1、鄭州工業(yè)應用技術學院題 目：新能源汽車充電裝置的創(chuàng)新設計課程名稱：專題設計學生姓名： 王俊靈 學號： 01專 業(yè)：工業(yè)設計院 （系）：機電工程學院目錄新型能源家用汽車充電裝置的創(chuàng)新設計 1 一 產品背景 1 二 項目綜述 1設計輸入 1 前期調研 2 使用人群分析 3 同類產品分析 4 同類產品優(yōu)劣勢分析 7 三 設計定位 8 目標人群 8 功能定位 9 造型定位 9 市場定位 95W2H 產品定位 9 四 設計流程 10 設計創(chuàng)意 10 設計構思 10 概念草圖 10 方案優(yōu)化與篩選 10最終確定方案 11配色方案 17 色彩分析 17 產品人機分析 18設計說明 18五 產品實現階段 19

2、 產品加工工藝 19CMF 工藝說明 19六 設計總結 20附錄：設計排版 A4 2草圖原稿 A3 8新型能源家用汽車充電裝置的創(chuàng)新設計產品背景隨著環(huán)保呼吁和人們低碳意識的逐步增強， 面對石油資源的枯竭和全球能源結構 的戰(zhàn)略轉型 ,越來越多的家庭選擇新型能源作為日常出行工具的以驅動原動力， 其中電動汽車為代表的新能源汽車將逐步取代傳統(tǒng)的燃油車成為轎乘用車市場 上的主流。電動汽車作為新能源車的代表在其中占據著較大的比例 ,做好電動汽 車充電站的建設將會對電動汽車市場的快速發(fā)展提供強大的助推力。電動汽車充電樁是電動汽車充能的重要設備 ,目前國內市場企業(yè)對新型能源汽車 充電樁研究開發(fā)日益熱化， 隨著

3、電動汽車面對大眾家庭的普及， 應當積極開展對 于電動汽車充電樁的開發(fā)設計以便提高電動汽車充電樁的智能化水平， 遵循綠色 環(huán)保出行理念的同時滿足大眾市場需要的 ,新型能源充電樁的有效改良和深入設 計提高電動汽車的使用壽命，加快實現可持續(xù)綠色出行的 新時代目標。項目綜述設計輸入充電樁其功能類似于加油站里面的加油器， 可以固定在地面或墻壁， 安裝于公共 建筑例如：商場停車廳、 公共停車場和居民小區(qū)停車場或充電站內， 可以根據不 同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。充電樁的輸入端與交流電網直接連 接，輸出端都裝有充電插頭用于為電動汽車充電。 但目前國內新能源電動充電樁 的開發(fā)技術尚未成熟和穩(wěn)定， 目

4、前階段充電樁一般僅能提供常規(guī)充電和快速充電 兩種充電方式，使用特定的充電卡在充電樁提供的人機交互操作界面上刷卡使 用，進行相應的充電方式、充電時間、費用數據打印等操作，充電樁顯示屏能顯 示充電量、 費用、充電時間等數據， 智能物聯(lián)網的移動終端操作便民系統(tǒng)開發(fā)的 各種細節(jié)問題有待深化和研究， 目前成功案例的新能源汽車充電樁還局限于公共 領域，或者大型內部集團企業(yè)運行， 沒有實現真正的家居便民普及， 國內僅有北 京，深圳， 上海為主要研究陣地其巨大的市場潛力可見一斑。 因此在整個設計開 發(fā)進行之前，應明確現有產品的系列優(yōu)劣勢， 詳細剖析整合其各部分結構， 功能， 系統(tǒng)操作的各部分特點， 進行準確的

5、設計定位， 確定設計目標為整個設計的重要 前提。前期調研 調研方式 ：網絡調研 調研內容： 對深圳博拉圖汽車充電槍技術服務商公司， 巴斯巴高新技術企業(yè)新能 源產品設計研究區(qū)域進行相關產品研發(fā)問題的網絡調研，及其相關資料網站查 詢。調研目的： 通過其企業(yè)提供電動汽車充電槍開發(fā)從前期技術研發(fā)、 技術授權、產品外觀設計、 產品結構設計到后期樣機制作、 模具開發(fā)、 批量生產等整機技術服務的相關調研 初步達到認識目標產品的研發(fā)流程和明確各個子部件的使用方法。市場競爭環(huán)境分析： 目前國內充電樁市場主打集團內部和公共汽車新能源使用在 立柱式和壁掛式之間， 市場主打品牌主要有特斯拉、 許繼、普天、南瑞、奧特迅

6、、 坦泰、萬馬新能源、依威、巴斯巴等市場推廣層面主要有：特斯拉公司目前在全 球有 1,359 座超級充電站， 11,234 個超級充電樁其主要推廣立柱式特斯拉專用充 電樁為其特斯拉用戶免費充電、 博拉圖公司專注于汽車新能源充電裝備主打產品 主要有新能源國標直流、國標交流、歐標和美標四種充電槍類型分別為 AC-250-EV16/EV32/AC-440-EV16/EV32/EV6買3,點在于適合多種壓型使用易充防 護等級優(yōu)越，巴斯巴主要推出 16A/32A 交流壁掛式和 63A 交流立柱式，其買點 主要在于刷卡易用，待機功耗低。品牌產品系列產品 數量產品特點巴斯巴充電槍一充5防護保護 IP2 等級

7、，輕巧方便多充1便攜手提可固定位置，異常自檢充電自恢復充電樁壁掛式2樁體占地面積小，充電綜合成本較低立柱式2鈑金殼體，防腐粉防護，多種安全防護功能充電盒1塑膠殼體，產品輕巧，美觀大氣，LED顯示，方便移動博拉圖充電樁落地式4整體鈑金材質、局部塑膠裝飾，表面噴亞 光漆、塑膠原色注塑，一次打樣，融合時 尚元素便攜式1雙輪設計、產品給汽車充電時更加穩(wěn)定，不易滑動、操作區(qū)與整體造型協(xié)調立柱式3合理布置功能區(qū)域，簡約時尚、穩(wěn)重硬朗 的感覺；整體外觀簡潔明快，凸顯了牢固 耐用，品質優(yōu)越壁掛式2仿生形態(tài)元素融合外觀、鈑金成型，注重人機充電槍交流5設計符合人機工程學，充電按鈕合理的涉 及人機工程學原理，插頭和

8、手指之間保持 一定的安全范圍直流2材料的選用耐高、低溫、能碾壓外形美觀， 手持式符合人體工程學原理， 插拔便捷使用人群分析隨著大眾對于新能源行業(yè)的關注度和認識在提升和當代生活在城市的居民受汽 車限購和限行政策的影響， 不得不將更多的注意力和需求轉向了新能源汽車尤其 是北京，嚴苛的限購和限行政策、 極低的搖號中簽率迫使燃油車搖號參與者紛紛 轉向新能源汽車， 相應充電樁設備的使用人群集中在大中型城市， 其中男性居多 年齡在 30-39 歲，其次是新型低碳環(huán)保一族年齡平均在 20-29歲，這兩大主體是 新能源消費的潛在使用者和購買主力，是整車企業(yè)所需要關注的重點營銷對象。 對于他們來說， 集優(yōu)良性能

9、和低耗能， 綜合創(chuàng)新和使用舒適于一體的充電新能源 設備是一個不錯的選擇。產品外觀需 求造型需 求簡潔大方適合居家，不宜結構復雜，容易辨識，符合人機 尺度色彩需 求明快易于辨識，色彩搭配符合現代審美需求風格需 求簡約外形，簡便操作，舒適實用，材料耐用，常見搭配黑 色加彩色人性化設計防水處理，高壓防護處理，定時完成處理，套裝一體，人機手持手柄，舒適觸摸表面材質產品功能需求核心功能充電方式和效果堅持物聯(lián)網，實體機一體化系統(tǒng)人性化功能人機舒適握拿手柄設計，壁掛式充電防水處理產品的核心 賣點充電樁，充電槍于一體設計使用，便攜易用，極簡風格造型，定時自檢，充電自恢復，靜音無噪聲，使用壽命 充電槍拔插 10

10、000 次材料尺寸尺寸電纜尺寸 3 mm2 +2 mm2 ，充電槍：材料熱塑性阻燃塑料、銅合金、表面鍍銀成本需求零售價需求1500-2500元價格區(qū)間同類產品分析各品牌充電樁充電槍套件在各自的經營理念的范圍之內各有不同， 材質選擇和造 型處理，針對使用新能源類型的異同決定不同的型號配合， 針對居家使用的整體 感官和操作功能分別對特斯拉和博拉圖進行一系列分析：特斯拉經典系列感官樁體簡潔流暢有機形態(tài)，使用舒適，體感較小功能操作簡單易用刷卡標識，色彩鮮橙色或專用銀色，槍體居中，右置，一體 化另置綜合色調明亮，色彩對比強烈，獨特設計感造型博拉圖充電樁經典立柱系列感官 仿生元素，造型奇特， 否有趣味整體

11、黑白灰系列搭配彩色系列， 兩側 充電功能操作 刷卡，實體操作網絡物聯(lián)網皆可以，槍體樁體一體化綜合適于公共場所，操作方式分明。博拉圖充電樁時尚落地系列感官設計受大黃蜂汽車的啟發(fā)，簡約造型與時尚配色，整體給人以科技、 時尚簡約的視覺感受， 同時造型干練而不繁瑣， 體現出簡約大氣的產 品氣質。功能操作雙槍頭設計滿足更多需求綜合造型時尚簡潔有力，落地式造型占地面積較為節(jié)約博拉圖充電樁精簡壁掛系列感官居家墻掛式充電樁，一機一槍，專用，色彩一致，現代設計氣息功能操作刷卡充電槍，可拆卸更換，處理及時保養(yǎng)及報警裝備設置綜合整體系統(tǒng)性較強，體量小，適合居家車庫博拉圖充電槍國標系列感官耐高、低溫、能碾壓，亞光配色

12、與黑色相結合體現出產品的安全與穩(wěn)定 性功能操作 人機設計把手，防護充電蓋，高級別七孔充高效充電綜合 黑白灰整體視感，造型簡潔舒適，符合人機造型體量設計，充電更安全博拉圖充電槍歐標系列感官色彩突破于清新系列， 整體造型結構有所刪減， 更顯易便于拿握充電手 勢功能操作 直接接入充電插口增加防觸電， 防滑松處理， 防老化材質延長使用壽命綜合 產品色彩豐富，更簡潔化的結構造型，提高產品使用效率和趣味同類競品品牌主銷產品定位圖示：同類產品優(yōu)劣勢分析優(yōu)勢劣勢產業(yè)背景分析我國新能源汽車產業(yè)發(fā)展初具 規(guī)模，產業(yè)環(huán)境不斷優(yōu)化，給充 電樁產業(yè)帶來了巨大的機會，政 府支持，發(fā)展環(huán)境良好。發(fā)展設施基礎薄弱，系統(tǒng)技術尚

13、 未成熟，沒有得體完整的產業(yè)體 系，產業(yè)鏈條得到初步建立但尚 未完善。推廣領域潛力 分析我國新能源汽車推廣應用初見 成效，新能源汽車示范應用領域 不斷拓展，從公交車延伸到了出 租車、公務車。應用領域逐步拓展，但尚未實現 居家新能源充電設備大眾普及， 有待提高其公眾適用性。行業(yè)前景發(fā)展分析充電樁產品的特殊性要求企業(yè)要把自己的產品銷售給充電樁 運營商，充電樁生產企業(yè)眾多， 運營商具有較多的產品選擇性。充電樁行業(yè)巨大的發(fā)展?jié)摿?，?引了眾多民營和國營資本進入， 目前充電樁行業(yè)盈利模式不清 晰，導致大量資本不敢大量進軍 充電樁行業(yè)。產品結構分析當前主打立柱式和壁掛式兩種， 普遍造型走簡潔方向發(fā)展，槍體

14、 樁體系統(tǒng)一體化便于安裝整修 和拆卸處理。產品從側面反映其總體豐富度 不夠，無法具體全面的滿足大眾 消費者的挑選需求結構形式普 遍雷同，核心競爭力不突出。核心功能分析新能源充電裝置在當今發(fā)展其 主要功能為滿足新能源汽車大 型動車其車充電需求，直截了當 沒有任何額外附加功能。產品僅在充電領域作用缺少相 應附加人性化，情感化功能延 伸，功能形式比較單一，滿足不 了當今多元化現代生活需求。設計定位目標人群新能源汽車充電裝置為做到適合大眾居家使用，實現其真正的產品民眾化普及，將該產品適用人群定位在 30-39歲的都市大眾， 選擇低碳生活的都市一族，適應 能力強，居家水平中上等階層，消費能力中等以上。功

15、能定位該產品在造型方面具有較大突破創(chuàng)新， 除了滿足居家大眾對于新能源汽車的充電 需求之外，設計定位應在手機物聯(lián)網傳輸，自檢，定時充電，方便攜帶與移動， 和諧居家，情感居家等方面做出新的考慮。造型定位傳統(tǒng)造型大部分拘泥于立柱和壁掛， 造成不能隨時隨地的進行充電工作， 該次設 計造型突破傳統(tǒng)造型， 在使用上讓用戶更加方便， 更加人性， 其次在充電方式應 作出相應的創(chuàng)新， 居家使用應刪減一系列不必要的功能， 例如刷卡充電， 這樣就 能有效避免充電卡的無意丟失造成的一時不便， 手機掃碼智能充電實現可靠高效 的物聯(lián)互通才能進一步讓新能源充電裝置更便民更實用。市場定位當今市場同類新能源充電產品普遍相似，

16、功能結構大體沒有太過明顯的區(qū)分， 產 品新穎度不夠， 市場競爭力不強， 造成消費者滿意度不高， 隨著時代潮流和各方 面信息的普遍融合， 消費者對于新能源充電設備的考慮需求普遍增加， 產品的核 心亮點的是否突出決定其市場潛力的關鍵因素， 功能創(chuàng)新，造型獨特，經典配色， 不同格調， 豐富選擇，是該產業(yè)不斷尋找新的出發(fā)點， 帶動新能源便民推廣和綠 色出行的一大突破點。5W2H 產品定位WHAT符合現代都市綠色出行，時尚簡約的居家新能源充電裝置WHO30-39 歲居住于現代都市熱愛生活的中等階層WHY滿足現代新能源汽車的充電需要和綠色生活的大眾普及WHERE便攜充電，隨時移動，隨時隨地充電WHEN新能

17、源汽車需要儲電蓄電時，便攜充電HOW物理連接之后進行手動輸入或手機物聯(lián) APP掃碼充電HOWMUCH按照大中小型號可分為 1800-2200 元之間。設計流程設計創(chuàng)意 本設計以便攜， 簡易操作， 隨時充電為出發(fā)點， 選用極簡的幾何形進行設計草圖 推演，輕松實現移動方便， 物理操作安全， 充電操作快捷的當今時代用戶心理需 求和簡約時尚的審美需求。設計構思 由最初的幾何造型推演出產品草圖初稿， 進行合理的功能配置和結構考慮進行手 繪表現，篩選初稿進行效果圖軟件建模進一步考慮其產品可行性， 進行局部和整 體的設計調整， 采納各方面對于設計新產品的一系列意見， 置于產品使用環(huán)境之 中綜合考慮產品的用戶

18、使用效果， 對進一步產品的成熟推廣進行更深一步改造和 完善，直至最后成熟產品的后期測試和根據后期市場反應結果決定該產品設計成 果的是否成功，來進行適應市場和消費者相應調整。概念草圖方案優(yōu)化與篩選經過草圖的演化進行了兩種初期方案的設計構想， 分別以幾何方形靈活角架和橢 圓方形的三角支架結構為靈感進行充電裝置的初期方案的確定， 其草圖方案如下 圖所示：最終確定方案經過系列草圖演示和初期方案的優(yōu)化和篩選確定方案二為設計的最終方案初稿 進行進一步細化和局部調整，及其充電槍的細節(jié)處理，確定方案的初步草圖如下 圖所示：產品手繪效果圖細節(jié)一 ：便攜充電樁電纜收集槽細節(jié)二 ：充電槍充電局部按鈕細節(jié)三：充電槍口

19、槽口局部一局部二3D 渲染效果圖圖視三結構爆炸圖配色方案 隨著時代網絡物聯(lián)時代的到來， 產品面對多元化的消費淘汰和競爭， 特別對該款 新能源充電樁設計共有三種配色方案： 冷酷紳士黑色， 居家凈雅白色， 溫暖香檳 金色來滿足不同審美需求和格調迥異的消費用戶。色彩分析 主打款式是冷酷紳士黑色， 整體選用黑色凸顯現代成熟穩(wěn)重的居家男士專用體現 了低調與奢華， 內涵和高效的寓意。 香檳金色主要是以當代追逐時尚潮流的個性 新生一代設計擁有自己的獨特魅力， 力在表達對生活的高逼格追求和溫暖雅致的 居家態(tài)度， 原色凈雅白色是為當代溫柔居家女性的首選， 凸顯出最本初的健康材 質，綠色出行，高效充電的實用之處。

20、產品人機分析產品在設計之初考慮了大量的同類產品的外觀結構的人機尺寸， 在立柱和壁 掛之間的同類產品之中存在的問題盡量避免， 該設計在使用的物理方式為隨時便 攜式，帶有穩(wěn)定的三足立柱來支撐整個充電樁的外機， 其高度是符合人體成年身 高輕松附身工作的一半，其與整個充電樁的高度在人體舒適彎腰的高度范圍之 內，保證了整個操作的不易勞累的情況， 外部凹槽可收納充電槍的電纜繩， 避免 收納難拉線亂的問題， 樁體特以傾斜式的操作形體進行工作， 方便使用者進行拔插充電槍的物理動作順利高效的進行，充電槍體進行人機仿人手動作進行設計， 在安插牢固過程中不感到使用者的雙手不適，在整體的后部設計有大排量散熱 口，方便

21、主體充電樁進行工作時的散熱和安全保障。人機設計充電槍和機背散熱口及集線槽的設計圖示設計說明本款新型能源充電裝置的設計立足于目前新能源充電裝置的現有結構和功能優(yōu) 化方面針對各種使用過程中用戶的提出的問題進行進一步設計和創(chuàng)新， 以極簡幾 何形為基本原型， 滿足當代對于簡約時尚內涵等各種新型審美的定義， 分別在收 納充電電纜， 取拿充電槍口和移動充電樁體方式進行創(chuàng)新設計， 其大口徑凹槽滿 足五米電纜的收納需要極大的方便了用戶的工作時間， 節(jié)約了使用空間， 人性化 的充電搶口進行防腐，防磨損，高延展，耐高溫，材質處理進一步呵護用戶人身 安全，為了使現代充電裝置更好的融合于日常生活， 其整體結構設計的美

22、學考究 具有極大的居家審美價值，功能方面集中手動儲電，充電，手機 APP進行網絡 連接，定時，定量，自動機體內部檢修之外新增一鍵緊急關閉設計，更好的防護 用戶使用的安全。配色設計了低調酷黑，優(yōu)雅香檳，和靜素原色三種配色，方便 不同居家品味和審美格調的用戶選擇。產品實現階段產品加工工藝安裝工藝原則是指在編制安裝工藝規(guī)程時 ,應當遵循的原則。一臺充電樁整機的 加工 ,是一個較為復雜的過程 ,是將品種、數量繁多的電子元器件、機械安裝件、 導線、材料等 ,采取不同聯(lián)接方式和安裝組合方法 ,分階段有步驟結合在一起的一 個工藝工程。一般流程如下圖所示：CMF工藝說明為設計一款有別于市場的充電樁， 通過深入的充電樁市場行業(yè)調研， 確定了極簡 風格的設計方向， 產品屬性定位為工業(yè)消費品， 具備智能感和科技感， 鈑金與鋼 化玻璃的結合使產品更具親和力， 節(jié)