CN107415763A - 充电设备和充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充电设备和充电系统；其中，该充电设备包括驱动电机和充电终端；驱动电机设置于轨道上；轨道固定悬挂于建筑物上；轨道包括相互平行的导向轨道和导电轨道；驱动电机和充电终端分别与导电轨道连接；驱动电机用于带动充电终端移动；导向轨道用于在驱动电机移动时，为驱动电机导向；导电轨道用于为驱动电机和充电终端输送电能；充电终端用于为外部的用电设备充电。本发明中充电设备通过导向轨道移动位置，避免了充电位置被占用导致充电设备利用率较低的问题；通过导电轨道获取电能，避免了线路拖拽导致充电便捷性较差、设备寿命和用电安全较低的问题，该方式提高了充电设备利用率且充电便捷性，进而提高了用户体验。

Description

充电设备和充电系统
技术领域
本发明涉及充电设备技术领域，尤其是涉及一种充电设备和充电系统。
背景技术
目前，用于为电动汽车、电动二轮车等充电的充电设备大多固定在地面或者墙壁上，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，占用地面空间，容易影响车辆通行，且存在充电抢线拖地的缺陷。
现有的悬挂于建筑物顶部的充电设备，大多为固定安装，无法移动，如果对应的车位被其他车辆占用，充电设备也将被占用，其他车辆无法充电，设备利用率低。
针对上述现有的充电设备利用率低且充电便捷性较差的问题，尚未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种充电设备和充电系统，以提高充电设备利用率且充电便捷性，进而提高用户体验。
第一方面，本发明实施例提供了一种充电设备，包括相互连接的驱动电机和充电终端；驱动电机设置于轨道上；轨道固定悬挂于建筑物上；轨道包括相互平行的导向轨道和导电轨道；导电轨道与外部的供电电源连接；驱动电机和充电终端分别与导电轨道连接；驱动电机用于带动充电终端移动；导向轨道用于在驱动电机移动时，为驱动电机导向；导电轨道用于为驱动电机和充电终端输送电能；充电终端用于为外部的用电设备充电。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述驱动电机的两侧设置有固定杆；固定杆内设置有线缆；驱动电机与充电终端分别通过线缆与导电轨道连接。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述导电轨道包括直流导电排和交流导电排；直流导电排包括正极排和负极排；正极排和负极排分别设置于驱动电机的两侧；交流导电排包括火线排、零线排和地线排；火线排和零线排分别设置于驱动电机的两侧；火线排和零线排分别设置有对应的地线排。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述固定杆远离驱动电机的一端设置有多个电刷；多个电刷分别与直流导电排和交流导电排接触导电；多个电刷分别与对应的线缆连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述驱动电机和充电终端之间设置有伸缩杆，用于充电终端在轨道延伸方向的垂直方向上移动。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述充电终端上设置有充电枪；充电枪与充电终端可活动连接；充电器用于与外部的用电设备连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述驱动电机的两侧设置有驱动轮；驱动轮与导向轨道相匹配；驱动电机通过驱动该驱动轮在导向轨道上移动，带动充电终端移动。
第二方面，本发明实施例提供了一种充电系统，该系统包括上述充电设备，还包括供电电源；供电电源包括充电总控箱或充电箱变。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括无线通信装置和服务器；充电设备中的充电终端通过无线通信装置将充电数据发送至服务器。
结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述系统还包括用户终端；服务器还用于通过无线通信装置接收用户终端发送的控制指令，将控制指令发送至相应的充电设备，以控制充电设备中，驱动电机沿着导向轨道移动，伸缩杆带动充电终端在轨道延伸方向的垂直方向上移动。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的一种充电设备和充电系统，包括相互连接的驱动电机和充电终端；驱动电机带动充电终端移动；在驱动电机移动时，通过导向轨道为驱动电机导向；导电轨道则用于为驱动电机和充电终端输送电能，以使充电终端为外部的用电设备充电。该方式中，充电设备通过导向轨道移动位置，避免了充电位置被占用导致充电设备利用率较低的问题；通过导电轨道获取电能，避免了线路拖拽导致充电便捷性较差、设备寿命和用电安全较低的问题，该方式提高了充电设备利用率且充电便捷性，进而提高了用户体验。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种充电设备的平面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种充电设备的立体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种充电设备的主视图；
图4为本发明实施例提供的另一种充电设备的侧视图；
图5为本发明实施例提供的第一种充电系统的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第二种充电系统的结构示意图。
图标：10-驱动电机；11-充电终端；12-导向轨道；13-导电轨道；14-固定杆；15-正极排；16-负极排；17-火线排；18-零线排；19-地线排；20-电刷；21-伸缩杆；22-充电枪；23-驱动轮；24-导向轮；50-供电电源；51-充电设备；52-充电设备；53-充电设备；60-无线通信装置；61-服务器；62-用户终端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
考虑到现有的充电设备利用率低且充电便捷性较差的问题，本发明实施例提供了一种充电设备和充电系统；该技术可以应用于充电式汽车、电动二轮车等充电过程中；尤其可以应用于停车场等区域性充电的充电服务、充电管理过程中；该技术可以采用相关的软件或硬件实现，下面通过实施例进行描述。
实施例一：
参见图1所示的一种充电设备的平面结构示意图；该充电设备包括相互连接的驱动电机10和充电终端11；
驱动电机10设置于轨道上；该轨道固定悬挂于建筑物上；该轨道包括相互平行的导向轨道12和导电轨道13；导电轨道13与外部的供电电源连接；驱动电机10和充电终端11分别与导电轨道13连接；
具体地，上述轨道可以固定悬挂于建筑物的顶板、侧壁或其他位置；例如，当该充电设备设置于停车场时，上述轨道可以固定悬挂于建筑物墙壁或顶部延伸出的固定架等固定结构上。上述外部的供电电源可以为配电变压器等配电装置或变压装置；上述导电轨道可以通过输电线缆与供电电源连接。
上述轨道可以为多种形状，例如，直线型、L型、圆形、椭圆形、圆弧形等；具体可以根据充电场所建筑物的实际条件设置；当上述轨道为直线型以外的其他形状时，轨道的拐弯处可以设置导向轮，用于在驱动电机移动至拐弯处时，顺利引导驱动电机拐弯。
驱动电机10用于带动充电终端11移动；导向轨道12用于在驱动电机10移动时，为驱动电机10导向；导电轨道13用于为驱动电机10和充电终端11输送电能；充电终端11用于为外部的用电设备充电。
上述驱动电机在接收到外部控制信号时，根据控制信号控制移动距离、移动方向、移动速度等参数，以带动充电终端移动至用电设备附近，方便用户给用电设备充电。驱动电机运动所需的电能，以及充电终端为外部用电设备充电所需的电能，均由导电轨道输送；无论驱动电机移动至轨道的哪个位置，充电终端均可以通过当前位置的导电轨道获取电能。
本发明实施例提供的一种充电设备，包括相互连接的驱动电机和充电终端；驱动电机带动充电终端移动；在驱动电机移动时，通过导向轨道为驱动电机导向；导电轨道则用于为驱动电机和充电终端输送电能，以使充电终端为外部的用电设备充电。该方式中，充电设备通过导向轨道移动位置，避免了充电位置被占用导致充电设备利用率较低的问题；通过导电轨道获取电能，避免了线路拖拽导致充电便捷性较差、设备寿命和用电安全较低的问题，该方式提高了充电设备利用率且充电便捷性，进而提高了用户体验。
实施例二：
对应于上述实施例一中提供的充电设备，本发明实施例提供了另一种充电设备，该充电设备在实施例一中提供的充电设备基础上实现；参见图1所示的一种充电设备的平面结构示意图和图2所示的另一种充电设备的立体结构示意图。
上述驱动电机的两侧设置有固定杆14；该固定杆14内设置有线缆；驱动电机与充电终端分别通过线缆与导电轨道连接。通过设置固定杆，可以避免充电终端在移动时，充电终端上的线缆与轨道发生摩擦、甚至卡住电机的问题，该方式可以使充电设备的结构更加简洁，提高充电设备的安全性。
进一步地，上述导电轨道包括直流导电排和交流导电排；直流导电排包括正极排(也可以称为DC+排)15和负极排(也可以称为DC-排)16；正极排15和负极排16分别设置于驱动电机的两侧；交流导电排包括火线排(也可以称为L排)17、零线排(也可以称为N排)18和地线排(也可以称为PE排)19；火线排17和零线排18分别设置于驱动电机的两侧；火线排17和零线排18分别设置有对应的地线排。上述导电轨道可以采用铜等导电材料制成。
如图1所示，火线排与其对应的地线排上下对立设置；正极排设置于火线排与地线排的之间；零线排与其对应的地线排上下对立设置；负极排设置于零线排与地线排的之间；其中，为了保证供电安全性，正极排与火线排绝缘设置；负极排与零线排绝缘设置。
在实际实现时，如果充电设备中的充电终端为交流充电终端，上述导电轨道中可以不设置直流导电排，或者直流导电排不导电；如果充电设备中的充电终端为直流充电终端，则上述导电轨道中直流导电排和交流导电排均需导电；具体设置方式可以根据实际情况进行选择。
进一步地，上述固定杆远离驱动电机的一端(也可以称为末端)设置有多个电刷20；多个电刷20分别与直流导电排和交流导电排接触导电；多个电刷20分别与对应的线缆连接。
如图1中所示，左侧固定杆的末端设置有三个电刷，分别与导电轨道中的火线排、地线排和正极排接触；右侧固定杆的末端设置有三个电刷，分别与导电轨道中的零线排、地线排和负极排接触。
如图2中所示，每侧固定杆的末端设置有两个电刷；其中一侧固定杆上的电刷分别与导电轨道中的火线排和正极排接触；另外一侧的固定杆的上的电刷分别与导电轨道中的零线排和负极排接触。
上述电刷是与运动件作滑动接触而形成电连接的一种导电部件；电刷的导电、导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和抑制换向性火花的性能。通过设置电刷，可以使充电设备设置较少的线缆，使结构更为简洁，同时提高充电设备的导电安全性。
参见图3所示的另一种充电设备的主视图和图4所示的另一种充电设备的侧视图；如图1、图3和图4所示，考虑到上述轨道设置的位置高度可能较高，上述驱动电机和充电终端之间设置有伸缩杆21，用于充电终端在轨道延伸方向的垂直方向上移动。
例如，上述伸缩杆具有收缩和延长的功能，当充电设备在轨道上运行到达用户指定位置后，用户可以上下拉动充电终端，以使充电终端靠近用电设备，便于充电，提高用户体验度。
进一步地，上述充电终端上设置有充电枪22；该充电枪22与充电终端可活动连接；该充电枪用于与外部的用电设备连接。
如图1～图3所示，一台充电终端上设置有两个充电枪，可以同时为相互靠近的两个用电设备充电，或者为同一用电设备的两个充电部件充电。
进一步地，上述驱动电机的两侧设置有驱动轮23；驱动轮23与导向轨道相匹配；上述驱动电机通过驱动该驱动轮23在导向轨道上移动，带动充电终端移动。
如图1所示，设置于驱动电机两侧的驱动轮的间距，与导向轨道的宽度相匹配，提高驱动电机在导向轨道上移动的稳定性；进一步地，如图2和图3所示，一台驱动电机通常设置两对驱动轮，以进一步提高驱动电机移动的稳定性。
如图3和图4所示，驱动电机上还设置有导向轮24，用于在导轨转弯处，引导驱动电机沿着导轨拐弯；通常，驱动电机上设置有四个导向轮，分别设置于驱动电机的四个角上。
实施例三：
对应于上述实施例一或实施例二中提供的充电设备；参见图5所示的第一种充电系统的结构示意图；该系统包括上述充电设备，还包括供电电源50；该供电电源50包括充电总控箱或充电箱变。在实际实现时，一个供电电源可以连接有多个充电设备，图5中以一个供电电源连接有三个充电设备为例进行说明，分别为充电设备51、充电设备52和充电设备53。
参见图6所示的第二种充电系统的结构示意图；上述系统还包括无线通信装置60和服务器61；充电设备中的充电终端通过无线通信装置60将充电数据发送至服务器61。该无线通信装置可以包括wifi模块，蓝牙模块等多种无线通信模块。
上述系统还包括用户终端62；上述服务器61还用于通过无线通信装置60接收用户终端62发送的控制指令，将控制指令发送至相应的充电设备，以控制充电设备中，驱动电机沿着导向轨道移动，伸缩杆带动充电终端在轨道延伸方向的垂直方向上移动。
上述充电设备的充电终端中可以装有将CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)信号转换为WIFI信号的设备；充电终端中的充电BMS(Battery ManagementSystem，电池管理系统)的充电数据或检测数据均转换成WIFI信号发射到上述总控箱或者充电箱变中；驱动电机移动和充电终端移动的信号则通过用户手机中安装的APP进行控制，可使用无线WIFI或蓝牙进行通信。
本发明实施例提供的一种充电设备和充电系统，解决了充电桩占用地面空间、影响车辆通行的问题，提高了充电设备的利用率，增强了用户体验了；该充电设备供电方式新颖，轨道本身具有导电功能，充电设备是通过特殊的电刷导电结构，从轨道导电铜排上取电，解决传统固定悬挂式充电桩的利用率低的情况。
本发明实施例所提供的一种充电设备和充电系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电设备，其特征在于，包括相互连接的驱动电机和充电终端；
所述驱动电机设置于轨道上；所述轨道固定悬挂于建筑物上；所述轨道包括相互平行的导向轨道和导电轨道；所述导电轨道与外部的供电电源连接；所述驱动电机和所述充电终端分别与所述导电轨道连接；
所述驱动电机用于带动所述充电终端移动；所述导向轨道用于在所述驱动电机移动时，为所述驱动电机导向；所述导电轨道用于为所述驱动电机和所述充电终端输送电能；所述充电终端用于为外部的用电设备充电。
2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述驱动电机的两侧设置有固定杆；所述固定杆内设置有线缆；
所述驱动电机与所述充电终端分别通过所述线缆与所述导电轨道连接。
3.根据权利要求2所述的充电设备，其特征在于，所述导电轨道包括直流导电排和交流导电排；
所述直流导电排包括正极排和负极排；所述正极排和所述负极排分别设置于所述驱动电机的两侧；
所述交流导电排包括火线排、零线排和地线排；所述火线排和所述零线排分别设置于所述驱动电机的两侧；所述火线排和所述零线排分别设置有对应的地线排。
4.根据权利要求3所述的充电设备，其特征在于，所述固定杆远离所述驱动电机的一端设置有多个电刷；
多个所述电刷分别与所述直流导电排和所述交流导电排接触导电；多个所述电刷分别与对应的线缆连接。
5.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述驱动电机和所述充电终端之间设置有伸缩杆，用于所述充电终端在所述轨道延伸方向的垂直方向上移动。
6.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述充电终端上设置有充电枪；
所述充电枪与所述充电终端可活动连接；所述充电枪用于与外部的用电设备连接。
7.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述驱动电机的两侧设置有驱动轮；所述驱动轮与所述导向轨道相匹配；
所述驱动电机通过驱动所述驱动轮在所述导向轨道上移动，带动所述充电终端移动。
8.一种充电系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-7中任意一项所述的充电设备，还包括供电电源；
所述供电电源包括充电总控箱或充电箱变。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括无线通信装置和服务器；
所述充电设备中的充电终端通过所述无线通信装置将充电数据发送至所述服务器。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用户终端；
所述服务器还用于通过所述无线通信装置接收所述用户终端发送的控制指令，将所述控制指令发送至相应的所述充电设备，以控制所述充电设备中，驱动电机沿着导向轨道移动，伸缩杆带动充电终端在轨道延伸方向的垂直方向上移动。
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