CN115675137A

CN115675137A - 一种基于充电桩使用的安全防护装置

Info

Publication number: CN115675137A
Application number: CN202211375123.4A
Authority: CN
Inventors: 刘灵; 王月雷; 赵峰; 曾健; 张运高; 王祖程
Original assignee: Hainan University of Science and Technology
Current assignee: Hainan University of Science and Technology
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明提供了一种基于充电桩使用的安全防护装置，包括箱体、转辊、充电导线、控制模块、电路板、充电枪、连接组件、收卷机构、移动架和调节组件，需要对充电导线进行收卷时，通过收卷机构驱使转辊转动以对充电导线进行收卷工作，调节组件根据转辊的转动状态调节移动架的位置，并利用移动架上限位孔对充电导线的限位作用驱使充电导线呈螺旋状整齐的缠绕在所述转辊上，实现充电导线的整齐收纳，在增长充电导线以满足长距离充电需求的同时，能够对充电导线进行有序收纳，减少充电导线受碾压以及绊倒行人的状况发生，具有较好的安全性能，并且对充电导线起到一定的防护作用，提高了充电导线的使用寿命。

Description

一种基于充电桩使用的安全防护装置

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种基于充电桩使用的安全防护装置。

背景技术

汽车充电桩是一种常见的电动汽车充电设备，常规充电桩的充电线伸出充电桩外并且显露出一段距离，充电线显露出的距离是一定的，对于一些大型汽车或者充电口距离充电桩较远的新能源汽车来讲，显露的充电线并不足以插到充电口，不能满足汽车对充电是要求，如果充电线长度较长，在充电线使用完毕后，充电线随意摆放在充电桩外部，容易被碾压，损坏导线，并且容易绊倒行人，存在一定的安全隐患，安全性能较低。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种基于充电桩使用的安全防护装置，旨在解决上述问题。

本发明提供了一种基于充电桩使用的安全防护装置，包括：

箱体，所述箱体上设置有转辊、充电导线、控制模块和电路板，所述控制模块与所述电路板电性连接，所述充电导线一端固定设置在转辊上，所述充电导线另一端连接设置有充电枪，所述箱体上设置有供所述充电枪放置的放置槽，所述转辊转动安装在所述箱体上；

连接组件，所述连接组件设置在所述箱体上，所述连接组件用于将所述充电导线与所述电路板电性连接；

收卷机构，所述收卷机构设置在所述箱体上并与所述电路板电性连接，所述收卷机构用于驱使所述转辊转动；

移动架，所述移动架移动安装在所述箱体上，所述移动架上设置有用于供充电导线穿过的限位孔，所述移动架能够沿所述转辊轴向移动；

调节组件，所述调节组件与所述转辊传动连接并能够根据所述转辊的转动状态调节所述移动架的位置。

优选的，所述箱体上设置有安装架，所述转辊上设置有空心轴，所述空心轴内嵌设置有若干组与充电导线电性连接的弹性铜片，所述连接组件能够将若干组弹性铜片与所述电路板电性连接。

优选的，所述连接组件包括套管、若干个导电环和若干个电源线，若干个所述导电环设置在所述套管上，若干个所述导电环与若干个组弹性铜片一一对应，所述弹性铜片能够弹性抵接在所述导电环上，若干个所述电源线与若干个所述导电环一一对应，所述电源线一端穿入套管内腔与对应的所述导电环电性连接，所述电源线另一端与所述电路板电性连接。

优选的，所述收卷机构包括电机、主齿轮和传动齿轮，所述电机设置在所述箱体上，所述电机与所述电路板电性连接，所述电机与所述主齿轮传动连接并能够驱使所述主齿轮转动，所述传动齿轮设置在所述转辊上并能够带动所述转辊转动，所述主齿轮与所述传动齿轮啮合。

优选的，所述箱体上设置有平行于所述转辊轴线的导杆，所述移动架移动安装在所述导杆上，所述调节组件包括中心杆和移动块，所述中心杆转动安装在所述箱体上，所述转辊与所述中心杆传动连接并能够带动所述中心杆转动，所述移动块转动安装在移动架上并能够带动所述移动架沿所述导杆移动，所述中心杆外周设置有第一螺旋槽和第二螺旋槽，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽的螺距相同、旋向相反，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽首尾相通以形成供所述移动块移动安装的闭合通道，所述移动块移动安装在所述路径上。

优选的，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽交错处形成交错口，所述移动块两端均为尖端，所述移动块的长度大于所述交错口的宽度。

优选的，所述中心杆通过皮带传动的方式与所述转辊传动连接。

优选的，所述控制模块包括显示屏、控制器、电流传感器、电压传感器、空气开关、继电器、接触开关和语音提示器，所述接触开关设置在所述放置槽处并用于检测所述充电枪的接入状态。

优选的，所述箱体上设置有用于清洁所述充电导线的清洁组件，所述清洁组件包括环形气囊、充气泵、充气管和带有电磁阀的排气管，所述环形气囊设置在所述箱体上并套接设置在所述充电导线外周，所述充气管和所述排气管均与所述环形气囊连通设置，所述充气泵和所述电磁阀均与所述电路板电性连接。

优选的，所述环形气囊内环设置有用于清理充电导线的清理布。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

当控制模块收到客户充电完成的信号并检测到充电枪置入放置槽时，控制模块通过收卷机构驱使转辊转动以对充电导线进行收卷工作，调节组件根据转辊的转动状态调节移动架的位置，并利用移动架上限位孔对充电导线的限位作用驱使充电导线呈螺旋状整齐的缠绕在所述转辊上，实现充电导线的整齐收纳，在增长充电导线以满足长距离充电需求的同时，能够对充电导线进行有序收纳，减少充电导线受碾压以及绊倒行人的状况发生，具有较好的安全性能，并且对充电导线起到一定的防护作用，提高了充电导线的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明某一实施例的外部结构示意图；

图2为本发明某一实施例的剖视图；

图3为本发明某一实施例中收卷机构处的结构示意图；

图4为本发明某一实施例中清洁组件处的结构示意图；

图5为本发明某一实施例中转辊处的剖视图；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明某一实施例中移动架处的结构示意图；

图8为本发明某一实施例中心杆处的结构示意图。

图中，10-箱体；11-转辊；12-充电导线；13-电路板；14-充电枪；15-安装架；16-导杆；20-连接组件；21-套管；22-导电环；23-电源线；30-收卷机构；31-电机；32-主齿轮；33-传动齿轮；40-移动架；41-限位孔；50-调节组件；51-中心杆；52-移动块；60-空心轴；61-弹性铜片；70-闭合通道；71-第一螺旋槽；72-第二螺旋槽；80-交错口；90-清洁组件；91-环形气囊；92-充气泵；93-充气管；94-排气管；95-电磁阀。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

参照图1至图8，本发明提供了一种基于充电桩使用的安全防护装置包括：

箱体10，所述箱体10上设置有转辊11、充电导线12、控制模块和电路板13，所述控制模块与所述电路板13电性连接，所述充电导线12一端固定设置在转辊11上，所述充电导线12另一端连接设置有充电枪13，所述箱体10上设置有供所述充电枪13放置的放置槽，所述转辊11转动安装在所述箱体10上；

连接组件20，所述连接组件20设置在所述箱体10上，所述连接组件20用于将所述充电导线12与所述电路板13电性连接；

收卷机构30，所述收卷机构30设置在所述箱体10上并与所述电路板13电性连接，所述收卷机构30用于驱使所述转辊11转动；

移动架40，所述移动架40移动安装在所述箱体10上，所述移动架40上设置有用于供充电导线12穿过的限位孔41，所述移动架40能够沿所述转辊11轴向移动；

调节组件50，所述调节组件50与所述转辊11传动连接并能够根据所述转辊11的转动状态调节所述移动架40的位置。

当控制模块收到客户充电完成的信号并检测到充电枪13置入放置槽时，控制模块通过收卷机构30驱使转辊11转动以对充电导线12进行收卷工作，调节组件50根据转辊11的转动状态调节移动架40的位置，并利用移动架40上限位孔41对充电导线12的限位作用驱使充电导线12呈螺旋状整齐的缠绕在所述转辊11上，实现充电导线12的整齐收纳，在增长充电导线12以满足长距离充电需求的同时，能够对充电导线12进行有序收纳，减少充电导线12受碾压以及绊倒行人的状况发生，具有较好的安全性能，并且对充电导线12起到一定的防护作用，提高了充电导线12的使用寿命。

具体的，所述箱体10上设置有安装架14，所述转辊11上设置有空心轴60，所述空心轴60内嵌设置有若干组与充电导线12电性连接的弹性铜片61，所述连接组件20能够将若干组弹性铜片61与所述电路板13电性连接。

具体的，所述连接组件20包括套管21、若干个导电环22和若干个电源线23，若干个所述导电环22设置在所述套管21上，若干个所述导电环22与若干个组弹性铜片61一一对应，所述弹性铜片61能够弹性抵接在所述导电环22上，若干个所述电源线23与若干个所述导电环22一一对应，所述电源线23一端穿入套管21内腔与对应的所述导电环22电性连接，所述电源线23另一端与所述电路板13电性连接。

通过弹性铜片61、导电环22和电源线23的相互配合，实现转辊11对充电导线12收卷过程中保持充电导线12与电路板13的通电状态，以使得充电枪13能够在充电导线12收放过程中正常进行充电工作。

实施例2：

参照图1至图8，结合实施例1的技术方案，本实施例中，所述收卷机构30包括电机31、主齿轮32和传动齿轮33，所述电机31设置在所述箱体10上，所述电机31与所述电路板13电性连接，所述电机31与所述主齿轮32传动连接并能够驱使所述主齿轮32转动，所述传动齿轮33设置在所述转辊11上并能够带动所述转辊11转动，所述主齿轮32与所述传动齿轮33啮合。

电机31通过主齿轮32和传动齿轮33驱使转辊11进行转动以实现充电导线12的收卷工作。

具体的，所述箱体10上设置有平行于所述转辊11轴线的导杆15，所述移动架40移动安装在所述导杆15上，所述调节组件50包括中心杆51和移动块52，所述中心杆51转动安装在所述箱体10上，所述转辊11与所述中心杆51传动连接并能够带动所述中心杆51转动，所述移动块52转动安装在移动架40上并能够带动所述移动架40沿所述导杆15移动，所述中心杆51外周设置有第一螺旋槽71和第二螺旋槽72，所述第一螺旋槽71与所述第二螺旋槽72的螺距相同、旋向相反，所述第一螺旋槽71与所述第二螺旋槽72首尾相通以形成供所述移动块52移动安装的闭合通道70，所述移动块52移动安装在所述路径上。

具体的，所述第一螺旋槽71与所述第二螺旋槽72交错处形成交错口80，所述移动块52两端均为尖端，所述移动块52的长度大于所述交错口80的宽度。

具体的，所述中心杆51通过皮带传动的方式与所述转辊11传动连接。

转辊11转动过程中，转辊11通过皮带传动的方式带动中心杆51转动，中心杆51转动过程中，移动块52沿中心杆51的路径移动以带动移动架40沿导杆15移动，其具体过程为：转辊11转动对充电导线12进行收纳过程中带动中心杆51同向转动，中心杆51上的第一螺旋槽71首先作用于移动块52以使移动块52沿第一螺旋槽71移动并带动移动架40沿导杆15移动，即根据转辊11的转动状态对移动架40上限位孔41的位置进行调节使得导线呈螺纹状均匀缠绕在转辊11上；当移动块52由第一螺旋槽71移动至第二螺旋槽72并沿第二螺旋槽72继续移动时，由于第二螺旋槽72与第一螺旋槽71旋向相反，使得移动块52带动移动架40沿导杆15折返移动，使的充电导线12能够有序的叠层缠绕在转辊11上，减少导线意外交错造成转辊11放卷时卡死的状况发生。其中，移动块52采用两端尖端设置利于移动块52能够在第一螺旋槽71和第二螺旋槽72的过渡位置顺利转向；移动块52的长度大于第一螺旋槽71和第二螺旋槽72交错口80的宽度，使得移动块52移动至交错口80处时，移动块52仍受其所处螺旋槽的限位作用，使得移动块52能够顺利通过交错口80以维持移动块52移动过程的稳定性。

实施例3：

参照图1至图8，结合实施例1和实施例2的技术方案，本实施例中，所述控制模块包括显示屏、控制器、电流传感器、电压传感器、空气开关、继电器、接触开关和语音提示器，所述接触开关设置在所述放置槽处并用于检测所述充电枪13的接入状态。控制器为多个STM32单片机组成的控制系统，电流传感器型号为SCT050BF，电压传感器型号为CHVS-LV，空气开关型号为DZ47S631P2P3P4P，继电器型号为4100F，接触开关型号为D5B-1011，语音提示器型号为JQ308。控制器能够通过电流传感器和电压传感器检测到的电流和电压信息控制继电器的工作状态并配合空气开关对电路起到一定的保护作用，控制器能够配合显示屏判断客户是否充电完成并缴纳费用，用户缴纳费用后，控制器能够配合语音提示器提醒客户将充电枪13复位，接触开关检测到充电枪13复位后向控制器发送讯息，控制器启动收卷机构30进行充电导线12的收卷工作。

具体的，所述箱体10上设置有用于清洁所述充电导线12的清洁组件90，所述清洁组件90包括环形气囊91、充气泵92、充气管93和带有电磁阀95的排气管94，所述环形气囊91设置在所述箱体10上并套接设置在所述充电导线12外周，所述充气管93和所述排气管94均与所述环形气囊91连通设置，所述充气泵92和所述电磁阀95均与所述电路板13电性连接。

具体的，所述环形气囊91内环设置有用于清理充电导线12的清理布。

当充电导线12进行收卷工作时，电磁阀95关闭，充气泵92开启并通过充气管93向环形气囊91充气以驱使环形气囊91扩张，环形气囊91上的清洁布能够紧贴在充电导线12上并配合充电导线12的收卷过程对充电导线12外周进行清理工作；当需要对充电导向进行放卷工作时，电磁阀95开启，充气泵92关闭，环形气囊91中的气体在充电导线12的移动挤压过程中自动放气，环形气囊91不会贴紧充电导线12，充电导线12能够较为顺畅的相对环形气囊91移动。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims

1.一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述箱体上设置有安装架，所述转辊上设置有空心轴，所述空心轴内嵌设置有若干组与充电导线电性连接的弹性铜片，所述连接组件能够将若干组弹性铜片与所述电路板电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述连接组件包括套管、若干个导电环和若干个电源线，若干个所述导电环设置在所述套管上，若干个所述导电环与若干个组弹性铜片一一对应，所述弹性铜片能够弹性抵接在所述导电环上，若干个所述电源线与若干个所述导电环一一对应，所述电源线一端穿入套管内腔与对应的所述导电环电性连接，所述电源线另一端与所述电路板电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述收卷机构包括电机、主齿轮和传动齿轮，所述电机设置在所述箱体上，所述电机与所述电路板电性连接，所述电机与所述主齿轮传动连接并能够驱使所述主齿轮转动，所述传动齿轮设置在所述转辊上并能够带动所述转辊转动，所述主齿轮与所述传动齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述箱体上设置有平行于所述转辊轴线的导杆，所述移动架移动安装在所述导杆上，所述调节组件包括中心杆和移动块，所述中心杆转动安装在所述箱体上，所述转辊与所述中心杆传动连接并能够带动所述中心杆转动，所述移动块转动安装在移动架上并能够带动所述移动架沿所述导杆移动，所述中心杆外周设置有第一螺旋槽和第二螺旋槽，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽的螺距相同、旋向相反，所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽首尾相通以形成供所述移动块移动安装的闭合通道，所述移动块移动安装在所述路径上。

6.根据权利要求5所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述第一螺旋槽与所述第二螺旋槽交错处形成交错口，所述移动块两端均为尖端，所述移动块的长度大于所述交错口的宽度。

7.根据权利要求5所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述中心杆通过皮带传动的方式与所述转辊传动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述控制模块包括显示屏、控制器、电流传感器、电压传感器、空气开关、继电器、接触开关和语音提示器，所述接触开关设置在所述放置槽处并用于检测所述充电枪的接入状态。

9.根据权利要求1所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述箱体上设置有用于清洁所述充电导线的清洁组件，所述清洁组件包括环形气囊、充气泵、充气管和带有电磁阀的排气管，所述环形气囊设置在所述箱体上并套接设置在所述充电导线外周，所述充气管和所述排气管均与所述环形气囊连通设置，所述充气泵和所述电磁阀均与所述电路板电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种基于充电桩使用的安全防护装置，其特征在于：

所述环形气囊内环设置有用于清理充电导线的清理布。