CN103545675B - 一种电动汽车传到式自动充电接口 - Google Patents

Abstract

<b /><b />本发明公开了一种电动汽车传到式自动充电接口设施，所述一种电动汽车传到式自动充电接口设施包括：有一个接地电极，一个充电正极，一个充电负极，一个压力传感器，一个红外通信组件，一个激光水平线发生器，一个激光垂直线发生器，绝缘体。本发明将电动汽车传到式充电接口的插座和插头电极排列设计为同心圆同轴排列模式，解决电动汽车自动充电时充电插座与充电插头中心对齐误差和垂直接触端面轴心线旋转角度误差带来的不能插接的问题，以及克服电动汽车充电电流大要求插接件电极大而带来的插接件体积大的问题，同时避免出现短路，使自动充电的可靠性和稳定性极大地提高。

Description

一种电动汽车传到式自动充电接口

技术领域

本发明涉及电动汽车自动充电的设施。

背景技术

本发明为一种电动汽车传到式自动充电接口的设施。一般传统电动汽车传到式充电接口的充电插座和插头各个电极是分散排列，形式有三电极分布或多排电极分布排列，如中国《电动汽车传到式充电接口》标准V20100427，这不便于电动汽车自动充电插座与插头的自动对准和自动接插，以及对准时的插接误差克服。

发明内容

发明要解决的问题

本发明将电动汽车传到式充电接口的插座和插头电极排列设计为同心圆同轴排列模式，解决电动汽车自动充电时充电插座与充电插头中心对齐误差和垂直接触端面轴心线旋转角度误差带来的不能插接的问题，以及克服电动汽车充电电流大要求插接件电极大而带来的插接件体积大的问题，同时避免出现短路，使自动充电的可靠性和稳定性极大地提高。

解决问题的方案

电动汽车传到式自动充电接口的技术方案是，有一个充电插座，充电插座由一个充电插座接地电极、一个充电插座充电正极、一个充电插座充电负极、一个充电插座绝缘体、一个充电插座压力传感器、一个激光垂直线发射组件、一个激光水平线发射组件、一个充电插座红外通信组件、一个充电插座外壳、一个误差校正曲面、一个充电插座电极固定件组成，电动汽车传到式自动充电接口有一个充电插头，充电插头由一个充电插头充电正极、一个充电插头充电负极、一个充电插头接地电极、一个充电插头绝缘体、一个充电插头压力传感器、一个激光垂直线接收组件、一个激光水平线接收组件、一个充电插头红外通信组件、一个充电臂第三支臂外壳、一个充电插头电极固定件组成。充电插座和充电插头端面分别设计成一个圆形，充电插座圆形中心为一金属圆柱的充电插座充电正极，充电插座充电正极外有一个一圆形金属筒的充电插座充电负极，充电插座充电负极圆形金属筒与充电插座充电正极圆柱同轴心，中间相隔充电插座绝缘体，充电插座外壳为充电插座接地电极；充电插头充电正极是位于充电插头圆形中心的一金属圆筒，充电插头充电正极金属圆筒与充电插座充电正极金属圆柱匹配，充电插头充电负极为充电插头充电正极外的一个一圆形金属筒，中间相隔充电插头绝缘体，充电插座压力传感器和充电插头压力传感器用于电动汽车充电插头和插座接插是否完成的检测，充电插座和充电插头插接时，充电插座压力传感器与充电插头接地电极接触，充电插头压力传感器与充电插座充电负极接触，充电插座压力传感器与电动汽车内控制电路连接，充电插头压力传感器与自动充电臂端的充电控制电路连接，如果达到一定压力，就使与电动汽车内控制电路连接的充电插座红外通信组件向与自动充电臂端充电控制电路连接的充电插头红外通信组件发出充电插座和充电插头插接完成信号；激光水平线发射组件和激光垂直线发射组件用于电动汽车自动充电臂对准。本方案的充电插座和充电插头电极设计为同心圆同轴排列模式，克服了电极分布多点排列电动汽车充电时充电插座与充电插头中心轴线对齐的情况下接插面旋绕中心轴线转角度误差带来的不能连接的问题。

本发明的优点

电动汽车传到式自动充电接口的充电插座和充电插头电极设计为同心圆同轴排列模式，克服了电动汽车充电时充电插座与充电插头中心轴线对齐的情况下接插面旋绕中心轴线转角度误差带来的不能连接的问题，在同样体积的充电接口模式下，同心圆同轴排列模式的电极接触面更大，允许通过的电流就更大，这非常适合电动汽车大电流的充电需求。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1：本发明提供的充电插座结构图；

图2：本发明提供的图1中的A-A剖视图；

1-充电插座充电正极、2-充电插座充电负极、3-充电插座绝缘体、4-充电插座压力传感器、5-激光垂直线发射组件、6-激光水平线发射组件、7-充电插座红外通信组件、8-充电插座接地电极、9-充电插座外壳、10-误差校正曲面、11-充电插座电极固定件；

图3：本发明提供的电动汽车传到式自动充电接口的充电插头结构图；

图4：本发明提供的图3中的B-B剖视图；

12-充电插头充电正极、13-充电插头充电负极、14-充电插头接地电极、15-充电插头绝缘体、16-充电插头压力传感器、17-激光垂直线接收组件、18-激光水平线接收组件、19-充电插头红外通信组件、20-充电臂第三支臂外壳、21-充电插头电极固定件；

图5：本发明提供的充电插座插接方向示意图；

22-充电插座。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式：

图1和图2为本实施例提供的充电插座结构图，包括充电插座充电正极1、充电插座充电负极2、充电插座绝缘体3、充电插座压力传感器4、激光垂直线发射组件5、激光水平线发射组件6、充电插座红外通信组件7、充电插座接地电极8、充电插座外壳9、误差校正曲面10、充电插座电极固定件11；

图3和图4为本实施例提供的充电插头结构图，包括充电插头充电正极12、充电插头充电负极13、充电插头接地电极14、充电插头绝缘体15、充电插头压力传感器16、激光垂直线接收组件17、激光水平线接收组件18、充电插头红外通信组件19、充电臂第三支臂外壳20、充电插头电极固定件21；

图5为本实施例提供的充电插座插接方向示意图；

充电插座22。

本实施例提供的电动汽车传到式自动充电接口实施例步骤为：

步骤1：充电插座位于电动汽车端充电插座门盖内中心位置，为使充电插头和充电插座更容易自动对准和插接，将充电插座各个电极设计成同心圆形排列；

步骤2：充电插座充电正极位于充电插座中心位置，为一金属圆柱，在各个充电插座电极中长度最短，以便在充电插头与充电插座插接时最后连接，克服充电插座充电正极和充电插头充电负极可能出现的误接触产生的短路问题；

步骤3：充电插座绝缘体位于充电插座充电正极和充电插座充电负极之间，长度比充电插座充电正极长，这避免充电插座与充电插头插接时可能出现的电火花造成充电插座充电正极和充电插座充电负极的短路的现象；

步骤4：充电插座接地电极位于充电插座各个电极最外面，与充电插座外壳连接，充电插座接地电极的长度比充电插座其它电极都长，充电插头和充电插座插接时最先接触，使充充电插座的外壳可能带的静电首先被释放掉；

步骤5：充电插座外壳为包裹在外的金属壳体，与大地连接；

步骤6：误差校正曲面位于充电插座接地电极与外壳之间，设计成圆滑曲面，充电插头接地电极长度比充电插头其它电极长，充电插头和插座插接时与之最先接触，依靠圆角斜面可使充电插头滑入充电插座接地电极插接的凹槽底部，这克服充电插头和充电插座中心对位不齐造成的轻微误差；

步骤7：充电插座电极固定件为绝缘部件，设计成扣式结构，使安装时更方便；

步骤8：充电插座压力传感器位于充电插座与充电插头插接时充电插头接地电极所插接的凹槽内，在充电插座与充电插头接触良好时压力传感器会受充电插头接地电极重力作用，充电插座压力传感器与电动汽车内部控制电路的信号监测电路连接；

步骤9：充电插座红外通信组件与电动汽车内部控制电路通信电路连接，用于电动汽车端与自动充电臂端之间的控制电路进行信息通信；

步骤10：激光水平线发射组件和激光垂直线发射组件与电动汽车内部控制电路激光发射电路连接，用于充电插座与充电插头自动对准；

步骤11：充电插头位于自动充电臂第三支臂前端，可通过伸缩控制系统向前伸展和向后缩回，各个电极设计成同心圆形排列，这与充电插座配合，使充电插头和插座更容易对准和插接；

步骤12：充电插头充电正极位于充电插头同心圆中心，前端设计成一个圆滑面，方便充电插座充电正极插入到充电插头中心的充电正极凹槽中；

步骤13：充电插头充电负极位于充电插头充电正极和接地电极之间，与自动充电插座充电正极接触外围设计有绝缘体，电极之间有绝缘体相隔，这使自动充电插座的安全性能更高；

步骤14：充电插头充电插头接地电极位于插座外边，与插头外壳相连接，和插座接触前端与其内圆的绝缘体设计成半圆，并且比其他电极更长一些，在充电插头和插座插接时最先接触，与充电插座误差校正曲面配合，依靠半圆的圆滑面可使插头滑入充电插座接地电极插接的凹槽中，这可克服充电插头和插座中心线Z轴对位的轻微误差；

步骤15：充电插头电极固定件为绝缘部件，用于固定充电插头接地电极；

步骤16：充电插头压力传感器位于充电插头负极插接的凹槽底部，充电插座压力传感器和充电插头压力传感器用于电动汽车充电插头和插座接插是否完成的检测，充电插座和充电插头插接时，充电插座压力传感器与充电插头接地电极接触，充电插头压力传感器与充电插座充电正极接触，充电插座压力传感器与电动汽车内控制电路的信号监测电路连接，充电插头压力传感器与自动充电臂端的充电控制电路的信号监测电路连接，如果达到一定压力，就使与电动汽车内控制电路连接的充电插座红外通信组件向与自动充电臂端充电控制电路连接的充电插头红外通信组件发出充电插座和充电插头插接完成信号；

步骤17：充电插头红外通信组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上，与充电臂端控制电路通信电路连接，用于与电动汽车端与自动充电臂端的充电控制电路之间进行信息通信；

步骤18：激光水平线接收组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上，与自动充电臂端控制电路信号监测电路连接，用于电动汽车自动充电臂垂直对准；

步骤19：激光垂直线接收组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的垂直轴线一端上，与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接，用于充电插座与充电插头自动对准。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征在于，所述电动汽车传到式自动充电接口有一个充电插座，所述充电插座由一个充电插座接地电极、一个充电插座充电正极、一个充电插座充电负极、一个充电插座绝缘体、一个充电插座压力传感器、一个激光垂直线发射组件、一个激光水平线发射组件、一个充电插座红外通信组件、一个充电插座外壳、一个误差校正曲面、一个充电插座电极固定件组成，所述电动汽车传到式自动充电接口有一个充电插头，所述充电插头由一个充电插头充电正极、一个充电插头充电负极、一个充电插头接地电极、一个充电插头绝缘体、一个充电插头压力传感器、一个激光垂直线接收组件、一个激光水平线接收组件、一个充电插头红外通信组件、一个充电臂第三支臂外壳、一个充电插头电极固定件组成，所述充电插座和充电插头端面分别设计成一个圆形，充电插座圆形中心为一金属圆柱的充电插座充电正极，充电插座充电正极外有一个圆形金属筒的充电插座充电负极，充电插座充电负极圆形金属筒与充电插座充电正极圆柱同轴心，中间相隔充电插座绝缘体，充电插座外壳为充电插座接地电极；充电插头充电正极是位于充电插头圆形中心的金属圆筒，充电插头充电正极金属圆筒与充电插座充电正极金属圆柱匹配，充电插头充电负极为充电插头充电正极外的一个圆形金属筒，充电插头充电负极圆形金属筒与充电插头充电正极金属圆筒同轴心，中间相隔充电插头绝缘体，充电插座压力传感器和充电插头压力传感器用于电动汽车充电插头和充电插座接插是否完成的检测，充电插座和充电插头插接时，充电插座压力传感器与充电插头接地电极接触，充电插头压力传感器与充电插座充电负极接触，充电插座压力传感器与电动汽车内控制电路的信号监测电路连接，充电插头压力传感器与自动充电臂端的充电控制电路的信号监测电路连接，如果达到一定压力，就使与电动汽车内控制电路连接的充电插座红外通信组件向与自动充电臂端充电控制电路连接的充电插头红外通信组件发出充电插座和充电插头插接完成信号；激光水平线发射组件和激光垂直线发射组件用于电动汽车自动充电臂对准。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座位于电动汽车端充电插座门盖内中心位置，为使充电插头和充电插座更容易自动对准和插接，将充电插座各个电极设计成同心圆形排列。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座充电正极位于充电插座中心位置，为一金属圆柱，在各个充电插座电极中长度最短，以便在充电插头与充电插座插接时最后连接，克服充电插座充电正极和充电插头充电负极出现的误接触产生的短路问题。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座绝缘体位于充电插座充电正极和充电插座充电负极之间，长度比充电插座充电正极长，这避免充电插座与充电插头插接时出现的电火花造成充电插座充电正极和充电插座充电负极的短路的现象。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座接地电极位于充电插座各个电极最外面，与充电插座外壳连接，充电插座接地电极的长度比充电插座充电正极和充电插座充电负极长，充电插头和充电插座插接时，充电插头接地电极最先接触充电插座接地电极，使充电插座的外壳带的静电首先被释放掉。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座外壳是金属壳体，与大地连接。

7.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述误差校正曲面位于充电插座接地电极与充电插座外壳之间，设计成圆滑曲面，充电插头接地电极长度比充电插头充电正极和电插头充电负极长，充电插头和充电插座插接时与误差校正曲面最先接触，依靠圆角斜面可使充电插头滑入充电插座接地电极插接的凹槽底部，这克服充电插头和充电插座中心对位不齐造成的轻微误差。

8.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座电极固定件设计成扣式结构，使安装时更方便。

9.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座压力传感器位于充电插座与充电插头插接时充电插头接地电极所插接的凹槽内，在充电插座与充电插头接触良好时压力传感器会受充电插头接地电极重力作用，充电插座压力传感器与电动汽车内部控制电路的信号监测电路连接。

10.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插座红外通信组件与电动汽车内部控制电路通信电路的连接，用于电动汽车端与自动充电臂端之间的控制电路进行信息通信。

11.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述激光水平线发射组件和激光垂直线发射组件与电动汽车内部控制电路激光发射电路连接，用于充电插座与充电插头自动对准。

12.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头位于自动充电臂第三支臂前端，可通过伸缩控制系统向前伸展和向后缩回，各个电极设计成同心圆形排列，这与充电插座配合，使充电插头和充电插座更容易对准和插接。

13.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头充电正极位于充电插头同心圆中心，充电插头充电正极前端设计成一个圆滑面，方便充电插座充电正极插入到充电插头中心的充电插头充电正极金属圆筒中。

14.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头充电负极和充电插头充电正极之间设计成凹槽的绝缘体，与充电插座绝缘体配合，使充电插座充电正极与充电插头充电负极的插接时有绝缘体相隔，避免产生的电火花出现的短路现象，这使充电插座与充电插头的插接安全性能更高。

15.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头接地电极是充电插头外壳体，充电插头接地电极与大地连接，当充电插座接地电极和充电插头接地电极连接时释放充电插座壳体产生的静电。

16.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头电极固定件用于固定充电插头接地电极。

17.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头压力传感器位于充电插头负极的凹槽底部，充电插头压力传感器与充电臂端控制电路的信号监测电路连接，用于检测充电插座与充电插头之间插接是否插接良好。

18.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述充电插头红外通信组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上，与充电臂端控制电路通信电路连接，用于与自动充电臂端的充电控制电路信息通信。

19.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述激光水平线接收组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上，与自动充电臂端控制电路信号监测电路连接，用于电动汽车自动充电臂垂直对准。

20.根据权利要求1所述的一种电动汽车传到式自动充电接口，其特征是，所述激光垂直线接收组件位于自动充电臂第三支臂前端的端面的垂直轴线一端上，与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接，用于充电插座与充电插头自动对准。