具有收线和放线功能的充电桩及其控制方法与流程

本发明涉及电气设备技术领域，具体来说涉及具有收线和放线功能的充电桩及其控制方法。

背景技术：

近些年来，城市环境污染问题越来越严重，其中汽车尾气污染正日益危害着人们的健康，随着保护环境意识的提高，低碳经济和节能减排技术的快速发展，电动汽车因其无污染的优点，开始被人们普及应用于日常生活中。

充电桩是电动汽车重要的基础配套充电设施，具有收线和放线功能的充电桩的使用过程和汽车加油过程十分相似，在电动汽车充电操作中，人们需要将充电枪头从具有收线和放线功能的充电桩上取下来，与电动汽车的 充电端口连接，充电结束后，操作人员要将充电电缆整理好后，再将充电枪头放回充电桩。 目前市场上的直流充电枪电缆、三相交流充电枪电缆线径过粗，电缆过重，在使用过程中，都是在地上拖扯移动；因此，长时间、多频次使用下，会造成电缆的绝缘破损，引发触电危险；并且，直接缩短了电缆的使用寿命，增加了运营维护成本。充电枪电缆都是采取外挂或手动盘线方式来收纳充电枪电缆，由于直流充电枪电缆、三相交流充电枪电缆太硬，不便于电缆的收纳，受人为因素的影响，在使用过程中，大部分情况下电缆都直接摆在地上，造成现场混乱，电缆易污易脏易腐蚀等问题；并且，充电区域是人员走动密集区，电缆凌乱摆放，存在挂拌人员的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供具有收线和放线功能的充电桩及其控制方法，以解决现有的充电桩不能对充电线进行收线和放线，充电线随地摆放，充电不方便的问题。

为此，本发明提供了具有收线和放线功能的充电桩，包括充电桩、充电枪、充电枪插座和充电线，所述充电线的一端与所述充电桩相连，另一端与所述充电枪相连；还包括伸缩装置，所述伸缩装置的一端设置在所述充电桩上，所述充电枪插座设置在所述伸缩装置的另一端，所述充电线缠绕在所述伸缩装置上，所述充电枪可拆卸地插放在所述充电枪插座中。

本发明还提供了具有收线和放线功能的充电桩的控制方法，所述具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩、充电枪、充电枪插座和充电线，所述充电线的一端与所述充电桩相连，另一端与所述充电枪相连；所述具有收线和放线功能的充电桩还包括伸缩装置和伸缩控制系统，所述伸缩装置的一端设置在所述充电桩上，所述充电枪插座设置在所述伸缩装置的另一端，所述充电线缠绕在所述伸缩装置上，所述充电枪可拆卸地插放在所述充电枪插座中；所述伸缩控制系统包括控制电路，以及设置在所述充电枪插座的第一位置传感器和设置在所述伸缩装置的一端的第二位置传感器；所述伸缩装置包括伸缩支架和用于驱动所述伸缩支架伸缩的驱动机构，所述伸缩支架包括多个连杆组件和安装架，所述连杆组件包括铰接在一起的第一连杆和第二连杆，其中一所述连杆组件中的第一连杆的自由端部与相邻所述连杆组件中的第二连杆的自由端部铰接；并且，位于靠近所述安装架的所述连杆组件中的第一连杆的自由端部铰接在所述安装架上，位于靠近所述安装架的所述连杆组件中的第二连杆的自由端部滑动设置在所述安装架上，所述充电枪插座固定在远离所述安装架的所述连杆组件上；靠近所述安装架的所述连杆组件中的第二连杆的自由端部设有滑动部，所述安装架上设有滑动孔，所述滑动部设置在所述滑动孔中，所述驱动机构驱动所述滑动部在所述滑动孔中往复滑动；所述驱动机构包括电机和线盘，所述线盘上缠绕有钢丝，所述线盘通过单向轴承可转动的设置在所述充电桩上，所述钢丝与所述连杆组件相连；所述控制方法包括手动伸展模式和自动收缩模式，所述手动伸展模式：将所述充电枪从所述充电枪插座中拔出，所述第一位置传感器输入所述充电枪插座的拔出信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述电机反转，用户拉动所述伸缩支架伸展，对所述充电线进行放线，使得所述充电枪能插到电动车上为止；所述自动收缩模式：将所述充电枪插入到所述充电枪插座中，所述第一传感器输入所述充电枪插座的插入信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述电机正转，使得所述线盘转动，使得所述钢丝回收，进而使得所述伸缩支架收缩，对所述充电线进行收线；所述伸缩支架全部收缩到位后，所述第二传感器输入所述伸缩支架的到位信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述电机停止正转，收缩过程结束。

本发明还提供了另一种具有收线和放线功能的充电桩的控制方法，所述具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩、充电枪、充电枪插座和充电线，所述充电线的一端与所述充电桩相连，另一端与所述充电枪相连；所述具有收线和放线功能的充电桩还包括伸缩装置和伸缩控制系统，所述伸缩装置的一端设置在所述充电桩上，所述充电枪插座设置在所述伸缩装置的另一端，所述充电线缠绕在所述伸缩装置上，所述充电枪可拆卸地插放在所述充电枪插座中；所述伸缩控制系统包括控制电路，以及设置在所述充电枪插座的第一位置传感器和设置在所述伸缩装置的一端的第二位置传感器；所述伸缩装置包括伸缩支架和用于驱动所述伸缩支架伸缩的驱动机构，所述伸缩支架包括多个连杆组件和安装架，所述连杆组件包括铰接在一起的第一连杆和第二连杆，其中一所述连杆组件中的第一连杆的自由端部与相邻所述连杆组件中的第二连杆的自由端部铰接；并且，位于靠近所述安装架的所述连杆组件中的第一连杆的自由端部铰接在所述安装架上，位于靠近所述安装架的所述连杆组件中的第二连杆的自由端部滑动设置在所述安装架上，所述充电枪插座固定在远离所述安装架的所述连杆组件上；靠近所述安装架的所述连杆组件中的第二连杆的自由端部设有滑动部，所述安装架上设有滑动孔，所述滑动部设置在所述滑动孔中，所述驱动机构驱动所述滑动部在所述滑动孔中往复滑动；所述充电枪上还设置有用于检测所述充电枪与所述充电枪插座距离的距离传感器；所述控制方法包括自动伸展模式和自动收缩模式，所述自动伸展模式：将所述充电枪从所述充电枪插座中拔出，所述第一位置传感器输入所述充电枪插座的拔出信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述驱动机构驱动滑动部滑动，使得所述伸缩支架伸展，对所述充电线进行放线；当所述距离传感器检测到充电枪与所述充电枪插座距离小于设定值时，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述驱动机构停止工作，使得所述伸缩支架停止伸展；所述自动收缩模式：将所述充电枪插入到所述充电枪插座中，所述第一传感器输入所述充电枪插座的插入信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述驱动机构驱动所述滑动部滑动，使得所述伸缩支架收缩，对所述充电线进行收线；所述伸缩支架全部收缩到位后，所述第二传感器输入所述伸缩支架的到位信号，输出信号至所述控制电路，所述控制电路控制所述驱动机构停止工作，使得所述伸缩支架停止收缩。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供了具有收线和放线功能的充电桩及其控制方法，具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩、充电枪、充电枪插座和充电线，充电线的一端与充电桩相连，另一端与充电枪相连；还包括伸缩装置，伸缩装置的一端设置在充电桩上，充电枪插座设置在伸缩装置的另一端，充电线缠绕在伸缩装置上，充电枪可拆卸地插放在充电枪插座中。本发明的具有收线和放线功能的充电桩的充电线缠绕在伸缩装置上，而不是直接摆放在地上，使得充电线不与地面接触，而且能够整齐有序的摆放使用；从而避免了充电线凌乱摆放的问题，不会造成充电现场混乱，还可以避免充电线挂拌使用人员的安全隐患，还可以避免充电线易污易脏易腐蚀等问题。充电枪插座设置在伸缩装置上，而不是设置在充电桩上，从而可以缩短充电枪与充电枪插座之间的距离，进而可以保证充电枪能够方便地可拆卸地插放在充电枪插座中,从而可以方便地进行充电。本发明的具有收线和放线功能的充电桩能对充电线进行收线和放线，伸缩装置可以伸展和收缩，当需要充电时，将充电枪从充电枪插座中拔出，伸缩装置伸展，使得充电线向着远离充电桩的方向移动伸长，从而可以实现放线功能。当充电完成后，将充电枪插入充电枪插座，伸缩装置收缩，使得充电线向着充电桩方向移动聚拢，从而可以实现收线功能。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明的具有收线和放线功能的充电桩的一种实施例的结构分解图；

图2是图1中A部分放大图；

图3是本发明的具有收线和放线功能的充电桩（伸缩装置伸展）的一种实施例的结构示意图；

图4是本发明的具有收线和放线功能的充电桩（伸缩装置收缩）的一种实施例的结构示意图；

图1-图4中，附图标记及其对应的部件名称如下：

1.充电桩；11.连接件；2.充电枪；3.充电枪插座；4.充电线；5.伸缩支架；51.连杆组件；52.安装架；53.第一连杆；54.第二连杆；55.滑动部；56.滑动孔；57.线夹；6.驱动机构；61.电机；62.线盘；63.钢丝；7.第一位置传感器；8.第二位置传感器；9.距离传感器。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1-图4所示，本发明的具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩1、充电枪2、充电枪插座3和充电线4，充电线4的一端与充电桩1相连，另一端与充电枪2相连；还包括伸缩装置，伸缩装置的一端设置在充电桩1上，充电枪插座3设置在伸缩装置的另一端，充电线4缠绕在伸缩装置上，充电枪2可拆卸地插放在充电枪插座3中。

本发明的具有收线和放线功能的充电桩可以对电动车进行充电，电动车包括但不限于电动汽车、电动自行车和电动摩托车等。

本发明的具有收线和放线功能的充电桩的充电线4缠绕在伸缩装置上，而不是直接摆放在地上，使得充电线4不与地面接触，而且能够整齐有序的摆放使用；从而避免了充电线4凌乱摆放的问题，不会造成充电现场混乱，还可以避免充电线4挂拌使用人员的安全隐患，还可以避免充电线4易污易脏易腐蚀等问题。

本发明的具有收线和放线功能的充电桩的充电枪插座3设置在伸缩装置上，而不是设置在充电桩1上，从而可以缩短充电枪2与充电枪插座3之间的距离，进而可以保证充电枪2能够方便地可拆卸地插放在充电枪插座3中,从而可以方便地进行充电。

本发明的具有收线和放线功能的充电桩能对充电线4进行收线和放线，伸缩装置可以伸展和收缩，当需要充电时，将充电枪2从充电枪插座3中拔出，伸缩装置伸展，使得充电线4向着远离充电桩1的方向移动伸长，从而可以实现放线功能。当充电完成后，将充电枪2插入充电枪插座3，伸缩装置收缩，使得充电线4向着充电桩1方向移动聚拢，从而可以实现收线功能。

因此，本发明的具有收线和放线功能的充电桩的充电线4可以整齐有序的摆放使用，充电枪2能够方便地插放在充电枪插座3中，伸缩装置可以实现对充电线4进行收线和放线功能，从而可以方便充电枪2进行充电。

还包括伸缩控制系统，当充电枪2插入充电枪插座3时，伸缩控制系统的输入端输入充电枪插座3的插入信号，输出信号至伸缩装置，控制伸缩装置收缩；当充电枪2从充电枪插座3中拔出，伸缩控制系统的输入端输入充电枪插座3的拔出信号，输出信号至伸缩装置，控制伸缩装置伸展。

伸缩控制系统包括控制电路，以及设置在充电枪插座3的第一位置传感器7和设置在伸缩装置的一端的第二位置传感器8。当充电枪2插入充电枪插座3时，第一位置传感器7输入充电枪插座3的插入信号，输出信号至控制电路，控制电路控制伸缩装置收缩；当充电枪2从充电枪插座3中拔出时，第一位置传感器7输入充电枪插座3的拔出信号，输出信号至控制电路，控制电路控制伸缩装置伸展。

伸缩装置包括伸缩支架5和用于驱动伸缩支架5伸缩的驱动机构6，伸缩支架5的一端安装在充电桩1上，伸缩支架5的另一端设置有充电枪插座3。

伸缩支架5包括多个连杆组件51和安装架52，连杆组件51包括铰接在一起的第一连杆53和第二连杆54，其中一连杆组件51中的第一连杆53的自由端部与相邻连杆组件51中的第二连杆54的自由端部铰接；并且，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第一连杆53的自由端部铰接在安装架52上，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部滑动设置在安装架52上，充电枪插座3固定在远离安装架52的连杆组件51上。

靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部设有滑动部55，安装架52上设有滑动孔56，滑动部55设置在滑动孔56中，驱动机构驱动滑动部55在滑动孔56中往复滑动。

充电桩上设有连接件11，连接件11连接在充电桩1上，连接方式可以为螺栓连接或者焊接或者其他连接方式，在此不做限定,第二位置传感器8设置在连接件11上。安装架52的两端与连接件11相连，连接方式可以为螺栓连接或者焊接或者可转动连接或者其他连接方式，在此不做限定。滑动孔56为长条状孔，滑动孔56设置在安装架52上，滑动部55设置在滑动孔56中，驱动机构驱动滑动部55在滑动孔56中往复滑动，使得多个连杆组件51可以伸展和收缩，即使得伸缩支架5可以伸展和收缩。

第二连杆54上设置有线夹57，充电线4位于线夹57中。充电线4通过线夹57从伸缩装置的一端缠绕至伸缩装置的另一端，线夹57可以使得充电线4整齐有序地缠绕在伸缩装置上，可以避免充电线4折弯打结，避免对充电线4造成损坏，从而可以延长充电线4的使用寿命。

驱动机构6包括电机61和线盘62，线盘62上缠绕有钢丝63，线盘62通过单向轴承可转动的设置在充电桩1上，钢丝63与连杆组件51相连。钢丝63可以连接在远离安装架52的连杆组件51上，也可以连接在靠近安装架52的连杆组件51上，还可以连接其他连杆组件51上，在此不做限定。控制电路可以控制电机61转动，电机61转动可以驱动线盘62转动，线盘62转动可以使得钢丝63收回，由于钢丝63与连杆组件51相连，钢丝63回收的同时会带动连杆组件51进行收缩，从而可以使得伸缩支架5收缩。

作为优选的实施方式，电机61可以为直线电机。

伸缩控制系统还包括设置在充电枪2上用于检测充电枪2与充电枪插座3距离的距离传感器9。

本发明还提供了具有收线和放线功能的充电桩的控制方法，伸缩装置可以伸展和收缩，从而可以实现对充电线4进行收线和放线，当需要充电时，将充电枪2从充电枪插座3中拔出，伸缩控制系统控制伸缩装置伸展，使得充电线4向着远离充电桩1的方向移动伸长，从而可以实现放线功能；当充电完成后，将充电枪2插入充电枪插座3，伸缩控制系统控制伸缩装置收缩，使得充电线4向着充电桩1方向移动聚拢，从而可以实现收线功能。

实施例1

本实施例提供了一种具有收线和放线功能的充电桩的控制方法，具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩1、充电枪2、充电枪插座3和充电线4，充电线4的一端与充电桩1相连，另一端与充电枪3相连；具有收线和放线功能的充电桩还包括伸缩装置和伸缩控制系统，伸缩装置的一端设置在充电桩1上，充电枪插座3设置在伸缩装置的另一端，充电线4缠绕在伸缩装置上，充电枪2可拆卸地插放在充电枪插座3中；伸缩控制系统包括控制电路，以及设置在充电枪插座3的第一位置传感器7和设置在伸缩装置的一端的第二位置传感器8；伸缩装置包括伸缩支架5和用于驱动伸缩支架5伸缩的驱动机构6，伸缩支架5包括多个连杆组件51和安装架52，连杆组件51包括铰接在一起的第一连杆53和第二连杆54，其中一连杆组件51中的第一连杆53的自由端部与相邻连杆组件51中的第二连杆54的自由端部铰接；并且，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第一连杆53的自由端部铰接在安装架52上，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部滑动设置在安装架52上，充电枪插座3固定在远离安装架52的连杆组件51上；靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部设有滑动部55，安装架52上设有滑动孔56，滑动部55设置在滑动孔56中，驱动机构6驱动滑动部55在滑动孔56中往复滑动；驱动机构6包括电机61和线盘62，线盘62上缠绕有钢丝63，线盘62通过单向轴承可转动的设置在充电桩1上，钢丝63与连杆组件51相连。

控制方法包括手动伸展模式和自动收缩模式，

手动伸展模式：将充电枪2从充电枪插座3中拔出，第一位置传感器7输入充电枪插座3的拔出信号，输出信号至控制电路，控制电路控制电机61反转，用户拉动伸缩支架5，使得伸缩支架5伸展，对充电线4进行放线，使得充电枪2能插到电动车上为止；

自动收缩模式：将充电枪2插入到充电枪插座3中，第一传感器7输入充电枪插座3的插入信号，输出信号至控制电路，控制电路控制电机61正转，使得线盘62转动，从而使得钢丝63回收，进而使得伸缩支架5收缩，对充电线4进行收线；伸缩支架5全部收缩到位后，第二传感器8输入伸缩支架5的到位信号，输出信号至控制电路，控制电路控制电机61停止正转，收缩过程结束。

实施例2

本实施例提供了一种具有收线和放线功能的充电桩的控制方法，具有收线和放线功能的充电桩包括充电桩1、充电枪2、充电枪插座3和充电线4，充电线4的一端与充电桩1相连，另一端与充电枪3相连；具有收线和放线功能的充电桩还包括伸缩装置和伸缩控制系统，伸缩装置的一端设置在充电桩1上，充电枪插座3设置在伸缩装置的另一端，充电线4缠绕在伸缩装置上，充电枪2可拆卸地插放在充电枪插座3中；伸缩控制系统包括控制电路，以及设置在充电枪插座3的第一位置传感器7和设置在伸缩装置的一端的第二位置传感器8；伸缩装置包括伸缩支架5和用于驱动伸缩支架5伸缩的驱动机构6，伸缩支架5包括多个连杆组件51和安装架52，连杆组件51包括铰接在一起的第一连杆53和第二连杆54，其中一连杆组件51中的第一连杆53的自由端部与相邻连杆组件51中的第二连杆54的自由端部铰接；并且，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第一连杆53的自由端部铰接在安装架52上，位于靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部滑动设置在安装架52上，充电枪插座3固定在远离安装架52的连杆组件51上；靠近安装架52的连杆组件51中的第二连杆54的自由端部设有滑动部55，安装架52上设有滑动孔56，滑动部55设置在滑动孔56中，驱动机构6驱动滑动部55在滑动孔56中往复滑动；伸缩控制系统还包括设置在充电枪2上用于检测充电枪2与充电枪插座3距离的距离传感器9。

控制方法包括自动伸展模式和自动收缩模式，

自动伸展模式：将充电枪2从充电枪插座3中拔出，第一位置传感器7输入充电枪插座3的拔出信号，输出信号至控制电路，控制电路控制驱动机构6驱动滑动部55在滑动孔56中向上滑动，使得伸缩支架5伸展，对充电线4进行放线；当距离传感器9检测到充电枪2与充电枪插座3距离小于设定值时，输出信号至控制电路，控制电路控制驱动机构6停止工作，使得伸缩支架5停止伸展；设置值可以为50-100cm,在此不做限定，只要满足充电枪2能插到电动车上即可；

自动收缩模式：将充电枪2插入到充电枪插座3中，第一传感器7输入充电枪插座3的插入信号，输出信号至控制电路，控制电路控制驱动机构6驱动滑动部55在滑动孔56中向下滑动，使得伸缩支架5收缩，对充电线4进行收线；伸缩支架5全部收缩到位后，第二传感器8输入伸缩支架5的到位信号，输出信号至控制电路，控制电路控制驱动机构6停止工作，使得伸缩支架5停止收缩。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。