一种充电保护设备、充电系统、及充电管理方法

技术领域

本发明涉及电动车充电技术领域，具体地涉及一种充电保护设备、充电系统、及充电管理方法。

背景技术

电动车已经是城市出行最常用的交通工具之一，电动车数量增多的同时同样出现了很多用户充电困难的问题。首先因为城市发展的需要，越来越多房屋趋向高层化，对于机动车需要进行统一停放，以免居民带回家中充电导致意外失火现象的发生。同时学校以及大型商场对于客户电动车充电需求量增大，如何让客户安全心放心充电一直都是一项难题。

以往电动车统一充电装置通常是通过刷卡或投币，经过改进，现在的充电设施主要与客户手机APP连接，实时监控电动车充电情况。但是由于现有的电动车充电器多数都是通用的，人员复杂，充电器充电时又没有任何安全防盗措施，常常出现充电器被盗或者被故意拔掉，“给他人做嫁衣“的情况出现，给人们的电动车充电带来了许多麻烦。因此如何解决电动车安全充电的问题势在必行。

发明内容

本发明的目的是克服由于现有的电动车充电器多数都是通用的，人员复杂，充电器充电时又没有任何安全防盗措施，常常出现充电器被盗或者被故意拔掉，“给他人做嫁衣“的情况出现，给人们的电动车充电带来了许多麻烦的问题，提供一种充电保护设备、充电系统、及充电管理方法，能够防止充电器被盗，防止他人将充电器拔掉给“自己”电动车充电。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种充电保护设备，所述充电保护设备包括紧固件和驱动件；

所述紧固件安装于防雨壳内，能够转动或平移以靠近固定或远离放松充电插头，所述紧固件对称设置有两个；

所述驱动件安装于所述防雨壳上，以驱动所述紧固件转动或平移。

优选的，所述充电插头被夹紧时，所述紧固件与所述充电插头贴合。

优选的，所述紧固件设置为柱状体，所述柱状体设置有一个能够与所述充电插头的斜面贴合的平面。

优选的，所述驱动件设置为电动气缸，所述电动气缸安装于所述防雨壳外，所述电动气缸的活塞杆与所述紧固件固定连接，以驱动所述紧固件平移靠近或平移远离所述充电插头。

优选的，所述电动汽缸安装于所述防雨壳的左右两侧，并且所述电动气缸外设置有保护壳。

优选的，所述驱动件包括电动气缸、齿条、齿轮和转轴，所述紧固件与所述转轴固定连接，所述转轴的下端贯穿所述防雨壳并与所述齿轮固定连接，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条与所述电动气缸的活塞杆固定连接。

优选的，所述紧固件远离所述充电插头的一侧还固定设置有延长杆，所述延长杆远离所述紧固件的一端与所述转轴固定连接。

优选的，所述转轴紧贴所述防雨壳的左侧壁或右侧壁设置。

本发明第二方面提供一种充电系统，所述充电系统包括中心服务器、客户端、充电桩、及上述的充电保护设备；

所述客户端与所述中心服务器信号连接，能够支付充电费用、查看充电状态、主动结束充电，所述中心服务器能够将剩余费用返还至用户账户；

所述中心服务器与所述充电保护设备信号连接，能够控制所述充电保护设备开启以固定充电插头，或控制所述充电保护设备关闭以放松充电插头；

所述中心服务器与所述充电桩信号连接，用于控制所述充电桩放电或断电，所述充电桩还用于为所述充电保护设备供电；

所述客户端可以为上网计算机、平板电脑、手持电脑或智能手机。

本发明第三方面提供一种充电管理方法，使用上述的充电系统，用户通过充电器连接充电桩与电动车，通过客户端扫码注册登录用户界面，连接中心服务器，选择所连接的充电桩支付充电费用，中心服务器向预定充电桩发出充电指令，充电桩对电动车进行充电；

中心服务器根据用户支付费用以及充电功率生成充电时间和输出电量值，当充电桩输出电量达到预定值、电动车电量充满、或用户通过客户端主动停止充电，则中心服务器向充电桩发出断电指令，若有余额，则将余额退还指用户账户；

中心服务器向充电桩发出充电指令时，同时向充电保护设备发出启动指令，充电桩为充电保护设备提供所需电能，驱动件驱动紧固件将插在充电桩上的充电插头固定；

中心服务器向充电桩发出断电指令时，同时向充电保护设备发出关闭指令，充电桩为充电保护设备提供所需电能，驱动件驱动紧固件解除对充电插头的固定。

本发明的有益效果在于：通过上述技术方案，在充电插头插接在充电桩上后，驱动件提供动力驱动紧固件以平移或转动的形式靠近充电插头，并最终与充电插头的两个倾斜侧边贴合，即所述充电插头被夹紧时，所述紧固件与所述充电插头贴合，使得充电插头无法被强行拔出，以达到充电器防盗和防止他人将充电器拔掉给“自己”电动车充电的目的。

附图说明

图1是本发明中充电保护设备的一种实施方式的示意图；

图2是图1的剖视示意图；

图3是本发明中充电保护设备的第二种实施方式的示意图；

图4是图3的仰视示意图；

图5是本发明中充电系统的示意图。

附图标记说明

1-防雨壳，2-紧固件，3-电动气缸，4-齿条，5-齿轮，6-转轴，7-延长杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“左、右、低”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

本发明第一方面提供一种充电保护设备，充电保护设备包括紧固件2和驱动件；

紧固件2安装于防雨壳1内，能够转动或平移以靠近固定或远离放松充电插头，紧固件2对称设置有两个；

驱动件安装于防雨壳1上，以驱动紧固件2转动或平移。

在充电插头插接在充电桩上后，驱动件提供动力驱动紧固件2以平移或转动的形式靠近充电插头，并最终与充电插头的两个倾斜侧边贴合，即充电插头被夹紧时，紧固件2与充电插头贴合，使得充电插头无法被强行拔出，以达到充电器防盗和防止他人将充电器拔掉给“自己”电动车充电的目的。本发明中的充电插头是常规的呈八字形的插头，即上下两侧边是平行的平面，左右两侧边是有夹角的斜面。

在充电结束后，驱动件驱动紧固件2以平移或转动的形式远离充电插头，解除对充电插头的夹紧固定，并向防雨壳1内壁靠拢，以留出足够的空间，便于拔出充电插头。驱动件应当安装在防雨壳1外，以避免占用防雨壳1内太多空间，出现充电插头的通行空间狭窄，而无法拔出的现象。

作为本发明的一种实施方式，紧固件2设置为柱状体，柱状体设置有一个能够与充电插头的斜面贴合的平面。在固定充电插头时，紧固件2与充电插头是面与面的贴合，这种夹紧方式更加可靠，充电插头在两个紧固件2和充电插座的约束下更加难以活动。

柱状体可以的横截面可以设置为三角形，相比于薄薄的夹紧板，三角形能够在保证夹紧件在夹紧充电插头是不会被折弯，拥有足够的阻力避免充电插头被强行拔出，同时相比于截面为矩形的柱状体，占用空间更少，给充电插头留有更大的拔插空间。三角形的棱边做圆角处理，以降低紧固件2的卡死几率。

紧固件2与充电插头接触的一面可设置为弹性材料层，一方面，充电插头的斜面可能不是平直的，也许具有一定的弧度，或者凸起等，具有弹性层的紧固件2可以更好的与充电插头的斜面贴合；另一方面，若是紧固件2以旋转的方式靠近充电插头，在此过程中，紧固件2的平面非同时与充电插头的斜面接触，会有先后顺序，弹性层可以使先与充电插头接触的点位能够发生形变，避免紧固件2与充电插头抵触卡死。

作为本发明的一种实施方式，驱动件设置为电动气缸3，电动气缸3安装于防雨壳1外，电动气缸3的活塞杆与紧固件2固定连接，可以采用焊接或者螺栓连接等方式，以驱动紧固件2平移靠近或平移远离充电插头。应当明白的是，电动气缸3与紧固件2一一对应，每个电动气缸3单独驱动一个紧固件2。

工作时，两个电动气缸3的活塞杆同时同步伸出驱动同步紧固件2向充电插头平移靠近，最终两个紧固件2同时与充电插头贴合，将充电插头固定。活塞杆收缩，则带动两个紧固件2同时远离充电插头，解除固定。

作为本发明的一种实施方式，由于充电桩的插孔是呈左右布置，即左右各一个孔，充电插头插入插孔后，其斜面也是在左右两侧，因此电动汽缸安装于防雨壳1的左右两侧，紧固件2同样分布于充电插头的左右两侧，以便于夹紧充电插头。

并且电动气缸3外设置有保护壳，若是布置在室外，可以防止电动汽缸被雨淋日晒，延长使用寿命；布置在室内也可以防止积尘。保护壳可以通过螺钉固定连接在防雨壳1上。

作为本发明的一种实施方式，驱动件包括电动气缸3、齿条4、齿轮5和转轴6，紧固件2与转轴6固定连接，转轴6的下端贯穿防雨壳1并与齿轮5固定连接，齿轮5与齿条4啮合，齿条4与电动气缸3的活塞杆固定连接。应当明白的是，每个紧固件2都单独对应一个齿条4、齿轮5和转轴6，两个齿轮5通过架体共同连接在一个电动汽缸的活塞杆上，电动气缸3伸缩带动两个齿条4同步平移，进而使得齿轮5顺时针或逆时针转动，齿轮5通过转轴6带动紧固件2转动靠近或远离充电插头。

需要说明的是，紧固件2可以直接焊接在转轴6上，也可插接在转轴6上，插孔和以及转轴6与插孔适配的一段均设置为多边形，转轴6于紧固件2的上下均螺纹连接有螺母，通过螺母锁紧紧固件2。也可根据实际情况采用其他固定方式。

作为本发明的一种实施方式，紧固件2远离充电插头的一侧还固定设置有延长杆7，延长杆7适当的具有一定的宽度，以提高连接强度，延长杆7远离紧固件2的一端与转轴6固定连接。

转轴6紧贴防雨壳1的左侧壁或右侧壁设置。

可以使转轴6尽可能的远离防雨壳1的中心位置，该中心位置是充电插头的拔插通道，防止对充电插头的正常使用造成干涉。

本发明第二方面提供一种充电系统，充电系统包括中心服务器、客户端、充电桩、及上述的充电保护设备；

客户端与中心服务器信号连接，能够支付充电费用、查看充电状态、主动结束充电，中心服务器能够将剩余费用返还至用户账户；

中心服务器与充电保护设备信号连接，能够控制充电保护设备开启以固定充电插头，或控制充电保护设备关闭以放松充电插头；

中心服务器与充电桩信号连接，用于控制充电桩放电或断电，充电桩还用于为充电保护设备供电；

客户端可以为上网计算机、平板电脑、手持电脑或智能手机。

本发明第三方面提供一种充电管理方法，使用上述的充电系统，用户通过充电器连接充电桩与电动车，通过客户端扫码注册登录用户界面，连接中心服务器，选择所连接的充电桩支付充电费用，中心服务器向预定充电桩发出充电指令，充电桩对电动车进行充电；

中心服务器根据用户支付费用以及充电功率生成充电时间和输出电量值，当充电桩输出电量达到预定值、电动车电量充满、或用户通过客户端主动停止充电，则中心服务器向充电桩发出断电指令，若有余额，则将余额退还指用户账户；

中心服务器向充电桩发出充电指令时，同时向充电保护设备发出启动指令，充电桩为充电保护设备提供所需电能，驱动件驱动紧固件2将插在充电桩上的充电插头固定；

中心服务器向充电桩发出断电指令时，同时向充电保护设备发出关闭指令，充电桩为充电保护设备提供所需电能，驱动件驱动紧固件2解除对充电插头的固定。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，例为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。