CN207967545U - 便携式可伸缩充电线 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种便携式可伸缩充电线，包括充电枪、充电枪端弹簧电缆线、充电控制盒、插头端弹簧电缆线、三孔插头；所述充电控制盒通过充电枪端弹簧电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过插头端弹簧电缆线连接三孔插头；所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、点动按钮、液晶显示器以及电源继电器。本实用新型提出的便携式可伸缩充电线，结构简单，成本低廉，可随意拉伸，便于充电使用同时也易于携带。本实用新型充电线具备充电状态显示功能，可显示充电电流、电压、用电量以及温度信息。本实用新型同时具备电气保护功能，具有过流保护、过压保护和温度过高保护。

Description

便携式可伸缩充电线

技术领域

本实用新型属于新能源汽车充电技术领域，涉及一种新能源汽车充电线，尤其涉及一种便携式可伸缩充电线。

背景技术

由于人们对环保的逐步重视，新能源汽车在近些年飞速发展，慢慢在家用车中普及。然而限制新能源汽车发展一大瓶颈便是新能源汽车的充电技术。

在现有的新能源汽车充电方式中，大部分新能源车仍在依赖新能源汽车充电桩供电，然而新能源汽车充电桩的推广却存在诸多问题：

1、新能源汽车充电桩的建设问题，充电桩占地面积较大，建设成本较高等；

2、新能源汽车充电桩标准问题，单一充电类型的充电桩社会效益低，所以充电桩需要满足不同新能源汽车的充电，如纯电动，混动，燃料电池等，充电标准难以统一；

3、新能源汽车充电桩供电问题，充电桩建成以后供电来源难以明确，接入国家电网或者接入家用电路或者其他供电源。

所以家用充电线开始慢慢在新能源车中推广，然而仍有如下问题难以解决：1、充电线线长不够，线长设计过长又不便车主携带；2、充电不安全，新能源汽车充电电流至少在16A以上，功率至少在3.5kW以上，属于大功率用电设备，充电当中的过压、过流以及充电器发热过高都会带来安全隐患。

基于上述原因，目前已有许多行业专家和领域工程师投入到家用新能源汽车充电线的研发与设计中。专利公开号为CN105655815A的专利中，发明人设计了一种充电枪头带温度保护功能的新能源汽车充电枪，可以根据充电枪头温度调节充电电流大小；防止温度过高带来的线路安全隐患。然而，该方案还没有彻底消除现有充电方式的安全隐患。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的充电方式，以便克服现有充电方式存在的上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种便携式可伸缩充电线，结构简单，成本低廉，可随意拉伸，便于充电使用同时也易于携带；可以满足家用新能源汽车便携充电的目的，还提供安全保障。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种便携式可伸缩充电线，所述充电线包括：充电枪、第一弹性电缆线、充电控制盒、第二弹性电缆线、插头；

所述充电控制盒通过第一弹性电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过第二弹性电缆线连接插头；

所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、以及电源继电器；

所述MCU控制板分别连接电源适配器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上；所述电流传感器、电压传感器均为霍尔传感器，采集电流电压大小，电流传感器连接第一AD转换器，电压传感器连接第二AD转换器，第一AD转换器、第二AD转换器将电流传感器、电压传感器采集的模拟信号转换为数字量供MCU控制板读取；

若干温度传感器分别采集充电枪、充电控制盒和插头温度；所述电源继电器用以控制充电枪供电的通断；电源适配器用以将外界提供的电压转为设定直流电压给充电控制盒的用电部件供电。

作为本实用新型的一种优选方案，所述充电控制盒还设有按钮，按钮作为电源总开关。

作为本实用新型的一种优选方案，所述充电控制盒还设有液晶显示器，用以显示当前充电电流，当前充电电压，控制盒温度，三孔插头温度，充电枪温度以及已消耗电量。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一弹性电缆线、第二弹性电缆线使用PUR螺旋电缆，第一弹性电缆线为充电枪端电缆线，第二弹性电缆线为插头端电缆线。

作为本实用新型的一种优选方案，所述充电枪端电缆线采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线，插头端电缆线也是采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线；三根电源线分别是对应220V交流电的零线、火线和地线；两根信号线分别对应温度传感器数字信号线和温度传感器数字地线。

一种便携式可伸缩充电线，所述充电线包括：充电枪、充电枪端弹簧电缆线、充电控制盒、插头端弹簧电缆线、三孔插头；

所述充电控制盒通过充电枪端弹簧电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过插头端弹簧电缆线连接三孔插头；

所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、点动按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述MCU控制板分别连接电源适配器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、点动按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上；所述电流传感器、电压传感器均为霍尔传感器，采集电流电压大小，电流传感器连接第一AD转换器，电压传感器连接第二AD转换器，第一AD转换器、第二AD转换器将电流传感器、电压传感器采集的模拟信号转换为数字量供MCU控制板读取；

若干温度传感器分别采集充电枪、充电控制盒和三孔插头温度；点动按钮作为电源总开关；所述电源继电器用以控制充电枪供电的通断；电源适配器用以将220V交流电压转为5V直流电压给MCU控制板及各个传感器、液晶显示器以及AD转换电路供电。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的便携式可伸缩充电线，结构简单，成本低廉，可随意拉伸，便于充电使用同时也易于携带。本实用新型充电线具备充电状态显示功能，可显示充电电流、电压、用电量以及温度信息。本实用新型同时具备电气保护功能，具有过流保护、过压保护和温度过高保护。本实用新型可以满足家用新能源汽车便携充电的目的，还提供安全保障

附图说明

图1为本实用新型便携式可伸缩充电线的结构示意图。

图2为本实用新型充电线中充电控制盒的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本实用新型揭示了一种便携式可伸缩充电线，所述充电线包括：充电枪1、充电枪端弹簧电缆线2、充电控制盒3、插头端弹簧电缆线4、三孔插头5。

充电枪1用于给新能源汽车充电；弹簧电缆线(充电枪端弹簧电缆线2、插头端弹簧电缆线4)可伸长与压缩，便于充电使用与回收；三孔插头5可插入家用三孔插座，220V、50Hz的供电。充电控制盒3可以采集并显示当前充电电流、充电电压、三孔插头温度、控制盒温度、充电枪温度、用电能耗以及异常警报信息。并且检测到过流、过压、温度过高时会主动断开充电枪电源。

如图2所示，电路部分由MCU及外围电路，电源适配器，电流传感器，电压传感器，两路AD转换器，3路温度传感器，点动按钮，12864液晶显示器以及电源继电器组成。电流电压传感器均为霍尔传感器，可采集电流电压大小，通过AD转换器可转换为数字量供MCU读取。电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上。温度传感器分别采集充电枪、控制盒和三孔插头温度。点动按钮作为电源总开关。电源继电器可控制充电枪供电的通断。电源适配器可将220V交流电压转为5V直流电压给MCU电路及各个传感器、12864液晶以及AD转换电路供电。

具体方案实施讲解如下。当新能源汽车需要充电时，车主将弹簧线拉伸至合适长度，三孔插头接上220V三孔插座，充电枪接上新能源车的充电接口。按下控制盒上的电动按钮，控制盒通电，充电枪开始工作。MCU每秒分别从两路AD传感器和三路温度传感器读取一次充电电流、电压、三孔插头温度、控制盒温度和充电枪温度。将充电电流数值与电压数值相乘并每秒累加得到用电能耗数值。MCU写指令到12864液晶中，令其显示充电电流、电压、用电能耗以及温度信息。若MCU检测到电流或者电压异常偏大，超过上限阈值时，电路会断开充电枪的电源继电器，并在液晶显示屏上显示过流或者过压报警，红绿双色LED亮红灯。直到人为解除故障并重启充电控制盒后才能继续供电，红绿双色LED亮绿灯。若MCU检测到三孔插头/控制盒/充电枪温度异常偏高并超过上限阈值时，电路会断开充电枪的电源继电器，并在液晶显示屏上显示三孔插头/控制盒/充电枪温度过高，红绿双色LED亮红灯。直到温度下降到合适数值后，电源继电器才会闭合，充电枪继续工作，红绿双色LED亮绿灯。

本发明包括的技术要点有：可伸缩弹簧线的设计，充电电流显示，充电电压显示，用电能耗显示，插头温度显示，控制盒温度显示，充电枪温度显示，过流断电保护与报警显示，过压断电保护与报警显示，温度过高断电保护与报警显示。

所述可伸缩弹簧线的设计的技术实现方式为：使用PUR螺旋电缆，有非常好的弹力，具备极佳的机械和化学性能，特别耐寒、耐油、抗气候、抗磨损和抗撕裂。充电枪端电缆线采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线，插头端电缆线也是采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线。三根电源线分别是对应220V交流电的零线、火线和地线。两根信号线分别对应温度传感器数字信号线和温度传感器数字地线。

所述充电电流显示的技术实现方式为：控制盒内配置有MCU控制板、12864液晶显示器、电流传感器以及AD转换器。MCU驱动AD转换器工作，读取电流传感器采集到的充电电压值，并将其转化为数字信号。MCU读取到该信号后向12864液晶板写指令，在液晶上的电流显示区显示当前的充电电流大小。MCU电流信号读取周期设定为1Hz，即每秒向AD转换器读取一次电流数值。

所述充电电压显示的技术实现方式为：控制盒内配置有MCU控制板、12864液晶显示器、电压传感器以及AD转换器。MCU驱动AD转换器工作，读取电压传感器采集到的充电电压值，并将其转化为数字信号。MCU读取到该信号后向12864液晶板写指令，在液晶上的电压显示区显示当前的充电电压大小。MCU电压信号读取周期设定为1Hz，即每秒向AD转换器读取一次电压数值。

所述用电能耗显示的技术实现方式为：控制盒内配置有MCU控制板、12864液晶显示器、电压传感器、电流传感器以及2路AD转换器。MCU将每秒读取到的电流数值大小乘以电压数值大小，每秒累加一次。即可得到充电能耗用量MCU计算出当前用电能耗数值后向12864液晶板写指令，在液晶上的用电能耗区显示当前的用电大小。

所述插头温度显示，控制盒温度显示，充电枪温度显示的技术实现方式为：控制盒内配置有MCU控制板、12864液晶显示器、3路温度传感器。一路温度传感器放置在三孔插头内部用于感应插头发热温度；一路温度传感器放置在控制盒内部，贴近电源适配器端(控制盒的主要发热源)，用于感应控制盒内部的温度；一路温度传感器放置在充电枪内部，贴近充电枪接头部分(充电枪内部主要发热源)，用于感应充电枪温度。MCU驱动三路温度传感器工作，将采集到的温度传感器通过写指令，令其显示到液晶的特定区域上。同样，MCU的读取频率为1Hz。

所述过流断电保护与报警显示，过压断电保护与报警显示，温度过高断电保护与报警显示技术实现方式为：控制盒内配置有MCU及外围电路，电流传感器，电压传感器，两路AD转换电路，三个温度传感器，12864液晶显示屏，电源继电器，红绿双色LED。当MCU检测到电压值异常偏大并超过电压上限阈值时，MCU驱动电源继电器断开，并写指令到12864液晶上，在特定区域显示过压报警，红绿双色LED亮红灯。只有人为排除故障后，重启电源才能闭合电源继电器继续供电，红绿双色LED亮绿灯。同理，当MCU检测到电流值异常偏大并超过电流上限阈值时，MCU驱动电源继电器断开，并写指令到12864液晶上，在特定区域显示过流报警，红绿双色LED亮红灯。只有人为排除故障后，重启电源才能闭合电源继电器继续供电，红绿双色LED亮绿灯。同理，当MCU检测到温度值(三孔插座/控制盒/充电枪)异常偏大并超过对应上限阈值(三孔插座/控制盒/充电枪上限温度阈值)时，MCU驱动电源继电器断开，并写指令到12864液晶上，在特定区域显示三孔插座/控制盒/充电枪温度过高报警，红绿双色LED亮红灯。等到温度降到合适数值时，MCU才闭合电源继电器继续供电，红绿双色LED亮绿灯。

实施例二

本实用新型揭示一种便携式可伸缩充电线，所述充电线包括：充电枪、第一弹性电缆线、充电控制盒、第二弹性电缆线、插头。

所述充电控制盒通过第一弹性电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过第二弹性电缆线连接插头。

所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、以及电源继电器。

所述MCU控制板分别连接电源适配器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、按钮、液晶显示器以及电源继电器。

所述电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上；所述电流传感器、电压传感器均为霍尔传感器，采集电流电压大小，电流传感器连接第一AD转换器，电压传感器连接第二AD转换器，第一AD转换器、第二AD转换器将电流传感器、电压传感器采集的模拟信号转换为数字量供MCU控制板读取。

若干温度传感器分别采集充电枪、充电控制盒和插头温度；所述电源继电器用以控制充电枪供电的通断；电源适配器用以将外界提供的电压转为设定直流电压给充电控制盒的用电部件供电。

此外，所述充电控制盒还设有按钮，按钮作为电源总开关。所述充电控制盒还设有液晶显示器，用以显示当前充电电流，当前充电电压，控制盒温度，三孔插头温度，充电枪温度以及已消耗电量。

所述第一弹性电缆线、第二弹性电缆线使用PUR螺旋电缆，第一弹性电缆线为充电枪端电缆线，第二弹性电缆线为插头端电缆线。

所述充电枪端电缆线采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线，插头端电缆线也是采用3根2.5mm2线芯的电源线和2根0.75mm2的信号线；三根电源线分别是对应220V交流电的零线、火线和地线；两根信号线分别对应温度传感器数字信号线和温度传感器数字地线。

综上所述，本实用新型提出的便携式可伸缩充电线，结构简单，成本低廉，可随意拉伸，便于充电使用同时也易于携带。本实用新型充电线具备充电状态显示功能，可显示充电电流、电压、用电量以及温度信息。本实用新型同时具备电气保护功能，具有过流保护、过压保护和温度过高保护。本实用新型可以满足家用新能源汽车便携充电的目的，还提供安全保障

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种便携式可伸缩充电线，其特征在于，所述充电线包括：充电枪、第一弹性电缆线、充电控制盒、第二弹性电缆线、插头；

所述充电控制盒通过第一弹性电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过第二弹性电缆线连接插头；

所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、以及电源继电器；

所述MCU控制板分别连接电源适配器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上；所述电流传感器、电压传感器均为霍尔传感器，采集电流电压大小，电流传感器连接第一AD转换器，电压传感器连接第二AD转换器，第一AD转换器、第二AD转换器将电流传感器、电压传感器采集的模拟信号转换为数字量供MCU控制板读取；

若干温度传感器分别采集充电枪、充电控制盒和插头温度；所述电源继电器用以控制充电枪供电的通断；电源适配器用以将外界提供的电压转为设定直流电压给充电控制盒的用电部件供电。

2.根据权利要求1所述的便携式可伸缩充电线，其特征在于：

所述充电控制盒还设有按钮，按钮作为电源总开关。

3.根据权利要求1所述的便携式可伸缩充电线，其特征在于：

所述充电控制盒还设有液晶显示器，用以显示当前充电电流，当前充电电压，控制盒温度，三孔插头温度，充电枪温度以及已消耗电量。

4.根据权利要求1所述的便携式可伸缩充电线，其特征在于：

所述第一弹性电缆线、第二弹性电缆线使用PUR螺旋电缆，第一弹性电缆线为充电枪端电缆线，第二弹性电缆线为插头端电缆线。

5.根据权利要求4所述的便携式可伸缩充电线，其特征在于：

所述充电枪端电缆线采用3根2.5mm²线芯的电源线和2根0.75mm²的信号线，插头端电缆线也是采用3根2.5mm²线芯的电源线和2根0.75mm²的信号线；三根电源线分别是对应220V交流电的零线、火线和地线；两根信号线分别对应温度传感器数字信号线和温度传感器数字地线。

6.一种便携式可伸缩充电线，其特征在于，所述充电线包括：充电枪、充电枪端弹簧电缆线、充电控制盒、插头端弹簧电缆线、三孔插头；

所述充电控制盒通过充电枪端弹簧电缆线连接充电枪，所述充电控制盒通过插头端弹簧电缆线连接三孔插头；

所述充电控制盒包括MCU控制板、电源适配器、电流传感器、电压传感器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、点动按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述MCU控制板分别连接电源适配器、第一AD转换器、第二AD转换器、若干温度传感器、点动按钮、液晶显示器以及电源继电器；

所述电流传感器串联在零线上，电压传感器并联在零火线上；所述电流传感器、电压传感器均为霍尔传感器，采集电流电压大小，电流传感器连接第一AD转换器，电压传感器连接第二AD转换器，第一AD转换器、第二AD转换器将电流传感器、电压传感器采集的模拟信号转换为数字量供MCU控制板读取；

若干温度传感器分别采集充电枪、充电控制盒和三孔插头温度；点动按钮作为电源总开关；所述电源继电器用以控制充电枪供电的通断；电源适配器用以将220V交流电压转为5V直流电压给MCU控制板及各个传感器、液晶显示器以及AD转换电路供电。