实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种充电枪头和充电系统,旨在解决现有的充电枪头解锁结构复杂且拔出费力的技术问题。
为实现上述目的,本实用新型提出的充电枪头,用于与充电插座插接配合,所述充电插座设有插槽,所述充电枪头包括:
壳体,所述壳体设有容腔和连通所述容腔的避让孔,所述壳体的一端还设有端子槽;
插头端子,所述插头端子设于所述端子槽内;
弹出机构,所述弹出机构活动限位于所述端子槽内,并套设于所述插头端子上;及
锁紧机构,锁紧机构转动设于所述容腔内,所述锁紧机构的一端伸出所述避让孔,所述锁紧机构用于锁紧或解锁所述充电枪头和所述充电插座,以使所述充电枪头与所述充电插座具有锁紧状态和释放状态;
其中,在所述锁状态,所述插头端子插入所述插槽中,使所述弹出机构呈压缩状态;在所述释放状态,所述弹出机构复位,使所述插头端子脱离所述插槽,以驱动所述充电枪头脱离所述充电插座。
可选地,所述端子槽的内槽壁设有限位件,所述弹出机构限位于所述限位件与所述端子槽的槽底壁之间。
可选地,所述弹出机构包括:
第一弹性件,所述第一弹性件套设于所述插头端子外周壁;和
挡板,所述挡板活动套设于所述插头端子外周壁,并位于所述限位件远离所述端子槽的槽口一侧,所述第一弹性件限位于所述端子槽的槽底壁与所述挡板之间。
可选地,所述挡板为环形板,所述插头端子穿过所述环形板的中心;
其中,在所述锁紧状态,所述充电插座抵压所述挡板,使所述第一弹性件压缩;
在所述释放状态,所述第一弹性件复位,以驱动所述插头端子脱离所述插槽。
可选地,所述充电插座设有锁槽,所述锁紧机构包括:
锁杆,所述锁杆转动设于所述容腔内,所述锁杆穿出所述避让孔的一端设有锁钩,所述锁钩与所述锁槽可拆卸连接;和
驱动件,所述驱动件设于所述容腔内,并位于所述锁杆远离所述避让孔的一端,所述驱动件驱动所述锁杆转动,使所述锁钩脱离所述锁槽;
其中,所述锁钩与所述锁槽配合以使所述充电枪头与所述充电插座具有所述锁紧状态和所述释放状态。
可选地,所述锁杆的中部设有转动部,所述锁紧机构还包括:
转轴,所述转轴穿设于所述转动部,并位于所述容腔内,所述转轴与所述转动部转动连接;和
第二弹性件,所述第二弹性件设于所述转动部,所述第二弹性件的一端与所述壳体连接,另一端与所述锁杆连接,所述第二弹性件用于驱动所述锁杆复位。
可选地,所述第二弹性件为扭力弹簧。
可选地,所述锁杆包括第一段、第二段及所述转动部,所述第一段设于所述转动部的一侧,所述第一段穿过所述避让孔的一端设有所述锁钩,所述第二段设于所述转动部的另一侧,所述驱动件设于所述第二段远离所述转动部的一端,所述第二段与所述第一段呈夹角设置。
可选地,所述驱动件包括:
杆主体,所述杆主体设于所述容腔内,所述杆主体的一端设有伸缩槽;和
伸缩部,所述伸缩部活动设于所述伸缩槽内,所述杆主体驱动所述伸缩部伸出所述伸缩槽的槽口,以抵压所述锁杆转动并使所述锁钩脱离所述锁槽。
本实用新型还提出一种充电系统,所述充电系统包括:
充电插座,所述充电插座设有锁槽和插槽;和
如上述任一项所述的充电枪头,所述充电枪头的插头端子与所述插槽电性插接,所述充电枪头的锁紧机构与所述锁槽锁合使所述充电枪头与所述充电插座呈锁紧状态,所述锁紧机构与所述锁槽脱锁使所述充电枪头与所述充电插座呈释放状态。
本实用新型技术方案通过在充电时使用锁紧机构锁定充电枪头和充电插座、充满电并解锁后使用弹出机构将充电枪头和充电插座自动弹开,有效解决现有的充电枪头解锁结构复杂且拔出费力的技术问题。充电枪头用于与充电插座插接配合,充电插座设有插槽,充电枪头包括设有相连通的容腔和避让孔的壳体、插头端子、弹出机构以及锁紧机构,锁紧机构设于容腔内且一端通过避让口伸出容腔外,用于与充电插座锁紧连接,使得充电枪头与所述充电插座具有锁紧状态和释放状态;充电枪头面向充电插座的一端还设有端子槽,插头端子设于端子槽内,弹出机构活动限位于端子槽内,并套设于插头端子上。在锁紧状态,插头端子插入插槽中,锁紧机构锁紧充电枪头和充电插座,提升充电状态的插接稳定性和充电可靠性,弹出机构呈压缩状态,为解锁后的弹出蓄力;在释放状态,弹出机构复位,以驱动插头端子脱离插接槽,从而使得充电枪头自动拔出充电插座,省时省力,降低触电风险,有效解决现有的充电枪头解锁结构复杂且拔出费力的技术问题。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种充电枪头100,用于与充电插座200插接配合,充电插座200设有插槽20B。
现有的电动汽车在充电时,必须通过充电接口与充电桩连接之后方能充电。充电接口的主要作用是在电动汽车与充电桩之间建立物理连接,同时直流充电桩还需通过接口与车辆动力电池组管理系统建立通信连接。
参照图1至6,图1为本实用新型充电系统1000一实施例的结构装配示意图;图2为本实用新型充电枪头100一实施例的局部结构示意图;图3为本实用新型充电插座200一实施例的局部结构示意图;图4为本实用新型充电枪头100一实施例的锁紧机构30配合结构示意图;图5为本实用新型充电枪头100一实施例的锁紧机构30解锁过程结构示意图;图6为本实用新型充电枪头100一实施例的锁紧机构30释放状态结构示意图。
在本实用新型实施例中,该充电枪头100包括壳体10、插头端子50、弹出机构90及锁紧机构30;如图1和图2所示,壳体10设有容腔10A和连通容腔10A的避让孔10B,壳体10的一端还设有端子槽10C;插头端子50设于端子槽10C内,弹出机构90活动限位于端子槽10C内,并套设于插头端子50上;锁紧机构30转动设于容腔10A内,锁紧机构30的一端伸出避让孔10B,锁紧机构30用于锁紧或解锁充电枪头100和充电插座200,以使充电枪头100与充电插座200具有锁紧状态和释放状态;其中,在锁紧状态,插头端子50插入插槽20B中使弹出机构90呈压缩状态;在释放状态,弹出机构90复位,使插头端子50脱离插槽20B,以驱动充电枪头100脱离充电插座200。释放状态即为解锁状态,即为插头端子50和插槽20B的脱锁状态。
本实用新型技术方案通过在充电时使用锁紧机构30锁定充电枪头100和充电插座200、充满电并解锁后使用弹出机构90将充电枪头100和充电插座200自动弹开,有效解决现有的充电枪头100解锁结构复杂且拔出费力的技术问题。充电枪头100用于与充电插座200插接配合,充电插座200设有插槽20B,充电枪头100包括设有相连通的容腔10A和避让孔10B的壳体10、插头端子50、弹出机构90以及锁紧机构30,锁紧机构30设于容腔10A内且一端通过避让口伸出容腔10A外,以与充电插座200锁紧连接;充电枪头100面向充电插座200的一端还设有端子槽10C,插头端子50设于端子槽10C内,弹出机构90活动限位于端子槽10C内,并套设于插头端子50上。
在锁紧状态时,插头端子50插入插槽20B中,锁紧机构30锁紧充电枪头100和充电插座200,提升充电状态的插接稳定性和充电可靠性,弹出机构90呈压缩状态,为解锁后的弹出蓄力;在释放状态时,弹出机构90复位,以驱动插头端子50脱离插接槽,从而使得充电枪头100自动拔出充电插座200,省时省力,降低触电风险,有效解决现有的充电枪头100解锁结构复杂且拔出费力的技术问题。
进一步地,充电枪头100连接充电桩,充电桩具有控制模块,控制模块在充电充满后控制锁紧机构30进行解锁,之后弹出机构90驱动充电插座200和充电枪头100自动弹开,最后由充电桩配备的收线机构将充电枪头100收回,使用便捷,减少触电风险,提升安全保障。
可选地,端子槽10C的内槽壁设有限位件11,弹出机构90限位于限位件11与端子槽10C的槽底壁之间。
本实施例中,插头端子50的一端嵌设于壳体10内,即插头端子50的一端嵌入端子槽10C的槽底臂的通孔中,并和充电枪头100的线缆进行连接,插头端子50的另一端朝向端子槽10C的槽口处延伸设置。限位件11凸设于端子槽10C的内槽壁上,用于对弹出机构90的最大弹出行程进行限位,限位件11环绕插头端子50设置,并与插头端子50的外周壁具有较大间隙,不妨碍插头端子50插接入充电插座200的插槽20B内,提升插接稳定性和弹出可靠性。
未插接之前,弹出机构90的两端分别限位于端子槽10C的槽底壁和限位件11之间,呈自然状态或一定程度的压缩状态;当插头端子50与插槽20B插接配合时,插槽20B的槽壁202伸入端子槽10C内并抵住限位件11,插接完成时限位件11呈极限压缩状态,此时,锁紧机构30与充电插座200锁定;充电完成后,充电桩通过控制模块控制驱动件32正向上电,伸缩部322顶出并抵住锁杆31第二段312远离转动部的一端,伸缩部322继续向前推进,锁钩313受力绕转轴33顺时针旋转,锁钩313头部抬起,直至完全脱离锁槽20A,从而实现解锁,与此同时,弹出机构90释放弹力,以驱动充电插座200和充电枪头100分离。充电枪头100脱离充电插座200后,由充电桩自带的收线机构将充电枪头100收回,控制模块控制驱动件32反向上电,伸缩部322回退,锁钩复位。整个过程智能化程度高,安全保障高。
优选地,通过设置限位件11,能够防止弹出机构90靠近端子槽10C槽口的一端由于弹力过大脱离插头端子50,弹出机构90无法复原,进而影响使用。
可选地,弹出机构90包括第一弹性件91和挡板92,第一弹性件91套设于插头端子50外周壁;挡板92活动套设于插头端子50外周壁,并位于限位件11远离端子槽10C的槽口一侧,第一弹性件91限位于端子槽10C的槽底壁与挡板92之间。
本实施例中,第一弹性件91为弹簧,弹簧限位于挡板92和端子槽10C的槽底壁之间,弹簧套设于插头端子50外周,并与插头端子50外周间隔,减少接出摩擦,提升弹力驱动自动弹开的有效性。在充电时,弹簧处于极限压缩状态,充满电且锁紧机构30解锁之后,弹簧的弹力释放驱动插头端子50脱离插槽20B,使充电插座200和充电插头100分离,提升自动弹出可靠性,降低人工拔枪的安全风险,省时省力。
进一步地,端子槽10C的槽底壁上设有固定部,固定部的中部开孔,使得插头端子50穿出,固定部的外周壁与端子槽10C的槽侧壁具有间隙。第一弹性件91远离挡板92的一端套设于固定部的外周壁,并夹设于固定部的外周壁和端子槽10C的槽侧壁之间,使得第一弹性件91不会脱离固定部的外周壁和端子槽10C的槽侧壁,提升第一弹性件91设于端子槽10C内的设置稳定性,确保弹出的可靠性。
进一步地,挡板92与弹簧独立设置,互为抵接关系,便于更换挡板92和/或弹簧;挡板92与弹簧具有可拆卸连接的连接部,实现相对固定的连接关系,提升压缩和释放时挡板92和弹簧的运动同步性,提升弹性释放稳定性。
进一步地,插头端子50与壳体10的连接处设置有多个密封环,在防水的同时,还能提升插头端子50与壳体10的设置稳定性。
可选地,挡板92为环形板,插头端子50穿过环形板的中心;其中,在锁紧状态,充电插座200抵压挡板92,使第一弹性件91压缩;在释放状态,第一弹性件91复位,以驱动插头端子50脱离插槽20B。
本实施例中,环形板挡板92的外圈大于弹簧的直径和限位件11的内圈直径,同时小于端子槽10C的内壁直径,便于对弹簧进行限制,使得弹簧不会脱离端子槽10C和挡板92之间,同时挡板92和弹簧的弹性释放行程受到限位件11的制约,提升弹出机构90的压缩、释放可靠性,实现充电枪头100充电后的自动解锁和拔出。
结合图3至图6所示,可选地,充电插座200设有锁槽20A,锁紧机构30包括锁杆31和驱动件32,锁杆31转动设于容腔10A内,锁杆31穿出避让孔10B的一端设有锁钩313,锁钩313与锁槽20A可拆卸连接;驱动件32设于容腔10A内,并位于锁杆31远离避让孔10B的一端,驱动件32驱动锁杆31转动,使锁钩313脱离锁槽20A,其中,锁钩313与锁槽20A配合以使充电枪头100与充电插座200具有锁紧状态和释放状态。
本实施例中,锁杆31的一部分设于容腔10A内,伸出容腔10A的一端设置有锁钩313,充电插座200对应锁钩313设置有锁槽20A,锁槽20A邻近充电枪头100的外周壁设有导向斜面,锁钩313的端部设有导向面,导向斜面和导向面平行设置,便于锁定时的导向。
锁杆31与壳体10为转动连接,在充电之前,锁杆31和充电插座200通过导向面和导向斜面进行导向以实现锁钩313插接入锁槽20A中,实现充电插座200和充电枪头100的锁定;在充满电之后,驱动件32驱动锁杆31位于容腔10A内的一端运动使得锁杆31转动,锁钩313翘起脱离锁槽20A的槽壁限制,此时弹出机构90的弹簧的弹性释放,带动充电枪头100整体与充电插座200发生相对远离的弹出过程,自动将充电插座200与充电枪头100分离,无需手动拔出,节省人力物力,提升安全保障。
可选地,锁杆31的中部设有转动部314,锁紧机构30还包括转轴33和第二弹性件,转轴33穿设于转动部314,并位于容腔10A内,转轴33与转动部314转动连接;第二弹性件的一端与壳体10连接,另一端与锁杆31连接,第二弹性件用于驱动锁杆31复位。可选地,第二弹性件为扭力弹簧。
本实施例中,锁杆31的中部设有转动部314,并通过转动部314与容腔10A内壁转动连接,使得锁杆31与壳体10相对转动连接,其中,转动部314开设有垂直于锁杆31延伸方向的转动孔,锁紧机构30还包括穿设于转动部314的转动孔中的转轴33,转轴33与壳体10固定连接,转动部314与转轴33转动连接,使得锁杆31与壳体10相对转动连接,提升锁杆31的运动灵活性。
进一步地,锁紧机构30还包括第二弹性件,第二弹性件设置为扭力弹簧,简称扭簧,扭簧的一端连接壳体10或连接壳体10内部的固定结构,另一端连接锁杆31,当锁杆31的锁钩313与锁槽20A锁紧后,扭簧呈自然状态;当充满电需要解锁时,驱动件32驱动锁杆31绕转轴33转动,使得锁钩313与锁槽20A脱锁,此时扭簧呈现受力状态,随即产生扭力,脱锁之后充电插座200和充电枪头100受弹出机构90的弹簧的弹力释放呈现脱插接状态;当充电插座200和充电枪头100分离后,驱动件32释放即驱动件32不工作,此时在扭簧的扭力作用下,锁杆31自动回位,提升锁定、驱动以及回位的自动化和可靠性。
可选地,锁杆31包括第一段311、第二段312以及转动部314,第一段311设于转动部314的一侧,第一段311穿过避让孔10B的一端设有锁钩313;第二段312设于转动部314的另一侧,驱动件32设于第二段312远离转动部314的一端,第二段312与第一段311呈夹角设置。
本实施例中,第一段311和第二段312分别位于转动部314的两侧,其中第一段311远离转动部314的端部穿出避让孔10B并设置有锁钩313,充电插座200对应锁钩313设置有锁槽20A,锁钩313与锁槽20A卡勾配合。其中,第一段311与第二段312呈夹角设置,并通过驱动件32实现解锁,通过扭簧实现解锁之后锁杆31的复位。第一段311在自然状态下与充电枪头100和充电插座200的插接方向呈平行设置,第二段312朝向容腔10A中部延伸设置,且与第一段311呈夹角,便于驱动件32施力,节省驱动件32的施力大小,能顺利实现第一段311的锁钩313端部翘起,以与充电插座200的锁槽20A分离,提升解锁便利性和顺畅性。
进一步地,第一段311与第二段312的夹角设置为角α,角α的取值范围满足90°≤α<180°,优选的取值范围为135°≤α≤160°,便于驱动施力,节省内部空间。
进一步地,充电枪头100设置有两个锁杆31,两个锁杆31绕壳体10的中心对称设置,且两个锁杆31的锁钩313端部环绕插头端子50分布,其中,充电枪头100对应两个锁杆31设有两个驱动件32,充电插座200对应两个锁杆31设置有两个锁槽20A,一锁杆31分别与一驱动件32和一锁槽20A适配,提升锁定的可靠性。
可选地,驱动件32包括杆主体321和伸缩部322,杆主体321设于容腔10A内,杆主体321的一端设有伸缩槽;伸缩部322活动设于伸缩槽内,杆主体321驱动伸缩部322伸出伸缩槽的槽口,以抵压锁杆31转动,进而使锁钩31脱离锁槽20A。
本实施例中,驱动件32为电推杆,为了节省容腔10A内部空间,电推杆可设置为多级伸缩杆,电推杆与充电枪头100的电源连接,同时与控制组件进行电连接,当充满电时,控制组件控制驱动件32通电,以驱动伸缩杆伸出并抵压锁杆31的第二段312,锁杆31的第二段312有下压趋势,使得第一段311的锁钩313段具有上翘趋势,以在驱动的过程中实现解锁,解锁结构简单可靠。解锁成功后,驱动件32的伸缩部322缩回伸缩槽,第一段311和第二段312在扭簧的扭力作用下回位。
可以理解的是,现有的充电枪头100使用电磁锁搭配一带锁钩313的锁杆31进行充电枪头100和充电座的锁定,电磁锁在充电时对锁杆31进行抵接和限位,充满电之后电磁锁恢复原位以解锁。但是,在电磁锁的感应元件损坏或电磁感应异常导致电磁锁失效时,会出现充电过程中电磁锁打开,或充电完成后电磁锁不能解锁的问题,充电中解锁会导致充电枪头100与充电插座200可能松动或虚接触,存在触电或者漏电等安全隐患危险,但若强行进行解锁会损坏电磁锁和带锁钩313的锁杆31的锁定功能。本实用新型使用电推杆替代电磁锁,结构简单,成本低,可靠性高,适合普遍推广使用。
本实用新型还提出一种充电系统1000,该充电系统1000包括充电插座200和如上述任一项的充电枪头100,该充电枪头100的具体结构参照上述实施例,由于本充电系统1000采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,充电插座200设有锁槽20A和插槽20B,充电枪头100的插头端子50与插槽20B电性插接,充电枪头100的锁杆31与锁槽20A锁合使充电枪头100与充电插座200呈锁紧状态,锁杆31与锁槽20A脱锁使充电枪头100与插座端子50呈释放状态。
本实施例中,充电插座200包括座体201、及固定安装于座体201内的插座端子203,充电插座端子203朝向充电枪头100头方向形成有上述插槽20B。插头端子50伸入充电插座200的插座端子203的插槽20B内,并与插槽20B的腔壁电性连接。
座体201的端部设有锁槽20A,锁紧机构30的锁钩313固定锁紧于锁槽20A内。座体201内朝向充电枪头100头方向形成有定位收容腔20C。在插接进行充电时,充电枪头100的端子和围设形成端子槽10C的部分壳体10伸入定位收容腔20C,以对充电插座200和充电枪头100进行插接固定,降低充电时插头端子50和插座端子203接触不良的风险,提升插接稳定性和充电可靠性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。