一种交流充电桩电能计量检测模块的制作方法

1.本发明涉及电能计量检测领域，尤其涉及一种交流充电桩电能计量检测模块。


背景技术：

2.交流充电桩作为电能消耗设备的同时也是电能计量设备，需要定期对计量准确性进行检测，检测过程中往往需要将检测设备放置于充电桩内部，通过计量一段时间内交流充电桩的电能消耗，得出电能消耗值，与交流充电桩自身计量表计量值进行比较，得出其计量误差值；随着交流充电桩的普及，出于制造成本以及运输安装便利性等原因，轻量化、小型化成为交流充电桩未来的发展方向；随着交流充电桩的小型化，采用电子式计数器进行电能计数的电能计量检测模块由于采用电子式计数方式，在检测过程中出现线路接触不良或意外跌落等意外断电情况式容易造成计数丢失甚至计数装置损坏，可靠性较低；而利用码轮式机械计数器进行电能计数的电能计量检测模块由于码轮式机械计数器体积较大，尤其是厚度方向的体积较大，造成采用码轮式机械计数器计数的电能检测模块体积偏大，难以放入交流充电桩内部。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种具有较小厚度，同时能够对用电量进行可靠记录的交流充电桩电能计量检测模块。
4.为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种交流充电桩电能计量检测模块，包括有壳体、盘式计数器以及信号处理模块；所述壳体包括有用于安装各功能组件的后壳；所述壳体还包括用于观察盘式计数器读数的前壳；所述前壳由透明材质制成；所述盘式计数器包括有步进电机、第一组合盘、第二组合盘、第一组合环以及第二组合环；所述第一组合盘包括有第一传动盘和第一码盘；所述第二组合盘包括有第二传动盘和第二码盘；所述第一组合环包括第一传动环和第一码环；第二组合环包括第二传动环和第二码环；所述第一传动盘、第二传动盘、第一传动环同平面套嵌啮合传动，以减少厚度方向的空间占用；所述信号处理模块用于对采集的交流充电桩电流、电压等信号进行处理，计算出消耗的电能并转换为脉冲信号，通过所述脉冲信号控制步进电机驱动盘式计数器通过数字形式显示消耗的电能。
5.本发明进一步的，所述第一传动盘上侧设置有用于形成解锁状态的第一缺口；所述第一缺口圆弧中间位置沿第一传动盘径向设置有第一连接臂，所述第一连接臂上侧设置有第一拨销；所述第二传动盘下侧均布有多个沿径向分布并用于与第一拨销配合传动的第一槽口；相邻两第一槽口之间设置有与第一传动盘外缘啮合对第二传动盘进行锁止的第三缺口。
6.本发明进一步的，所述第二传动盘上侧设置有用于形成解锁状态的第二缺口；所述第二缺口圆弧中间位置沿第二传动盘径向设置有第二连接臂，所述第二连接臂上侧设置有第二拨销；所述第一传动环内侧沿径向设置有多个与所述第二拨销配合传动的第二槽口；所述相邻的两第二槽口之间设置有与第二传动盘啮合并实现对第一传动环进行锁止的第四缺口。
7.本发明进一步的，所述第二传动环位于第一传动环上侧，与第一传动环交叉套嵌；所述第一传动环环面上设置有安装孔，所述安装孔内安装有可沿安装孔滑动的浮动拨销；所述第二传动环底部均布有多个与浮动拨销配合的圆弧形的第一驱动槽；所述浮动拨销可上移插入第一驱动槽内，对第二传动环进行驱动；所述浮动拨销与第一驱动槽插入位置的下方设置有用于驱动浮动拨销上移的第二凸台。
8.本发明进一步的，所述底座体上安装有可沿底座体厚度方向滑动的浮动锁止销；所述浮动锁止销插入第一驱动槽内对第二传动环进行锁止；所述浮动锁止销与底座体之间通过第一拉簧连接；所述第一传动环环体下侧设置有用于对浮动锁止销进行顶升的第一凸台；所述第一凸台与浮动拨销之间的角度差为整数个单位角度。
9.本发明进一步的，所述盘式计数器还包括有面板；所述面板上设置有可以第二安装部组合成环形空间并用于安装所述第二传动环的第一安装部；所述面板上还设置有用于观察用电量数字的观察窗。
10.本发明相对于现有技术的有益效果为：1、通过将盘式计数器各传动机构同平面套嵌传动，在实现传动的同时减少了厚度方向的空间占用，进而使得整个交流充电桩电能计量检测模块厚度更薄，便于放入空间狭窄的交流充电桩内部；2、通过盘式计数器各传动机构的在传动过程中的自锁作用，使得在计量检测过程中出现意外断电或者跌落冲击等情况时，计数器示数也能可靠保留，增强了整个交流充电桩检测模块的检测可靠性。
附图说明
11.图1是本发明的分解示意图；图2是本发明的盘式计数器的分解示意图；图3是本发明的第一组合盘的半剖立体图；图4是本发明的第二组合盘的半剖立体图；图5是本发明的第二传动盘立体图；图6是本发明的第一组合环的半剖立体图；图7是本发明的第二组合环的半剖立体图；图8是本发明的锁止底座的半剖立体图；图9是本发明的面板立体图；图10是本发明的第一传动盘与第二传动盘啮合状态立体图；图11是本发明的第二传动盘与第一传动环啮合状态立体图；附图标记说明：1、壳体；2、盘式计数器；3、信号处理模块；4、步进电机；5、锁止底
座；6、第一组合盘；7、第二组合环；8、面板；8a、第一安装部；8b、数字视窗；9、第二组合盘；10、第一组合环；11、第一码盘；11a、百分位数字；12、第一传动盘；12a、第一缺口；12b、第一拨销；12c、第一连接臂；13、第二传动盘；13a、第二缺口；13b、第二拨销；13c、第二连接臂；13d、第三缺口；13e、第一槽口；13f、第一芯轴；14、第二码盘；14a、十分位数字；15、第一传动环；15a、第一凸台；15b、第二槽口；15c、第四缺口；16、第一码环；17、浮动拨销；18、第二传动环；18a、第一驱动槽；19、第二码环；20、底座体；20a、第二凸台；20b、第二安装部；20c、第三安装部；20d、第四安装部；20e、第一安装孔；20f、第二安装孔；21、第一拉簧；22、浮动锁止销。
具体实施方式
12.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
13.如图1到图11所示，本实施例所述的一种交流充电桩电能计量检测模块，包括有壳体1、盘式计数器2以及信号处理模块3；所述壳体1包括有用于安装各功能组件的后壳；所述壳体1还包括用于观察盘式计数器2读数的前壳；所述前壳由透明材质制成；所述盘式计数器2包括有步进电机4、第一组合盘6、第二组合盘9、第一组合环10以及第二组合环7；所述第一组合盘6包括有第一传动盘12和第一码盘11；所述第二组合盘9包括有第二传动盘13和第二码盘14；所述第一组合环10包括第一传动环15和第一码环16；第二组合环7包括第二传动环18和第二码环19；所述第一传动盘12、第二传动盘13、第一传动环15同平面套嵌啮合传动，以减少厚度方向的空间占用；所述信号处理模块3用于对采集的交流充电桩电流、电压等信号进行处理，计算出消耗的电能并转换为脉冲信号，通过所述脉冲信号控制脉冲同步电机驱动盘式计数器2通过数字形式显示消耗的电能。
14.具体的，第一码盘11、第二码盘14、第一码环16以及第二码环19正面均沿盘边缘依次等间距排列有0-9的阿拉伯数字；第一码盘11上的数字为盘式计数器2的百分位数字11a，第二码盘14上的数字为盘式计数器2的十分位数字14a，第一码环16上的数字为盘式计数器2的个位数字，第二码环19上的数字为盘式计数器2的十位上的数字；步进电机4输出端与第一传动盘12固定连接；第一传动盘12与第二传动盘13通过外圆边沿啮合传动；第二传动盘13与第一传动环15内环面啮合传动，第一传动环15错位叠加于第二传动环18上侧与第二传动环18啮合传动；具体的，盘式计数器2和信号处理模块3密闭封装与前后壳体1组合形成的空间内，信号处理模块3上设置有检测信号输入接口以及与盘式计数器2连接的脉冲输出接口。
15.本实施例具体工作方式为：通过外界的导线将交充电桩电能计量检测模块接入交流充电桩电路中，检测电路中的电流、电压等信号，通过信号处理模块3处理并计算出交流充电桩的电能消耗量；信号处理模块3将计算出的电能消耗量转换为脉冲信号，通过脉冲信号控制步进电机4驱动第一组合盘6转动，第一组合盘6带动第二组合盘9、第一组合环10以及第二组合环7转动，通过第一码盘11、第二码盘14、第一码环16以及第二码环19记录电能消耗量。
16.通过盘式计数器2对消耗的电能进行记录，可靠性更高，当发生突然断电、高空跌落等意外情况时记录数据不会丢失；另一方面，第一组合盘6、第二组合盘9、第一组合环10通过同平面套嵌啮合的方式进行传动，避免了现有码轮式计数器同轴套合空间占用大的缺陷，可以大大减小计数器在厚度方向的尺寸，进而使整个交流充电桩电能计量检测模块厚度更薄，便于在狭窄的充电桩桩体内部进行放置。
17.基于上述实施例，进一步的，所述第一传动盘12上侧设置有用于形成解锁状态的第一缺口12a；所述第一缺口12a圆弧中间位置沿第一传动盘12径向设置有第一连接臂12c，所述第一连接臂12c上侧设置有第一拨销12b；所述第二传动盘13下侧均布有多个沿径向分布并用于与第一拨销12b配合传动的第一槽口13e；相邻两第一槽口13e之间设置有与第一传动盘12外缘啮合对第二传动盘13进行锁止的第三缺口13d。
18.具体的，第一槽口13e以及第三缺口13d的数量与第一码盘11和第二码盘14上数字的数量相等，位置一一对应；第一传动盘12下侧中部设置有轴线与第一传动盘12轴线重合的芯轴；第二传动盘13下侧中部设置有轴线与第二传动盘13轴线重合的第一芯轴13f；底座体20底部设置有用于安装第一传动盘12的第二安装孔20f；底座体20底部还设置有用于安装第二传动盘13的第一安装孔20e；第一传动动盘通过第一拨销12b与第一槽口13e配合，驱动第二传动盘13转动；第一传动盘12通过外缘与第三缺口13d啮合实现非传动状态下对第二传动盘13的锁止。
19.工作时，步进电机4带动第一传动盘12旋转，当第一传动盘12转动至第一拨销12b卡入第一槽口13e之前，第一传动盘12的外缘与第三缺口13d啮合，使得第二传动盘13处于锁止状态；当第一传动盘12转动至第一拨销12b卡入第一槽口13e时，此时在转动方向上，第一缺口12a前侧边沿超过第三缺口13d中心位置，使得第一传动盘12边缘失去对第二传动盘13的锁止能力，第二传动盘13处于解锁状态；随着第一传动盘12的进一步转动，带动第一拨销12b通过第一槽口13e驱动第二传动盘13转动一个单位角度；所述一个单位角度定义为当码盘上的数字由当前数字转位至下一数字过程中码盘所转过的角度；当第一传动盘12带动第一拨销12b沿着第一槽口13e出口方向移动，并转动至与第一槽口13e脱离时，在转动方向上，第一缺口12a后侧边沿超过第三缺口13d中心位置，第一传动盘12外边缘与第三缺口13d配合对第二传动环18进行锁止。
20.通过第一拨销12b与多个第一槽口13e配合实现传动，由于第一槽口13e数量多于第一拨销12b，两者的比值即为计数进制；第一拨销12b旋转一周驱动第二传动盘13转动一个单位角度，码盘上的数字增大一个单位量，从而实现耗电量的记录；同时由于第二传动盘13仅在转动过程中处于解锁状态，其余非转动过程中均处于第一传动盘12的锁止状态，使得整个盘式计数器2抗冲击能力更强，在跌落碰撞工况下也能准确可靠地对耗电量进行记录。
21.基于上述实施例，进一步的，所述第二传动盘13上侧设置有用于形成解锁状态的第二缺口13a；所述第二缺口13a圆弧中间位置沿第二传动盘13径向设置有第二连接臂13c，所述第二连接臂13c上侧设置有第二拨销13b；所述第一传动环15内侧沿径向设置有多个与所述第二拨销13b配合传动的第二槽口15b；所述相邻的两第二槽口15b之间设置有与第二传动盘13啮合并实现对第一传动环15
进行锁止的第四缺口15c。
22.具体的，底座体20上设置有第三安装部20c，第一传动环15回转安装于第三安装部20c内；第二传动盘13通过第二拨销13b与第二槽口15b配合带动第一传动环15转动；所述第二传动盘13的边缘与第四缺口15c啮合实现对第一传动环15的锁止；第二槽口15b和第四缺口15c的数量与第三码盘上数字的数量相等，位置一一对应。
23.工作时，第二传动盘13带动第二拨销13b转动，当第二传动盘13转动至第二拨销13b卡入第二槽口15b之前，第二传动盘13的外缘与第四缺口15c啮合，使得第一传动环15处于锁止状态；当第二传动盘13转动至第二拨销13b卡入第二槽口15b时，此时在转动方向上，第二缺口13a前侧边沿超过第四缺口15c中心位置，使得第二传动盘13边缘失去对第一传动环15的锁止能力，第一传动环15处于解锁状态；随着二传动盘的进一步转动，带动第二拨销13b通过第二槽口15b驱动第一传动环15转动一个单位角度；当第二传动盘13带动第二拨销13b沿着第二槽口15b出口方向移动，并转动至与第二槽口15b脱离时，在转动方向上，第二缺口13a后侧边沿超过第四缺口15c中心位置，第二传动盘13外边缘与第四缺口15c配合对第一传动环15进行锁止。
24.通过将体积较小的第二传动盘13套嵌于第一传动环15内部，减少了传动装置在水平面上的空间占用，使得整个交流充电桩电能计量检测模块的宽度尺寸更小，便于在狭窄的充电桩桩体内部进行放置；同时第二传动盘13与第一传动环15之间的锁止作用也提高了盘式计数器2的抗冲击能力，进而提高了整个整个交流充电桩电能计量检测模块的计量可靠性。
25.基于上述实施例，进一步的，第二传动环18位于第一传动环15上侧，与第一传动环15交叉套嵌；所述第一传动环15环面上设置有安装孔，所述安装孔内安装有可沿安装孔滑动的浮动拨销17；所述第二传动环18底部均布有多个与浮动拨销17配合的圆弧形的第一驱动槽18a；所述浮动拨销17可上移插入第一驱动槽18a内，对第二传动环18进行驱动；所述浮动拨销17与第一驱动槽18a插入位置的下方设置有用于驱动浮动拨销17上移的第二凸台20a。
26.具体的，所述盘式计数器2还包括有底座体20；所述底座体20上设置有圆形的第四安装部20d，所述第一传动环15与第四安装部20d同轴回转安装；所述第二凸台20a位于第四安装部20d底部；浮动拨销17与第一传动环15之间设置有复位弹簧；工作时，第一传动环15带动浮动拨销17转动，浮动拨销17在自身重力以及复位弹簧弹力作用下处于最低位置，当浮动拨销17转动至插入位置时，由于第二凸台20a的顶升作用，浮动拨销17被顶起伸出，插入第一驱动槽18a内；随着第一传动环15继续转动，浮动拨销17沿着第一驱动槽18a滑移，同时带动第一驱动槽18a转动，当第一传动环15带动浮动拨销17转动一个单位角度后，浮动拨销17从第一驱动槽18a内滑出，脱离与第一驱动槽18a的接触；随着浮动拨销17的转动，其底部脱离与第二凸台20a的接触，复位至初始最低位置，避免转动至后半圈时与第二传动环18发生干涉。
27.通过第二凸台20a驱动浮动卡销与第一驱动槽18a配合，实现对交叉套嵌的第二传动环18进行驱动，简化了传动结构，减小了体积占用。
28.基于上述实施例，进一步的，所述底座体20上安装有可沿底座体20厚度方向滑动的浮动锁止销22；所述浮动锁止销22与底座体20之间通过第一拉簧21连接；所述第一传动
环15环体下侧设置有用于对浮动锁止销22进行顶升的第一凸台15a；所述第一凸台15a与浮动拨销17之间的角度差为整数个单位角度。
29.具体的，所述浮动锁止销22为l型结构，竖直部分为与所述第一驱动槽18a插接对第二传动环18进行锁止的锁止部，水平部分为与第一凸台15a抵靠使第一驱动槽18a解除锁止的抵靠部。
30.工作时，浮动锁止销22在第一拉簧21的弹力作用下处于最高点位置，此时浮动锁止销22插入第一驱动槽18a中，对第二传动环18进行锁止；由于浮动拨销17与第一凸台15a之间的角度差为整数个单位角度，当第一传动环15转位至浮动拨销17插入位置时，浮动锁止销22在第一凸台15a的挤压下下移，第二传动环18转变为解锁状态；当第一转动环带动第二传动环18转动一个单位角度后，浮动锁止销22的抵靠部与第一凸台15a脱离接触，在第一拉簧21弹力作用下复位至最高点，插入第一驱动槽18a中对第二传动盘13进行锁止。
31.通过在第一传动环15上设置第一凸台15a驱动浮动锁止销22对第二传动环18进行锁止，使得第二传动环18在非传动状态下均为锁止状态，提高了盘式计数器2的抗冲击能力，使得整个交流充电桩电能计量检测模块的电能消耗计量可靠性更高；基于上述实施例，进一步的，所述盘式计数器2还包括有面板8；所述面板8上设置有可以第二安装部20b组合成环形空间并用于安装所述第二传动环18的第一安装部8a；所述面板8上还设置有用于观察用电量数字的观察窗。
32.工作时，第一安装部8a与第二安装部20b组合成环形安装空间，第二传动盘13安装于该环形安装空间内，可使得第二传动环18回转更为可靠精准，避免意外跌落等情况造成未完全定位的第二传动盘13移位或损坏；电量数字观察窗可以避免数字盘上的其他数字干扰读数，方便观察者对耗电量进行观察。
33.以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。