CN217239296U - 一种切换开关及充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种切换开关及充电系统，该切换开关包括壳体、驱动件、输出端子、多组输入端子、多个开关组件及驱动件。驱动件安装在壳体内。输出端子的一部分设置在壳体内。输入端子的一部分设置在壳体内。开关组件包括安装架、凸轮和凸轮从动件，安装架活动安装在壳体内。安装架设有与输入端子上位于壳体内的部分、输出端子上位于壳体内的部分相对的触点对。凸轮设置在安装架内，且与驱动件传动连接。凸轮从动件连接在安装架内，且压合在凸轮的凸轮面上。凸轮面具有相连接的等径段和变径段。在驱动件带动多个凸轮转动的过程中，多个凸轮的变径段分别与对应的凸轮从动件接触。从而，切换不同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

本申请涉及控制开关技术领域，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多个变换器进行切换开关控制。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，且还需配置继电器，会存在占用空间大、控制复杂的问题。

实用新型内容

本申请实施例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。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种切换开关包括壳体、驱动件、输出端子、多组输入端子、多个开关组件及驱动件。该驱动件安装在壳体内。输出端子的一部分设置在壳体内，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。

多个开关组件用于切换多组输入端子分别与输出端子连接。一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，且分别用于与多组输入端子上位于壳体内的部分、输出端子上位于壳体内的部分相对设置。该触点对用于将输入端子与输出端子连接。

开关组件还包括相互配合的凸轮和凸轮从动件。其中，凸轮设置在安装架内。并且，多个开关组件中的凸轮均与驱动件传动连接。凸轮从动件连接在安装架内，且压合在凸轮的凸轮面上。凸轮的凸轮面上具有相互连接的等径段和变径段。多个凸轮中至少三个的变径段与凸轮从动件接触所需驱动件的转动角度不同。所以，在驱动件带动多个凸轮转动的过程中，可以切换多个(指三个或三个以上)凸轮的变径段分别与对应的凸轮从动件接触，以切换不同输入端子与输出端子连接。

以新能源充电系统为例，在采用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，且需要配置继电器，多个手动开关占用空间大、控制也较复杂。而在本申请实施例的切换开关，在一个壳体中设置有多组输入端子、输出端子以及用于切换不同输入端子与输出端子连接的多个开关组件。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，驱动件可以驱动多个开关组件中的凸轮转动。在驱动件转动过程中，可以切换不同的凸轮的变径段分别与对应的凸轮从动件配合接触。相应地，凸轮从动件可以带动不同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，上述切换开关的动作过程可以实现充电系统的输出电路切换，以输出不同功率的电源。本申请实施例的切换开关能够通过驱动件、多个开关组件中的凸轮和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，切换开关的结构设计空间利用率相对较高，占用空间小。

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个操作档位。空挡是指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切换一个凸轮的变径段与对应的凸轮从动件接触。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切换一个凸轮的变径段与对应的凸轮从动件接触。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个功率电路的应用场景且安全性较好。

在本申请的一些实施方式中，上述凸轮的变径段包括依次连接的第一连接弧面、变径凹槽段及第二连接弧面段。第一连接弧面段和第二连接弧面段分别与等径段的两端连接。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经第一连接弧面进入变径凹槽段内(或从等径段经第二连接弧面进入变径凹槽段内)。当驱动件转动至另一个操作档位时，该凸轮从动件可以从变径凹槽段经第二连接弧面回到等径段。凸轮从动件与凸轮的凸轮面的运动配合过程较平稳，并且在凸轮从动件与变径凹槽段的抵靠较可靠，使得切换开关在任一个操作档位的稳定性均较好。

而对于上述凸轮从动件，本申请实施例的凸轮从动件可以为设置在安装架上的传动杆，该传动杆的延伸方向与凸轮的凸轮面垂直设置。凸轮从动件的结构较简单，制作较方便。

并且，上述凸轮从动件可以与安装架一体成型制作，凸轮从动件与安装架不需组装操作，且两者的连接可靠。

此外，上述凸轮从动件可以在重力作用下压合在凸轮的凸轮面上，还可以在其他辅助部件的帮助下压合在凸轮的凸轮面上。在本申请的一些实施例中，开关组件还包括弹性件，该弹性件可以分别与安装架、壳体连接。弹性件可以给安装架内的凸轮从动件施加压紧在凸轮的凸轮面上的作用力，使得凸轮从动件与凸轮的传动配合可靠性较高。

在一种实施例中，弹性件可以为弹簧。弹性件的一端抵靠在壳体的内壁上，弹性件的另一端抵靠在安装架的外壁上。弹性件的结构简单，成本低且安装较方便。

在一些实施例中，上述驱动件可以为驱动电机，该驱动电机具体可以为步进电机。并且，上述驱动件可以通过传动机构来同时驱动多个开关组件中的凸轮。以该传动机构为齿轮传动机构为例。在本申请的一些实施例中，上述开关组件还包括传动齿轮，同一个开关组件中的凸轮与传动齿轮同轴设置。例如，凸轮与传动齿轮一体成型制作。多个开关组件中的传动齿轮相互啮合。并且，至少一个开关组件中的传动齿轮与驱动件的输出轴传动连接，该传动齿轮为主动齿轮，而其他开关组件中的传动齿轮为从动齿轮。从而，可以仅采用一个驱动件即可同时驱动多个凸轮转动，成本较低。并且，通过齿轮传动机构来带动多个凸轮，具有传动比较准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长的优点。同时，齿轮传动机构的体积可以设计的较小，进一步使得切换开关内部的结构更紧凑，更容易实现小型化设计。

基于上述切换开关的结构，为了进一步减少切换开关内所需的传动齿轮的数量，在本申请的一些实施例中，多个开关组件中的安装架沿第一方向依次排布。多个安装架内的传动齿轮也沿第一方向依次分布，并且相邻两个安装架内的传动齿轮可以相互啮合。从而，每个开关组件中仅需设置一个传动齿轮即可完成驱动相邻的开关组件中的传动齿轮。并且，上述壳体可以相应制作为长度方向为第一方向的长条形结构，每个开关组件中仅需设置一个传动齿轮，传动机构的组件较少，使得壳体内的多个开关组件可以直排、且高密分布。

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，驱动件可以位于主动齿轮所在的安装架外，驱动件的输出轴穿设在安装架内，且与主动齿轮的齿轮轴传动连接。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，驱动件可以位于主动齿轮所在的安装架内，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结构示意图；

图3为本申请实施例切换开关拆掉壳体后的结构示意图；

图4为本申请实施例切换开关中多个开关组件的结构示意图；

图5为本申请实施例切换开关中驱动件与一个开关组件连接的结构示意图；

图6为本申请实施例切换开关中凸轮的结构示意图；

图7为本申请实施例切换开关拆掉壳体和安装架的结构示意图；

图8为本申请实施例切换开关中两个凸轮和两个凸轮从动件的结构示意图；

图9为本申请实施例切换开关拆掉壳体后的主视图；

图10为本申请实施例切换开关中凸轮和传动齿轮的三维结构示意图；

图11为本申请实施例切换开关中凸轮和传动齿轮的主视图；

图12为本申请实施例切换开关拆掉壳体的上盖的结构示意图。

附图标号：

100-充电系统，10-多个变换器，20-充电枪，30-切换开关，1-壳体，2-输出端子，21-正极输出端子，22-负极输出端子，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，43a-第一凸轮，43b-第二凸轮，430-凸轮面，431-等径段，432-变径段，4321-第一连接弧面段，4322-变径凹槽段，4323-第二连接弧面段，44-凸轮从动件，44a-第一凸轮从动件，44b-第二凸轮从动件，45-弹性件，46-传动齿轮，460-主动齿轮，461-齿轮轴，5-驱动件，O-静触点，P-第一方向，Q-第二方向。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本申请中，“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”以及“竖直”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，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，其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是指的机械构造，物理构造的连接。如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。还可理解为元器件物理接触并电导通，也可理解为线路构造中不同元器件之间通过PCB铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式。

本申请实施例包括一种充电系统，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，且用于提供电能。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。

可以理解的是，若上述切换开关30是采用多个手动开关组合而成，在实际操作过程中，切换开关30需要相互配合使用，且还需配备继电器，多个手动开关的占用空间大，且控制也较复杂。

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及驱动件5。

其中，输出端子2的一部分位于壳体1外，且用于连接充电枪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，且用于与输入端子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。

类似地，每组输入端子3的一部分位于壳体1外，且用于连接变换器10的输出线路。每组输入端子3的另一部分位于壳体1内，且用于与输出端子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的输出电路设计需要进行选择。

上述多个开关组件4用于切换多组输入端子3分别与输出端子2连接或断开。可以理解的是，输入端子3的组数至少应与多个开关组件4的数量相同，以保证一个开关组件4可以将一组输入端子3与输出端子2连接。

上述开关组件4包括如图3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3所示的触点对42，该触点对42中的两个触点相互连接。安装架41和触点对42可以一体成型制作，减少组装步骤。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，且用于将输入端子3与输出端子2连接。

需要说明的是，继续参照图2，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，且用于将正极输出端子21与任一组输入端子3中的正极输入端子31连接。安装架上另一对触点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，且用于将负极输出端子22与任一组输入端子3中的负极输入端子32连接。

示例的，图3中切换开关30包括1组输出端子2、8组输入端子3(图中仅标出了部分输入端子3)和8个开关组件4(图中仅标出了部分开关组件4)。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3所示，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。8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。8组开关组件4中的第二触点422a分别与8组输入端子3中的正极输入端子31相对设置。8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。8个开关组件4中的第四触点422b分别与8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，本申请实施例的切换开关30还包括如图3所示的驱动件5，驱动件5设置在壳体1内，且用于提供动力来源。该驱动件5可以为电机，例如步进电机。上述一个开关组件4还包括如图4所示的凸轮43和凸轮从动件44。其中，凸轮43设置在安装架41内，如图3所示。多个开关组件4中的凸轮43均与驱动件5传动连接。凸轮从动件44连接在安装架41内。并且，如图4所示，凸轮从动件44压合在凸轮43的凸轮面430上。从而，实现凸轮430与凸轮从动件44的配合连接。当驱动件5带动凸轮43的转动时，凸轮43可以带动凸轮从动件44和安装架41移动，以使安装架41上的触点对42将输入端子3与输出端子2连接。即如图5所示，第一触点对42a将正极输入端子31与正极输出端子21连接，第二触点对42b将负极输入端子32与负极输出端子22连接。

并且，如图6所示，上述凸轮43的凸轮面430上具有相互连接的等径段431和变径段432。多个凸轮43中三个的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度不同。从而，在驱动件5带动多个凸轮43转动的过程，可以切换不同凸轮43的变径段432分别与对应的凸轮从动件44接触(此处的对应是指与凸轮43配合的凸轮从动件)，以切换不同组的输入端子3与输出端子2连接。因此，驱动件5每切换一个凸轮43的变径段432分别与对应的凸轮从动件44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实现一次操作档位切换。从而，实现了具有三个操作档位的切换开关30设计，能够在充电系统100中输出三种不同功率的电源。在切换开关30需要更多操作档位时，可以设计三个以上的凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度不同。具体可以根据实际充电系统100输出功率的设计进行选择。

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可以仅通过驱动件5、多个开关组件4中的凸轮43和凸轮从动件44的连接配合和传动配合，即可实现充电系统100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，解决了上述问题。

上述三个或三个以上的凸轮43中的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度不同，可以通过组装时多个凸轮43安装角度控制、或凸轮43的弧线设计来实现。具体地，如图7所示，在组装第一个凸轮43a时，可以直接将第一个凸轮43a的变径段432直接与对应的凸轮从动件44抵靠。之后，在组装第二个凸轮43b时，先将第一凸轮43a和驱动件5转动一定的角度(如40°)后，再将第二个凸轮43b的变径段432与对应的凸轮从动件44抵靠。从而，如图8所示，第一凸轮43a的变径段432a与回转中心S₁的连接线和凸轮从动件44a之间为第一夹角A₁，第二凸轮43b的变径段432b与回转中心S₂的连接线和凸轮从动件44b之间为第二夹角A₂，第一夹角A₁与第二夹角A₂的差值为40°角。后续凸轮43组装步骤也可参照上述步骤进行。从而，可以实现三个或三个以上的凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度均不同。

基于此，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。每个操作档位切换至操作档位是指驱动件5驱动一个(或多个)凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触。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5驱动多个凸轮43的等径段431与对应的凸轮从动件44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。

可以理解的是，在切换开关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的具有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43，N个凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度均不同。在驱动件5转动一周的过程中，N-1次每转动角度α切换一个凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触。1次转动角度β切换一个凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触。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5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5再转动角度α后，切换至下一操作档位。因此，该切换开关30还具有一个空挡。即对于相邻两个操作档位，所对应的凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5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，这两个操作档位所对应的凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5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个功率电路的应用场景且安全性较好。

示例的，如图7所示，切换开关30中开关组件4和凸轮43均为8个，8个凸轮43的形状和大小均相同。8个凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度均不同。该切换开关30可以具有8个操作档位和一个空挡。相邻两个操作档位对应的驱动件5的转动角度的差值α满足：α＝360°/(8+1)＝40°。对于切换开关30中与空挡相邻的两个操作档位，这两个操作档位所对应的凸轮43的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度的差值β满足：β＝2×[360°/(8+1)]＝80°。该切换开关30每转动40°，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。同样以切换开关30包括8个凸轮43为例，该切换开关30可以包括8个凸轮43，8个凸轮43中3个的变径段432与凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度均不同。对于相邻两个操作档位，所对应的一个或多个凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度的差值α可以满足：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，这两个操作档位所对应的凸轮43的变径段432与对应的凸轮从动件44接触所需驱动件5的转动角度的差值β可以满足：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44)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5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。

可以理解的是，在进行上述凸轮43的凸轮面430的弧面设计时，需要参考输入端子3、输出端子2与安装架41上的触点对42的相对位置。

例如，返回参照图5，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，需要凸轮从动件44在与凸轮43的变径段432配合时，凸轮从动件44可以向下移动，从而，带动安装架41上的触点对42向下移动与输入端子3、输出端子2分别接触连接。该凸轮43的变径段432呈凹陷形。即返回参照如图6，该凸轮43的凸轮面430包括第一连接弧面段4321、变径凹槽段4322及第二连接弧面段4323。第一连接弧面段4321、变径凹槽段4322及第二连接弧面段4323依次连接。并且，第一连接弧面段4321、第二连接弧面段4323分别与等径段431的两端连接。由于在凸轮从动件44与凸轮43的变径段432接触配合时，凸轮从动件44可以在重力作用下压合在凸轮43的变径段432上，使得两者的连接较可靠，且凸轮从动件44的运动较平稳。

可以理解的是，输入端子3、输出端子2也可以均位于安装架41上的触点对42上方。因此，需要凸轮从动件44在与凸轮43的变径段432配合时，凸轮从动件44可以向上移动，从而带动安装架41上的触点对42向上移动与输入端子3、输出端子2分别接触连接。该凸轮43的变径段432呈凸起形。即该凸轮43可以包括第三连接弧面段、变径凸起段及第四连接弧面段。第三连接弧面段、变径凸起段及第四连接弧面段依次连接。并且，第三连接弧面段、第四连接弧面段分别与等径段431的两端连接。

以上是对凸轮43的设计说明。对于本申请实施例中的凸轮从动件44，凸轮从动件44的设计方案可以有多种。例如，如图8所示，在一些实施例中，凸轮从动件44为传动杆，传动杆设置在安装架41上。传动杆的延伸方向与凸轮43的凸轮面430垂直，传动杆的端部可以压合在凸轮43的凸轮面430上。凸轮从动件44的结构较简单。此外，上述凸轮从动件44也可以为底部带有滚轮的连接杆，凸轮从动件44与凸轮43的凸轮面430滚动连接，摩擦较小。需要说明的是，传动杆和安装架41可以一体成型制作，减少组装步骤。传动杆也可以与安装架41通过紧固件连接，连接强度也较强。

另外，为了保证凸轮从动件44可以可靠的压合在凸轮43的凸轮面430上，本申请实施例的开关组件4还包括如图9所示的弹性件45，弹性件45分别与安装架41、壳体1连接。弹性件45用于给安装架41上的凸轮从动件44上施加压紧在凸轮43的凸轮面430上的作用力。该弹性件45可以为弹簧和弹性垫片中的任一种。

以弹性件45为弹簧为例，弹性件45的一端抵靠在壳体1的内壁上，弹性件45的另一端抵靠在安装架41的外壁上。在凸轮从动件44与凸轮43的等径段431接触时，弹性件45被压缩或拉伸，弹性件45的形变力可以将凸轮从动件44压紧在凸轮43上。在凸轮从动件44从与凸轮43的等径段431接触切换到与凸轮43的变径段432接触时，弹性件45的形变恢复力可以将凸轮从动件44推向凸轮43的变径段432，使得凸轮从动件44与凸轮43的运动平稳。并且对于图9所示的切换开关，凸轮从动件44的自重还可以作为辅助作用力，将凸轮从动件44推向凸轮43的变径段432。

以上介绍了对凸轮43的凸轮面430和凸轮从动件44的结构设计。为实现一个驱动件5可以同时驱动多个凸轮43转动，在本申请一些可能的实施例中，上述开关组件4还包括如图9所示的传动齿轮46。同一个开关组件4中的传动齿轮46与凸轮43同轴设置，如图10所示。例如。传动齿轮46与凸轮43可以为一体结构。多个开关组件4中传动齿轮46相互啮合，从而实现多个开关组件4的传动连接。一个开关组件4中传动齿轮46为与驱动件5的输出轴传动连接的主动齿轮460。例如，主动齿轮460连接有如图11所示的齿轮轴461，该齿轮轴461与驱动电机的输出轴通过联轴器连接。其他开关组件中的传动齿轮为从动齿轮。驱动件5可以直接带动主动齿轮460和主动齿轮460同轴设置的凸轮43转动，并通过主动齿轮460与其他开关组件4中传动齿轮46的配合关系。从而，驱动件5可以同时驱动其他开关组件4中的传动齿轮46和凸轮43转动。本申请实施例的切换开关30通过一个驱动电机和多个传动齿轮46啮合，即可驱动多个凸轮43同时转动，传动结构较简单，且齿轮传动精确，切换开关30的档位调节可靠。

需要说明的是，上述与驱动件5的输出轴传动连接的传动齿轮46也可以为两个或两个以上。并且，每个开关组件4中传动齿轮46的数量可以为一个，也可以为两个或两个以上，具体可以根据多个开关组件4在壳体1内的相对位置来确定。

此外，在本申请的另一些实施例中，上述多个开关组件4中相互啮合的传动齿轮46所组成的齿轮传动机构，也可替换为带传动机构或链轮传动机构。以链轮传动结构为例，与齿轮传动机构类似，区别在于：在每个开关组件4包括一个或多个链轮，相邻两个开关组件4中的链轮通过链条传动连接。

为了实现切换开关30的小型化设计，对于图12所示的切换开关30，为了减少切换开关30中所需的传动齿轮46的数量，在本申请的一些实施例中，多个开关组件4中的安装架41沿第一方向P排布，多个安装架41内的传动齿轮46也沿第一方向P分布，且相邻两个安装架41内的传动齿轮46可以相互啮合。从而，每个开关组件4中可以仅包括一个传动齿轮46，即可实现与相邻的开关组件4中的传动齿轮46啮合。因此，减少了切换开关30中传动齿轮46的数量，壳体1内所需容纳的零件数量较少，壳体1可设计的体积较小。

相应地，在多个开关组件4中安装架41沿第一方向P的长度大于凸轮43上沿第一方向P上的最大长度时，多个开关组件4中的凸轮43也可以均沿第一方向P依次排布。或者，在多个开关组件4中传动齿轮46的直径大于凸轮43上沿第一方向P上的最大长度时，多个开关组件4中的凸轮43也可以均沿第一方向P依次排布。上述实施例中相邻两个的开关组件4中凸轮43不会出现干涉问题。

而在多个开关组件4中安装架41沿第一方向P的长度、多个开关组件4中传动齿轮46的直径均小于凸轮43上沿第一方向P上的最大长度时，多个开关组件4中的凸轮43可以沿第一方向P依次错开排布，以避免相邻两个开关组件4中的凸轮43出现干涉问题。

相应地，如图12所示，本申请实施例切换开关30中壳体1的形状可以采用沿第一方向P的长条形，壳体1内各个部件的分布合理且紧凑，壳体1的体积较小，进一步缩小了切换开关30的占用空间。并且，如图12所示，多个输入端子3可以分别沿第一方向P间隔分布，即多个输入端子3可以从壳体1上与第一方向P平行的侧壁穿出。输出端子2的长度方向为第一方向P，输出端子2可以从壳体1上与第二方向Q平行的侧壁穿出。第二方向Q与第一方向P垂直。

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 (10)

1.一种切换开关，其特征在于，包括：

壳体；

驱动件，所述驱动件设置在所述壳体内；

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，所述开关组件包括安装架、凸轮和凸轮从动件；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，且多个所述开关组件中触点对的一个触点分别与多组所述输入端子上位于所述壳体内的部分相对设置，多个所述开关组件中触点对的另一个触点与所述输出端子上位于所述壳体内的部分相对设置；所述凸轮位于所述安装架内，所述驱动件与多个所述开关组件中的凸轮均传动连接；所述凸轮从动件连接在所述安装架内，且压合在所述凸轮的凸轮面上；

所述凸轮的凸轮面上具有相互连接的等径段和变径段；在所述驱动件带动多个所述凸轮转动的过程中，多个所述凸轮的变径段分别与对应的所述凸轮从动件接触，以切换不同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，所述凸轮的变径段包括依次连接的第一连接弧面段、变径凹槽段及第二连接弧面段，所述第一连接弧面段、所述第二连接弧面段分别与所述等径段的两端连接。

3.根据权利要求1或2所述的切换开关，其特征在于，所述凸轮从动件为设置在所述安装架上的传动杆，所述传动杆的延伸方向与所述凸轮的凸轮面垂直。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的切换开关，其特征在于，所述驱动件为驱动电机，所述开关组件还包括传动齿轮，同一个所述开关组件中的所述传动齿轮与所述凸轮同轴设置；

多个所述开关组件中的传动齿轮相互啮合，且至少一个所述开关组件中的传动齿轮与所述驱动件的输出轴传动连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的切换开关，其特征在于，所述开关组件还包括：

弹性件，所述弹性件分别与所述安装架、所述壳体连接；所述弹性件用于给所述安装架内的凸轮从动件上施加压紧在所述凸轮的凸轮面上的作用力。

6.根据权利要求5所述的切换开关，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹性件的一端抵靠在所述壳体的内壁上，所述弹性件的另一端抵靠在所述安装架的外壁上。

7.根据权利要求1-6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安装架沿第一方向依次排布，多个所述安装架内的传动齿轮沿所述第一方向依次分布，且相邻两个所述安装架内的传动齿轮相互啮合。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的切换开关，其特征在于，所述切换开关中的凸轮为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切换一个所述凸轮的变径段与对应的所述凸轮从动件接触，1次转动角度β切换一个所述凸轮的变径段与对应的所述凸轮从动件接触；其中，角度α满足：α＝[360°/(N+1)]；角度β满足：β＝2×[360°/(N+1)]。

9.根据权利要求1-8任一项所述的切换开关，其特征在于，所述凸轮从动件与所述安装架一体成型制作。

10.一种充电系统，其特征在于，包括至少三个变换器、充电枪及上述权利要求1-9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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