本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种线缆收放线装置及充电桩。
背景技术
电动汽车使用传导式充电装置充电时，需要利用充电枪及线缆的连接来实现电能的传输。为适应电动汽车的尺寸以及充电口方位的不确定性，充电枪线缆的长度可达7.5m（甚至更长）。传统的自动或半自动收线盘收纳，利用了电动或机械储能驱动收线盘转动，从而实现线缆的绕收或释放。由于整个收线盘是转动的，线卷内部最末端的线头同样也是随着转动的，线缆内部传输的电能和信号，需要通过底部的转盘式接触器来实现各电源线和信号线沿圆周方向的传导。
然而，电动汽车的充电功率跨度大，从3.5kw至350kw不等，电压从200v到1000v不等，甚至更宽。并且充电电缆内部包含了充电桩与电动汽车之间的通信信号线以及其他一些预留的导线。由于功率大而芯线多，使用传统的转盘式收放线的技术方案存在很大的安全风险和实现难度。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种线缆收放线装置及充电桩，旨在解决现有的充电桩中，转盘式收放线装置使得线卷内部最末端的线头也跟随转动进而造成充当存在安全隐患的问题。
本发明的技术方案如下：
一种线缆收放线装置，包括柜体、驱动部、分别设置于所述柜体上的导向滑轮组和铆接点，所述导向滑轮组包括两个分别通过轴连接在所述柜体上的滑轮，两个滑轮之间设有能让线缆穿过的间隙；两个滑轮中至少有一个为驱动轮；
其中，滑轮与轴的连接中，驱动轮与轴为固定连接，非驱动轮与轴为可转动连接；
所述驱动部位于所述柜体的背面，并与所述驱动轮的轴连接，控制所述驱动轮正反转。
所述的线缆收放线装置，其中，在所述导向滑轮组和铆接点之间设置有固定滑轮组，所述固定滑轮组的正下方设置有可自由活动的活动滑轮组；
所述固定滑轮组包括n个同轴组装并通过轴连接在所述柜体上的滑轮，n个滑轮中最多有一个为驱动轮；
所述活动滑轮组包括m个同轴组装的滑轮，当n=1时，m=2；当n≥2时，m=n+1或n-1。
所述的线缆收放线装置，其中，还包括与所述活动滑轮组的轴相连接并位于所述活动滑轮组的正下方的牵引机构，用于对所述活动滑轮组提供向下的拉力。
所述的线缆收放线装置，其中，所述牵引机构包括一重物块，所述重物块通过挂绳悬挂在所述活动滑轮组的轴上。
所述的线缆收放线装置，其中，所述牵引机构为弹性组件，所述弹性组件的一端连接于所述柜体的底部，另一端连接于所述活动滑轮组的轴上。
所述的线缆收放线装置，其中，还包括设置在所述柜体上的止动部，用于在收放线完成后阻止线缆进一步被回收或释放。
所述的线缆收放线装置，其中，所述止动部为与所述固定滑轮组的两个滑轮的轴相连接的连接件，用于调节两个滑轮之间的间隙。
所述的线缆收放线装置，其中，所述止动部为刹车组件，用于阻止所述驱动轮转动。
所述的线缆收放线装置，其中，所述滑轮的圆周端面上设置有绕线槽。
所述的线缆收放线装置，其中，在所述柜体上还设置有导向槽，所述导向槽位于所述固定滑轮组的正下方，所述活动滑轮组的轴可在所述导向槽内上下运动。
所述的线缆收放线装置，其中，还包括位于所述导向滑轮组下方的除尘组件，所述除尘组件包括两个分别通过轴连接在所述柜体上的滚轮毛刷，所述滚轮毛刷相对于自身的轴可转动，并且两个滚轮毛刷之间的间隙小于线缆的线径。
一种充电桩，包括如上所述的线缆收放线装置、用于连接充电电池接口的充电枪以及环绕在所述线缆收放线装置上的充电线缆，所述充电线缆的一端连接于所述铆接点，另一端连接于充电枪。
所述的充电桩，其中，所述充电线缆为扁平状。
所述的充电桩，其中，所述充电线缆的扁平状的两面均为防滑面。
所述的充电桩，其中，所述防滑面为磨砂面、波纹面、网状面或与所述滑轮的圆周的端面配合的啮合面。
所述的充电桩，其中，所述充电枪内部设置有控制单元和第一感应单元；
所述控制单元用于控制所述充电线缆的收放线以及充电的起始和结束；
所述第一感应单元用于感应所述充电枪与所述充电线缆的连接处的拉力，并将结果反馈给所述控制单元，当拉力大于设定值时，所述控制单元控制所述驱动部放线一固定距离。
所述的充电桩，其中，所述导向滑轮组上还设置有第二感应单元；
所述第二感应单元用于感应所述充电线缆的绝对收放线长度，并将结果反馈给所述控制单元，当所述绝对收放线长度达到设定的极限值时，所述控制单元控制所述驱动部停止收放线。
所述的充电桩，其中，所述导向滑轮组上还设置有第三感应单元，所述充电线缆上设置有储线始点感应点和储线终点感应点；
所述第三感应单元用于感应所述储线始点感应点和所述储线终点感应点，并将结果反馈给所述控制单元；当所述储线始点感应点和所述储线终点感应点位于所述导向滑轮组的同侧，所述控制单元控制所述驱动部停止收放线。
所述的充电桩，其中，所述充电枪上还设置有分别与所述控制单元电连接的第一开关、第二开关和第三开关；
所述第一开关用于控制充电的开始与结束；
所述第二开关用于控制收线；
所述第三开关用于控制放线。
所述的充电桩，其中，还包括设置于所述柜体上的枪座，用于悬挂所述充电枪。
所述的充电桩，其中，所述枪座上设置有第四感应单元；
所述第四感应单元用于感应所述充电枪是否归位，并将结果反馈给所述控制单元；当所述充电枪归位后，所述控制单元控制所述驱动部完全收纳所述充电线缆。
有益效果：本发明提供了一种如上所述的线缆收放线装置，线缆一端固定在铆接点处，另一端从导向滑轮组的间隙引出，驱动轮带动线缆运动，实现线缆的收放线；本发明的线缆收放线装置能够有效解决充电线缆的收放和存储，可实现约3.5倍柜高的线长的离地收纳，确保线缆离地，避免线缆被车轮碾压、拉带而导致的安全隐患，并且由于线缆一端固定在铆接点处，线缆在收放线过程中，线头是固定不动的，消除了传统的线头随着转盘一起转动的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的一种线缆收放线装置的较佳实施例的结构示意图。
图2为图1中的线缆收放线装置的绕线示意图。
图3为本发明的另一种线缆收放线装置的较佳实施例的结构示意图。
图4为图3中的活动滑轮组沿a-a线的剖视图。
图5为图3中的线缆收放线装置的一种绕线示意图。
图6为本发明的牵引机构的一种实施例的结构示意图。
图7为本发明的牵引机构的另一种实施例的结构示意图。
图8为本发明的导向槽的一种实施例的结构示意图。
图9为本发明的充电线缆的一种实施例的结构示意图。
图10为本发明的充电枪上设置的电子控制模块示意图。
图11为本发明的一种充电桩的较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种线缆收放线装置及充电桩，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种线缆收放线装置的较佳实施例，如图1所示，包括柜体1、驱动部2、分别设置于所述柜体上的导向滑轮组3和铆接点5，所述导向滑轮组3包括两个分别通过轴31连接在所述柜体上的滑轮（3a和3b），两个滑轮之间设有（刚好）能让线缆穿过的间隙；两个滑轮中至少有一个为驱动轮，本实施例中，一个为非驱动轮3a，一个为驱动轮3b（当然也可以两个轮均为驱动轮）。其中，滑轮与轴的连接中，驱动轮与轴为固定连接，非驱动轮与轴为可转动连接；所述驱动部2位于所述柜体1的背面，与驱动轮的轴连接，具体如图1中，驱动部2与驱动轮3b的轴连接，控制驱动轮3b转动，实现线缆的释放与回收，绕线状态参考图2。
本发明的线缆收放线装置，能够有效解决充电线缆的收放和存储，可实现约3.5倍柜高的线长的离地收纳，并且由于线缆一端固定在铆接点处，线缆在收放线过程中，线头是固定不动的，消除了传统的线头随着转盘一起转动的安全隐患。
优选地，本发明还提供了一种能够收放更长的线缆的装置，如图3所示，在所述导向滑轮组3和铆接点5之间设置固定滑轮组4，所述固定滑轮组的正下方设置可自由活动的活动滑轮组5。
所述固定滑轮组4包括n个同轴组装并通过轴连接在所述柜体上的滑轮，n个滑轮中最多有一个为驱动轮；优选地，n个滑轮的直径不同，并按照滑轮直径由大至小的顺序同轴组装，直径小的滑轮置于外侧，这样设置更有利于线缆的环绕。
所述活动滑轮组6包括m个同轴组装的滑轮，优选地，m个滑轮的直径不同，组装方式同固定滑轮组；其中，当n=1时，m=2；当n≥2时，m=n+1或n-1，优选n+1，这样可以有更佳的绕线方式（参考下文关于绕线的说明），减小收放线时所需的驱动力。
本实施例中，n=2，m=3。由于导向滑轮组3中已经设置有驱动轮，因此固定滑轮组4中可以都是非驱动轮，但是为了进一步提高收放线装置的稳定性防止打滑，本实施例优选：一个为非驱动轮3a，一个为驱动轮3b，并且两个滑轮直径不同。活动滑轮组6包括3个直径不同的滑轮，且均为非驱动轮3a，组装方式见图4。所述驱动部2与两个驱动轮3b的轴连接，控制（例如通过齿轮传动）两个驱动轮3b协同转动，实现线缆的释放与回收。
需要说明的是，上述所有滑轮与轴的连接中，驱动轮3b与轴31为固定连接，非驱动轮3a与轴31为可转动连接。
绕线时，当m=n+1，线缆的一端固定于所述铆接点上，另一端首先环绕所述活动滑轮组的一个滑轮，然后再环绕所述固定滑轮组的一个滑轮，按照从内侧到外侧的顺序，线缆在所述活动滑轮组和所述固定滑轮组之间来回环绕，最后从所述活动滑轮组引出，并穿过所述导向滑轮组的两个滑轮之间的间隙；当m=n-1，则先环绕所述固定滑轮组的一个滑轮，然后再环绕所述活动滑轮组的一个滑轮，最后从所述固定滑轮组引出，其它规则同前所述。具体到n=2，m=3的本实施例中，绕线示意图如图5所示，显然m=n+1的时候，所需的驱动力会更小，方案更加。
通过设置固定滑轮组和活动滑轮组，使得本发明的线缆收放线装置能够对更长的线缆进行收纳和收放控制。
优选地，本发明的线缆收放线装置，还包括与所述活动滑轮组的轴相连接并位于所述活动滑轮组的正下方的牵引机构，用于对所述活动滑轮组提供向下的拉力。由于活动滑轮组本身的重量，可使得线缆缠绕后能保持一定的张力，但是这种张力大小有限，线缆仍然可能因为张力不够而出现松乱、错位、打结等异常情况，因此设置牵引机构可以提高线缆上的张力，避免产生上述问题。牵引机构的一种实施方式如图6所示，通过在活动滑轮组6的轴上悬挂一重物块7a；牵引机构的另一种实施方式如图7所示，在活动滑轮组的正下方设置一弹性组件7b，弹性组件的一端连接于柜体的底部，另一端连接于活动滑轮组的轴上。
优选地，本发明的线缆收放线装置，还包括设置在所述柜体上的止动部（图中未画出），用于在收放线完成后阻止线缆进一步被回收或释放。止动部的一种实施方式为：设置一与固定滑轮组的两个滑轮的轴相连接的连接件（例如齿条结构），用于调节两个滑轮之间的间隙，当收放线完成时，减小两个滑轮之间的间隙，滑轮将线缆夹紧止动；止动部的一种实施方式为：设置一种刹车组件，用于阻止驱动轮转动。
优选地，所述滑轮的圆周端面上设置有绕线槽，可以避免在收放线过程中，线缆滑出滑轮，出现松乱、错位和打结的情况。
优选地，可以在所述柜体上设置导向槽8，如图8所示，所述导向槽位于所述固定滑轮组的正下方，所述活动滑轮组的轴可在所述导向槽内上下运动。通过导向槽的限位作用，可以防止活动滑轮组在收放线过程左右摆动，增强上下运动的稳定性。同时，导向槽的长度可以对活动滑轮组的位移进行限定，防止过度收线时活动滑轮组碰到柜体底部，以及过度放线时活动滑轮组碰到固定滑轮组。
优选地，本发明的线缆收放线装置，还包括位于所述导向滑轮组下方的除尘组件9，如图3所示，所述除尘组件包括两个分别通过轴连接在所述柜体上的滚轮毛刷，所述滚轮毛刷相对于自身的轴可转动，并且两个滚轮毛刷之间的间隙小于线缆的线径。由于长时间的户外使用及静电吸附等原因，线缆外表不可避免会占有灰尘、、泥沙、碎屑等杂物，滚轮毛刷可以起到很好的清洁作用。
本发明还提供了一种充电桩的较佳实施例，如图5所示，包括上文所述的线缆收放线装置、用于连接充电电池接口的充电枪10以及环绕在所述线缆收放线装置上的充电线缆11，所述充电线缆的一端连接于所述铆接点，另一端连接于充电枪。优选地，还包括设置于所述柜体上的枪座15，用于悬挂所述充电枪。
优选地，将充电线缆制成扁平状，如图9所示，将正极芯线111、负极芯线112并排排列，地线113和信号线114并排分布在电极芯线的两侧。线缆扁平状相对于传统的圆柱状，柔性会更好，并且与滑轮的接触面积更大，提高滑轮与线缆之间的摩擦力。并且扁平状线缆的绕弯线径较传统的圆柱状大幅缩小，从而，本装置的滑轮直径均可相对做得更小，缩减装置的空间要求。所述充电线缆的扁平状的两面还可以制作成防滑面，例如磨砂面、波纹面、网状面或与所述滑轮的圆周的端面配合的啮合面等等，可以进一步提高滑轮与线缆之间的摩擦力，防止打滑。
优选地，在所述充电枪内部设置有控制单元12和第一感应单元13；如图10所示，所述控制单元用于控制所述充电线缆的收放线以及充电的起始和结束；具体地，收放线完成后控制驱动部停止运转，从而保持现有的收放线长度，充电完成后，进行断电处理，当枪拔出与充电电池分离时，控制单元启动驱动部进行收线；所述第一感应单元用于感应所述充电枪与所述充电线缆的连接处的拉力，并将结果反馈给所述控制单元，当拉力大于设定值（比如5n）时，所述控制单元控制驱动部放线一固定距离（比如0.3m），这样方便对放线长度进行微调。
优选地，所述导向滑轮组上还设置有第二感应单元14；所述第二感应单元用于感应所述充电线缆的绝对收放线长度，并将结果反馈给所述控制单元，当所述绝对收放线长度达到设定的极限值时，所述控制单元控制所述驱动部停止收放线，这是一种防止过度收放线的保护机制。
优选地，所述导向滑轮组上还设置有第三感应单元16，所述充电线缆上设置有储线始点感应点和储线终点感应点；所述第三感应单元用于感应所述储线始点感应点和所述储线终点感应点，并将结果反馈给所述控制单元；当所述储线始点感应点和所述储线终点感应点位于所述导向滑轮组的同侧，所述控制单元控制所述驱动部停止收放线。这是另一种防止过度收放线的保护机制。
优选地，所述枪座上设置有第四感应单元17；所述第四感应单元用于感应所述充电枪是否归位，并将结果反馈给所述控制单元；当所述充电枪归位后，所述控制单元控制所述驱动部完全收纳所述充电线缆，使充电线缆恢复原始收纳状态。
优选地，所述充电枪上还设置有分别与所述控制单元电连接的第一开关101、第二开关102和第三开关103；所述第一开关用于控制充电的开始与结束，当充电枪与充电电池连接好后，启动第一开关，充电开始，当中途想停止充电时，可关闭第一开关，结束充电；所述第二开关用于控制收线，当放线过多时，线会接触到地面，可以启动第二开关对线缆进行回收，当线缆回收至所需要的长度时，断开第二开关，从而可以对线缆回收进行微调；所述第三开关用于控制放线，除了通过第一感应单元进行微调节放线外，还可以启动第三开关，进行连续放线，当线缆释放至合适的长度时，断开第三开关。
本发明较优的充电桩技术方案如图11所示，包括柜体1、驱动部2、导向滑轮组3（包括一个驱动轮，一个非驱动轮）、固定滑轮组4（包括一个驱动轮）、铆接点5、活动滑轮组6、弹性组件7b、刹车组件（图中未画出）、导向槽8、除尘组件9、充电枪10（含第一开关101、第二开关102和第三开关103）、充电线缆11、控制单元12、第一感应单元13、第二感应单元14、第三感应单元16、第四感应单元17和枪座15，各部件的位置以及连接关系已在前文描述过，不再赘述。
上述较优方案中，放线包括：首先从枪座上取下充电枪，然后启动第三开关，控制单元解锁刹车组件后，启动驱动部，驱动部控制两个驱动轮协同转动进行放线，放线至合适的长度时，断开第三开关，控制单元控制驱动部停止放线，并控制刹车组件锁死驱动轴，待充电枪连接充电电池后，再启动第一开关，开始充电。放线过程中，断开第三开关后如果发现释放的线缆长度不够长，可以拉拽充电枪，第一感应单元感应到拉拽力后，反馈至控制单元，控制单元立即解锁刹车组件，并控制驱动部放线一固定长度（例如0.3m）后停止放线，并锁死驱动轴，实现了放线微调节。上述连续放线和微调节放线可以组合使用，也可以单独使用。
收线包括：充电过程，如果中途需要中断，可以断开第一开关（正常充电充满后，控制单元可控制断开第一开关），然后拔出充电枪，控制单元在收到充电枪与充电电池之间的电连接断开的信号后，自动解锁刹车组件，并启动驱动部进行收线，收线完成后，控制单元控制驱动部停止收线，并控制刹车组件锁死驱动轴。若需要连续对下一辆车进行充电，可以拉拽充电枪，控制单元在收到第一感应单元反馈的信号后，停止收线，并锁死驱动轴。
上述收放线过程中，第二感应单元用于感应充电线缆的绝对收放线长度，并将结果反馈给控制单元，当绝对收放线长度达到设定的极限值时，控制单元控制驱动部停止收放线，并锁死驱动轴。当达到极限放线长度时，可通过第二开关对充电线缆进行收线，当达到极限收线长度时，可通过第三开关对充电线缆进行放线，上述保护机制同样可以采用第三感应单元来控制，实现双重保险，当然也可以只采用其中一种保护机制。
在上述收放线过程中，弹性组件确保了充电线缆上存在一定的张力，避免线缆错乱打结；除尘组件确保了线缆表面的清洁；导向槽确保了活动滑轮组在竖直方向运动的稳定性，防止活动滑轮组左右摇摆，并且即使在第二感应单元失灵的时候，也可以防止活动滑轮组在上下运动过程中碰到固定滑轮组或者柜体底部。包含第二感应单元的自动限位方案与包含导向槽的机械限位方案可以二选一，也可以同时选用，设计时，导向槽对应的绝对收放线长度的极限值略大于第二感应单元对应的绝对收放线长度极限值。
综上所述，本发明提供了一种线缆收放线装置及充电桩，本发明的线缆收放线装置，能够有效解决充电线缆的收放和存储，确保线缆离地，避免线缆被车轮碾压、拉带而导致的安全隐患，并且由于线缆一端固定在铆接点处，线缆在收放线过程中，线头是固定不动的，消除了传统的线头随着转盘一起转动的安全隐患。在此基础上，本发明还可以进一步设置了牵引机构，避免线缆错乱打结；进一步设置了导向槽，确保活动滑轮组运动的稳定性；进一步设置了除尘组件，确保线缆表面清洁。本发明还提供了一种充电桩，对充电线缆的结构进行了优化，可以防止充电线缆相对滑轮打滑；通过在充电枪上设置相应的电子控制模块和开关，对充电桩的收放线和充电过程进行智能控制，简化了充电操作。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。