充电枪的制作方法

充电枪
1.本技术要求于2022年01月07日提交、申请案号us63297239的美国专利申请以及于2022年12月01日提交、申请案号为111146251、发明名称为“充电枪”的中国台湾地区专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术是关于一种充电枪，尤指一种可显示充电状态的充电枪。


背景技术：

3.随着电动车的使用愈来愈广泛，充电机(又称充电桩)作为配套设备也愈来愈普及，以满足使用者对电动车的充电需求，以藉由将充电机的充电连接器(又称充电枪)插接到电动车上的充电座中来对电动车进行充电。
4.由于电动车的蓄电池是主要的动力来源，不当的充电会对蓄电池造成不良影响，因此如何在充电过程中随时掌握充电状态变得十分重要。
5.此外，由于充电椿与充电枪可能设置于室外而承受日晒雨淋，考量到耐用性与使用安全性，前述充电设备的防水性在结构设计上也需要特别注意。


技术实现要素：

6.有鉴于先前技术所述的不足之处，本技术提出一种充电枪，适于充电机设备，充电枪包括充电枪本体及充电状态显示装置。充电状态显示装置包含充电状态感测器、显示灯模组以及控制器。
7.充电状态感测器用以感测充电机设备的充电状态。显示灯模组位于充电枪本体上，显示灯模组包含第一发光元件、第二发光元件及第三发光元件。控制器电性连接充电状态感测器及显示灯模组，控制器根据充电状态，以分别控制第一发光元件、第二发光元件或第三发光元件发光。
8.本技术利用显示灯模组发光方式的不同，用以表示各种不同充电状态，以供使用者在操作充电枪的同时，可以透过显示灯模组的发光来了解目前充电状态。并且，由于显示灯模组是设置充电枪本体，令使用者得以很方便的直接观察显示灯模组的发光方式。
附图说明
9.图1为根据本技术一些实施例中，充电机设备及充电枪示意图。
10.图2为根据本技术一些实施例中，充电状态感测器、显示灯模组及控制器的功能方块示意图。
11.图3为根据本技术一些实施例中，显示灯模组以显示灯带的方式设置在充电枪本体的示意图。
12.图4为根据本技术一些实施例中，充电枪本体的内部结构示意图。
13.图5为根据本技术一些实施例中，充电枪本体的端子与电缆线及端子温度感测器
的连结示意图。
14.图6a为根据本技术一些实施例中，发光元件组排列示意图。
15.图6b为根据本技术一些实施例中，发光元件交错排列示意图。
16.图6c为根据本技术一些实施例中，相同发光元件并列示意图。
17.图6d为根据本技术一些实施例中，发光元件以m*n方式排列示意图。
18.图7为根据本技术一些实施例中，充电枪插接在电动车上的充电座时，电压与随时间变化的示意图。
19.图8为根据本技术一些实施例中，控制器的判断流程图。
20.图9为根据本技术一些实施例中，控制器的判断流程图。
21.图10为根据本技术一些实施例中，显示灯模组以显示灯块的方式设置在充电枪本体的示意图。
22.图11为根据本技术一些实施例中，图10a-a线段剖视示意图。
23.图12为根据本技术一些实施例中，显示灯模组与固定组件连结示意图。
24.附图标记说明：
25.10：充电机设备
26.11：面板
27.12：电缆线
28.20：充电枪本体
29.21：端子
30.22：缺槽
31.221：第一肩部
32.23：枪腹
33.30：充电状态显示装置
34.31：充电状态感测器
35.311：端子温度感测器
36.312：环境温度感测器
37.32：显示灯模组
38.321：第一发光元件
39.322：第二发光元件
40.323：第三发光元件
41.324：基板
42.325：发光元件组
43.326：显示灯带
44.327：显示灯块
45.33：控制器
46.331：第一讯号传输线
47.332：第二讯号传输线
48.333：第三讯号传输线
49.34：透光罩体
50.341：第二肩部
51.342：黏着层
52.343：半透膜
53.344：固定组件
54.3441：扣勾
55.w：宽度
56.m1：第一列
57.m2：第二列
58.m3：第三列
59.n1：第一行
60.n2：第二行
61.n3：第三行
62.t1：第一时间
63.t2：第二时间
具体实施方式
64.请参阅图1及图2所示，本技术是一种充电枪，适于充电机设备10，充电机设备10以电缆线12电性连接充电枪，充电枪包括充电枪本体20及充电状态显示装置30。充电状态显示装置30包含：充电状态感测器31、显示灯模组32及控制器33。充电机设备10用于将市电进行转换，以供对电动车进行充电。充电枪则是与电动车的充电插座连接，以供将充电机设备10输出的电能传送至电动车的蓄电池。
65.请参阅图1及图2所示，充电状态感测器31用以感测充电机设备10的充电状态。在一些实施例中，充电状态包括充电机设备10是否处于充电状态、环境温度等。显示灯模组32位于充电枪本体20上。显示灯模组32包含第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323。控制器33电性连接充电状态感测器31及显示灯模组32，控制器33根据充电状态，以分别控制第一发光元件321、第二发光元件322或第三发光元件323的发光模式。
66.因此，本技术可以根据不同颜色的发光模式以及不同的点亮模式，让使用者能够轻易的得知充电机设备10当前的充电状态。再者，在灯光昏暗处或夜晚时，亦可藉此让使用者快速的知道充电枪的位置。
67.请参阅图1、图2、图4及图5所示，在一些实施例中，所述充电状态感测器31包括：端子温度感测器311及环境温度感测器312。端子温度感测器311透过第一讯号传输线331电性连接至控制器33，环境温度感测器312透过第二讯号传输线332电性连接至控制器33。控制器33为充电机控制器，控制器33电性连接显示灯模组32。端子温度感测器311量测充电枪本体20的端子21温度，并将量测到的端子温度资讯经由第一讯号传输线331传送至控制器33。环境温度感测器312量测充电枪本体20环境的温度，并将量测到的环境温度资讯经由第二讯号传输线332传送至控制器33，控制器33根据端子温度资讯以及环境温度资讯进行分析判断以产生控制讯号。控制器33将控制讯号传送至显示灯模组32，以控制显示灯模组32以对应的发光模式和点亮模式显示充电枪的充电状态。
68.请参阅图3、图4及图5所示，在一些实施例中，端子温度感测器311设置在充电枪本
体20内的端子21上，以监控量测端子21的实际温度。在一些实施例中，端子温度感测器311更包含至少两个，分别为第一端子温度感测器以及第二端子温度感测器(图未显示)，第一端子温度感测器及第二端子温度感测器分别设置在充电枪本体20内的正极端子及负极端子(图未显示)上，以分别感测正极端子及负极端子的实际温度。
69.请参阅图1及图2所示，在一些实施例中，环境温度感测器312设置在充电机设备10的面板11用以感测环境温度。但本技术不以此为限，环境温度感测器312可以设置在充电机设备10的任意位置，只要可以感测环境温度即可。
70.在一实施例中，端子温度感测器311或环境温度感测器312为负温度系数的热敏电阻、正温度系数的热敏电阻、热电耦、电阻式温度感测器或其他具有温度感知的元件。
71.请参阅图2及图3所示，在一些实施例中，显示灯模组32包含多个发光元件，在此以三个为例，分别为第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323，每一发光元件分别具有不同的颜色，但本技术不以此为限，发光元件的数量可以视实际应用而调整。在一些实施例中，第一发光元件321为蓝色发光二极管，第二发光元件322为绿色发光二极管，第三发光元件323为红色发光二极管，以分别发出蓝光、绿光和红光等三种预设的颜色。前述第一至第三发光元件321、322、323不限于使用蓝光、绿光和红光的发光二极管，也可以依实际需求更换为不同颜色的发光二极管，只需要三种可辨识不同的颜色即可。在一些实施例中，显示灯模组32除了直接以灯号方式设置在充电枪本体20而直接呈现之外，亦可以显示灯带326或图10的显示灯块327的方式设置在充电枪本体20上。
72.在一些实施例中，显示灯带326可以使用多颗多色的发光二极管，如图6a所示，将第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323三个为发光元件组325，颜色可控的范围较大，也可以做出渐层变色的效果。另外，显示灯带326也可以使用多颗单色发光二极管所组成，如图6b所示，将第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323交错排列在一起，或是如图6c所示，将多个第一发光元件321并列在一起、多个第二发光元件322并列在一起，以及多个第三发光元件323并列在一起，用以分别发出蓝光、绿光和红光。为增加发光效果，发光二极管亦可以配合适当的散射机构或扩散片等。
73.在一些实施例中，显示灯模组32中，不同颜色的发光二极管发光代表感测温度的高低，不同的点亮模式(恒亮及闪烁)则代表着是否处于充电状态。详言之，当控制器33根据端子温度资讯以及环境温度资讯进行分析判断时，发光颜色及点亮模式如下列所示：
74.蓝灯：环境温度＞端子温度-δt
75.绿灯：环境温度≦端子温度-δt(温度适当)
76.红灯：端子温度》临界温度(温度过高)
77.恒亮：未充电或停止充电，表示充电机设备10待机中
78.闪烁：充电中
79.其中，δt为温度差值，在实施例中，δt＝5℃、临界温度＝85℃。底下以δt＝5℃、临界温度＝85℃为例，详细说明本技术的技术内容。
80.当控制器33判断环境温度＞端子温度-5℃且充电机设备10处于为未充电状态，控制器33会产生第一控制讯号给第一发光元件321(蓝色发光二极管)，使其发出恒亮的蓝灯，表示充电机待机中；当控制器33判断环境温度＞端子温度-5℃且充电机设备10处于开始充电状态，控制器33亦会产生第一控制讯号给第一发光元件321，使其发出闪烁的蓝灯，表示
充电机设备10为开始充电的初始状态。
81.当控制器33判断环境温度≦端子温度-5℃且充电机设备10处于为停止充电状态，控制器33会产生第二控制讯号给第二发光元件322(绿色发光二极管)，使其发出恒亮的绿灯；当控制器33判断环境温度≦端子温度-5℃且充电机设备10处于充电状态，控制器33亦会产生第二控制讯号给第二发光元件322，使其发出闪烁的绿灯，表示充电机设备10为正在充电的充电状态。
82.当控制器33判断任一端子温度感测器的端子温度》85℃且充电机设备10处于充电状态，控制器33会产生第三控制讯号给第三发光元件323(红色发光二极管)，使其发出闪烁的红灯，此时表示充电枪本体20的端子21温度过高，控制器33会进行降载充电，亦即降低充电电流/电压，直至端子温度《85℃。
83.请参阅图7所示，当充电枪未连接电动车时，讯号端子的电压会维持12v；当充电枪插接在电动车上的充电座时，充电枪的讯号端子会侦测电压变化，电压会从第一时间t1的12v下降至第二时间t2的9v，以表示充电枪已连接电动车，然后充电机设备10会与电动车进行交握通讯，以确认开始充电。
84.请参阅图8所示，在实施例中，当控制器33接收来自端子温度感测器311传来的端子温度t1，并判断任一端子温度t1》85℃时，控制器33会产生第三控制讯号给第三发光元件323(红色发光二极管)，使其发出红光，此时表示端子21温度过高，控制器33会进行降载充电。当控制器33判断任一端子温度皆没有》85℃时，控制器33会进一步判断环境温度t2与端子温度t1之间的关系。
85.当控制器33判断环境温度t2＞端子温度t1-5℃时，控制器33会产生第一控制讯号给第一发光元件321(蓝色发光二极管)，使其发出蓝光；当控制器33判断环境温度t2≦端子温度-5℃时，控制器33会产生第二控制讯号给第二发光元件322(绿色发光二极管)，使其发出绿光。因此，本技术可藉由显示灯模组32所发出的不同颜色，轻易得知目前充电机设备10的充电状态的温度变化。
86.请参阅图9所示，在一实施例中，当控制器33接收来自端子温度感测器311传来的端子温度t1后，判断任一端子温度t1》85℃时，控制器33会产生第三控制讯号给第三发光元件323(红色发光二极管)，使第三发光元件323开始闪烁，此时表示端子21温度过高，控制器33会进行降载充电。当控制器33判断任一端子温度皆没有》85℃时，控制器33会进一步判断环境温度t2与端子温度t1之间的关系。
87.当控制器33判断环境温度t2＞端子温度t1-5℃时，会再进一步判断是否为充电状态，当控制器33判断充电机设备10处于充电状态，控制器33会产生第一控制讯号给第一发光元件321(蓝色发光二极管)，使第一发光元件321开始闪烁，以发出闪烁的蓝光，表示充电机设备10为开始充电的初始状态；当控制器33判断充电机设备10未处于为充电状态，控制器33也会产生第一控制讯号给第一发光元件321，使第一发光元件321恒亮，以发出恒亮的蓝光，表示充电机设备10待机中。
88.当控制器33判断环境温度t2≦端子温度t1-5℃时，控制器33会再进一步判断是否为充电中状态，当控制器33判断充电机设备10处于充电中时，控制器33会产生第二控制讯号给第二发光元件322(绿色发光二极管)，使第二发光元件322开始闪烁，以发出闪烁的绿光，表示充电机设备10为正在充电的充电状态；当控制器33判断充电机设备10未处于充电
中状态时，控制器33亦会产生第二控制讯号给第二发光元件322，使第二发光元件322恒亮，以发出恒亮的绿光，表示充电机设备10停止充电。
89.在此实施例中，是先判断环境温度t2与端子温度t1之间的温度关系，再判断充电机设备10是否处于充电中。在另一实施例中，控制器33也可以先判断充电机设备10是否处于充电中后，再续判断环境温度t2与端子温度t1之间的温度关系。
90.在一些实施例中，显示灯模组32中，不同发光元件的发光代表充电机设备10处于不同状态，当充电机设备10于待机状态时，控制器33产生第四控制讯号给第一发光元件321(蓝光发光二极管)，使第一发光元件321发出蓝光；当充电机设备10于充电状态时，控制器33产生第五控制讯号给第二发光元件322(绿光发光二极管)，使第二发光元件322发出绿光；当充电机设备10于充电完成状态时，控制器33产生第六控制讯号给第三发光元件323(红光发光二极管)，使第三发光元件323发出红光。简言之，如下列所示，使用者得以根据发光颜色来得知充电机设备10的充电状态。
91.蓝光：充电机设备10待机中
92.绿光：充电机设备10充电中
93.红光：充电完成(尚未拔出充电枪)
94.前述第一至第三发光元件321、322、323不限于使用蓝光、绿光和红光的发光二极管，也可以依实际需求更换为不同颜色的发光二极管，只需要三种可辨识不同的颜色即可。另外，上述状态及其对应色光仅为举例说明，亦可更改为绿光代表充电机设备10待机中，或是红光代表充电机设备10待机中。
95.请参阅图10及图6d所示，显示灯模组32为显示灯块327位于充电枪本体20的枪腹23上，以令使用者握持充电枪时得以轻易观察到显示灯模组32的作动。显示灯块327是指多个发光元件呈现m*n的矩阵排列，其排列方式可以是第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323以随机数的方式随意进行排列；也可以是第一列m1为多个第一发光元件321相间隔排列、第二列m2为多个第二发光元件322相间隔排列、第三列m3为多个第三发光元件323相间隔排列
…
等以此类推其余列的排列方式；也可以是第一行n1为多个第一发光元件321相间隔排列、第二行n2为多个第二发光元件322相间隔排列、第三行n3为多个第三发光元件323相间隔排列
…
等以此类推其余行的排列方式。
96.请参阅图11所示，在一些实施例中，充电枪本体20具有缺槽22。透光罩体34设于缺槽22内，显示灯模组32设于透光罩体34内侧。其中透光罩体34设于缺槽22内的方式可以是二者之间涂设黏着剂，也可以透过嵌合的方式将透光罩体34嵌入缺槽22内。如图11所示，在一些实施例中沿缺槽22的开口口缘设有第一肩部221、沿透光罩体34缘边设有第二肩部341，透光罩体34嵌设于缺槽22时，第二肩部341搭抵于第一肩部221，同时第二肩部341与第一肩部221之间设有黏着层342而具有气密效果。使得透光罩体34不仅可以稳固设于缺槽22内，同时还可兼顾防水及制作工序简单等功效。在一些实施例中，第一肩部221与第二肩部341的宽度w为2cm。
97.请参阅图11所示，在一些实施例中，透光罩体34外侧是呈现凸起的弧面并设有半透膜343。如此来，可确保第一至第三发光元件321、322、323所发出的光线由内而外通过透光罩体34，同时，由透光罩体34外侧难以观察到内部的显示灯模组32。另外，半透膜343的颜色不限，举凡可供光线由内而外穿透，且由外侧难以观察到内部的显示灯模组32者，均为本
说明书所指的半透膜343颜色。在一些实施例中，半透膜343的颜色例如但不限于为银色或黑色。
98.显示灯模组32设于透光罩体34内侧的方式可以是透过黏着剂进行固定，也可以利用固定机构进行固定，又或者透过螺丝与螺帽进行固定。请参阅图12所示，在一些实施例中，其中所述透光罩体34内侧设有固定组件344；显示灯模组32包括基板324，且基板324设于固定组件344，第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323设于基板324。在一些实施例中，固定组件344具有两个相对应的扣勾3441，透过两个扣勾3441卡扣住基板324相反的两个缘边，使显示灯模组32不仅可以稳固设置于透光罩体34内侧，同时可根据需求拆卸显示灯模组32，而能具有方便维修的效果。
99.请参阅图2及图12所示，在一些实施例中，控制器33是以第三讯号传输线333将讯号传送至第一发光元件321、第二发光元件322及第三发光元件323。第三讯号传输线333的设置方式可以是固定连接于基板324，也可以是与基板324形成可拆卸式连接。可拆卸式连接例如但不限于讯号线一端设有连接端子，基板324设有连接插孔，透过连接端子插入连接插孔内，以供讯号线与基板324形成可拆卸式连接，而能具有方便维修的效果。

技术特征：
1.一种充电枪，适于充电机设备，其特征在于，包括：充电枪本体；以及充电状态显示装置，包含：充电状态感测器，用以感测所述充电机设备的充电状态；显示灯模组，位于所述充电枪本体上，所述显示灯模组包含第一发光元件、第二发光元件及第三发光元件；以及控制器，电性连接所述充电状态感测器及所述显示灯模组，所述控制器根据所述充电状态，以分别控制所述第一发光元件、所述第二发光元件或所述第三发光元件发光。2.如权利要求1所述的充电枪，其特征在于，所述充电状态感测器包括：端子温度感测器，设置在所述充电枪本体上，用以感测端子温度；以及环境温度感测器，设置在所述充电机设备上，用以感测环境温度；其中，所述控制器电性连接所述端子温度感测器、所述环境温度感测器及所述显示灯模组，所述控制器根据所述端子温度及所述环境温度，以分别控制所述第一发光元件、所述第二发光元件或所述第三发光元件发光。3.如权利要求2所述的充电枪，其特征在于，所述控制器根据温度差值、所述端子温度及所述环境温度进行下列判断：当所述环境温度＞所述端子温度－所述温度差值时，所述控制器产生第一控制讯号给所述第一发光元件，使所述第一发光元件发光；当所述环境温度≦所述端子温度－所述温度差值时，所述控制器产生第二控制讯号给所述第二发光元件，使所述第二发光元件发光；及当所述端子温度大于临界温度时，所述控制器产生第三控制讯号给所述第三发光元件，使所述第三发光元件发光。4.如权利要求3所述的充电枪，其特征在于，所述温度差值为5℃。5.如权利要求3所述的充电枪，其特征在于，所述临界温度为85℃。6.如权利要求3所述的充电枪，其特征在于，所述控制器更可判断所述充电机设备是否处于充电中，以据此判断所述第一发光元件、所述第二发光元件及所述第三发光元件的点亮模式。7.如权利要求6所述的充电枪，其特征在于，所述点亮模式包括第一点亮模式及第二点亮模式，所述第一点亮模式为闪烁，所述第二点亮模式为恒亮。8.如权利要求7所述的充电枪，其特征在于，所述环境温度＞所述端子温度－所述温度差值且所述充电机设备处于充电时，所述控制器产生所述第一控制讯号给所述第一发光元件，使所述第一发光元件呈现所述第一点亮模式；所述环境温度＞所述端子温度－所述温度差值且所述充电机设备非处于充电时，所述控制器产生所述第一控制讯号给所述第一发光元件，使所述第一发光元件呈现所述第二点亮模式。9.如权利要求7所述的充电枪，其特征在于，所述环境温度≦所述端子温度－所述温度差值且所述充电机设备处于充电时，所述控制器产生所述第二控制讯号给所述第二发光元件，使所述第二发光元件呈现所述第一点亮模式；所述环境温度≦所述端子温度－所述温度差值且所述充电机设备非处于充电时，所述控制器产生所述第二控制讯号给所述第二发光元件，使所述第二发光元件呈现所述第二点亮模式。
10.如权利要求7所述的充电枪，其特征在于，所述端子温度大于所述临界温度且所述充电机设备处于充电时，所述控制器产生所述第三控制讯号给所述第三发光元件，使所述第三发光元件呈现所述第一点亮模式。11.如权利要求7所述的充电枪，其特征在于，所述显示灯模组为显示灯带或显示灯块，且位于所述充电枪本体的枪腹。12.如权利要求1所述的充电枪，其特征在于，所述控制器根据所述充电状态进行下列判断：当所述充电机设备于待机状态时，所述控制器产生第四控制讯号给所述第一发光元件，使所述第一发光元件发光；当所述充电机设备于所述充电状态时，所述控制器产生第五控制讯号给所述第二发光元件，使所述第二发光元件发光；及当所述充电机设备于充电完成状态时，所述控制器产生第六控制讯号给所述第三发光元件，使所述第三发光元件发光。13.如权利要求1或12所述的充电枪，其特征在于，所述充电枪本体具有缺槽；透光罩体设于所述缺槽内，所述显示灯模组设于所述透光罩体内侧。14.如权利要求13所述的充电枪，其特征在于，沿所述缺槽的开口口缘设有第一肩部、沿所述透光罩体缘边设有第二肩部，所述透光罩体设于所述缺槽，且所述第二肩部搭抵于所述第一肩部，所述第二肩部与所述第一肩部之间设有黏着层。15.如权利要求14所述的充电枪，其特征在于，所述透光罩体外侧为弧面且设有半透膜。16.如权利要求15所述的充电枪，其特征在于，所述透光罩体内侧设有固定组件；所述显示灯模组包括基板，且所述基板设于所述固定组件，所述第一发光元件、所述第二发光元件及所述第三发光元件设于所述基板。17.如权利要求16所述的充电枪，其特征在于，所述显示灯模组为显示灯块或显示灯带，且位于所述充电枪本体的枪腹。18.如权利要求17所述的充电枪，其特征在于，所述第一发光元件、所述第二发光元件与所述第三发光元件为三种不同颜色的发光二极管。

技术总结
一种充电枪，适于充电机设备。充电枪包括充电枪本体及充电状态显示装置。充电状态显示装置包含充电状态感测器、显示灯模组及控制器。充电状态感测器用以感测充电机设备的充电状态。显示灯模组位于充电枪本体上。显示灯模组包含第一发光元件、第二发光元件及第三发光元件。控制器电性连接充电状态感测器及显示灯模组。控制器根据充电状态以分别控制第一发光元件、第二发光元件或第三发光元件发光。第二发光元件或第三发光元件发光。第二发光元件或第三发光元件发光。


技术研发人员：王诗翔 林佳兴 王诗玮 蔡旻修
受保护的技术使用者：华新丽华股份有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/7/12