一种动态报警式智能防撞充电桩的制作方法

1.本实用新型属于智能充电桩的技术领域，具体涉及一种动态报警式智能防撞充电桩。


背景技术：

2.伴随着电动汽车、电油混动汽车等新能源汽车的发展，充电桩也越来越普及。现有的充电桩直接安装在停车场、加油站、商场等区域的车位附近，其设置在地面之上。设置在地面上的充电桩虽然使用相对方便，但是充电桩也暴露在外部环境中。当车辆进入车位时，由于司机操作失误，有可能使得车辆与充电桩发生碰撞，进而造成车辆与充电桩的损坏。
3.为了保护充电桩，现有技术中通常在充电桩的外侧设置防撞护栏等保护结构，但是防撞护栏位于地面之上，会占据地面空间。同时防撞护栏也将充电桩隔开，使得工作人员在维护充电桩以及司机从充电桩上取用充电枪时十分不便。同时，现有的充电桩在受到撞击以及内部温度超标时，不能及时有效的进行报警。
4.因此，针对现有技术中充电桩缺乏保护，且在充电桩周围直接设置防撞护栏会占据地面空间，造成充电维护不便的问题，本实用新型公开了一种动态报警式智能防撞充电桩。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种动态报警式智能防撞充电桩，在不使用时间能够使得防撞柱隐藏于地面之下不会占用地面空间，也不会影响充电枪的取用以及充电桩的维护；在车辆进入车位即将撞击充电桩时，防撞柱能够快速及时升起以保护充电桩，同时针对充电桩受到撞击以及内部温度超标的情况进行及时动态预警。
6.本实用新型通过下述技术方案实现：
7.一种动态报警式智能防撞充电桩，包括设置在车位入口处的车辆入位检测装置以及设置在车位尾部地面上的充电桩，所述充电桩靠近车位一侧的地面下设置有安装套，所述安装套的内部滑动设置有防撞柱，所述防撞柱与安装套的内部之间设置有带动防撞柱从安装套中伸出至地面上的弹出装置，所述弹出装置的一侧设置有动态锁定装置；所述充电桩靠近车位的一侧上还设置有与动态锁定装置连接的车辆位置检测装置，所述充电桩的内部设置有温度传感器，所述充电桩的顶部设置有分别与车辆位置检测装置以及温度传感器连接的动态报警装置。
8.车位入口处的车辆入位检测装置用于检测车辆是否进入车位，一旦车辆入位检测装置检测到车辆进入车位，车辆入位检测装置即发送信号至控制器，控制器控制弹出装置进入准备弹出的状态，此时弹出装置并未带动防撞柱从安装套中弹出。当车辆继续进入车位时，设置在车位尾部的车辆位置检测装置检测到车辆靠近充电桩。当车辆与充电桩之间的距离小于等于预先设定的第一安全阈值时，此时车辆位置检测装置发送第一预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置以第一预警方式进行预警，提示司机车辆靠近充电桩。当
车辆与充电桩之间的距离小于等于预先设定的第二安全阈值时，表明车辆即将与充电桩撞击。此时车辆位置检测装置发送第二预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置以第二预警方式进行预警，提示司机车辆即将撞击充电桩，同时控制器控制动态锁定装置将弹出装置解锁，此时弹出装置带动防撞柱从安装套中快速弹出至地面之上，使得防撞柱阻挡在车辆与充电桩之间，避免车辆直接撞击充电桩造成充电桩损坏。
9.充电桩的内部设置有温度传感器用于检测充电桩内部的温度，当充电桩内部的温度高于预先设定的安全温度阈值时，此时温度传感器发送信号至控制器，控制器控制动态报警装置以第三预警方式进行预警。
10.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述弹出装置包括滑动转接盘、上部弹簧、下部弹簧，所述滑动转接盘套装在防撞柱的外侧，所述滑动转接盘的外侧面与安装套的内壁滑动连接；所述滑动转接盘的顶部端面与安装套的内侧顶部之间设置有上部弹簧，所述滑动转接盘的底部端面与安装套的内侧底部之间设置有下部弹簧。
11.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述弹出装置还包括缓冲盘与液压缓冲装置，所述缓冲盘套装在防撞柱的外侧并位于滑动转接盘的上方，所述液压缓冲装置设置在安装套的内侧顶部，所述液压缓冲装置的缓冲端对应缓冲盘的顶部端面设置。
12.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述液压缓冲装置包括缓冲筒、缓冲弹簧、缓冲顶头，所述缓冲筒设置在安装套的内侧顶部，所述缓冲筒的内部设置有空腔，所述空腔中设置有缓冲弹簧并部分填充有缓冲油，所述缓冲弹簧的自由端与缓冲顶头的一端连接，所述缓冲顶头的另一端对应缓冲盘的顶部端面设置。
13.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述动态锁定装置包括径向伸缩装置、锁定块，所述径向伸缩装置沿垂直于防撞柱轴向的方向设置在安装套的侧壁上，所述径向伸缩装置的伸缩端上设置有锁定块，所述锁定块的一端与滑动转接盘的顶部端面活动卡接。
14.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述径向伸缩装置包括动作电机、传动皮带轮组、径向螺杆、径向套筒，所述动作电机的输出轴通过传动皮带轮组与径向螺杆的一端传动连接，所述径向螺杆沿垂直于防撞柱轴线的方向螺纹设置在安装套的侧壁上，所述径向螺杆的另一端螺纹套装有径向套筒，所述径向套筒沿垂直于防撞柱轴线的方向与安装套的侧壁滑动连接，所述径向套筒的另一端设置有锁定块。
15.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述锁定块靠近滑动转接盘的一端设置有依次连接的第一斜面、锁定平面、第二斜面，所述滑动转接盘的顶部端面的边缘设置有与第一斜面、第二斜面配合的滑动斜面。
16.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述车辆入位检测装置包括设置在车位入口处地面上的压力传感减速带以及设置在车位入口一侧的激光传感器，所述压力传感减速带与激光传感器均与动态锁定装置连接。
17.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述车辆位置检测装置包括设置在车位尾部的红外距离传感器，所述红外距离传感器与动态锁定装置连接。
18.为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述动态报警装置包括蜂鸣报警器、警示灯、无线信号发射器，所述蜂鸣报警器、警示灯均与车辆位置检测装置以及温度传感器连接，所述无线信号发射器的输入端与车辆位置检测装置以及温度传感器连接，所述无线信号发射器的输出端与远端服务器无线连接。
19.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
20.（1）本实用新型通过在充电桩的一侧地面下设置安装套，并在安装套的内部滑动设置防撞柱，通过车辆入位检测装置与车辆位置检测装置配合检测车辆是否进入车位、是否即将撞击充电桩，进而根据检测情况及时通过动态锁定装置对弹出装置进行解锁，进而通过弹出装置带动防撞柱及时从安装套中弹出至地面之上阻挡在车辆与充电桩之间，进而避免车辆直接撞击充电桩，对充电桩进行技术防护；在不使用时，防撞柱隐藏在地面之下，不会占用地上空间，不会影响充电桩的维护以充电枪的取用；
21.（2）本实用新型通过设置车辆入位检测装置、车辆位置检测装置对车辆进入车位以及车辆距离充电桩的距离进行实时检测，并将检测信息动态反馈至动态报警装置，进而通过动态报警装置对车辆靠近充电桩、车辆即将撞击充电桩进行动态实时预警；同时通过在充电桩的内部设置温度传感器，通过温度传感器实时检测充电桩内部的温度，一旦充电桩的内部温度超标，即可通过温度传感器向动态报警装置反馈信息，通过动态报警装置对充电桩的温度超标状态进行及时预警，提示工作人员及时对充电桩进行维护检查。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为弹出装置的结构示意图；
24.图3为动态锁定装置的结构示意图；
25.图4为锁定块的结构示意图；
26.图5为液压缓冲装置的结构示意图。
27.其中：1-车辆入位检测装置；2-充电桩；3-安装套；4-防撞柱；5-弹出装置；6-动态锁定装置；7-车辆位置检测装置；8-温度传感器；9-动态报警装置；11-液压缓冲装置；12-激光传感器；51-滑动转接盘；52-上部弹簧；53-下部弹簧；54-缓冲盘；55-液压缓冲装置；61-径向伸缩装置；62-锁定块；551-缓冲筒；552-缓冲弹簧；553-缓冲顶头；611-动作电机；612-传动皮带轮组；613-径向螺杆；614-径向套筒；001-第一斜面；002-锁定平面；003-第二斜面。
具体实施方式
28.实施例1：
29.本实施例的一种动态报警式智能防撞充电桩，如图1和图2所示，包括设置在车位入口处的车辆入位检测装置1以及设置在车位尾部地面上的充电桩2，所述充电桩2靠近车位一侧的地面下设置有安装套3，所述安装套3的内部滑动设置有防撞柱4，所述防撞柱4与安装套3的内部之间设置有带动防撞柱4从安装套3中伸出至地面上的弹出装置5，所述弹出装置5的一侧设置有动态锁定装置6；所述充电桩2靠近车位的一侧上还设置有与动态锁定装置6连接的车辆位置检测装置7，所述充电桩2的内部设置有温度传感器8，所述充电桩2的顶部设置有分别与车辆位置检测装置7以及温度传感器8连接的动态报警装置9。
30.车位尾部设置有供安装套3安装的沉孔，平时状态下防撞柱4回缩至安装套3的内部位于地面之下，不会占用地面空间。车位入口处的车辆入位检测装置1用于检测车辆是否进入车位，车辆进入车位时，车辆入位检测装置1向控制器发送信号，控制器控制动态锁定
装置6进入预备解锁状态，此时动态锁定装置6并未解锁。同时控制器控制动态报警装置9进行车辆入位预警，对司机进行提示。
31.车辆继续进入车位，位于车位尾部的车辆位置检测装置7用于检测车辆与充电桩2之间的间距。当车辆与充电桩2之间的距离小于等于预先设定的第一安全阈值时，此时车辆位置检测装置7发送第一预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置9以第一预警方式进行预警，提示司机车辆靠近充电桩。当车辆与充电桩2之间的距离小于等于预先设定的第二安全阈值时，表明车辆即将与充电桩2撞击。此时车辆位置检测装置7发送第二预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置9以第二预警方式进行预警，提示司机车辆即将撞击充电桩2，同时控制器控制动态锁定装置6从预备解锁状态激活，将弹出装置5解锁，此时弹出装置5带动防撞柱4从安装套3中快速弹出至地面之上，使得防撞柱4阻挡在车辆与充电桩2之间，避免车辆直接撞击充电桩造成充电桩2损坏。
32.充电桩2的内部设置有温度传感器8用于检测充电桩2内部的温度，当充电桩2内部的温度高于预先设定的安全温度阈值时，此时温度传感器8发送信号至控制器，控制器控制动态报警装置9以第三预警方式进行预警，并将温度超标信息发送至远端监控设备或远端服务器，以提示工作人员及时对充电桩2进行查看维护。
33.实施例2：
34.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2和图3所示，所述弹出装置5包括滑动转接盘51、上部弹簧52、下部弹簧53，所述滑动转接盘51套装在防撞柱4的外侧，所述滑动转接盘51的外侧面与安装套3的内壁滑动连接；所述滑动转接盘51的顶部端面与安装套3的内侧顶部之间设置有上部弹簧52，所述滑动转接盘51的底部端面与安装套3的内侧底部之间设置有下部弹簧53。
35.当防撞柱4回缩至安装套3的内部时，此时上部弹簧52处于拉伸状态，下部弹簧53处于压缩状态，且动态锁定装置6将滑动转接盘51的侧面卡接锁定。动态锁定装置6将滑动转接盘51的侧面松开解锁后，上部弹簧52向上收缩而下部弹簧53向上扩张，进而同步带动防撞柱4从安装套3的内部快速伸出至地面上，大大提高了防撞柱4的弹出速度。只需要预先设定好上部弹簧52与下部弹簧53的形变弹力，即可控制防撞柱4的弹出速度。
36.进一步的，所述防撞柱4的外侧面上设置有柔性缓冲垫，避免车辆与防撞柱4刚性撞击，有效保护车辆。
37.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
38.实施例3：
39.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图5所示，所述弹出装置5还包括缓冲盘54与液压缓冲装置55，所述缓冲盘54套装在防撞柱4的外侧并位于滑动转接盘51的上方，所述液压缓冲装置55设置在安装套3的内侧顶部，所述液压缓冲装置55的缓冲端对应缓冲盘54的顶部端面设置。
40.缓冲盘54与滑动转接盘51同轴套装在防撞柱4的外侧，且缓冲盘54位于滑动转接盘51的上方。当防撞柱4向上弹出时，同步带动缓冲盘54向上移动，直到防撞柱4向上弹出至极限位置时，此时缓冲盘54的顶部端面与液压缓冲装置55的缓冲端接触，此时液压缓冲装置55内部的缓冲油压缩，进而对缓冲盘54以及防撞柱4的弹出进行缓冲。
41.进一步的，所述液压缓冲装置55包括缓冲筒551、缓冲弹簧552、缓冲顶头553，所述
缓冲筒551设置在安装套3的内侧顶部，所述缓冲筒551的内部设置有空腔，所述空腔中设置有缓冲弹簧552并部分填充有缓冲油，所述缓冲弹簧552的自由端与缓冲顶头553的一端连接，所述缓冲顶头553的另一端对应缓冲盘54的顶部端面设置。
42.缓冲筒551的空腔内部部分填充有缓冲油，即缓冲油并未完全充满空腔。当缓冲盘54伴随防撞柱4向上弹出至极限位置时，缓冲盘54的顶部端面与缓冲顶头553接触并向上挤压缓冲顶头553。此时缓冲弹簧552压缩进行一次缓冲，直到缓冲顶头553的端部挤压缓冲油进而二次缓冲，进而有效对防撞柱4的弹出进行缓冲。
43.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
44.实施例4：
45.本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，所述动态锁定装置6包括径向伸缩装置61、锁定块62，所述径向伸缩装置61沿垂直于防撞柱4轴向的方向设置在安装套3的侧壁上，所述径向伸缩装置61的伸缩端上设置有锁定块62，所述锁定块62的一端与滑动转接盘51的顶部端面活动卡接。
46.锁定状态下，锁定块62的端部将滑动转接盘51的顶部端面卡接，使得滑动转接盘51不能沿着安装套3的内壁滑动弹出。解锁时，通过径向伸缩装置61带动锁定块62远离滑动转接盘51移动，直到滑动转接盘51的顶部端面与锁定块62的一端脱离。此时滑动转接盘51不再锁定，在弹出装置5的弹力作用下向上快速弹出。
47.本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
48.实施例5：
49.本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图3和图4所示，所述径向伸缩装置61包括动作电机611、传动皮带轮组612、径向螺杆613、径向套筒614，所述动作电机611的输出轴通过传动皮带轮组612与径向螺杆613的一端传动连接，所述径向螺杆613沿垂直于防撞柱4轴线的方向螺纹设置在安装套3的侧壁上，所述径向螺杆613的另一端螺纹套装有径向套筒614，所述径向套筒614沿垂直于防撞柱4轴线的方向与安装套3的侧壁滑动连接，所述径向套筒614的另一端设置有锁定块62。
50.传动皮带轮组612包括驱动皮带轮、从动皮带轮、传动皮带，驱动皮带轮套装在动作电机611的输出轴上，从动皮带轮套装在径向螺杆613的一端，驱动皮带轮与从动皮带轮之间绕设有传动皮带。安装套3的侧壁上设置有径向安装孔，径向安装孔中转动安装有径向螺杆613，安装套3的侧壁上靠近防撞柱4的一侧还设置有与径向安装孔同轴连通的滑动孔，滑动孔中径向滑动设置有径向套筒614，径向套筒614的一端与径向螺杆613的一端螺纹连接，径向套筒614的另一端设置有锁定块62。
51.动作电机611的输出轴通过传动皮带轮组612带动径向螺杆613转动，进而通过径向螺杆613带动径向套筒614沿着滑动孔径向移动，进而带动锁定块62朝向远离滑动转接盘51的方向移动，使得锁定块62与滑动转接盘51的顶部端面脱离实现解锁。
52.本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。
53.实施例6：
54.本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述锁定块62靠近滑动转接盘51的一端设置有依次连接的第一斜面001、锁定平面002、第二斜面003，滑动转接盘51的顶部端面的边缘设置有与第一斜面001、第二斜面003配合的滑动斜
面。
55.锁定状态下，第一斜面001与滑动转接盘51顶部端面边缘处设置的滑动斜面贴合，同时锁定平面002与滑动转接盘51的顶部端面贴合，进而实现锁定块62与滑动转接盘51顶部端面的卡接，实现对防撞柱4的升降锁定。
56.解锁时，锁定块62远离滑动转接盘51移动，此时第一斜面001与滑动斜面脱离，且锁定平面002沿着滑动转接盘51的顶部端面远离滑动，直到锁定平面002与滑动转接盘51的顶部端面脱离，此时第二斜面003与滑动斜面接触配合实现缓冲，伴随着苏定快62继续远离滑动转接盘51，第二斜面003与滑动斜面相对滑动直到脱离，进而实现解锁。
57.进一步的，所述第一斜面001与第二斜面002的倾斜角度相同。
58.本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。
59.实施例7：
60.本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上做进一步优化，如图1所示，所述车辆入位检测装置1包括设置在车位入口处地面上的压力传感减速带11以及设置在车位入口一侧的激光传感器12，所述压力传感减速带11与激光传感器12均与动态锁定装置6连接。
61.压力传感减速带11的底部设置有压力传感器，当车辆进入车位时，车辆的前轮与后轮分两次碾压经过压力传感减速带11，使得压力传感器检测到两次压力值。只有压力传感器检测到两侧压力值，才表明车辆进入或离开车位。同时，为了避免误判，还预先设定了压力阈值，只有当检测到的压力值大于等于压力阈值时才算作有效压力值，否则则算作无效压力值。如人体两次踩过压力传感减速带11，虽然检测到两次压力值，但是两次压力值均小于压力阈值，表明并不是车辆进入车位。
62.为了进一步提升检测准确性，还在车位入口的一侧设置有激光传感器12，激光传感器12至少设置一个，当车辆进入车位时会遮挡激光传感器12，进而生成检测信号。
63.进一步的，在激光传感器12不适用的场合，可以将激光传感器12替换为视觉拍摄相机，通过视觉拍摄相机拍摄车辆的图像，并将图像上传至控制器中进行图像识别以确定是否有电动汽车进入车位。上述压力传感器、激光传感器12、视觉拍摄相机均为现有的设备，其结构与工作原理在此不再赘述。同时，上述车辆图像识别方法也采用现有的车辆识别方法，对其具体识别原理不再赘述。
64.本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。
65.实施例8：
66.本实施例在上述实施例1-7任一项的基础上做进一步优化，所述车辆位置检测装置7包括设置在车位尾部的红外距离传感器，所述红外距离传感器与动态锁定装置6连接。
67.红外距离传感器的量程大于等于500mm，且设定有第一安全阈值500mm以及第二安全阈值200mm。当红外距离传感器检测到车辆距离充电桩2之间的间距小于等于500mm时，红外距离传感器发送第一预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置9以第一预警方式进行预警，提示司机车辆靠近充电桩2。
68.当红外距离传感器检测到车辆距离充电桩2之间的间距小于等于200mm时，红外距离传感器发送第二预警信号至控制器，控制器控制动态报警装置9以第二预警方式进行预警，提示司机车辆即将撞击充电桩2。
69.本实施例的其他部分与上述实施例1-7任一项相同，故不再赘述。
70.实施例9：
71.本实施例在上述实施例1-8任一项的基础上做进一步优化，所述动态报警装置9包括蜂鸣报警器、警示灯、无线信号发射器，所述蜂鸣报警器、警示灯均与车辆位置检测装置7以及温度传感器8连接，所述无线信号发射器的输入端与车辆位置检测装置7以及温度传感器8连接，所述无线信号发射器的输出端与远端服务器无线连接。
72.控制器收到第一预警信号时，控制蜂鸣报警器以第一声调的音乐进行声音预警，控制警示灯以第一颜色的灯光进行灯光预警；控制器收到第二预警信号时，控制蜂鸣报警器以第二声调的音乐进行声音预警，控制警示灯以第二颜色的灯光进行灯光预警。
73.当温度传感器8检测到充电桩2内部的温度大于等于预先设定的安全温度阈值时即反馈信号至控制器，控制器控制蜂鸣报警器以第三声调的音乐进行声音预警，控制警示灯以第三颜色的灯光进行灯光预警，同时通过无线信号发射器将预警信息发送至远端服务器，及时提示工作人员对充电桩2进行检查维护。
74.进一步的，所述安全温度阈值为60℃。
75.本实施例的其他部分与上述实施例1-8任一项相同，故不再赘述。
76.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。