CN107425331A - 用于电动车的充电连接器 - Google Patents

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Abstract

在此公开了一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接器。在一些方面，导电路径设置在外部车辆组件中。所述导电路径可以表现为门、挡泥板、徽标等的一部分。足以向车辆内的一个或多个电池充电的电流可以经过所述导电路径。在一些方面，充电端口也设置在所述车辆内。所述充电端口可从与所述导电路径隔离的至少第一位置移动至与所述导电路径的至少一部分接触的第二位置。

Description

用于电动车的充电连接器
技术领域
本发明通常涉及车辆充电系统领域，并且更具体地涉及用于电动车的无插头和无插座(plug and socket free)的充电系统。
背景技术
插入式混合动力车和全电动车能够通过一个或者多个电动机驱动，该电动机利用储存于一个或多个充电电池或者另外的能量储存设备中的电能。这种车辆必须定期充电。
在充电站的充电器或充电连接器可以插入位于车辆上的充电端口，以向车辆的动力源充电。虽然传统的低压电源可以用于车辆电池充电，而高压充电站可以以比低压电源更快的充电速度补充电动车电池。
车辆充电端口通常位于与汽油进口在燃气动力车上的位置相同的位置。与汽油进口类似，这种充电端口通常由可移动的门覆盖。
允许用于给车辆重新充电的充电端口连通在车辆和充电站之间，并且在车辆与充电站之间提供机械连接。日本(例如，充电协会(CHAdeMO))、中国(例如，GB/T 20234)以及国际电工技术委员会(IEC)已经提出了充电端口的标准。
发明内容
在此公开的设备、系统和方法具有多个特征，但其中没有一个单个的特征单独负责其想要的属性。不限制下面权利要求所表达的范围，现在将简单地讨论其更加突出的特征。在考虑了该讨论之后，并且特别在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，将会理解该系统和方法的特征是如何相比传统的系统和方法具有几个优点的。
本发明通常针对用于车辆的无插头和无插座(plugless and socketless)的充电连接器。在一些方面，所述连接表面基本平滑，所述连接面上没有设置任何的凸起或凹口。所述连接表面配置为接触车辆外部的至少一部分，并且直接通过所述连接表面传输足以向车辆电池充电的电流。由充电连接接触的车辆外部的部分可以包括门板、车身板件、挡泥板、保险杠等。
在一些方面，导电路径设置在外部车辆组件中。所述导电路径可以表现为门、挡泥板、徽标等的一部分。足以向车辆内的一个或多个电池充电的电流可以经过所述导电路径。在一些方面，充电端口也设置在所述车辆内。所述充电端口可从与所述导电路径隔离的至少第一位置移动至与所述导电路径的至少一部分接触的第二位置。
在一些实施方式中，一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接器，包括：连接表面，所述连接表面具有基本平滑的表面，其上没有设置任何的凸起或凹口。所述连接表面可以配置为接触车辆外部的至少一部分，并且直接通过所述连接表面传输足以向车辆电池充电的电流。所述连接表面可以包括通过非导电区域分隔的至少两个导电区域。在充电时，所述至少两个导电区域之间可以具有电位差。所述连接表面可以被分为至少三个导电区域，所述至少三个导电区域接线为线、零线(neutral)和地线。所述连接表面可以至少部分为凹面和/或凸面。所述充电连接器可以包括将所述充电连接器固定于所述车辆外部上的至少一个磁铁。所述充电连接器可以具有成形为与所述车辆的外部车身板件的一部分相匹配的连接表面。
在一些实施方式中，一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接器，包括：磁铁，所述磁铁配置为将充电连接器固定于所述车辆的外表面；以及无插头和无插座的的连接表面，该连接表面配置为连接于外部车辆组件。所述连接表面能够通过所述连接表面的至少一部分以及通过所述外表面的至少一部分传输足以向所述车辆充电的电流。所述连接表面可以包括用于接收所述外部车辆组件的一部分的至少一个凹口。所述至少一个凹口自身可能不能将所述连接表面固定于所述车辆的外部。
在一些实施方式中，一种在没有插头和插座连接的情况下向电动车充电的方法，包括下面一个或几个步骤。所述方法可以包括，例如，将连接表面与外部车辆组件接触。所述方法可以包括有磁力地将所述连接表面固定于所述外部车辆组件。所述方法可以包括通过所述连接表面和通过穿过所述外部车辆组件的导电路径传输电流。所述方法也可以包括使电流按照线路向设置在所述车辆内的一个或多个电池充电。在一些方面，所述按照线路的步骤包括移动充电端口与所述导电路径接触。所述外部车辆组件可以包括挡泥板、格栅、外部门板或发动机罩装饰物。
在一些实施方式中，一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接，包括：外部车辆组件，所述外部车辆组件具有位于其中的导电路径。所述导电路径能够传输足以向所述车辆充电的电流。所述导电路径可以具有朝外的第一侧和朝内的第二侧。充电端口可以设置在所述车辆内。所述充电端口可以从与所述导电路径隔离的至少第一位置移动至与所述导电路径的至少一部分接触的第二位置。弹簧可以偏置所述充电端口远离所述第二侧。所述充电端口可以包括至少一个磁铁。所述磁铁可以为电磁铁。
在一些实施方式中，一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接，包括：磁性材料，该磁性材料用于将充电端口固定于所述车辆的朝内的表面，以及导电路径，该导电路径从所述朝内的表面延伸至所述车辆的朝外的表面。所述导电路径能够通过所述导电路径和所述充电端口传输足以向所述电动车充电的电流。所述导电路径可以设置在外部车辆组件内。所述外部车辆组件可以包括门板、挡泥板和保险杠。
在一些实施方式中，一种用于电动车的无插头和插座的系统，包括：导电路径，所述导电路径设置在所述车辆的车身组件内。所述导电路径可以具有第一端和第二端。充电端口可被封装在所述车辆内。所述充电端口可以从与所述第一端隔开的第一位置移动至与所述导电路径的所述第一端电接触的第二位置。充电站可以连接于电网。所述充电站可以包括充电连接或者充电连接器，所述充电连接器配置为与所述导电路径的所述第二端形成电连接。弹簧可以偏置所述充电端口处于所述第一位置。所述充电连接可以包括连接表面，所述连接表面基本平滑，其上没有设置任何的凸起或凹口。本发明公开的这些和其他特征、方面和优点将在下面进一步描述。
附图说明
下面是每个附图的简要说明。从图到图，相同的参考标记用于指明图示实施例的相同组件。附图公开了在电动车(例如混合和/或电动车辆)背景下的说明性实施例和特别的说明性实施方式。他们没有提出所有的实施例。可以利用除此之外的其他实施例，或者利用其他实施例代替。相反地，有的可以实践的实施例并没有所公开的所有的细节。此外，需要注意的是，在此提供的附图没有按照特定的比例或者规模绘制，并且可以对该说明性实施例做出多种变形。
图1A是根据典型实施例的充电系统的示意图；
图1B是图1A的充电连接的前视图；
图2A至图2B是图1A至图1B的充电系统的剖视图；
图3A至图3B类似于图2A至图2B，并且显示了与车辆的弯曲的外部车身板件一起使用的充电系统的剖视图；
图4A至图4B类似于图2A至图2B和图3A至图3B，并且显示了与设置在车辆的接收部一起使用的充电系统的剖视图；
图4C是具有接收部的电动车前立体图，该接收部与图4A至图4B中的接收部类似，如图所示，该接收部设置在电动车的前方中心部分上；
图5A至图5B类似于图1A至图1B，并且显示了根据另一典型实施例的充电系统的示意图；图5B是图5A的充电连接器的前视图；
图6A是根据典型实施例的充电连接器的后立体图；
图6B是图6A的充电连接器的前立体图；
图7类似于图2B、图3B和图4B，并且显示了6A至图6B的充电连接器与车辆外部组件接触的侧向局部剖视图；
图8A至图8B是柔性面充电连接器的典型实施例的前立体图，该柔性面充电连接器类似于图6A至图6B和图7中描述的充电连接器；
图8C至图8D类似于图8A至图8B，显示了图8A至图8B的柔性面充电连接器附着于不同形状的表面；
图9A至图9C类似于图8A至图8D，并且显示了柔性面充电连接器的典型实施例；图9A至图9B是柔性面充电连接器的典型实施例的前立体图；图9C是图9A至图9B的柔性面充电连接器的放大的侧视图。
具体实施方式
电池供电的电动车(“EV’s”)需要定期充电以补充电池的电量。在此使用的术语“电动车”和“EV”可以指部分(“混合动力车辆”)或者全部基于所储存的电力运行的任何车辆。这种车辆可以包括，例如，道路车辆(汽车、卡车、摩托车、公共汽车等)、轨道车辆、水下船只、电动飞机以及电动航天器。
电动车充电站可以连接于电网或其他发电设备或电能源。充电站可以包括标准住宅(residential)120伏交流电(AC)的电源插座，该电源插座通过电缆连接于车辆，电缆的一端具有用于连接于住宅插座的标准电源插头，另一端具有用于连接于电动车的车辆专用连接器。也可以安装使用240伏交流电的家用充电器，以减少充电时间。商业和政府运行的充电站也可以使用120伏和240伏交流电，或者可以利用高达1000伏的直流(DC)快速充电系统。
电动和/或混合动力车辆通常具有充电端口，该充电端口典型地位于沿车辆的侧部，类似于内燃机动力车辆上的气罐入口。然而，在住宅的和公共的停车场中，对于位于车辆的侧部的充电站，尤其是在指定用于多个电动车(每辆车辆可能需要充电站)的停车区域中，它可能不实用。电动车充电端口和/或他们的盖子可能不美观并且可能转移车辆的曲率和/或视觉线条。此外，传统的充电连接器通常需要较大的力，以将连接器连接于车辆或者从车辆上分开。这对于一些操作者来说可能是困难的。本发明可以实施一个或多个磁铁来保持充电连接器与充电端口电接触。
本发明也可以允许充电端口定位在车辆的多于一个的位置上。例如，车辆可以在车辆的前、后、左侧和/或右侧的一个或多个上具有充电端口。在一些方面，充电端口可以集成至车辆外部设计特征中。例如，车辆标识可用作充电端口。电流可以流经车辆标识的部分，穿过外部车辆板件，并且进入位于板件相对侧上的充电端口中。在一些方面，在充电连接器与充电端口之间的导电路径可以允许充电端口在视觉上不引人注意，或者甚至为车辆美观吸引人的部分。
在一些方面，当不进行充电时，充电端口与外部车辆板件间隔开。该间隔可以在充电端口与车辆本体以及形成车辆的其他结构之间提供间隙。充电端口与导电路径和/或车辆的外部表面间隔开能够提高安全性和减少充电端口的电流泄漏的风险和/或减小电荷积聚在车辆外部的风险。其中上述问题通过在此公开的充电系统在一些实施方式中被解决。
在此公开的是充电装置、系统和方法，该充电装置、系统和方法允许直接通过位于一个或多个车辆的车身板件、车辆组件或其他非传统充电路径结构上的导电路径向电动车充电。通过此种方式，省去了传统的充电插头/插座的需要。与此相反，充电连接器与充电端口之间的连接可以为自由接插的插座和插头。与感应充电方法相比，本发明涉及从充电站通过外部车身组件内的导电路径将动力直接传输至车辆内的一个或多个能量储存。
充电连接器可以具有连接表面，该连接表面为其上没有任何可见的凸起或者坑洼的基本平滑的表面。这种连接表面可以被设置与车辆的表面接触，该车辆的表面也为其上没有任何可见的凸起或者凹陷的基本平滑的表面。在一些实施方式中，充电连接器连接表面可以从表面凸起或凹陷进入表面1mm与0.01mm之间。足以向车辆充电的电流可以从所述连接表面经过，穿过车辆表面，并且被路由到向车辆内的电池充电。所述连接表面可以配置为接触弯曲的车身板件。例如，该连接表面可以为凸面、凹面或者二者的混合。由此，该连接表面可以成形为基本与车辆的弯曲外表面相配合的形状。
在一些实施例中，充电连接器具有连接表面，该连接表面包括设置在其上的一个或多个凸起和/或凹陷。例如，该连接表面可以成形为与外部车身组件的相应的凹陷和/或凸起相匹配的形状。在一些方面，导电路径包括车辆上的一个或多个凸起表面。该凸起表面可以为车辆外部上的设计元件、标识或徽标的一部分。因此所述连接表面可以具有用于接收车辆上此种凸起的相应的缺口、凹陷或接收空间。车辆上的此种凸起表面和相应的缺口、凹陷或接收空间可以允许连接表面与导电路径之间更好的电接触。
可以使用一个或多个磁铁来保持连接器相对于充电端口的位置。通过此方式，可以省去充电连接器与充电端口之间的物理、机械连接(例如，插座与插头类型的连接)的需要。磁铁可以提供保持充电连接与车辆接触所需要的力。因此，当连接或分开充电连接器时，不需要使用者提供用于克服插座/插头摩擦的物理力。
在一些方面，仅用磁力将充电连接器保持在适当的位置上并且不需要使用其他的机械机构。该磁力能够足以保持充电连接与车辆接触，使得充电连接器不相对于车辆移动。在一些方面，磁铁为电磁铁，使得磁力可以选择性地开启和/或关闭。一个或多个磁铁可以设置在充电连接器、充电端口或电动车组件上或者内部。在一些实施方式中，可以利用机械锁力将连接器连接和保持在相对于充电端口适当的位置上。
充电连接器可以配置为通过外部车辆组件或其部分中的导电路径传输电流。车辆组件可以为外部板件、挡泥板、门、轮舱(wheel well)、保险杠、格栅、发动机罩(hood)、后备箱(trunk)、货床(cargo bed)、车顶和/或下侧。在一些方面，组件没有被门或者舱口盖(hatch)等覆盖。该组件可为标识、设计元件、徽标、发动机装饰罩等。
在一些实施方式中，期望充电端口和/或车辆上充电端口或导电路径所在的位置不能由车辆的观察者明显检测到。在一些实施方式中，期望尽量减少充电端口和/或导电路径相对于用户的可见性。由此，在不使用封盖或门的情况下，可以隐藏或从视觉上伪装导电路径和/或充电端口。例如，导电路径可以表现为与车辆周围表面连续且平滑的基本平整且光滑的表面。在一些方面，根据外表观察和检查，导电路径表现为与车辆外部和/或周围部件具有相同颜色。然而，在一些方面，通过较仔细的检查，例如，不同的着色和/或材料可以被观察者检测到。在一些方面，导电路径表现作为车辆标识和/或前/后徽标。通过此种方式，可以使用由观察者不明显察觉的不同的导电材料。在一些方面，导电路径设计为表现为前/后发动机罩装饰物的部分或全部。
车辆设计元件和/或徽标被包括作为导电路径的一部分可以减小导电路径显而易见的可见性，并且甚至能够为车辆的有吸引力的部分。例如，可能需要不同类型的导电材料来形成多个通过车辆的外部车身组件的绝缘和/或电隔离的导电路径。为了在充电端口与充电连接器之间形成电路，可以形成穿过外部车身组件的至少两个电气路径。当穿过车身板件形成两个铜制电气路径时，例如，通过仔细观察板件，该路径可见－即使路径平滑和/或着色与板件紧密匹配。路径的面向外部的部分可以包括平滑特征、凸起特征和/或凹陷特征，这些特征至少部分集成在车身板件表面或设计元件或徽标或标识或装饰物。通过这种方式，导电路径的面向外部的部分可以被掩饰和/或从视觉上伪装，并且不太可能被车辆的临时观察者识别为充电连接区域。
充电端口可以设置在导电路径的相对侧上。充电连接器可以连接于充电站(例如，电源)，并且连接于导电路径的一侧，并且充电端口可以连接于导电路径的相对侧。因此，在不使用门或者封盖的情况下，充电端口从视野上可以为“隐藏的”。
在一些方面，至少在车辆不充电时，或者当充电连接器不与导电路径接触时，充电端口可以与导电路径的相对侧分隔开。这可以在充电端口与导电路径之间提供电气间隙。通过此种方式，向车辆电池充的电不会漫延和/或泄露至导电路径中和/或其他车辆组件中。在一些方面，当车辆不充电或者当充电连接器不与导电路径接触时，充电端口与导电路径之间的间隙或空间在2-0.5英尺之间。
在一些方面，充电端口可以被偏置在与导电路径分开的位置上。充电端口可以包括一个或多个磁铁。该磁铁可以为电磁铁。此外或者可选择地，一个或多个磁铁也可以被包括在充电连接器中。该磁铁可以为电磁铁。充电连接器和充电端口的磁铁可以具有相反的极性。因此充电连接器和/或充电端口的磁铁可以在充电端口上施加足以克服偏置力的力，使得充电端口朝向导电路径移动，并且与导电路径接触。
在一些方面，当充电端口和/或充电连接器相对彼此靠近时，充电端口和/或充电连接器的磁铁被激活。例如，当充电连接器被放置为接触导电路径的外表面，充电端口和/或充电连接器的电磁铁可以被激活，以使得充电端口与导电路径的内表面接触。然后电流可以从充电连接器流经导电路径到达充电端口。由充电端口接收的电流可以用于向电动车内的一个或多个电池充电。在一些方面，充电端口和充电连接器可以具有连接表面，该连接表面通常为矩形形状，并且每个角上可以设置至少一个磁铁。在一些方面，充电端口和/或充电连接器可以包括能够被磁化的材料。这种材料包括例如铁、镍、钴等。
导电路径、充电连接器和充电端口能够传输电信号，以将传输数据传输至车辆和充电站，和从车辆和充电站传输数据。这种数据链路可以(例如)用于传输指示充电水平、安全信息、温度等的电信号。所述导电路径、充电连接器和充电端口能够一次传输多于一个的充电电流和/或同时传输电数据信号。
也可以利用替换电信号和/或除电信号之外的数据传输的其他方法。例如，光纤路径可以配置为经过车辆，并且连接于充电连接器和充电端口的相应部分。因此，光纤信号可以用于将数据传输给车辆和充电站以及从车辆和充电站传输数据。还设想在车辆与充电站之间的数据和/或信号的无线电传输。
所述导电路径、充电连接器和充电端口可以根据需要划分以传输所需数量的充电电流和/或信号电流。例如，充电连接的不同部分或区域或特征可以用于不同信号，例如，交流线、直流线、接地、数据等。充电连接可以配置为使得没有潜在的危险电压经过充电连接的两个部分或到地面，除非充电连接恰当地安装于导电路径和/或充电端口。
所述导电路径、充电连接器和充电端口可以通过不同方式划分成部分。该导电路径、充电连接器和充电端口可以包括不同材料。导电材料可以用非导电材料以各种方式分隔开。穿过车辆组件的导电路径可以包括由非导电材料包围的导电材料。例如，铜制路径可以延伸穿过塑料的外部车身板件。该铜制路径可以连接充电连接器的导电部分和充电端口的导电部分，使得电流可以从充电连接器流出，经过导电路径，并且进入充电端口。在一些方面，不同的材料被形成为其上没有形成任何凸起或凹陷的基本平滑表面。例如，与传统车辆相比，门板或挡泥板中可以形成为具有设置在其中的导电路径，而在门板或挡泥板上没有任何额外凸起或凹陷。
在一些实施例中，导电路径可以通过非导电材料划分和/或分开，以形成多个导电路径。例如，导电路径可以通过将嵌有塑料分隔器的铜制部分插入车辆的外部车身板件中的塑料分隔器中形成。
在一些实施例中，充电连接器包括一个或多个散热器，该散热器包括在充电连接器内循环流动的液体冷却剂。散热器可以帮助冷却充电连接器、导电路径和/或充电端口。类似地，导电路径和/或充电端口也可以包括一个或多个散热器。在一些方面，散热器可以配置为将热量从导电路径传导出去。
在一些实施例中，充电连接器包括鼓风机。鼓风机可以将充电连接器中的空气和/或气体吹出，以帮助清理车辆外表面和/或导电路径的部分。例如，灰尘和其他颗粒物质可以削减电流从充点连接器到导电路径的传输。因此，充电连接器可以配置为吹送压缩空气和/或其它气体，以从车辆的外表面移除灰尘和其它颗粒，以帮助确保在充电连接器与导电路径之间建立一个较好的电连接。
导电路径可以具有外表面，该外表面包括疏水性(hydrophobic)和/或防尘性涂层。此种涂层可以帮助抵制水和/或灰尘，以进一步帮助确保在充电连接器与导电路径之间建立一个较好的电连接。在一些方面，充电连接具有外表面，该外表面包括疏水性和/或防尘性涂层。
为有助于车辆充电端口系统的不同组件的描述，在所有的附图中使用下面的同等术语。“向外方向”是指基本上与车辆的外表面正交的方向，并且是指从车辆的内部朝向并且超过车辆的外表面的运动。“向内方向”是指基本平行于向外方向，但与向外方向相对的方向，朝向车辆的内部。纵向方向通常从车辆的前部到后部(例如从前保险杠到后保险杠)沿车辆的长度延伸。横向方向垂直于纵向方向，并且通常从车辆的一侧到另一侧沿车辆的宽度延伸。垂直方向垂直于纵向方向和横向方向，并且通常从车辆的底部到顶部延伸(例如，从轮胎到车顶)。
现在转向图1A至图1B，显示了根据典型实施例的用于电动车的充电系统。如图所示，电动车100可以包括集成于挡泥板105的导电路径300。导电路径300可以具有与挡泥板105连续的外表面。导电路径300可以为其上没有任何凸起或缺口的基本平滑的表面。导电路径300可以分为两个或多个导电区域305。多个导电区域305可以由非导电材料分开，使得多个导电区域305彼此绝缘。这样，在两个不同的导电区域305之间具有电位差。
虽然如图1A至图1B中显示了四个导电区域305，可以根据需要设置更多个或更少个导电区域305。在一些实施例中，利用三个导电区域305连接于相应的线路输入、零线(neutral)和地线。在一些方面，存在至少六个导电区域305。在一些方面，存在至少九个导电区域305。此外，虽然导电区域305通常显示为矩形形状，也可以考虑任意形状或者形状和配置的组合。
导电路径300可以连接于设置在挡泥板105后面的充电端口(未显示)。导电路径300的至少部分可以通向(lead to)电池管理电路，导电路径300的至少部分可以最终通向(lead to)设置在车辆100内的一个或多个电池。
充电连接器200可以利用电缆210连接于充电站(未显示)。充电站可以连接于电力供应源，例如电网。电缆210可以传输足以向电动车充电的电流。电流可作为交流或直流电流供电。充电站可以配置为供应120伏或240伏交流电、300-500伏直流电或需要的其他电压、动力和电流。
最好参见图1B，充电连接器200可以包括连接表面220，该连接表面220也可以为基本平滑的且其上没有任何凸起或缺口的表面。因此，连接表面220可以配置为与设置在挡泥板105的外表面上的导电路径300的部分相匹配。与导电路径300相类似，连接表面220可以包括多个导电区域205，多个导电区域205配置为与导电路径300的导电区域305相匹配。该多个导电区域205由非导电材料分开。因此，在两个不同的导电区域205之间具有电位差。充电连接表面可以为气冷的、液冷的或由基本耐热的材料制成。
图2A显示了通常位于挡泥板105后面的充电端口400。导电路径300可以在挡泥板105的外侧300a与挡泥板105的内侧300b之间行进。充电端口400可以配置为运送足以向车辆100内的一个或多个电池充电的电流。因此电流可以从充电连接器200流出，经导电路径300，并进入充电端口400。充电端口400还可以按线路向电池管理电路、开关、电池等输送电流。至少当充电端口400和充电连接器200分别与导电路径300电接触时，充电端口400可以形成通过充电站的电路。
与导电路径300和连接表面220相似，充电端口400也可以包括连接表面420，该连接表面420包括多个导电区域，该多个导电区域配置为与导电路径300的导电区域305相匹配。该多个导电区域可以由非导电材料分开。因此，在两个不同的导电区域之间具有电位差。
如图2A所示，至少在车辆100不充电时，充电端口400可以从导电路径300分隔开。弹簧440可以提供偏置力，该偏置力拉动充电端口400远离内侧300b。弹簧440可以连接于车辆的内部。通过此种方式，至少在车辆100不充电时，充电端口400的连接表面420可以与导电路径300电绝缘。应该理解的是，虽然在一些实施方式中，弹簧440被描述为螺旋弹簧，但弹簧440也可以为弹簧片、悬臂或本领域中已知的提供偏置力的其他装置。
充电连接器200可以包括电磁铁225。充电端口400可以包括相反极性的磁铁和/或包括能够磁化的材料。电磁铁225可以提供足以克服弹簧440的偏置力的力。因此，在操作时，充电连接器200可以放置于接触导电路径300的外侧300a，如图2B所示。电磁铁225可以被激活。电磁铁225可以将充电连接器200固定在导电路径300的外侧300a和/或门板上。电磁铁225也可以提供用于将充电端口400从远离内侧300b的位置移动至与内侧300b接触的位置的力。通过此种方式，在充电站与电动车之间形成电路。电流可以按照线路通过一个或多个电缆405连接于充电端口400。
如图3A至图3B所示，充电连接器200、导电路径300和充电端口400可以配置为结合弯曲的外部车身板件115进行操作。因此，充电连接器200可以包括弯曲和/或通常凹面的连接表面220。充电端口400可以包括弯曲和/或通常凸面的连接表面420。将导电路径300定位在弯曲的表面中可进一步使得充电连接系统不被车辆的观察者明显注意到。
如图4A至图4B所示，导电路径300可以包括用于充电连接器200的接收空间320。因此，在一些实施例中，导电路径300可具有明显可注意的部分、凹口和/或凸起。这种导电路径300可以为使用者提供容易定位导电路径300的能力。如图4C所示，这种导电路径300可以定位在车辆100的前保险杠和/或前格栅组件。在一些方面，导电路径300配置作为车辆徽标、标识或装饰元件。通过此方式，导电路径300可以不被明显注意到。
如图5A所示，导电路径300可以包括一个或多个导电区域305，导电区域305包括凸起。同样地，如图5B所示，充电连接器200可以包括连接表面220，该连接表面220包括多个导电区域205，导电区域205包括用于凸起的凹口或接收空间。然而，与插座和插头连接不同的是，凸起和接收空间的相互作用可能不能将充电连接器200物理地固定在车辆上。当然，凸起和接收空间可以为车辆设计元件或徽标。通过此种方式，导电路径300为车辆的美学上期望的组件。
如图6A至图6B所示，充电连接器200可以包括其上没有任何凸起或凹口的基本平滑的连接表面220。连接表面220可以至少部分为凹面。侧向凹口250可提供为允许使用者在操作时抓握充电连接器200的位置。如图7所示，充电连接器200可以配置为与外部车辆组件125的至少部分相匹配。充电连接器200可以包括磁铁，该磁铁拉动充电端口与外部车辆组件125的内表面接触。足以向车辆充电的电流可以因此流经设置在外部车辆组件125内的导电路径。
如图8A至图8B所示，充电连接器200可以为柔性充电连接器，该柔性充电连接器包括顶部连接表面260和底部连接表面280。顶部连接表面260和底部连接表面280可以由柔性件270分隔开。柔性件270可以由任意适当的柔性材料(例如，橡胶、塑料、金属、复合材料或纤维材料)制成。充电连接器可以配置为使得顶部连接表面260和底部连接表面280围绕柔性件270枢转差不多45度。此枢转运动可以为位于成角度的表面上的导电路径300提供最佳的连接。
图8A显示了典型的具有顶部连接表面260和底部连接表面280的充电连接器，顶部连接表面260和底部连接表面280在非折曲的位置并且与充电连接器200的表面齐平。图8B显示了具有顶部连接表面260和底部连接表面280的典型的充电连接器，顶部连接表面260和底部连接表面280在折曲的位置，顶部连接表面260和底部连接表面280均围绕柔性件270枢转。在此折曲位置，顶部连接表面260和底部连接表面280从充电连接器200向外突出。
图8C至图8D显示了柔性充电连接器的两个典型的使用情况。如图8C所示，充电连接器200可以配置为通过基本平坦的外部车辆组件125连接于充电端口400。当连接跨过基本平坦的外部车辆组件125时，顶部连接表面260和底部连接表面280可以处于如图8A所示的非折曲位置。然而，当外部车辆组件125具有如图8D所示的弯曲的或多边角形状时，顶部连接表面260和底部连接表面280可以处于如图8B所示的折曲位置。
图9A至图9C显示了柔性充电连接器的另一个实施方式。图9A显示了顶部连接表面260和底部连接表面280，其中顶部连接表面260和底部连接表面280均包括多个连锁柔性表面261。这些连锁柔性表面261可以包括任意数量的单独连锁柔性表面261a、261b…261n，使得连接表面与球面齐平。每个连锁柔性表面261可枢转，使得顶部连接表面260和底部连接表面280形成如图9B所示的基本拱形的表面。图9C显示了每个单独的平坦连锁柔性表面261枢转形成基本拱形表面的顶部连接表面260的放大视图。
应该理解的是，虽然在此描述的实施方式主要集中在车辆充电上，本领域技术人员可以容易地适用这些技术，以用于清洁室、医疗设备、气密密封环境或传统的插入电连接不合需求的任何地方。
上述的说明书和权利要求书可能涉及元件或特征“连接”或“联接”在一起。在此使用的，除非另有明确说明，否则“连接”是指一个元件/特征直接或间接地连接于另一个元件/或特征，并且不一定是机械连接。同样，除非另有明确说明，否则“联接”是指一个元件/特征直接或间接地联接于另一个元件/或特征，并且不一定是机械连接。因此，即使附图中显示了不同元件和组件的示例性布置，但在实际的实施例中可以存在额外介入的元件、设备、特征或组件(假设所描绘的电路功能没有受到不利影响)。
在此公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。该方法步骤和/或动作在不脱离权利要求的范围内可以彼此互换。换言之，除非明确说明了步骤或动作的顺序，否则在不脱离权利要求的范围的情况下，特定步骤和/或动作的顺序和/或使用可以进行修改。
应该理解的是，实施方式并不限于上述所示的精确配置和组件。在不脱离实施方式的范围，可以在装置和方法的布置，操作和细节中进行各种修改、改变和改进。
虽然已经根据特定的实施方式描述了本发明，对于本领域技术人员其它实施方式其他实施方式，包括在此没有提供的所有的特征和优点，且在本发明的范围内。而且，上面描述的各种实施方式可以被结合以提供另外的实施方式。此外，一个实施方式的内容中显示的某些特征同样可以并入其他实施方式中。

Claims (10)

1.一种用于电动车的插接的充电连接器，包括：
连接表面，所述连接表面基本平滑，所述连接表面上没有设置任何的凸起或凹口，所述连接表面配置为接触车辆外部的至少一部分，并且直接通过所述连接表面传输足以向车辆电池充电的电流。
2.根据权利要求1所述的充电连接器，其中，所述连接表面包括通过非导电区域分隔的至少两个导电区域，在充电时，在所述至少两个导电区域之间具有电位差。
3.根据权利要求2所述的充电连接器，其中，所述连接表面被分为至少三个导电区域，所述至少三个导电区域接线为线、零线和地线。
4.根据权利要求1所述的充电连接器，其中，所述连接表面为凹面。
5.根据权利要求1所述的充电连接器，其中，所述连接表面为凸面。
6.根据权利要求1所述的充电连接器，其中，所述充电连接器包括用于将所述充电连接器固定于所述车辆外部上的至少一个磁铁。
7.根据权利要求6所述的充电连接器，其中，所述至少一个磁铁为电磁铁。
8.根据权利要求1所述的充电连接器，其中，所述连接表面成形为与所述车辆的外部车身板件的一部分相匹配。
9.根据权利要求8所述的充电连接器，其中，所述连接表面成形为与保险杠的一部分相匹配。
10.一种用于电动车的无插头和无插座的充电连接器，包括：
磁铁，所述磁铁配置为将充电连接器固定于所述车辆的外表面；以及
无插头和无插座的连接表面，该连接表面配置为连接于外部车辆组件，所述连接表面能够通过所述连接表面的一部分和通过所述外表面的至少一部分传输足以向所述车辆电池充电的电流。
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