一种充电单元以及移动电源充电设备论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种充电单元以及移动电源充电设备。其中充电单元包括两个或两个以上充电模组，各充电模组包括由壳体限定的移动电源容置腔，还包括锁定移动电源的夹紧臂。动力部件安装于壳体上且与控制PCB连接；动力部件分别控制两个或两个以上充电模组的夹紧臂的活动从而分别解锁对应充电模组内的移动电源。移动电源充电设备包括若干个重复的充电单元，供用户租借使用。本实用新型的充电单元和充电设备结构简单、成本更低，体积更小。

主设计要求

1.一种充电单元，包括壳体、动力部件、控制PCB；其特征在于：所述充电单元包括两个或两个以上充电模组，所述壳体包括充电模组的壳体；各充电模组包括由壳体限定的移动电源容置腔，还包括锁定移动电源的夹紧臂；所述动力部件安装于壳体上且与控制PCB连接；动力部件分别控制所述两个或两个以上充电模组的夹紧臂的活动，从而分别解锁对应充电模组内的移动电源。

设计方案

2.如权利要求1所述的充电单元，其特征在于：所述动力部件外置于所述两个或两个以上充电模组；所述壳体还包括动力部件容置腔，动力部件安装于所述动力部件容置腔内；所述动力部件容置腔位于两个或两个以上充电模组之间、上端或下端；动力容置腔内设置有动力部件固定座，固定座安装并限位所述动力部件。

3.如权利要求1所述的充电单元，其特征在于：所述充电单元采用单个动力部件分别带动各个充电模组夹紧臂解锁；所述单个动力部件包括单个动力元件，单个动力元件通过平移轴或转动轴带动夹紧臂活动而解锁移动电源。

4.如权利要求1所述的充电单元，其特征在于：所述夹紧臂活动地安装于壳体上，动力部件带动夹紧臂活动以解锁移动电源；夹紧臂的一端设置有卡扣，卡扣与移动电源卡紧配合而锁紧移动电源；移动电源容置腔用于收纳移动电源、供移动电源进出运动和\/或充电。

5.如权利要求4所述的充电单元，其特征在于：所述夹紧臂通过转轴可转动地安装于壳体上；动力部件推动夹紧臂转动预定的角度使卡扣脱离移动电源而解锁；所述移动电源相应位置开有卡扣孔，夹紧臂的卡扣扣进移动电源的卡扣孔内实现对移动电源的锁定。

6.如权利要求5所述的充电单元，其特征在于：动力部件推动夹紧臂的另一端使夹紧臂旋转预定的角度，夹紧臂的旋转运动使夹紧臂的卡扣从移动电源的卡扣孔内脱出；所述夹紧臂为直轴、曲轴或弯折为L形；夹紧臂的一端作为顶端并设置所述卡扣，另一端作为末端并弯折为推杆与动力部件相互作用。

7.如权利要求5所述的充电单元，其特征在于：充电模组的壳体上开设通孔；夹紧臂上的卡扣通过通孔伸入移动电源容置腔内而扣紧移动电源侧面的卡扣孔；夹紧臂的转轴设置于夹紧臂或壳体上，相应地，壳体或夹紧臂上设置与转轴配合的轴孔。

8.如权利要求7所述的充电单元，其特征在于：所述壳体包括设置于移动电源容置腔两侧至少一侧的导轨；导轨引导移动电源进出移动电源容置腔运动，所述通孔开设于导轨上供夹紧臂的卡扣伸入移动电源容置腔；壳体在移动电源容置腔的末端位置还设置充电端子和\/或到位开关通孔，充电端子和\/或到位开关分别通过对应通孔进入移动电源容置腔内。

9.如权利要求4所述的充电单元，其特征在于：动力部件平移或转动地推动充电模组的夹紧臂活动而解锁移动电源；动力部件包括平移轴和\/或转动轴，动力部件通过平移轴和\/或转动轴来推动夹紧臂活动；各充电模组的侧壁分别设置一个夹紧臂，或者各充电模组两侧壁分别设置一对相对的夹紧臂。

10.如权利要求9所述的充电单元，其特征在于：动力部件包括还电磁铁和\/或电机；电磁铁为双向电磁铁，电磁铁的铁芯左右伸缩运动的平移轴，向左或向右平移分别推动左右两侧充电模组的夹紧臂活动；电机的转动轴连接或设置为转动摆杆，电机驱动转动摆杆转动以分别推动各充电模组的夹紧臂活动。

11.如权利要求10所述的充电单元，其特征在于：通过电磁铁的铁芯向左或向右平移运动，或者通过电机的正反向转动而驱动转动摆杆向左或向右摆动，从而分别推动左右两侧充电模组的一个夹紧臂末端或一对相对的夹紧臂的末端以使夹紧臂转动预定的角度而解锁移动电源；双向电磁铁安装方向为横置安装，铁芯与移动电源进出方向垂直；所述转动摆杆为摇摆臂，包括转动轴以及转动轴末端设置的推臂，由推臂与夹紧臂推动配合。

12.如权利要求1~11中任一项所述的充电单元，其特征在于：所述充电模组还包括弹性部件，夹紧臂借助弹性部件的弹力作用而复位；动力部件带动夹紧臂活动而解锁移动电源时拉伸或压缩弹性部件；所述弹性部件连接于夹紧臂与壳体之间。

13.如权利要求12所述的充电单元，其特征在于：所述弹性部件包括弹簧、弹片或弹性体中的一种或几种；所述弹性部件为扭簧时，扭簧安装于夹紧臂的转轴上，夹紧臂在扭簧作用下扣紧移动电源；所述弹性部件为拉簧或推簧时，夹紧臂和壳体上分别设置有卡紧部，弹性部件两端分别由卡紧部连接固定于夹紧臂和壳体；各充电模组还包括充电顶针、到位传感器中的一种或两种功能件，充电顶针和\/或到位传感器集成于控制PCB上或者使用独立的功能PCB，由控制PCB控制所述功能件。

14.一种移动电源充电设备，包括机身，机身内设置有控制中心；其特征在于：所述充电设备还包括若干个如权利要求1~13中任一项所述的充电单元，充电单元设置于所述机身；所述控制中心分别与各充电单元的控制PCB连接。

15.如权利要求14所述的充电设备，其特征在于：所述充电设备为一种移动电源租赁设备，所述充电设备还包括通信模块以及用户指令输入模块；控制PCB接收充电设备的控制中心发送的指令，根据指令控制充电模组各部件的工作，使充电模组完成移动电源借还、充电、通信功能中的一种或多种。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及移动电源充电设备领域，尤其是一种充电单元以及移动电源充电设备。

背景技术

目前市面上有众多的移动电源自助租赁设备，设备的核心部件均为充电模组。充电模组是移动电源自助租赁设备容纳空置移动电源的部件。移动电源在充电模组内完成充电和信息通讯等。目前充电模组常见的有使用吸纳式充电模组和卡扣式充电模组两种。现有卡扣式充电模组通常使用电磁铁作为动力部件，由于该种结构需要电磁铁拥有较大的推动力，因此该电磁铁的尺寸较大，成本也比较高。目前比较常见的电磁铁配备模式是每个充电模组配备一个电磁铁。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种充电单元，解决现有充电模组尺寸大、成本高的问题。

本实用新型所要解决的另一技术问题是：提供一种移动电源充电设备，解决现有移动电源租赁设备结构较复杂、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种充电单元，包括壳体、动力部件、控制PCB；所述充电单元包括两个或两个以上充电模组，所述壳体包括充电模组的壳体；各充电模组包括由壳体限定的移动电源容置腔，还包括锁定移动电源的夹紧臂；所述动力部件安装于壳体上且与控制PCB连接；动力部件分别控制所述两个或两个以上充电模组的夹紧臂的活动，从而分别解锁对应充电模组内的移动电源。

较佳地，所述动力部件外置于所述两个或两个以上充电模组；所述壳体还包括动力部件容置腔，动力部件安装于所述动力部件容置腔内；所述动力部件容置腔位于两个或两个以上充电模组之间、上端或下端；动力容置腔内设置有动力部件固定座，固定座安装并限位所述动力部件。

较佳地，所述充电单元采用单个动力部件分别带动各个充电模组夹紧臂解锁；所述单个动力部件包括单个动力元件，单个动力元件通过平移轴或转动轴带动夹紧臂活动而解锁移动电源。

作为一些实施例，所述夹紧臂活动地安装于壳体上，动力部件带动夹紧臂活动以解锁移动电源；夹紧臂的一端设置有卡扣，卡扣与移动电源卡紧配合而锁紧移动电源；移动电源容置腔用于收纳移动电源、供移动电源进出运动和\/或充电。

作为一些实施例，所述夹紧臂通过转轴可转动地安装于壳体上；动力部件推动夹紧臂转动预定的角度使卡扣脱离移动电源而解锁；所述移动电源相应位置开有卡扣孔，夹紧臂的卡扣扣进移动电源的卡扣孔内实现对移动电源的锁定。

作为一些实施例，动力部件推动夹紧臂的另一端使夹紧臂旋转预定的角度，夹紧臂的旋转运动使夹紧臂的卡扣从移动电源的卡扣孔内脱出；所述夹紧臂为直轴、曲轴或弯折为L形；夹紧臂的一端作为顶端并设置所述卡扣，另一端作为末端并弯折为推杆与动力部件相互作用。

作为一些实施例，充电模组的壳体上开设通孔；夹紧臂上的卡扣通过通孔伸入移动电源容置腔内而扣紧移动电源侧面的卡扣孔；夹紧臂的转轴设置于夹紧臂或壳体上，相应地，壳体或夹紧臂上设置与转轴配合的轴孔。

作为一些实施例，所述壳体包括设置于移动电源容置腔两侧至少一侧的导轨；导轨引导移动电源进出移动电源容置腔运动，所述通孔开设于导轨上供夹紧臂的卡扣伸入移动电源容置腔；壳体在移动电源容置腔的末端位置还设置充电端子和\/或到位开关通孔，充电端子和\/或到位开关分别通过对应通孔进入移动电源容置腔内。

作为一些实施例，动力部件平移或转动地推动充电模组的夹紧臂活动而解锁移动电源；动力部件包括平移轴和\/或转动轴，动力部件通过平移轴和\/或转动轴来推动夹紧臂活动；各充电模组的侧壁分别设置一个夹紧臂，或者各充电模组两侧壁分别设置一对相对的夹紧臂。

作为一些实施例，动力部件包括还电磁铁和\/或电机；电磁铁为双向电磁铁，电磁铁的铁芯左右伸缩运动的平移轴，向左或向右平移分别推动左右两侧充电模组的夹紧臂活动；电机的转动轴连接或设置为转动摆杆，电机驱动转动摆杆转动以分别推动各充电模组的夹紧臂活动。

作为一些实施例，通过电磁铁的铁芯向左或向右平移运动，或者通过电机的正反向转动而驱动转动摆杆向左或向右摆动，从而分别推动左右两侧充电模组的一个夹紧臂末端或一对相对的夹紧臂的末端以使夹紧臂转动预定的角度而解锁移动电源；双向电磁铁安装方向为横置安装，铁芯与移动电源进出方向垂直；所述转动摆杆为摇摆臂，包括转动轴以及转动轴末端设置的推臂，由推臂与夹紧臂推动配合。

较佳地，所述充电模组还包括弹性部件，夹紧臂借助弹性部件的弹力作用而复位；动力部件带动夹紧臂活动而解锁移动电源时拉伸或压缩弹性部件；所述弹性部件连接于夹紧臂与壳体之间。

作为一些实施例，所述弹性部件包括弹簧、弹片或弹性体中的一种或几种；所述弹性部件为扭簧时，扭簧安装于夹紧臂的转轴上，夹紧臂在扭簧作用下扣紧移动电源；所述弹性部件为拉簧或推簧时，夹紧臂和壳体上分别设置有卡紧部，弹性部件两端分别由卡紧部连接固定于夹紧臂和壳体。各充电模组还包括充电顶针、到位传感器中的一种或两种功能件，充电顶针和\/或到位传感器集成于控制PCB上或者使用独立的功能PCB，由控制PCB控制所述功能件。

本实用新型还提供一种移动电源充电设备，包括机身，机身内设置有控制中心；所述充电设备还包括若干个如上所述的充电单元，充电单元设置于所述机身；所述控制中心分别与各充电单元的控制PCB连接。

所述充电设备为一种移动电源租赁设备，所述充电设备还包括通信模块以及用户指令输入模块；控制PCB接收充电设备的控制中心发送的指令，根据指令控制充电模组各部件的工作，使充电模组完成移动电源借还、充电、通信功能中的一种或多种。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的充电单元中设置两个或两个以上充电模组，动力部件分别控制两个或两个以上充电模组解锁，结构更为简单合理，制造成本大大降低。

较佳地，采用将两个或两个以上充电模组的动力部件外置且集中布置的结构，使充电装置的结构简化，易于更换维修电子元件或者便于将电子元件密封保护。

较佳地，本实用新型的充电单元利用单个动力部件分别控制两个模组卡扣开合，使动力部件的数量减少一半，结构更为简单合理，制造成本大大降低。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的卡扣式充电单元的爆炸图。

图2是本实用新型第一实施例的卡扣式充电单元在扣锁状态下的立体图。

图3是本实用新型第一实施例的卡扣式充电单元在解锁状态下的立体图。

图4是本实用新型第二实施例的卡扣式充电单元的爆炸图。

图5是本实用新型第二实施例的卡扣式充电单元在扣锁状态下的立体图。

图6是本实用新型第二实施例的卡扣式充电单元在解锁状态下的立体图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型的实施例涉及一种充电单元，包括壳体、动力部件、控制PCB，还包括两个或两个以上充电模组。其中，壳体包括充电模组的壳体以及安装动力部件的壳体。各个充电模组包括由壳体限定的移动电源容置腔，还包括锁定移动电源的夹紧臂。动力部件安装于壳体上且与控制PCB连接；动力部件分别控制所述两个或两个以上充电模组的夹紧臂的活动，从而分别解锁对应充电模组内的移动电源。

作为一种较佳实施例，充电单元的所有动力部件集中外置于两个或两个以上充电模组的壳体外部。充电单元的壳体还包括动力部件容置腔，动力部件安装于动力部件容置腔内。动力部件容置腔可设置于两个或两个以上充电模组之间、上端或下端。动力容置腔内设置有动力部件固定座，固定座安装并限位所述动力部件。

作为另一种较佳实施例，充电单元中仅采用单个动力部件分别带动各个充电模组夹紧臂活动而解锁。单个动力部件包括单个动力元件，单个动力元件通过平移轴或转动轴来带动夹紧臂活动而解锁移动电源。

夹紧臂活动地安装于壳体上，动力部件带动夹紧臂活动以解锁移动电源；夹紧臂的一端即顶端设置有卡扣，卡扣与移动电源卡紧配合而锁紧移动电源；移动电源容置腔用于收纳移动电源、供移动电源进出运动和\/或充电。

请参照图1-6所示，下述以包括两个充电模组的充电单元1000为例进行具体描述，包括壳体1、两个充电模组100、动力部件200以及控制PCB 500。较佳地，两个充电模组100共用一个动力部件200，即充电单元1000利用单个动力部件200分别控制两个模组100的卡扣开合。动力部件200与控制PCB 500连接，由控制PCB 500控制其工作。控制PCB 500可以设置为一个PCB板，也可以分别设置两个PCB板。

实际应用中，充电单元1000用作移动电源充电设备的一个重复单元，用于容纳移动电源且供移动电源充电。充电设备上设置多个充电单元1000，其内设置控制中心，控制中心可以为计算机中心或总控PCB板或具体为芯片。控制中心控制各个充电单元1000工作，与各控制PCB 500连接。

控制PCB 500是充电模组100的控制中心，控制PCB 500与充电设备的控制中心连接，接收控制中心发送的指令，根据指令控制充电模组各部件的工作，使充电模组完成移动电源9借还、充电、通信等各种功能。根据控制PCB 500安装位置，控制PCB 500上可集成充电顶针、到位传感器等功能件，由控制PCB 500完成控制、感应、充电等动作。或者控制PCB 500与充电顶针、到位开关相分离，控制PCB 500只负责控制功能，充电顶针和到位开关均使用独立的PCB，则充电顶针PCB、到位开关PCB与控制PCB 500分别电连接，由控制PCB 500接收和控制这些功能PCB。控制PCB 500可安装于充电模组100的内部末端，或者充电模组100的末端外侧，或充电模组壳体内部或外侧任意适当位置。

充电模组100主要包括充电模组的壳体以及安装于壳体1的夹紧臂3、弹力部件4等关键组件。

壳体1包括充电模组的壳体，是充电模组100的主体结构件，其他部件基本都被安装于充电模组的壳体的相应位置上。充电模组由壳体1限定移动电源容置腔10，移动电源9在非租借状态时，将在容置腔10内完成充电。充电模组的壳体上设置通孔11，夹紧臂3上的卡扣通过通孔11能够伸入进容置腔10内，可扣紧移动电源9侧面的卡扣孔90。壳体1在移动电源容置腔10的末端位置设置充电顶针与到位开关通孔12，充电顶针与到位开关能够分别通过通孔12进入移动电源容置腔10内。较佳地，壳体1还包括在移动电源容置腔10的左右两侧壁设置或由侧壁直接形成导轨15，导轨15引导移动电源进出容置腔10的运动。导轨15沿移动电源进出方向设置于容置腔10两侧，内侧形成滑槽，移动电源侧面容纳于滑槽内并沿滑槽进出运动。此时，通孔11为设置于导轨15上的过孔。导轨15固定于壳体1底部、移动电源容置腔10的两侧，可由螺钉、螺杆、销轴或其它紧固件固定，也可以是壳体1一体成形结构。

在一些实施例中，两充电模组100的壳体连接在一起形成一体结构的壳体1，可以是拼接也可以是整体不可分结构。两充电模组的壳体连接成的一体结构的壳体1上，在两充电模组之间或者其上端或下端，还包括动力部件容置腔2，动力部件200安装于容置腔2内。动力部件容置腔2较佳地为壳体1一体结构的一部分，包括整体不可分结构或者拼接形成的一体结构。动力部件容置腔2位于充电模组100外部，可以设置于两充电模组之间、上端或下端。

夹紧臂3是充电模组实现对移动电源9扣紧的主要功能部件。夹紧臂3的顶端设有卡扣30，末端与动力部件200相互作用。移动电源9的侧面相应位置开有卡扣孔90。当移动电源9进入到充电模组相应位置时，夹紧臂3的卡扣30能够扣进移动电源9的卡扣孔90内，实现对移动电源9的扣紧。夹紧臂3通过转轴33转动地安装于壳体上，具体地，夹紧臂3或壳体1上设置有转轴33，相应地，壳体1或夹紧臂3上设置与转轴33转动配合的轴孔，且夹紧臂3能绕该转轴33作一定角度的转动。转轴孔与转轴33可互换位置地设置。夹紧臂3的数量可以是一根也可以是对设的两根，数量根据实际需要而定，只要能够实现对移动电源9的扣紧即可。夹紧臂3上任意适当的位置设置所述转轴33（或轴孔），适合与动力部件200配合推动其顶端卡扣30进出移动电源容置腔10内与移动电源上的卡扣孔90相互作用。夹紧臂3可以为直轴结构，也可为曲轴或弯折结构。图1-3所示的第一实施例中，夹紧臂3安装于两充电模组相对的侧壁，为直轴，两端部反向弯折，两端之间设置转轴33。其中顶端弯折成设有勾部形成卡扣30，穿过通孔11，相对的另一端即末端反向弯折形成推杆31与动力部件200配合，由动力部件200推动，带动夹紧臂3绕转轴33转动，使卡扣30退出移动电源的卡扣孔90。图4-6所示的第二实施例中，夹紧臂3为L形，分别安装于充电模组的左右两侧，转轴33设置于L形夹紧臂的转折位置。

弹力部件4的主要作用是用于当动力部件200所提供的作用力在夹紧臂3上的外力消失时，保证夹紧臂3能复位到初始状态的结构件。弹力部件4通常可以用弹簧包括拉簧、推簧、扭簧等，也可以是弹片、弹性体或者是其他形式的弹性结构实现，可根据实际情况选择。在一些实施例中，夹紧臂3在弹性部件4的作用下，使卡扣30与移动电源的边沿可弹性抵接配合直到卡入移动电源的卡扣孔90并扣紧，锁定状态时，弹性部件4处于压缩或拉伸的较小形变量，当动力部件200施加作用力拉动夹紧臂3脱离移动电源的卡扣孔90而解锁时，弹性部件4处于压缩或拉伸的较大形变量。当动力部件200的作用力取消后，弹性部件4的弹力作用下复位。

动力部件200是充电模组内控制夹紧臂3运动的主要部件。动力部件200可以是电磁铁组件，也可以是电机组件，或者其他动力元件配合传动机构带动夹紧臂3进行解锁运动。动力部件200与控制PCB 500电连接，在控制PCB 500的控制下实现不同状态的运动。动力部件200根据不同的运动状态，能分别控制左右两个充电模组的夹紧臂3的运动。在一些实施例中，动力部件为电磁铁组件时，较佳地采用双向电磁铁，即电磁铁的铁芯能分别向左右两个方向做伸缩运动。双向电磁铁安装方向为横置安装，铁芯与移动电源进出方向垂直。电磁铁作为运动部件的具体例子为电磁阀。在其他实施例中，动力部件200为电机组件，电机的转动轴连接一根转动摆杆，例如摇摆臂。转动摆杆可以是一个独立的部件，安装固定于电机的转动轴上，或者该转动摆杆与电机轴连成一体，为电机的一部分。只要能够达到转动摆杆随电机的转动轴的正反向转动实现摆杆的左右摆动从而分别推动左右两充电模组100的夹紧臂3进行解锁运动，摆杆与电机的转动轴的连接方式并不需严格限定。

动力部件200安装于两个充电模组100之间。在一些实施例中，壳体1的左右两侧配置充电模组100，壳体1在两充电模组之间间隔的一段空间形成动力部件容置腔2，动力部件200安装于容置腔2内。在其他实施例中，壳体1上配置并排的两个充电模组100，两充电模组壳体的上端或下端延伸一段空间形成动力部件容置腔2，动力部件200安装于容置腔2内。一体结构的壳体1可以是整体不可分结构，包括两充电模组的壳体部分以及根据需要设置的动力部件容置腔2，或者一体结构的壳体包括两充电模组的壳体部分以及动力部件容置腔2组装连接形成的一体结构。动力部件200通过传动机构分别带动转动臂解锁两充电模组内的移动电源，传动机构包括但不限于平移轴或转动轴。

图1-3所示的第一实施例的卡扣式充电单元1000，包括壳体1以及安装在壳体1上的双向电磁阀（作为动力部件200）、夹紧臂3、弹簧（作为弹性部件4）以及控制PCB 500；壳体1的左右两侧配置为两个充电模组100，两个充电模组100中间安装动力部件200。动力部件200为双向电磁阀，包括电磁铁210及可左右双向伸缩运动的铁芯20，电磁铁的铁芯20可左右伸缩运动从而分别解锁两充电模组内的移动电源9。双向电磁阀的安装方向为横置安装，铁芯20与移动电源9进出方向垂直。在用户还没有租借移动电源之前，移动电源9将被放置于充电模组100内，双向电磁阀200处于非工作状态，电磁阀的铁芯20处于中位（置中）状态。两充电模组100分别位于动力部件200的左右两侧。两充电模组中间隔开一段间隔形成动力部件容置腔2，容置腔2对应的壳体底部上设置有固定座21，固定座21用于安装动力部件200并限位。具体地，固定座21包括设置于容置腔2底部的若干凸起的挡边，挡边围成动力部件容置空间22，挡边在铁芯20对应的位置形成开槽23。挡边的布置与动力部件（电磁铁210）外形及尺寸相适配，使动力部件（电磁铁210）放置于固定座的容置空间22内，动力部件的外部由固定座21的挡边限位而固定，铁芯20自容置空间22内左或伸缩地穿过开槽23与夹紧臂的一端相互作用。壳体1在容置腔2内还设置有用于卡紧弹力部件4的卡紧部24，弹性部件4一端连接于壳体1设置的卡紧部24固定，另一端连接于夹紧臂3。本实施例中，弹性部件4采用拉簧，夹紧臂3上例如靠近卡扣30的一端设置卡紧部34，拉簧两端分别由夹紧臂的卡紧部34和壳体1上的卡紧部24固定。具体例子中，卡紧部34和24为卡孔，拉簧两端勾紧在卡孔内而固定，卡紧部也可为其它结构例如夹持或压紧结构。本实施例中，固定座21的下侧边沿向下延伸地设置固定杆25，壳体1上设置的两个卡紧部24分别设置于固定杆25的两侧，例如卡紧部24是由固定杆25两侧一体形成的凸耳，凸耳上设置卡孔，分别用于固定两充电模组100的弹性部件4的一端。固定座21及固定杆25可以是壳体1上整体不可分结构，也可以是由紧固件（例如螺钉、销钉、卡扣等）或焊接的方式固定于壳体1上容置腔2的底部。这种结构设置使固定座21以及弹性部件卡紧部的结构更稳固，从而使动力部件200以及弹性部件4安装更牢固。夹紧臂3为直轴结构，沿充电模组侧壁的导轨15设置，通过转轴33转动地安装于壳体1上，两充电模组100相对的侧壁上各设置一个夹紧臂3，安装于侧壁导轨15的外侧，其顶端的卡扣30穿过壳体1上设置的通孔即导轨15上设置的通孔11，伸入移动电源容置腔10，夹紧臂3顶端相对的末端垂直弯折成横向推杆31与铁芯20相对地设置且与移动电源进出方向垂直，铁芯20向左或向右伸出时可推动推杆，从而推动夹紧臂3转动。

第一实施例的充电单元1000的工作原理为：参照图2，在用户还没有租借移动电源之前，移动电源9将被放置于充电模组100内。此时，双向电磁阀200处于非工作状态，电磁阀的铁芯20处于中位状态。左右两个充电模组的夹紧臂3在弹簧（弹性部件4）的作用力下处于扣紧状态，此时，夹紧臂顶端的卡扣30插进了移动电源9的卡扣孔90内，移动电源9处于被扣紧状态。参照图3，当用户需要租借移动电源的时候，由充电设备向充电模组100发送租借指令，当需要解锁的是左边的移动电源9，则由控制PCB 500控制双向电磁阀（动力部件200）工作，使电磁阀的铁芯20向左平移运动。铁芯20将接触夹紧臂3的末端位置即推杆31，并使夹紧臂3绕转轴3旋转一定的角度。夹紧臂的旋转运动将使夹紧臂的卡扣30从移动电源的卡扣孔90内脱出，并使弹簧4处于压缩状态。此时移动电源处于解锁状态，等待用户将移动电源取走。用户取走移动电源后，电磁阀将停止工作，铁芯20恢复置中状态，夹紧臂3在弹簧4的作用力下也恢复图2的状态。当需要租借的移动电源是右边的移动电源，则双向电磁阀的铁芯20向右顶出即向右平移运动，工作原理与左边的充电模组相同。

参照图4-6所示的第二实施例的卡扣式充电单元1000，包括壳体1、电机220（作为动力部件200）、摇摆臂6（即转动摆杆）、夹紧臂3、扭簧（作为弹性部件4）以及控制PCB 500。壳体1上配置左右并排的两个充电模组100以及两充电模组上端的动力部件容置腔2。充电模组下端对应为开口，供移动电源出入充电模组。电机、摇摆臂6、控制PCB 500安装于壳体1上的容置腔2内。摇摆臂6安装于电机转动轴上，可转动地分别解锁两个充电模组100中的移动电源9。动力部件200包括电机220和摇摆臂6。摇摆臂6一端连接于电机的转动轴221，另一端为自由端且形成垂直推臂60，由电机带动旋转至与左侧或右侧的充电模组的夹紧臂3从而带动夹紧臂3运动解锁。摇摆臂6包括转动轴61以及末端向两侧延伸的推臂60，本实施例中摇摆臂6整体为T形。动力部件200及摇摆臂6安装于两充电模组100之间位于上端顶部。控制PCB 500 设置为两个单独PCB，分别控制两充电模组，当然也可设置为同一PCB，且可安装于壳体１上任意合适位置。

夹紧臂3为L形，转轴33位于转折处，安装于充电模组上端例如设置于顶角处。每一充电模组100可设置一个或多个夹紧臂3，夹紧臂一端形成卡扣30例如勾部，另一端末端作为推杆31与动力部件200相互作用。本实施例中，每一充电模组设置一对夹紧臂3，自移动电源的左右两侧锁定移动电源。一对夹紧臂3末端的推杆31相对地位于充电模组顶部（或上端），二者末端之间可接触或有间隙，摇摆臂6由电机转动，向或或向右摆动，其末端的推臂60同时与一对夹紧臂的末端相互作用而推动一对夹紧臂3转动解锁对应的移动电源。本实施例中，安装和限位动力部件200的固定座21为开设于壳体1上的安装孔结构。

本实施例中，弹性部件4采用扭簧，安装于夹紧臂的转轴33，扭簧的扭矩使夹紧臂3扣紧移动电源，同时在解锁后带动夹紧臂复位。

本实施例的充电单元1000的工作原理为：如图5所示，在用户还没有租借移动电源之前，移动电源9将被放置于充电模组100内。此时，摇摆臂6安装于电机转动轴221上，电机220使摇摆臂6处于中位状态。左右两个充电模组均含有左右两根夹紧臂3，且夹紧臂3在扭簧的作用力下处于扣紧状态。此时，夹紧臂顶端的卡扣30插进了移动电源的卡扣孔90内，移动电源9处于被扣紧状态。如图6，当用户需要租借移动电源的时候，由充电设备向充电模组100发送租借指令，当需要解锁左边的移动电源时，则由控制PCB控制电机220转动，电机的转动轴221带动摇摆臂6转向左边。摇摆臂6的一端触碰并推动夹紧臂3的末端位置，并使夹紧臂3绕转轴3旋转一定的角度。夹紧臂3的旋转运动将使夹紧臂的卡扣30从移动电源的卡扣孔90内脱出，并使扭簧处于压缩状态。此时移动电源9处于解锁状态，等待用户将移动电源取走。用户取走移动电源后，电机220将反向转动，使摇摆臂重新处于中位状态。夹紧臂3在扭簧的作用力下也恢复图5的状态。当需要租借右边的移动电源时，则电机220反向转动，使摇摆臂6摆向右边，工作原理与左边的充电模组相同。

可以理解，摇摆臂6可以是独立于电机220的可分拆部件，也可是将电机的转动轴221做成摇摆臂，使摇摆臂与电机成为一体。摇摆臂末端设置合适的推臂60。

在其他替换实施例中，卡扣式充电单元1000也可将动动部件200数量设置为两个且集中布置于两充电模组100的外部，即动力部件200外置于充电模组100且集中布置于容置腔2内，从而简化充电单元1000的结构，易于更换或维修电子元件，便于更换或维修损坏的磁铁或电机。另外，也可将外置的电子元件（例如磁铁或电机）进行密封，以利于保护电子元件。

卡扣式充电单元1000中的两充电模组也可根据充电设备的结构而按头对头的方式或其他方式布置，不限于上述实施例中左右排列。

在其他实施例中，卡扣式充电单元1000中也可配置多个充电模组100，共用动力部件200进行解锁，或者将各动力部件200集中外置于各充电模组的壳体上。例如改进上述第一实施例中，壳体1上配置四个充电模组100，四个充电模组的中间形成容置腔2，设置两个电磁阀，可通过电磁铁210以及铁芯20向四个充电模组的夹紧臂3施加作用力而解锁。再例如改进上述第二实施例，多个充电模组100可按动力部件200的摇摆臂6转动轨迹布置，使摇摆臂6在电机带动下旋转一定角度分别推动各充电模组的夹紧臂3而解锁各充电模组100。摇摆臂6末端的推杆61可设置多个。

本实用新型还提供一种充电设备，包括多个充电模组100，多个充电模组两两之间形成本实用新型上述实施例的卡扣式充电单元1000，或者充电设备包括若干个上述实施例的充电单元1000。充电设备包括机身，机身内设置控制中心，控制中心与各个卡扣式充电单元1000的控制PCB 连接，发送和接收指令，控制各控制PCB 500的工作。各充电单元1000内的控制PCB 500接收充电设备的控制中心发送的指令，根据指令控制充电模组100各部件的工作，使充电模组100完成移动电源借还、充电、通信功能中的一种或多种。充电设备还包括通信模块、用户指令输入模块等。充电设备的具体实例为移动电源自助租赁设备。以上述实施例的充电单元1000组件的充电设备结构简单，体积可更小，成本更低。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。同理，“一个”、“两个”或类似数量的描述，并不限定为仅为“一个”或“两个”，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。

设计图

一种充电单元以及移动电源充电设备论文和设计

一种充电单元以及移动电源充电设备论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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