CN213649357U - 新型非机动电动车智能充电桩 - Google Patents

Abstract

新型非机动电动车智能充电桩，包括非机动电动车智能充电桩本体，还具有电动卷绕装置、无线接收控制电路、无线发射控制电路；充电桩本体的充电插头壳体后侧端有筒体；无线发射控制电路包括安装在筒体内且电性连接的稳压电源、无线发射电路，电动卷绕装置包括电机减速机构、卷绕筒、支撑座、固定板，支撑座、卷绕筒、电机减速机构安装在固定板上，电动卷绕装置安装在充电桩本体外壳内；无线接收控制电路包括开关电源、无线接收电路、源开关，开关电源、无线接收电路安装在充电桩本体的外壳内并和电源开关、电机减速机构电性连接，电源开关安装在外壳开孔侧端。本新型整体设备外形美观，能使用更长的充电线，并提高了充电线及充电插头使用寿命。

Description

新型非机动电动车智能充电桩

技术领域

本实用新型涉及充电设备技术领域，特别是一种新型非机动电动车智能充电桩。

背景技术

非机动电动车由于节能环保，应用较为广泛（我国《道路交通安全法》第一百一十九条第四款规定：虽有动力装置驱动但设计最高时速、空车质量、外形尺寸符合有关国家标准的残疾人机动轮椅车、电动自行车等交通工具属于非机动车）。非机动电动车因为结构所限，需要在无电时为其蓄电池充电。为了保证路途中的非机动电动车充电需要，且相关部门（比如非机动电动车维修店铺）为了盈利，因此会建设非机动电动车充电桩，再者，相关职能部门为了节能减排、推广非机动电动车，也有在道路旁建设非机动电动车充电桩的需要，这样就能为电能将要耗尽的非机动电动车充电，给非机动电动车带来了极大便利。随着科技的发展，智能化的非机动电动车充电桩得到了应用，智能非机动电动车充电桩的主要结构包括壳体、内部的整流稳压电路、控制电路以及充电插线（在智能非机动电动车充电桩自身功能作用下，需要充电的骑行者经手机扫码付费或投币付费操作等后，控制电路控制整流稳压电路输出的电源经充电线输出或不输出）；为了保证非机动电动车充电的需要，充电线都具有一定长度，充电时骑行者将充电线前端的充电插头插入非机动电动车的充电插座，这样，就可正常为蓄电池充电。由于充电线具有一定长度，为了整体设备美观，以及不影响使用寿命等，每次充完电后需要对充电线进行收纳。

现有的智能非机动电动车充电桩充电线收纳分为两种方式，一种是骑行者充完电后，主动将充电线收卷后挂在充电桩前端的挂钩上等（充电线多圈绕在一起挂在挂钩上，由于充电线较长，也会影响整体美观），这种方式对骑行者的素质有一定要求，当骑行者不具有一定素质、充完电后拔下充电插头将充电线随意丢下时，不但影响整体美观，而且充电线在地面容易受到车辆及雨水等的影响造成损坏。另一种是通过卷绕装置收纳使用后的充电线，应用中，骑行者充电、用手拉动充电线时，充电线放卷的同时将卷绕装置的卷绕弹簧卷紧，充完电后，骑行者拔下电源插头松开充电线后，卷绕后弹簧具有的势能将卷绕装置的卷绕筒反向驱动，卷绕筒将放松的充电线收卷收纳，进而达到自动收纳充电线的目的；这种方式由于拉出充电线时需要克服卷绕弹簧的卷紧作用力，因此骑行者需要较为用力才能拉出充电线，会给骑行者带来一定不便，且在充电完毕，因为卷绕装置的弹簧作用于卷绕筒的回位作用力较大、卷绕筒转速较快，这样，容易导致充电线收纳完毕后，充电线前端的充电插头后侧和充电桩前端的壳体碰撞，时间久后造成充电插头和充电桩壳体前端不必要的损坏；还有一点就是，这种方式受到卷绕弹簧的弹性作用力限制，充电线的拉出及收纳长度有限（充电线越长意味着卷绕弹簧的弹性作用力越大），因此应用存在局限性。

发明内容

为了克服现有的智能非机动电动车充电桩充电线收纳中，人为主动收纳充电线会影响整体美观，当骑行者不具有一定素质、充完电后拔下充电插头将充电线随意丢下时，容易受到车辆及雨水等的影响造成损坏，以及卷绕装置收纳充电线，骑行者需要较为用力才能拉出充电线，会给骑行者带来不便，充电插头和充电桩壳体前端有损坏的几率，还存在充电线拉出及收纳长度有限的弊端，本实用新型提供了一种具有一定程度自动化，充电时及充电后骑行者只需要按下相应按键，就会自动完成充电线放卷及收卷收纳工序，且收纳收卷速度匀速、收纳完毕后能及时停止工作，由此达到整体设备外形美观，给骑行者带来了便利，能使用更长的充电线，提高了充电线及充电插头使用寿命的新型非机动电动车智能充电桩。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型非机动电动车智能充电桩，包括智能非机动电动车充电桩本体，其特征在于还具有电动卷绕装置、无线接收控制电路、无线发射控制电路；所述充电桩本体的充电插头壳体后侧端有筒体；所述无线发射控制电路包括安装在筒体内的稳压电源、无线发射电路，稳压电源的电源输入两端和充电插头两端分别电性连接，稳压电源的电源输出两端分别和无线发射电路的两个电源输入端电性连接，无线发射发电路的两只按钮分别位于筒体开孔外；所述电动卷绕装置包括电机减速机构、卷绕筒、支撑座、固定板，支撑座、卷绕筒、电机减速机构横向安装在固定板上，电动卷绕装置安装在充电桩本体的外壳内部；所述无线接收控制电路包括开关电源、无线接收电路、多只常闭触点电源开关，开关电源、无线接收电路安装在充电桩本体的外壳内，开关电源的电源输入两端和交流电源分别电性连接，开关电源的第一及第二路电源输出端和无线接收电路的第一路电源输入端、控制电源输入端分别电性连接，多只电源开关电性串联在无线接收电路的信号输入端之间；所述充电桩本体的外壳前部有开孔，多只电源开关环形间隔距离分布安装在开孔侧端，且电源开关的按钮向前高度高于外壳的前端高度；所述无线接收电路的两路电源输出端分别和电动卷绕装置的电机减速机构正负两极、负正两电源输入端电性连接。

进一步地，所述电动卷绕装置中，卷绕筒中部横向有中空连接管，连接管一侧端间隔距离紧套有两只绝缘套环，每个绝缘套环的外侧分别紧套有一只环形金属圈，支撑座的中部有轴承，两只金属圈的内侧端各有导线，导线引入连接管内、并从卷绕筒开孔引出和充电桩本体的两根充电线分别连接，充电桩本体的充电线卷绕在卷绕筒上，连接管的一侧端套在支撑座的轴承内圈内，连接管的另一侧端和电机减速机构的动力输出轴连接在一起，在支撑座的侧端有两只滑动接触片，两只滑片分别和充电桩本体外壳内的控制电路电源输出两端电性连接。

进一步地，所述电动卷绕装置的两只滑片和两只金属外侧分别电性接触，充电桩本体的外壳前部开孔内一体成型有导向管，充电线从导向管后侧穿入向外壳前外侧端引出，电机减速机构是电机齿轮减速器。

进一步地，所述多只电源开关组成的外径小于筒体的外径。

进一步地，所述无线发射控制电路的稳压电源是直流转直流电源模块；无线发射电路是无线发射电路模块。

进一步地，所述无线接收控制电路的开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述无线接收控制电路的无线接收电路包括无线接收电路模块、电阻、可控硅、NPN三极管、继电器，其间经电路板布线连接，无线接收电路模块的正极电源输入端1脚和第一只继电器正极电源输入端连接，无线接收电路模块的两个输出端和两只电阻一端分别连接，两只电阻另一端分别和NPN三极管基极、可控硅控制极连接，可控硅阴极和第二只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端3脚和第一只继电器负极控制电源输入端、第二只继电器负极电源及负极控制电源输入端连接，两只继电器正极控制电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型使用中，骑行者需要充电时，用手拇指按住无线发射电路模块成品的第一只发射按键，无线接收电路模块接收到无线信号后，会控制电机减速机构带动卷绕筒逆时针转动，这样骑行者随着转动的卷绕筒就能顺势将充电线逐渐拉出、并将充电插头插入车辆的充电插座内，插入后骑行者松开第一只发射按键，电机减速机构就会停止转动不再送线，这样就能使非机动电动车进入正常的充电程序。充完电后骑行者取下充电插头、按一下无线发射电路模块成品的第二只发射按键就不再进行任何操作，无线接收电路模块接收到无线信号后，会控制电机减速机构带动卷绕筒顺时针转动，将充电线以较慢速度匀速进行收卷，充电线收卷完毕，充电插头后部的筒体后侧端会将全部三只电源开关的按钮压住，这样电机减速机构就会自动停止工作、完成充电线收卷程序。本新型具有一定程度自动化，整体设备外形美观，给骑行者带来了便利，能使用更长的充电线，并提高了充电线及充电插头使用寿命。基于以上，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型充电线完全收纳状态下结构示意图。

图2是本实用新型充电线没有收纳状态下结构示意图。

图3是本实用新型的电动卷绕装置结构示意图。

图4是本实用新型无线发射控制电路的电路图。

图5是本实用新型无线接收控制电路的电路图。

具体实施方式

图1、2、3中所示，新型非机动电动车智能充电桩，包括智能非机动电动车充电桩本体1，还具有电动卷绕装置2、无线接收控制电路3、无线发射控制电路4；所述充电桩本体1的充电插头101壳体制造时在其后侧端有一个一体成型的柱形筒体102，筒体102的外径大于充电插头101壳体的外径（充电插头101和充电桩本体外壳内电源输出端连接的导线从筒体102内引入引出）；所述无线发射控制电路4包括安装在电路板上的稳压电源41、无线发射电路42（电路板灌封有绝缘密封胶），电路板安装在筒体102内上端，无线发射发电路42的两只无线信号发射按键的按钮分别位于筒体102上端两个开孔外；所述电动卷绕装置2包括电机减速机构21、卷绕筒22、支撑座23，支撑座23、卷绕筒22、电机减速机构21由左至右经螺杆螺母安装在“L”型固定板24前下部上端（卷绕筒22两侧端后部和固定板24前侧端间隔10cm），电动卷绕装置2安装在充电桩本体1的外壳内后中部；所述无线接收控制电路3包括开关电源31、无线接收电路32、三只常闭触点按钮式微动电源开关33；所述充电桩本体1的外壳前中部有一个开孔103，三只电源开关33环形间隔一定距离分布安装在开孔103侧端，且电源开关33前端的按钮向前高度高于外壳的向前高度；开关电源31、无线接收电路32安装在元件盒6内电路板上，元件盒6安装在充电桩本体1的内前下端，图1、2、3中所示，电动卷绕装置2中，卷绕筒22的两侧端外径大于中部外径，卷绕筒22的中间横向紧套有一只中空的连接管25，连接管25的左侧端间隔一定距离紧套有两只塑料套环26，每个塑料套环26的外侧分别紧套有一只环形铜圈27，支撑座23的中部安装有一只轴承，两只铜环圈27的内侧端各焊接有一根导线，导线经由塑料套环26开孔引入连接管25内、并从卷绕筒22中部开孔引出和充电桩本体的两根充电线5分别连接，充电桩本体的充电线5卷绕在卷绕筒22上，连接管25的左端紧套在支撑座23的轴承内圈内，连接管25的右侧端法兰盘和电机减速机构21的左端动力输出轴法兰盘经螺杆螺母连接在一起，在支撑座23的右侧端焊接有一只矩形金属支撑板28，支撑板28下经螺杆螺母安装有一只矩形塑料绝缘板29，绝缘板29的前侧下端由左至右间隔一定距离分别经螺杆螺母安装有两只纵向分布的矩形铜质滑动接触片291，两只滑片291分别和充电桩本体1外壳内的控制电路电源输出两端经导线连接。电动卷绕装置的两只滑片291下后侧端和两只铜圈27的前侧端分别电性接触，“L”型固定板24经螺杆螺母安装在充电桩本体1内外壳后侧端中部，且卷绕筒22的下端中部和充电桩本体1的外壳前中部开孔103位置对准，开孔103内一体成型有一只导向管，充电线5从导向管后侧穿入向充电桩本体1的外壳前外侧端引出，电机减速机构21是品牌正科、工作电压直流12V的电机齿轮减速器成品，功率80W，其动力输出轴转速每分钟180转。三只电源开关33组成的外径小于充电插头后侧端筒体102的外径2cm。

图4中所示，无线发射控制电路的稳压电源A是型号YYPOW-1直流转直流电源模块成品，功率10W，输入电压3-80V、输出电压0-12V；无线发射电路A1是品牌ZY0300-A72的无线发射电路模块成品，稳压电源A的电源输入两端1及2脚和充电插头CT的两个正负电源输入端分别经导线连接，稳压电源A的电源输出两端3及4脚分别和无线发射电路A1的两个电源输入端1及2脚经导线连接，无线发射发电路的两只无线信号发射按键S、S1的按钮分别位于筒体上端两个开孔外。

图5中所示，无线接收控制电路的开关电源A2是品牌明纬的交流220V转直流开关电源模块成品，具有两个电源输入端1及2脚，两路电源输出端3及4脚、4及5脚，两路电源输出端公用负极电源输出端4脚，3及4脚输出5V直流电源，5及4脚输出12V直流电源。无线接收电路包括ZY0300-A72的无线接收电路模块成品A3，电阻R及R1、可控硅VS、NPN三极管Q1、继电器J及J1，其间经电路板布线连接，无线接收电路模块成品A3的正极电源输入端1脚和第一只继电器J正极电源输入端连接，无线接收电路模块成品A3的两个输出端4及5脚（其余引脚悬空）和两只电阻R及R1一端分别连接，两只电阻R及R1另一端分别和NPN三极管Q1基极、可控硅VS控制极连接，可控硅VS阴极和第二只继电器J1正极电源输入端连接，NPN三极管Q1集电极和第一只继电器J负极电源输入端连接，无线接收电路模块成品A3的负极电源输入端3脚和第一只继电器J负极控制电源输入端、第二只继电器J1负极电源及负极控制电源输入端连接，两只继电器J及J1正极控制电源输入端连接。开关电源A2的电源输入两端1及2脚和智能非机动电动车充电桩本体的外壳内220V交流电源输入两端分别经导线连接，开关电源A2的第一路电源输出端3及4脚和无线接收电路的第一路电源输入端无线接收电路模块成品A3的1及3脚分别经导线连接，开关电源A2的第二路电源输出端3及4脚和无线接收电路的第二路电源输入端继电器J、J1的正极控制电源输入端及负极控制电源输入端分别经导线连接；第一只电源开关SK1一端和无线接收电路模块成品的正极电源输入端1脚连接，第一只电源开关SK1另一端和第二只电源开关SK2一端连接，第二只电源开关SK2另一端和第三只电源开关SK3一端连接，第三只电源开关SK3另一端和可控硅VS阳极连接。无线接收电路的两路电源输出端继电器J两个常开触点端、继电器J1两个常开触点端分别和电动卷绕装置的电机减速机构M正负两极、负正两电源输入端经导线连接。

图1、2、3、4、5中所示，本新型充电桩本体1其余使用过程、使用原理和现有非机动电动车智能充电桩完全一致。本新型中，充电桩本体内的控制电路控制整流稳压电路输出电源后，正负两极电源会分别经两只铜质金属滑片291、后续通过电机减速机构M动力输出轴带动转动的卷绕筒及环形铜圈27分别进入充电线5的两根导线，环形铜圈27转动中会一直和两只金属滑片291前侧后端有效电性接触，保证了充电桩本体内控制电路控制整流稳压电路输出的电源一直经充电线及充电插头为车辆的蓄电池充电。充电桩本体1内的220V交流电源进入开关电源A2的电源输入两端1及2脚后，开关电源A2在其内部电路作用下其3及4脚会输出稳定的5V直流电源进入无线接收电路模块A3的电源输入两端1及3脚，于是，无线接收电路模块A3处于得电工作状态，5及4脚输出12V电源分别进入继电器J及J1两个控制电源输入端。本实用新型使用中，骑行者需要充电时，充电桩本体内控制电路控制整流稳压电路输出电源后，电源会进入稳压电源A的电源输入两端1及2脚，于是，稳压电源A得电工作并在其内部电路作用下3及4脚输出12V电源进入无线发射电路模块成品A1（工作在点动模式）的电源输入两端；当骑行者用手握住充电线5前端的充电插头101时，顺手用手大拇指按住无线发射电路模块成品A1的第一只发射按键S（插入车辆充电插座前大拇指一直不松开），于是，无线发射电路模块成品A1会发射出无线闭合信号，无线接收电路模块A3接收到第一路无线闭合信号的过程中，其4脚会一直输出高电平经电阻R降压限流进入NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入继电器J负极电源输入端，于是，继电器J得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合；由于，继电器J两个常开触点端分别和电动卷绕装置的电机减速机构M正负两极电源输入端连接，所以，此刻电机减速机构M会得电工作其动力输出轴逆时针转动将预先卷绕在卷绕筒22上的充电线5逐渐匀速放卷，这样，骑行者随着转动的卷绕筒22就能顺势将充电线5拉出、并将充电插头101插入车辆的充电插座内，插入后骑行者松开第一只发射按键S，于是，无线发射电路模块成品A1停止发射第一路无线闭合信号，进而，无线接收电路模块A3由于接收不到第一路无线闭合信号，其4脚会停止输出高电平，继电器J失电不再吸合，那么电机减速机构M也会失电不再工作，电机减速机构M停止转动不再送线，这样就能使非机动电动车进入正常的充电程序。

图1、2、3、4、5中所示，充完电后骑行者取下充电插头101、按一下无线发射电路模块成品A1的第二只发射按键S1、无线发射电路模块成品A1发射出第二路无线闭合信号后就不再需要进行任何操作；无线接收电路模块A3接收到第二路无线闭合信号后，其5脚会输出高电平经电阻R1降压限流进入可控硅VS的控制极，于是，可控股VS被触发导通，进而继电器J1得电吸合其两个控制电源输入端和两个常开触点端分别闭合（由于可控硅VS具有自锁性，只要其阳极电源输入不断开、会一直导通保证了收纳充电线5的需要）；由于，继电器J1两个常开触点端分别和电动卷绕装置的电机减速机构M负正两极电源输入端连接，所以此刻电机减速机构M会得电工作其动力输出轴顺时针转动，将充电线5以较慢速度匀速进行收卷。当充电线5刚要收卷完毕，充电插头101后部的筒体102后侧端会将全部三只电源开关SK1、SK2、SK3的前部按钮压住，于是，三只电源开关SK1、SK2、SK3内部触点开路（采用三只电源开关SK1、SK2、SK3的目的，是防止筒体102后侧端万一偏斜、不能压住一只电源开关的前侧按钮），由于，三只电源开关SK1、SK2、SK3串联，并和开关电源A2的3脚、可控硅VS的阳极串联连接，所以任何一只电源开关内部触点开路后，都会导致可控硅VS阳极失电不再导通，进而继电器J1失电不再吸合，那么电机减速机构M也不再得电工作、不再卷绕收纳充电线5。本新型具有一定程度自动化，整体设备外形美观，给骑行者带来了便利，能使用更长的充电线，并提高了充电线及充电插头的使用寿命。图2、3中，NPN三极管Q型号是9013；电阻R、R1阻值是1K；继电器J、J1是DC5V继电器，具有两个控制电源输入端、两个常开触点端、两个常闭触点端（悬空），两个电源输入端；可控硅VS是型号MCR100-1的塑封单向科控股。

以上显示和描述了本新型的主要特征及本新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.新型非机动电动车智能充电桩，包括智能非机动电动车充电桩本体，其特征在于还具有电动卷绕装置、无线接收控制电路、无线发射控制电路；所述充电桩本体的充电插头壳体后侧端有筒体；所述无线发射控制电路包括安装在筒体内的稳压电源、无线发射电路，稳压电源的电源输入两端和充电插头两端分别电性连接，稳压电源的电源输出两端分别和无线发射电路的两个电源输入端电性连接，无线发射发电路的两只按钮分别位于筒体开孔外；所述电动卷绕装置包括电机减速机构、卷绕筒、支撑座、固定板，支撑座、卷绕筒、电机减速机构横向安装在固定板上，电动卷绕装置安装在充电桩本体的外壳内部；所述无线接收控制电路包括开关电源、无线接收电路、多只常闭触点电源开关，开关电源、无线接收电路安装在充电桩本体的外壳内，开关电源的电源输入两端和交流电源分别电性连接，开关电源的第一及第二路电源输出端和无线接收电路的第一路电源输入端、控制电源输入端分别电性连接，多只电源开关电性串联在无线接收电路的信号输入端之间；所述充电桩本体的外壳前部有开孔，多只电源开关环形间隔距离分布安装在开孔侧端，且电源开关的按钮向前高度高于外壳的前端高度；所述无线接收电路的两路电源输出端分别和电动卷绕装置的电机减速机构正负两极、负正两电源输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，电动卷绕装置中，卷绕筒中部横向有中空连接管，连接管一侧端间隔距离紧套有两只绝缘套环，每个绝缘套环的外侧分别紧套有一只环形金属圈，支撑座的中部有轴承，两只金属圈的内侧端各有导线，导线引入连接管内、并从卷绕筒开孔引出和充电桩本体的两根充电线分别连接，充电桩本体的充电线卷绕在卷绕筒上，连接管的一侧端套在支撑座的轴承内圈内，连接管的另一侧端和电机减速机构的动力输出轴连接在一起，在支撑座的侧端有两只滑动接触片，两只滑片分别和充电桩本体外壳内的控制电路电源输出两端电性连接。

3.根据权利要求2所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，电动卷绕装置的两只滑片和两只金属外侧分别电性接触，充电桩本体的外壳前部开孔内一体成型有导向管，充电线从导向管后侧穿入向外壳前外侧端引出，电机减速机构是电机齿轮减速器。

4.根据权利要求1所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，多只电源开关组成的外径小于筒体的外径。

5.根据权利要求1所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，无线发射控制电路的稳压电源是直流转直流电源模块；无线发射电路是无线发射电路模块。

6.根据权利要求1所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，无线接收控制电路的开关电源是交流转直流开关电源模块。

7.根据权利要求1所述的新型非机动电动车智能充电桩，其特征在于，无线接收控制电路的无线接收电路包括无线接收电路模块、电阻、可控硅、NPN三极管、继电器，其间经电路板布线连接，无线接收电路模块的正极电源输入端1脚和第一只继电器正极电源输入端连接，无线接收电路模块的两个输出端和两只电阻一端分别连接，两只电阻另一端分别和NPN三极管基极、可控硅控制极连接，可控硅阴极和第二只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端3脚和第一只继电器负极控制电源输入端、第二只继电器负极电源及负极控制电源输入端连接，两只继电器正极控制电源输入端连接。

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