一种悬挂式新能源充电桩、使用方法及充电桩系统与流程

1.本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种悬挂式新能源充电桩、使用方法及充电桩系统。


背景技术：

2.随着电动汽车行业的蓬勃发展，与加油站功能类似的充电桩也得到了迅速普及。现有充电桩与加油站的最大区别是充电桩可实现无人值守和用户自助操作，其大概操作流程如下：用户将充电枪插入车辆充电口，打开手机扫描充电柜上的二维码进入用户界面，点击开始充电，系统开始计费，充电结束后，在用户界面点击结束充电，计费停止，用户挂回充电枪。
3.目前使用充电桩的痛点在于，充电枪和电缆过于笨重。以充电充电电流为150 a为例，充电枪和电缆的总重接近8-12 kg，在超快充充电桩设备中，其重量还要超过这一数字。由此引发出两个问题：一是取下和放回充电枪体验差，对女性用户来说尤为严重；二是计费结束后，充电枪和电缆的大重量导致用户可能直接将充电枪遗留在地面，或者不规范地挂回充电柜导致电缆扭曲，由于充电桩无人值守，前者大概率导致充电枪、电缆被碾压，后者则会导致电缆产生扭力，使充电枪插入充电口时可能出现接触不良的状况，严重时电缆会被扭曲出明显的螺旋纹路。由于用户使用的不规范，为充电桩的运维和安全带来极大的问题，充电桩的故障率迅速提高。中国电动汽车充电基础设施促进联盟对国内10个城市的充电桩使用情况进行了调研，结果显示，公共充电桩损坏率达到20%，严重影响新能源车的使用体验，也增加了充电桩运营企业的维护成本。


技术实现要素：

4.针对现有技术方案中大重量的充电枪导致用户体验差、使用不规范的问题，本发明提供了一种悬挂式新能源充电桩、使用方法及充电桩系统，使充电枪使用时更加省力，同时采取措施规范用户的使用方式，降低充电枪的损坏率以及防止电缆扭曲导致接触不良。
5.本发明提供如下的技术方案：一种悬挂式新能源充电桩，包括充电枪、连接在充电枪上的电缆、控制器以及与控制器信号连接的通信模块，还包括支撑件和设置在所述支撑件上的悬挂装置和锁定装置；所述悬挂装置用于悬挂所述充电枪及电缆，所述悬挂装置包括连接在所述充电枪上的拉索；所述锁定装置包括滑槽、与所述滑槽滑动连接的滑动件以及设置在所述滑槽上用于锁定所述滑动件的锁定件，所述拉索与所述滑动件连接，所述控制器与锁定件信号连接且所述锁定件反馈信号给控制器用于判断锁定状态。
6.优选地，所述锁定件为电动锁，所述电动锁的锁舌凸出所述滑槽一侧侧壁，所述滑动件设置有与所述锁舌对应的锁槽。
7.优选地，所述悬挂装置还包括将所述电缆和拉索环绕的吊环，所述吊环连接在所
述支撑件上。
8.优选地，所述悬挂装置还包括悬臂、设置在所述悬臂上的限位架、转动连接在所述悬臂末端的第一滑轮以及设置在所述第一滑轮上的拉索，所述充电枪插接在所述悬臂上的充电枪插口上；所述支撑件和悬臂内部设置有空腔且连通，所述悬臂与所述支撑件连接且末端倾斜向上延伸，所述悬臂内转动连接有所述第一滑轮以及第二滑轮；所述滑槽设置在所述支撑件内壁，所述锁定件设置在所述滑槽上部，所述滑槽底部转动连接有第三滑轮，所述支撑件侧壁设置有与所述滑槽对应的条状间隙，所述滑动件设置有凸出所述条状间隙的手柄；所述拉索设置在所述第二滑轮、第三滑轮上。
9.优选地，所述拉索设置有沿其轴向方向延伸的导向槽，所述第一滑轮设置有与所述导向槽配合的定位凸环。
10.优选地，所述滑槽远离所述拉索的一侧和所述滑动件之间还设置有拉伸弹簧。
11.优选地，还包括用于拍摄充电车辆车牌号的图像传感器以及信号灯，所述图像传感器、信号灯与控制器信号连接。
12.一种应用于一种悬挂式新能源充电桩的使用方法，包括以下步骤：s1，控制器接收到来自服务器的充电指令，控制锁定件解锁滑动件，用户下拉充电枪并插入车辆充电口，控制器接收来自锁定件的解锁状态信号，控制器控制充电枪开始充电并计费；s2，充电结束后，用户拔出充电枪并将滑动件与锁定件锁定，控制器接收到来自锁定件的上锁状态信号以及来自服务器的充电结束指令后，控制器停止计费。
13.优选地，在步骤s1中还包括，控制器通过图像传感器拍摄车辆车牌号码图像并向服务器上传，用于识别用户信息。
14.一种充电桩系统，包括充电柜以及与所述充电柜电连接的多台充电设备，其特征在于，所述充电设备为一种悬挂式新能源充电桩。
15.本发明的有益效果是：利用悬挂装置将充电枪、电缆悬空，避免电缆与地面接触，在充电完毕复位过程中，电缆因扭曲而产生的扭力能够将充电枪转动到初始姿态，同时消除电缆的扭曲；将滑动件和充电枪以拉索连接，将充电枪的工作状态和滑动件的位置形成联动，并改进了计费流程，只有当控制器接收到来自服务器的充电结束指令和来自锁定件的上锁状态信号后才停止计费，促使用户主动将充电枪复位，降低充电枪的损坏率；在滑动件和滑槽之间设置拉伸弹簧，使充电枪的使用更加省力。
附图说明
16.图1为本发明实施例1的示意图。
17.图2为本发明实施例1的充电示意图。
18.图3为本发明实施例2的示意图。
19.图4为本发明实施例2的控制系统图。
20.图5为本发明实施例2中拉索和第一滑轮的示意图。
21.图6为本发明实施例3的示意图。
22.图7为本发明实施例4的示意图。
23.附图标记：10、充电枪；11、电缆；20、悬挂装置；21、悬臂；22、限位架；23、第一滑轮；
231、定位凸环；24、拉索；241、导向槽；25、充电枪插口；26、第二滑轮；27、吊环；30、锁定装置；31、滑槽；32、滑动件；33、锁定件；34、弹簧；35、第三滑轮； 36、条状间隙；37、手柄；40、支撑件；50、图像传感器；60、信号灯；71、充电柜；72、充电设备。
实施方式
24.以下结合附图及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
25.本实施例提供了如图1-2所示的一种悬挂式新能源充电桩，包括充电枪10、连接在充电枪10上的电缆11、控制器以及与控制器信号连接的通信模块。控制器控制充电枪10电路的通断，并通过通信模块连接到网络、上传信息。充电枪、电缆、控制器和通信模块可参考现有充电桩相关技术。
26.在本实施例中，还包括支撑件40以及设置在支撑件40上的悬挂装置和锁定装置。悬挂装置用于将电缆、充电枪托举、悬空，包括悬臂21、设置在所述悬臂21上用于托举电缆11的限位架22。具体地，所述悬臂21与所述支撑件40连接且末端倾斜向上延伸，其倾角可根据现场环境进行调节；限位架22可为设置在悬臂21末端的槽型结构，电缆11放置在限位架22中，避免电缆11从悬臂21上脱离。
27.悬挂装置还包括转动连接在所述悬臂21末端的第一滑轮23以及设置在所述第一滑轮23上的拉索24，所述拉索24一端与所述充电枪10连接；悬臂21还设置有充电枪插口25，充电枪10插接在充电枪插口25上。锁定装置包括滑槽31、与所述滑槽31滑动连接的滑动件32以及设置在所述滑槽31上用于锁定所述滑动件32的锁定件33，所述拉索24另一端与所述滑动件32连接，所述控制器与锁定件33信号连接且所述锁定件33反馈信号给控制器用于判断锁定状态。
28.拉索24的两端分别连接滑动件32和充电枪10。在本实施例中，所述锁定件33为具有检测锁舌位置或电机转动角度的闭环反馈电路的电动锁，所述电动锁的锁舌凸出所述滑槽31一侧侧壁，所述滑动件32设置有与所述锁舌对应的锁槽。所述锁定状态包括解锁和上锁两种状态，具有检测锁舌位置或电机转动角度的闭环反馈电路的电动锁的结构可参考相关技术，能够将相关信号反馈给控制器以判断锁定件处于解锁或上锁状态。
29.未充电时，锁定件33将滑动件32锁定，充电枪10远离地面。充电时，用户进入用户界面点击开始充电，控制器通过通讯模块接收来自服务器的充电指令后，可首先接通充电枪10的电路，并控制锁定件33将滑动件32解锁，用户取下充电枪10将其下拉至车辆充电口处插入，开始充电并计费，在拉索24的带动下，滑动件32远离锁定件33。充电结束后，用户进入用户界面点击结束充电，控制器接收到来自服务器的结束充电指令后并不会马上停止计费，而是在用户将滑动件32复位并被锁定件33锁定，控制器接收到来自锁定件33的上锁状态信号后，控制器才停止计费。在拉索24的带动下，滑动件32被锁定的同时，充电枪10复位，促使用户主动将充电枪10复位，避免充电枪被遗留在地面导致损坏率上升。
30.电缆11的扭曲主要是由用户使用时转动充电枪10造成的，在现有技术中，电缆11
拖拽在地面上，与地面的接触面积较大，扭曲后不容易复位，用户不规范地将充电枪10挂回充电柜后，由于充电枪10被固定，电缆11的扭曲更不能自主复位；在本实施例中，由于电缆11、充电枪10悬挂在空中，充电枪10在充电结束后向上提拉的移动过程中基本无阻挡，如果电缆11因充电枪10的转动而扭曲，电缆11因扭曲而产生的扭力能够将充电枪10转动到初始姿态，从而避免产生电缆扭曲的现象。
31.在本实施例中，所述支撑件40和悬臂21内部设置有空腔且连通，所述悬臂21内转动连接有所述第一滑轮23以及第二滑轮26；所述滑槽31设置在所述支撑件40内壁，所述锁定件33设置在所述滑槽31上部，所述滑槽31底部转动连接有第三滑轮35，所述支撑件40侧壁设置有与所述滑槽31对应的条状间隙36，所述滑动件32设置有凸出所述条状间隙36的手柄37；所述拉索24设置在所述第二滑轮26、第三滑轮35上。第一滑轮23、第二滑轮26设置在悬臂内，锁定装置的滑槽、滑动件、锁定件以及第三滑轮35设置在支撑件40内部，三个滑轮改变了拉索24的滑动路径，使拉索24隐藏在悬臂21、支撑件40内部，对拉索形成保护。用户通过手柄37带动滑动件32移动。
实施例
32.本实施例提供了一种如图3-5悬挂式新能源充电桩。与实施例1不同的是，本实施例以充电柜作为实施例1中的支撑件40，悬挂装置和锁定装置均设置在充电柜上，充电柜可参考相关技术；锁定件33为普通电动锁，且所述锁定件33设置有与控制器信号连接的接近传感器。接近传感器可采用光电传感器，用于检测滑动件和锁定件之间的相对距离，以锁定件33与滑动件32的相对距离作为锁定件33锁定状态的判断依据。
33.在本实施例中，所述拉索24设置有沿其轴向方向延伸的导向槽241，所述第一滑轮23设置有与所述导向槽241配合的定位凸环231。如果用户将充电枪10转动导致电缆11扭曲，在充电结束后的复位过程中，拉索24相对于第一滑轮23滑动，导向槽241可将充电枪10的转动角度逐渐导正，进一步避免电缆扭曲。
34.在本实施例中，所述滑槽31远离所述拉索24的一侧和所述滑动件32之间还设置有拉伸弹簧34。充电枪10被用户取下或用户推动滑动件32复位时，充电枪10带动拉索24拉长拉伸弹簧34，用户施加的力与拉伸弹簧弹力的合力与充电枪10、电缆11的重力达到平衡，起到省力的目的，使充电枪10便于使用。
35.进一步地，还包括用于拍摄充电车辆车牌号的图像传感器50以及信号灯60，所述图像传感器50、信号灯60与控制器信号连接。控制器将来自于图像传感器50的车牌图像信息通过通信模块上传给服务器，以识别用户信息。控制器控制信号灯60发出不同颜色显示充电桩的不同使用状态，可发出绿色表示充电桩可使用，发出红色表示充电桩故障不能使用，发出黄色表示正在充电中。
实施例
36.本实施例提供了如图6所示的一种悬挂式新能源充电桩。与实施例1不同的是，悬挂装置为将所述电缆11和拉索24环绕的吊环27，所述吊环27连接在所述支撑件40顶部。所述锁定件33设置在所述滑槽31下部，所述滑槽31顶部转动连接有第四滑轮，拉索24连接充电枪10和滑动件32，拉索24设置在第四滑轮上。
实施例
37.本实施例提供了如图7所示的一种充电桩系统，包括充电柜71以及与所述充电柜71电连接的多台充电设备72，所述充电设备72为实施例1所述的一种悬挂式新能源充电桩。充电设备72与充电柜71分离，在部分受限制场地，可以根据现场情况进行更加合理的布局。
实施例
38.一种应用于实施例2所述的一种悬挂式新能源充电桩的使用方法，包括以下步骤：s1，用户将车辆停进图像传感器的识别区域，控制器通过图像传感器拍摄车辆车牌号码图像并向服务器上传，用于识别用户信息。用户可通过扫描附着在充电桩上的二维码进入客户端的用户界面，向服务器发送充电指令。控制器接收到来自服务器的充电指令，然后控制锁定件解锁滑动件并连通充电枪的电路，用户下拉充电枪并插入车辆充电口，滑动件被拉索牵拉远离锁定件，控制器接收来自锁定件的解锁状态信号，控制器控制充电枪开始充电并计费。
39.s2，充电结束后，用户通过客户端向服务器发出充电结束指令，拔出充电枪并将滑动件与锁定件锁定，充电枪在拉索带动下复位。控制器接收到来自锁定件的上锁状态信号以及来自服务器的充电结束指令后，控制器停止计费。通过优化计费流程，促使用户将充电枪复位，防止充电枪被遗留在地面造成损坏率的上升。以上为本发明的一种或多种实施方式，其描述较为具体和详细，但不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种悬挂式新能源充电桩，包括充电枪（10）、连接在充电枪（10）上的电缆（11）、控制器以及与控制器信号连接的通信模块，其特征在于，还包括支撑件（40）和设置在所述支撑件（40）上的悬挂装置和锁定装置；所述悬挂装置用于悬挂所述充电枪（10）及电缆（11），所述悬挂装置包括连接在所述充电枪（10）上的拉索（24）；所述锁定装置包括滑槽（31）、与所述滑槽（31）滑动连接的滑动件（32）以及设置在所述滑槽（31）上用于锁定所述滑动件（32）的锁定件（33），所述拉索（24）与所述滑动件（32）连接，所述控制器与锁定件（33）信号连接且所述锁定件（33）反馈信号给控制器用于判断锁定状态。2.根据权利要求1所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：所述锁定件（33）为电动锁，所述电动锁（33）的锁舌凸出所述滑槽（31）一侧侧壁，所述滑动件（32）设置有与所述锁舌对应的锁槽。3.根据权利要求2所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：所述悬挂装置还包括将所述电缆（11）和拉索（24）环绕的吊环（27），所述吊环（27）连接在所述支撑件（40）上。4.根据权利要求2所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：所述悬挂装置还包括悬臂（21）、设置在所述悬臂（21）上的限位架（22）、转动连接在所述悬臂（21）末端的第一滑轮（23）以及设置在所述第一滑轮（23）上的拉索（24），所述充电枪（10）插接在所述悬臂（21）上的充电枪插口（25）上；所述支撑件（40）和悬臂（21）内部设置有空腔且连通，所述悬臂（21）与所述支撑件（40）连接且末端倾斜向上延伸，所述悬臂（21）内转动连接有所述第一滑轮（23）以及第二滑轮（26）；所述滑槽（31）设置在所述支撑件（40）内壁，所述锁定件（33）设置在所述滑槽（31）上部，所述滑槽（31）底部转动连接有第三滑轮（35），所述支撑件（40）侧壁设置有与所述滑槽（31）对应的条状间隙（36），所述滑动件（32）设置有凸出所述条状间隙（36）的手柄（37）；所述拉索（24）设置在所述第二滑轮（26）、第三滑轮（35）上。5.根据权利要求4所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：所述拉索（24）设置有沿其轴向方向延伸的导向槽（241），所述第一滑轮（23）设置有与所述导向槽（241）配合的定位凸环（231）。6.根据权利要求1所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：所述滑槽（31）远离所述拉索（24）的一侧和所述滑动件（32）之间还设置有拉伸弹簧（34）。7.根据权利要求1所述的一种悬挂式新能源充电桩，其特征在于：还包括用于拍摄充电车辆车牌号的图像传感器（50）以及信号灯（60），所述图像传感器（50）、信号灯（60）与控制器信号连接。8.一种应用于权利要求1~7任意一项所述的一种悬挂式新能源充电桩的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，控制器接收到来自服务器的充电指令，控制锁定件解锁滑动件，用户下拉充电枪并插入车辆充电口，控制器接收来自锁定件的解锁状态信号，控制器控制充电枪开始充电并计费；s2，充电结束后，用户拔出充电枪并将滑动件与锁定件锁定，控制器接收到来自锁定件的上锁状态信号以及来自服务器的充电结束指令后，控制器停止计费。
9.根据权利要求8所述的一种新能源充电桩的使用方法，其特征在于：在步骤s1中还包括，控制器通过图像传感器拍摄车辆车牌号码图像并向服务器上传，用于识别用户信息。10.一种充电桩系统，包括充电柜（71）以及与所述充电柜（71）电连接的多台充电设备（72），其特征在于，所述充电设备（72）为权利要求1~7任意一项所述的一种悬挂式新能源充电桩。

技术总结
一种悬挂式新能源充电桩、使用方法及充电桩系统，涉及充电桩技术领域，所采用的技术方案包括充电枪、电缆、控制器、通信模块、支撑件、悬挂装置和锁定装置，悬挂装置包括拉索，所述拉索一端与所述充电枪连接；锁定装置包括滑槽、滑动件以及锁定件，所述拉索另一端与所述滑动件连接，所述控制器与锁定件信号连接且所述锁定件将锁定状态反馈给控制器。本发明利用悬挂装置将充电枪、电缆悬空，以消除电缆的扭曲，改进了计费流程，促使用户主动将充电枪复位，降低充电枪的损坏率，并且在滑动件和滑槽之间设置拉伸弹簧，使充电枪的使用更加省力。使充电枪的使用更加省力。使充电枪的使用更加省力。


技术研发人员：曾力哲
受保护的技术使用者：成都福倍特自动化科技有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/14