CN215360979U - 移动式充电桩 - Google Patents

Abstract

一种移动式充电桩，其特征在于包括充电桩本体、横梁、枪盒、第一电机、充电线缆、收卷机构及充电枪，横梁水平方向设置于前述充电桩本体顶部；枪盒相对前述横梁能横向来回移动，中部横向设置有固定套筒；充电线缆，包括前段线缆及与前段线缆连接的后段线缆；前述的前段线缆自前述充电桩本体的轴向腔体向上引出并接入到枪盒内，前述后段线缆位于枪盒内并一端固定于固定套筒上；收卷机构设于前述枪盒内用于收放前述后段线缆；充电枪设于前述后段线缆的端部。以枪盒和必要的充电线缆作为悬空式的移动主体，可实现同一把充电枪在不同车位充电，又从现有的室内停车场结构布局考虑，移动部分的体积大幅度缩小。

Description

移动式充电桩

技术领域

本实用新型涉及一种充电装置，尤其涉及一种应用于新能源车的充电桩。

背景技术

随着对传统汽车碳排放量控制要求不断提高，新能源电动汽车井喷式被推出，但目前电动汽车电池技术，续航里程短、充电时间长，对充电桩依赖程度高，所以公共充电桩需求量急剧上升。目前市面上主要是固定式充电桩，固定式充电桩还可分为立柱式和壁挂式，此类充电桩固定不可移动，只能一个车位对应一个充电桩，因此含有充电桩的车位需要电动汽车专用，如果电动车专用车位多于实际电动汽车数量，电动车专用车位将被闲置，这使得车位本身就比较紧张情况下，车位资源不能得到充分利用；如果电动车专用车位少于实际电动汽车数量，则会出现部分电动汽车无法充到电的情况。而且充完电后如果汽车未能及时驶离，充电桩也将会被闲置。所以这种固定式充电桩很容易造成车位资源、充电资源分配不均，造成资源浪费。

针对固定式充电桩的弊端目前也有人开始研究移动式充电桩方案，查找文献资料得，参见专利号为ZL201720709336.4的中国实用新型专利《一种地下停车场用悬挂式可移动充电桩》(公告号:CN206826428U)；专利号为ZL201920945486.4的中国实用新型专利《一种吊装的移动式升降充电桩》(授权公告号:CN210363437U)。

目前移动式充电桩主要实现形式是把充电桩主体悬挂起来，来移动整个充电桩主体，这种移动式充电桩因为充电桩主体体积大、重量重，对安装空间、悬架强度、安装数量均有特定限制。安装空间：整个充电桩本体体积大小影响到了停产场的层高高度、车位间间距及车位排列方式，不能有效且普遍用于普通停车场；悬架强度：因为需要悬挂整个充电桩本体，重量相对而言比较重，对悬架承重强度有更高要求，相应的势必悬架用材更好、结构体积更大。安装数量：在普通停车场车位间有限的空间里，悬挂大体积、高重量的充电桩本体势必影响可安装数量，这虽然实现了充电桩可移动可灵活分配给不同车位使用，达到覆盖率要求，但当新能源电动车普及率进一步提升后，同一区域停车位出现多辆需要充电的电动车时，因为空间的限制，在原先的停车场设计方案中就无法实现既定需求了。

另外，充电枪通过充电线缆与充电柜连接，充电枪能与车辆的充电插装适配来对车辆的充电，为实现不同距离的充电，往往将充电柜上往往都设有线缆收线装置，以方便充电线缆的延长和收纳。

现在市场上电缆收卷机构结构都是弹簧棘轮机构+电源转换头。弹簧棘轮机构的作用可以通过弹簧势能自动回收电缆。电源转换头的作用是把旋转的电缆转换成中间固定输出电缆。其结构采用铜片与弹片之间的旋转摩擦接触进行电能的传导。它的缺点是转换头在电缆旋转运动时，电能传导，会产生接触不良，信号不稳定，强电会产生火花，不安全。不能在收缩运动时进行电信息与电能的传输，需要等收缩运动停止才可以进行传输。

同时，现有收线装置使用时，存在如下问题，第一，线缆回收长度不好控制，过短的话，导致外露很多线缆；过大的话对充电桩会产生很大的冲击，给操作带来不便；第二，均需要使用者一只手握住充电枪，另一只手去操作收线装置，以便让充电线缆伸长到合适的长度，或者需要两个人协同配合才能完成，同样操作不是很方便，没法单手完成。第三，现有的充电枪与车辆充电插座接触时存在接触不良，连接牢固性差，且操作不便的不足，还存在因接触不良在导致大电流充电时产生高温与火灾的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种安装占用空间小的悬挂移动式充电桩

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种线缆收放期间电传导性良好的移动式充电桩。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种移动式充电桩，其特征在于包括

充电桩本体，呈立柱状设于地面上并中空形成有轴向腔体；

横梁，水平方向设置于前述充电桩本体顶部；

枪盒，相对前述横梁能横向来回移动，中部横向设置有固定套筒；

第一电机，能正反转，设于前述横梁上并通过传动机构驱动前述的枪盒来回移动；

充电线缆，包括前段线缆及与前段线缆连接的后段线缆；前述的前段线缆自前述充电桩本体的轴向腔体向上引出并接入到枪盒内，前述后段线缆位于枪盒内并一端固定于固定套筒上；

收卷机构，设于前述枪盒内用于收放前述后段线缆；以及

充电枪，设于前述后段线缆的端部；

前述的收卷机构包括

卷绕筒，中部套设于前述固定套筒上并能转动地设于枪盒内且具有供一部分后段线缆容置的内腔及供另一部分后段线缆绕制的环形壁，该环形壁具有供后段线缆通过的贯穿孔；

第二电机，设于前述枪盒一侧并具有横向布置的动力输出轴，该动力输出轴与前述的卷绕筒驱动连接并能转动地设置于固定套筒内。

进一步，所述的横梁上设有中空且能弯曲的拖链，所述的前段线缆自前述充电桩本体的轴向腔体向上引出后贯穿设置于该拖链上。

作为优选，所述的传动机构包括主动轮、从动轮及环形皮带，前述的主动轮和从动轮间隔布置，前述的环形皮带绕制于前述主动轮和从动轮外周，所述的第一电机设于主动轮一侧，所述的枪盒连接于环形皮带上并能随环形皮带的转动而能横向移动；所述的横梁上方设有导轨，该导轨平行横梁长度方向设置，所述枪盒顶端设有连接构件，该连接构件的顶部设有适配于前述导轨内的滚轮。

所述的后段线缆至少部分截面为扁平状并两侧一体成型有具有弹性的簧片。可以使后段线缆具有一定的弹性，回缩的时候更加迅速，并且，簧片与后段线缆一体设计，利于枪盒内空间布置。

为使充电线缆有序进出和管理，所述卷绕筒内侧靠近贯穿孔设有弧形的导向板，该导向板上设有正对贯穿孔的导向块，该导向块开设有供后段线缆通过的导向孔。

所述的充电枪上设有能控制第二电机转动的操作钮，该操作钮的信号输出端与控制板连接，手持充电枪握持部的状态下能触碰前述的操作钮。过充电枪上的操作钮来控制电机的转动，进而控制充电线缆的长度，使用者可以单手操作，轻松便捷，充电结束后，一边自动收线，一边完成对充电枪的放置。

进一步，所述的后段线缆上内置信号线，该信号线一端与操作钮连接，另一端与控制板连接。当然也可以采用无线传输控制。

所述的充电枪具有与车辆的充电插座电连接的充电头，所述充电枪内设有第三电机，该第三电机的动力输出端设有主动齿轮，对应地，所述充电枪的头部位于充电头外圈具有转轮，该转轮的后端具有内齿圈，该内齿圈与前述主动齿轮啮合，前述转轮前端内侧具有与充电插座外端的外螺纹配合的内螺纹。充电头与充电插座对接后，启动第二电机，第二电机驱动主动齿轮转动，进而驱动内齿圈连同转轮转动，从而快速完成转轮与充电插座的螺纹连接，确保充电头对接到位。

所述充电头一侧设有位置传感器，所述转轮与充电插座接触后触发位置传感器，该位置传感器发送信号给控制板，控制板控制第三电机启动以使转轮与充电插座对接螺纹旋合。充电枪与充电插座接触更加稳定，防止在充电过程中因为触碰或者其他意外原因导致接触不良产生火灾。

所述充电枪头部设有与控制板连接的温度传感器，充电过程中充电头超过设定温度，控制板控制第三电机反转以使转轮与充电插座松脱。一旦温升太高，控制板立马发生指令，第三电机反转，以使转轮与充电插座快速松脱，确保两者断开。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：以枪盒和必要的充电线缆作为悬空式的移动主体，可实现同一把充电枪在不同车位充电，又从现有的室内停车场结构布局考虑，移动部分的体积大幅度缩小，重量大幅度降低，可实现一个充电桩带动一个或多个充电枪，进而满足多个车位同时充电需求。

卷绕筒的内腔的增大，用于存放充电线缆，同时将充电线缆一端固定于固定套筒上，特制的收卷机构保证了电传导的稳定性和可靠性，杜绝了因导电接触不良引起的安全事故发生。

附图说明

图1为实施例1结构示意图。

图2为图1中A部放大图。

图3为图1中B部放大图。

图4为图2中主动轮和第一电机分解图。

图5为图3的结构分解图。

图6为图5中枪盒的反面放大图。

图7为图6中枪盒去除后的结构示意图。

图8为图7中卷绕筒另一视角放大图。

图9为第二段截面剖视图。

图10为实施例1中控制原理图。

图11为实施例2充电枪剖视图。

图12为实施例2的控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～图5所示，本实施例1中的移动式充电桩包括充电桩本体1a、横梁3a、枪盒2a、第一电机5a、充电线缆、收卷机构及充电枪3。

充电桩本体1a呈立柱状设于地面上靠近车位10a设置，充电桩本体1a中空形成有轴向腔体侧面具有操控显示屏11a，可以供使用者操控；横梁3a水平方向设置于充电桩本体1a顶部；枪盒2a用于放置充电枪，相对横梁3a能横向来回移动，枪盒2a中部横向设置有固定套筒43；第一电机5a能正反转，设于横梁3a上并通过传动机构驱动枪盒2a来回移动。

充电线缆包括前段线缆2a及与前段线缆2a连接的后段线缆2；前段线缆2a自充电桩本体1a的轴向腔体向上引出并接入到枪盒2a内，后段线缆2位于枪盒2a内并一端固定于固定套筒43上；充电枪3设于后段线缆2的端部。

结合图3和图5所示，横梁3a上设有中空且能弯曲的拖链41a，前段线缆2a自充电桩本体1a的轴向腔体向上引出后贯穿设置于该拖链41a上。拖链41a又称履带，市场上可以购得，拖链41a可以保护前段线缆2a。

结合图6和图7所示，收卷机构设于枪盒2a内用于收放后段线缆2；本实施例中的收卷机构包括卷绕筒4和第二电机5，卷绕筒4中部套设于固定套筒43上并能转动地设于枪盒2a内且具有供一部分后段线缆2容置的内腔41及供另一部分后段线缆2绕制的环形壁42，该环形壁42具有供后段线缆2通过的贯穿孔46；第二电机5设于枪盒2a一侧并具有横向布置的动力输出轴51，该动力输出轴51与卷绕筒4驱动连接并能转动地设置于固定套筒43内。

结合图4和图5所示，本实施例中的传动机构包括主动轮51a、从动轮53a及环形皮带52a，主动轮51a和从动轮53a设于支架54a上。主动轮51a和从动轮53a间隔布置，环形皮带52a绕制于主动轮51a和从动轮53a外周，第一电机5a设于主动轮51a一侧，枪盒2a通过连接件62a连接于环形皮带52a上并能随环形皮带52a的转动而能横向移动；横梁3a上方设有导轨31a，该导轨31a平行横梁3a长度方向设置，枪盒2a顶端设有连接构件6a，该连接构件6a的顶部设有适配于导轨31a内的滚轮61a。

后段线缆2包括第一段21及与第一段21连接的第二段22，第二段22内置信号线321，该信号线321一端与操作钮32连接，另一端与控制板10连接。结合图9所示，第二段22截面为扁平状并两侧一体成型有具有弹性的簧片221，内腔41用于容置第二段22，环形壁42则用于第一段21绕制

结合图8所示，卷绕筒4内侧靠近贯穿孔46设有弧形的导向板45，该导向板45上设有正对贯穿孔46的导向块44，该导向块44开设有供后段线缆2通过的导向孔。

结合图10所示，充电枪3上设有能控制第二电机5转动的操作钮32，该操作钮32的信号输出端与控制板10连接，手持充电枪握持部31的状态下能触碰操作钮32。

实施例2，结合图11和图12所示，充电枪3具有与车辆的充电插座8电连接的充电头33，充电枪3内设有第三电机6，该第三电机6的动力输出端设有主动齿轮61，对应地，充电枪3的头部位于充电头33外圈具有转轮7，该转轮7的后端具有内齿圈71，该内齿圈71与主动齿轮61啮合，转轮7前端内侧具有与充电插座8外端的外螺纹81配合的内螺纹72。

充电头33一侧设有位置传感器35，转轮7与充电插座8接触后触发位置传感器35，该位置传感器35发送信号给控制板10，控制板10控制第三电机6启动以使转轮7与充电插座8对接螺纹旋合。充电枪与充电插座接触更加稳定，防止在充电过程中因为触碰或者其他意外原因导致接触不良产生火灾。

充电枪3头部设有与控制板10连接的温度传感器34，充电过程中充电头33超过设定温度，控制板10控制第三电机6反转以使转轮7与充电插座8松脱。一旦发生意外温升太高，控制板立马发生指令，第三电机反转，以使转轮与充电插座快速松脱，确保两者断开，降低风险。

充电头与充电插座对接后，触发位置传感器35，启动第三电机，第三电机驱动主动齿轮转动，进而驱动内齿圈连同转轮转动，从而快速完成转轮与充电插座的螺纹连接，确保充电头对接到位。

本实施例其他结构参考实施例1。

Claims (10)

1.一种移动式充电桩，其特征在于包括

充电桩本体(1a)，呈立柱状设于地面上并中空形成有轴向腔体；

横梁(3a)，水平方向设置于前述充电桩本体(1a)顶部；

枪盒(2a)，相对前述横梁(3a)能横向来回移动，中部横向设置有固定套筒(43)；

第一电机(5a)，能正反转，设于前述横梁(3a)上并通过传动机构驱动前述的枪盒(2a)来回移动；

充电线缆，包括前段线缆与前段线缆连接的后段线缆(2)；前述的前段线缆自前述充电桩本体(1a)的轴向腔体向上引出并接入到枪盒(2a)内，前述后段线缆(2)位于枪盒(2a)内并一端固定于固定套筒(43)上；

充电枪(3)，设于前述后段线缆(2)的端部；以及

收卷机构，设于前述枪盒(2a)内用于收放前述后段线缆(2)；

前述的收卷机构包括

卷绕筒(4)，中部套设于前述固定套筒(43)上并能转动地设于枪盒(2a)内且具有供一部分后段线缆(2)容置的内腔(41)及供另一部分后段线缆(2)绕制的环形壁(42)，该环形壁(42)具有供后段线缆(2)通过的贯穿孔(46)；

第二电机(5)，设于前述枪盒(2a)一侧并具有横向布置的动力输出轴(51)，该动力输出轴(51)与前述的卷绕筒(4)驱动连接并能转动地设置于固定套筒(43)内。

2.根据权利要求1所述的移动式充电桩，其特征在于所述的横梁(3a)上设有中空且能弯曲的拖链(41a)，所述的前段线缆自前述充电桩本体(1a)的轴向腔体向上引出后贯穿设置于该拖链(41a)上。

3.根据权利要求1所述的移动式充电桩，其特征在于所述的传动机构包括主动轮(51a)、从动轮(53a)及环形皮带(52a)，前述的主动轮(51a)和从动轮(53a)间隔布置，前述的环形皮带(52a)绕制于前述主动轮(51a)和从动轮(53a)外周，所述的第一电机(5a)设于主动轮(51a)一侧，所述的枪盒(2a)连接于环形皮带(52a)上并能随环形皮带(52a)的转动而能横向移动；所述的横梁(3a)上方设有导轨(31a)，该导轨(31a)平行横梁(3a)长度方向设置，所述枪盒(2a)顶端设有连接构件(6a)，该连接构件(6a)的顶部设有适配于前述导轨(31a)内的滚轮(61a)。

4.根据权利要求1所述的移动式充电桩，其特征在于所述的后段线缆(2)至少部分截面为扁平状并两侧一体成型有具有弹性的簧片(221)。

5.根据权利要求1所述的移动式充电桩，其特征在于所述卷绕筒(4)内侧靠近贯穿孔(46)设有弧形的导向板(45)，该导向板(45)上设有正对贯穿孔(46)的导向块(44)，该导向块(44)开设有供后段线缆(2)通过的导向孔。

6.根据权利要求1所述的移动式充电桩，其特征在于所述的充电枪(3)上设有能控制第二电机(5)转动的操作钮(32)，该操作钮(32)的信号输出端与控制板(10)连接，手持充电枪握持部(31)的状态下能触碰前述的操作钮(32)。

7.根据权利要求6所述的移动式充电桩，其特征在于所述的后段线缆(2)上内置信号线(321)，该信号线(321)一端与操作钮(32)连接，另一端与控制板(10)连接。

8.根据权利要求6所述的移动式充电桩，其特征在于所述的充电枪(3)具有与车辆的充电插座(8)电连接的充电头(33)，所述充电枪(3)内设有第三电机(6)，该第三电机(6)的动力输出端设有主动齿轮(61)，对应地，所述充电枪(3)的头部位于充电头(33)外圈具有转轮(7)，该转轮(7)的后端具有内齿圈(71)，该内齿圈(71)与前述主动齿轮(61)啮合，前述转轮(7)前端内侧具有与充电插座(8)外端的外螺纹(81)配合的内螺纹(72)。

9.根据权利要求8所述的移动式充电桩，其特征在于所述充电头(33)一侧设有位置传感器(35)，所述转轮(7)与充电插座(8)接触后触发位置传感器(35)，该位置传感器(35)发送信号给控制板(10)，控制板(10)控制第三电机(6)启动以使转轮(7)与充电插座(8)对接螺纹旋合。

10.根据权利要求8所述的移动式充电桩，其特征在于所述充电枪(3)头部设有与控制板(10)连接的温度传感器(34)，充电过程中充电头(33)超过设定温度，控制板(10)控制第三电机(6)反转以使转轮(7)与充电插座(8)松脱。

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