充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及充电装置技术领域，特别涉及一种充电桩。


背景技术：

2.随着社会的发展，电动汽车因其环保节能，受到越来越多消费者的青睐，其前景也被广泛看好。电动汽车是指以车载电源作为动力，采用电机驱动车轮行驶的一类车辆，通常需要配备充电桩，用于为车载电源充电。具体地，充电桩通常包括充电桩桩体、充电桩线缆和充电桩枪头，充电桩枪头通过充电桩线缆连接到充电桩桩体上。使用时，将充电桩枪头插入到汽车的充电插口中，便能对车载电源进行充电。
3.实际生活中，车主有时会因为疏忽而在没有拔枪的情况下开车，车主带枪开车不仅会造成充电桩损坏，而且也存在较大的交通安全隐患。因此，需要在充电桩上设置安全预警装置，以在车主未拔枪开车时发出警报，提醒车主及时拔枪。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种充电桩，旨在对车主未拔枪开车进行预警，警示车主及时拔枪，防止充电桩线缆拉扯。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的充电桩，包括：充电桩桩体、充电桩线缆和充电桩枪头，充电桩枪头通过充电桩线缆与充电桩桩体连接；充电桩还包括：被感应件、位置传感器、控制器、执行器以及第一报警器，被感应件设于充电桩枪头内；位置传感器设于充电桩桩体内，位置传感器用于感应被感应件的位置；控制器设于充电桩桩体内，且位置传感器与控制器电性连接；执行器设于充电桩桩体内，且控制器与执行器电性连接；第一报警器设于充电桩枪头内，且执行器与第一报警器电性连接；其中，控制器用于：根据位置传感器的感应信号，获取充电桩枪头相对充电桩桩体的位置信息；并在充电桩枪头相对充电桩桩体的位置超出预设范围时，通过执行器触发第一报警器发出报警信号。
6.可选地，位置传感器为磁传感器，被感应件为磁性件；或者，位置传感器为超声波传感器，被感应件为反射件。
7.可选地，第一报警器包括：第一蜂鸣器、第一电源模块和预警开关，第一蜂鸣器、第一电源模块和预警开关连接形成第一电路回路，执行器与预警开关连接。
8.可选地，第一报警器还包括第一灯体，第一灯体串联至第一电路回路中。
9.可选地，执行器为可控开关，可控开关由执行器控制通、断状态。
10.可选地，控制器包括：位置信号采集模块和判断模块，位置信号采集模块的输入端与位置传感器连接，位置信号采集模块用于采集位置传感器的感应信号，以获取充电桩枪头相对充电桩桩体的位置信息；判断模块的输入端与位置信号采集模块的输出端连接，且判断模块的输出端执行器连接；判断模块用于判断充电桩枪头相对充电桩桩体的位置是否超出预设范围，在充电桩枪头相对充电桩桩体的位置超出预设范围时，触发第一报警器发出报警信息。
11.可选地，充电桩还包括：第一压力传感器，第一电路回路中还设有与预警开关并联的辅助开关，第一压力传感器固定在充电桩枪头上，第一压力传感器的检测端与充电桩线缆连接，且第一压力传感器的输出端与辅助开关连接。
12.可选地，充电桩还包括：第二压力传感器，充电桩线缆与充电桩桩体连接的一端设有充电接头，充电桩桩体上设有供充电接头插接的充电接口，充电接头内设有第二报警器，第二压力传感器固定在充电接头上，第二压力传感器的检测端与充电桩线缆连接，且第二压力传感器的输出端与第二报警器电性连接。
13.可选地，第二报警器包括第二蜂鸣器、第二电源模块和报警开关，第二蜂鸣器、第二电源模块和报警开关连接形成第二电路回路，第二压力传感器的输出端与报警开关连接。
14.可选地，第二报警器还包括第二灯体，第二灯体串联至第二电路回路中。
15.本实用新型的技术方案中，在充电桩枪头内设置被感应件，在充电桩桩体内设置依次连接的位置传感器、控制器以及执行器，位置传感器用于检测被感应件的位置，控制器通过接收位置传感器检测被感应件的感应实时获取充电桩枪头相对充电桩桩体的位置信息，当充电桩枪头插入到电动汽车的充电插口后，控制器会记录此时充电桩枪头相对充电桩桩体的初始位置，如果车主未拔枪开车，充电桩枪头上的被感应件会随着车的行驶发生移动，当充电桩桩体内的控制器检测到充电桩枪头相对充电桩桩体的位置发生变化或变化值大于充电线缆的保护阈值的时候，会通过执行器触发第一报警器发出警报，警示车主及时停车拔枪，可实现预警功能，有效地预防充电桩线缆被拉扯，从而有效保护充电桩线缆和充电桩枪头，最大程度地减小车主的损失。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型充电桩一实施例的结构示意图；
18.图2为本实用新型充电桩一实施例的第一报警器的电路框图；
19.图3为本实用新型充电桩另一实施例的第二报警器的电路框图。
20.附图标号说明：
[0021][0022][0023]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]
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。
[0025]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示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。
[0026]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，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。
[0027]
本实用新型提出一种充电桩100。
[0028]
在本实用新型实施例中，如图1所示，该充电桩100，包括：充电桩桩体10、充电桩线缆20和充电桩枪头30，充电桩枪头30通过充电桩线缆20与充电桩桩体10连接；充电桩100还包括：被感应件40、位置传感器50、控制器60、执行器70以及第一报警器80，被感应件40设于充电桩枪头30内；位置传感器50设于充电桩桩体10内，位置传感器50用于感应被感应件40的位置；控制器60设于充电桩桩体10内，且位置传感器50与控制器60电性连接；执行器70设
于充电桩桩体10内，且控制器60与执行器70电性连接；第一报警器80设于充电桩枪头30内，且执行器70与第一报警器80电性连接；其中，控制器60用于：根据位置传感器50的感应信号，获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置信息；并在充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置超出预设范围时，通过执行器70触发第一报警器80发出报警信号。
[0029]
具体地，充电桩桩体10用于供电，充电桩枪头30通过充电桩线缆20连接到充电桩桩体10上，用于将充电桩桩体10的电能输出，当将充电桩枪头30插入到电动汽车的充电插口时，便能给车载电源充电。本实用新型实施例中，被感应件40安装在充电桩枪头30内，而位置传感器50安装在充电桩桩体10内，用于检测被感应件40的位置。位置传感器50能够将检测的被感应件40的位置变化转换成相应的电信号的变化并发送至控制器60，从而反映出充电桩枪头30相对充电桩桩体10的当前位置状态。被感应件40和位置传感器50的定位手段可采用现有技术实现，比如磁位置传感器或者uwb(ultra wideband)定位技术等，其具体结构及工作原理属于现有技术，此处不再赘述。
[0030]
其中，控制器60实时接收位置传感器50的感应信号，并将该感应信号转换为实际位置信息，便能获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的具体位置。然后，控制器60再经过对比处理，判断出车主是否带枪开车。比如，控制器60通过实时接收位置传感器50的感应信号，记录有插枪时刻的初始位置信息，如果车主未拔枪开车时，充电桩枪头30上的被感应件40会跟随车的行驶发生移动，而偏离初始位置，当控制器60检测到位置信息发生变化或变化值超出充电桩线缆20的保护阈值(可设置为充电桩线缆20总长度的60％～80％)时，控制器60判断车主未拔枪开车：此时，控制器60向执行器70输出指令，由执行器70控制第一报警器80发出警报，警示车主停车拔枪；当车主停车拔枪并将充电桩枪头30归位后，控制器60判断车主停车拔枪，控制器60向执行器70输出指令，由执行器70控制第一报警器80关闭警报。其中，控制器60允许的位置信息的变化值也即充电桩枪头30可以偏离初始位置的活动范围应小于充电桩线缆20的总长度，如此，控制器60能够在车主带枪开车造成充电桩线缆20拉扯之前就触发第一报警器80发出警报，实现预警功能，有效地预防充电桩线缆20被拉扯，从而有效保护充电桩线缆20和充电桩枪头30，最大程度地减小车主的损失。控制器60的信息处理可采用dsp(digital signal processing)芯片来实现，此属于现有技术，不再赘述。执行器70用于控制第一报警器80的报警开关93的开闭，同样可采用现有技术比如继电器或三极管等来实现。
[0031]
综上，本实用新型的技术方案中，控制器60通过接收位置传感器50检测被感应件40的感应信号，实时获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置信息，当充电桩枪头30插入到电动汽车的充电插口后，控制器60会记录此时充电桩枪头30相对充电桩桩体10的初始位置，如果车主未拔枪开车，充电桩枪头30上的被感应件40会随着车的行驶发生移动，当充电桩桩体10内的控制器60检测到充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置发生变化或变化值大于充电线缆的保护阈值的时候，会通过执行器70触发第一报警器80发出警报，警示车主及时停车拔枪，从而避免继续开车拉扯充电桩线缆20造成不必要的损失。
[0032]
作为可选的实施方式，位置传感器50为磁传感器，被感应件40为磁性件；或者，位置传感器50为超声波传感器，被感应件40为反射件。
[0033]
磁传感器能够产生一个磁场，置于该磁场中的磁性件能够被磁传感器感应到，磁传感器据此检测出磁性件的位置，并输出相应的电信号。通过将磁传感器和磁性件分别设
置于充电桩桩体10和充电桩枪头30上，控制器60可以通过磁传感器获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置信息。磁传感器的具体结构及工作原理属于现有技术，此处不再赘述。
[0034]
同样地，超声波传感器会向外发射超声波，当超声波遇到反射件(比如金属件)后会反射回来，根据发及反射的时间，可检测出反射件的位置，并输出相应的电信号。通过将超声波传感器和反射件分别设置于充电桩桩体10和充电桩枪头30上，控制器60可以通过超声波传感器获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置信息。超声波传感器的具体结构及工作原理属于现有技术，此处不再赘述。
[0035]
在本实用新型的一实施例中，请参阅图2，第一报警器80包括：第一蜂鸣器81、第一电源模块82和预警开关83，第一蜂鸣器81、第一电源模块82和预警开关83连接形成第一电路回路，执行器70与预警开关83连接。
[0036]
本实施例中，充电桩枪头30内置有第一电源模块82，由第一电源模块82给第一蜂鸣器81供电。当车主带枪开车时，控制器60会通过执行器70向第一报警器80发出报警指令，具体地，控制器60会输出一个低电平，执行器70会把这个低电平转换为第一报警器80的开关信号，从而控制第一报警器80报警。如果警示后，车主仍然开车，会导致充电桩枪头30和充电桩线缆20被拉扯并脱离充电桩桩体10，在第一电源模块82持续供电的情况下，第一报警器80能够持续发出警报，警示车主注意。
[0037]
进一步地，请参阅图2，第一报警器80还包括第一灯体84，第一灯体84串联至第一电路回路中。
[0038]
本实施例中，第一报警器80为声光报警器，故第一电路回路中串联有第一灯体84，当第一报警器80报警时，会同时发出声音报警信号和光报警信号，从视觉和听觉两个方面对车主发出警示，使车主及时注意到异常情况。
[0039]
作为一种实施方式，执行器70为可控开关，可控开关由执行器60控制通、断状态。具体地，执行器70为常闭继电器，常闭继电器用于：在充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置未超出预设范围时，控制预警开关83打开；在充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置超出预设范围时，停止控制预警开关83，以使预警开关83闭合。
[0040]
本实施例中，正常情况下，控制器60输出持续为高电平，常闭继电器工作，作用于第一电路回路中的预警开关83，使第一电路回路中的预警开关83保持断开，让第一电路回路保持在断路状态，此时，蜂鸣器和第一灯体84均不工作，也即不会发出警示；异常情况下，也即充电桩枪头30与充电桩桩体10的相对位置偏离初始位置或超出充电桩线缆20的安全阈值时，控制器60的高电平变为低电平，常闭继电器断开，对第一电路回路中的预警开关83不起作用，第一第一电路回路中的预警开关83闭合，第一电路回路连通，此时，蜂鸣器和第一灯体84开启工作，发出声光报警信号。通过选用常闭继电器作为执行器的具体元件，当车主未拔枪开车，将充电桩枪头30和充电桩线缆20从充电桩桩体10上拔下后，第一电路回路中的预警开关83一直闭合，在第一电源模块82持续供电的情况下，第一报警器80能够持续发出警报，从而警示车主停车。
[0041]
具体地，请参阅图1，控制器60包括：位置信号采集模块61和判断模块62，位置信号采集模块61的输入端与位置传感器连接，位置信号采集模块61用于采集位置传感器的感应信号，以获取充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置信息；判断模块62的输入端与位置信号采集模块61的输出端连接，且判断模块62的输出端执行器连接；判断模块62用于判断充
电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置是否超出预设范围，在充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置超出预设范围时，触发第一报警器80发出报警信息。
[0042]
本实施例中，控制器60包括位置信号采集模块61和判断模块62两部分，其中，位置传感器50将从位置传感器50接收的感应信号传输至位置信号采集模块61，由位置信号采集模块61将该感应信号转换为充电桩枪头30相对充电桩桩体10的实际的位置信息，并传输至判断模块62，判断模块62内包含有对比程序，能够将充电桩枪头30相对充电桩桩体10的位置与充电桩枪头30插枪时的初始位置进行比较、或者将充电桩枪头30偏离初始位置的距离与充电桩线缆20的安全阈值进行比较，从而判断出车主是否未拔枪开车，一旦发现车主未拔枪开车，即输出对应的控制信号至执行器70，控制第一报警器80发出警报。
[0043]
在本实用新型的一实施例中，请参阅图2，充电桩100还包括：第一压力传感器86，第一电路回路中还设有与预警开关83并联的辅助开关85，第一压力传感器86固定在充电桩枪头30上，第一压力传感器86的检测端与充电桩线缆20连接，且第一压力传感器86的输出端与辅助开关85连接。
[0044]
具体地，第一压力传感器86可以选用压敏电阻或电阻应变片等，利用电阻应变的原理，即阻值能够随拉扯力度的大小而变化，将拉力信号转换为可测量的电信号，输出至第一电路回路中。在车主带枪开车的过程中，充电桩线缆20被拉扯，第一压力传感器86的阻值发生变化，当第一压力传感器86的阻值达到报警阈值的时候，第一压力传感器86向辅助开关85输出一个高电平，使辅助开关85闭合，此时，第一支路接通，使电源模块与蜂鸣器和第一灯体84连接，报警器即发出警报。本技术方案中，通过第一压力传感器86检测充电桩线缆20受拉，判断车主未拔枪开车，从而控制第一报警器80发出警报，当然，其只能在充电桩线缆20受拉时发出警报，不能提前预警，因此，第一压力传感器86主要用作控制器60出现故障时的一种补充报警手段，保证在车主未拔枪开车时提醒车主注意。
[0045]
在本实用新型的一实施例中，请参阅图3，充电桩100还包括：第二压力传感器95，充电桩线缆20与充电桩桩体10连接的一端设有充电接头21，充电桩桩体10上设有供充电接头21插接的充电接口11，充电接头21内设有第二报警器90，第二压力传感器95固定在充电接头21上，第二压力传感器95的检测端与充电桩线缆20连接，且第二压力传感器95的输出端与第二报警器90电性连接。
[0046]
具体地，除了可以在充电桩线缆20与充电桩枪头30连接的一端设置第一压力传感器86作为补充报警手段外，也可以在充电桩线缆20与充电桩桩体10连接的一端设置第二报警器90和第二压力传感器95实现补充报警功能。同样地，第二压力传感器95可以选用压敏电阻或电阻应变片等，其阻值能够随拉力的变化而变化，在车主未拔枪开车的过程中，通过第二压力传感器95将拉力信息转换为相应的电信号，输出至第二电路回路中，从而控制第二报警器90报警。
[0047]
进一步地，请参阅图3，第二报警器90包括第二蜂鸣器91、第二电源模块92和报警开关93，第二蜂鸣器91、第二电源模块92和报警开关93连接形成第二电路回路，第二压力传感器95的输出端与报警开关93连接。
[0048]
本实施例中，第二压力传感器95的阻值随检测到的拉力大小的变化而变化，这样，在车主带枪开车的过程中，充电桩线缆20被拉扯，第二压力传感器95的阻值发生变化，当第二压力传感器95的阻值达到报警阈值的时候，第二压力传感器95向报警开关93输出一个高
电平，使报警开关93闭合，此时，第二电路回路接通，使第二电源模块92与第二蜂鸣器91连接，报警器即发出警报。本技术方案中，通过第二压力传感器95检测充电桩线缆20受拉，判断车主未拔枪开车，从而控制第二报警器90发出警报，当然，其只能在充电桩线缆20受拉时发出警报，不能提前预警，因此，第二压力传感器95主要用作控制器60出现故障时的一种补充报警手段，保证在车主未拔枪开车时提醒车主注意。
[0049]
进一步地，请参阅图3，第二报警器90还包括第二灯体94，第二灯体94串联至第二电路回路中。
[0050]
本实施例中，第二报警器90同样为声光报警器，故第二电路回路中串联有第二灯体94，当第二报警器90报警时，会同时发出声音报警信号和光报警信号，从视觉和听觉两个方面对车主发出警示，使车主及时注意到异常情况。
[0051]
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。