充电桩的制作方法

本实用新型涉及，尤其涉及一种充电桩。

背景技术：

电动汽车(bev)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通安全法规各项要求的车辆。由于电动汽车对环境的影响相对于传统汽车更小，其前景被广泛看好。近几年电动车的普及率越来越高，对于解决电动车如何能够及时有效地充电的问题也随之而来。充电桩作为一种专门应对电动汽车等产品及时充电的设备，一经问世就受到了广泛的关注和认可。

目前，市面上的充电桩各式各样，但大多充电桩的内部未分隔成不同的空间，电控组件、电缆绕线机构等结构集中在一起，导致安全性不高，容易发生漏电等意外事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种安全性更高的充电桩。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种充电桩，其包括壳体、电控组件以及绕线机构，所述壳体的内部为功能腔室，所述功能腔室内设有可防水的分隔板，且所述分隔板在所述功能腔室内分隔出电气腔室和电缆收纳腔室，所述电控组件设于所述电气腔室内，所述绕线机构设于所述电缆收纳腔室内，所述绕线机构包括可转动的绕线盘，所述绕线盘上缠绕有电缆。

作为优选方案，所述绕线机构包括与所述电控组件电连接的绕线电机，所述绕线盘与所述绕线电机传动连接。

作为优选方案，所述绕线电机设有第一传动轮，所述绕线盘的中心转轴上设有可随之转动的第二传动轮，所述第一传动轮与所述第二传动轮通过同步带相连接。

作为优选方案，所述绕线电机设有绕线齿轮，所述绕线盘设有一圈围绕其转动中心线的齿孔，所述绕线齿轮与所述齿孔相啮合。

作为优选方案，所述分隔板在所述功能腔室内还分隔出充电枪收纳腔室，所述充电枪收纳腔室内设有充电枪，所述分隔板设有连通所述电缆收纳腔室与所述充电枪收纳腔室的电缆进出口，所述电缆的一端穿过所述电缆进出口并与所述充电枪相连接，所述壳体设有与所述充电枪收纳腔室相连通的开口。

作为优选方案，所述充电枪收纳腔室内设有导向轨，所述导向轨的一端与所述电缆进出口对接，所述导向轨的另一端指向所述开口，所述电缆从所述导向轨中穿过。

作为优选方案，所述导向轨指向所述开口的一端设有第一导缆环，所述第一导缆环上设有一圈围绕其环口的第一滚轮，所述电缆从所述第一导缆环的环口中穿过。

作为优选方案，所述电缆收纳腔室内设有第二导缆环，所述第二导缆环设于所述电缆进出口处，所述第二导缆环上设有一圈围绕其环口的第二滚轮，所述电缆从所述第二导缆环的环口中穿过。

作为优选方案，所述第二导缆环朝向所述充电枪收纳腔室的一侧设有连接板，所述连接板背向所述第二导缆环的一侧设有穿过所述电缆进出口连接柱，所述导向轨与所述电缆进出口对接的一端与所述连接柱相连接。

作为优选方案，所述充电枪收纳腔室内设有与所述电控组件电连接的收缆限位开关，所述电缆上靠近所述充电枪的位置设有用于触发所述收缆限位开关的限位块。

本实用新型实施例提供一种充电桩，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型实施例提供的充电桩包括壳体、电控组件以及绕线机构，壳体的内部为功能腔室，功能腔室内设有可防水的分隔板，且分隔板在功能腔室内分隔出电气腔室和电缆收纳腔室，电控组件设于电气腔室内，绕线机构设于电缆收纳腔室内，绕线机构包括可转动的绕线盘，绕线盘上缠绕有电缆。基于上述结构，电控组件和绕线机构分别设于不同腔室内，没有集中在一起，而且分隔板又具有一定的防水功能，因此，该充电桩具有更高的安全性，不易发生漏电等意外事故。

附图说明

图1是本实用新型实施例的充电桩的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的充电桩的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例的充电桩的剖视图；

图4是本实用新型实施例的充电桩的背面结构示意图；

图5是本实用新型实施例的门板的开关状态示意图；

图6是本实用新型实施例的采用同步带传动的绕线机构的结构示意图；

图7是本实用新型实施例的采用齿轮传动的绕线机构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例的导向轨、第一导缆环以及第二导缆环的结构示意图；

图9是本实用新型实施例的枪座的转动示意图；

图10是本实用新型实施例的枪座的结构示意图；

图11是本实用新型实施例的另一种枪座的结构示意图；

图12是本实用新型实施例的收缆限位开关、收枪限位开关以及送枪限位开关的安装位置示意图。

图中：1、壳体；101、电气腔室；102、电缆收纳腔室；103、充电枪收纳腔室；104、第一阶面；105、第二阶面；2、充电枪；3、第一分隔板；301、电缆进出口；302、过孔；4、第二分隔板；5、主控板；6、空气开关；7、pcb板；8、绕线盘；801、齿孔；9、电缆；10、门板；1001、第一侧边；11、盖板；12、固定架；13、第一连杆；14、门轴；15、第二连杆；16、开关门电机；17、联轴器；18、门限位开关；19、门锁；1901、锁杆；20、板条；21、避让槽；22、中心转轴；23、绕线电机；24、第二传动轮；25、同步带；26、绕线齿轮；27、排线轮；28、支架；29、导向轨；30、滚轴；31、第一导缆环；32、第二导缆环；3201、连接板；3202、连接柱；33、收缆限位开关；34、枪座；3401、枪头承托块；3402、枪尾承托块；3403、凹位；3404、弧形槽；3405、置枪槽；3406、弧形缺口；35、收送枪电机；36、收送枪轴承座；37、收枪限位开关；38、送枪限位开关。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1至图3以及图8所示，本实用新型实施例提供一种充电桩，其主要包括壳体1、电控组件、绕线机构以及充电枪2。壳体1呈立方体状，其内部为功能腔室，功能腔室内设有用于防水的分隔板，并且，分隔板在功能腔室内分隔出电气腔室101、电缆收纳腔室102以及充电枪收纳腔室103。示例性地，分隔板包括第一分隔板3和第二分隔板4，第一分隔板3水平地设置于功能腔室内并将功能腔室分隔为第一功能腔室和第二功能腔室，其中，第一功能腔室即为充电枪收纳腔室103，其位于第二功能腔室的下方；第二分隔板4竖直地设置于第二功能腔室内并将第二功能腔室分隔为上述的电气腔室101和电缆收纳腔室102，而且，电气腔室101和电缆收纳腔室102前后分布；为了达到防水的效果，第一分隔板3和第二分隔板4的边缘均设有密封圈。电控组件设于电气腔室101内，其包括主控板5、空气开关6以及pcb板7，三者电连接并固定于第二分隔板4上。绕线机构设于电缆收纳腔室102内，绕线机构包括可转动的绕线盘8，绕线盘8上缠绕有电缆9。充电枪2设于充电枪收纳腔室103内，第一分隔板3设有连通电缆收纳腔室102与充电枪收纳腔室103的电缆进出口301，电缆9的一端穿过电缆进出口301并与充电枪2相连接。壳体1的正面设有与充电枪收纳腔室103相连通的开口，并且，该开口设有门板10。

基于上述结构，充电枪2隐藏于壳体1的内部，始终受到壳体1的保护，从而不会因砂石、水雾、灰尘等外界因素的影响而破损；与此同时，由于电控组件、绕线机构、充电枪2分别设于电气腔室101、电缆收纳腔室102、充电枪收纳腔室103等不同腔室内，没有集中在一起，而分隔板又具有一定的防水功能，从而对于电控组件而言，其不易受到其他结构的影响，具有更高的安全性，进而，该充电桩不易发生漏电等意外事故。

如图1和图4所示，壳体1的正面还设有与电气腔室101相连通的检修口，该检修口设有可拆卸的盖板11，当需要对电气腔室101内的各结构进行检修时，工作人员只需拆下盖板11即可，操作简单方便。在本实施例中，门板10在关闭时与盖板11齐平。另外，壳体1的背面设有用于与墙面或立柱连接的固定架12，固定架12呈长条状并横向布置，抑或是呈块状并设有横向的连接板边。此外，为了使充电桩能够更加平稳地安装在墙面上，壳体1的背面呈阶梯状，其包括第一阶面104和第二阶面105，第一阶面104设于第二阶面105的上方，并且，第一阶面104比第二阶面105更加靠近壳体1的正面，固定架12设于第一阶面104上。当然，壳体1的背面也可以为平面，由于其属于常规技术，故此处不再赘述。

如图1和图2所示，门板10通过摆动机构与第一分隔板3相连接，并且，门板10可随着该摆动机构相对于壳体1作往复的偏移运动，通过该偏移运动，门板10打开或关闭开口。具体而言，摆动机构包括第一连杆13、门轴14以及第二连杆15，门板10通过弯曲状的第一连杆13与第一分隔板3相连接，其中，第一连杆13的一端与门板10铰接，另一端与第一分隔板3铰接；门轴14设于第一分隔板上，门板10通过同样是弯曲状的第二连杆15与门轴14相连接，其中，第二连杆15的一端与门板10铰接，另一端与门轴14固定连接。为了使门板10偏移时更加的平稳，在本实施例中，第一连杆13和第二连杆15皆设为两根，并且，一根第一连杆13和一根第二连杆15组成一组连杆组，两组连杆组分别靠近门轴14的两端设置。基于上述结构，门板10能够以与开口所在的平面保持平行的方式相对于壳体1作往复的偏移运动，从而既不会占用过多的空间，又可以最大程度的显露出开口，以便于充电枪的取放。

进一步的，如图1和图2所示，为了使门板10达到自动开关的效果，第一分隔板3上还设有开关门电机16，开关门电机16设于门轴14的一端并通过联轴器17与门轴14相连接，而且，开关门电机16与主控板5电连接。为了使门轴14和开关门电机16不占用充电枪收纳腔室103的空间，门轴14和开关门电机16均固定于第一分隔板3朝向电气腔室101的一侧，第一分隔板3上设有过孔302，以供第二连杆15转动时通过，并且，过孔302处还设有一防水罩(图未示)，以防止雨水从过孔302进入电气腔室101。另外，为了使门板10自动开关时能够准确到位，门轴14的旁侧设有与主控板5电连接的门限位开关18，门轴14上设有用于触发门限位开关18的触发件(图未示)。具体而言，门限位开关18设有开门到位开关臂和关门到位开关臂，对应的，触发件包括开门到位触发件和关门到位触发件，当门板10完全打开开口时，门轴14上的开门到位触发件触发开门到位开关臂，门限位开关18向主控板5发出停机信号，主控板5随即控制开关门电机16停止运转，以防止门板10超出极限位置而损坏；类似的，当门板10完全关闭开口时，门轴14上的关门到位触发件触发关门到位开关臂，门限位开关18向主控板5发出信号，主控板5随即控制开关门电机16停止运转，以防止其过度运转。在本实施例中，开门到位开关臂和关门到位开关臂为螺栓，二者直接旋接于门轴14上。

进一步的，如图2所示，第一分隔板3上设有用于锁定门板10的门锁19，门锁19上设有可伸缩的锁杆1901，与其对应的，门板10的内侧设有供锁杆1901插入的锁孔(图未示)。当门板10完全关闭开口时，锁杆1901插入锁孔内，以锁定门板10。在本实施例中，门锁19也同样与主控板5电连接，由此，门锁19可实现自动上锁和解锁。

需要指出的是，除了向上偏移以外，门板10还可以通过摆动机构与壳体1参与围成充电枪收纳腔室103的壳板相连接，以实现向其他方向的偏移，例如，向水平侧方向偏移或向下偏移，此时，开关门电机16和门轴14设于摆动机构所连接的壳体1的壳板上。

如图1和图5所示，将门板10在打开开口时远离开口的侧边记为第一侧边1001，第一侧边1001在门板10完全关闭开口时与开口的边缘之间形成避让间隙，避让间隙内设有板条20，当门板10完全关闭开口时，第一侧边1001、开口的边缘以及板条20围成避让槽21。基于上述避让间隙，门板10在偏移时不会与开口的边缘发生干涉，进而可提高门板10开关时的顺畅度，改善用户的操作体验；与此同时，板条20保证了门板10的密封性，可防止雨水从避让间隙进入电气腔室101内。在本实施例中，避让间隙和板条20设于门板10的顶边与盖板11的底边之间，避让槽21由门板10的顶边、盖板11的底边以及板条20围成。

如图3、图6以及图7所示，绕线盘8上设有绕线槽，电缆9缠绕于绕线槽内，绕线盘8的中心设有中心转轴22，其两端分别通过绕线轴承座与第一分隔板3和壳体1的背壳板相连接。绕线机构还包括与主控板5电连接的绕线电机23，绕线电机23与绕线盘8传动连接。具体而言，绕线电机23与绕线盘8的传动方式有两种，一种是绕线电机23设有第一传动轮，中心转轴22上设有第二传动轮24，第一传动轮与第二传动轮24通过同步带25相连接；另一种是绕线电机23设有绕线齿轮26，绕线盘8上设有一圈围绕其转动中心线的齿孔801，绕线齿轮26与齿孔801相啮合。除此之外，电缆收纳腔室102内还设有排线轮27，其通过支架28固定于电缆进出口301的上方，排线轮27与支架28之间设有排线口，电缆9从排线口中穿过。

如图2、图6以及图8所示，充电枪收纳腔室103内设有导向轨29，导向轨29的一端与电缆进出口301对接，另一端指向开口，目的是方便电缆9随着充电枪2进出开口。为保证电缆9能够顺利的通过，导向轨29上设有滚轴30。导向轨29指向开口的一端设有第一导缆环31，第一导缆环31上设有一圈围绕其环口的第一滚轮，电缆9从第一导缆环31的环口中穿过。电缆收纳腔室102内设有第二导缆环32，第二导缆环32设于电缆进出口301处，第二导缆环32朝向充电枪收纳腔室103的一侧设有连接板3201，连接板3201与第一分隔板3固定连接，连接板3201背向第二导缆环32的一侧设有穿过电缆进出口301的连接柱3202，导向轨29与电缆进出口301对接的一端与连接柱3202相连接。同样的，第二导缆环32上设有一圈围绕其环口的第二滚轮，电缆9从第二导缆环32的环口中穿过。上述两个导缆环可减小电缆9进出导向轨29时的摩擦力，使电缆9的收放更加的顺畅。

进一步地，如图8和图12所示，为了防止绕线盘8收缆过度，充电枪收纳腔室103内设有与主控板5电连接的收缆限位开关33，电缆9上靠近充电枪2的位置设有用于触发收缆限位开关33的限位块(图未示)。在本实施例中，收缆限位开关33设于第一导缆环31上，当然，若空间允许，也可以在导电轨29与壳体1的开口之间设置接触板，接触板上设有电缆9可穿过而限位块无法通过的过缆孔，收缆限位开关33设于该接触板上。基于上述触发机构，在收缆的最后阶段，限位块随着电缆9运动至第一导缆环31时，由于限位块无法从第一导缆环31的环口通过，因此电缆9会停止进入电缆收纳腔室102内，与此同时，限位块在运动至第一导缆环31时会触发收缆限位开关33，收缆限位开关33进而向主控板5发出信号，主控板5随即控制绕线电机23停止运转，达到防止绕线盘8过度收缆的目的。

如图1以及图9至图11所示，充电枪收纳腔室103内设有枪座34，充电枪2放置于枪座34上。具体而言，枪座34有两种形式，一种是枪座34上设有枪头承托块3401和枪尾承托块3402，枪头承托块3401设有凹位3403，充电枪2的枪头嵌于凹位3403内，枪尾承托块3402设有弧形槽3404，充电枪2的枪尾嵌于弧形槽3404内；另一种是枪座34设有置枪槽3405，充电枪2放置于置枪槽3405内，置枪槽3405的槽壁设有弧形缺口3406，充电枪2的枪尾嵌于弧形缺口3406内。

进一步地，如图9至图10所示，为了便于充电枪2的取放，充电枪收纳腔室103内设有与电控组件的主控板5电连接的收送枪驱动装置，收送枪驱动装置可驱动枪座34从开口进出充电枪收纳腔室103，并且，枪座34的运动轨迹上设有收枪位和送枪位。其中，收枪位位于充电枪收纳腔室103内，送枪位位于充电枪收纳腔室103外。具体而言，收送枪驱动装置为收送枪电机35，其固定于壳体1的背壳板上，充电枪2收纳枪室内设有与收送枪电机35传动连接的收送枪转轴，收送枪转轴通过收送枪轴承座36固定于壳体1的底壳板上，枪座34与收送枪转轴相连接并可随其一起转动，为了便于枪座34转动，枪座34的底部设有滚动件，比如滚球、滚珠等，收枪位和送枪位位于枪座34的转动轨迹上。

可选地，收送枪电机35与枪座34之间还可以采用另外一种驱动方式，即，收送枪电机35固定于壳体1的壳板上并设有收送枪齿轮，枪座34的底部设有弧形或直线形的齿条，收送枪齿轮与齿条相啮合，由此，枪座34可沿着齿条作往复运动，收枪位和送枪位位于齿条所在的弧线或直线上，当然，齿条与收送枪电机35可以互换位置，即，齿条固定于壳体1的壳板上，收送枪电机35固定于枪座34上。除上述驱动方式以外，收送枪驱动装置还可以为伸缩机构，伸缩机构设有伸缩杆，枪座34与伸缩杆相连接，枪座34的底部设有滚动件，以方便移动，收枪位和送枪位位于伸缩杆所在的直线上。

进一步地，如图12所示，为了使枪座34自动转动时能够准确到位，充电枪收纳腔室103内设有收枪限位开关37和送枪限位开关38，二者与主控板5电连接。基于此，当枪座34转动至收枪位时，其触发收枪限位开关37，收枪限位开关37向主控板5发出信号，主控板5随即控制收送枪电机35停止运转，以防止枪座34继续转动；同样的，当枪座34转动至送枪位时，其触发送枪限位开关38，送枪限位开关38向主控板5发出信号，主控板5随即控制收送枪电机35停止运转，以防止其过度运转。

再进一步地，为了防止充电枪2在使用完毕后，在枪座34上未放置到位时，枪座34就开始由送枪位向收枪位转动，枪座34上还设有与主控板5电连接的判断开关(图未示)，其用于判断充电枪2是否放置到位。若充电枪2放置到位，则触发判断开关，判断开关向主控板5发送收送枪电机35可运转的信号，收送枪电机35随即运转，驱动枪座34从送枪位转动至收枪位；若充电枪2未放置到位，则无法触发判断开关，收送枪电机35则不会运转，枪座34停留在送枪位，以提醒使用者。在本实施例中，判断开关可以为接触式的感应开关，也可以是红外线对射开关。

本实用新型实施例提供的充电桩的工作过程如下：

步骤一，当充电桩收到请求充电的外来信号(例如刷卡、投币、app、遥控等信号)之后，主控板5控制门锁19收缩锁杆1901，门板10解锁，与此同时，主控板5控制开关门电机16运转，门板10向上偏移，直至开门到位触发件触发开门到位开关臂，主控板5控制开关门电机16停止运转，此时，开口被完全打开；

步骤二，主控板5控制收送枪电机35运转，收送枪电机35驱动枪座34从收枪位向送枪位转动，直至枪座34触发送枪限位开关38，主控板5控制收送枪电机35停止运转，此时，枪座34到达送枪位；

步骤三，使用者拿起充电枪2进行充电操作，在此过程当中，电缆9随着充电枪2的移动而从电缆进出口301被抽出，与此同时，绕线盘8转动，以放出电缆9；

步骤四，当充电枪2拔出汽车的充电口时，主控板5收到充电完毕的信号，随即控制绕线电机23运转，绕线电机23驱动绕线盘8转动，开始收缆；

步骤五，在收缆的最后阶段，限位块触发收缆限位开关33，主控板5控制绕线电机23停止运转，收缆完毕；

步骤六，使用者将充电枪2放置于枪座34上，若充电枪2放置到位，则触发判断开关，主控板5控制收送枪电机35运转，驱动枪座34从送枪位向收枪位转动，直至枪座34触发收枪限位开关37，主控板5控制收送枪电机35停止运转，此时，枪座34回到收枪位；

步骤七，主控板5控制开关门电机16运转，门板10向下运动，直至关门到位触发件触发关门到位开关臂，主控板5控制开关门电机16停止运转，此时，开口被门板10完全关闭；

步骤八，主控板5控制门锁19伸长锁杆1901，门板10锁19定，至此，整个工作过程结束，需要说明的是，由于主控板5对各开关及电机的控制为常规技术，故此处不再赘述。

综上，本实用新型提供一种充电桩，与现有技术相比，其具有如下有益效果：

1、充电枪2隐藏于壳体1的内部，始终受到壳体1的保护，从而不会因砂石、水雾、灰尘等外界因素的影响而破损；

2、通过设置避让间隙，门板10在偏移时不会与开口的边缘发生干涉，进而可提高门板10开关时的顺畅度，改善用户的操作体验，与此同时，板条20保证了门板10的密封性，可防止雨水从避让间隙进入电气腔室101内；

3、电控组件、绕线机构、充电枪2分别设于不同腔室内，没有集中在一起，而且分隔板又具有一定的防水功能，因此，该充电桩具有更高的安全性，不易发生漏电等意外事故；

4、通过设置可自动进出开口的枪座34，该充电桩实现了充电枪2的自动送出和收回，显著地提高了取放充电枪2时的便捷度；

5、通过设置各类限位开关及其联动方式，显著地提升了充电桩的自动化程度，减少了使用者的操作步骤，使充电操作更加的简单。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。