CN116985653B - 一种具有警报功能的安全充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有警报功能的安全充电桩，其包括设备主体以及支撑设备主体的支架，支架上设有与设备主体电连接的插座，设备主体具有防护外壳，防护外壳上开设有透气结构。设备主体包括警报装置，警报装置安装于防护外壳内侧的透气结构处。警报装置包括：基体套筒、变形片以及警鸣件，基体套筒安装于防护外壳上，变形片设于基体套筒的内侧，警鸣件与变形片相互配合。该具有警报功能的安全充电桩能够在紧急情况出现时及时发出安全警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用，提高了使用安全性。

Description

一种具有警报功能的安全充电桩

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，特别是涉及一种具有警报功能的安全充电桩。

背景技术

充电桩是一种安装于户外、用于为两轮或三轮电动车进行充电的充电设备。现有的充电桩包括设备外壳，设备外壳上通常设置有透气孔，其目的在于平衡设备的内外气压、方便设备散热。而且，当充电桩内部出现紧急情况(比如电线短路、燃烧)时，设备会产生高温高压气体，导致设备外壳的内部气压迅速升高，则透气孔可以排出高压气体，以避免设备外壳内部压力过高而发生爆炸等安全事故。

但是，现有的充电桩并不具备报警功能，当出现紧急情况时，充电桩并不能发出警报以提醒周围的行人尽快远离、或提醒管理人员采取紧急措施。

为此，如何设计一种具有警报功能的安全充电桩，使其在紧急情况出现时能够及时发出安全警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用，提高使用安全性，这是该领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有警报功能的安全充电桩，使其在紧急情况出现时能够及时发出安全警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用，提高使用安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有警报功能的安全充电桩，其包括设备主体以及支撑所述设备主体的支架，所述支架上设有与所述设备主体电连接的插座，所述设备主体具有防护外壳，所述防护外壳上开设有透气结构；

所述设备主体包括警报装置，所述警报装置安装于所述防护外壳内侧的透气结构处；所述警报装置包括：基体套筒、变形片以及警鸣件，所述基体套筒安装于所述防护外壳上，所述变形片设于所述基体套筒的内侧，所述警鸣件与所述变形片相互配合。

在其中一个实施例中，所述警鸣件为蜂鸣器，所述基体套筒上设有第一导电片以及第二导电片，所述第一导电片及所述第二导电片电连接所述蜂鸣器与电源，所述变形片上设有压合尖端，所述压合尖端具有展平和弯曲两种状态，所述第一导电片处于所述压合尖端与所述第二导电片之间；

当所述压合尖端处于展平状态时，所述第一导电片与所述第二导电片之间存在空隙；当所述压合尖端处于弯曲状态时，所述第一导电片受到所述压合尖端的压持，且所述第一导电片与所述第二导电片接触并导通。

在其中一个实施例中，所述第一导电片上设有绝缘块，当所述压合尖端处于弯曲状态时，所述压合尖端压持于所述绝缘块上；所述第一导电片与所述第二导电片均为铜结构。

在其中一个实施例中，所述基体套筒上开设有排气入口以及排气出口，且所述基体套筒内设有第一电极片以及第二电极片，所述警鸣件设于所述变形片上；

所述变形片具有凸起和凹陷两种状态，当所述变形片处于凸起状态时，所述第一电极片、所述第二电极片均与所述变形片接触，所述设备主体的内部电路与外部电源接通；当所述变形片处于凹陷状态时，所述第一电极片、所述第二电极片均与所述变形片分离；所述变形片的状态变化将带动所述警鸣件的位置发生移动，所述警鸣件可封堵所述排气入口或所述排气出口；

所述警鸣件包括伸缩部以及发声部，所述伸缩部的长度随环境温度变化发生热胀冷缩，所述发声部上开设有：入气通道、音腔以及出气通道，所述入气通道、所述出气通道均与所述音腔贯通，所述出气通道与所述排气出口贯通。

在其中一个实施例中，所述伸缩部上设有容纳腔以及活动塞，所述活动塞的末端滑动于所述容纳腔内，所述容纳腔内设有热膨胀物，所述活动塞上设有入口封堵端，所述入口封堵端可封堵所述排气入口。

在其中一个实施例中，所述热膨胀物可以为石蜡结构。

在其中一个实施例中，所述发声部的音腔为圆柱体结构，且所述音腔内设有可自由活动的扰流球；所述发声部上设有出口封堵端，所述出口封堵端可封堵所述排气出口。

在其中一个实施例中，所述第一电极片、所述第二电极片以及所述变形片均为铜结构。

综上，本发明的具有警报功能的安全充电桩能够在紧急情况出现时及时发出安全警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用，提高了使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的具有警报功能的安全充电桩的结构示意图；

图2为图1所示的设备主体的局部剖视图(一)；

图3为图1所示的设备主体的局部剖视图(二)；

图4为实施例一中设备主体与警报装置的局部分解图；

图5为实施例一中警报装置的分解示意图；

图6为实施例一中的警报装置在正常情况下的使用状态图；

图7为实施例一中的警报装置在紧急情况下的使用状态图；

图8为实施例二中警报装置的结构示意图；

图9为图8所示的警报装置的分解示意图；

图10为图9所示的警鸣件的剖视图；

图11为实施例二中的警报装置在正常情况下的使用状态图；

图12为实施例二中的警报装置在第一阶段时的状态示意图；

图13为实施例二中的警报装置在第二阶段时的状态示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种具有警报功能的安全充电桩10，如图1所示，其包括设备主体20以及支撑设备主体20的支架30，支架30上设有与设备主体20电连接的插座31。插座31的数量为多个，设备主体20接通外部总电源并进行分配，使得多个插座31均可以获得供电。如图2及图3所示，设备主体20具有防护外壳21，防护外壳21上开设有透气结构22。

其中，如图2及图3所示，设备主体20包括警报装置100，警报装置100安装于防护外壳21内侧的透气结构22处。如图4或图8所示，警报装置100包括：基体套筒110、变形片120以及警鸣件130，基体套筒110安装于防护外壳21上，变形片120设于基体套筒110的内侧，警鸣件130与变形片120相互配合。

使用过程中，在正常情况下，防护外壳21的内外空气可以通过透气结构22实现流通，设备主体20运行产生的热空气从透气结构22排出至外界，由于正常情况下设备主体20产生的热空气温度处在安全范围内，则不会触发警报装置100。而在紧急情况下，设备主体20内的温度迅速升高，防护外壳21内部形成高温气体，此时高温气体会触发警报装置100，进而发出警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用。

实施例一：

如图4及图5所示，在本实施例中，警鸣件130为蜂鸣器，基体套筒110上设有第一导电片111以及第二导电片112，第一导电片111及第二导电片112电连接蜂鸣器与电源，变形片120上设有压合尖端121，压合尖端121具有展平和弯曲两种状态，第一导电片111处于压合尖端121与第二导电片112之间。

当压合尖端121处于展平状态时，第一导电片111与第二导电片112之间存在空隙(如图6所示)，警鸣件130无法连通电源。当压合尖端121处于弯曲状态时，第一导电片111受到压合尖端121的压持，且第一导电片111与第二导电片112接触并导通(如图7所示)，则警鸣件130连通电源，供电后警鸣件130开始发出警报声音。

其具体工作原理如下：

当处在正常情况下，如图6所示，防护外壳21的内外空气可以通过透气结构22实现流通，压合尖端121处于展平状态，第一导电片111与第二导电片112之间存在空隙，此时的警鸣件130并未连通电源；

当发生紧急情况时，设备主体20内产生高温气体，高温气体在流经透气结构22时会加热位于该处的警报装置100，使得变形片120的温度迅速升高。由于变形片120本身的材料特性(可以参考现有技术的电热水壶温控金属片)，其受热会发生弯曲变形(如图7所示)；变形过程中，压合尖端121会推动第一导电片111一起弯曲，进而使得第一导电片111与第二导电片112接触，此时电路连通，警鸣件130获得电源供电并开始发出警报声音，以实现提醒功能。

优选的，如图6所示，第一导电片111上设有绝缘块1111，当压合尖端121处于弯曲状态时，压合尖端121压持于绝缘块1111上。绝缘块1111起到隔绝电流的作用，用于防止电流经过变形片120而导致变形片120的温度变化。第一导电片111与第二导电片112均为铜结构，铜结构具有良好的导电性能，能够减小第一导电片111与第二导电片112自身的电阻值。

在该实施例中，变形片120具有受热变形的特性，在紧急情况发生时，警报装置100利用该特性，使得变形片120接通第一导电片111与第二导电片112，以实现为警鸣件130供电，使警鸣件130可以发声。

该实施例虽然实现了警报功能，但是为了给警鸣件130提供工作电流，设备主体20内部并不能完全断电，而紧急情况通常是由内部电路问题引起，因此不断电意味着危险仍然存在。为解决该技术问题，使得紧急情况时警报装置100在完全断电的条件下仍能够进行发声报警，以实现提醒功能，本发明在实施例二中对警报装置100做了特别设计，具体如下。

实施例二：

如图8及图9所示，基体套筒110上开设有排气入口113以及排气出口114，且基体套筒110内设有第一电极片115以及第二电极片116，警鸣件130设于变形片120上。变形片120具有凸起和凹陷两种状态，当变形片120处于凸起状态时，第一电极片115、第二电极片116均与变形片120接触(如图11所示)，设备主体20的内部电路与外部电源接通。当变形片120处于凹陷状态时，第一电极片115、第二电极片116均与变形片120分离(如图13所示)，则设备主体20的内部电路与外部电源断开连接。

与此同时，变形片120的状态变化将带动警鸣件130的位置发生移动，警鸣件130可封堵排气入口113或排气出口114。

如图10所示，警鸣件130包括伸缩部131以及发声部132，伸缩部131的长度随环境温度变化发生热胀冷缩，发声部132上开设有：入气通道133、音腔134以及出气通道135，入气通道133、出气通道135均与音腔134贯通，出气通道135与排气出口114贯通。

优选的，如图10所示，伸缩部131上设有容纳腔136以及活动塞137，活动塞137的末端滑动于容纳腔136内，容纳腔136内设有热膨胀物，活动塞137上设有入口封堵端1371，入口封堵端1371可封堵排气入口113。

优选的，如图10所示，发声部132的音腔134为圆柱体结构，且音腔134内设有可自由活动的扰流球138。发声部132上设有出口封堵端1321，出口封堵端1321可封堵排气出口114。

下面结合上述结构，对本实施例中警报装置100的工作原理进行阐述说明：

在正常状态下，如图11所示，变形片120处于凸起状态，第一电极片115、第二电极片116均与变形片120接触，三者的配合相当于电路开关，当三者相互接触时设备主体20的内部电路与外部电源接通，设备主体20正常工作。此时，警鸣件130的伸缩部131处于收缩状态，其上的入口封堵端1371与排气入口113之间存在间隙(即入口封堵端1371与排气入口113分离)；由于变形片120处于凸起状态，警鸣件130的发声部132远离排气出口114，出口封堵端1321远离排气出口114。这样，在正常情况下，设备主体20内的气体便可以通过排气入口113、排气出口114，最终排出至外界；

当紧急情况发生时，警报装置100的变化过程可以分为两个阶段，第一阶段时，设备主体20内部产生高温气体，高温气体在流经排气入口113时会加热附近的警鸣件130，则热膨胀物受热后体积变大，从而将活动塞137顶出(即伸缩部131的长度变长)。此时，如图12所示，变化后的活动塞137靠近排气入口113，入口封堵端1371对排气入口113进行封堵，高温气体无法再排出。在第一阶段时，变形片120仍处于凸起状态，设备主体20内部电路仍与电源连接；

进入第二阶段后，由于排气入口113被封堵，高温气体无法排出，设备主体20内部的气压升高，则气体作用在活动塞137上的推力增大。待该推力增大至一定程度后，该推力将克服变形片120的弹性力，使得变形片120由凸起状态突然变化为凹陷状态。此时，如图13所示，第一电极片115、第二电极片116均与变形片120分离，设备主体20的内部电路与外部电源断开连接，从而防止危险进一步扩大；

与此同时，如图13所示，警鸣件130依靠变形片120的弹性力压持在排气出口114上，出口封堵端1321封堵排气出口114，高压气体想要排出至外界，便需要依次经过排气入口113、入气通道133、音腔134以及出气通道135。当高压气体经过音腔134时，高速的气流将会发生振动进而产生声音，而且音腔134内可自由活动的扰流球138将会进一步扰乱气流，使其更容易发出声音(其原理类似于口哨)，以起到警报的作用。

要说明的是，警报装置100从第一阶段进入到第二阶段的条件是：受到气体的推力足以克服变形片120的弹性力。之所以这样设计，主要是为了防止警报装置100被误触发。比如，当设备主体20大功率用电导致发热时、或者环境温度明显升高时，热膨胀物都会受热膨胀，使得伸缩部131的长度变长，排气入口113可能被封堵，然而在这些情况下，设备主体20内部并不会产生高温高压气体，因此警报装置100不会变化为第二阶段，设备主体20的内部电路始终保持与电源连接；待设备主体20用电平稳后、或者环境温度下降后，伸缩部131的长度会重新变短，排气入口113便不再受到封堵，警报装置100回到正常状态。

在其中一个实施例中，热膨胀物可以为石蜡结构，石蜡在温度较低时呈现固态，其体积较小；当温度升高后，石蜡融化为液态，其体积增大。当然，热膨胀物也可以选用其他物质，比如常用于温度计中的水银等。

在其中一个实施例中，第一电极片115、第二电极片116以及变形片120均为铜结构。铜结构具有良好的导电性能，能够减小第一电极片115、第二电极片116以及变形片120的电阻值，减小其自身的发热现象。

综上所述，本发明的具有警报功能的安全充电桩10能够在紧急情况出现时及时发出安全警报，以起到疏散行人、提醒管理人员采取紧急措施的作用，提高了使用安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种具有警报功能的安全充电桩，其特征在于，包括设备主体以及支撑所述设备主体的支架，所述支架上设有与所述设备主体电连接的插座，所述设备主体具有防护外壳，所述防护外壳上开设有透气结构；

所述设备主体包括警报装置，所述警报装置安装于所述防护外壳内侧的透气结构处；所述警报装置包括：基体套筒、变形片以及警鸣件，所述基体套筒安装于所述防护外壳上，所述变形片设于所述基体套筒的内侧，所述警鸣件与所述变形片相互配合；

所述基体套筒上开设有排气入口以及排气出口，且所述基体套筒内设有第一电极片以及第二电极片，所述警鸣件设于所述变形片上；

所述变形片具有凸起和凹陷两种状态，当所述变形片处于凸起状态时，所述第一电极片、所述第二电极片均与所述变形片接触，所述设备主体的内部电路与外部电源接通；当所述变形片处于凹陷状态时，所述第一电极片、所述第二电极片均与所述变形片分离；所述变形片的状态变化将带动所述警鸣件的位置发生移动，所述警鸣件可封堵所述排气入口或所述排气出口；

所述警鸣件包括伸缩部以及发声部，所述伸缩部的长度随环境温度变化发生热胀冷缩，所述发声部上开设有：入气通道、音腔以及出气通道，所述入气通道、所述出气通道均与所述音腔贯通，所述出气通道与所述排气出口贯通；

所述伸缩部上设有容纳腔以及活动塞，所述活动塞的末端滑动于所述容纳腔内，所述容纳腔内设有热膨胀物，所述活动塞上设有入口封堵端，所述入口封堵端可封堵所述排气入口；

在正常状态下，变形片处于凸起状态，第一电极片、第二电极片均与变形片接触，设备主体正常工作，警鸣件的伸缩部处于收缩状态，其上的入口封堵端与排气入口之间存在间隙，警鸣件的发声部远离排气出口，出口封堵端远离排气出口；

在紧急状态下，在第一阶段时，设备主体内部产生高温气体，高温气体在流经排气入口时加热警鸣件，热膨胀物受热后体积变大将活动塞顶出，变化后的活动塞靠近排气入口，入口封堵端对排气入口进行封堵；在第二阶段时，设备主体内部的气压升高，气体作用在活动塞上的推力增大，该推力将克服变形片的弹性力，使得变形片由凸起状态突然变化为凹陷状态，第一电极片、第二电极片均与变形片分离，设备主体的内部电路与外部电源断开连接，警鸣件依靠变形片的弹性力压持在排气出口上，出口封堵端封堵排气出口，气体依次经过排气入口、入气通道、音腔以及出气通道，当高压气体经过音腔时，音腔发出声音以起到警报作用。

2.根据权利要求1所述的具有警报功能的安全充电桩，其特征在于，所述热膨胀物为石蜡结构。

3.根据权利要求1所述的具有警报功能的安全充电桩，其特征在于，所述发声部的音腔为圆柱体结构，且所述音腔内设有可自由活动的扰流球；所述发声部上设有出口封堵端，所述出口封堵端可封堵所述排气出口。

4.根据权利要求1所述的具有警报功能的安全充电桩，其特征在于，所述第一电极片、所述第二电极片以及所述变形片均为铜结构。