CN217239295U - 一种切换开关及充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种切换开关及充电系统，切换开关包括壳体、输出端子、多组输入端子、多个开关组件、凸轮及驱动件。开关组件包括安装架和凸轮从动件。安装架活动安装在壳体内。安装架上设有与多组输入端子、输出端子相对的触点对。多个开关组件的凸轮从动件压合在凸轮的凸轮面上。凸轮从动件从与凸轮的等径段接触切换至与变径段接触，带动触点对朝靠近输入端子和输出端子方向移动，将两者连接。一个凸轮从动件从与凸轮变径段接触切换至与等径段接触，带动触点对朝远离输入端子和输出端子方向移动，将两者断开。驱动件带动凸轮转动，切换不同开关组件的凸轮从动件与凸轮的变径段接触，以切换不同的输入端子与输出端子连接。

Description

一种切换开关及充电系统

技术领域

本申请涉及充电系统领域，尤其涉及一种切换开关及充电系统。

背景技术

在新能源充电系统中，需要用到3组或3组以上的开关器件来对充电系统的多路充电输出电路进行通断控制，以便提高新能源充电系统整体的功率密度。但是，现有的一些开关器件为手动控制，多组开关需要配合使用，存在占用空间大、控制复杂的问题。

实用新型内容

本申请提供一种切换开关及充电系统，解决了现有新能源充电系统需要使用多组开关器件不仅占用空间大且控制也较复杂的问题。

第一方面，本申请提供一种切换开关，包括壳体、输出端子、多组输入端子、多个开关组件、凸轮及驱动件。其中，输出端子的一部分设置在壳体内，输出端子的另一部分设置在壳体外。输出端子可以包括正极输出端子和负极输出端子。每组输入端子的一部分设置在壳体内，每组输入端子的另一部分设置在壳体外。每组输入端子可以包括正极输入端子和负极输入端子。

每个开关组件包括安装架，安装架可以活动安装在壳体内。安装架上设有触点对，该触点对的两个触点相互连接，触点对中的两个触点对分别与输入端子、输出端子相对设置。多个开关组件中触点对分别与多组输入端子上位于壳体内的部分相对设置，多个开关组件中触点对与输出端子上位于壳体内的部分相对设置。开关组件还包括凸轮从动件，凸轮从动件与安装架连接。多个开关组件中凸轮从动件均压合在凸轮的凸轮面上。多个开关组件中至少三个的凸轮从动件分别压合在凸轮的凸轮面上沿周向的不同位置。凸轮的凸轮面包括相互连接的等径段和变径段。一个凸轮从动件从与凸轮的等径段接触切换至与变径段接触，可以带动对应的安装架(对应的安装架是指与凸轮从动件连接的安装架)上的触点对朝靠近输入端子和输出端子的方向移动，以将对应的输入端子与输出端子(对应的输入端子与输出端子是指与上述安装架上触点对相对设置的输入端子和输出端子)连接。

上述驱动件设置在壳体内。该驱动件与凸轮传动连接。因此，驱动件通过带动凸轮转动，可以切换不同开关组件的凸轮从动件分别与凸轮的变径段接触。从而，切换不同的输入端子与输出端子连接。

在新能源充电系统中，若采用3组或3组以上的手动开关对充电系统进行充电输出功率切换控制，手动开关的结构复杂，且多个手动开关占用空间大、控制也较复杂。而使用本申请实施例的切换开关，由于切换开关的壳体中集成有多组输入端子和输出端子，所以，直接采用一个切换开关即可对充电系统的充电输出功率进行切换。具体地，当将本申请实施例的切换开关应用于新能源充电系统中时，多组输入端子与充电系统中多个变换器的输出端连接，输出端子与充电系统中的充电枪连接。驱动件可以驱动凸轮转动。在驱动件转动过程中，可以切换不同开关组件的凸轮从动件分别与凸轮的变径段接触。在凸轮从动件从凸轮的等径段切换至变径段时，可以带动对应的安装架上的触点对移动，并分别与对应的输入端子和输出端子连接。由于不同的输入端子连接新能源充电系统中不同的变换器。所以，上述切换开关多次执行上述切换操作后，可以实现充电系统多种输出功率的电路自动切换。从而，可以给与充电枪连接的新能源汽车提供不同功率的电源。基于以上，本申请实施例的切换开关能够通过驱动件、凸轮和多个开关组件中的凸轮从动件的连接配合和传动配合，即可实现新能源充电系统的三种或三种以上充电输出功率的切换，控制较简单，结构也较紧凑。并且，在同一个切换开关中，集成有输出端子和多组输入端子，切换开关中壳体内的空间利用率相对较高，切换开关占用的空间小。

此外，上述安装架上的触点为动触点。上述正极输入端子、负极输入端子、正极输出端子和负极输出端子均可以为触片结构。并且，在触片上与安装架上触点相对的位置也设置触点。该触点为静触点。静触点和动触点的制作材料可以与正极输入端子、负极输入端子、正极输出端子和负极输出端子的制作材料不同。例如，静触点和动触点可以均采用银镍合金、银镉合金或纯银等成本较高、导电性能非常好的材料，而正极输入端子、负极输入端子、正极输出端子和负极输出端子可以采用黄铜、铍青铜或红铜等成本较低、导电性能较好的材料，有利于在保证切换开关的开关性能的基础上，降低切换开关的制作成本。

并且，上述切换开关所具有的档位数量可以根据实际充电系统的电路需要进行设计。在一种实施例中，切换开关的档位设计有1个空挡和N(N≥3)个操作档位。空挡是指多个开关组件中的凸轮从动件均与凸轮的等径段接触。从而，切换开关内的所有正极输入端子与正极输出端子、所有负极输入端子与负极输出端子均不连接。切换开关切换至操作档位是指至少一个开关组件中的凸轮从动件与凸轮的变径段接触。从而，切换开关内的至少一个正极输入端子与正极输出端子、至少一个负极输入端子与负极输出端子均连接。

在一些实施例中，该开关组件的总数和凸轮从动件的总数均可以为N个。在驱动件转动一周的过程中，N-1次每转动角度α可以切换一个凸轮从动件与凸轮的变径段接触。即切换开关N-1次转动角度α实现一个操作档位切换。1次转动角度β切换一个凸轮从动件与凸轮的变径段接触。即切换开关还有一次转动角度β才可以实现操作档位的切换。其中，角度α满足：α＝360°/(N+1)。角度β满足：β＝2×[360°/(N+1)]。即β＝2α。从而，实现了切换开关具有N个操作档位。并且，在切换开关需要转动角度β才可以切换至下一个操作档位时，由于β＝2α，在驱动件先转动角度α，可以看作为切换开关处于空挡。因此，该切换开关还具有一个空挡。该切换开关可以适用于需要切换N个充电输出功率电路的应用场景且安全性较好。

并且，上述安装架上的触点对与输入端子的相对方向和安装架上的触点对与输出端子的相对方向相同，以便于安装架移动同时将输入端子与输出端子连接。

在本申请的一些实施方式中，上述凸轮从动件可以为传动杆，凸轮从动件的结构较简单。

在一些实施例中，上述凸轮从动件可以直接与安装架连接。在凸轮从动件从与凸轮的等径段接触切换至与凸轮的变径段接触时，凸轮从动件的移动方向和开关组件中触点对与输出端子的相对方向一致。所以，凸轮从动件移动可以直接带动开关组件中触点对与输入端子、输出端子对应连接。

在另一些实施例中，上述凸轮从动件的侧面上设有导向斜面，导向斜面沿输出端子与安装架的触点对的相对方向延伸。开关组件还包括连接杆，连接杆的一端与安装架连接，连接杆的另一端抵靠在凸轮从动件的导向斜面上。凸轮从动件从与凸轮的等径段接触切换至与凸轮的变径段接触，可以带动连接杆在导向斜面上沿第一方向移动，以带动安装架上的触点对朝靠近输入端子和输出端子的方向移动。凸轮从动件从与凸轮的变径段接触切换至与凸轮的等径段接触，带动连接杆在导向斜面上沿第二方向移动，以带动安装架上的触点对朝远离输入端子和输出端子的方向移动。其中，第一方向与第二方向相反。

对于切换开关的多个开关组件中触点对分别与多组输入端子、以及多个开关组件中触点对与输出端子也均沿同一方向相对设置，在一些实施例中，安装架与凸轮从动件的传动方案为上述两种实施例相结合的方案。例如，凸轮位于一个开关组件的安装架内。该开关组件的凸轮从动件可以与安装架直接连接。而剩余一些开关组件均包括连接杆，连接杆的一端与安装架连接，连接杆的另一端抵靠在凸轮从动件的导向斜面上。切换开关通过引入连接杆，改变凸轮从动件带动安装架的移动方向，可以使得多个开关组件中的安装架沿同一方向移动。从而，安装架上的触点对将输入端子、输出端子连接。

在一些实施例中，多个开关组件中的触点对分别位于输出端子、多组输入端子的上方。连接杆位于凸轮从动件的上方，凸轮从动件上的导向斜面向下倾斜。上述凸轮的变径段为平面。凸轮的变径段朝凸轮的内侧凹陷。当驱动件转动至一个操作档位时，对应的凸轮从动件可以从等径段进入变径段，连接杆沿导向斜面向下(即第一方向为沿导向斜面的延伸方向向下的方向)移动，带动安装架上的触点对向下移动将输入端子与输出端子连接。当驱动件朝另一操作档位转动时，该凸轮从动件可以从变径段回到等径段，连接杆沿导向斜面向上(即第二方向为沿导向斜面的延伸方向向上的方向) 移动，带动安装架上的触点对向上移动，输入端子与输出端子断开。凸轮从动件与凸轮的凸轮面的运动配合过程较平稳。

基于以上，在一些实施例中，上述档位凹槽的变径段上设有凹槽，该凹槽用于与凸轮从动件接触。该凸轮从动件可以抵靠在变径段的凹槽内，使得凸轮从动件与凸轮的连接较可靠，从而切换开关在任一个操作档位的稳定性均较好。切换开关档位切换准确性好。

在一些实施例中，上述至少一组的开关组件还包括第一弹性件，第一弹性件与壳体的内壁、凸轮从动件连接。例如，第一弹性件为弹簧。第一弹性件可以给凸轮从动件施加压紧在凸轮的凸轮面上的压紧力，使得凸轮从动件与凸轮的传动配合可靠性较高。

同理，在一些实施例中，上述至少一组的开关组件还包括第二弹性件，第二弹性件分别与壳体的内壁、安装架连接。例如，第二弹性件为弹簧。第二弹性件通过安装架给连接杆施加压紧在凸轮从动件的导向斜面上的压紧力，使得连接杆与凸轮从动件的导向斜面连接较可靠。

并且，在一些实施例中，上述切换开关还包括导向挡块，导向挡块可以安装在壳体内。并且，在导向挡块内开设有第一导向孔。该第一导向孔沿凸轮从动件的延伸方向延伸。凸轮从动件可移动安装在第一导向孔内。第一导向孔可以对凸轮从动件的运动进行导向，使得凸轮从动件的运动更平稳。

基于以上，上述导向挡块上还可以开设第二导向孔，第二导向孔沿连接杆的运动方向延伸。连接杆可移动安装在第二导向孔内。第二导向孔可以对连接杆的运动进行导向，使得连接杆的运动更平稳。

在本申请的一些实施例中，多个开关组件中的安装架沿第三方向依次排布。多个开关组件的凸轮从动杆也沿第三方向延伸。上述壳体可以相应制作为长度方向为第三方向的长条形结构。凸轮从动杆的延伸方向和安装架的分布方向与壳体的长度方向一致，有效利用了壳体内的空间，壳体内的多个开关组件可以直排、且高密分布，有利于实现切换开关的小型化设计。

需要说明的是，上述驱动件的位置可以有多种。在一些实施例中，驱动件可以位于凸轮所在的安装架外，驱动件的输出轴穿设在安装架内。并且，驱动件的输出轴与凸轮的安装轴传动连接。多个开关组件中的安装架的形状和大小均相同。在另一些实施例中，驱动件可以位于凸轮所在的安装架内，将该安装架内的容纳腔设计的较大，而其他安装架可以均设计为较小的尺寸。

第二方面，本申请实施例提供一种充电系统，该充电系统包括多个变换器、充电枪及上述实施例所述的切换开关。该切换开关能够将多个变换器分别与充电枪连接或断开。由于本申请实施例的充电系统中的切换开关与上述实施例所述的切换开关结构相同，两者能够解决相同的技术问题，获得相同的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

为了说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例充电系统的结构示意图；

图2为本申请实施例切换开关的立体结构示意图；

图3为本申请实施例切换开关的开关组件的结构示意图；

图4为本申请实施例切换开关的壳体打开顶盖和一个侧板的结构示意图；

图5为本申请实施例切换开关的部分壳体的结构示意图；

图6为本申请实施例切换开关的壳体内各个部件的组装结构示意图；

图7为本申请实施例切换开关中部分壳体、导向挡块及挡位凸轮的结构示意图；

图8为本申请实施例切换开关中导向挡块的立体结构示意图；

图9为本申请实施例切换开关中导向挡块的俯视图；

图10为图9的A-A截面示意图；

图11为本申请实施例切换开关中驱动件和一个开关组件的组装结构示意图；

图12为本申请实施例切换开关中的壳体打开顶盖的结构示意图；

图13为本申请实施例切换开关中凸轮的结构示意图。

附图标号：

100-充电系统，10-变换器，20-充电枪，30-切换开关，1-壳体，11-导向挡块，101-第一容置孔，102-第一导向孔，103-第二导向孔，104-第二容置孔，2-输出端子，21-正极输出端子，22-负极输出端子，O-静触点，3-输入端子，31-正极输入端子，32-负极输入端子，4-开关组件，41-安装架，42-触点对，42a-第一触点对，421a-第一触点，422a-第二触点，42b-第二触点对，421b-第三触点，422b-第四触点，43-凸轮从动件，431-导向斜面，44/44a-连接杆，45-第一弹性件，46/46a-第二弹性件，5-凸轮，50-凸轮面，51-等径段，52-变径段，521-凹槽，6-驱动件。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是

本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“安装”、“连接”、“相连”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体地连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接，也可以是两个元件内部的连通。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/ 或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

本申请实施例提供一种充电系统，该充电系统可以应用于新能源汽车或其他需要多种充电输出功率的场景。以下该充电系统应用于新能源汽车为例进行说明。参照图1，本申请实施例的充电系统100包括多个变换器10、充电枪20及切换开关30。

其中，多个变换器10与切换开关30的输入端连接。从而，充电系统100可以用于提供电能。该变换器10可以为直流变换器、整流器，也可以是直流变压器，本申请实施例对此不做具体限定。为满足不同充电功率需求的新能源汽车，该充电系统100 中的变换器10可以为三个，也可以为三个以上。示例的，图1中示出的充电系统100 中包括3个变换器10。

上述充电系统100中的充电枪20可以与新能源汽车的充电口连接，从而给新能源汽车进行充电。该充电系统100中的充电枪20可以为一个，也可以为两个或两个以上。示例的，图1中的充电系统100仅包括一个充电枪20，在同一时间只可以给一个新能源汽车进行充电。而具有两个充电枪20的充电系统100可以给两个新能源汽车同时充电。

上述切换开关30可以将多个变换器10分别与充电枪20连接或断开。切换开关 30切换不同的变换器10与充电枪20连接，可以输出不同的充电功率，以满足不同新能源汽车的充电需求。

若上述切换开关30可以包括多个手动开关。由于手动开关内部包括操作机构、触点(静触点和动触点)、保护装置及灭弧装置等组成。其中，操作机构包括线圈、磁铁、动作机械结构及手柄等。手动开关的触点可以通过手动操作手柄，动作机械机构联动将触点合闸。在手动开关所在的电路出现过热、过载或短路时，手动开关中与主电路串联的线圈就会将产生较强的电磁吸力，磁铁中的衔铁被吸引，以使动作机械机构带动触点动作，将触点断开。每个手动开关内部结构复杂，体积较大，导致切换开关30的占用空间也较大。并且，上述充电系统100在进行充电功率切换控制时，切换开关30中的多个手动开关需要相互配合使用，控制较复杂。

因此，为了解决上述问题，本申请实施例提供一种能够实现多组触点自动切换的切换开关30。如图2和图3所示，该切换开关30包括壳体1、输出端子(功能与上述的输入端相同)2、多组输入端子(功能与上述的输出端相同)3、多个开关组件4、凸轮5及驱动件6。

图4为本申请实施例切换开关打开壳体的顶板的一侧侧板的结构示意图。图5为本申请实施例切换开关中部分壳体的结构示意图。其中，如图4和图5所示，输出端子2的一部分位于壳体1外。输出端子2位于壳体1外的部分用于连接充电枪20的输入线。输出端子2的另一部分穿设(穿设是指穿过并设置)在壳体1内。输出端子 2位于壳体1内的部分用于与输入端子3电连接。切换开关30中输出端子2的组数可以为一组，也可以为两组或两组以上，具体可以根据实际充电枪20的数量设计需要进行选择。

继续参照图4，输入端子3的一部分位于壳体1外。输入端子3位于壳体1外的部分用于连接变换器10的输出线路。输入端子3的另一部分穿设在壳体1内。输入端子3位于壳体1内的部分用于与输出端子2电连接。切换开关30中输入端子3的组数可以为三组或三组以上，具体可以根据实际变换器10的输出电路设计需要进行选择。

图6为本申请实施例切换开关去除壳体的结构示意图。上述开关组件4包括如图 6所示的安装架41，该安装架41活动安装在壳体1内。安装架41上设有如图6所示的触点对42，该触点对42中的两个触点相互连接。其中，安装架41和触点对42可以一体成形制作，以减少组装步骤。一个开关组件4的触点对42中的两个触点分别与输入端子3上位于壳体1内的部分、输出端子2上位于壳体1内的部分相对设置。触点对42中的两个触点用于将输入端子3与输出端子2连接。从而，多个开关组件4 的触点对42分别与多组输入端子3上位于壳体1内的部分相对设置，多个开关组件4 的触点对42与输出端子2上位于壳体1内的部分相对设置。

需要说明的是，继续参照图6，输出端子2可以包括正极输出端子21和负极输出端子22，正极输出端子21的一部分、负极输出端子22的一部分均穿设在壳体1内。对应地，每组输入端子3可以包括正极输入端子31和负极输入端子32，正极输入端子31的一部分、负极输入端子32的一部分均穿设在壳体1内。安装架41上的触点对42可以包括两对或两对以上。安装架41上一对触点对42的两个触点分别与正极输入端子31、正极输出端子21相对设置。该触点对42中的两个触点用于将正极输出端子21与一组输入端子3中的正极输入端子31连接。安装架41上另一对触点42对的两个触点分别与负极输入端子32、负极输出端子22相对设置。该触点对42中的两个触点用于将负极输出端子22与一组输入端子3中的负极输入端子32连接。

示例的，图6中切换开关30包括1组输出端子2和5组输入端子3(图中仅标出了部分输入端子3)。其中，输出端子2包括正极输出端子21和负极输出端子22，正极输出端子21和负极输出端子22均为长条形触片结构。每组输入端子3包括正极输入端子31和负极输入端子32，正极输入端子31和负极输入端子32也可以均为长条形触片结构。并且在上述正极输出端子21、负极输出端子22、正极输入端子31和负极输入端子32上与安装架41上触点对42相对的位置也设置触点，该触点为静触点O。而上述安装架41上的触点为动触点。静触点O和动触点的制作材料可以与正极输入端子31、负极输入端子32、正极输出端子21和负极输出端子22的制作材料不同。例如，静触点O和动触点可以均采用银镍合金、银镉合金或纯银等成本较高、导电性能非常好的材料。而正极输入端子31、负极输入端子32、正极输出端子21和负极输出端子22可以采用黄铜、铍青铜或红铜等成本较低、导电性能较好的材料，有利于在保证切换开关30的开关性能的基础上，降低切换开关30的制作成本。

并且，如图6所示，切换开关30还包括5个开关组件4(图中仅标出了部分开关组件4)。每个开关组件4的安装架41上设有两对触点对42，两对触点对42分别为第一触点对42a和第二触点对42b。第一触点对42a由第一触点421a和第二触点422a 组成。第二触点对42b由第三触点421b和第四触点422b组成。5个开关组件4中的第一触点421a均与正极输出端子21相对设置。5个开关组件4中的第二触点422a分别与5组输入端子3中的正极输入端子31相对设置。5个开关组件4中的第三触点 421b均为负极输出端子22相对设置。5个开关组件4中的第四触点422b分别与5组输入端子3中的负极输入端子32相对设置。

为实现多组输入端子3与输出端子2的连接，本申请实施例切换开关30中开关组件4还包括如图3所示的凸轮从动件43，凸轮从动件43与安装架41连接。多个开关组件4中的凸轮从动件43分别压合在凸轮5的凸轮面50上。多个开关组件4中至少三个的凸轮从动件43分别压合在凸轮5的凸轮面50上沿周向的不同位置。凸轮5 的凸轮面50包括相互连接的等径段51和变径段52。一个凸轮从动件43从与凸轮5 的等径段51接触切换至与凸轮5的变径段52接触，可以带动对应的安装架41(对应的安装架41是指与凸轮从动件43连接的安装架41)上的触点对42朝靠近输入端子 3和输出端子2的方向移动，以将该输入端子3与输出端子2连接。

并且，驱动件6设置在壳体1内。凸轮5与驱动件6传动连接。驱动件6带动凸轮5转动，可以切换不同凸轮从动件43与凸轮5的变径段52的接触，以切换不同的输入端子3与输出端子2连接。并且，由于多个开关组件4中至少三个的凸轮从动件 43分别压合在凸轮5的凸轮面50上沿周向的不同位置，所以，驱动件6带动凸轮5 转动，可以至少三次切换不同的凸轮从动件43分别压合在凸轮5的凸轮面50上。每切换一个凸轮从动件43与凸轮5的变径段52接触，可以实现充电系统100切换输出不同的充电功率。上述每一次切换过程为切换开关30实现一次操作档位的切换。从而，实现了具有多个操作档位的切换开关30设计，能够在充电系统100中输出不同功率的电源。

因此，相较于使用多组手动开关来切换充电系统100输出不同的充电功率，本申请实施例的切换开关30可以通过驱动件6、凸轮5和多个开关组件4中的凸轮从动件 43的连接配合和传动配合，即可实现充电系统100的多种充电输出功率的切换，控制较简单，结构也较紧凑。并且，在同一个切换开关30中，集成有输出端子2和多组输入端子3，切换开关30的结构设计空间利用率相对较高，占用空间小。从而，解决了上述通过多个手动开关相互配合来输出不同的充电功率，结构复杂，手动开关内部结构复杂，体积较大以及占用空间也较大的问题。

需要说明的是，上述安装架41上的触点对42与输入端子3的相对方向和安装架 41上的触点对42与输出端子2相对方向相同，触点对42与输入端子3的距离和触点对42与输出端子2的距离相同。从而，凸轮从动件43可以带动安装架41朝安装架 41上的触点对42与输出端子2相对方向移动，使得安装架41上的触点对42可以同时与输入端子3、输出端子2连接。

在一些充电系统中，所需使用的切换开关30具有N个操作档位和1个空挡。其中，N≥3。每个操作档位是指驱动件6驱动凸轮5转动，使得一个(或多个)凸轮从动件43从凸轮5的等径段51切换为与凸轮5的变径段52接触。从而，切换开关30 内的一个(或多个)正极输入端子31与正极输出端子21、切换开关30内的一个(或多个)负极输入端子32与负极输出端子22均连接。空挡是指驱动件6驱动凸轮5转动，使得多个凸轮从动件43均与凸轮5的等径段51接触。切换开关30内的所有正极输入端子31与正极输出端子21、所有负极输入端子32与负极输出端子22均不连接。切换开关30设定有空挡，可以实现切换开关30中多个触点常开的目的。在不需充电时，切换开关30切换至空挡，可以将变换器10与充电枪20断开，使得充电枪 20不会带电，安全性更高。

为实现上述切换开关30具有N个操作档位和1个空挡，该切换开关30可以包括 N个凸轮从动件43。N个凸轮从动件43在凸轮上的抵靠位置与凸轮的圆心连接形成的N个圆心角。其中，N-1个圆心角的角度为α。角度α满足：α＝360°/(N+1)。剩余一个圆心角的角度为β。β＝2×[360°/(N+1)]。

所以，在驱动件6转动一周的过程中，N-1次每转动角度α切换一个凸轮从动件 43与凸轮5的变径段52接触。1次转动角度β切换一个凸轮从动件43与凸轮5的变径段52接触。从而，实现了切换开关30具有N个操作档位。并且，在切换开关30 需要转动角度β才可以切换至下一个操作档位时，由于β＝2α，在驱动件6先转动角度α后，可以看作为切换开关30切换至空挡。在驱动件6再转动角度α后，切换至下一操作档位。因此，实现了切换开关30还具有一个空挡。

即对于相邻两个操作档位，所需驱动件6的转动角度的差值为角度α。而对于切换开关30中与空挡相邻的两个操作档位，这两个操作档位所需驱动件6的转动角度的差值为角度β。该切换开关30每转动角度α，即可切换一个档位(该档位可以为操作档位，也可以为空挡)。该切换开关30可以适用于需要切换N个充电输出功率电路的应用场景且安全性较好。

示例的，如图3和图4所示，切换开关30中开关组件4和凸轮从动件43均为5 个，凸轮5为1个。5个凸轮从动件43在凸轮5的凸轮面50上间隔分布。并且，5 个凸轮从动件43在凸轮5上的抵靠位置与凸轮5的圆心连接形成的5个圆心角。其中，4个圆心角的角度α满足：α＝360°/(5+1)＝60°。1个圆心角的角度β满足：β＝2 ×[360°/(5+1)]＝120°。该切换开关30具有5个操作档位和一个空挡。相邻两个操作档位对应的驱动件6的转动角度的差值为α。对于切换开关30中与空挡相邻的两个操作档位，这两个操作档位所需驱动件6的转动角度的差值为β。该切换开关30每转动60°，即可切换一个档位。

当然，在另一些充电系统中，所需使用的切换开关30可以具有3个操作档位和1 个空挡。相邻两个操作档位对应的驱动件6的转动角度的差值α满足：α＝360°

/(3+1)＝90°。对于与切换开关30的空挡相邻的两个操作档位，这两个操作档位所需驱动件6的转动角度的差值β满足：β＝2×[360°/(3+1)]＝180°。

上述切换开关30中相邻两个档位的间隔角度均相同，设计时较方便，也便于相关结构部件(凸轮和凸轮从动件43)的组装。可以理解的是，切换开关30的多个档位中相邻两个档位的间隔角度也可以不同。具体可以根据实际需要进行选择。

以上是对不同切换开关30的档位进行举例说明，本申请实施例中的切换开关30的档位数量还可以为其他方案，此处不再进行穷举。

基于切换开关30的档位设计，切换开关30中的驱动件6可以为步进电机。切换开关30中不同的档位对应步进电机旋转不同的步数，从而控制步进电机的旋转角度。切换开关30的档位切换准确，且控制较简单。

而上述凸轮从动件43可以为传动杆，结构较简单。上述凸轮从动件43也可以为底部带有滚轮的连接杆44，凸轮从动件43与凸轮5的凸轮面50滚动连接，摩擦较小。

并且，上述凸轮从动件43与安装架41的传动方式可以为多种。例如，在一些实施例中，如图3所示，一个凸轮从动件43(图3中从左到右第三个凸轮从动件)可以直接与安装架41连接。在凸轮从动件43从与凸轮5的等径段51接触切换至与凸轮5 的变径段52接触时，凸轮从动件43的移动方向和开关组件4中触点对42的输出端子2的相对方向一致。从而，凸轮从动件43移动可以带动开关组件4中触点对42与输入端子3、输出端子2对应连接。

需要说明的是，上述切换开关30中多个凸轮从动件43均直接与安装架41连接的方案，可以适用于安装架41沿凸轮5的周向间隔分布的方案。并且安装架41上的触点可以与输入端子3、输出端子2均沿凸轮5的径向相对设置。

在另一些实施例中，凸轮从动件43的侧面上设有如图3所示的导向斜面431，导向斜面431沿输出端子2与安装架41的触点对42的相对方向延伸。上述开关组件4 还包括连接杆44，连接杆44的一端与安装架41连接，连接杆44的另一端抵靠在凸轮从动件43的导向斜面431上。连接杆44的延伸方向可以与凸轮从动件43相互垂直，也可以两者呈一定夹角。凸轮从动件43从与凸轮5的等径段51接触切换至凸轮 5的变径段52接触，可以带动连接杆44a在导向斜面431上沿第一方向P移动，以带动安装架41上的触点对42朝靠近输入端子3和输出端子2的方向移动。凸轮从动件 43从与凸轮5的变径段52接触切换至与凸轮5的等径段51接触，带动连接杆44在导向斜面431上沿第二方向Q移动，以带动安装架41上的触点对42朝远离输入端子 3和输出端子2的方向移动。切换开关30中多个凸轮从动件43均通过连接杆44与凸轮从动件43传动连接，对多个开关组件4中安装架41的分布方向、触点对42与输入端子3、输出端子2的相对方向限制较小。

基于以上，在一些实施例中，如图3所示，切换开关30中多个开关组件4中触点对42分别与多组输入端子3、以及多个开关组件4中触点对42与输出端子2也均沿竖直方向相对设置。安装架41与凸轮从动件43的传动方案可以采用将上述两种实施例相结合的方案。凸轮5位于一个开关组件4的安装架41内。该凸轮5所在的开关组件4中的凸轮从动件43可以与安装架41直接连接。而剩余一些开关组件4均包括连接杆44，连接杆44的一端与安装架41连接，连接杆44的另一端抵靠在凸轮从动件43的导向斜面431上。开关组件4通过引入连接杆44，改变凸轮从动件43带动安装架41的移动方向，可以使得多个开关组件4中的安装架41均沿图3所示的上下方向移动。

需要说明的是，若一些凸轮从动件43的长度较长，则凸轮从动件43在凸轮5的凸轮面50上移动不稳定。因此，在本申请的一些实施例中，切换开关30还包括如图 7所示的导向挡块11，导向挡块11可以安装在壳体1内。并且，导向挡块11上可以开设有如图8所示的第一容置孔101，该第一容置孔101用于避让凸轮5。导向挡块 11可以直接安装在凸轮5的上方，凸轮5位于该第一容置孔101内。导向挡块11内可以开设有与第一容置孔101连通的第一导向孔102，第一导向孔102沿凸轮从动件 43的运动方向(如水平方向、竖直方向等)。凸轮从动件43可移动安装在第一导向孔102内。第一导向孔102可以对凸轮从动件43的运动进行导向，使得凸轮从动件 43的运动更平稳。以凸轮从动件43为传动杆为例，第一导向孔102的直径应略大于凸轮从动件43的直径。导向挡块11内的第一导向孔102的数量可以等于或略少于凸轮从动件43的数量，保证对长度较长的凸轮从动件43进行导向即可。可以理解的是，在实际应用中，切换开关30中的导向挡块11也可以不开设上述第一容置孔101。

基于以上，在一些实施例中，参照图9和图10，上述导向挡块11上还可以开设第二导向孔103，第二导向孔103沿连接杆44的运动方向延伸。连接杆44可移动安装在第二导向孔103内。第二导向孔103可以对连接杆44的运动进行导向，使得连接杆44的运动更平稳。并且，导向挡块11内的第二导向孔103的数量可以等于或略少于连接杆44的数量，保证可以对长度较长的连接杆44进行导向即可。

此外，在一些实施例中，参照图10，在导向挡块11还可以开设第二容置孔104，第二容置孔104与第一导向孔102、第二导向孔103均连通。连接杆44与凸轮从动件 43的连接处可以位于该第二容置孔104内。

并且，为了保证凸轮从动件43可以可靠压合在凸轮5的凸轮面50上，本申请实施例的开关组件4还包括如图11所示的第一弹性件45，第一弹性件45与壳体1的内壁、凸轮从动件43连接。第一弹性件45可以给凸轮从动件43施加压紧在凸轮5的凸轮面50上的压紧力，使得凸轮从动件43与凸轮5的传动配合可靠性较高。该第一弹性件45可以为弹簧和弹性垫片中的任一种。例如，图11示出的第一弹性件45为弹簧。第一弹性件45可以容置在导向挡块11的第二容置孔104内。弹簧的一端抵靠在壳体1的内壁上，弹簧的另一端抵靠在凸轮从动件43上。

同理，在一些实施例中，上述一组或多组的开关组件4还包括如图12所示的第二弹性件46，第二弹性件46分别与壳体1的内壁、安装架41连接。第二弹性件46 通过安装架41给连接杆44施加压紧在凸轮从动件43的导向斜面431上的压紧力，使得连接杆44与凸轮从动件43的导向斜面431连接较可靠。该第二弹性件46可以为弹簧和弹性垫片中的任一种。例如，图11示出的第二弹性件46为弹簧。弹簧的一端抵靠在壳体1的内壁上，弹簧的另一端抵靠在安装架41上。并且，弹簧的设置方向与连接杆44的延伸方向相同。

示例的，图3中示出的凸轮从动件43上的导向斜面431向下倾斜，多个凸轮从动件43分别位于凸轮5的凸轮面50的不同位置。一些凸轮从动件43上的导向斜面 431向左延伸，另一些轮从动件43上的导向斜面431向右延伸。安装架41上的触点对42与输入端子3、输出端子2沿竖直方向相对设置。在一个凸轮从动件43a从与凸轮5的等径段51接触切换至凸轮5的变径段52接触时，第一弹性件45的形变力使得凸轮从动件43向左(或向右)移动，连接杆44a在重力和第二弹性件46a的作用下沿凸轮从动件43上的导向斜面431向下移动，以带动安装架41上的触点对42朝靠近输入端子3和输出端子2的方向移动。

以上是对凸轮从动件43和安装架41的连接说明。在进行上述凸轮5的凸轮面50 的弧面设计时，可以参考输入端子3、输出端子2与安装架4141上的触点对42的相对位置。

例如，返回参照图6，输入端子3、输出端子2均位于安装架41上的触点对42 下方。因此，该凸轮5的变径段52可以为平面。如图13所示，该凸轮5的变径段52 为平面。并且，变径段52朝凸轮5的内侧凹陷。即凸轮5为带有直线缺角的圆形。当驱动件6转动至一个操作档位时，对应的凸轮从动件43可以从等径段51进入变径段52，连接杆44沿导向斜面431向下(即第一方向P为沿导向斜面431的延伸方向向下的方向)移动，带动安装架41上的触点对42向下移动将输入端子3与输出端子 2连接。当驱动件6朝另一操作档位转动时，该凸轮从动件43可以从变径段52回到等径段51，连接杆44沿导向斜面431向上(即第二方向Q为沿导向斜面431的延伸方向向上的方向)移动，带动安装架41上的触点对42向上移动，输入端子3与输出端子2断开。凸轮从动件43与凸轮5的凸轮面50的运动配合过程较平稳。

由于凸轮从动件43在与凸轮5的平面段抵靠时，凸轮从动件43容易在平面段上出现错动。因此，在一些实施例中，上述档位凹槽521的平面段上设有如图13所示的凹槽521，该凹槽521用于与凸轮从动件43接触。该凸轮从动件43可以抵靠在平面段的凹槽521内，使得凸轮从动件43与凸轮5的连接较可靠，从而切换开关30在任一个操作档位的稳定性均较好。切换开关30档位切换准确性好。

基于以上切换开关30内各部件的结构设计，在一些实施例中，如图6所示，上述多个开关组件4中的安装架41可以沿第三方向R依次排布。多个开关组件4的凸轮从动杆也沿第三方向R延伸。上述壳体1可以相应制作为长度方向为第三方向R的长条形结构。凸轮从动件43的延伸方向和安装架41的分布方向与壳体1的长度方向一致，有效利用了壳体1内的空间，壳体1内的多个开关组件4可以直排、且高密分布，有利于实现切换开关30的小型化设计。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种切换开关，其特征在于，包括：

壳体；

输出端子，所述输出端子的一部分穿设在所述壳体内；

多组输入端子，每组所述输入端子的一部分穿设在所述壳体内；

多个开关组件，每个所述开关组件包括安装架和凸轮从动件，所述安装架活动安装在所述壳体内，且所述安装架上设有触点对；所述触点对中的两个触点相互连接，所述触点对中的两个触点对分别与所述输入端子、所述输出端子相对设置；且多个所述开关组件中触点对与多组所述输入端子上位于所述壳体内的部分分别相对设置，多个所述开关组件中触点对与所述输出端子上位于所述壳体内的部分均相对设置；所述凸轮从动件与所述安装架连接；

凸轮，多个所述开关组件中的凸轮从动件分别压合在所述凸轮的凸轮面上；所述凸轮的凸轮面包括相互连接的等径段和变径段，所述凸轮从动件从与所述凸轮的等径段接触切换至与所述凸轮的变径段接触，带动对应的所述安装架上的触点对朝靠近所述输入端子和输出端子的方向移动，以将所述输入端子与所述输出端子连接；一个所述凸轮从动件从与所述凸轮的变径段接触切换至与所述凸轮的等径段接触，带动对应的所述安装架上的触点对朝远离所述输入端子和所述输出端子的方向移动，以将对应的所述输入端子与所述输出端子断开；

驱动件，所述驱动件设置在所述壳体内，且所述驱动件与所述凸轮传动连接；所述驱动件用于带动所述凸轮转动，切换不同开关组件的凸轮从动件分别与所述凸轮的变径段接触，以切换不同的所述输入端子与所述输出端子连接。

2.根据权利要求1所述的切换开关，其特征在于，所述安装架上的触点对与所述输入端子的相对方向和与所述输出端子的相对方向相同；所述开关组件的凸轮从动件为传动杆，所述传动杆的侧面上设有导向斜面，所述导向斜面沿所述输出端子与所述安装架的触点对的相对方向延伸；所述开关组件还包括：

连接杆，所述连接杆的一端与所述安装架连接，所述连接杆的另一端抵靠在所述凸轮从动件的导向斜面上；

所述凸轮从动件从与所述凸轮的等径段接触切换至与所述凸轮的变径段接触，带动所述连接杆在所述导向斜面上沿第一方向移动，以带动所述安装架上的触点对朝靠近所述输入端子和所述输出端子的方向移动；

所述凸轮从动件从与所述凸轮的变径段接触切换至与所述凸轮的等径段接触，带动所述连接杆在所述导向斜面上沿第二方向移动，以带动所述安装架上的触点对朝远离所述输入端子和所述输出端子的方向移动；所述第一方向与所述第二方向相反。

3.根据权利要求2所述的切换开关，其特征在于，所述开关组件还包括：

第一弹性件，所述第一弹性件与所述壳体的内壁、所述凸轮从动件连接；所述第一弹性件用于给所述凸轮从动件施加压紧在所述凸轮的凸轮面上的压紧力。

4.根据权利要求2或3所述的切换开关，其特征在于，所述开关组件还包括：

第二弹性件，所述第二弹性件分别与所述壳体的内壁、所述安装架连接；所述第二弹性件用于通过所述安装架给所述连接杆施加压紧在所述凸轮从动件的导向斜面上的压紧力。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的切换开关，其特征在于，所述切换开关还包括：

导向挡块，所述导向挡块安装在所述壳体内；所述导向挡块内开设有第一导向孔，所述第一导向孔沿所述凸轮从动件的运动方向延伸；所述凸轮从动件可移动安装在所述第一导向孔内。

6.根据权利要求5所述的切换开关，其特征在于，所述导向挡块内还开设有第二导向孔，所述第二导向孔沿所述连接杆的运动方向延伸；所述连接杆可移动安装在所述第二导向孔内。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的切换开关，其特征在于，多个所述开关组件中的触点对分别位于所述输出端子、多组所述输入端子的上方；所述连接杆位于所述凸轮从动件的上方，所述凸轮从动件上的导向斜面向下倾斜；所述凸轮的变径段为平面，且所述凸轮的变径段朝所述凸轮的内侧凹陷。

8.根据权利要求7所述的切换开关，其特征在于，所述凸轮的平面段上设有凹槽，所述凹槽用于与所述凸轮从动件接触。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的切换开关，其特征在于，多个所述开关组件中的安装架沿第三方向依次排布，多个所述开关组件的凸轮从动杆沿所述第三方向延伸。

10.根据权利要求2所述的切换开关，其特征在于，所述切换开关中的凸轮从动件为N个；在所述驱动件转动一周的过程中，N-1次每转动角度α切换一个所述凸轮从动件与所述凸轮的变径段接触，1次转动角度β切换一个所述凸轮从动件与所述凸轮的变径段对应的接触；其中，角度α满足：α＝[360°/(N+1)]；角度β满足：β＝2×[360°/(N+1)]。

11.一种充电系统，其特征在于，包括至少三个变换器、充电枪及上述权利要求1-10任一项所述的切换开关，所述切换开关用于将所述至少三个变换器分别与所述充电枪连接或断开。

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