CN113696756A - 一种多功能充电枪 - Google Patents

Abstract

一种多功能充电枪，包括充电枪本体、蓄电池、稳压模块、电动伸缩杆、电源开关，还具有检测电路、提示电路和控制电路；电动伸缩杆横向安装在充电枪本体的壳体上端内；充电枪本体外安装有外壳，蓄电池、稳压模块、检测电路、提示电路、电源开关和控制电路安装在外壳内并和电动伸缩杆电性连接。本发明检测电路能实时采集车辆蓄电池的充电电流，当蓄电池充满电提示电路得电后能发出一段时间提示声声音，这样车主能第一时间了解到车上蓄电池充电完毕；同时控制电路会控制电动伸缩杆向前顶充电插口，进而充电枪本体和充电插口分离，不需要使用者拔下充电枪本体，给使用者带来了便利，实现了智能化控制目的，并提高了产品市场竞争力。

Description

一种多功能充电枪

技术领域

本发明涉及充电桩附属设备技术领域，特别是一种多功能充电枪。

背景技术

电动汽车由于使用成本低、绿色环保，其保有量越来越大。电动汽车充电时需要把充电桩的充电枪插入车辆充电插口的插座内，进而为车上蓄电池充电。现有的充电枪只具有取电功能，在实际充电中，需要车主查看车辆或者充电桩的充电量显示，才能实际了解车辆蓄电池充电情况，进而在充电完成后拔下充电枪完成充电作业。由于需要车主目视查看充电情况，这样或多或少会给车主带来一定不便，且车主没有及时查看充电量拔下充电枪时会造成充电时间延长。随着工业技术的发展，相同产品的市场竞争力也越来越大，提供一种以人为本的功能无疑是产品取得市场的先机。综上所述，提供一种能在充电完成后及时提示车主，并能自动分离和车辆充电插口之间，且能增加产品智能化功能，提高产品市场竞争力的充电枪显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有电动汽车充电桩用充电枪由于结构所限，无法在充满电后提示车主，不能自动和车辆充电插口分离，产品不具备智能化的弊端，本发明提供了不但具有普通充电枪的所有功能，应用中在相关机构及电路共同作用下，电动汽车充满电后能自动发出一段提示声音提示车主，且能自动实现和车辆充电插口的分离，车主不需要用手拔下充电枪本体，给使用者带来了便利，实现了智能化控制目的，并提高了产品市场竞争力的一种多功能充电枪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能充电枪，包括充电枪本体、蓄电池、稳压模块、电动伸缩杆、电源开关，其特征在于还具有检测电路、提示电路和控制电路；所述电动伸缩杆横向安装在充电枪本体的壳体上端内；所述充电枪本体外安装有外壳，蓄电池、稳压模块、检测电路、提示电路、电源开关和控制电路安装在外壳内；所述稳压模块的电源输入端、检测电路的信号输入端和充电枪头本体的电源线分别电性连接，稳压模块的电源输出端和蓄电池两极、检测电路的电源输入端电性连接；所述检测电路的电源输出端和提示电路、控制电路的电源输入端电性连接，控制电路的电源输出端和电动伸缩杆的电源输入两端分别电性连接；所述提示电路的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接。

进一步地，所述稳压模块是直流转直流开关电源模块。

进一步地，所述检测电路包括电性连接的单片机模块和电阻，单片机模块的信号输入端和电阻一端连接。

进一步地，所述提示电路包括电性连接的时间继电器模块和蜂鸣器，时间继电器模块的负极电源输入端和负极控制电源输入端连接，时间继电器的正极电源输出端、负极电源输入端和蜂鸣器电源输入两端分别电性连接。

进一步地，所述控制电路包括电性连接的电阻、电容、NPN三极管和继电器，第一只电阻一端和第一只继电器正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，第一只电阻另一端和电容正极、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，电容负极和第一只继电器负极控制电源输入端、第二只继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端、NPN三极管发射极连接，第一只继电器两个常闭触点端和第二只继电器两个常闭触点端分别连接，第二只继电器2正极电源输入端及正极控制电源输入端连接。

进一步地，所述控制电路的两只继电器两个常闭触点端的接线方式相反。

进一步地，所述电动伸缩杆的活塞杆位于后止点时，活塞杆前端在充电枪本体插入车辆充电插口内后和充电插口内间隔距离，电动伸缩杆的活塞杆位于前止点时，活塞杆前端会顶住充电插口内带动充电枪本体后行、充电枪本体和充电插口分离。

本发明有益效果是：本发明使用时把充电桩的充电枪本体插入车辆充电插口内后，检测电路能实时采集车辆蓄电池的充电电流，当蓄电池充满电、充电电流信号小于一定时单片机模块会输出正极触发信号进入提示电路及控制电路的信号电源输入端。提示电路得电后能发出一段时间提示声声音，这样车主能第一时间了解到车上蓄电池充电完毕；同时控制电路会控制电动伸缩杆向前顶充电插口，进而充电枪本体和充电插口分离，不需要使用者拔下充电枪本体，给使用者带来了便利，实现了智能化控制目的，并提高了产品市场竞争力。基于上述，本发明具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明和充电桩之间的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的电路图。

具体实施方式

图1、2、3中所示，一种多功能充电枪，包括充电枪本体1、蓄电池G1、稳压模块A、微型电动伸缩杆M、电源开关S，还具有检测电路2、提示电路3和控制电路4；所述充电枪本体1的壳体101左上端内横向具有一个开口槽，电动伸缩杆M横向安装在开口槽内且其活塞杆位于左端；所述充电枪本体1左上端外安装有一个环形中空外壳5，蓄电池G1、稳压模块A、检测电路2、提示电路3、电源开关S和控制电路4安装在外壳5内环形电路板上。

图1、2、3中所示，蓄电池G1是型号12V/2Ah的锂蓄电池；稳压模块A是型号HLK-PM01的微型直流转直流开关电源模块成品、输出功率2W(输入直流72V、输出直流12V)，电源开关S的手柄位于外壳外。检测电路包括经电阻板布线连接的单片机模块A1和电阻R1，单片机模块A1的信号输入端3脚和电阻R1一端连接。提示电路包括经电路板布线连接的时间继电器模块A2和蜂鸣器B，时间继电器模块A2的负极电源输入端2脚和负极控制电源输入端4脚连接，时间继电器模块A2的正极电源输出端9脚、负极电源输入端2脚和蜂鸣器B电源输入两端分别连接。控制电路包括经电路板布线连接的电阻R1及R2、电容C1、NPN三极管Q1和继电器K1及K2，第一只电阻R1一端和第一只继电器K1正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，第一只电阻R1另一端和电容C1正极、第二只电阻R2一端连接，第二只电阻R2另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和第一只继电器K1负极电源输入端连接，电容C1负极和第一只继电器K1负极控制电源输入端、第二只继电器K2负极电源输入端及负极控制电源输入端、NPN三极管Q1发射极连接，第一只继电器K1两个常闭触点端和第二只继电器K2两个常闭触点端分别连接，第二只继电器K2正极电源输入端及正极控制电源输入端连接。控制电路的两只继电器K1及K2两个常闭触点端的接线方式相反。电动伸缩杆M的活塞杆位于后止点时，活塞杆前端在充电枪本体1插入车辆充电插口内后和充电插口内间隔距离，电动伸缩杆M的活塞杆位于前止点时，活塞杆前端会顶住充电插口内并带动充电枪本体1后行、充电枪本体1和充电插口分离。6是充电桩。

图1、2、3所示，稳压模块A的电源输入端1及2脚、检测电路的信号输入端电阻R1另一端和充电枪头本体1的两根电源线分别经导线连接(电阻R1另一端连接的是充电枪本体的正极电源输入线)。稳压模块A的电源输出端3及4脚和蓄电池G1两极分别经导线连接。蓄电池G1正极和电源开关S一端经导线连接，电源开关S另一端、蓄电池G1负极和检测电路的电源输入端单片机模块A1的1及2脚分别经导线连接。检测电路的电源输出端单片机模块A1的4及2脚和提示电路的电源输入端时间继电器模块A2的3及2脚、控制电路的电源输入端电阻R1另一端及NPN三极管Q1发射极分别经导线连接。控制电路的电源输出端继电器K1两个常闭触点端、继电器K2两个常闭触点端分别和电动伸缩杆M的正负及负正两极电源输入端经导线连接。提升电路的信号输出端时间继电器模块A2的9脚和控制电路的信号输入端继电器K1正极电源输入端经导线连接。

图1、2、3所示，本发明使用时把充电枪本体1插入电动汽车的充电插口内，平时，充电桩输出的直流电源进入稳压模块A的电源输入端，稳压模块A的电源输出端输出稳定的12V电源进入蓄电池G1的电源输入端对其进行浮动充电，这样保证了所有电路的用电需要。电源开关S打开后(每个充电车主插入充电枪本体后打开电源开关S，充电完毕后关闭电源开关S)，检测电路得电工作。本发明车上蓄电池充电时，充电桩本体输出的电源经充电枪本体1进入车上蓄电池，同时电流信号经电阻R1降压限流进入单片机模块A1的4脚，车上蓄电池亏电越大、充电电流越大进入单片机模块A1的信号电流越大、反之越小；充电电流大于一定时，单片机模块A1在内部电路及编程作用下其4脚输出低电平，那么后级的提示电路及控制电路均不会得电工作。实际情况下，车上蓄电池充满电后，此刻经充电枪本体1进入车上蓄电池的电流信号极低(比如低于500mA)，单片机模块A1在内部电路及编程作用下其4脚会输出高电平进入提示电路及控制电路的电源输入端，提示电路及控制电路得电工作。

图1、2、3所示，提示电路的时间继电器模块A2得电工作后、在其内部电路及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，其9脚会输出一定时间电源(比如5秒钟)进入蜂鸣器B的正极电源输入端(并进入继电器K2正极电源输入端，继电器K2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端开路)，于是蜂鸣器B得电发出5秒钟响亮的提示声音、提示车主车辆蓄电池充电完毕。

图1、2、3所示，控制电路得电工作后，继电器K2初始状态下会得电吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端开路。由于，继电器K2两个常闭触点端分别和电动伸缩杆M的负正两极电源输入端经导线连接，所以此刻电动伸缩杆M的负正两极电源输入端不会得电。控制电路得电后，12V电源正极会经电阻R1降压限流为电容C1充电，刚开始的一段时间内、电容C1没有充满电时，12V电源正极经电阻R1、R2降压限流后进入NPN三极管Q1的基极电压低于0.7V，NPN三极管Q1截止、继电器K1失电不吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端保持闭合状态。由于，继电器K1两个常闭触点端分别和电动伸缩杆M的正负两极电源输入端经导线连接，所以此刻电动伸缩杆M的正负两极电源输入端会得电，进而电动伸缩杆M的活塞杆向前端运动、顶住车辆的充电插接口运动，这样充电枪本体1会相对沿充电插口向后端运动，活塞杆向前运动到止点后停止运动，此刻刚好充电枪本体和充电插接口分离，后续车主就不需要用手从充电插接口内取下充电枪本体。

图1、2、3所示，12V电源经电阻R1为电容C1充电一段时间、电容C1充满电后(比如4秒钟，时间等于1.1*电容C1的容量*电阻R1的阻值)，此刻12V电源正极经电阻R1、R2降压限流进入NPN三极管Q1的基极电压高于0.7V，于是，NPN三极管Q1导通其集电极输出低电平进入继电器K1的负极电源输入端，继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路，那么电动伸缩杆M的正负两极电源输入端不再得电。实际情况下，时间继电器模块A2的9脚5秒钟后停止输出电源时，继电器K2会失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合。由于，继电器K2两个常闭触点端分别和电动伸缩杆M的负正两极电源输入端分别经导线连接，所以此刻电动伸缩杆M的负正两极电源输入端会得电，进而电动伸缩杆M的活塞杆向后端运动到止点回到初始位置，为下一位车主使用做好准备(电动伸缩杆的活塞杆前端和充电枪本体的插口后上端持平)。本发明当车主听到蜂鸣器B发声、充电枪本体1从充电插接口自动退出后，就可把充电枪本体挂在充电桩本体处完成充电作业。图3中，电阻R、R1、R2阻值分别是1K、1M、470K；NPN三极管Q1型号是9014；电容C1型号是4.7μF/25V；继电器K1、K2型号是DC12V；蜂鸣器B是DC12V有源连续声蜂鸣报警器成品；时间继电器模块A2型号是YYC-2S，时间控制器模块成品A2工作电压是直流12V，时间控制器模块成品A2具有一只四位时间显示的数码LED管，还具有两个电源输入端1及2脚、两个触发信号输入端3及4脚、一只设置按键5脚、一只急停按键6脚、一只时间加按键7脚、一只时间减按键8脚、一个常开电源输出端9脚，时间控制器模块成品A及A1的正负两极电源输入端通电后，操作者按下设置按键后，通过数码管的数字显示，分别操作时间加按键、时间减按键，可以设定在需要的时间段常开电源输出端输出正极电源，设定的时间段过后，常开电源输出端停止输出电源，最大设置时间是9999秒钟，时间控制器模块成品设置好时间后，只要不进行下一次设置，其内部的设置数据断电后也不会变化，时间设置好、两个触发信号输入端每被输入触发电源信号后，时间继电器模块成品进行设定的时间计时。单片机模块A1的主控芯片型号是STC12C5A60S2，单片机模块成品上有一组模拟信号接入端3脚，单片机模块成品有电源输出端口4脚，在信号输入端的电流低于500mA以下时4脚输出高电平、高于500mA以上时4脚部输出高电平；电动伸缩杆M微型往复式电动推杆成品、工作电压直流12V、功率3W、其活塞杆行程2厘米，电动伸缩杆的筒体内左右端有限位开关，活塞杆运动到左止点或右止点后，电动伸缩杆M会停止运动，只有反向输入电源其在会再次得电工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种多功能充电枪，包括充电枪本体、蓄电池、稳压模块、电动伸缩杆、电源开关，其特征在于还具有检测电路、提示电路和控制电路；所述电动伸缩杆横向安装在充电枪本体的壳体上端内；所述充电枪本体外安装有外壳，蓄电池、稳压模块、检测电路、提示电路、电源开关和控制电路安装在外壳内；所述稳压模块的电源输入端、检测电路的信号输入端和充电枪头本体的电源线分别电性连接，稳压模块的电源输出端和蓄电池两极、检测电路的电源输入端电性连接；所述检测电路的电源输出端和提示电路、控制电路的电源输入端电性连接，控制电路的电源输出端和电动伸缩杆的电源输入两端分别电性连接；所述提示电路的信号输出端和控制电路的信号输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能充电枪，其特征在于，稳压模块是直流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种多功能充电枪，其特征在于，检测电路包括电性连接的单片机模块和电阻，单片机模块的信号输入端和电阻一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种多功能充电枪，其特征在于，提示电路包括电性连接的时间继电器模块和蜂鸣器，时间继电器模块的负极电源输入端和负极控制电源输入端连接，时间继电器的正极电源输出端、负极电源输入端和蜂鸣器电源输入两端分别电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种多功能充电枪，其特征在于，控制电路包括电性连接的电阻、电容、NPN三极管和继电器，第一只电阻一端和第一只继电器正极电源输入端及正极控制电源输入端连接，第一只电阻另一端和电容正极、第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，电容负极和第一只继电器负极控制电源输入端、第二只继电器负极电源输入端及负极控制电源输入端、NPN三极管发射极连接，第一只继电器两个常闭触点端和第二只继电器两个常闭触点端分别连接，第二只继电器2正极电源输入端及正极控制电源输入端连接。

6.根据权利要求5所述的一种多功能充电枪，其特征在于，控制电路的两只继电器两个常闭触点端的接线方式相反。

7.根据权利要求1所述的一种多功能充电枪，其特征在于，电动伸缩杆的活塞杆位于后止点时，活塞杆前端在充电枪本体插入车辆充电插口内后和充电插口内间隔距离，电动伸缩杆的活塞杆位于前止点时，活塞杆前端会顶住充电插口内带动充电枪本体后行、充电枪本体和充电插口分离。

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