2被放回桩体1时，触发件21发送放回信号；具体的，触发件21为安装在固定孔下端的放置板，放置板上设置有触发单元，触发单元受到挤压时发送放回信号，触发单元不受力时发送取下信号；本实施例中，触发单元为安装在放置板上的自复位开关，在触发单元受到挤压，即触发单元按下时发送放回信号，在触发单元不受力，即触发单元恢复初始状态时发送取下信号。
采集模块还用于获取取下信号或放回信号；
计时模块，用于在采集模块接收到停止请求后开始计时得到停止时间T0；
存储模块，预设有时间阈值T；
比较模块，用于将停止时间与时间阈值进行比较；
报警模块，用于在比较出停止时间大于时间阈值时且采集模块未获取到放回信号时发送报警信息，即在比较出T0＞T时，并且采集模块仍然没有获取到放回信号时，此时报警模块发送报警信息，以提醒用户或过往行人及时将充电枪2放回到桩体1上；本实施例中，报警信息为语音信息，语音内容可以为“请及时放回充电枪2”，在其他实施例中，报警信息还包括为报警音。
桩体1还设置有供充电线通过的线缆口，线缆口位于桩体1右侧的下端，线缆口尺寸与充电线匹配，线缆口还设置有清洁件，本实施例中，清洁件采用海绵垫，线缆口侧壁上开设有安装槽，清洁件粘接在安装槽内，在其他实施例中，清洁件还可以为绒布。
桩体1内还设置有绕线结构，如图3所示，绕线结构包括电磁铁45和受电磁铁45吸附且移动的绕线辊41，绕线辊41沿桩体1宽度方向设置，电磁铁45靠近桩体1背面设置，绕线辊41上可拆卸连接有与充电线匹配的固定件49，本实施例中，固定件49位于绕线辊41上靠近电磁铁45的一端，即固定件49位于绕线辊41的后端，具体的，固定件49为U型卡扣，固定件49通过螺栓固定在绕线辊41上；电磁铁45的前端连接有螺纹杆43，绕线辊41外套在螺纹杆43上并与螺纹杆43螺纹连接；在充电枪2被放回桩体1时，触发件21还控制电磁铁45启动；螺纹杆43朝向电磁铁45的一端，即螺纹杆43的后端设置有电磁铁45的控制件47，控制件47受力时控制电磁铁45关闭。
说明：本实施例的前端指的是桩体1正面的一端，桩体1的背面即为后端，图3中桩体1的左侧即为桩体1的前端，桩体1右侧即为后端。
具体实施过程如下：初始状态下，充电枪2是放置在桩体1上的，即充电枪2的枪头是插入固定孔的，充电枪2的枪尾则是放置在放置板上的，触发单元处于被挤压状态，充电线都是收入桩体1内并缠绕在绕线辊41上的，绕线辊41位于螺纹杆43的后端。
使用时，用户从桩体1上取下充电枪2后，拖动充电枪2移动并将还充电枪2插入新能源汽车上，此时触发件21发送取下信号；在拖动过程中，充电线在充电枪2的拉动下逐渐从绕线辊41上退出，绕线辊41在充电线的摩擦作用下转动，从而沿螺纹杆43朝向左滑动。
然后用户回到桩体1，然后将自己的RFID卡靠近感应区3上的刷卡区附近，此时RFID读写器读取到RFID卡的信息，即采集模块获取到充电请求，充电枪2开始供电，对新能源汽车进行供电。
在新能源汽车充满电后，用户按下停止按钮31，此时采集模块获取到停止请求，充电枪2停止供电。在充电枪2停止充电后，需要用户将充电枪2重新放回桩体1上。在充电完成后，用户从新能源汽车上取下充电枪2后，将充电枪2重新插入固定孔，充电枪2的枪尾重新放回放置板上，此时触发单元受到枪尾的挤压，发送放回信号，同时触发单元还控制电磁铁45启动，于是启动的电磁铁45将会吸附绕线辊41向右移动，在绕线辊41向右移动的过程中，绕线辊41将会在螺纹杆43上转动，从而拉动外露在桩体1外的充电线重新缠绕到绕线辊41上；而随着绕线辊41在螺纹杆43上的运动，绕线辊41逐渐靠近螺纹杆43上的控制件47，最终当绕线辊41与控制件47相抵时，控制件47此时控制电磁铁45关闭，绕线辊41也就不再移动，完成整个绕线过程。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种多功能新能源汽车充电桩，包括桩体和充电枪，所述桩体上设置有充电枪的固定孔，所述固定孔与充电枪的充电端匹配，所述充电枪通过充电线与所述桩体连接；所述桩体上设置有充电系统，所述充电系统包括采集模块，用于获取用户的充电请求，在接受到充电请求后，充电枪开始供电；
采集模块还用于获取用户的停止请求，在接收在停止请求后，充电枪停止供电；
其特征在于：所述桩体上还设置有触发件，在充电枪被取下时，触发件发送取下信号，在充电枪被放回桩体时，触发件发送放回信号；
采集模块还用于获取取下信号或放回信号；
计时模块，用于在采集模块接收到停止请求后开始计时得到停止时间；
存储模块，预设有时间阈值；
比较模块，用于将停止时间与时间阈值进行比较；
报警模块，用于在比较出停止时间大于时间阈值时且采集模块未获取到放回信号时发送报警信息。
2.根据权利要求1所述的多功能新能源汽车充电桩，其特征在于：所述触发件为安装在固定孔下端的放置板，所述放置板上设置有触发单元，所述触发单元受到挤压时发送所述放回信号，所述触发单元不受力时发送所述取下信号。
3.根据权利要求2所述的多功能新能源汽车充电桩，其特征在于：所述桩体还设置有供充电线通过的线缆口，所述线缆口尺寸与所述充电线匹配，所述线缆口还设置有柔性的清洁件。
4.根据权利要求3所述的多功能新能源汽车充电桩，其特征在于：所述桩体内还设置有绕线结构，所述绕线结构包括电磁铁和受电磁铁吸附且移动的绕线辊，所述电磁铁的一端连接有螺纹杆，所述绕线辊外套在所述螺纹杆上并与所述螺纹杆螺纹连接；在充电枪被放回桩体时，触发件还控制所述电磁铁启动；所述螺纹杆朝向电磁铁的一端设置有所述电磁铁的控制件，所述控制件受力时控制所述电磁铁关闭。
5.根据权利要求4所述的多功能新能源汽车充电桩，其特征在于：所述绕线辊上设置有与所述充电线匹配的固定件。
6.根据权利要求5所述的多功能新能源汽车充电桩，其特征在于：所述固定件与所述绕线辊可拆卸连接。
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