CN113651197A - 一种新能源汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车充电桩，包括充电桩外壳和充电模组，所述充电模组安装在充电桩外壳下端，所述充电桩外壳上端安装有线材对齐机构，所述充电桩外壳上端设有自动卷线机构，所述自动卷线机构一侧设有线材对接机构。本发明的有益效果是，通过线材对接机构的作用可根据实际工况来决定使用通电线缆的长度，在满足充电需求的同时，避免电力通过多余的线缆，实现节能的目的；通过自动卷线机构和线材对齐机构的作用可以使线缆长度的输出端始终垂直于卷线辊，线缆长度的输出端跟随线缆释放点的移动而移动，避免电缆在收卷时不够稳定的现象。

Description

一种新能源汽车充电桩

技术领域

本发明涉及汽车充电桩技术领域，更具体的说，涉及一种新能源汽车充电桩。

背景技术

充电桩是给电动汽车进行充电的工具，可以固定在地面或墙壁上，安装于公共建筑公共停车、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；

现有的汽车充电桩例如专利号为CN201810961267.5 专利名称为一种具有收线装置的新能源充电桩的专利，该专利虽然能够对多余线缆进行收放，但是在实际使用时，不管汽车充电口距离充电桩的距离有多近，线缆一般都设置较长的长度（一般为10米），避免够不到汽车的充电口，电力需要通过较长的线缆才能够充电（电力在电缆中的损耗较大），造成不必要的浪费，不能够根据实际使用情况调整有用线缆的长度；并且该专利在释放或者收卷电缆的时候，其线缆释放点和充电头一端发生相对位移，造成电缆在收卷时不够稳定，易发生乱缠绕的现象。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种新能源汽车充电桩，解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新能源汽车充电桩，包括充电桩外壳和充电模组，所述充电模组安装在充电桩外壳下端，所述充电桩外壳上端安装有线材对齐机构，所述充电桩外壳上端设有自动卷线机构，所述自动卷线机构一侧设有线材对接机构；

所述自动卷线机构包括充电桩外壳上端的T型隔板，充电桩外壳上端两侧安装有卧式轴承一，卧式轴承一内圈安装有卷线辊，充电桩外壳侧表面安装有固定环，固定环侧表面安装有发条弹簧，发条弹簧一端与固定环固定连接，发条弹簧另一端与卷线辊固定连接，卷线辊侧表面开有卷线槽，卷线槽中心处开有矩形凹槽；所述卷线辊侧表面安装有连接线，连接线与卷线辊缠绕连接，连接线设有多个，连接线一端安装有接线头一，接线头一两侧开有矩形槽，矩形槽一端安装有限位板，限位板与矩形槽铰接，限位板与矩形槽之间安装有扭力弹簧一，限位板一端开有三角槽，连接线另一端安装有接线头二，接线头二两端开有限位卡槽，限位卡槽与三角槽的位置相对应；

所述线材对接机构包括开在T型隔板侧表面的矩形口一，充电桩外壳侧表面开有矩形口二，矩形口一与矩形口二之间安装有矩形盒，矩形盒四角处安装有滑动轮一，矩形盒四角处安装有滑动轮二，矩形盒两侧开有通线孔；所述矩形盒侧表面安装有水平板，水平板设有两个，矩形盒下端安装有直线电机一，直线电机一伸缩端安装有L型板，L型板下端安装有限位叉，限位叉与L型板铰接，限位叉与L型板之间安装有扭力弹簧二；所述矩形盒两侧安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有螺纹轴一，螺纹轴一设有一对，螺纹轴一设有一端安装有齿轮一，齿轮一设有两个且互相啮合，螺纹轴一另一端安装有齿轮二，齿轮二设有一个，矩形盒下端安装有步进电机一，步进电机一旋转端安装有与齿轮二啮合的齿轮三，螺纹轴一两端安装有内螺纹块一，内螺纹块一与螺纹轴一啮合，内螺纹块一上端开有T型槽，T型槽两端安装有立式轴承二，立式轴承二内圈安装有螺纹轴二，螺纹轴二两端安装有内螺纹块二，内螺纹块二上表面安装有弧形夹板，弧形夹板侧表面安装有矩形块，T型槽一端安装有步进电机二，步进电机二旋转端与螺纹轴二固定连接；所述矩形盒上表面安装有直线电机二，直线电机二伸缩端安装有匚形盒，匚形盒侧表面安装有直线电机三，直线电机三伸缩端安装有线缆固定槽，线缆固定槽一侧安装有输电线，输电线一端安装有对接头，输电线另一端与充电模组固定连接。

进一步的，所述线材对齐机构包括卷线辊侧表面的单槽轮一，充电桩外壳侧表面安装有卧式轴承二，卧式轴承二内圈安装有转动轴，转动轴一端安装有双槽轮，双槽轮与单槽轮一之间安装有连接带一；所述矩形盒下表面安装有内螺纹块三，充电桩外壳两侧安装有卧式轴承三，卧式轴承三内圈安装有与内螺纹块三啮合的螺纹轴三，螺纹轴三一端安装有单槽轮二，单槽轮二与双槽轮之间安装有连接带二。

进一步的，所述弧形夹板侧表面安装有橡胶板。

进一步的，矩形盒一端安装有辅助压辊。

进一步的，充电桩外壳上端开有放置槽，连接线一端安装有充电头，充电头设有一个。

进一步的，连接线设有多个且首尾相连。

进一步的，矩形盒与矩形口二之间安装有折形板。

本发明的有益效果是：通过线材对接机构的作用可根据实际工况来决定使用通电线缆的长度，在满足充电需求的同时，避免电力通过多余的线缆，实现节能的目的；通过自动卷线机构和线材对齐机构的作用可以使线缆长度的输出端始终垂直于卷线辊，线缆长度的输出端跟随线缆释放点的移动而移动，避免电缆在收卷时不够稳定的现象。

附图说明

图1是本发明所述一种新能源汽车充电桩的结构示意图；

图2是线材对接机构的放大示意图；

图3是自动卷线机构的放大示意图；

图4是接线头一的放大示意图；

图5是内螺纹块一的纵截面示意图；

图6是内螺纹块三的示意图；

图7是自动卷线机构的俯视示意图；

图8是卷线槽的俯视示意图；

图9是矩形口一的放大示意图；

图10是接线头二的放大示意图；

图11是折形板的示意图；

图12是双槽轮的俯视示意图；

图13是直线电机一的放大示意图；

图中，1、充电桩外壳；2、充电模组；3、T型隔板；4、卧式轴承一；5、卷线辊；6、固定环；7、发条弹簧；8、卷线槽；9、矩形凹槽；10、连接线；11、接线头一；12、矩形槽；13、限位板；14、扭力弹簧一；15、三角槽；16、接线头二；17、限位卡槽；18、矩形口一；19、矩形口二；20、矩形盒；21、滑动轮一；22、滑动轮二；23、通线孔；24、水平板；25、直线电机一；26、L型板；27、限位叉；28、扭力弹簧二；29、立式轴承一；30、螺纹轴一；31、齿轮一；32、齿轮二；33、步进电机一；34、齿轮三；35、内螺纹块一；36、T型槽；37、立式轴承二；38、螺纹轴二；39、内螺纹块二；40、弧形夹板；41、矩形块；42、直线电机二；43、匚形盒；44、直线电机三；45、线缆固定槽；46、输电线；47、对接头；48、单槽轮一；49、卧式轴承二；50、转动轴；51、双槽轮；52、连接带一；53、内螺纹块三；54、卧式轴承三；55、螺纹轴三；56、单槽轮二；57、连接带二；58、橡胶板；59、辅助压辊；60、放置槽；61、充电头；62、折形板；63、步进电机二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-13所示，一种新能源汽车充电桩，包括充电桩外壳1和充电模组2，充电模组2安装在充电桩外壳1下端，充电桩外壳1上端安装有线材对齐机构，充电桩外壳1上端设有自动卷线机构，自动卷线机构一侧设有线材对接机构；

自动卷线机构包括充电桩外壳1上端的T型隔板3，充电桩外壳1上端两侧安装有卧式轴承一4，卧式轴承一4内圈安装有卷线辊5，充电桩外壳1侧表面安装有固定环6，固定环6侧表面安装有发条弹簧7，发条弹簧7一端与固定环6固定连接，发条弹簧7另一端与卷线辊5固定连接，卷线辊5侧表面开有卷线槽8，卷线槽8中心处开有矩形凹槽9；卷线辊5侧表面安装有连接线10，连接线10与卷线辊5缠绕连接，连接线10设有多个，连接线10一端安装有接线头一11，接线头一11两侧开有矩形槽12，矩形槽12一端安装有限位板13，限位板13与矩形槽12铰接，限位板13与矩形槽12之间安装有扭力弹簧一14，限位板13一端开有三角槽15，连接线10另一端安装有接线头二16，接线头二16两端开有限位卡槽17，限位卡槽17与三角槽15的位置相对应；

线材对接机构包括开在T型隔板3侧表面的矩形口一18，充电桩外壳1侧表面开有矩形口二19，矩形口一18与矩形口二19之间安装有矩形盒20，矩形盒20四角处安装有滑动轮一21，矩形盒20四角处安装有滑动轮二22，矩形盒20两侧开有通线孔23；矩形盒20侧表面安装有水平板24，水平板24设有两个，矩形盒20下端安装有直线电机一25，直线电机一25伸缩端安装有L型板26，L型板26下端安装有限位叉27，限位叉27与L型板26铰接，限位叉27与L型板26之间安装有扭力弹簧二28；矩形盒20两侧安装有立式轴承一29，立式轴承一29内圈安装有螺纹轴一30，螺纹轴一30设有一对，螺纹轴一30设有一端安装有齿轮一31，齿轮一31设有两个且互相啮合，螺纹轴一30另一端安装有齿轮二32，齿轮二32设有一个，矩形盒20下端安装有步进电机一33，步进电机一33旋转端安装有与齿轮二32啮合的齿轮三34，螺纹轴一30两端安装有内螺纹块一35，内螺纹块一35与螺纹轴一30啮合，内螺纹块一35上端开有T型槽36，T型槽36两端安装有立式轴承二37，立式轴承二37内圈安装有螺纹轴二38，螺纹轴二38两端安装有内螺纹块二39，内螺纹块二39上表面安装有弧形夹板40，弧形夹板40侧表面安装有矩形块41，T型槽36一端安装有步进电机二63，步进电机二63旋转端与螺纹轴二38固定连接；矩形盒20上表面安装有直线电机二42，直线电机二42伸缩端安装有匚形盒43，匚形盒43侧表面安装有直线电机三44，直线电机三44伸缩端安装有线缆固定槽45，线缆固定槽45一侧安装有输电线46，输电线46一端安装有对接头47，输电线46另一端与充电模组2固定连接。

线材对齐机构包括卷线辊5侧表面的单槽轮一48，充电桩外壳1侧表面安装有卧式轴承二49，卧式轴承二49内圈安装有转动轴50，转动轴50一端安装有双槽轮51，双槽轮51与单槽轮一48之间安装有连接带一52；矩形盒20下表面安装有内螺纹块三53，充电桩外壳1两侧安装有卧式轴承三54，卧式轴承三54内圈安装有与内螺纹块三53啮合的螺纹轴三55，螺纹轴三55一端安装有单槽轮二56，单槽轮二56与双槽轮51之间安装有连接带二57。

弧形夹板40侧表面安装有橡胶板58。

矩形盒20一端安装有辅助压辊59。

充电桩外壳1上端开有放置槽60，连接线10一端安装有充电头61，充电头61设有一个。

连接线10设有多个且首尾相连。

矩形盒20与矩形口二19之间安装有折形板62。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，通过充电模组2的作用可以将外部电压、电流转换成需要的电压、电流，通过输电线46的传输可以将电力输送至对接头47一端，通过后期的对接可以将电力通过连接线10输出至充电头61一端，之后手动将充电头61插进汽车的充电口内进行充电；

正常操作时手动将充电头61提起，并拉扯充电头61，充电头61拉动连接线10，连接线10另一端带动首尾相连的连接线10同步转动，通过连接线10的拉扯会迫使卷线辊5发生转动，卷线辊5释放首尾相连的连接线10，使充电头61一端能够移动到充电的位置，（本专利中连接线10的程度正好能够围绕卷线辊5一周，如图5和图6所示，可根据是需求进行相应的调整），矩形凹槽9的作用便于接线头一11、接线头二16的放置；可根据实际需求对连接线10拉扯一定长度，在拉扯过程中，由于接线头一11的位置会略粗与其他位置，连接线10每次移动一定距离就会与限位叉27发生干涉，此时限位叉27以铰接点为圆心顺着接线头一11的移动方向转动，便于接线头一11的顺利通过，当连接线10的长度拉出足够长之后，适当的释放充电头61，通过发条弹簧7的作用可以使卷线辊5反向转动一定距离，直至卡住接线头二16，此时接线头二16处于固定不动的状态，通过水平板24的作用可以对连接线10起到支撑的作用；（整体连接线10拉出的长度应该是单根连接线10的倍数，例如单根连接线10的长度是50厘米，则整体连接线10拉出的长度应为50厘米、100厘米、150厘米、200厘米、250厘米，以此类推）；

连接线10的长度固定好之后，控制器控制步进电机二63转动，进电机二63设有两个，步进电机二63的转动带动螺纹轴二38转动，螺纹轴二38的转动驱动两组弧形夹板40对向运动，最终左侧的弧形夹板40夹紧接线头二16，右侧的弧形夹板40夹紧接线头一11，在夹紧接线头一11的过程中通过橡胶板58的作用可避免弧形夹板40对紧接线头一11、连接线10产生刚性接触，弧形夹板40夹紧接线头一11的同时，带动矩形块41与限位板13的一端接触，使限位板13的另一端翘起，通过扭力弹簧一14的作用可以使限位板13复位，限位板13带动三角槽15的位置与另一根连接线10的限位卡槽17分离，此时左右两侧的弧形夹板40夹紧相应位置的接线头一11、接线头二16，相应位置的连接线10可以分离；

之后控制器控制直线电机一25缩短，避免限位叉27与即将左移 的接线头二16发生干涉，通过控制步进电机一33的转动可以带动齿轮三34转动，齿轮三34的转动带动带个齿轮二32转动，齿轮二32带动螺纹轴一30转动，通过齿轮一31的作用可以使两个螺纹轴一30同步转动，螺纹轴一30的转动带动两个内螺纹块一35背向运动，间接带动接线头一11、接线头二16分离，此时接线头一11与接线头二16之间设有一定空间，控制器控制直线电机二42伸长，直线电机二42的伸长间接带动对接头47与接线头一11处于水平的位置，之后控制直线电机三44伸长，带动对接头47与接线头一11对接，此时充电头61一端具有电力，可进行充电；连接线10拉出多长，就用多长的连接线10传输电力，满足需求的同时，避免连接线10过长对电力造成损耗；

充电完成之后，直线电机三44缩短，使对接头47与接线头一11分离，直线电机二42缩短并复位，步进电机一33反向转动，间接带动接线头一11、接线头二16对接，通过步进电机二63的转动可以释放接线头一11、接线头二16，通过扭力弹簧一14的弹力可以使三角槽15一端卡住限位卡槽17，此时所有连接线10处于首尾连接的状态，通过发条弹簧7的弹力可以使连接线10渐渐缠绕在卷线辊5上，实现复位的目的；

卷线辊5在释放连接线10的时候，连接线10与卷线辊5的连接点会发生移动，为了保证连接线10始终与矩形盒20水平，便于操作，卷线辊5在释放连接线10的同时，也就是卷线辊5转动的时候带动单槽轮一48转动，通过卧式轴承二49的作用可以使转动轴50稳定的转动，单槽轮一48的转动通过连接带一52带动双槽轮51转动，双槽轮51的转动通过连接带二57带动单槽轮二56转动，通过卧式轴承三54的作用可以使螺纹轴三55、单槽轮二56稳定的转动，螺纹轴三55驱动内螺纹块三53移动，内螺纹块三53带动矩形盒20以及矩形盒20内的部件跟随连接线10与卷线辊5连接点的移动而移动。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车充电桩，包括充电桩外壳（1）和充电模组（2），所述充电模组（2）安装在充电桩外壳（1）下端，所述充电桩外壳（1）上端安装有线材对齐机构，其特征在于，所述充电桩外壳（1）上端设有自动卷线机构，所述自动卷线机构一侧设有线材对接机构；

所述自动卷线机构包括充电桩外壳（1）上端的T型隔板（3），充电桩外壳（1）上端两侧安装有卧式轴承一（4），卧式轴承一（4）内圈安装有卷线辊（5），充电桩外壳（1）侧表面安装有固定环（6），固定环（6）侧表面安装有发条弹簧（7），发条弹簧（7）一端与固定环（6）固定连接，发条弹簧（7）另一端与卷线辊（5）固定连接，卷线辊（5）侧表面开有卷线槽（8），卷线槽（8）中心处开有矩形凹槽（9）；所述卷线辊（5）侧表面安装有连接线（10），连接线（10）与卷线辊（5）缠绕连接，连接线（10）设有多个，连接线（10）一端安装有接线头一（11），接线头一（11）两侧开有矩形槽（12），矩形槽（12）一端安装有限位板（13），限位板（13）与矩形槽（12）铰接，限位板（13）与矩形槽（12）之间安装有扭力弹簧一（14），限位板（13）一端开有三角槽（15），连接线（10）另一端安装有接线头二（16），接线头二（16）两端开有限位卡槽（17），限位卡槽（17）与三角槽（15）的位置相对应；

所述线材对接机构包括开在T型隔板（3）侧表面的矩形口一（18），充电桩外壳（1）侧表面开有矩形口二（19），矩形口一（18）与矩形口二（19）之间安装有矩形盒（20），矩形盒（20）四角处安装有滑动轮一（21），矩形盒（20）四角处安装有滑动轮二（22），矩形盒（20）两侧开有通线孔（23）；所述矩形盒（20）侧表面安装有水平板（24），水平板（24）设有两个，矩形盒（20）下端安装有直线电机一（25），直线电机一（25）伸缩端安装有L型板（26），L型板（26）下端安装有限位叉（27），限位叉（27）与L型板（26）铰接，限位叉（27）与L型板（26）之间安装有扭力弹簧二（28）；所述矩形盒（20）两侧安装有立式轴承一（29），立式轴承一（29）内圈安装有螺纹轴一（30），螺纹轴一（30）设有一对，螺纹轴一（30）设有一端安装有齿轮一（31），齿轮一（31）设有两个且互相啮合，螺纹轴一（30）另一端安装有齿轮二（32），齿轮二（32）设有一个，矩形盒（20）下端安装有步进电机一（33），步进电机一（33）旋转端安装有与齿轮二（32）啮合的齿轮三（34），螺纹轴一（30）两端安装有内螺纹块一（35），内螺纹块一（35）与螺纹轴一（30）啮合，内螺纹块一（35）上端开有T型槽（36），T型槽（36）两端安装有立式轴承二（37），立式轴承二（37）内圈安装有螺纹轴二（38），螺纹轴二（38）两端安装有内螺纹块二（39），内螺纹块二（39）上表面安装有弧形夹板（40），弧形夹板（40）侧表面安装有矩形块（41），T型槽（36）一端安装有步进电机二（63），步进电机二（63）旋转端与螺纹轴二（38）固定连接；所述矩形盒（20）上表面安装有直线电机二（42），直线电机二（42）伸缩端安装有匚形盒（43），匚形盒（43）侧表面安装有直线电机三（44），直线电机三（44）伸缩端安装有线缆固定槽（45），线缆固定槽（45）一侧安装有输电线（46），输电线（46）一端安装有对接头（47），输电线（46）另一端与充电模组（2）固定连接。

2.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，所述线材对齐机构包括卷线辊（5）侧表面的单槽轮一（48），充电桩外壳（1）侧表面安装有卧式轴承二（49），卧式轴承二（49）内圈安装有转动轴（50），转动轴（50）一端安装有双槽轮（51），双槽轮（51）与单槽轮一（48）之间安装有连接带一（52）；所述矩形盒（20）下表面安装有内螺纹块三（53），充电桩外壳（1）两侧安装有卧式轴承三（54），卧式轴承三（54）内圈安装有与内螺纹块三（53）啮合的螺纹轴三（55），螺纹轴三（55）一端安装有单槽轮二（56），单槽轮二（56）与双槽轮（51）之间安装有连接带二（57）。

3.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，所述弧形夹板（40）侧表面安装有橡胶板（58）。

4.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，矩形盒（20）一端安装有辅助压辊（59）。

5.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，充电桩外壳（1）上端开有放置槽（60），连接线（10）一端安装有充电头（61），充电头（61）设有一个。

6.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，连接线（10）设有多个且首尾相连。

7.根据权利要求1所述一种新能源汽车充电桩，其特征在于，矩形盒（20）与矩形口二（19）之间安装有折形板（62）。

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