CN103493319B - 用于锁止电动车辆用的充电电缆的自动回卷装置的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆或充电柱的自动回卷装置，所述自动回卷装置能够自动地回卷充电电缆并且因此保护所述充电电缆不受污染和天气破坏。为了减小插头的机械负载和损坏以及人绊倒的危险，只要充电电缆的插头已插入并且不再被人触碰，就将自动回卷装置切换成被动状态。在充电过程期间就是如此。由此能够方便地使用自动回卷装置，因为在充电过程期间没有作用拉力并且充电电缆能够被铺设得不存在将人绊倒的危险。

Description

用于锁止电动车辆用的充电电缆的自动回卷装置的设备和 方法

技术领域

本发明涉及一种用于锁止电动车辆用的充电电缆的自动回卷装置的设备和方法。

背景技术

电动车辆为了充电必须通过充电电缆与充电柱连接。充电电缆通常与充电柱固定连接并且通过操作人员仅插入到电动车辆上。相反地，充电电缆也能够与电动车辆固定连接，然后将其插入充电柱上。还能够考虑的是，充电电缆具有两个松开的端部，将所述充电电缆从电动车辆的行李厢中取出并且随后插入两侧。

这种充电电缆具有一定的长度，从而即使在电动车辆的停靠位置不利时也能够与最近的充电柱建立连接。充电电缆能够类似传统的电流电缆那样细或者当所采用的充电方法的参量（直流电/交流电、需要的充电电流的大小等等）有需要时相对厚并且硬。

在传统的燃料-加油柱中已知一种自动件，其将软管拉回加油柱。所述自动件能够整合到加油柱中或者以加油柱上方的悬挂物的形式实现。如果要将软管从加油柱中拉出并且当车辆的油箱口在对置的侧面可能要从加油柱向外拉很长时，操作人员就必须用力拉软管。

在用于电动车辆的充电柱中已知的是使用短的充电电缆。然而随之电动车辆也就必须恰好合适地停泊。作为替代方案已知的是，使用长的充电电缆。然而当所述充电电缆置于地面上时就会被弄脏并且必须用手将其卷绕及绕开。这种充电电缆例如悬挂在充电柱的保持装置上或者集拢输送到行李厢中。只要充电电缆置于地面上，就有把人绊倒的危险。此外还已知螺旋状的充电电缆，其能够通过牵拉延伸。这种电缆的拉应力会随着时间减弱。此外，螺旋电缆仅对于比较细的充电电缆而言能够实现。

此外，对于传统的电流电缆而言已知电缆卷筒，长的电缆能够卷绕在所述电缆卷筒上。还已知一种自动回卷装置，例如在吸尘器中，所述自动回卷装置允许拉出电流电缆，在此所述电流电缆随保留在相应的位置中。要回卷时就操纵按键（Taste）或者短时间地向电缆施加拉力，以松开锁止装置并且回引电缆。

对于电动车辆用的充电电缆的插头而言已知的是，在充电过程中机械地锁止所述插头，从而使其不能被拉出。这在对停泊的电动车辆进行无监管地充电的情况下防止了未被许可地拉出。插头的锁止装置例如与电动车辆的车门卡锁系统或者计价流程耦合，正如在DE 10 2007 002025或CN 101 36 46 53中公开的那样。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种用于锁止电动车辆用的充电电缆的自动回卷装置的设备和方法，其相对于现有技术提供了一种操作充电电缆的替代方案。

根据本发明，该任务通过一种具有自动回卷装置的设备得以解决，所述自动回卷装置安装用于自动地回卷电动车辆用的充电电缆。在此，在克服了通过充电电缆向充电电缆的插头施加的回拉力的情况下能够将所述充电电缆从自动回卷装置拉出。

该设备此外还包括控制单元，所述控制单元安装用于探测插头是否已插入或者是否不再被操作人员触碰。控制单元此外还安装用于减小回拉力或者使回拉力从插头脱开，只要充电电缆的插头已插入或者不再被操作人员触碰。

在所述方法中，充电电缆在克服通过充电电缆施加到充电电缆的插头上的回拉力的情况下由操作人员从自动回卷装置拉出。控制单元探测到，充电电缆的插头已插入或不再被操作人员触碰。该控制单元紧接着减小回拉力或使所述回拉力从插头脱开。

这种设备和这种方法具有以下优点，即提供用于充电电缆的自动回卷装置，而在对电动车辆充电期间不必在电缆和插头上施加为此必需的回拉力。因此，充电电缆的插头不会由于相应的、甚至必要时侧向施加的拉力而机械地受损。除了插头的机械负载，还避免了其中插入了插头的充电插座的机械负载。自动回卷装置实现了仅抓住充电电缆的插头而不是充电电缆本身。因为许多充电柱都在设立在户外，因此电缆本身暴露在各种天气和污染中。通过自动回卷装置能够一方面减小充电电缆的污染，因为所述充电电缆受保护地保存在充电柱或电动车辆中，并且仅被拉出必要的长度，从而使得所述充电电缆必要时完全不碰触到地面。因为操作人员不必抓住电缆全部，而是能够仅在插头处向外拉，所以操作人员也不再触碰到电缆，由此减小了弄脏手或衣服的危险。此外还减小了绊倒操作人员的危险，因为充电电缆仅被拉出必要的长度。

由于减小了回拉力或者完全脱开了回拉力，因此所述自动回卷装置对于操作人员而言使得使用充电电缆舒适容易。因为减小了回拉力或者完全脱开了回拉力，所以操作人员能够在充电期间毫不担心地松开插头，而不会使其受损。由于电动车辆的充电过程很长，所以这本来就是必要的前提。充电电缆还通过回拉力的减小或脱开保留在期望的长度。操作人员还能够有针对性地将充电电缆铺设在地面上，从而使得不存在绊倒的危险。

根据一种实施方式，控制单元具有用于触碰探测器的信号输入端，所述触碰探测器安装在插头上并且特别是按键（Taster）或者测力计或者电感式或电容式触碰传感器。作为替代方案，控制单元具有用于插接连接探测器的信号输入端、特别是机械触头，其安装在插头上并且当插头被插入时生成信号。在一种改进方案中，自动回卷装置具有弹簧，所述弹簧能够产生回拉力并且使充电电缆能够自动回卷。这种设备还包括锁止装置、特别是由控制单元操控的夹持装置，其安装用于锁止充电电缆并且因此用于将回拉力从插头脱开。在一种替代的改进方案中，所述自动回卷装置具有由控制单元操控的电动机。

充电柱、电动车辆或充电电缆具有之前所述的设备。

根据所述方法的一种实施方式，控制单元探测到，充电电缆的插头不再插入或者重新被操作人员触碰。紧接着控制单元增大回拉力或者重新将回拉力耦合到插头上。

在所述方法的一种改进方案中，控制单元借助充电电缆的导体之间的内电阻测量、借助电流测量或借助通过充电电缆传输的数据信号识别出，插头已插入。

根据所述方法的一种实施方式，对控制单元进行编程，使得一旦插头已插入并且不再被触碰，就将充电电缆绕开预先规定的长度。

附图说明

下面借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。其中：

图1示出了电动车辆，其借助充电电缆与充电柱连接，

图2示出了根据一种实施例的用于锁止电动车辆的充电电缆的自动回卷装置的设备。

具体实施方式

图1示出了电动车辆20，其借助充电电缆30与充电柱10连接。

图2示出充电电缆30，其被卷绕在充电柱10中，例如卷绕在电缆卷筒上。自动回卷装置5对充电电缆30施加机械的回拉力用于使其回卷或回引，其中所述回拉力也作用于插头1，只要操作人员只抓住插头1而不抓住充电电缆30。

根据该实施例，依据下述内容改变回拉力，即充电电缆30的插头1是否已插入（例如电动车辆的插座中）或者是否不再被操作人员触碰。然后使回拉力脱开拉出的充电电缆或插头1。这样的优点是，在插头1已插入或不再被操作人员触碰期间，使充电电缆30保持在当前长度。当电动车辆较长时间充电时，正是这种情况。优点就在于，在这段时间内不会有可能机械损坏插头的回拉力作用于插头1。

一旦操作人员在充电过程结束时重新抓住插头1并且从对应位置分离，就由控制单元3重新激活回拉力，紧接着充电电缆30自动通过自动回卷装置5卷绕。

自动回卷装置5例如借助弹簧实现，其中所述回拉力是弹簧力。为了使回拉力脱开插头1，在这种实施例中通过夹持装置4机械地锁止充电电缆30。夹持装置4例如是能够气动地、液压地或电机地运动的缸体，其由控制单元3操控。

在另一种变型方案中，自动回卷装置5通过电动机得以使用。控制单元3能够通过控制施加在电动机上的电流的电流强度来调整电动机产生的转矩或回卷力矩或回拉力。

一旦控制单元3识别出充电电缆30通过插头1已插入，就能够匹配电动机的转矩或回拉力并且必要时还能够减小到零。在一种变型方案中，控制单元3如下操控电动机，使所述电动机在插头1插入之后使充电电缆30再回卷一段长度（例如10cm）或者进行前前后后的运动，所述运动向操作人员发出信号表示，充电柱10已经识别出插头1的插入并且已经减小或脱开了回拉力。操作人员随后能够松开插头1并且必要时在地面上如下铺设充电电缆30，使得不存在绊倒的危险。

控制单元3通过触碰探测器6识别操作人员对插头1的触碰，所述触碰探测器例如设计为按键（Taster）、测力计或者电感式或电容式传感器。作为替代方案，控制单元3识别出插头1插入到对应位置中，其中为此对机械性接触、电流连接经过充电电缆30的内电阻测量、充电电缆30的导体之间的电阻测量、电流测量或通过充电电缆30传输的数据信号进行分析。

识别出插头已插入或识别出操作人员已松开插头1是两种替代的实施例，但是它们也能够相互组合起来。

控制单元3例如是微型处理器或电路。在已插入插头1以后，所述控制单元为了给电动车辆充电而将电源2接通到充电电缆30上。

与图1不同的是，自动回卷装置5连同控制单元3以及必要时连同夹持装置4不必布置在充电柱10内，而是也能够安装在电动车辆内。此外也能够考虑具有中间组件的充电电缆，在所述中间组件中布置有所提到的元件。

所提到的实施例、实施方式、改进方案和变型方案是能够自由地相互组合的。

Claims (14)

1.用于锁止电动车辆（20）用的充电电缆（30）的自动回卷装置（5）的设备，

-具有自动回卷装置（5），所述自动回卷装置安装用于自动地回卷电动车辆（20）用的充电电缆（30），其中在克服通过所述充电电缆（30）向所述充电电缆（30）的插头（1）施加的回拉力的情况下能够将所述充电电缆（30）从所述自动回卷装置（5）拉出，

-具有控制单元（3），所述控制单元安装用于探测，所述插头（1）是否已插入或者是否不再被操作人员触碰，并且一旦所述充电电缆（30）的插头（1）已插入或者不再被操作人员触碰，就用于减小所述回拉力或将所述回拉力从所述插头（1）脱开。

2.按照权利要求1所述的设备，

-其中所述控制单元（3）具有用于触碰探测器的信号输入端，所述触碰探测器安装在所述插头（1）上，或者

-其中所述控制单元（3）具有用于插接连接探测器（6）的信号输入端，其安接在所述插头（1）上并且在所述插头（1）已插入时生成信号。

3.按照以上权利要求中任一项所述的设备，

-其中所述自动回卷装置（5）具有弹簧，所述弹簧引起回拉力并且使得自动地回卷所述充电电缆（30），

-具有锁止装置，其安装用于锁止所述充电电缆（30）并且因此用于将所述回拉力从所述插头（1）上脱开。

4.按照权利要求1或2所述的设备，

- 其中所述自动回卷装置（5）具有由所述控制单元（3）操控的电动机。

5.按照权利要求2所述的设备，

- 其中所述触碰探测器是按键、测力计、电感式或电容式触碰传感器。

6.按照权利要求2所述的设备，

- 其中所述信号输入端是机械触头。

7.按照权利要求3所述的设备，

- 其中所述锁止装置是由所述控制单元（3）操控的夹持装置（4）。

8.充电柱（10），其具有按照以上权利要求1-7中任一项所述的设备。

9.电动汽车（20），其具有按照权利要求1-7中任一项所述的设备。

10.充电电缆（30），其具有按照权利要求1-7中任一项所述的设备。

11.用于锁止电动车辆（20）用的充电电缆（30）的自动回卷装置（5）的方法，

-其中在克服通过所述充电电缆（30）向所述充电电缆（30）的插头（1）施加的回拉力的情况下能够通过操作人员将充电电缆（30）从自动回卷装置（5）拉出，

-其中控制单元（3）探测到，所述充电电缆（30）的插头（1）是否已插入或者是否不再被操作人员触碰，并且

-其中所述控制单元（3）减小所述回拉力或者将所述回拉力从所述插头（1）脱开。

12.按照权利要求11所述的方法，

-其中所述控制单元（3）探测到，所述充电电缆（30）的插头（1）不再插入或者重新被操作人员触碰，并且

-其中所述控制单元（3）增大所述回拉力或者将所述回拉力重新耦合到所述插头（1）上。

13.按照权利要求11或12所述的方法，

-其中所述控制单元（3）借助所述充电电缆（30）的导体之间的内电阻测量、借助电流测量或者借助通过所述充电电缆（30）传输的数据信号识别出，所述插头（1）已插入。

14.按照权利要求11或12所述的方法，

-其中对所述控制单元（3）进行编程，从而使得一旦所述插头（1）已插入或不再被操作人员触碰，就将所述充电电缆（30）绕开预先规定的长度。