CN117656906A - 新能源车充电桩和新能源车共享充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新能源车充电桩和新能源车共享充电系统，其中，新能源车充电桩包括吊装支架、充电模块、弹簧浮动机构、直流充电线、牵引绳和电控箱；吊装支架具有多个安装位；充电模块和电控箱分别安装在吊装支架的一个安装位上，电控箱用于控制充电模块并为连接充电模块与远端充电机的中间单元；直流充电线的一端通过电控箱与远端充电机电连接，直流充电线的另一端连接有充电枪头；弹簧浮动机构固定安装在吊装支架的一个安装位上，牵引绳的一端与弹簧浮动机构的伸缩端连接，牵引绳的另一端固定在直流充电线上，本发明的新能源车充电桩可提升新能源车主取放直流充电线的便利性。

Description

新能源车充电桩和新能源车共享充电系统

技术领域

本发明涉及新能源充电技术领域，具体涉及一种新能源车充电桩和新能源车共享充电系统。

背景技术

伴随着新能源电动汽车行业的快速普及，如何快速、便捷地进行电动汽车补能充电，成为制约整个新能源行业快速持续发展的一个瓶颈因素，目前市场上常见的充电桩为固定式、一桩一车位的充电模式。

现有一桩一车位的充电桩模式在使用时，存在如下不足：

1、充电桩利用率低，主要受油车占位、新能源车超时占位、电网总电容受限等因素影响，导致在一些充电需求较大的商业密集区和交通枢纽区域，固定式充电桩的弊端越发明显。

2.先进的直流快充桩的单桩充电电流已经达到了200A以上，相应充电电缆的线径也加粗了，新能源车主在取/放枪线的过程中，因充电枪线较重，使用不方便的问题也日渐突出，特别是一些女性用户，使用不方便的问题更加突出。

3.一车位一桩的方式，受单个充电机覆盖车位的限制，充电机的实际使用效率低，平均到单车位的造价成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种新能源车充电桩和新能源车共享充电系统，以降低新能源车主取放直流充电线的难度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新能源车充电桩，包括吊装支架、充电模块、弹簧浮动机构、直流充电线、牵引绳和电控箱；所述吊装支架具有多个安装位；所述充电模块安装在吊装支架的一个安装位上；所述电控箱固定安装在吊装支架的一个安装位上，所述电控箱用于控制充电模块并为连接充电模块与远端充电机的中间单元；所述直流充电线的一端通过电控箱与远端充电机电连接，所述直流充电线的另一端连接有充电枪头；所述弹簧浮动机构固定安装在吊装支架的一个安装位上，所述牵引绳的一端与弹簧浮动机构的伸缩端连接，所述牵引绳的另一端固定在直流充电线上。

为更好的实现上述技术方案，可选的，所述弹簧浮动机构达到最大拉伸状态的复位弹力大于直流充电线的重力。

可选的，所述弹簧浮动机构包括弹簧平衡器和平衡器防护罩，所述弹簧平衡器装设于平衡器防护罩的内侧。

本发明还公开一种新能源车共享充电系统，包括多个上述新能源车充电桩，多个新能源车充电桩间隔设置；还包括行走轨和搬运机器人，所述行走轨水平设置且分别与各吊装支架固接；所述搬运机器人可移动设置在行走轨上；所述充电模块包括桩基固定充电座和充电分配盒，所述桩基固定充电座固定在吊装支架的安装位上，所述充电分配盒可分离设置在搬运机器人上，所述充电分配盒随搬运机器人行走与不同桩基固定充电座水平对位、且受搬运机器人驱动与对应桩基固定充电座插接电连接。

可选的，所述桩基固定充电座包括正极充电座、负极充电座和导向座，所述正极充电座和负极充电座间隔设置，所述导向座固设于正极充电座和负极充电座之间且水平向外延伸，所述导向座朝向正极充电座和负极充电座的两侧分别开设导向槽；所述充电分配盒的顶面开设有与导向座间隙配合的装配槽，所述装配槽相对的侧壁沿装配槽长度方向间隔设有多个导向滚轮，所述导向滚轮的轮体与对应的导向槽的槽底贴面转动配合，所述充电分配盒在与桩基固定充电座相近的侧壁嵌装有与正极充电座插接配合的负极对接插头、与负极充电座插接配合的正极对接插头。

可选的，所述桩基固定充电座在与充电分配盒相互靠近的端面装设有电磁锁体，所述充电分配盒在与桩基固定充电座相互靠近的端面装设有与电磁锁体配合使用的锁舌。

可选的，每个吊装支架上均安装有车位状态指示装置，所述车位状态指示装置具有第一显示灯和第二显示灯；当第一显示灯亮、第二显示灯灭时，代表该新能源车充电桩处于可充电状态；当第一显示灯闪烁、第二显示灯灭时，代表该新能源车充电桩处于等待充电状态；当第一显示灯和第二显示灯同时灭时，代表该新能源车充电桩处于正在充电状态；当第一显示灯灭、第二显示灯亮时，代表该新能源车充电桩处于故障状态。

可选的，所述电控箱内设置有控制器，所述控制器分别与搬运机器人、电磁锁体、车位状态指示装置电控制连接。

可选的，所述充电分配盒背离桩基固定充电座的端面设有充电指示灯，当正极充电座与负极对接插头、负极充电座与正极对接插头对接且电连接时，所述充电指示灯亮，当正极充电座与负极对接插头、负极充电座与正极对接插头断电，所述充电指示灯灭。

本发明的有益效果：

本发明公开的一种新能源车充电桩，在现有充电桩的基础上设置了弹簧平衡器，弹簧平衡器达到最大拉伸状态的复位弹力大于直流充电线的重力，可使直流充电线弹性悬浮在空中，新能源车车主在充电取/放充电枪头的过程中，车主无需承担直流充电线的重力，车主会更加轻便和省力，解决了目前市场上直流充电机用户使用过程中，取/放充电枪头时因直流充电线自重而不方便使用的问题。

本发明的新能源车共享充电系统，通过设置搬运机器人和多个与搬运机器人可分离配合的充电分配盒，可使同一充电分配盒能够与不同车位的桩基固定充电座配合，使需要充电的充电桩获得电容，以此实现了枪桩分离，即使出现车主充电完成后不及时拔枪，也不影响下一个停车位上的充电需求，进而提高了充电桩的利用率，同时也降低了单个充电桩的成本，车位状态指示装置可指示空车位是否可以充电，从而提醒车主。

附图说明

图1是本发明实施例1一种新能源车充电桩的立体示意图；

图2是图1中位于平衡器防护罩内侧弹簧平衡器的立体示意图；

图3是本发明实施例2一种新能源车共享充电系统的立体示意图；

图4是图3中新能源车充电桩第一角度的立体示意图；

图5是图3中新能源车充电桩第二角度的立体示意图；

图6是本发明实施例2一种新能源车共享充电系统中充电分配盒与搬运机器人配合的立体示意图。

附图标记：

吊装支架100、充电模块200、桩基固定充电座210、正极充电座211、负极充电座212、导向座213、导向槽2131、电磁锁体214、充电分配盒220、装配槽2201、负极对接插头221、正极对接插头222、导向滚轮223、锁舌224、充电指示灯225、第一显示灯231、第二显示灯232、弹簧平衡器300、平衡器防护罩310、直流充电线400、充电枪头410、牵引绳500、电控箱600、行走轨700、搬运机器人800、立桩900。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

实施例1

请参阅图1和图2，本发明实施例公开一种新能源车充电桩，包括吊装支架100、充电模块200、弹簧浮动机构、直流充电线400、牵引绳500和电控箱600。

如图1所示，吊装支架100的顶端用于连接立桩或车库内顶，吊装支架100具有多个安装位，吊装支架100优选框形型材支架，也可以为其他形状的型材支架，框形型材支架的顶端具有两块水平安装板，通过水平安装板可将吊装支架100安装在车棚钢构上或者车库的内顶，吊装支架100的内外侧部、底部均形成安装位，充电模块200安装在吊装支架100的一个安装位上，具体的，充电模块200安装在吊装支架100的底部，直流充电线400的一端通过电控箱600与远端充电机电连接，直流充电线400的另一端设有与新能源车充电接头插接配合的充电枪头410，充电枪头410为标配充电枪头。

电控箱600固定安装在吊装支架100外侧部的安装位上，电控箱600用于控制充电模块200并为连接充电模块200与远端充电机的中间单元，电控箱600为新能源充电领域常见的电控模块，具体结构不在赘述。

弹簧浮动机构固定安装在吊装支架100的一个安装位上，牵引绳500的一端与弹簧浮动机构的伸缩端连接，牵引绳500的另一端固定在直流充电线400上，弹簧浮动机构达到最大拉伸状态的复位弹力大于直流充电线400的重力。

如图1和图2所示，弹簧浮动机构包括弹簧平衡器300和平衡器防护罩310，弹簧平衡器300设于平衡器防护罩310的内侧，弹簧平衡器300和平衡器防护罩310均固定在吊装支架100，弹簧平衡器300技术成熟，弹性性能稳定，使用寿命长。

本发明实施例公开的一种新能源车充电桩，在现有充电桩的基础上设置了弹簧平衡器300，弹簧平衡器300达到最大拉伸状态的复位弹力大于直流充电线400的重力，可使直流充电线400弹性悬浮在空中，新能源车车主在充电取/放充电枪头410的过程中，车主无需承担直流充电线400的重力，使车主会更加轻便和省力，解决了目前市场上直流充电机用户使用过程中取/放充电枪头410时因直流充电线400自重而不方便使用的问题。

实施例2

请参阅图3至图6，本发明公开一种新能源车共享充电系统，包括多个实施例1的新能源车充电桩，多个新能源车充电桩间隔设置，具体间隔根据车位的宽度确定。

本发明公开的新能源车共享充电系统，还包括行走轨700和搬运机器人800，行走轨700水平设置且分别与各吊装支架100固接。

具体的，如图3所示，相邻新能源车充电桩之间的间距与车位的宽度一致，每个车位均配置一充电桩，搬运机器人800可移动设置在行走轨700上，具体的，搬运机器人800自带动力在行走轨700上移动。

如图4和图5所示，充电模块200包括桩基固定充电座210和充电分配盒220，桩基固定充电座210固定在吊装支架100的安装位上，具体的，桩基固定充电座210设于吊装支架100的底部，充电分配盒220可分离设置在搬运机器人800上，充电分配盒220随搬运机器人800行走与不同桩基固定充电座210水平对位、且受搬运机器人800驱动与对应桩基固定充电座210插接电连接。

具体的，搬运机器人800在行走轨700上行走时，带动充电分配盒220同步移动，当充电分配盒220与系统指定的桩基固定充电座210水平正对时，搬运机器人800的推拉机构推动充电分配盒220移动，使桩基固定充电座210和充电分配盒220插接成一体，对应的桩基固定充电座210接电，其中，充电分配盒220具有充电功率智能分配的功能，当充电分配盒220插入到某桩基固定充电座210以后，通过接通此充电桩的充电控制电路，可使此充电桩充电，当充电分配盒220脱离桩基固定充电座210后，该桩基固定充电座210失电，不再占用充电额度。

本发明公开的一种新能源车共享充电系统，当充电车位存在油车占位、电车超时占位时，控制系统指示搬运机器人800移动将与此车位桩基固定充电座210插接的充电分配盒220移动至与其他车位的桩基固定充电座210电连接，使占位车位的桩基固定充电座210不在占用电网总电容，由此解决了油车占位、电车超时占位以及电网总电容受限的问题，同时也降低了充电桩的造价成本。

如图4和图5所示，桩基固定充电座210包括正极充电座211、负极充电座212和导向座213，正极充电座211和负极充电座212间隔设置，导向座213固设于正极充电座211和负极充电座212之间且水平向外延伸，具体的，正极充电座211、负极充电座212和导向座213均固定在吊装支架100的安装位上，导向座213朝向正极充电座211、负极充电座212的两侧分别开设导向槽2131，充电分配盒220的顶面开设有与导向座213间隙配合的装配槽2201，装配槽2201相对的侧壁沿装配槽2201长度方向间隔设有多个导向滚轮223，导向滚轮223的轮体与对应的导向槽2131的槽底贴面转动配合，充电分配盒220在与正极充电座211相近的侧壁嵌装有与正极充电座211插接配合的负极对接插头221、与负极充电座212插接配合正极的对接插头222。

在本发明的实施例中，充电分配盒220上的导向滚轮223沿着导向槽2131长度方向移动，导向滚轮223与导向槽2131配合具有较高的位置精度，其精度尺寸偏差值在±0.5mm以内，可保证充电分配盒220上的负极对接插头221、正极对接插头222能准确的插入桩基固定充电座210的正极充电座211和负极充电座212内。

在本发明的实施例中，正极充电座211和负极充电座212在与充电分配盒220相互靠近的端面分别装设有电磁锁体214，充电分配盒220在与充电分配盒220相互靠近的端面装设有与电磁锁体214配合使用的锁舌224，当充电分配盒220插入桩基固定充电座210后，电磁锁会启动工作，将充电分配盒220锁定在此桩基固定充电座210上，可保证充电过程中的安全。

如图5所示，在本发明的实施例中，充电分配盒220背离正极充电座211的端面设有充电指示灯225，当正极充电座211与负极对接插头221、负极充电座212与正极对接插头222对接且电连接时，充电指示灯225亮，当正极充电座211与负极对接插头221、负极充电座212与正极对接插头222断电，充电指示灯225灭，通过设置充电指示灯225可确定充电分配盒220与桩基固定充电座210接电和断电。

如图5所示，在本发明的实施例中，每个吊装支架100上均安装有车位状态指示装置，车位状态指示装置具有第一显示灯231和第二显示灯232，第一显示灯231优选绿色指示灯，第二显示灯232优选黄色指示灯，其中，当第一显示灯231亮、第二显示灯232灭时，代表该新能源车充电桩处于可充电状态；

当第一显示灯231闪烁、第二显示灯232灭时，代表该新能源车充电桩处于等待充电状态；

当第一显示灯231和第二显示灯232同时灭时，代表该新能源车充电桩处于正在充电状态；

当第一显示灯231灭、第二显示灯232亮时，代表该新能源车充电桩处于故障状态，通过设置车位状态指示装置，可使车主根据充电桩的状态选择是否将车开进充电桩位进行充电。

在本发明的实施例中，电控箱600内设置有控制器，控制器分别与搬运机器人800、电磁锁体214、车位状态指示装置电控制连接，通过控制器可控制搬运机器人800、电磁锁体214、车位状态指示装置的状态。

本发明公开的一种新能源车共享充电系统，各充电车位充电桩的直流充电线400通过电控箱600与远端直流充电机电连接，当充电分配盒220插入到某个充电桩的桩基固定充电座210后，通过接通此充电桩的充电控制电路，可将远端直流充电机的充电功率分配并锁定到此桩基固定充电座210。

当新能源车停到某个车位后，插好充电枪，手机端发起充电请求，云端将请求数据发送到站控系统，系统会调度搬运机器人800将最近的一个充电分配盒220搬运到此工位，定位完成确认停车位正确后，搬运机器人800驱动充电分配盒220上的导向滚轮223沿着导向槽2131向前移动，至充电分配盒220与桩基固定充电座210电连接，当充电分配盒220与桩基固定充电座210电连接后，电磁锁闭锁，充电分配盒220锁定在此桩基固定充电座210上，保证充电过程中的安全，弹簧浮动式枪线分离技术中所有的插拔连接位置均符合国标GB/T18487.1-2015的要求。

充电分配盒220与桩基固定充电座210插接电连接后，桩基固定充电座210内部电气原件会自检连接是否正常，当自检完成后会给站控系统发送已准备充电就绪指令，站控系统收到指令后会启动远端充电机，根据功率分配情况给车辆启动充电。当正常启动充电后，充电分配盒220上的指示灯会亮绿色闪烁，显示设备处于正常的充电工作状态。

本发明的新能源车共享充电系统，通过设置搬运机器人800和多个与搬运机器人800可分离配合的充电分配盒220，可使同一充电分配盒220能够与不同车位的桩基固定充电座210配合，使需要充电的充电桩获得电容，以此实现了枪桩分离，即使出现车主充电完成后不及时拔枪，也不影响下一个停车位上的充电需求，进而提高了充电桩的利用率，同时也降低了单个充电桩的成本，车位状态指示装置可指示空车位是否可以充电，从而提醒车主。

以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的基础上做出的推导和变形也属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新能源车充电桩，其特征在于：包括吊装支架(100)、充电模块(200)、弹簧浮动机构、直流充电线(400)、牵引绳(500)和电控箱(600)；

所述吊装支架(100)具有多个安装位；

所述充电模块(200)安装在吊装支架(100)的一个安装位上；

所述电控箱(600)固定安装在吊装支架(100)的一个安装位上，所述电控箱(600)用于控制充电模块(200)并为连接充电模块(200)与远端充电机的中间单元；

所述直流充电线(400)的一端通过电控箱(600)与远端充电机电连接，所述直流充电线(400)的另一端连接有充电枪头(410)；

所述弹簧浮动机构固定安装在吊装支架(100)的一个安装位上，所述牵引绳(500)的一端与弹簧浮动机构的伸缩端连接，所述牵引绳(500)的另一端固定在直流充电线(400)上。

2.根据权利要求1所述的一种新能源车充电桩，其特征在于：所述弹簧浮动机构达到最大拉伸状态的复位弹力大于直流充电线(400)的重力。

3.根据权利要求2所述的一种新能源车充电桩，其特征在于：所述弹簧浮动机构包括弹簧平衡器(300)和平衡器防护罩(310)，所述弹簧平衡器(300)装设于平衡器防护罩(310)的内侧。

4.一种新能源车共享充电系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-3任意一项所述的一种新能源车充电桩，多个新能源车充电桩间隔设置；

还包括行走轨(700)和搬运机器人(800)，所述行走轨(700)水平设置且分别与各吊装支架(100)固接；

所述搬运机器人(800)可移动设置在行走轨(700)上；

所述充电模块(200)包括桩基固定充电座(210)和充电分配盒(220)，所述桩基固定充电座(210)固定在吊装支架(100)的安装位上，所述充电分配盒(220)可分离设置在搬运机器人(800)上，所述充电分配盒(220)随搬运机器人(800)行走与不同桩基固定充电座(210)水平对位、且受搬运机器人(800)驱动与对应桩基固定充电座(210)插接电连接。

5.根据权利要求4所述的一种新能源车共享充电系统，其特征在于：

所述桩基固定充电座(210)包括正极充电座(211)、负极充电座(212)和导向座(213)，所述正极充电座(211)和负极充电座(212)间隔设置，所述导向座(213)固设于正极充电座(211)和负极充电座(212)之间且水平向外延伸，所述导向座(213)朝向正极充电座(211)和负极充电座(212)的两侧分别开设导向槽(2131)；

所述充电分配盒(220)的顶面开设有与导向座(213)间隙配合的装配槽(2201)，所述装配槽(2201)相对的侧壁沿装配槽(2201)长度方向间隔设有多个导向滚轮(223)，所述导向滚轮(223)的轮体与对应的导向槽(2131)的槽底贴面转动配合，所述充电分配盒(220)在与桩基固定充电座(210)相近的侧壁嵌装有与正极充电座(211)插接配合的负极对接插头(221)、与负极充电座(212)插接配合的正极对接插头(222)。

6.根据权利要求5所述的一种新能源车共享充电系统，其特征在于：所述桩基固定充电座(210)在与充电分配盒(220)相互靠近的端面装设有电磁锁体(214)，所述充电分配盒(220)在与桩基固定充电座(210)相互靠近的端面装设有与电磁锁体(214)配合使用的锁舌(224)。

7.根据权利要求6所述的一种新能源车共享充电系统，其特征在于：

每个吊装支架(100)上均安装有车位状态指示装置，所述车位状态指示装置具有第一显示灯(231)和第二显示灯(232)；

当第一显示灯(231)亮、第二显示灯(232)灭时，代表该新能源车充电桩处于可充电状态；

当第一显示灯(231)闪烁、第二显示灯(232)灭时，代表该新能源车充电桩处于等待充电状态；

当第一显示灯(231)和第二显示灯(232)同时灭时，代表该新能源车充电桩处于正在充电状态；

当第一显示灯(231)灭、第二显示灯(232)亮时，代表该新能源车充电桩处于故障状态。

8.根据权利要求7所述的一种新能源车共享充电系统，其特征在于：所述电控箱(600)内设置有控制器，所述控制器分别与搬运机器人(800)、电磁锁体(214)、车位状态指示装置电控制连接。

9.根据权利要求7所述的一种新能源车共享充电系统，其特征在于：所述充电分配盒(220)背离桩基固定充电座(210)的端面设有充电指示灯(225)，当正极充电座(211)与负极对接插头(221)、负极充电座(212)与正极对接插头(222)对接且电连接时，所述充电指示灯(225)亮，当正极充电座(211)与负极对接插头(221)、负极充电座(212)与正极对接插头(222)断电时，所述充电指示灯(225)灭。