阅读说明：本技术 一种电动汽车充电线缆管理装置及管理方法 (Electric vehicle charging cable management device and management method ) 是由 柳宇航 楚中建 伍罡 李凯旋 刘麟 谷岭 潘鸣宇 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动汽车充电线缆管理装置,包括内层腔体和外层腔体,内层腔体内设有用于对电动汽车充电的充电线缆,内层腔体的内壁上设有若干螺旋状分布且用于支撑充电线缆的线缆补偿支撑机构,线缆补偿支撑机构通过沿着内层腔体空间内外伸缩实现充电线缆的拉长充电和内收复位,管理方法包括将充电线缆沿着最大范围螺旋式排布并完全存储在桩体内腔；调控动力组件带动充电线缆从桩体内腔外拉,充电线缆在桩体内腔的排布范围向内收缩；调控动力组件反向带动充电线缆往桩体内腔复位回收,本方案将充电线缆螺旋状收纳,充电线缆在收纳时不会相互覆盖成卷,实现充电线缆的快速降温和有序稳定的自动收纳工作。(The invention discloses a management device for a charging cable of an electric automobile, which comprises an inner layer cavity and an outer layer cavity, wherein the inner layer cavity is internally provided with the charging cable for charging the electric automobile, the inner wall of the inner layer cavity is provided with a plurality of cable compensation supporting mechanisms which are distributed spirally and are used for supporting the charging cable, the cable compensation supporting mechanisms stretch and retract along the inner and outer sides of the inner layer cavity space to realize the elongated charging and retraction resetting of the charging cable, and the management method comprises the steps of spirally distributing the charging cable along the maximum range and completely storing the charging cable in the inner cavity of a pile body; the power regulating assembly drives the charging cable to be pulled out of the inner cavity of the pile body, and the charging cable is contracted inwards within the arrangement range of the inner cavity of the pile body; regulation and control power component reverse drive charging cable and retrieve toward pile body inner chamber resetting, this scheme is accomodate the charging cable heliciform, and the coiling can not be covered each other to the charging cable when accomodating, realizes charging cable's rapid cooling and the automatic work of accomodating of orderly stable.)

一种电动汽车充电线缆管理装置及管理方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电管理技术领域，具体涉及一种电动汽车充电线缆管理装置及管理方法。

背景技术

电动汽车作为近年来新普及的绿色能源交通工具，颇受环保爱护着的青睐。与此同时，电动汽车充电当然也成为电动汽车使用者关注的问题。电动汽车充电站是为电动汽车充电的站点，随着电动汽车的普及，电动汽车充电站必将成为汽车工业和能源产业发展的重点。电动汽车充电站能较好的解决快速充电问题，节能减排。

电动汽车充电站作为公共设施，对电动汽车充电站的有效管理可规范电充汽车充电的操作，延长电动汽车充电立桩的使用寿命，降低后期维护成本。

但是现有充电桩上的充电线缆没有自动收纳的功能，为了适应一定停车范围内的电动汽车充电长度，充电线缆不方便进行收纳管理，因此经常会经受使用者的踩踏以及汽车的碾压，严重影响使用寿命，现有的充电线缆没有自动收纳机构存在的缺陷在于以下几点：

(1)大多直接利用自动收线卷盘对线缆进行收纳成卷，但是由于充电桩的使用频繁，充电时间长，导致充电线缆的温度逐渐升高，直接收纳成卷导致充电线缆无法及时降温，热量降低慢，存在充电线缆表盘软化粘连的安全隐患；

(2)直接将充电线缆无序杂乱的收纳方式，同样影响充电线缆的散热效率，同时充电线缆无序排放的占用空间大，影响自动收纳的稳定操作。

发明内容

为此，本发明提供一种电动汽车充电线缆管理装置及管理方法，采用将充电线缆螺旋状收纳，充电线缆在收纳时不会相互覆盖成卷，实现充电线缆的快速降温和有序稳定的自动收纳工作，以解决现有技术中充电线缆无法及时降温，热量降低慢，存在充电线缆表盘软化粘连的安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：一种电动汽车充电线缆管理装置，包括内层腔体和外层腔体，所述内层腔体内设有用于对电动汽车充电的充电线缆，所述内层腔体的内壁上设有若干螺旋状分布且用于支撑所述充电线缆的线缆补偿支撑机构，所述线缆补偿支撑机构通过沿着所述内层腔体空间内外伸缩实现所述充电线缆的拉长充电和内收复位；

所述内层腔体的最上端与所述外层腔体之间设有导向滑梯，所述外层腔体在所述导向滑梯的上端位置设有线缆出口，所述充电线缆沿着所述导向滑梯移动并从所述线缆出口伸出所述外层腔体，所述外层腔体的内表面在所述导向滑梯的上方设有用于带动所述充电线缆伸出拉长和内收复位的伺服驱动组件。

作为本发明的一种优选方案，所述内层腔体上设有若干呈螺旋状均匀分布的贯穿孔，所述线缆补偿支撑机构包括设置在贯穿孔内部的移位直杆，位于所述内层腔体内部的所述移位直杆内端设有活动套筒，所述充电线缆沿着所述活动套筒的光滑内壁移动，位于所述内层腔体与所述外层腔体之间的所述移位直杆外端连接有复位弹簧，所述复位弹簧沿着平行方向固定安装在所述外层腔体和移位直杆的外端。

作为本发明的一种优选方案，每个所述复位弹簧的下表面设有水平连接在所述内层腔体与所述外层腔体之间导向支板，所述导向支板的上表面设有与所述复位弹簧的移动方向平行的内嵌凹槽，所述移位直杆外端沿着所述内嵌凹槽线性移动，并且所述内层腔体的半径大于所述移位直杆的长度。

作为本发明的一种优选方案，所述内层腔体下端的内表面设有用于固定所述充电线缆的卡定线箍，所述卡定线箍的内壁上设有用于增大摩擦力的螺纹橡胶垫，所述内层腔体上端在所述内层腔体的中心轴上设有位置固定的滑动筒，所述滑动筒通过若干辐射状的短杆固定安装在所述内层腔体上，并且所述充电线缆沿着所述滑动筒移动。

作为本发明的一种优选方案，所述导向滑梯从下到上依次包括与所述内层腔体的最上端连接的弧形缓冲梯、斜向撑梯以及与所述外层腔体内表面连接的水平直梯，弧形缓冲梯的凸起位置正对滑动筒，弧形缓冲梯用于对充电线缆施加向内的拉力，所述水平直梯的上表面设有切面开口，所述伺服驱动组件包括安装在所述外层腔体内表面上的伺服电机和支撑板块，所述伺服电机的输出轴设有沿着所述支撑板块旋转的转动摩擦轮，所述转动摩擦轮通过与所述充电线缆之间的摩擦力带动所述充电线缆移位。

作为本发明的一种优选方案，所述伺服电机连接有控制主板，所述控制主板上设有用于控制所述伺服电机正反向旋转和暂停工作的控制按钮，所述伺服电机的输出轴上安装有用于检测所述伺服电机的输出轴转动圈数的编码器，所述控制主板实时显示所述充电线缆的拉出长度，并且所述控制主板建立所述充电线缆的拉出长度和所述充电线缆的充电行为之间的对应关系。

另外，本发明还提供了一种电动汽车充电线缆的管理方法，包括如下步骤：

步骤100、充电线缆安装，将充电线缆沿着最大范围螺旋式排布并完全存储在桩体内腔；

步骤200、充电线缆拉伸充电，调控动力组件带动充电线缆从桩体内腔外拉，充电线缆在桩体内腔的排布范围向内收缩；

步骤300、充电线缆复位收纳，调控动力组件反向带动充电线缆往桩体内腔复位回收，充电线缆在桩体内腔的排布范围重新向外伸展恢复至最大排布范围。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，所述充电线缆在所述桩体内腔按照从下到上的顺序螺旋式安装在所述桩体内腔内壁上，并且上下两层相邻的所述充电线缆不重叠。

作为本发明的一种优选方案，所述充电线缆在所述桩体内腔内壁上的安装方式为伸缩复位式，在步骤200中，将所述充电线缆向外拉动时，充电线缆在桩体内腔的排布范围向内收缩，所述充电线缆从最大范围螺旋式排布变为小范围螺旋式排布的冗余长度补偿所述充电线缆的充电长度。

作为本发明的一种优选方案，在步骤300中，将所述充电线缆向内复位回收时，充电线缆在桩体内腔的排布范围向外扩展，所述充电线缆在使用时的充电长度补偿所述充电线缆从小范围螺旋式排布变为最大范围螺旋式排布的缺漏长度。

本发明的实施方式具有如下优点：

(1)本发明将充电线缆螺旋状收纳，充电线缆在收纳时不会相互覆盖成卷，因此即使充电线缆在长时间使用后发热，充电线缆也可以快速的将热量散发，实现充电线缆的快速降温，从而提高电动汽车充电的安全性能；

(2)本发明通过充电线缆螺旋式安装收纳，将充电线缆有序的拉伸和内收，充电线缆在固定的移动范围内有序的重复拉伸充电和复位收纳工作，充电线缆在收卷时的占用空间大，保证自动收纳的稳定操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施方式中线缆管理装置的结构示意图；

图2为本发明实施方式中导向滑梯的结构示意图；

图3为本发明实施方式中线缆自动控制关系的结构框图；

图4为本发明实施方式中线缆管理方法的流程示意图。

图中：

1-内层腔体；2-外层腔体；3-线缆补偿支撑机构；4-导向滑梯；5-线缆出口；6-伺服驱动组件；7-贯穿孔；8-卡定线箍；9-螺纹橡胶垫；10-滑动筒；11-控制主板；12-控制按钮；13-编码器；

301-移位直杆；302-活动套筒；303-复位弹簧；304-导向支板；305-内嵌凹槽；

401-弧形缓冲梯；402-斜向撑梯；403-水平直梯；404-切面开口；

601-伺服电机；602-支撑板块；603-转动摩擦轮。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种电动汽车充电线缆管理装置，现有的充电桩的充电线缆无法收纳，大多直接露出充电桩本体外，经过风吹日晒的腐蚀后需要经常对充电线缆维护，本实施方式为了解决这一缺点，将充电线缆设计为自动收纳并控制拉伸长度的使用方法，因此可有效的避免充电线缆直接被踩踏摩擦引起的损坏漏电情况，提高使用安全性，并且有效延长充电线缆的使用寿命，减少后期维护和检修的频率。

具体包括内层腔体1和外层腔体2，所述内层腔体1内设有对电动汽车充电的充电线缆，所述内层腔体1的内壁上设有若干螺旋状分布且用于支撑所述充电线缆的线缆补偿支撑机构3，所述线缆补偿支撑机构3通过沿着所述内层腔体1空间内外伸缩实现所述充电线缆的拉长充电和内收复位。

现有的线缆收纳方式大多使用电动车延长线伸缩卷线盘对线缆进行收纳，但是这种充电线缆收纳方法导致充电线缆相互覆盖成卷，公共充电桩几乎不间歇的充电，充电线缆发热高，利用现有的线缆卷线盘容易导致充电线缆橡胶发热熔化粘接，严重影响充电线缆的使用寿命。

为了实现充电线缆的收纳和良好的散热效果，本实施方式通过螺旋状的线缆补偿支撑机构3对充电线缆收纳，充电线缆在收纳时不会相互覆盖成卷，因此即使充电线缆在长时间使用后发热，也可以快速的将热量散发在内层腔体1内，实现充电线缆的快速降温，从而提高电动汽车充电的安全性能。

所述内层腔体1上设有若干呈螺旋状均匀分布的贯穿孔7，所述线缆补偿支撑机构3包括设置在贯穿孔7内部的移位直杆301，位于所述内层腔体1内部的所述移位直杆301内端设有活动套筒302，所述充电线缆沿着所述活动套筒302的光滑内壁移动，位于所述内层腔体1与所述外层腔体2之间的所述移位直杆301外端连接有复位弹簧303，所述复位弹簧303沿着平行方向固定安装在所述外层腔体2和移位直杆301的外端。

本实施方式的充电线缆与调压单元连接，充电线缆与调压单元的连接端为固定端，保证充电线缆在外力作用力不会与调压单元断开连接，充电线缆的另一端连接有充电枪头。

充电线缆从下到上依次安装在螺旋分布的活动套筒302上，当充电线缆正常分布在活动套筒302上无外力作用时，充电线缆在内层腔体1上呈螺旋式的圆圈分布，当向外拉动充电线缆时，移位直杆301向内移动，充电线缆接近于直线分布，此时充电线缆多余的长度可补偿充电线缆的外拉长度，实现对电动汽车的正常充电。

充电完成后，复位弹簧303由于自身的弹性势能确保充电线缆的自动复位，重新将充电线缆螺旋式分布在内层腔体1上，从而避免充电线缆的相互堆叠，加快散热，降低充电线缆的老化速度。

每个所述复位弹簧303的下表面设有水平连接在所述内层腔体1与所述外层腔体2之间导向支板304，所述导向支板304的上表面设有与所述复位弹簧303的移动方向平行的内嵌凹槽305，所述移位直杆301外端沿着所述内嵌凹槽305线性移动，并且所述内层腔体1的半径大于所述移位直杆301的长度。

在本实施方式中，复位弹簧303复位时，移位直杆301内端的活动套筒302恰好接触到内层腔体1的内表面，当移位直杆301向内移动到最大距离时，移位直杆301在所述内层腔体1内部的长度小于内层腔体1的半径。

本实施方式通过内嵌凹槽305限定移位直杆301的最大内收范围，避免复位弹簧303穿过贯穿孔7被拉伸到内层腔体1的内部而无法正常复位，因此本实施方式通过内嵌凹槽305和移位直杆301的相互限定，确定每个移位直杆301向内移动的稳定性。

另外，作为本发明的优选方案，为了限定充电线缆的最大拉伸长度，避免充电线缆与调压单元的接触端由于拉伸而断开连接，在内层腔体1下端的内表面设有用于固定所述充电线缆的卡定线箍8，所述卡定线箍8的内壁上设有用于增大摩擦力的螺纹橡胶垫9，螺纹橡胶垫9由于限定充电线缆的固定点处于卡定线箍8处，从而避免充电线缆与调压单元的接触端受力断开。

所述内层腔体1上端的内表面设有位置固定的滑动筒10，所述滑动筒10固定安装在所述内层腔体1上，并且所述充电线缆沿着所述滑动筒10移动。

滑动筒10的竖向安装在所述内层腔体1的中心轴线上，也就是说滑动筒10通过与内层腔体1半径长相同的固定杆安装在内层腔体1的中心点上，当充电线缆被拉伸时，对充电线缆施加向内收缩的力，从而便于移位直杆301向内移动的稳定性。

所述内层腔体1的最上端与所述外层腔体2之间设有导向滑梯4，所述外层腔体2在所述导向滑梯4的上端位置设有线缆出口5，所述充电线缆沿着所述导向滑梯4移动并从所述线缆出口5伸出所述外层腔体2，所述外层腔体2的内表面在所述导向滑梯4的上方设有用于带动所述充电线缆伸出拉长和内收复位的伺服驱动组件6。

如图2所示，所述导向滑梯4从下到上依次包括与所述内层腔体1的最上端连接的弧形缓冲梯401、斜向撑梯402以及与所述外层腔体2内表面连接的水平直梯403。

导向滑梯4整体起到增加充电线缆向外拉伸和向内回收的稳定性，弧形缓冲梯401的凸起位置正对滑动筒10，弧形缓冲梯401用于对充电线缆施加向内的拉力。

水平直梯403的上表面设有切面开口404，所述伺服驱动组件6包括安装在所述外层腔体2内表面上的伺服电机601和支撑板块602，所述伺服电机601的输出轴设有沿着所述支撑板块602旋转的转动摩擦轮603，所述转动摩擦轮603通过与所述充电线缆之间的摩擦力带动所述充电线缆移位。

所述伺服电机601连接有控制主板11，所述控制主板11上设有用于控制所述伺服电机601正反向旋转和暂停工作的控制按钮12，所述伺服电机601的输出轴上安装有用于检测所述伺服电机601的输出轴转动圈数的编码器13，所述控制主板11实时显示所述充电线缆的拉出长度。

如图3所示，本实施方式可根据编码器13实时监测的充电线缆的拉出长度，设定充电线缆最大拉伸长度对应编码器13设定值，控制主板11根据编码器13设定的最大值，自动控制伺服电机601工作至充电线缆的做大拉出长度，同时当编码器13的读数为0时，控制主板11调控伺服电机601暂停工作，实现对充电线缆的自动收纳。

同时所述控制主板11建立所述充电线缆的拉出长度和所述充电线缆的充电行为之间的对应关系，也就是说，控制主板11还连接有用于检测充电线缆充电工作的监测器以及报警器，控制主板11主要用于建立充电监测器、充电线缆的拉出长度和报警器之间的关系。

当充电线缆的拉出长度大于零，且监测器检测到充电线缆正在充电工作，则报警器不工作，无需提醒用户将充电线缆收纳复位；

当充电线缆的拉出长度大于零，但是监测器检测到充电线缆没有充电工作，则报警器工作，提醒用户将充电线缆收纳复位或控制主板11控制伺服电机601工作自动收纳复位。

因此，本实施方式的充电线缆管理装置不仅仅起到对充电线缆的收纳防踩踏，同时将充电线缆螺旋式的有序收纳整理方法，加快了充电线缆的散热，防止充电线缆散热能力差而引起的线缆老化问题，提高线缆的使用寿命。

另外如图4所示，本发明还提供了一种电动汽车充电线缆的管理方法，应用于上述电动汽车充电线缆管理装置，包括如下步骤：

步骤100、充电线缆安装，将充电线缆沿着最大范围螺旋式排布并完全存储在桩体内腔。

所述充电线缆在所述桩体内腔按照从下到上的顺序螺旋式安装在所述桩体内腔内壁上，并且上下两层相邻的所述充电线缆不重叠，为充电线缆提供散热空间，避免充电线缆的表皮软化，提高使用寿命。

步骤200、充电线缆拉伸充电，调控动力组件带动充电线缆从桩体内腔外拉，充电线缆在桩体内腔的排布范围向内收缩。

将所述充电线缆向外拉动时，充电线缆在桩体内腔的排布范围向内收缩，所述充电线缆从最大范围螺旋式排布变为小范围螺旋式排布的冗余长度补偿所述充电线缆的充电长度。

步骤300、充电线缆复位收纳，调控动力组件反向带动充电线缆往桩体内腔复位回收，充电线缆在桩体内腔的排布范围重新向外伸展恢复至最大排布范围。

将所述充电线缆向内复位回收时，充电线缆在桩体内腔的排布范围向外扩展，所述充电线缆在使用时的充电长度补偿所述充电线缆从小范围螺旋式排布变为最大范围螺旋式排布的缺漏长度。

本发明通过充电线缆螺旋式安装收纳，将充电线缆有序的拉伸和内收，充电线缆在固定的移动范围内有序的重复拉伸充电和复位收纳工作，充电线缆在收卷时的占用空间大，保证自动收纳的稳定操作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。