CN115027303B - 一种具有防护功能的汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有防护功能的汽车充电桩，汽车充电桩包括充电桩本体和第一滑轨，第一滑轨绕车位边缘设置，充电桩本体滑动安装在第一滑轨上，充电桩本体包括桩体、充电线缆和充电枪，桩体上设有前后贯通的容纳槽，充电线缆和充电枪设在容纳槽中，容纳槽包括左右两个侧壁，其中，充电线缆的一端设在其中一个侧壁的上端，另一端与充电枪连接，充电枪设在另一个侧壁的上端。本发明通过容纳槽对线缆进行保护，同时通过滑动设置的充电桩，能够对不同汽车不同位置的充电口进行适配，从而不需要过长的充电线缆即可适应汽车的充电需求，避免了因充电线缆过长导致的不易收纳和容易受到破坏的问题。

Description

一种具有防护功能的汽车充电桩

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种具有防护功能的汽车充电桩。

背景技术

我国的新能源汽车的产销量均逐年上升，新能源汽车不使用化石燃料，而使用电力等清洁能源，显著提高了环境质量，同时也降低了用户的使用成本，所以现在越来越多的用户选择新能源汽车。在新能源汽车中，纯电动汽车或者插电式混合动力汽车占据较大的市场份额，为便于电动汽车充电，建设了大量的充电桩，充电桩或建在室内，或建在室外，但是目前充电桩存在一些问题，由于各品牌汽车的充电口位置不同，充电桩为适应不同汽车的充电需求，都会设置较长的充电线缆，一般在充电桩上设置有挂钩，充电线缆卷绕在挂钩上，用户根据需要从挂钩上取下充电线缆进行充电，充电完成后再将充电线缆重新卷绕在挂钩上，而在实际使用时，经常会出现充电线缆卷绕混乱或者直接堆放在地上的情况，很容易导致充电线缆缠绕和给后面的使用者带来不便，同时，线缆上还会附着灰尘，影响用户的使用体验，且汽车在调整位置充电时，还容易碰到充电桩，造成充电桩损坏和车辆受损，从而造成损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防护功能的汽车充电桩，以解决目前汽车充电桩存在的上述问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

具有防护功能的汽车充电桩，包括充电桩本体和第一滑轨，所述第一滑轨绕车位边缘设置，所述充电桩本体滑动安装在所述第一滑轨上；所述充电桩本体包括桩体、充电线缆和充电枪，所述桩体上设有前后贯通的容纳槽，所述充电线缆和所述充电枪设在所述容纳槽中，所述容纳槽包括左右两个侧壁，其中，所述充电线缆的一端设在其中一个侧壁的上端，另一端与所述充电枪连接，所述充电枪设在另一个侧壁的上端。

进一步优选，所述第一滑轨呈弧形，设在车位长度方向的一端，所述第一滑轨连接有第一驱动机构，用于驱动所述充电桩本体沿所述第一滑轨滑动；所述第一驱动机构包括第一皮带、第一电机、第一变速箱和第一滑车，所述第一滑轨中设有两个容纳所述第一皮带的第一皮带槽，所述第一皮带槽沿所述第一滑轨设置，所述第一变速箱设在所述第一滑轨的两端，所述第一变速箱内设有第一齿轮，所述第一电机与所述第一变速箱传动连接，所述第一皮带依次绕过所述第一滑轨两端的第一齿轮形成闭环，所述第一滑车卡接在所述第一滑轨中，并与所述第一皮带固定连接，所述第一电机用于驱动所述第一滑车沿所述第一滑轨移动，所述充电桩本体与所述第一滑车连接。

进一步优选，所述充电桩本体下端设有若干支撑轮，所述支撑轮用于支撑所述充电桩本体。

进一步优选，所述容纳槽中设有线缆清洗机构，用于清洗所述充电线缆；所述线缆清洗机构包括清洗头和第二滑轨，所述第二滑轨沿所述容纳槽的内壁设置，所述清洗头滑动安装在所述第二滑轨上。

进一步优选，所述第二滑轨连接有第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述清洗头沿所述第二滑轨滑动；所述第二驱动机构包括第二皮带、第二电机、第二变速箱和第二滑车，所述第二滑轨中设有两个容纳所述第二滑轨的第二皮带槽，所述第二皮带槽沿所述第二滑轨设置，所述第二变速器设在所述第二滑轨的两端，所述第二变速箱内设有第二齿轮，所述第二电机与所述第二变速箱传动连接，所述第二皮带依次绕过所述第二滑轨两端的第二齿轮形成闭环，所述第二滑车卡接在所述第二滑轨中，并与所述第二皮带固定连接，所述第二电机用于驱动所述第二滑车沿所述第二滑轨移动，所述清洗头与所述第二滑车连接。

进一步优选，所述清洗头上设有清洗套筒，所述清洗套筒转动设置在所述清洗头上，所述清洗套筒套设在所述充电线缆上，所述清洗套筒内设有清洁刷，用于清扫所述充电线缆上的灰尘。

进一步优选，所述清洗套筒内壁上设有螺旋凸起，所述充电线缆外壁设有螺旋凹槽，所述螺旋凸起和所述螺旋凹槽配合以使所述清洗套筒沿所述充电线缆转动。

所述第二滑轨中设有导水管，所述导水管上设有喷水口，所述桩体内设有储水罐，所述导水管与所述储水罐之间设有蠕动泵，所述蠕动泵用于将所述储水罐中的水泵入所述导水管中。

所述蠕动泵与所述第二电机传动连接，所述第二电机用于驱动所述蠕动泵运动。

所述桩体内设有内部线缆，内部线缆的端部设有插头，所述充电线缆的端部设有对应的插接座，所述插头与所述插接座插接连接，所述插接座上设置有第一夹爪和第二夹爪，所述插接座上设有两个对应的支撑杆，所述第一夹爪和所述第二夹爪的中部位置与对应的所述支撑杆铰接，所述第一夹爪和所述第二夹爪的一端抵设在所述插头上，所述插接座上设置有弹簧，所述弹簧一端与所述插接座抵接，另一端与所述第一夹爪和所述第二夹爪的另一端抵接；所述插头的端部呈锥台形，所述第一夹爪和所述第二夹爪呈弧形瓦片状。

本发明的有益效果：

本发明的具有防护功能的汽车充电桩，通过在桩体上设置的前后贯通的容纳槽，起到对充电线缆和充电枪的保护作用，避免充电线缆经受雨水等侵袭，同时，通过在车位边缘设置第一滑轨，使得充电桩能够沿第一滑轨移动，以适应汽车不同位置充电口的充电需求，从而无需使用较长的充电线缆，保证了充电线缆的规整和安全。

进一步地，通过第一皮带、第一电机、第一变速箱和第一滑车的结合，实现了充电桩本体的自动移动，结构简单，稳定性好，提高了用户的使用体验。

进一步地，通过设置在充电桩本体下端的支撑轮，对充电桩本体进行稳定的支撑，保证使用安全。

进一步地，通过设置线缆清洗机构，对充电线缆进行清洗，确保了充电线缆的清洁，同时通过在容纳槽中设置第二滑轨，使得清洗头能够沿滑轨一定，对充电线缆进行清洗。

进一步地，通过在第二滑轨上设置导水管和喷水口，能够在清洗充电线缆的同时向充电线缆上喷射少量的水，提高清洗效果。

附图说明

图1是本发明具有防护功能的电动汽车充电桩使用场景的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3本发明具有防护功能的电动汽车充电桩中第一滑轨的结构示意图；

图4图3的侧视图；

图5是图4中A-A处的剖视图；

图6是图5中A处的结构示意图；

图7本发明具有防护功能的电动汽车充电桩中充电桩本体的结构示意图；

图8是第二滑轨的结构示意图；

图9是第二滑轨横截面的示意图；

图10是图8中B处的结构示意图；

图11是清洁滚套筒与充电线缆配合的结构示意图；

图12是内部线缆与充电线缆连接处的结构示意图；

图13是第一夹爪的结构示意图。

图中各标记对应的名称：

1、充电桩本体，11、桩体，111、容纳槽，112、显示屏，113、支撑轮，115、蠕动泵，1151、泵壳，1152、软管，1153、转盘，116、第三齿轮，117、内部线缆，1171、插头，12、充电线缆，121、螺旋凸起，122、插接座，123、第一夹爪，124、第二夹爪，125、支撑杆，126、弹簧，13、充电枪，2、第一滑轨，31、第一皮带，32、第一电机，33、第一变速箱，34、第一滑车，35、第一皮带槽，36、第一齿轮，5、清洗头，51、清洗套筒，6、第二滑轨，61、导水管，62、喷水口，71、第二皮带，72、第二电机，73、第二变速箱，74、第二滑车，75、第二皮带槽，76、第二齿轮，8、车辆，9、车位。

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。

本发明的实施例1：

本实施例中的具有防护功能的汽车充电桩，是通过充电桩的桩体上设置前后贯通的容纳槽，对充电线缆进行保护，且不设置长度较长的充电线缆，避免充电线缆缠绕和掉落在地面上引起危险，而是通过设置较短的充电线缆，并且在车位边缘设置滑轨的形式，使得充电桩能够根据车辆充电口位置的不同进行移动，既保证了对线缆的防护，还方便各个车型进行充电。

具体地，图1和图2所示，具有防护功能的汽车充电桩，包括充电桩本体1和第一滑轨2，第一滑轨2绕车位9边缘设置，充电桩本体1滑动安装在第一滑轨2上，充电桩本体1包括桩体11、充电线缆12和充电枪13，桩体11上设有前后贯通的容纳槽111，充电线缆12和充电枪13均设在容纳槽111中，容纳槽111包括左右两个侧壁，充电线缆12的一端设在其中一个侧壁的上端，另一端与充电枪13连接，充电枪13设在另一个侧壁的上端。

本实施例中，容纳槽111呈长条形，容纳槽111的上端和下端均为弧形，这样的设置使得充电线缆12放置在容纳槽111中后，由于充电线缆12的重力，使得充电线缆12的下端自然下垂，与容纳槽111底部的形状相适应，同时上端弧形设计，便于用户取放充电枪13，且容纳槽111对充电线缆12起到保护作用，避免了充电线缆12的日晒雨淋，能够提高充电线缆12的使用寿命。

如图2所示，第一滑轨2呈弧形，设在车位9长度方向的一端，其中，第一滑轨2的一端位于车位9宽度方向的侧边，另一端位于车位9宽度方向的另一侧边，大部分车辆8的充电口在车辆8后部的左侧或者右侧，还有的车辆8的充电口在车辆8前部的左侧或者右侧，少部分的车辆8充电口位于车头上，本实施例中的汽车充电桩，能够适应上述车辆8的充电需求。

本实施例中，第一滑轨2连接有第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动充电桩本体1沿第一滑轨2滑动，实现充电桩的自动移动。

如图3-图6所示，第一驱动机构包括第一皮带31、第一电机32、第一变速箱33和第一滑车34，如图6所示，第一滑轨2中设有两个皮带槽，记为第一皮带槽35，两个第一皮带槽35间隔设置，且均沿第一滑轨2设置，两个第一皮带槽35之间为卡接槽，用于供第一滑车34卡接。第一变速箱33设在第一滑轨2的两端，第一变速箱33内设有第一齿轮36，第一电机32与第一变速箱33传动连接，第一皮带31依次绕过第一滑轨2两端的第一齿轮36，形成闭环，第一滑车34卡接在第一滑轨2中，并与第一皮带31固定连接，第一电机32转动时，驱动对应的第一变速箱33转动，第一齿轮36带动第一皮带31转动，从而使得第一滑车34移动，充电桩本体1与第一滑车34连接，实现了充电桩本体1的移动。

本实施例中，在桩体11上设有控制系统和显示屏112，用户进行充电时，先在显示屏112上选择车辆8充电口位置，选择好位置后，控制系统控制第一电机32动作，将充电桩本体1移动到便于充电的位置。

为保证充电桩本体1的运行稳定，本实施例中，图7所示，在桩体11下端设有若干支撑轮113，支撑轮113能对起到对充电桩本体1的支撑作用，保证充电桩本体1的稳定运行。

本实施例中，为进一步保护充电线缆12，避免充电线缆12污染，同时使得用户在使用时，保持充电线缆12的清洁，在容纳槽111中，设置有线缆清洗结构，能够对充电线缆12进行清洁除尘，保证充电线缆12的清洁。

具体地，线缆清洗机构包括清洗头5和第二滑轨6，第二滑轨6沿容纳槽111的内壁设置，清洗头5滑动安装在第二滑轨6上。

如图8-图11所示，第二滑轨6连接有第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动清洗头5沿第二滑轨6移动，第二驱动机构包括第二皮带71、第二电机72、第二变速箱73和第二滑车74，第二滑轨6中设有两个容纳第二皮带71的第二皮带槽75，第二皮带槽75沿第二滑轨6设置，第二变速箱73设在第二滑轨6的两端，第二变速箱73内设有第二齿轮(图中未示出)，第二电机72与第二变速箱73传动连接，第二皮带71依次绕过第二滑轨6两端的第二齿轮76形成闭环，第二滑车74卡接在第二滑轨6中，并与第二皮带71固定连接，第二电机72能够驱动第二滑车74沿第二滑轨6移动，清洗头5与第二滑车74连接。

如图9所示，清洗头5上设有清洗套筒51，清洗套筒51转动设置在清洗头5上，并套设在充电线缆12上，清洗套筒内设有清洁刷，能够对充电线缆12外壁进行清洁，保证充电线缆12的整洁。

如图11所示，清洗套筒内壁设有螺旋凹槽(图中未示出)，充电线缆12外壁设有螺旋凸起121，螺旋凸起121和螺旋凹槽配合，在实际使用时，随着清洗头5的移动，清洗套筒51能够在沿充电线缆12移动的同时进行转动，能够对充电线缆12外壁进行进一步的清洁。

在实际使用时，尤其是户外的充电桩，充电线缆12上经常出现一些干污渍，仅采用清洗套筒51不易将其清理下来，本实施例中，在第二滑轨6中设置导水管61，导水管61上设置喷水口62，能够在清洗头5工作时向充电线缆12上喷射少量的水，润湿充电线缆12，便于提高清洗头5的清洁效果。

如图10所示，在桩体11内设有储水罐，导水管61和储水罐之间设置有蠕动泵115，蠕动泵115能够将储水罐中的水泵入导水管61中，进而使得水冲喷水口62喷出。蠕动泵115包括泵壳1151、软管1152和转盘1153，软管1152绕设在泵壳1151内，软管1152的一端与储水罐连接，另一端与导水管61连接，通过转盘1153的转动，对软管1152进行压缩，从而将水泵入导水管61中，本实施例中，第二电机72传动连接有第三齿轮116，转盘1153的转轴上设有齿轮，第二电机72通过第三齿轮116与转盘1153传动连接，为转盘1153的转动提供动力，使得清洗头5在工作时，喷水头能够间歇喷射少量的水，起到润湿作用，提高清洗头5的清洗效果。

在实际使用中，经常出现用户充完电后，忘记拔掉充电桩而直接启动车辆8开走的情况，不仅会导致充电桩受损，还会导致车辆8受损，带来不必要的经济损失，本实施例中，将充电线缆12与桩体11可分离的设计，当充电线缆12被拖拽的力度超过一定值后，可实现充电线缆12与桩体11的分离，保证了充电桩的安全。

具体地，图12所示，桩体11内设有内部线缆117，内部线缆117的端部设有插头1171，充电线缆12的端部设有对应的插接座122，插头1171与插接座122插接连接，插接座122上设置有两个夹爪，记为第一夹爪123和第二夹爪124，插接座122上设有两个对应的支撑杆125，第一夹爪123和第二夹爪124的中部位置与对应的支撑杆125铰接，第一夹爪123和第二夹爪124的一端抵设在插头1171上，在插接座122上设置有弹簧126，弹簧126一端与插接座122抵接，另一端与第一夹爪123和第二夹爪124的另一端抵接，通过弹簧126的弹力，能够将插接座122与插头1171牢固地固定起来。

同时，图12和图13所示，插头1171的端部呈锥台形，直径逐渐变大，第一夹爪123和第二夹爪124呈弧形瓦片状，能够与插头1171的端部贴合紧密，提高与插头1171的接触面积，保证固定效果，同时锥台形设计也使得第一夹爪123和第二夹爪124能够便于与插头1171脱离。

本实施例中，第一夹爪123和第二夹爪124夹紧力的大小是通过弹簧126来调节的，选用不同的弹簧126能够实现不同的夹紧力，可根据实际情况选用弹簧126来实现夹紧力的调节。

工作原理：

需要进行充电时，用户将车或倒车入库或车头入库，将车辆8停到停车位9上，然后在桩体11的显示屏112上操作，选择车辆8的充电口的位置，选择完毕后，控制中心即向第一电机32发出指令，控制第一电机32运行，将充电桩本体1移动至指定位置，本实施例中，预设有三个充电位，分别对应车头充电口和车的两侧充电口，充电桩本体1移动至指定位置后，用户即可取下充电枪13进行充电，充电完成后，用户放回充电枪13，然后第二电机72开始动作，驱动清洗头5沿第二导轨移动，对充电线缆12进行清洁，清洗头5上的清洗套筒，由于充电线缆12上设置的螺旋凹槽的作用，能够边移动边转动，对充电线缆12进行高效的清洗，同时，第二电机72的转动，带动了蠕动泵115的转动，将水泵入第二滑轨6上的导水管61中，对充电线缆12喷射少量的水，以润湿充电线缆12，进一步提高了清洗效果。

当用户大意，忘记拔掉充电枪13时，随着车辆8的移动，充电线缆12端部设置的插接座122上的第一夹爪123和第二夹爪124，慢慢与设置在桩体11内的内部线缆117脱离，当拖拽力度达到阈值后，第一夹爪123和第二夹爪124与内部线缆117端部设置的插头1171脱离，从而使得充电桩充电线缆12与桩体11脱离，保证了桩体11的安全。

本发明的具有防护功能的汽车充电桩，结构合理，在保证充电线缆安全的情况下还能够适配不同充电口位置的汽车的充电需求。

Claims (7)

1.一种具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：包括充电桩本体和第一滑轨，所述第一滑轨绕车位边缘设置，所述充电桩本体滑动安装在所述第一滑轨上；所述充电桩本体包括桩体、充电线缆和充电枪，所述桩体上设有前后贯通的容纳槽，所述充电线缆和所述充电枪设在所述容纳槽中，所述容纳槽包括左右两个侧壁，其中，所述充电线缆的一端设在其中一个侧壁的上端，另一端与所述充电枪连接，所述充电枪设在另一个侧壁的上端，所述容纳槽呈长条形，所述容纳槽的上端和下端均为弧形；所述第一滑轨呈弧形，设在车位长度方向的一端，其中，所述第一滑轨的一端位于车位宽度方向的侧边，另一端位于车位宽度方向的另一侧边；所述桩体内设有内部线缆，内部线缆的端部设有插头，所述充电线缆的端部设有对应的插接座，所述插头与所述插接座插接连接，所述插接座上设置有第一夹爪和第二夹爪，所述插接座上设有两个对应的支撑杆，所述第一夹爪和所述第二夹爪的中部位置与对应的所述支撑杆铰接，所述第一夹爪和所述第二夹爪的一端抵设在所述插头上，所述插接座上设置有弹簧，所述弹簧一端与所述插接座抵接，另一端与所述第一夹爪和所述第二夹爪的另一端抵接；所述插头的端部呈锥台形，所述第一夹爪和所述第二夹爪呈弧形瓦片状；所述容纳槽中设有线缆清洗机构，用于清洗所述充电线缆；所述线缆清洗机构包括清洗头和第二滑轨，所述第二滑轨沿所述容纳槽的内壁设置，所述清洗头滑动安装在所述第二滑轨上；所述第二滑轨连接有第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述清洗头沿所述第二滑轨滑动；所述第二驱动机构包括第二皮带、第二电机、第二变速箱和第二滑车，所述第二滑轨中设有两个容纳所述第二滑轨的第二皮带槽，所述第二皮带槽沿所述第二滑轨设置，所述第二变速箱设在所述第二滑轨的两端，所述第二变速箱内设有第二齿轮，所述第二电机与所述第二变速箱传动连接，所述第二皮带依次绕过所述第二滑轨两端的第二齿轮形成闭环，所述第二滑车卡接在所述第二滑轨中，并与所述第二皮带固定连接，所述第二电机用于驱动所述第二滑车沿所述第二滑轨移动，所述清洗头与所述第二滑车连接。

2.根据权利要求1所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述第一滑轨呈弧形，设在车位长度方向的一端，所述第一滑轨连接有第一驱动机构，用于驱动所述充电桩本体沿所述第一滑轨滑动；所述第一驱动机构包括第一皮带、第一电机、第一变速箱和第一滑车，所述第一滑轨中设有两个容纳所述第一皮带的第一皮带槽，所述第一皮带槽沿所述第一滑轨设置，所述第一变速箱设在所述第一滑轨的两端，所述第一变速箱内设有第一齿轮，所述第一电机与所述第一变速箱传动连接，所述第一皮带依次绕过所述第一滑轨两端的第一齿轮形成闭环，所述第一滑车卡接在所述第一滑轨中，并与所述第一皮带固定连接，所述第一电机用于驱动所述第一滑车沿所述第一滑轨移动，所述充电桩本体与所述第一滑车连接。

3.根据权利要求2所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述充电桩本体下端设有若干支撑轮，所述支撑轮用于支撑所述充电桩本体。

4.根据权利要求3所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述清洗头上设有清洗套筒，所述清洗套筒转动设置在所述清洗头上，所述清洗套筒套设在所述充电线缆上，所述清洗套筒内设有清洁刷，用于清扫所述充电线缆上的灰尘。

5.根据权利要求4所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述清洗套筒内壁上设有螺旋凸起，所述充电线缆外壁设有螺旋凹槽，所述螺旋凸起和所述螺旋凹槽配合以使所述清洗套筒沿所述充电线缆转动。

6.根据权利要求5所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述第二滑轨中设有导水管，所述导水管上设有喷水口，所述桩体内设有储水罐，所述导水管与所述储水罐之间设有蠕动泵，所述蠕动泵用于将所述储水罐中的水泵入所述导水管中。

7.根据权利要求6所述的具有防护功能的汽车充电桩，其特征在于：所述蠕动泵与所述第二电机传动连接，所述第二电机用于驱动所述蠕动泵运动。

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