用于对电动车进行充电的充电桩及其可换插头的制作方法

本发明涉及充电桩技术领域，尤其是一种用于对电动车进行充电的充电桩及其可换插头。

背景技术：

充电桩，又称为充电器，主要分为落地式、壁挂式和便携式三种，现有充电桩在其电源插头插了交流电源后，可以对电动车充电。

现有充电桩有带16A插头的，也有带10A插头的，这两种插头由于插脚的尺寸不一样，只能插进对应的电源插座，因此目前主流充电桩的16A插头是插不进10A插座的，导致目前主流充电桩在只有10A插座的落后地区，充不了电。

可以用现有的可换插头来解决尺寸不匹配的问题。可换插头是现有普通技术，例如10A转16A转换插头，其前端是10A对应尺寸的插脚，后端是16A对应尺寸的插座，16A插头可以经这个10A转16A转换插头插进10A插座。然而这仅仅是解决了尺寸问题，而限流保护等方面没有进行匹配，造成安全隐患，如充电桩的16A插头经10A转16A转换插头从10A插座取电，但电动车却依照常规设置向充电桩索取16A电流，由于10A插座无法负担如此大的电力负荷，容易导致10A插座烧毁的现象，甚至严重时引起火灾。

技术实现要素：

本发明的目的是使充电桩具有限流保护功能，能适用于不同规格的电源插座。

为此，提供一种用于对电动车进行充电的充电桩，包括主体和电源输入接口，主体伸出有充电枪，主体具有信号线，信号线在充电枪处伸出，电源输入接口能够与指定规格的电源输入可换插头相接，主体还设有：容置部，其用于容置所述可换插头，触发开关，其用于识别所述可换插头是否容置在容置部中；触发开关识别到所述可换插头没有容置在容置部中，则触发所述信号线输出与该可换插头对应的标识信号。

进一步地，可换插头放置在容置部时保持所述触发开关的通断状态，可换插头脱离容置部则自动改变所述通断状态，从而实现所述触发。

作为一种实施方式，触发开关为具有自动复位功能的接触式开关，可换插头被容置在容置部中时触动接触式开关的触头，可换插头脱离容置部后触头弹性复位。

作为另一种实施方式，触发开关为感应开关，感应开关感应到可换插头脱离容置部后实现所述触发。其中，可换插头具有与感应开关对应的信号源，可换插头被容置在容置部中时信号源接近并控制感应开关，可换插头脱离容置部后感应开关复位。

进一步地，主体具有与触发开关相连且与所述信号线相连的控制器，触发开关对信号线的所述触发由该控制器实现。所述信号线具体是CP线，所述标识信号具体是与所述可换插头对应的PWM信号。

进一步地，主体还包括与所述控制器相连的声音模块，其受所述控制器控制从而发音。

进一步地，容置部及相应的触发开关有多组，分别对应不同规格的可换插头。

进一步地，主体包括警报器，至少两组触发开关分别识别到对应的可换插头没有容置在本组的容置部中，则触发警报器发出警报。主体具有与触发开关相连且与所述警报器相连的控制器，触发开关对警报器的所述触发由该控制器实现。

进一步地，至少两组触发开关分别识别到对应的可换插头没有容置在本组的容置部中，则触发本充电桩停止工作。主体具有与触发开关相连的控制器，触发开关对本充电桩停止工作的所述触发由该控制器实现。

进一步地，容置部所设处标示有其用于容置的可换插头的规格，且/或各个容置部的外形互不相同。所述容置部具体是供可换插头放入的凹槽。各个可换插头的外形互不相同，所述凹槽与其用于容置的可换插头相互仿形。

进一步地，电源输入接口具体是AC输入插头，以插进可换插头后端的插孔。

作为一种实施方式，AC输入插头为异形，不能直接插入电源插座，所配的指定规格的电源输入可换插头的后端设有相应的异形插孔，AC输入插头须经该可换插头才能插入电源插座。所述可换插头是16A可换插头或10A可换插头。

作为另一种实施方式，AC输入插头不为异形，能直接插入电源插座，触发开关识别到所述可换插头容置在容置部中，则触发所述信号线输出与AC输入插头本身的可换插头对应的标识信号。容置部及相应的触发开关只有一组。所述AC输入插头具体为16A插头，所述可换插头具体为10A转16A转换插头。

有益效果：

本发明的充电桩的电源输入接口能够与指定规格的电源输入可换插头相接，可换插头不使用时能被容置在容置部中。主体上具有触发开关，操作人员把可换插头从容置部中取出，触发开关就识别到所述可换插头没有容置在容置部中，与触发开关相连的信号线就会输出相应的信号；在充电枪对接电动车后，信号线得以将该信号传输给车上的BMS系统，使BMS系统切换至与该信号对应的工作模式，从而调整经充电桩向电源插座索取的电流大小，使电源插座能够负荷。由此可见，充电桩具有限流保护功能，能适用于不同规格的电源插座。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为充电桩的结构示意图。

图2为实施例1中的充电桩的电路框图。

图3为充电桩的爆炸图(图中未示出充电枪)。

图4为充电桩的另一角度的结构示意图。

图5为实施例2中的充电桩的电路框图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。以下实施例中，可换插头的规格应当以其前端(即用于插入电源插座的一端)所对应的规格为准，例如，若可换插头的前端是用于插入10A插座的，则该可换插头的规格为10A，简称为10A可换插头；若可换插头的前端是用于插入16A插座的，则该可换插头的规格为16A，简称为16A可换插头。

实施例1

实施例1中，10A转16A转换插头是指其后端用于被常规16A插头插入，前端用于插入常规10A电源插座的可换插头。

图1为本实施例的充电桩的结构示意图，其为交流便携式充电桩。

见图2，充电桩的主体包括桩本体1，桩本体1内置有常规的主充电模块12和控制器11，主充电模块12和控制器11相连，其中主充电模块12包含多组继电器，具体继电器的连接方式可参照国家标准设置，此处不作赘述。

桩本体1外设有电源输入接口2，电源输入接口2通过单相电线(L,N,E)连接至主充电模块12的输入端。实施例1中，电源输入接口2具体为常规的16A插头，从而得以直接插入16A插座取电。

桩本体1外还设有充电枪3，主充电模块12的输出端通过单相电线来与充电枪3电连接，使用过程中控制器11控制主充电模块12接通电源输入接口2与充电枪3之间的通路，给电动车充电。桩本体1与充电枪3之间还连接有包括CP线31的信号线，信号线自控制器11的PWM引脚伸出，经过常规的控制引导模块13后在充电枪3处伸出，当充电枪3插入电动车的充放电接口后，信号线与电动车上的BMS系统建立连接，使控制器11输出用于标识充电模式的PWM信号给BMS系统。

见图2和图3，桩本体1上具有用于容置10A转16A转换插头1411的容置槽15，容置槽15底部设有具体由干簧管构成的触发开关1412(图3中未示出)，控制器11内部上拉的引脚A经触发开关1412接地。10A转16A转换插头1411(也即可换插头)的前端为用以插入10A插座的三脚插头，其后端为供16A插头插入的三脚插座，当10A转16A转换插头1411装至16A插头上时，16A插头上的三个针脚分别对接10A转16A转换插头1411上的三个针脚。10A转16A转换插头1411的壳体内置有作为信号源的磁铁14111，此磁铁14111有两个作用，一是当10A转16A转换插头1411容置在容置部中时，磁铁14111通过散发的磁场控制干簧管闭合，迫使控制器11的引脚A由高电平变为低电平，以触发控制器11输出PWM信号；二是可使10A转16A转换插头1411随手吸在车上，防止丢失。

见图2，使用充电桩进行充电时，若电源插座为16A插座，则操作人员直接将16A插头插入16A插座，并将充电枪3插入到电动车的充放电接口中；由于容置槽15中有10A转16A转换插头1411，容置槽15底部的干簧管闭合，控制器11的引脚A为低电平，触发桩本体1内的控制器11输出大功率充电模式所对应的标准PWM信号(简称PWM_A)给CP线31，由CP线31将PWM_A传送到电动车的BMS系统。BMS系统再根据PWM_A向充电桩索取相应制式的电流。由于BMS系统根据CP线上的PWM进行相应取电属于现有技术，此处不作赘述。

若电源插座为10A插座，则操作人员从容置槽15中取出10A转16A转换插头1411装在16A插头上，再将10A转16A转换插头插入10A插座中，然后将充电枪3插入到电动车的充放电接口中；由于容置槽15中无10A转16A转换插头1411，容置槽15底部的干簧管自动复位从而断路，控制器11的引脚A从低电平恢复成高电平，从而触发控制器11输出小功率充电模式所对应的标准PWM信号(简称PWM_B)给CP线31，同理，BMS系统根据PWM_B向充电桩取电。充电结束后，操作人员将10A转16A转换插头1411放回容置槽15中，使干簧管导通，从而使控制器11的引脚A由高电平变为低电平，控制器11就输出PWM_A给CP线31。

进一步地，见图3，桩本体1包括盖板111和底板121，盖板111与底板121通过螺丝可拆卸地连接，容置槽15设置在底板121旁，见图4，容置槽15的底部设有开口，该开口处设置有用于盖住该开口的卡盖151，卡盖151与底板121之间卡接，便于打开卡盖151取出或放回10A转16A转换插头1411。

见图3，桩本体1设置有用于卷装16A插头与主充电模块12之间单相电线的收线卷盘16，收线卷盘16与桩本体1转动连接。当然收线卷盘16也可用于卷装充电枪3与主充电模块12之间的单相电线。需要说明的是，也可以去除收线卷盘16，而将单相电线的形状变成弹簧线，以达到收卷线缆的目的。

桩本体1内还设有声音模块17，声音模块17与控制器11电连接，当充电桩切换充电模式时，控制器11控制声音模块17发音，从而提醒操作人员。此外，10A转16A转换插头1411上设有便于识别的标识字样，以便于操作人员查看。

需要说明的是，触发开关1412不仅可采用干簧管，还可用红外线开关、微波开关、超声波开关、压电开关、电容开关等其他感应开关来替代，其中，感应开关是指无触头的、接近式感应从而触发的开关。

此外，触发开关1412还可采用为具有自动复位功能的接触式开关，此处的接触式开关应理解为具有触头的开关，如常开的按钮或拨动开关。若触发开关1412为接触式开关，则10A转16A转换插头1411被容置在容置部中时挤压接触式开关的触头，促使接触式开关闭合产生低电平，10A转16A转换插头1411脱离容置部后触头弹性复位，控制器11的引脚A从低电平恢复成高电平。例如，当触发开关1412为按钮时，按钮的触头外露并高于容置槽15的槽底，10A转16A转换插头1411被容置在容置部中时，10A转16A转换插头1411压住按钮的触头从而迫使按钮导通，拿开10A转16A转换插头1411则按钮弹性复位；又如，当触发开关1412为拨动开关时，拨动开关的触头外露在容置槽15的槽底中，10A转16A转换插头1411底部具有斜块，10A转16A转换插头1411被容置在容置部中时，斜块将拨动开关的触头水平挤压至拨动开关导通的状态，拿开10A转16A转换插头1411则拨动开关弹性复位。

桩本体1内还具有充电桩常规的继电器控制外围电路、控制器内部电路、电源模块等，此处不再赘述

实施例2

实施例2是在实施例1的基础上，见图5，将电源输入接口2改为异形的AC输入插头，该AC输入插头不能直接插入10A电源插座或16A电源插座，须经16A可换插头1421或10A可换插头1431才能插入相应的电源插座，从而迫使操作人员使用实施例2中的可换插头。其中，16A可换插头1421和10A可换插头1431的后端均与异形的AC输入插头相互仿形，从而具有相应的异形插孔来供AC输入插头插入，其前端设有标准的三脚插头，从而得以插入相应的电源插座。具体异形的设置方式多种多样，如可以是AC输入插头上三个针脚之间距离变为不标准，也可以是AC输入插头上用于对接可换插头的一面设有不规则凸起，此处不作一一罗列。需说明的是，电源输入接口2不单可以做成插头，也可以做成非优选的AC输入插座。

实施例2还将桩本体1上的容置槽设置成两个，用于分别放置16A可换插头1421和10A可换插头1431。其中，用于放置16A可换插头1421的容置槽(简称16A容置槽151)中具有16A触发开关1422，用于放置10A可换插头1431的容置槽(简称10A容置槽152)中具有10A触发开关1432，两个触发开关1422、1432分别连接至控制器11的两个引脚上。

实施例2的16A容置槽151和10A容置槽152形状不同，每个容置槽与其用于容置的可换插头相互仿形，使得可换插头得以嵌入到容置槽，不易掉出；16A可换插头1421和10A可换插头1431的外形具有差异，且16A可换插头1421和10A可换插头1431的颜色与对应的容置槽颜色一样，方便操作人员辨认与操作。每个容置槽中标示有其用于容置的可换插头的规格，如16A容置槽151的槽底标示有“16A”字样，10A容置槽152的槽底标示有“10A”字样。

未使用充电桩进行充电时，16A可换插头1421和10A可换插头1431分别被容置在各自的容置槽中，就各自使对应的触发开关保持导通。

使用充电桩进行充电时，若电源插座为16A插座，则操作人员从16A容置槽151中取出16A可换插头1421装在AC输入插头上，再将16A可换插头1421插入16A插座中，然后将充电枪3插入到电动车的充放电接口中，插入后，由于16A容置槽151中无16A可换插头1421，16A触发开关1422自动复位从而断路，控制器11的相应引脚从低电平恢复成高电平，从而触发控制器11输出PWM_A给CP线31。同理，若电源插座为10A插座，则操作人员从10A容置槽152中取出10A可换插头1431装在AC输入插头上，再将10A可换插头1431插入10A插座中，然后将充电枪3插入到电动车的充放电接口中，由于10A容置槽152中无10A可换插头1431，10A触发开关1432自动复位从而断路，控制器11的相应引脚从低电平恢复成高电平，从而触发控制器11输出PWM_B给CP线31。

实施例2中，桩本体1内置有警报器18，警报器18与控制器11电连接。当16A触发开关1422和10A触发开关1432分别识别到对应的可换插头没有容置在本组的容置部中时，控制器11触发警报器18发出警报，并且控制器11控制主充电模块12断开，以停止充电桩工作。此举规定了最多只允许其中一个容置槽里面的可换插头被拿出，不允许两个容置槽里面的这两个可换插头都被拿出，若违反则发出警报且拒绝充电工作，以此保障(1)只执行唯一且正确的充电模式；(2)使用时必须一个可换插头装在AC输入插头，另一个可换插头放回容置槽，杜绝可换插头乱放的可能性，使可换插头不易丢失。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。