充电枪消毒装置及充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种充电枪消毒装置及充电桩。


背景技术：

2.随着国家对绿色能源汽车的大力推广，以及电动汽车的技术日渐成熟，电动汽车的占有率也在逐年快速攀升。市场也催生了的充电桩站的运营公司，尤其是直流桩的上市普及，因其自身的充电快的优点，以及体积大，成本高等不适宜安装入户的特点，车主对于桩运营公司的共享直流充电桩的接受度比较好，运营公司也得以快速的复制和扩张。充电桩运营公司，一般为自助充电，即需要车主完成插枪充电、结束拔枪和充电枪归还至枪位等操作。
3.基于新冠病毒等流行病的传播途径，人们对环境卫生的要求越来越高。由于共享充电桩的运营模式，且目前市面上的充电桩设备没有对用户经常接触到的充电枪枪头进行消毒杀菌，用户未免对使用共享充电桩自主充电所接触到的充电枪头的卫生产生担忧。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种充电枪消毒装置及充电桩，旨在实现了对充电枪的消毒杀菌，提高了用户使用的安全性与便利性。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种充电枪消毒装置，所述充电枪消毒装置包括：
6.消毒组件；
7.插拔检测装置，所述插拔检测装置用于检测充电枪的插拔动作，并输出对应的插拔检测信号；
8.控制电路，所述控制电路分别与所述插拔检测装置和所述消毒组件电连接；
9.所述控制电路，用于根据所述插拔检测信号，确定所述充电枪插入所述充电桩的枪托时，控制所述消毒组件启动，以对所述充电枪进行消毒作业。
10.可选地，所述控制电路还用于根据所述插拔检测信号，确定所述充电枪拔出所述充电桩的枪托时，控制所述消毒组件停止工作。
11.可选地，所述插拔检测装置包括：
12.光栅传感器，所述光栅传感器与所述控制电路电连接，所述光栅传感器用于在所述充电枪插入或者拔出所述充电桩的枪托时，输出相应的光栅检测信号；
13.所述控制电路，用于根据所述光栅检测信号确定所述充电枪插入所述充电桩的枪托时，控制所述消毒组件启动，以对所述充电枪进行消毒作业；
14.所述控制电路，还用于根据所述光栅检测信号确定所述充电枪拔出所述充电桩的枪托时，控制所述消毒组件停止工作。
15.可选地，所述充电枪消毒装置还包括：
16.人体感应装置，所述人体感应装置与所述控制电路电连接，所述人体感应装置用
于在检测到有人体进入或离开所述人体感应装置的检测范围内时，输出相应的人体感应信号；
17.所述控制电路，用于根据所述人体感应信号，确定用户靠近所述充电桩时，控制所述消毒组件停止工作；
18.所述控制电路，还用于根据所述人体感应信号，确定用户远离所述充电桩时，控制所述消毒组件重新启动。
19.可选地，所述人体感应装置包括：
20.红外感应传感器，所述红外感应传感器与所述控制电路电连接，所述红外感应传感器用于检测所述红外感应传感器的检测范围内的红外辐射，并输出相应的红外辐射信号；
21.所述控制电路，用于根据所述红外辐射信号，在确定用户靠近所述充电桩时，控制所述消毒组件停止工作；
22.所述控制电路，还用于根据所述红外辐射信号，在确定用户远离所述充电桩时，控制所述消毒组件重新启动。
23.可选地，所述充电枪消毒装置还包括：
24.计时器，所述计时器与所述控制电路电连接；
25.所述控制电路，用于根据所述插拔检测信号，确定所述充电枪插入所述充电桩的枪托时，控制消毒组件开始工作且控制计时器开始计时，并在所述计时器达到预设消毒时间时，控制所述消毒组件停止工作。
26.可选地，所述控制电路还用于在根据所述人体感应信号，确定用户靠近所述充电桩时，控制所述计时器暂停计时；
27.所述控制电路还用于在根据所述人体感应信号和插拔检测信号，确定用户远离所述充电桩且所述充电枪依然保持插入所述充电桩的枪托时，控制所述消毒组件重新启动以及控制所述计时器继续计时，直至所述计时器达到预设消毒时间时，控制所述消毒组件停止工作。
28.可选地，所述充电枪消毒装置还包括：
29.壳体，所述壳体内设置有容置腔，并与所述充电桩的枪托位置固定连接，以与所述充电桩的枪托形成配合空间；所述消毒组件和所述插拔检测装置设置于所述壳体的内壁上，所述人体感应装置设置于所述壳体的外壁上；
30.电路板，所述控制电路和所述计时器设置于所述电路板上，所述电路板设置于容置腔内，所述电路板分别与所述消毒组件、所述人体感应装置和所述插拔检测装置电连接；
31.供电电源，所述供电电源设置于所述容置腔内，所述供电电源分别与所述电路板、所述消毒组件、所述人体感应装置和所述插拔检测装置电连接。
32.本实用新型还提出了一种充电桩，所述充电桩包括如上述任一项所述的充电枪消毒装置。
33.可选地，所述控制电路为所述充电桩的控制电路，所述供电电源为所述充电桩电源。
34.本实用新型通过设置插拔检测装置检测充电枪的插拔动作，并输出对应的插拔检测信号，以使控制电路能够根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒
组件启动，以对充电枪进行消毒作业。如此，便能够实现在每次用户使用完充电枪后并插回枪托后，都会自动对充电枪进行消毒作业，无需人工进行操作，从而保证了用户使用时的卫生性与安全性，消除了在当下流行病多发的趋势下用户对充电设备卫生的担忧，进而提高了用户使用的便利度。
附图说明
35.为了更清楚地说明本是为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
36.图1为本实用新型充电枪消毒装置一实施例的模块示意图；
37.图2为本实用新型充电枪消毒装置另一实施例的模块示意图；
38.图3为本实用新型充电枪消毒装置另一实施例的模块示意图。
39.附图标号说明：
40.标号名称标号名称10插拔检测装置20控制电路30消毒组件40人体感应装置50计时器
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41.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
42.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.为实现了对充电枪的消毒杀菌，提高了用户使用的安全性与便利性。本实用新型提出一种充电枪消毒装置，安装于充电桩的枪托位置。
44.参考图1，在一实施例中，本实用新型提出的充电枪消毒装置包括：
45.消毒组件30；
46.插拔检测装置10，插拔检测装置10用于检测充电枪的插拔动作，并输出对应的插拔检测信号；
47.控制电路20，控制电路20分别与插拔检测装置10和消毒组件30电连接；
48.控制电路20，用于根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30启动，以对充电枪进行消毒作业。
49.在本实施例中，插拔检测装置10可以采用机械触发开关来实现，例如在充电枪消毒装置内设置有微动开关，当用户将充电枪插入充电桩的枪托时，充电枪自身会触碰到微动开关，从而使触发微动开关输出相应的检测信号，例如微动开关的第一端接地，第二端与被上拉电路上拉至电源端的电压，当充电枪插入时，触碰到微动开关，使微动开关保持被触发状态，两端导通，对外输出低电平信号，当充电枪拔出时，微动开关复原，两端断开，对外
输出高电平信号。此外，插拔检测装置10还可以采用传感器来实现，例如光电传感器等。在本实施例中，控制电路20可以采用主控制器来实现，例如mcu、 dsp(digital signal process，数字信号处理芯片)、fpga(field programmablegate array，可编程逻辑门阵列芯片)等，主控制器内部可以集成有adc检测模块、时钟模块、运算模块、存储模块等多个功能模块。主控制器在接收到插拔检测信号后，会根据插拔检测信号确认当前充电枪的插入/拔出状态，例如插拔检测信号为低电平时，控制消毒组件30开始工作，插拔检测信号为高电平时，控制消毒组件30停止工作。或者是接收到数字信号“0”时，控制消毒组件30停止工作，接收到数字信号“1”时，控制消毒组件30开始工作。在本实施例中，消毒组件30可以采用开关器件和紫外线灯来实现，开关器件的输入端与电源端连接，输出端与紫外线灯的电源端连接，受控端与控制电路 20电连接，在充电枪插入充电桩的枪托时，控制电路20可以根据插拔检测信号控制开关器件导通输入端与输出端之间的通路，从而启动消毒组件30。
50.此外，需要理解的是，在实际应用中，消毒组件30中的紫外线灯在工作的过程中，紫外线灯的工作电流若未在标准工作电流参数范围内(标准工作电流参数可以由紫外线灯的选型决定)，会降低消毒的效果或者是减少紫外线灯的实际使用寿命。所以，消毒组件30还可以包括恒流驱动芯片，其输入端与开关器件的输出端连接，其输出端与紫外线灯的电源端连接。研发人员可以按照恒流驱动芯片的规格书来设计其外部电路，以使恒流驱动芯片输出紫外线灯所需的恒定电流从而驱动紫外线灯工作，从而使紫外线灯的工作电流包还在标准工作电流参数范围内。
51.在另一实施例中，控制电路20还用于根据插拔检测信号，确定充电枪拔出充电桩的枪托时，控制消毒组件30停止工作。需要理解的是，在实际应用中，消毒组件30中的紫外线灯在工作时会产生较大的热量，较大的热量聚集在紫外线灯的周围会容易导致紫外线灯过温损坏，并且会降低紫外线灯的使用寿命。所以，在用户拔出充电枪时，可以停止消毒组件30工作，以保护消毒组件30中的紫外线灯，同时降低充电枪消毒装置的功耗。
52.此外，可以理解的是，若对充电枪完全进行消毒，并不需要长时间用紫外线灯对其照射紫外线，而且充电枪设备长时间照射紫外线容易降低实际使用寿命，所以控制电路20在根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，可以只控制消毒组件30启动一段预设时间，在保证了消毒效果的同时，也保证了充电枪设备的实际使用寿命，以及更进一步的保证了消毒组件30中紫外线灯的实际的工作寿命，降低了充电枪消毒装置的功耗。
53.本实用新型通过设置插拔检测装置10检测充电枪的插拔动作，并输出对应的插拔检测信号，以使控制电路20能够根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30启动，以对充电枪进行消毒作业。如此，便能够实现在每次用户使用完充电枪后并插回枪托后，都会自动对充电枪进行消毒作业，无需人工进行操作，从而保证了用户使用时的卫生性与安全性，消除了在当下流行病多发的趋势下用户对充电设备卫生的担忧，进而提高了用户使用的便利度。
54.在本实用新型一实施例中，插拔检测装置10包括：
55.光栅传感器，光栅传感器与控制电路20电连接，光栅传感器用于在充电枪插入或者拔出充电桩的枪托时，输出相应的光栅检测信号。
56.控制电路20，用于根据光栅检测信号确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30启动，以对充电枪进行消毒作业。
57.控制电路20，还用于根据光栅检测信号确定充电枪拔出充电桩的枪托时，控制消毒组件30停止工作。
58.在本实施例中，光栅传感器包括发射端和接收端，发射端与接收端可以设置于充电枪消毒装置的内侧。在实际应用中，当充电枪未插入充电桩的枪托时，光栅传感器的发射端发出的激光能够被接收端接收到，即在发射端和接收端之间形成光幕，此时接收端输出高电平信号至控制电路20，控制电路 20接收到光栅传感器接收到的高电平信号时，便确认当前充电枪未插入充电桩的枪托，则控制消毒组件30停止工作。当充电枪插入了充电桩的枪托时，充电枪自身会穿过发射端与接收端之间的光幕，则发射端输出的激光无法被接收端接收到，此时接收端会输出低电平信号。控制电路20在接收到光栅传感器输出的低电平信号时，确认当前充电枪已经插入了充电桩的枪托，便会控制消毒组件30开始工作。
59.通过采用光栅传感器作为插拔检测装置10，能够有效地提高插拔检测装置10检测的精确性，同时，光栅传感器的体积较小，触发较为灵敏，使用可靠性较高，适合在充电枪消毒装置上进行设置。
60.参考图2，在本实用新型一实施例中，充电枪消毒装置还包括：
61.人体感应装置40，人体感应装置40用于检测用户与充电桩之间的距离，并输出对应的人体感应信号。
62.控制电路20，还用于根据人体感应信号，确定用户靠近充电桩时，控制消毒组件30停止工作。
63.控制电路20，还用于根据人体感应信号，确定用户远离充电桩时，控制消毒组件30重新启动。
64.在本实施例中，人体感应装置40可以采用人体接近传感器来实现，例如红外感应传感器、人体活动监测器等接近传感器来实现。人体接近传感器可以根据一些人体特征例如热辐射等，在检测范围内检测到有人进入或离开时，输出相应的人体感应信号，以使控制电路20及时停止/启动消毒组件30的工作。其中，人体感应信号可以为模拟信号，比如有人进入检测范围时输出高电平信号，检测范围内没有人时输出低电平信号，也可以相反，以及人体感应信号也可以为数字信号，比如有人进入检测范围时输出信号“1”，没有人时输出信号“0”。此外，在本实施例中，人体感应装置40还可以选用图像传感器来实现，例如人脸识别装置。在用户靠近充电桩，准备取下充电枪时，人脸识别装置可以通过摄像头识别到用户的脸，并输出相应的人体感应信号至控制电路20，使控制电路20停止消毒组件30工作，同理当人脸识别装置无法在检测范围内有用户时，同样输出相应的人体感应信号至控制电路20，使控制电路20重新启动消毒组件30。
65.通过上述设置，能够实现在用户靠近并试图拔出充电枪进行操作前，提前停止消毒组件30工作，防止紫外线直接照射在用户手部皮肤上。此外，在充电枪被使用期间，并不需要对充电枪进行消毒，所以在充电时间内停止消毒组件30工作，可以有效地降低充电枪消毒装置的功耗，延长充电枪消毒装置的使用时间。
66.具体地，以人体感应装置40为红外感应传感器为例进行说明，人体感应装置40包括：
67.红外感应传感器，红外感应传感器与控制电路20电连接，红外感应传感器用于检测红外感应传感器的检测范围内的红外辐射，并输出相应的红外辐射信号。
68.控制电路20，用于根据红外辐射信号，在确定用户靠近充电桩时，控制消毒组件30停止工作。
69.控制电路20，还用于根据红外辐射信号，在确定用户远离充电桩时，控制消毒组件30重新启动。
70.其中，红外感应传感器可以根据其检测范围内的红外辐射的变化，输出相应的信号，例如在检测范围内检测到预设波长区间内的红外辐射信号时(预设波长区间可以参考人体正常辐射的红外线波长区间，优选900～1000nm)，即说明当前有人进入检测范围内，从而输出相应的人体感应信号，该人体感应信号可以为高电平有效或者低电平有效，也可以为数字信号，使控制电路 20及时停止消毒组件30工作。同理，当红外感应传感器在检测范围内未能检测到预设波长区间内的红外辐射信号时，即说明用户远离了充电桩，并未需要拔出充电枪，从而输出相应的人体感应信号，使控制电路20重新启动消毒组件30，继续对充电枪进行消毒。
71.通过采用红外感应传感器作为人体感应装置40，不仅仅能够实现识别当前是否有用户接近充电桩，并且器件成本较低，工作功耗较小，结构简单，适合在充电消毒装置上进行设置。
72.参考图3，在本实用新型一实施例中，充电枪消毒装置还包括：
73.计时器50，计时器50与控制电路20电连接。
74.控制电路20，还用于根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30开始工作且控制计时器50开始计时，并在计时器50达到预设消毒时间时，控制消毒组件30停止工作。
75.需要理解的是，在实际应用中，消毒组件30一般都是通过紫外线灯辐射波长在240-280nm，特别是253.7nm的紫外线到待消毒物件上，从而实现对待消毒物件的消毒杀菌工作。但是充电枪设备每次被用户使用的间隔时间较长，所以若长时间对充电枪设备照射紫外线容易降低其使用寿命，且对于充电枪的完全消毒也不需要长时间的紫外线照射。一般来说紫外线照射10分钟时间将就能够完全对充电枪表面进行消毒，并且较短时间的照射不会对使用寿命造成太大的影响。
76.为此，在本实施例中，计时器50可以选择外部计时器50来实现，例如采用晶振、定时ic等外部计时器50，以定时ic为例，研发人员可以根据定时ic 的选型，通过改变定时ic的外围电路，设置所需要的预设消毒时间，在实际应用中，控制电路20可以根据定时ic的规格书，输出对应的控制信号，控制信号可以为数字信号，从而控制定时ic开始计时、暂停计时、继续计时和重新计时。
77.当控制电路20根据插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30开始工作且控制定时ic开始计时，在定时ic在达到预设消毒时间时，例如预设消毒时间为10分钟，定时ic会向控制电路20回传时间达到信号，时间达到信号可以为模拟信号，例如高电平信号有效或者低电平信号有效，也可以为数字信号，以使控制电路20在接收到时间达到信号时，能够确认当前消毒组件30已经工作达到预设消毒时间，从而停止消毒组件30对充电枪进行消杀工作。待用户拔出了充电枪后，再次插入枪托时，重新启动消毒组件30工作，并且重新开始新的一轮如上述过程的计时。
78.此外，在本实施例中，计时器50还可直接集成在控制电路20的核心器件主控制器
的内部，主控制器的内部可以集成有计时模块，预设消毒时间可以由研发人员在研发期间进行预设，主控器在接收到插拔检测信号，确定充电枪插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30开始工作且开始计时，当主控制器在确认消毒组件30工作达到了预设消毒时间时，即消毒组件30已经对充电枪进行了预设消毒时间时长的消毒工作，主控制器便会停止消毒组件30工作。
79.通过上述设置，能够在保证对充电枪的表面进行完全消毒杀菌的同时，还能防止过长时间的紫外线照射对于充电枪的使用寿命造成影响。此外，通过上述设还能够降低了充电枪消毒装置工作时的功耗，延长了充电枪消毒装置工作的续航能力。
80.需要理解的是，在实际应用中，例如设置在地下车库的充电桩，当用户经过充电桩时，即经过人体感应装置40的检测范围时，由上述内容可知，人体感应装置40会输出相应的人体感应信号以使控制电路20确认用户靠近充电桩。但是有时候，用户只是单纯的经过人体感应装置40的检测范围，并不是需要去拔出充电枪，此时若在用户远离时，控制电路20重新启动消毒组件30 并且重新开始计时，那就会造成不必要的消毒时间过长，容易对充电设备的使用寿命造成影响，并且提高了充电枪消毒装置的功耗。
81.为此，在另一实施例中，控制电路20还用于在根据人体感应信号，确定用户靠近充电桩时，控制计时器50暂停计时。
82.控制电路20还用于在根据人体感应信号和插拔检测信号，确定用户远离充电桩且充电枪依然保持插入充电桩的枪托时，控制消毒组件30重新启动以及控制计时器50继续计时，直至计时器50达到预设消毒时间时，控制消毒组件30停止工作。
83.在本实施例中，由上述实施例内容可知，控制电路20可以控制外部计时器50开始计时、暂停计时、继续计时和重新计时以及主控制器也可以通过集成在内部的计时模块实现开始计时、暂停计时、继续计时和重新计时。在实际应用中，例如用户目前靠近了充电桩，则控制电路20根据人体感应信号确定用户靠近充电桩，并会控制计时器50暂停计时。此时，若用户是需要使用充电枪，则在用户使用结束重新插入时，控制电路20会如上述实施例中一样重新启动消毒组件30并且重新开始计时。若用户只是经过充电桩，很快便离开了，控制电路20便会重新启动消毒组件30，并且控制计时器50继续计时，直至计时器50达到预设消毒时间时，控制消毒组件30停止工作。比如预设消毒时间是10分钟，在消毒了2分钟后，有人靠近了充电桩，控制电路20暂停计时器50且控制消毒组件30暂停工作，若用户只是单纯经过了充电桩且并未拔出充电枪，控制电路20便会控制计时器50继续计时，并在8分钟后，即总的计时时间达到10分钟时，控制电路20停止消毒组件30工作。
84.通过上述设置，能够更进一步的有效地保证充电枪不会被消毒组件30长时间照射紫外线，延长了充电枪的实际寿命。
85.在本实用新型一实施例中，充电枪消毒装置还包括：
86.壳体，壳体内设置有容置腔，并与充电桩的枪托位置固定连接，以与充电桩的枪托形成配合空间。消毒组件30和插拔检测装置10设置于壳体的内壁上，人体感应装置40设置于壳体的外壁上。
87.电路板，控制电路20和计时器50设置于电路板上，电路板设置于容置腔内，电路板分别与消毒组件30、人体感应装置40和插拔检测装置10电连接。
88.供电电源，供电电源设置于容置腔内，供电电源分别与电路板、消毒组件30、人体
感应装置40和插拔检测装置10电连接。
89.在本实施例中，供电电源可以电池供电。充电桩的枪托位置周围可以打螺丝孔，壳体可以通过螺丝与充电桩固定连接，并安装于充电枪的枪托位置。还可以在充电桩的枪托位置两侧粘贴金属滑槽，使壳体的两侧卡入金属滑槽中以实现与充电桩固定连接，以便于维护人员进行维护和保养。同时，采用上述设置，还能够实现对于现有充电桩的直接改造，使现有充电桩具有对充电枪进行消毒杀菌的作用，从而降低充电桩的改造和升级的成本。
90.在本实施例中，壳体与枪托形成一个配合空间，充电枪插入枪托时，容置于壳体与枪托形成的配合空间中，并在用户离开时，壳体内壁的消毒组件 30发出的紫外线光能够完全照射在充电枪的表面，以为充电枪进行消毒。壳体的形状可以根据枪托形状和充电枪的样式进行设计，以使充电枪能够正常插入或者拔出充电桩的枪托。
91.同时，在实际应用中，由于充电枪在未使用时，始终被容置于壳体与枪托形成的配合空间中，所以充电枪自身不易遭受风吹、日晒、雨淋等自然因素的影响。因此，通过上述设置，能够有效地保护充电枪不受环境因素的影响，提高了充电枪的可靠性与安全性，延长了充电枪的实际使用寿命。
92.本实用新型还提出一种充电桩，该充电桩包括如上述任一项所述的充电枪消毒装置。
93.其中，控制电路20为充电桩的控制电路，供电电源为充电桩电源。
94.值得注意的是，因为本实用新型充电桩包含了上述充电枪消毒装置的全部实施例，因此本实用新型充电桩具有上述充电枪消毒装置的所有有益效果，此处不再赘述。
95.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。