CN106515471B - 固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件 - Google Patents

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Abstract

一种固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件。固定装置包括夹臂、导电部和驱动机构。夹臂具有凹槽,导电部设于凹槽内。驱动机构连接夹臂,用以驱动夹臂,而将电动车的轮轴套件固定于凹槽内,使导电部电性连接轮轴套件。

Description

固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件

技术领域

本发明涉及一种固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件,进一步涉及一种电动车的固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件。

背景技术

电动车是在车体上配置电池。当电池的电力耗尽时,需要通过人为有意识地使用充电器或到充电站对电池充电,或者是进行电池交换。消费者经常因没有规律地充电,或忘记充电,导致电动车电力耗尽无法行驶,因而造成对电池行驶里程的焦虑。

因此,亟需提出一种电动车停靠后即开始自动进行充电的解决方案。

发明内容

本发明实施例提出一种固定装置、应用其的充电系统、其固定方法以及轮轴套件。在一实施例中,在电动车停靠后即开始进行充电,可提升电动车使用的可靠度。

根据本发明的一实施例,提出一种固定装置。固定装置包括一第一夹臂、一导电部和一驱动机构。第一夹臂具有一第一凹槽,导电部设于第一凹槽内。驱动机构连接第一夹臂,用以驱动第一夹臂。

根据本发明的另一实施例,提出一种充电系统。充电系统包括一前述的固定装置、一轮胎感应器和一充电端控制器。轮胎感应器用以感测电动车的轮轴套件是否已进入固定装置的第一夹臂的第一凹槽的范围内。充电端控制器电性连接于导电部。若轮轴套件已进入固定装置的第一夹臂的第一凹槽的范围内,充电端控制器控制驱动机构驱动第一夹臂,而将轮轴套件固定于第一凹槽内。

根据本发明的另一实施例,提出一种感应轮轴套件。轮轴套件包括一导电套、一第一绝缘垫圈、一第二绝缘垫圈和一电性传输线。导电套具有相对的一第一端面与一第二端面。第一绝缘垫圈设于导电套的第一端面。第二绝缘垫圈设于导电套的第二端面。电性传输线电性连接于导电套。

根据本发明的另一实施例,提出一种固定方法。固定方法包括以下步骤:提供一前述充电系统。轮胎感应器感测电动车之轮轴套件是否已进入固定装置的第一夹臂的第一凹槽的范围内。若轮轴套件已进入固定装置的第一夹臂的第一凹槽的范围内,充电端控制器控制驱动机构驱动第一夹臂,而将轮轴套件固定于第一凹槽内。

为了对本发明以上所述及其他方面有更好的了解,下文特列举多个实施例,并配合所附附图,详细说明如下,但不以此为限。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的充电系统的固定方法的流程图。

图2A绘示依照本发明一实施例的充电系统的示意图。

图2B绘示图2A的充电系统的固定装置的侧视图。

图3A绘示依照本发明一实施例的电动车的局部俯视图。

图3B绘示图3A的轮轴套件沿方向3B-3B’的剖视图。

图4A绘示电动车进入固定装置的第一夹臂与第二夹臂之间的示意图。

图4B绘示图4A的固定装置与电动车的局部俯视图。

图5绘示固定装置夹持轮轴套件的示意图。

图6绘示两个固定装置的两个第一导电部、充电端控制器与车端控制器的电路图。

图7绘示依照本发明另一实施例的固定装置的局部示意图。

图8绘示依照本发明另一实施例的固定装置的局部示意图。

图9绘示依照本发明另一实施例的充电系统与电动车的连接俯视图。

图10绘示依照本发明另一实施例的充电系统与电动车的连接俯视图。

图11绘示依照本发明另一实施例的充电系统的俯视图。

图12绘示依照本发明另一实施例的充电系统的侧视图。

图13和14绘示依照本发明另一实施例的充电系统的侧视图。

图15和16绘示依照本发明另一实施例的充电系统的俯视图。

图17和18绘示依照本发明另一实施例的充电系统的俯视图。

图19绘示依照本发明另一实施例的充电系统的侧视图。

图20及21绘示依照本发明另一实施例的固定装置的侧视图。

图22绘示依照本发明另一实施例的固定装置的侧视图。

图23绘示依照本发明另一实施例的固定装置的侧视图。

符号说明

100、400、500、600、700、800:充电系统

105:轮胎感应器

110、110’、210、310、410、6110、710、810、910:固定装置

110a:入口

111、911:第一夹臂

111s1:第一侧面

111s2:第二侧面

111s3:槽底面

111a:滑槽

111r、716r、911r:第一凹槽

111w:槽底面

1111:第一转动支点

112、112’、712、712’:第一导电部

1121:导电探针

1122:绝缘层

1131:第一弹性组件

1132:第二弹性组件

114、914:第二夹臂

114r、716r’、914’:第二凹槽

1141:第二转动支点

115、315:驱动机构

1151:长轴

1153:中心

116、716、716’:绝缘件

1161:第一绝缘部

1162:第二绝缘部

1163:第三绝缘部

117:第一电性传输线

118:清洁组件

130:充电端控制器

140:挡体

140u:前表面

200:电动车

210:轮轴套件

211:导电套

211a:第一贯穿孔

212a:第二贯穿孔

213a:第三贯穿孔

211s1:第一端面

211s2:第二端面

212:第一绝缘垫圈

213:第二绝缘垫圈

2133:第三弹性组件

2134:第四弹性组件

214:第二电性传输线

215:第一固定件

216:第二固定件

220:轮胎

230:轮轴

240:车端控制器

3151:第一连杆

3152:第二连杆

3153:第三连杆

614:固定座

614w:斜坡

750:胎宽感应器

751:挡板

d:外径

h:内径

I:电流信号

L1:电路

P1、P2:枢接点

S110至S160:步骤

具体实施方式

图1绘示依照本发明一实施例的充电系统100的固定方法的流程图。

在步骤S110中,提供充电系统100。请同时参照图2A和2B,图2A绘示依照本发明一实施例的充电系统100的示意图,图2B绘示图2A的充电系统100的固定装置110的侧视图。

充电系统100包括轮胎感应器105、固定装置110和固定装置110’、充电端控制器130和挡体140,其中充电端控制器130可整合于挡体140内,也可设于挡体140外。轮胎感应器105可设于挡体140的前表面或后表面上。

轮胎感应器105设于挡体140的前表面140u,以感测电动车200(绘示于图3A)的轮轴套件210(绘示于图3A)是否已进入固定装置110。本实施例的电动车200以双轮电动车为例说明,也可为单轮、三轮、四轮或其它轮数的电动车。

在一实施例中,当挡体140为可移动时,充电系统100还可包括一油压缓冲器(未绘示),连接于挡体140之后表面(未绘示),以接收车辆冲击力道。在本实施例中,轮胎感应器105设于挡体140之后表面,通过挡体140的位移至适当位置时置触发轮胎感应器105,以感测电动车200(绘示于图3A)的轮轴套件210(绘示于图3A)是否已进入固定装置110。

在本实施例中,轮胎感应器105可以是机械开关,如限位开关,其以接触式方式感测轮轴套件210是否已进入固定装置110;在另一实施例中,轮胎感应器105可以是一光学感应器或超声波感应器,其可以非接触式方式感测轮轴套件210是否已进入固定装置110。

固定装置110和110’连接于挡体140,且分别位于轮胎感应器105的相对两侧。本发明实施例的固定装置110以两个为例说明,也可为一个。以下说明固定装置110的结构,另一固定装置110’的构造与固定装置110类似,之后不再赘述。

如图2A和2B所示,固定装置110包括第一夹臂111、第一导电部112、第一弹性组件1131、第二弹性组件1132、第二夹臂114、驱动机构115、绝缘件116、第一电性传输线117和清洁组件118。

在本实施例中,第一夹臂111位于驱动机构115的上方,而第二夹臂114位于驱动机构115的下方;在另一实施例中,第一夹臂111可位于驱动机构115的下方,而第二夹臂114可位于驱动机构115的上方。此外,第一夹臂111和/或第二夹臂114例如是导电夹臂,也可为绝缘夹臂。

第一夹臂111具有第一凹槽111r,第一导电部112设于第一凹槽111r内。第一导电部112用以电性接触一电动车200(绘示于图3A)的轮轴套件210(绘示于图3A)。

第一夹臂111具有滑槽111a,第一导电部112可活动地设于滑槽111a内。举例来说,第一弹性组件1131设于滑槽111a内且连接第一导电部112与滑槽111a的槽底面111w。由于第一弹性组件1131具有伸缩性,可使第一导电部112于滑槽111a内上下活动。

如图2B所示,第一导电部112可以是多层结构。例如,第一导电部112包括导电探针1121和绝缘层1122,其中导电探针1121用以电性接触轮轴套件210(轮轴套件210绘示于图3A),而绝缘层1122可包覆导电探针1121,以避免导电探针1121电性接触到第一夹臂111。第一电性传输线117可连接于导电探针1121,并延伸至第一夹臂111外而电性连接于充电端控制器130。

第二夹臂114具有第二凹槽114r。电动车的轮轴套件210(绘示于图3A)可被夹持于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。举例来说,驱动机构115可连接第一夹臂111与第二夹臂114,以驱动第一夹臂111与第二夹臂114至少一个转动,而将电动车200的轮轴套件210(绘示于图3A)夹持于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。在本实施例中,驱动机构115为凸轮,但本发明实施例不受此限。只要是可驱动第一夹臂111与第二夹臂114至少一个夹持和释放轮轴套件的机构,都可做为本发明实施例的驱动机构115。

图2B所示的固定装置110处于一放松或释放状态。在此状态下,驱动机构115的长轴1151大致上平行第一夹臂111与第二夹臂114的长度方向,且第二弹性组件1132呈自由状态。第二弹性组件1132连接第一夹臂111内侧与第二夹臂114内侧,当第一夹臂111与第二夹臂114转动时,第二弹性组件1132可形变而储存弹性位能。如此一来,当驱动机构115由其它方位转动至其长轴1151大致上平行第一夹臂111与第二夹臂114的方位时,第二弹性组件1132可释放弹性位能,而带动第一夹臂111与第二夹臂114复归至如图2B所示的释放状态。

在本实施例中,第二弹性组件1132位于第一夹臂111的第一转动支点1111的一侧和第二夹臂114的第二转动支点1141的一侧。在另一实施例中,第二弹性组件1132可位于第一夹臂111的第一转动支点1111的另一侧和第二夹臂114的第二转动支点1141的另一侧。

此外,驱动机构115与凹槽(第一凹槽111r和第二凹槽114r)可分别位于第一夹臂111的第一转动支点1111(或第二夹臂114的第二转动支点1141)的相对两侧;在另一实施例中,驱动机构115、第一凹槽111和第二凹槽可位于第一夹臂111的第一转动支点1111(或第二夹臂114的第二转动支点1141)的同一侧。

在另一实施例中,第一夹臂111可省略第一转动支点1111或第二夹臂114可省略第二转动支点1141,如此一来,当驱动机构115运转时,可只带动第一凹槽111r与第二凹槽114r的一个转动。

此外,如图2B所示,第一夹臂111与第二夹臂114之间具有一入口110a,入口110a的内径h小于轮轴套件210(绘示于图3A)的外径d(绘示于图5)。清洁组件118设于第一夹臂111的前端且邻近入口110a。由于入口110a的内径h小于轮轴套件210的外径d,使在轮轴套件210(绘示于图3A)进入入口110a时,可受到清洁组件118的清洁。如此一来,可减少轮轴套件210(绘示于图3A)与第一导电部112接触时之间的阻值。在一实施例中,清洁组件118例如是钢刷、砂纸或其它合适组件。

此外,绝缘件116设于第一凹槽111r的槽壁,以隔离第一夹臂111与轮轴套件210,避免两者电性短路。举例来说,第一凹槽111r具有相对的第一侧面111s1与第二侧面111s2和槽底面111s3。绝缘件116包括第一绝缘部1161、第二绝缘部1162和第三绝缘部1163。第一绝缘部1161设于该第一凹槽111r的第一侧面111s1,第二绝缘部1162设于该第一凹槽111r的第二侧面111s2,而第三绝缘部1163设于该第一凹槽111r的槽底面111s3。相似地,另一绝缘件116可设于第二凹槽114r的槽壁,以隔离第二夹臂114与轮轴套件210(绘示于图3A),避免两者电性短路。

请参照图3A和3B,图3A绘示依照本发明一实施例的电动车200的局部俯视图,图3B绘示图3A的轮轴套件210沿方向3B-3B’的剖视图。

如图3A所示,电动车200包括双轮轴套件210、轮胎220、轮轴230和车端控制器240。轮轴230突出超过轮胎220的相对两侧,其并不随轮胎220转动。双轮轴套件210可分别套设于轮轴230突出于轮胎220两侧的部分。本实施例的轮胎220以前轮为例说明,也可为后轮或其它位置的轮胎。

如图3B所示,各轮轴套件210包括导电套211、第一绝缘垫圈212、第二绝缘垫圈213、第二电性传输线214(绘示于图3A)、第一固定件215和第二固定件216。导电套211包括相对的第一端面211s1与第二端面211s2。第一绝缘垫圈212设于导电套211的第一端面211s1。第二绝缘垫圈213设于导电套211的第二端面211s2。

导电套211、第一绝缘垫圈212和第二绝缘垫圈213分别包括重迭的第一贯穿孔211a、第二贯穿孔212a和第三贯穿孔213a。轮轴230穿过第一贯穿孔211a、第二贯穿孔212a和第三贯穿孔213a。第一固定件215和第二固定件216固定于轮轴230上,并将导电套211、第一绝缘垫圈212与第二绝缘垫圈213固定于第一固定件215和第二固定件216之间。在一实施例中,第一固定件215和第二固定件216例如是螺帽。

此外,第一绝缘垫圈212位于第一端面211s1与第一固定件215之间,以电性隔离导电套211与第一固定件215,如此可避免导电套211通过第一固定件215电性短路于电动车200的部件,如避震器。第二绝缘垫圈213位于第二端面211s2与第二固定件216之间,以电性隔离导电套211与第二固定件216,如此可避免导电套211通过第二固定件216电性短路于电动车200的部件,如避震器。此外,导电套211的第一贯穿孔211a的内径大于轮轴230的外径,使导电套211于第一贯穿孔211a与轮轴230的实体材料隔离,如此可避免导电套211与轮轴230电性短路。

轮轴套件210通过固定件(如第一固定件215和第二固定件216)可拆卸地组装设置于电动车200的轮轴230上,因此具有简单的组装性和方便的可拆性。在本实施例中,轮轴套件210可设计成圆柱形或球形,这样的几何形状有助于任何固定装置进行锁固。

如图3A所示,第二电性传输线214电性连接导电套211与车端控制器240,以传输导电套211与车端控制器240之间的信号和/或电力。

在步骤S120中,充电端控制器130可感测电动车200的轮轴套件210是否已进入固定装置110的第一夹臂111与第二夹臂114之间。

举例来说,请参照图4A和4B,图4A绘示电动车200进入固定装置110的第一夹臂111与第二夹臂114之间的示意图,而图4B绘示图4A的固定装置110与电动车200的局部俯视图。

如图4A和4B所示,当要对电动车200充电时,可操控电动车200的轮胎220进入两个固定装置110与110’之间,并往轮胎感应器105方向接近。在轮胎220触发轮胎感应器105后,表示轮轴套件210大致上位于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。此时,充电端控制器130据以控制驱动机构115转动,以将轮轴套件210夹持于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。由于轮轴套件210夹持于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间,因此可提供夹持锁固且大幅提升充电过程可靠度。

在步骤S130中,请参照图5,其绘示固定装置110夹持轮轴套件210的示意图。充电端控制器130控制驱动机构115转动,以驱使第一夹臂111和第二夹臂114分别绕第一转动支点1111和第二转动支点1141转动,而使第一凹槽111r与第二凹槽114r彼此接近,以将轮轴套件210夹持于第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。

如图5所示,驱动机构115的长轴1151大致上垂直于第一夹臂111与第二夹臂114,因此可夹紧轮轴套件210,避免在充电过程中轮轴套件210轻易与第一导电部112分离。如此,可提供夹持锁固且大幅提升充电可靠度。

在步骤S140中,充电端控制器130可检测第一导电部112与轮轴套件210之间是否导通。举例来说,请参照图6,其绘示固定装置110的第一导电部112、固定装置110’的第一导电部112’、充电端控制器130与车端控制器240的电路L1图。充电端控制器130可输出一电流信号I给车端控制器240,若充电端控制器130收到其输出的电流信号I,表示第一导电部112与轮轴套件210的导电套211之间有确实接触,因此车端控制器240、充电端控制器130、第一导电部112与第一导电部112’之间形成一导通的电路L1。综上可知,由于本发明实施例的充电系统100包括两个导电部(如导电部112和112’),因此可使车端控制器240与充电端控制器130之间形成导通的电路L1。

此外,固定装置110的第一导电部112与固定装置110’的第一导电部112’的一个可做为正极,而另一者可做为负极。此外,充电端控制器130可提供直流电给电动车200,然而也可提供交流电给电动车200。

在步骤S150中,若第一导电部112与轮轴套件210的导电套211之间导通,则充电端控制器130检测第一导电部112与导电套211之间的阻值是否小于一预设阻值。举例来说,充电端控制器130可分析电流信号I或另外通过电路L1输出一测试信号,通过传回的电流信号I或测试信号计算第一导电部112与导电套211之间的阻值。若第一导电部112与轮轴套件210的导电套211之间的阻值小于预设阻值,表示可正常充电,则进入步骤S160;若否,表示充电可能受到阻值过大的负面影响(如无法充电、充电效率不佳等),因此不进行充电,而充电系统100可选择性送出一表示“无法充电”的讯息给电动车200。

在步骤S160中,若第一导电部112与轮轴套件210之间的阻值小于预设阻值,充电端控制器130通过轮轴套件210开始对电动车200充电。

如图6所示,充电端控制器130可通过电路L1输出载波信号(未示出),其可同时携带电力和信号。如此一来,充电和信号可于单一条传输线中传输,而能同时进行充电和讯息交换。进一步地说,由于充电端控制器130可输出载波信号,因此车端控制器240、充电端控制器130、第一导电部112与第一导电部112’之间的连接可以单条传输线连接。在另一实施例中,信号可通过无线方式传输于充电端控制器130与车端控制器240之间。

综合上述,当电动车200进入固定装置110后,充电系统100可控制固定装置110对电动车自动夹持锁固、自动充电和依指示进行释放。例如:充电系统收到用户租借指令后,即可自动释放电动车,但不以此为限。

图7绘示依照本发明另一实施例的固定装置210的局部示意图。本实施例的固定装置210包括第一夹臂111、第三弹性组件2133、第四弹性组件2134、第二夹臂114、驱动机构115、绝缘件116、第一电性传输线117和清洁组件118。

与图2B的固定装置110不同的是,本实施例的固定装置210可省略第二弹性组件1132,且增加第三弹性组件2133和第四弹性组件2134,其中第三弹性组件2133与第四弹性组件2134分别连接第一夹臂111的外侧与第二夹臂114的外侧。

图8绘示依照本发明另一实施例的固定装置310的局部示意图。本实施例的固定装置310包括第一夹臂111、第二夹臂114、驱动机构315、绝缘件116、第一电性传输线117(未示出)和清洁组件118。

与图2B的固定装置110不同的是,本实施例的固定装置310的驱动机构315为连杆机构。举例来说,驱动机构315包括第一连杆3151、第二连杆3152和第三连杆3153。第一连杆3151和第二连杆3152分别枢接于第一夹臂111和第二夹臂114。第三连杆3153枢接于第一连杆3151与第二连杆3152的共同枢接处或其它部位,以驱动驱动机构315运转。当驱动机构315运转,可带动第一夹臂111与第二夹臂114转动,而夹持或释放轮轴套件210(图8中未示出)。

在上述实施例中,单个固定装置110的单个第一导电部112电性连接单个轮轴套件210,但本发明实施例不受此限制,以下进一步举例说明。

图9绘示依照本发明另一实施例的充电系统400与电动车200的连接俯视图。充电系统400包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置410、充电端控制器130和挡体140(未示出)。与前述固定装置110不同的是,本实施例的固定装置410包括两个第一导电部112,且电动车200的两个轮轴套件210都组装设置于轮轴230的同一侧。在此设计下,单个固定装置410的两个第一导电部112分别电性连接两个轮轴套件210。当两个轮轴套件210分别于两个第一导电部112电性连接时,两个轮轴套件210与两个第一导电部112可形成类似图6的电路L1。

由于本实施例的充电系统400的轮轴套件210为多个,因此可采用非载波通信方式。例如,其中一个轮轴套件210可传输电力,另一个轮轴套件210可传输信号。

充电系统400与电动车200的固定和充电方法类似上述充电系统100与电动车200的固定和充电方法,在此不再赘述。

图10绘示依照本发明另一实施例的充电系统500与电动车200的连接俯视图。充电系统500包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置410、固定装置110、充电端控制器130和挡体140(未示出)。与前述充电系统400不同的是,本实施例的充电系统500还包括固定装置110,且电动车200包括三个轮轴套件210,其中两个轮轴套件210组装设置于轮轴230的一侧,而另一个轮轴套件210则组装设置于轮轴230的另一侧。在此设计下,当三轮轴套件210分别于三个第一导电部112电性连接时,其中两个轮轴套件210与对应的两第一导电部112可形成类似图6的电路L1,以做为充电电路用,而另一轮轴套件210与对应的第一导电部112可做为信息交换使用。

此外,充电系统500与电动车200的固定和充电方法类似上述充电系统100与电动车200的固定和充电方法,在此不再赘述。

综上可知,本发明实施例的充电系统并不限定其固定装置的数量和/或夹持方式。

图11绘示依照本发明另一实施例的充电系统100的俯视图。本实施例的充电系统100包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置110和固定装置110’、充电端控制器130(未示出)和挡体140,其中充电端控制器130可整合于挡体140内,也可设于挡体140外。

固定装置110包括第一夹臂111、第一导电部112(未示出)、第一弹性组件1131(未示出)、第二弹性组件1132(未示出)、第二夹臂114(未示出)、驱动机构115(未示出)、绝缘件116(未示出)、第一电性传输线117(未示出)和清洁组件118(未示出)。

固定装置110的第一夹臂111的前端和第二夹臂114(从图11的视角看不到第二夹臂114)的前端各具有一朝向轮胎220的斜侧面110s。此外,固定装置110’的第一夹臂111也具有类似的斜侧面110s。斜侧面110s可引导轮胎220进入固定装置110与固定装置110’之间的区域。如此,即使轮胎220偏向一边,在接触到斜侧面110s后,仍可顺利地进入固定装置110与固定装置110’之间,而受到自动固定和自动充电。

图12绘示依照本发明另一实施例的充电系统100的侧视图。本实施例的充电系统100包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置110和固定装置110’(未示出)、充电端控制器130(未示出)和挡体140(未示出)。

固定装置110包括第一夹臂111、第一导电部112(未示出)、第一弹性组件1131(未示出)、第二弹性组件1132、第二夹臂114、驱动机构115、绝缘件116、第一电性传输线117(未示出)和清洁组件118。

在本实施例中,第一夹臂111与第二夹臂114可斜向配置,以配合不同的轮轴套件210的高度,以驱动机构115为中心1153做上下摆动。如此一来,本发明实施例的固定装置110可适用全轮径的轮胎220’。也就是说,虽然装设在小轮胎的轮轴套件210位置较低(如图标右边的轮胎220’较小,因此装设在其上的轮轴套件210位置较低),或装设在大轮胎的轮轴套件210虽然位置较高(如图标左边的轮胎220’较大,因此装设在其上的轮轴套件210位置较高),由于第一夹臂111与第二夹臂114可斜向配置,因此仍可配合不同轮轴套件210的高度,让轮胎220顺利进入到二固定装置110和110’之间,以受到自动固定和自动充电。

图13和14绘示依照本发明另一实施例的充电系统600的侧视图。本实施例的充电系统600包括轮胎感应器105(未示出)、两个固定装置610(因为视角关系,图13和14仅绘示一个固定装置610)、充电端控制器130(未示出)和挡体140(未示出)。

固定装置610包括第一夹臂111、第一导电部112(未示出)、第一弹性组件1131(未示出)、第二弹性组件1132、固定座614、驱动机构115、绝缘件116、第一电性传输线117(未示出)和清洁组件118。

在本实施例中,固定座614为一固定结构,其不随驱动机构115的操作而运动。固定座614具有上述的第二凹槽114r,可让进入到二固定装置610之间的轮胎220稳固地固定于第一夹臂111的第一凹槽111r与固定座614的第二凹槽114r之间,以受到自动固定和自动充电。

此外,如图14所示,固定座614具有一斜坡614w,装设在轮胎220的轮轴套件210可沿斜坡614w进入第一夹臂111与固定座614之间。进一步来说,即使轮轴套件210的高度低于第一凹槽111r与第二凹槽114r的高度,轮轴套件210仍可沿斜坡614w进入第一凹槽111r与第二凹槽114r之间。

此外,充电系统600与电动车200的固定和充电方法类似上述充电系统100与电动车200的固定和充电方法,在此不再赘述。

图15和16绘示依照本发明另一实施例的充电系统100的俯视图。本实施例的充电系统100包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置110、固定装置110‘、充电端控制器130(未示出)和挡体140(未示出)。

固定装置110包括第一夹臂111、第一导电部112(未示出)、第一弹性组件1131(未示出)、第二弹性组件1132(未示出)、第二夹臂114(未示出)、驱动机构115(未示出)、绝缘件116(未示出)、第一电性传输线117(未示出)和清洁组件118(未示出)。固定装置110’的结构类似固定装置110,在此不再赘述。

本实施例的固定装置110与110’可左右摆动,以将电动车的轮轴套件210固定于第一凹槽111r(未示出)与第二凹槽114r(未示出)之间。进一步来说,本实施例的固定装置110与110’可依据轮胎220的胎宽左右摆动,以让位于轮胎220二侧的两个轮轴套件210分别受到固定装置110与110’固定。如此,即使两个轮轴套件210装设于不同轮径的轮胎220,仍可顺利受到固定装置110与110’的固定。

图17和18绘示依照本发明另一实施例的充电系统100的俯视图。本实施例的充电系统700包括轮胎感应器105(未示出)、固定装置110、固定装置110‘、充电端控制器130(未示出)、挡体140(未示出)和胎宽感应器750。

胎宽感应器750可侦测轮胎220的胎宽。在轮胎220未进入到两个固定装置110与110’之间时,会先接触到胎宽感应器750,胎宽感应器750藉此感应轮胎220的胎宽。固定装置110与110’依据胎宽左右摆动,以将装设在轮胎220两侧的二轮轴套件210分别固定于固定装置110与110’。

进一步地说,胎宽感应器750可包括两个可转动的挡板751和一角度感应器(未示出)。轮胎220在撑开两个胎宽感应器750时,利用角度感应器测得左右两个挡板751的旋转角度,即可获得轮胎220的宽度。在另一实施例,可利用无线感应原理,由电动车200靠站时即主动通知充电端控制器130两个固定装置110与110’应开合的宽度,充电端控制器130再据以控制两个固定装置110与110’调整其开合角度。

此外,充电系统700与电动车200的固定和充电方法类似上述充电系统100与电动车200的固定和充电方法,在此不再赘述。

图19绘示依照本发明另一实施例的充电系统800的侧视图。本实施例的充电系统800包括轮胎感应器105(未示出)、两个固定装置610(因为视角关系,图19仅绘示一个固定装置610)、充电端控制器130(未示出)和挡体140(未示出)

与前述实施例不同的是,本实施例的充电系统800省略第二凹槽。在此设计下,当欲对电动车200充电时,轮胎感应器105可感测电动车200的轮轴套件210是否已进入固定装置610的第一夹臂111的第一凹槽111r的范围内。若轮轴套件210已进入固定装置610的第一夹臂111的第一凹槽111r的范围内,充电端控制器130控制驱动机构115驱动第一夹臂111,而将轮轴套件210固定于第一凹槽111r内。

充电系统800与电动车200的其余固定和充电方法类似上述充电系统100与电动车200的固定和充电方法,在此不再赘述。

请参照图20及21,其绘示依照本发明另一实施例的固定装置710的侧视图。固定装置710包括第一夹臂111、第一导电部712、第一导电部712’、第二弹性元件1132(未绘示)、第二夹臂114、驱动机构115(未绘示)、绝缘件716、绝缘件716’、二第一电性传输线117及清洁元件118(未绘示)。

绝缘件716枢接在第一夹臂111的本体,以与第一夹臂111的本体可相对转动。绝缘件716可隔离第一夹臂111的本体与第一导电部712,避免第一夹臂111与第一导电部712电性短路。在本实施例中,绝缘件716与第一夹臂111的本体的枢接点P1位在绝缘件716的一端。第一导电部712配置在绝缘件716上,以与绝缘件716连动。绝缘件716具有第一凹槽716r,第一导电部712及第一夹臂111的本体之形状可具有对应该第一凹槽716r的形状(凹部),但不限于此。

此外,虽然未绘示,然绝缘件716及第一夹臂111的本体各具有限位部,限位部可限制绝缘件716的转动角度,避免绝缘件716因为角度过大而撞击到下方的绝缘件716’。

绝缘件716’枢接在第二夹臂114的本体,以与第二夹臂114的本体可相对转动。绝缘件716’可隔离第二夹臂114的本体与第一导电部712’,避免第二夹臂114与第一导电部712’电性短路。在本实施例中,绝缘件716’与第二夹臂114的本体的枢接点P2位在绝缘件716’的一端。第一导电部712’配置在绝缘件716’上,以与绝缘件716’连动。绝缘件716’具有第二凹槽716r’,第一导电部712’及第二夹臂114的本体之形状可具有对应该第二凹槽716r’的形状(凹部),但不限于此。

如此一来,如图21所示,在第一夹臂111与第二夹臂114夹住轮轴套件210时,轮轴套件210可位于第一凹槽716r与第二凹槽716r’之间。藉由二绝缘件716及716’的可活动性,无论轮轴套件210位于第一凹槽716r与第二凹槽716r’内的何处,二第一导电部712与712’都能接触到轮轴套件210,以增加与轮轴套件210的接触面积,且也可以减少靠站时轮轴套件210的冲击。

第二凹槽716r’的宽度W2可设计得较宽,当轮轴套件210进入第一凹槽716r与第二凹槽716r’之间且第一夹臂111与第二夹臂114夹住轮轴套件210时,无论轮轴套件210位于第一凹槽716r与第二凹槽716r’内的何处,二第一导电部712与712’都能接触到轮轴套件210。换言之,固定装置710可容许更大的定位误差,且夹持时会主动修正定位误差。

在另一实施例中,绝缘件716’固定于第二夹臂114的本体,即绝缘件716’与第二夹臂114的本体之间无法相对活动。在此设计下,藉由绝缘件716与第一夹臂111的本体的相对活动,仍可达到二第一导电部712与712’接触到轮轴套件210的效果。此外,本实施例也适用于图13及14的固定座614实施方案。

此外,由于绝缘件716具有第一凹槽716r,因此可提供更大的接触面积,同时接触轮轴套件210的数个点、线或面,以确保第一导电部712与轮轴套件210的电性接触质量,并使第一导电部712与轮轴套件210的接触应力下降,以增加第一导电部712及/或轮轴套件210的寿命。在一实施例中,第一导电部712具有冂字型结构或其它几何型态的片状结构。第一导电部712’具有类似第一导电部712的特征,于此不再赘述。

请参照图22,其绘示依照本发明另一实施例之固定装置810的侧视图。本实施例之固定装置810的特征与前述固定装置710的特征相似,然不同的是,本实施例之绝缘件716与第一夹臂111的本体的枢接点P1位在绝缘件716的中间处,而绝缘件716’与第二夹臂114的本体的枢接点P2亦位在绝缘件716’的中间处。然而,只要二绝缘件716及716’具有可活动性,本发明实施例不限定枢接点的位置。

请参照图23,其绘示依照本发明另一实施例之固定装置910的侧视图。固定装置910包括第一夹臂911、第一导电部112、第一弹性元件1131、第二弹性元件1132(未绘示)、第二夹臂914、驱动机构115(未绘示)、绝缘件716、绝缘件716’、第一电性传输线117及清洁元件118(未绘示)。

本实施例的第一导电部112及第一弹性元件1131的配置方式类似于图2B的第一导电部112及第一弹性元件1131,于此不再赘述。绝缘件716具有第一凹槽716r,其可类似图20的第一凹槽716r,绝缘件716’具有第二凹槽716r’,其可类似图20的第二凹槽716r’,在此不再赘述。

本实施例的固定装置910的特征与前述固定装置710的特征相似,然不同的是,固定装置910以第一导电部112取代第一导电部712,且省略第一导电部712’。此外,本实施例之第一夹臂911的第一凹槽911r的形状可与图2B的第一凹槽111r不同,且第二夹臂914的第二凹槽914r的形状也可与图2B的第二凹槽114r不同。

在另一实施例中,第一夹臂911及第二夹臂914可以不具有第一凹槽911r及第二凹槽914r,直接利用绝缘部716之第一凹槽716r及绝缘部716’之第二凹槽716r’去夹住轮轴套件210。因此,第一夹臂911及第二夹臂914之本体形状并不此为限。

在另一实施例中,图20的第一夹臂111可以第一夹臂911取代,和/或第二夹臂114可以第二夹臂914取代。

综上,本发明实施例的充电系统包括至少一固定装置。例如,一个固定装置可固定位于轮轴的一侧的至少一轮轴套件;或者,两个固定装置可固定位于轮轴的两侧的多个轮轴套件。固定装置可自动夹持/固定电动车的轮轴套件、通过轮轴套件对电动车自动充电和/或自动判断是否已充电完成;若已充电完成,则固定装置可自动释放电动车的轮轴套件或依指示释放对轮轴套件的固定;但即使未充电完成,充电系统仍可依指示释放对轮轴套件的固定。在一实施例中,一固定装置可包括一个或多个导电部,各导电部可电性接触对应的一个轮轴套件。通过两个导电部,充电系统的充电端控制器与电动车的车端控制器之间可形成一导通的电路,以传输电力和/或信号。多个导电部可配置于固定装置的一个夹臂中,或分散地配置于多个夹臂中。在一实施例中,一个或多个轮轴套件可配置于电动车的轮轴的单侧;在另一实施例中,多个轮轴套件可分散地配置于电动车的轮轴的双侧。此外,固定装置可包括单一夹臂或两个夹臂,以固定电动车的轮轴套件。电动车的轮轴套件可固定或夹持于固定装置的一个夹臂的凹槽内、两个夹臂的两个凹槽(可选择性省略其中一凹槽)之间或一个夹臂的凹槽与固定座的凹槽(可选择性省略)之间。

以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (33)

1.一种固定装置,包括:
一第一夹臂,具有一第一凹槽及一第一转动支点;
一导电部,设于该第一凹槽内;以及
一驱动机构,连接该第一夹臂,用以驱动该第一夹臂;其中,该第一转动支点位于该驱动机构与该第一凹槽之间,以允许受该驱动机构驱动的该第一夹臂绕该第一转动支点转动;其中该驱动机构用以驱动该第一夹臂将一电动车的一轮轴套件固定于该第一凹槽内,使该导电部电性连接该轮轴套件。
2.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一第二夹臂,具有一第二凹槽;
其中,该驱动机构连接该第二夹臂,用以驱动该第一夹臂与该第二夹臂。
3.如权利要求2所述的固定装置,其中该驱动机构还用以驱动该第一夹臂与该第二夹臂,而将一电动车的一轮轴套件夹持于该第一凹槽与该第二凹槽之间。
4.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一固定座,具有一第二凹槽;
其中,该驱动机构用以驱动该第一夹臂,而将一电动车的一轮轴套件夹持于该第一凹槽与该第二凹槽之间。
5.如权利要求1所述的固定装置,包括:
两个该导电部;
其中,一电动车包括两个轮轴套件,该两个导电部用以分别电性连接该电动车的该两个轮轴套件。
6.如权利要求1所述的固定装置,其中该第一夹臂具有一滑槽,该导电部可活动地设于该滑槽内。
7.如权利要求6所述的固定装置,还包括:
一第一弹性组件,设于该滑槽内且连接该导电部与该滑槽的槽底面。
8.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一绝缘件,设于该第一凹槽的槽壁。
9.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一电性传输线,连接于该导电部与一充电端控制器。
10.如权利要求1所述的固定装置,其中该驱动机构为一凸轮。
11.如权利要求1所述的固定装置,其中该驱动机构为一连杆机构。
12.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一第二夹臂;以及
一第二弹性组件,连接该第一夹臂的内侧与该第二夹臂的内侧。
13.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一第二夹臂;
一第三弹性组件,连接该第一夹臂的外侧;以及
一第四弹性组件,连接该第二夹臂的外侧。
14.如权利要求1所述的固定装置,其中该第一夹臂的前端具有一斜侧面。
15.如权利要求1所述的固定装置,还包括:
一清洁组件,设于该第一夹臂的前端。
16.如权利要求1所述的固定装置,其中该第一夹臂具有包括一可动的绝缘件,该第一凹槽开设于该绝缘件中,而该导电部配置在该绝缘件上。
17.如权利要求16所述的固定装置,其中该绝缘件具有一滑槽,该导电部可活动地设于该滑槽内。
18.一种充电系统,包括:
一如权利要求1的固定装置;
一轮胎感应器,用以感测一电动车的一轮轴套件是否已进入该固定装置的该第一夹臂的该第一凹槽的范围内;以及
一充电端控制器,电性连接于该导电部,若该轮轴套件已进入该固定装置的该第一夹臂的该第一凹槽的范围内,控制该驱动机构驱动该第一夹臂,而将该轮轴套件固定于该第一凹槽内。
19.如权利要求18所述的充电系统,其中该轮胎感应器为机械开关、光学感应器或超声波感应器。
20.如权利要求18所述的充电系统,还包括:
一挡体,具有一前表面,其中,该轮胎感应器设于该挡体的该前表面上。
21.如权利要求18所述的充电系统,包括:
一挡体,具有一后表面,其中,该轮胎感应器设于该挡体的该后表面上。
22.如权利要求18所述的充电系统,包括:
两个如权利要求1所述的该固定装置;
其中,两个该固定装置分别设于该轮胎感应器的相对两侧。
23.如权利要求18所述的充电系统,其中该固定装置斜向配置,并以该驱动机构为中心做上下摆动。
24.如权利要求18所述的充电系统,还包括:
一胎宽感应器,用以侦测该电动车的一胎宽;
其中,该固定装置依据该胎宽左右摆动,以将该电动车的该轮轴套件固定于该固定装置。
25.如权利要求24所述的充电系统,其中该胎宽感应器包括两个可转动的挡板和一角度感应器。
26.一种轮轴套件,包括:
一导电套,具有相对的一第一端面与一第二端面,该导电套用以套设于一轮轴且允许该轮轴通过该第一端面及该第二端面;
一第一绝缘垫圈,设于该导电套的该第一端面;
一第二绝缘垫圈,设于该导电套的该第二端面;以及
一电性传输线,电性连接于该导电套。
27.如权利要求26所述的轮轴套件,其中该导电套呈圆柱形或球形。
28.如权利要求26所述的轮轴套件,其中该导电套、该第一绝缘垫圈和该第二绝缘垫圈分别具有重叠的一第一贯穿孔、一第二贯穿孔和一第三贯穿孔。
29.如权利要求28所述的轮轴套件,其中该第一贯穿孔的内径大于一轮轴的外径,使该导电套与该轮轴隔离。
30.如权利要求26所述的轮轴套件,还包括:
一第一固定件;以及
一第二固定件;
其中,该第一绝缘垫圈隔离该导电套与该第一固定件,而该第二绝缘垫圈隔离该导电套与该第二固定件。
31.一种固定方法,包括:
提供一如权利要求18所述的充电系统;
该轮胎感应器感测该电动车的该轮轴套件是否已进入该固定装置的该第一夹臂的第一凹槽的范围内;以及
若该轮轴套件已进入该固定装置的该第一夹臂的第一凹槽的范围内,该充电端控制器控制该驱动机构驱动该第一夹臂,而将该轮轴套件固定于该第一凹槽内。
32.如权利要求31所述的固定方法,还包括:
该充电系统检测该导电部与该轮轴套件之间是否导通。
33.如权利要求31所述的固定方法,还包括:
若该充电系统检测该导电部与该轮轴套件之间导通,该充电系统检测该导电部与该轮轴套件之间的一阻值是否小于一预设阻值;以及若该阻值小于该预设阻值,该充电系统通过该轮轴套件对该电动车充电。
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