1、鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院題 目：新能源汽車充電裝置的創(chuàng)新設(shè)計課程名稱：專題設(shè)計學(xué)生姓名： 王俊靈 學(xué)號： 01專 業(yè)：工業(yè)設(shè)計院 （系）：機電工程學(xué)院目錄新型能源家用汽車充電裝置的創(chuàng)新設(shè)計 1 一 產(chǎn)品背景 1 二 項目綜述 1設(shè)計輸入 1 前期調(diào)研 2 使用人群分析 3 同類產(chǎn)品分析 4 同類產(chǎn)品優(yōu)劣勢分析 7 三 設(shè)計定位 8 目標(biāo)人群 8 功能定位 9 造型定位 9 市場定位 95W2H 產(chǎn)品定位 9 四 設(shè)計流程 10 設(shè)計創(chuàng)意 10 設(shè)計構(gòu)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(chǎn)品人機分析 18設(shè)計說明 18五 產(chǎn)品實現(xiàn)階段 19

2、 產(chǎn)品加工工藝 19CMF 工藝說明 19六 設(shè)計總結(jié) 20附錄：設(shè)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(shè)計產(chǎn)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(jié)構(gòu) 的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)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(qū)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(jù)著較大的比例 ,做好電動汽 車充電站的建設(shè)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(shè)備 ,目前國內(nèi)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(yīng)當(dāng)積極開展對 于電動汽車充電樁的開發(fā)設(shè)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(shè) 計提高電動汽車的使用壽命，加快實現(xiàn)可持續(xù)綠色出行的 新時代目標(biāo)。項目綜述設(shè)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(nèi)， 可以根據(jù)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(wǎng)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(nèi)新能源電動充電樁 的開發(fā)技術(shù)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(yīng)的充電方式、充電時間、費用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)， 智能物聯(lián)網(wǎng)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(lǐng)域，或者大型內(nèi)部集團企業(yè)運行， 沒有實現(xiàn)真正的家居便民普及， 國內(nèi)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(shè)計開 發(fā)進行之前，應(yīng)明確現(xiàn)有產(chǎn)品的系列優(yōu)劣勢， 詳細剖析整合其各部分結(jié)構(gòu)， 功能， 系統(tǒng)操作的各部分特點， 進行準(zhǔn)確的

5、設(shè)計定位， 確定設(shè)計目標(biāo)為整個設(shè)計的重要 前提。前期調(diào)研 調(diào)研方式 ：網(wǎng)絡(luò)調(diào)研 調(diào)研內(nèi)容： 對深圳博拉圖汽車充電槍技術(shù)服務(wù)商公司， 巴斯巴高新技術(shù)企業(yè)新能 源產(chǎn)品設(shè)計研究區(qū)域進行相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)問題的網(wǎng)絡(luò)調(diào)研，及其相關(guān)資料網(wǎng)站查 詢。調(diào)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(shù)研發(fā)、 技術(shù)授權(quán)、產(chǎn)品外觀設(shè)計、 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計到后期樣機制作、 模具開發(fā)、 批量生產(chǎn)等整機技術(shù)服務(wù)的相關(guān)調(diào)研 初步達到認識目標(biāo)產(chǎn)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(nèi)充電樁市場主打集團內(nèi)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(chǎn)品 主要有新能源國標(biāo)直流、國標(biāo)交流、歐標(biāo)和美標(biāo)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(chǎn)品系列產(chǎn)品 數(shù)量產(chǎn)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(fù)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(chǎn)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(zhì)、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(shè)計、產(chǎn)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(diào)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(zhì)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(shè)計符合人機工程學(xué)，充電按鈕合理的涉 及人機工程學(xué)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(xué)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(guān)注度和認識在提升和當(dāng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向新能源汽車， 相應(yīng)充電樁設(shè)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(guān)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(shè)備是一個不錯的選擇。產(chǎn)品外觀需 求造型需 求簡潔大方適合居家，不宜結(jié)構(gòu)復(fù)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(xiàn)代審美需求風(fēng)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(shè)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(zhì)產(chǎn)品功能需求核心功能充電方式和效果堅持物聯(lián)網(wǎng)，實體機一體化系統(tǒng)人性化功能人機舒適握拿手柄設(shè)計，壁掛式充電防水處理產(chǎn)品的核心 賣點充電樁，充電槍于一體設(shè)計使用，便攜易用，極簡風(fēng)格造型，定時自檢，充電自恢復(fù)，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(chǎn)品分析各品牌充電樁充電槍套件在各自的經(jīng)營理念的范圍之內(nèi)各有不同， 材質(zhì)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(jīng)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(biāo)識，色彩鮮橙色或?qū)Ｓ勉y色，槍體居中，右置，一體 化另置綜合色調(diào)明亮，色彩對比強烈，獨特設(shè)計感造型博拉圖充電樁經(jīng)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(cè) 充電功能操作 刷卡，實體操作網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)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(shè)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(xiàn)出簡約大氣的產(chǎn) 品氣質(zhì)。功能操作雙槍頭設(shè)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(xiàn)代設(shè)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(shè)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(biāo)系列感官耐高、低溫、能碾壓，亞光配色

12、與黑色相結(jié)合體現(xiàn)出產(chǎn)品的安全與穩(wěn)定 性功能操作 人機設(shè)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(shè)計，充電更安全博拉圖充電槍歐標(biāo)系列感官色彩突破于清新系列， 整體造型結(jié)構(gòu)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(zhì)延長使用壽命綜合 產(chǎn)品色彩豐富，更簡潔化的結(jié)構(gòu)造型，提高產(chǎn)品使用效率和趣味同類競品品牌主銷產(chǎn)品定位圖示：同類產(chǎn)品優(yōu)劣勢分析優(yōu)勢劣勢產(chǎn)業(yè)背景分析我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具 規(guī)模，產(chǎn)業(yè)環(huán)境不斷優(yōu)化，給充 電樁產(chǎn)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(shè)施基礎(chǔ)薄弱，系統(tǒng)技術(shù)尚

13、 未成熟，沒有得體完整的產(chǎn)業(yè)體 系，產(chǎn)業(yè)鏈條得到初步建立但尚 未完善。推廣領(lǐng)域潛力 分析我國新能源汽車推廣應(yīng)用初見 成效，新能源汽車示范應(yīng)用領(lǐng)域 不斷拓展，從公交車延伸到了出 租車、公務(wù)車。應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展，但尚未實現(xiàn) 居家新能源充電設(shè)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(chǎn)品的特殊性要求企業(yè)要把自己的產(chǎn)品銷售給充電樁 運營商，充電樁生產(chǎn)企業(yè)眾多， 運營商具有較多的產(chǎn)品選擇性。充電樁行業(yè)巨大的發(fā)展?jié)摿Γ?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(dǎo)致大量資本不敢大量進軍 充電樁行業(yè)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析當(dāng)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(chǎn)品從側(cè)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(jié)構(gòu)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(dāng)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(dāng) 沒有任何額外附加功能。產(chǎn)品僅在充電領(lǐng)域作用缺少相 應(yīng)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(dāng)今多元化現(xiàn)代生活需求。設(shè)計定位目標(biāo)人群新能源汽車充電裝置為做到適合大眾居家使用，實現(xiàn)其真正的產(chǎn)品民眾化普及，將該產(chǎn)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(yīng) 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(chǎn)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(shè)計定位應(yīng)在手機物聯(lián)網(wǎng)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(shè) 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(yīng) 作出相應(yīng)的創(chuàng)新， 居家使用應(yīng)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(xiàn)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(dāng)今市場同類新能源充電產(chǎn)品普遍相似，

16、功能結(jié)構(gòu)大體沒有太過明顯的區(qū)分， 產(chǎn) 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(shè)備的考慮需求普遍增加， 產(chǎn)品的核 心亮點的是否突出決定其市場潛力的關(guān)鍵因素， 功能創(chuàng)新，造型獨特，經(jīng)典配色， 不同格調(diào)， 豐富選擇，是該產(chǎn)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(chǎn)品定位WHAT符合現(xiàn)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(xiàn)代都市熱愛生活的中等階層WHY滿足現(xiàn)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(shè)計流程設(shè)計創(chuàng)意 本設(shè)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(shè)計草圖 推演，輕松實現(xiàn)移動方便， 物理操作安全， 充電操作快捷的當(dāng)今時代用戶心理需 求和簡約時尚的審美需求。設(shè)計構(gòu)思 由最初的幾何造型推演出產(chǎn)品草圖初稿， 進行合理的功能配置和結(jié)構(gòu)考慮進行手 繪表現(xiàn)，篩選初稿進行效果圖軟件建模進一步考慮其產(chǎn)品可行性， 進行局部和整 體的設(shè)計調(diào)整， 采納各方面對于設(shè)計新產(chǎn)品的一系列意見， 置于產(chǎn)品使用環(huán)境之 中綜合考慮產(chǎn)品的用戶

18、使用效果， 對進一步產(chǎn)品的成熟推廣進行更深一步改造和 完善，直至最后成熟產(chǎn)品的后期測試和根據(jù)后期市場反應(yīng)結(jié)果決定該產(chǎn)品設(shè)計成 果的是否成功，來進行適應(yīng)市場和消費者相應(yīng)調(diào)整。概念草圖方案優(yōu)化與篩選經(jīng)過草圖的演化進行了兩種初期方案的設(shè)計構(gòu)想， 分別以幾何方形靈活角架和橢 圓方形的三角支架結(jié)構(gòu)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(jīng)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(shè)計的最終方案初稿 進行進一步細化和局部調(diào)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(chǎn)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(jié)構(gòu)爆炸圖配色方案 隨著時代網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)時代的到來， 產(chǎn)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(shè)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(diào)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(xiàn)代成熟穩(wěn)重的居家男士專用體現(xiàn) 了低調(diào)與奢華， 內(nèi)涵和高效的寓意。 香檳金色主要是以當(dāng)代追逐時尚潮流的個性 新生一代設(shè)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(dāng)代溫柔居家女性的首選， 凸顯出最本初的健康材 質(zhì)，綠色出行，高效充電的實用之處。

20、產(chǎn)品人機分析產(chǎn)品在設(shè)計之初考慮了大量的同類產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)的人機尺寸， 在立柱和壁 掛之間的同類產(chǎn)品之中存在的問題盡量避免， 該設(shè)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(nèi)，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(shè)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(shè)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(shè)計充電槍和機背散熱口及集線槽的設(shè)計圖示設(shè)計說明本款新型能源充電裝置的設(shè)計立足于目前新能源充電裝置的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)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(shè)計和創(chuàng)新， 以極簡幾 何形為基本原型， 滿足當(dāng)代對于簡約時尚內(nèi)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(shè)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(zhì)處理進一步呵護用戶人身 安全，為了使現(xiàn)代充電裝置更好的融合于日常生活， 其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的美

22、學(xué)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(wǎng)絡(luò) 連接，定時，定量，自動機體內(nèi)部檢修之外新增一鍵緊急關(guān)閉設(shè)計，更好的防護 用戶使用的安全。配色設(shè)計了低調(diào)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(diào)的用戶選擇。產(chǎn)品實現(xiàn)階段產(chǎn)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(yīng)當(dāng)遵循的原則。一臺充電樁整機的 加工 ,是一個較為復(fù)雜的過程 ,是將品種、數(shù)量繁多的電子元器件、機械安裝件、 導(dǎo)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(jié)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(shè)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(diào)研， 確定了極簡 風(fēng)格的設(shè)計方向， 產(chǎn)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(jié)合使產(chǎn)品更具親和力， 節(jié)