一种充电枪插接稳定性监测系统的制作方法

本发明涉及配电模拟技术领域，特别是一种充电枪插接稳定性监测系统。

背景技术：

目前无论是充电桩还是充电桩模拟器，由于其自带的充电枪及其尾部线缆的自重非常大，因此在闲置不用的时候需要对其进行临时放置和固定。充电桩模拟器上的充电枪固定座便是现有技术中最常规的、且具有挂枪功能的部件。由于充电枪的重量较大，因此需要其与固定座的紧密配合才能够维持插接的密实性和稳定性，但由此便直接带来的问题就是：充电枪难以插入固定座，需要用较大力气的推动才能插入，且加上自重大的因素，导致力气较小的人群难以将充电枪插接严实或者插入完全，存在松动、可能掉落的情况，而这些情况目前市场上均无相应的解决措施或者规避措施。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的充电桩模拟器中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种充电枪插接稳定性监测系统，其能够监测充电枪在固定座内的插接密实程度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种充电枪插接稳定性监测系统，其包括充电桩模拟器和监测电路；充电桩模拟器包括外部的壳体，所述壳体上设置有固定座，所述固定座内能够插入充电枪；以及，监测电路，其包括监测模块、控制模块和指示模块，所述监测模块设置在所述固定座的内端面，其能够检测充电枪插入所述固定座后对其产生的压力值数据，并将所述压力值数据发送至控制模块；所述控制模块内预先设定有临界值，并根据所述临界值将压力值范围划分为至少两个数值区间；所述控制模块将所述压力值数据与所述临界值进行对比，根据对比的结果将其归类为所属的数值区间，并向对应的指示模块发生执行指令。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述临界值包括第一临界值和第二临界值，所述第一临界值小于第二临界值；所述控制模块将所述压力值范围划分为低于第一临界值范围的第一数值区间、介于第一临界值和第二临界值之间的第二数值区间，以及高于第二临界值的第三数值区间。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述指示模块包括第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯；当所述监测模块测得的压力值数据属于第一数值区间时，所述控制模块向所述第一指示灯发生执行指令，使其发光；当所述监测模块测得的压力值数据属于第二数值区间时，所述控制模块向所述第二指示灯发生执行指令，使其发光；当所述监测模块测得的压力值数据属于第三数值区间时，所述控制模块向所述第三指示灯发生执行指令，使其发光。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯均采用发光二极管，且三者的发光颜色各不相同。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述监测电路还包括语音模块；当所述监测模块测得的压力值数据属于第一数值区间或第二数值区间时，所述控制模块向所述语音模块发生语音播报指令。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述监测电路还包括收发模块，其与所述控制模块连接；所述控制模块将其接收到的压力值数据以及所述压力值数据与临界值进行对比的结果通过所述收发模块发送至服务器进行存储，形成数据库，并能够通过监控终端访问所述数据库。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述固定座固定于所述外侧壁上，所述外侧壁上具有配合于所述固定座的安装孔。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述充电枪上具有纵向的插条，所述固定座上具有配合于所述插条的插槽，且所述安装孔的边缘具有正对所述插槽的插口。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述监测电路集成于一块电路板上，所述电路板固定于所述固定座的后端面上，所述监测模块通过导线与所述控制模块连接，所述监测模块固定于所述插槽的底面。

作为本发明所述充电枪插接稳定性监测系统的一种优选方案，其中：所述监测模块的受压端固定有压板，所述压板的另一侧固定有纵向的弹簧，所述弹簧嵌在所述插槽内；当所述充电枪插入所述固定座内后，所述插条能够穿过所述插口、插入所述插槽内，并挤压所述弹簧，经过所述弹簧将压力传递至所述压板。

本发明的有益效果：本发明通过监测电路能够监测充电枪在固定座内的插接密实程度，能够确保充电枪固定后的稳定性，解决了可能存在充电枪插接不完全或者松动的实际情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明所述的监测电路系统原理图;

图2为本发明所述的充电枪插接的结构图及其局部结构详图;

图3为本发明所述的监测模块设置位置的结构图及其局部结构详图;

图4为本发明所述的防护组件爆炸图及其局部结构详图;

图5为本发明所述的壳体表面局部结构图及其局部结构详图;

图6为本发明所述的驱动组件作用的剖面图;

图7～图9为本发明所述的驱动组件对防护组件的作用过程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1～9，为本发明的一个实施例，该实施例提供了一种充电枪插接稳定性监测系统，其能够监测充电枪在固定座内的插接密实程度，能够确保充电枪固定后的稳定性，解决了可能存在充电枪插接不完全或者松动的实际情况。

所述充电枪插接稳定性监测系统包括作为依附主体的充电桩模拟器，以及设置在充电桩模拟器内部的监测电路100。充电桩模拟器主体为现有技术中的充电桩模拟器，其包括外部的壳体200，壳体200上设置有固定座300，固定座300内能够插入充电枪400。

监测电路100包括监测模块101、控制模块102和指示模块103。其中监测模块101为用于监测和感应压力的压力传感器（优选应变式压力传感器），其设置在固定座300的内端面，能够检测充电枪400插入固定座300后对其产生的压力值数据，并将压力值数据发送至控制模块102。

控制模块102与监测模块101连接，其可以是用于接收来自监测模块101的压力值数据并根据逻辑判断的结果来控制指示模块103进行工作的单片机。控制模块102的内部预先设定有临界值，并根据临界值将压力值范围划分为至少两个数值区间。此处的压力值范围可以为0到无限大的压力值范围，而临界值为该压力值范围内的一个（或多个）分界点，因此临界值能够将压力值范围划分为多个数值区间，如取临界值为a，则可划分为和两个数值区间；取临界值为a、b（a<b），则可划分为、和三个数值区间。工作时，控制模块102将其所接收到的压力值数据与临界值进行对比，随后根据对比的结果将其归类为所属的数值区间，并向对应的指示模块103发生执行指令。

指示模块103可以采用发光发亮的发光二极管，其能够根据控制模块102的执行指令来发光发亮，因此指示模块103设置有多个，其数量可以和划分出的数值区间相同，且一一对应。较佳的，各个指示模块103发光颜色各不相同。指示模块103的各个发光头需要探出壳体200，以便于人眼观察。

优选的，本发明中的临界值具有两个，分别为第一临界值a和第二临界值b，第一临界值a小于第二临界值b。控制模块102将压力值范围划分为低于第一临界值a范围的第一数值区间、介于第一临界值a和第二临界值b之间的第二数值区间，以及高于第二临界值b的第三数值区间。本发明设定：当压力值数据属于第一数值区间时，表示充电枪400插入固定座300的深度不够，极易出现松动、伸至脱落的情况；当压力值数据属于第二数值区间时，表示充电枪400插入固定座300的深度适中，但尚未插入完全，也可能出现松动的情况；当压力值数据属于第三数值区间时，表示充电枪400插入固定座300的深度足够、完全，基本不会松动、掉落。

相对应的，指示模块103包括第一指示灯103a、第二指示灯103b和第三指示灯103c，三者均为发光二极管。本发明设定：第一指示灯103a能发红光、第二指示灯103b能发黄光、第三指示灯103c能发绿光。

当监测模块101测得的压力值数据属于第一数值区间时，控制模块102向第一指示灯103a发生执行指令，使其发红光。

当监测模块101测得的压力值数据属于第二数值区间时，控制模块102向第二指示灯103b发生执行指令，使其发黄光。

当监测模块101测得的压力值数据属于第三数值区间时，控制模块102向第三指示灯103c发生执行指令，使其发绿光。

综上，当使用者用完充电枪400并插回固定座300之后，能够通过指示模块103的不同光亮来判断自己插入的深度是否充足，是否存在松动或者不足的风险。

进一步的，监测电路100还包括语音模块104，语音模块104用于播报语音。语音模块104由扬声器、音频功放芯片、32兆位串行闪存的存储器以及mp3芯片组成。其中，存储器用于存储待播放语音信息；音频功放芯片用于将来自信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音；mp3芯片是一个提供串口的芯片，其集成了mp3、wav的硬解码，能够通过简单的串口指令即可完成播放指定的音乐，以及如何播放音乐等功能。上述的语音模块104采用现有技术，此处不作冗余说明。

当监测模块101测得的压力值数据属于第一数值区间或第二数值区间时，控制模块102向语音模块104发生语音播报指令。具体的，本发明设定：当监测模块101测得的压力值数据属于第一数值区间时，控制模块102控制语音模块104播报“枪头未完全插接，请继续插入”；当监测模块101测得的压力值数据属于第二数值区间时，控制模块102控制语音模块104播报“插入深度不足，请继续插入”。当监测模块101测得的压力值数据属于第三数值区间时，由于条件合格，因此不播报语音，或者播报“插接合格，谢谢”。当然为了避免误报语音，可以在控制模块102设定程序，使得当其收到的压力值数据增加至不动并维持一段时间（如3秒）后，才控制语音模块104进行语音提示。

进一步的，监测电路100还包括收发模块105，其与控制模块102连接。收发模块105采用gprs模块，其外接天线，用于和服务器500进行无线通信。控制模块102将其接收到的压力值数据以及压力值数据与临界值进行对比的结果通过收发模块105发送至服务器500进行存储，形成数据库，并能够通过监控终端600访问数据库。此处的监控终端600为设备维护方所设立的监控计算机，能够查阅现场实时的对比结果以及插接情况，同时还能够查阅历史数据。较佳的，根据数据库能够查看并分析各个充电桩模拟器的历史插接数据情报图，当某一个充电桩模拟器长期或者经常出现插接不完全的情况，由此可以初步判定：该充电桩模拟器的固定座300可能存在质量缺陷或者内部存在堵塞、障碍，以便安排技术人员进行现场排查或者更换。

当然，显而易见的，监测电路100还包括供能模块，其为监测电路100的电源，并同时与监测模块101、控制模块102、指示模块103、语音模块104和收发模块105进行连接，为其提供工作所需的电源。

需要注意的是：由于固定座300固定于外侧壁200上，因此外侧壁200上具有配合于固定座300的安装孔201。

在本发明中，充电枪400主体为现有技术中的直流充电枪，但与直流充电枪不同之处在于：本发明的充电枪400上具有纵向的插条401（条形凸起结构）；固定座300主体为现有技术中的直流充电枪固定座，但不同之处在于：本发明的固定座300上具有配合于插条401的插槽301，固定座300固定于安装孔201内，且安装孔201的边缘具有正对插槽301的插口201a。

监测电路100各模块集成于一块电路板b上，电路板b固定于固定座300的后端面上（较佳的，电路板b外缘轮廓配合于固定座300的后端面）。监测模块101通过导线与控制模块102连接，监测模块101固定于插槽301的底面。

较佳的，监测模块101的受压端（即压力传感器的受压作用点）固定有压板101a，压板101a的另一侧固定有纵向的弹簧101b，弹簧101b嵌在插槽301内，能够进行纵向的伸缩。当充电枪400插入固定座300内后，插条401能够穿过插口201a、插入插槽301内，并挤压弹簧101b，经过弹簧101b将压力传递至压板101a，最终由压板101a挤压监测模块101，生成监测数据。

进一步的，本发明所述的充电桩模拟器，其既能够使得充电枪免受外部环境的损害、还能够便于充电枪的安插、固定操作。具体方案如下：

壳体200上安装有防护组件700，防护组件700位于固定座300的上方，并对固定座300及其上安插的充电枪400具有防护作用。

防护组件700包括第一防护罩701、第二防护罩702和第三防护罩703。其中，第二防护罩702、第三防护罩703和第一防护罩701三者依次嵌套：第二防护罩702能够嵌入进第三防护罩703内或翻转出第三防护罩703、第三防护罩703能够携带第二防护罩702嵌入进第一防护罩701内或翻转出第一防护罩701、第一防护罩701固定在壳体200上而不能转动。因此，防护组件700至少包括两个状态：一个状态是收纳状态，即第二防护罩702和第三防护罩703全部被收纳进第二防护罩702内；另一个状态是完全展开状态，即第三防护罩703转出第一防护罩701、第二防护罩702转出第三防护罩703。当防护组件700处于完全展开状态时，翻转出来的第二防护罩702能够盖在固定座300以及充电枪400的上部。

具体的，第二防护罩702、第三防护罩703和第一防护罩701三者的结构形式相同（除部分尺寸外）、层层嵌套，第一防护罩701位于最外层，第二防护罩702位于最内层，第三防护罩703位于第一防护罩701和第二防护罩702之间。

其中，第一防护罩701包括互相平行的一对第一侧板701a以及将两片第一侧板701a的顶部边缘进行连接的第一连接板701b。较佳的，第一侧板701a为扇形的侧板，而第一连接板701b为将两个第一侧板701a的弧形边缘进行连接的曲面板。

第三防护罩703配合于第一防护罩701的内部轮廓，其包括相应的一对第三侧板703a以及将两片第三侧板703a的顶部边缘进行连接的第三连接板703b。与第一防护罩701相同，第三侧板703a也为扇形，其圆心角与第一侧板701a相同，但是半径小于第一侧板701a。第三连接板703b为将两个第三侧板703a的弧形边缘进行连接的曲面板。

第二防护罩702配合于第三防护罩703的内部轮廓，其包括相应的一对第二侧板702a以及将两片第二侧板702a的顶部边缘进行连接的第二连接板702b。同样的，第二侧板702a也为扇形，其圆心角与第三侧板703a相同，但是半径小于第三侧板703a。第二连接板702b为将两个第二侧板702a的弧形边缘进行连接的曲面板。

需要注意的是：第二防护罩702、第三防护罩703和第一防护罩701三者的下端共同进行铰接，以使得第二防护罩702和第三防护罩703均具有能够进行相对旋转的能力，且三者铰接的横向轴线均穿过三者侧板的扇形圆形。

进一步的，第一侧板701a的内侧壁上具有对应于第三防护罩703翻转行程轨迹的第一弧形凹槽701a-1，第三侧板703a的外侧壁上具有对应的第一凸起703a-1，第一凸起703a-1嵌入第一弧形凹槽701a-1内，并能够发生相对滑动。较佳的，当第一凸起703a-1滑动至第一弧形凹槽701a-1的内端时，第一防护罩701在横向投影上完全覆盖第三防护罩703；当第一凸起703a-1滑动至第一弧形凹槽701a-1的外端时，第三防护罩703大部分探出第一防护罩701，但任然存在一定角度的重叠（这样有益于防水）。

第三侧板703a的内侧壁上具有对应于第二防护罩702翻转行程轨迹的第二弧形凹槽703a-2，第二侧板702a的外侧壁上具有对应的第二凸起702a-1，第二凸起702a-1嵌入第二弧形凹槽703a-2内，并能够发生相对滑动。当第二凸起702a-1滑动至第二弧形凹槽703a-2的内端时，第三防护罩703在横向投影上完全覆盖第二防护罩702；当第二凸起702a-1滑动至第二弧形凹槽703a-2的外端时，第二防护罩702大部分探出第三防护罩703，但任然存在一定角度的重叠（这样有益于防水）。

由此可见，当防护组件700处于完全展开状态时，第三防护罩703与第一防护罩701之间、第二防护罩702与第三防护罩703之间均具有部分重叠。优选的，当防护组件700处于完全展开状态时，第二防护罩702外露的一侧边处于水平状态，此外，第二防护罩702、第三防护罩703和第一防护罩701三者的圆心角相同（均为n），而两处重叠部分的圆心角也相同（均为α），并令：

本发明取，，因此，从收纳状态到完全展开状态，第三防护罩703共计旋转；第二防护罩702共计旋转。

在本发明中，第三防护罩703与第一防护罩701之间为间隙配合，两者保留间隙，当两者发生相对转动时，第一防护罩701对第三防护罩703不具有摩擦作用或者存在极小摩擦作用；相同的，第二防护罩702与第三防护罩703之间也为间隙配合，不存在或者存在极小的相对摩擦。

进一步的，第二连接板702b的内侧边缘固定有连接件702b-1，壳体200上固定有对应于连接件702b-1的配合件203。连接件702b-1可以采用铁块，配合件203采用磁铁，第二防护罩702能够通过连接件702b-1与配合件203连接，使其与第三防护罩703共同收纳在第一防护罩701内。

由上述可知：当防护组件700处于收纳状态时，仅需向外推动最内层的第二防护罩702。连接件702b-1与配合件203脱离后，由于重力作用，第二防护罩702将自动向下翻转，当翻转后，第二防护罩702能够拽动第三防护罩703顺势发生翻转，直至第三防护罩703翻转后，防护组件700处于完全展开状态。

同样的，当防护组件700处于完全展开状态时，向内反向推动最内层的第二防护罩702，当翻转后，第二防护罩702能够拽动第三防护罩703顺势发生逆向翻转，直至第三防护罩703翻转后，防护组件700处于收纳状态，最终通过连接件702b-1与配合件203之间的结合实现暂时性锁定。

如图7～图9，上述过程中，防护组件700由收纳状态转变为完全展开状态可以通过驱动组件800进行自动实现，具体方案如下：

充电桩模拟器还包括驱动组件800。驱动组件800包括转动块801和推动横杆802，其中，转动块801为条状结构，其铰接在壳体200上，并能够绕其铰接点801a进行旋转，壳体200上具有对应于转动块801转动行程的容许口202；推动横杆802为横向的圆杆结构。

转动块801被铰接点801a划分为两侧的第一边801b和第二边801c，第一边801b的末端伸至壳体200的内部，而推动横杆802横向固定于第二边801c的末端，且推动横杆802与第二边801c互相垂直。

若转动上述中的转动块801，推动横杆802即能够对第二防护罩702产生挤压，将其从第三防护罩703内挤压翻转出去。较佳的，第二侧板702a的内侧壁上具有固定块702a-2（固定块702a-2为块状结构），推动横杆802能够与固定块702a-2接触并对其进行挤压，使得第二防护罩702从第三防护罩703内挤压翻转出去。此外，驱动组件800还包括拉伸件803（拉伸件803采用拉伸弹簧），拉伸件803的一端固定于第二边801c或推动横杆802上，另一端固定于壳体200上，并对第二边801c产生拉力，具有使得转动块801复位的作用。

在本发明中，充电枪400主体为现有技术中的直流充电枪，但与直流充电枪不同之处在于：本发明的充电枪400上具有纵向的插条401（条形凸起结构）；固定座300主体为现有技术中的直流充电枪固定座，但不同之处在于：本发明的固定座300上具有配合于插条401的插槽301，固定座300固定于安装孔201内，且安装孔201的边缘具有正对插槽301的插口201a。

本发明设定：当充电枪400尚未插入固定座300内，且防护组件700处于收纳状态时，第一边801b的末端伸至插槽301的轨迹上。若此时将充电枪400插入固定座300内，插条401则能够穿过插口201a、插入插槽301内，并挤压第一边801b的末端，使得转动块801进行转动，最终将第二防护罩702从第三防护罩703内挤压翻转出去。

综上所述，本发明在使用完充电枪400之后，只需直接插回固定座300内，防护组件700即可自动完全展开放下，实现防护。

在另一种实施方式中，本发明可以不包括第三防护罩703，防护组件700仅包括第一防护罩701和第二防护罩702。同理，第一防护罩701的一侧固定于充电桩模拟器的壳体200上，第二防护罩702位于第一防护罩701内部，并能够两者下端的铰接以翻转出第一防护罩701或再次嵌入进第一防护罩701内。同时，第一防护罩701包括互相平行的一对第一侧板701a以及将两片第一侧板701a的顶部边缘进行连接的第一连接板701b；第二防护罩702配合于第一防护罩701的内部轮廓，其包括相应的一对第二侧板702a以及将两片第二侧板702a的顶部边缘进行连接的第二连接板702b。由于具体实现过程与保留第三防护罩703的情况相同，因此此处不赘述。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。