CN108099662B - 具有电量监控功能的电动汽车充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，包括充电停车位，其进口端设置有道闸；底部设置有重力传感器；充电桩，其上设置有充电插头，所述充电插头的外部套设有第一对接装置；充电桩上设置有第一信号发射模块；与充电插头对接的充电插口；电量监控装置，其设置于电动汽车的车身上；电量监控装置包括第二信号接收模块、监控模块、提醒模块和GPS定位模块；GPS定位模块内设置有规划模块。其通过设置电动汽车与充电桩连接，使得在电量不足时可及时到达充电桩处充电；通过设置电动汽车与充电停车位的道闸连接，避免了非充电汽车占用充电停车位；通过在插头外部设置电磁铁和触碰开关，保证了人身安全，避免了充电不当造成的电动汽车的损坏。

Description

具有电量监控功能的电动汽车充电装置

技术领域

本发明涉及电动汽车充电设备技术领域，特别涉及一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置。

背景技术

汽车是现代社会的重要交通工具，它为人们提供了便捷、舒适的出行服务。然而，传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，成为环境污染的一个重要因素，并加剧了对不可再生石油资源的依赖。而新能源汽车的出现，能有效的治理机动车尾气，提高油品标准和质量，打好节能减排和环境治理攻坚战。然而，其仍然存在一些问题，例如因为电动汽车为靠电能驱动行驶，且往往行驶公里数有限，需要用户提前做好充电准备，否则容易造成行驶到一半缺电不能行驶的问题；目前虽然出现了供电动汽车充电的充电桩的设置，但是充电桩处的停车位经常被非电动汽车占用，造成电动汽车充电难的问题；还有电动汽车充电时，因其电压大，需要经过专门培训过的人员去操作，无疑增加了充电的难度以及成本，虽然目前出现了可以被大众使用的类似加油枪似的充电枪，但是因为电流的存在，很容易出现充电枪插接不到位的情况，进而在操作时出现电火花，危及人身安全。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，通过设置电动汽车与充电桩的通讯连接，使得在电量不足时可以及时到达充电桩处进行充电，避免了因电量不足造成的车辆无法启动的尴尬。

本发明还有一个目的是提供一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，通过设置电动汽车与充电停车位的道闸间的通讯连接，避免了非充电汽车占用充电停车位，保证了充电汽车的充电的便捷性。

本发明还有一个目的是提供一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，通过在插头外部设置电磁铁和触碰开关，保证在充电插头插接到位时才会连接充电，保证了人身安全，且避免了充电不当造成的电动汽车的损坏。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，包括：

充电停车位，其进口端设置有道闸；所述充电停车位的底部设置有用于感应所述充电停车位上重量的重力传感器；所述道闸上设置有第一信号接收模块；所述道闸包括支撑架和横杆；所述支撑架设置于所述充电停车位的进口端，所述横杆以可沿所述支撑架上下运动的方式设置于所述支撑架内；所述横杆与所述第一信号接收模块和重力传感器分别连接，以在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限，且所述第一信号接收模块接收到信号时，控制所述横杆沿所述支撑架向上运动；

充电桩，其上设置有充电插头，所述充电插头的外部套设有第一对接装置，且所述第一对接装置的第一端与所述充电插头的表面齐平；所述第一对接装置的第一端的表面上设置有2-4个第一凹槽和1个第二凹槽，所述第一凹槽内装设有与所述第一电磁铁磁性相吸的第二电磁铁，所述第二凹槽内设置有触碰开关，且所述第二电磁铁的表面与所述第一凹槽的表面平齐，所述触碰开关的表面略高于所述第二凹槽的表面；所述第一对接装置为中间具有夹层的双层结构，所述夹层内设置有充电电池，所述充电电池与所述第二电磁铁和充电桩分别电性连接，并受控于所述触碰开关，以在所述触碰开关闭合时向所述第二电磁铁通电；所述充电桩上设置有第一信号发射模块，所述第一信号发射模块连接于所述重力传感器，并在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限时，所述第一信号发射模块发射信号；

充电插口，其设置于电动汽车的车身上，所述充电插口与所述充电插头对接，以对所述电动汽车充电；所述充电插口的底部设置有第一电磁铁；

电量监控装置，其设置于所述电动汽车的车身上；所述电量监控装置包括第二信号接收模块、监控模块、提醒模块和GPS定位模块；所述第二信号接收模块与所述第一信号发射模块相配合；所述监控模块与所述第二信号接收模块、提醒模块和所述电动汽车的电池分别相连接，所述监控模块监控所述电池的电量，以在所述电池的电量达到设定的下限时，使所述第二信号接收模块开启，并接收所述第一信号发射模块发射的信号，所述提醒模块发出电量过低提醒；所述GPS定位模块内设置有规划模块，所述规划模块连接于所述第二信号接收模块，以将所述第二信号接收模块接收到的信号发射模块发射的信号按照距离由近及远进行排序，所述GPS定位模块根据所述第二信号接收模块接收到的信号的位置进行路径规划。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，所述电量监控装置内还包括第二信号发射模块，所述第二信号发射模块与所述第一信号接收模块相配合。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，所述电量监控装置内还包括分析模块，所述分析模块与所述监控模块、电池和电动汽车的里程表分别连接，以根据所述电池的电量和里程表的里程数分析所述电池的电量与电动汽车行驶里程的对应关系，并将所述对应关系发送至所述监控模块，以指导对所述电池的电量的下限值的设定。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，所述第一对接装置的外壁上开设有多个孔洞，所述夹层内设置有与所述第一对接装置外壁弧面配合的固定板，所述固定板的表面设置有与所述孔洞配合的弧形凸起，所述固定板的背面设置有伸缩轴，所述伸缩轴的一端连接于所述固定板的背面，所述伸缩轴的另一端连接于所述夹层与所述固定板的背面相对的一侧，且所述伸缩轴受控于所述触碰开关，以使所述触碰开关闭合时，所述伸缩轴伸长，并将所述固定板推送至与所述夹层的内壁贴合，并使所述弧形凸起由所述孔洞凸出于所述第一对接装置的外壁。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，充电插口的内壁上设置有第二对接装置，所述第二对接装置的表面上设置有与所述弧形凸起相配合的凹坑。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，所述固定板设置为3-5个，并在所述夹层内均匀分布。

优选的是，所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置中，还包括：

控制系统，其设置在所述充电桩内，并与所述触碰开关通讯连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述触碰开关断开。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在充电停车位的进口端设置道闸，道闸上设置第一信号接收模块，停车位底部设置重力传感器，使得道闸在接收到相应的信号，且判定停车位上没有汽车时，才会将道闸打开，避免了充电停车位被占用，保证了充电汽车用户的正常充电。

通过在充电桩上设置第一信号发射模块，同时充电汽车上设置电量监控装置，使得电动汽车在行驶过程中，能够对电池电量进行实时的监控，并在发现电量过低向用户发出的提醒的同时，还能检测附近的充电桩分布，并对检测到的充电桩按照距离排序，使得用户可以选择就近的充电桩进行充电，以避免因电量缺失，造成车辆被迫停止的尴尬。另外，通过设置充电桩上的第一信号发射模块与重力传感器相连接，能够使得已经被使用或者停车位被占用的充电桩不会向外发送信号，从而避免用户在行驶到相应充电位时又不能使用的问题，使得所述充电系统使用更加方便，提高了用户的使用体验。

通过在充电插头上设置第一对接装置，并在第一对接装置内设置触碰开关和第二电磁铁，并在充电插口内设置第一电磁铁，使得触碰开关闭合后，充电电池向第二电磁铁通电，使得第二电磁铁主动吸附在第一电磁铁上，进而能够使得充电插头和充电插口连接紧密，同时在电磁铁相互吸附后充电桩才会向充电插头供电，避免了插头虚接造成出现电火花等危险，保证了人身安全，同时避免了因插头虚接造成的充电汽车电池损坏等损失。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置的结构图；

图2为本发明所述的充电插头的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1和图2所示，本发明提供一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，包括：充电停车位100，其进口端设置有道闸110；所述充电停车位100的底部设置有用于感应所述充电停车位100上重量的重力传感器；所述道闸110上设置有第一信号接收模块111；所述道闸110包括支撑架112和横杆113；所述支撑架112设置于所述充电停车位100的进口端，所述横杆113以可沿所述支撑架112上下运动的方式设置于所述支撑架112内；所述横杆113与所述第一信号接收模块111和重力传感器分别连接，以在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限，且所述第一信号接收模块接收到信号时，控制所述横杆113沿所述支撑架112向上运动。

充电桩200，其上设置有充电插头1，所述充电插头1的外部套设有第一对接装置2，且所述第一对接装置2的第一端与所述充电插头1的表面齐平；所述第一对接装置2的第一端的表面上设置有2-4个第一凹槽和1个第二凹槽，所述第一凹槽内装设有与所述第一电磁铁磁性相吸的第二电磁铁3，所述第二凹槽内设置有触碰开关4，且所述第二电磁铁3的表面与所述第一凹槽的表面平齐，所述触碰开关4的表面略高于所述第二凹槽的表面；所述第一对接装置2为中间具有夹层5的双层结构，所述夹层5内设置有充电电池6，所述充电电池6与所述第二电磁铁3和充电桩分别电性连接，并受控于所述触碰开关4，以在所述触碰开关4闭合时向所述第二电磁铁3通电；所述充电桩200上设置有第一信号发射模块，所述第一信号发射模块连接于所述重力传感器，并在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限时，所述第一信号发射模块发射信号。

充电插口，其设置于电动汽车的车身上，所述充电插口与所述充电插头1对接，以对所述电动汽车充电；所述充电插口的底部设置有第一电磁铁。

电量监控装置，其设置于所述电动汽车的车身上；所述电量监控装置包括第二信号接收模块、监控模块、提醒模块和GPS定位模块；所述第二信号接收模块与所述第一信号发射模块相配合；所述监控模块与所述第二信号接收模块、提醒模块和所述电动汽车的电池分别相连接，所述监控模块监控所述电池的电量，以在所述电池的电量达到设定的下限时，使所述第二信号接收模块开启，并接收所述第一信号发射模块发射的信号，所述提醒模块发出电量过低提醒；所述GPS定位模块内设置有规划模块，所述规划模块连接于所述第二信号接收模块，以将所述第二信号接收模块接收到的信号发射模块发射的信号按照距离由近及远进行排序，所述GPS定位模块根据所述第二信号接收模块接收到的信号的位置进行路径规划。

在上述方案中，通过在充电停车位的进口端设置道闸，道闸上设置第一信号接收模块，停车位底部设置重力传感器，使得道闸在接收到相应的信号，且判定停车位上没有汽车时，才会将道闸打开，避免了充电停车位被占用，保证了充电汽车用户的正常充电。

通过在充电桩上设置第一信号发射模块，同时充电汽车上设置电量监控装置，使得电动汽车在行驶过程中，能够对电池电量进行实时的监控，并在发现电量过低向用户发出的提醒的同时，还能检测附近的充电桩分布，并对检测到的充电桩按照距离排序，使得用户可以选择就近的充电桩进行充电，以避免因电量缺失，造成车辆被迫停止的尴尬。另外，通过设置充电桩上的第一信号发射模块与重力传感器相连接，能够使得已经被使用或者停车位被占用的充电桩不会向外发送信号，从而避免用户在行驶到相应充电位时又不能使用的问题，使得所述充电系统使用更加方便，提高了用户的使用体验。

用户在充电桩上设置所需充入的电量后，将充电插头取下插入电动汽车上的充电插口中，在充电插头插入的过程中，由于触碰开关表面略高于充电插头的表面，使得触碰开关首先触及充电插口的底部，进而触碰开关闭合，使得充电电池向第二电磁铁供电，第二电磁铁主动吸附至充电插口底部的第一电磁铁上，使得充电插头和充电口连接紧密，避免了虚接现象的发生，充电桩接收到第二电磁铁吸附至第一电磁铁的信号后，通过充电电缆向充电插头持续输送电量，进而使得电动汽车开始充电。所述装置保证了插头完全插入充电插口后才向电动汽车充电，有效避免了因插头虚接造成的危险，进而提高了所述装置使用的安全性，使得人身安全得到保证。

一个优选方案中，所述电量监控装置内还包括第二信号发射模块，所述第二信号发射模块与所述第一信号接收模块相配合。

在上述方案中，通过在电量监控装置内设置第二信号发射模块，使得道闸仅对充电汽车进行开放，从而有效避免了充电停车位被占用的问题。

一个优选方案中，所述电量监控装置内还包括分析模块，所述分析模块与所述监控模块、电池和电动汽车的里程表分别连接，以根据所述电池的电量和里程表的里程数分析所述电池的电量与电动汽车行驶里程的对应关系，并将所述对应关系发送至所述监控模块，以指导对所述电池的电量的下限值的设定。

在上述方案中，通过在电量监控装置内设置分析模块，使得电池的电量与电动汽车的行驶里程数间的对应关系时刻被更新，进而有效避免了随着电动汽车使用时间增长后，电池使用的损耗等的影响下，造成电池电量显示与剩余电量可行驶里程数不对应的问题的发生，使得用户对于电量的控制更加精确，从而避免电量不足影响驾驶体验的现象的发生。

一个优选方案中，所述第一对接装置2的外壁上开设有多个孔洞7，所述夹层5内设置有与所述第一对接装置2外壁弧面配合的固定板8，所述固定板8的表面设置有与所述孔洞7配合的弧形凸起9，所述固定板8的背面设置有伸缩轴10，所述伸缩轴10的一端连接于所述固定板8的背面，所述伸缩轴10的另一端连接于所述夹层5与所述固定板8的背面相对的一侧，且所述伸缩轴10受控于所述触碰开关4，以使所述触碰开关4闭合时，所述伸缩轴10伸长，并将所述固定板8推送至与所述夹层5的内壁贴合，并使所述弧形凸起9由所述孔洞7凸出于所述第一对接装置2的外壁。

在上述方案中，通过在第一对接装置的外壁开设孔洞，并在夹层内设置固定板，使得触碰开关在闭合时，固定板能够向前推进，使得弧形凸起凸出第一对接装置的外壁，进而使得弧形凸起能够抵顶在充电插口的内壁上，进一步提高了充电插头和充电插口连接的紧密性，以避免插头脱落，有效保证了充电过程的顺利进行。

一个优选方案中，充电插口2的内壁上设置有第二对接装置，所述第二对接装置的表面上设置有与所述弧形凸起9相配合的凹坑。

在上述方案中，通过在第二对接装置的表面设置与弧形凸起配合的凹坑，使得弧形凸起在凸出第一对接装置的外壁后能够与第二对接装置上的凹坑进行卡接，即进一步提高了充电插头和充电插口连接的固定性，防止了充电插头脱落。

一个优选方案中，所述固定板8设置为3-5个，并在所述夹层5内均匀分布。

在上述方案中，通过限定固定板的数量为3-5个，使得固定板在夹层内能够均匀分布，进而保证了充电插头在各个方向上均与充电插口连接固定。

一个优选方案中，还包括：控制系统，其设置在所述充电桩1内，并与所述触碰开关4通讯连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述触碰开关4断开。

在上述方案中，通过控制系统的设置，可以通过控制系统对触碰开关进行控制，以使达到设定充电电量后，触碰开关能够自动断开，使得第一对接装置中的伸缩轴能够收缩，以使充电插头能够从充电插口中拔出，更加方便了用户的使用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种具有电量监控功能的电动汽车充电装置，其中，包括：

充电停车位，其进口端设置有道闸；所述充电停车位的底部设置有用于感应所述充电停车位上重量的重力传感器；所述道闸上设置有第一信号接收模块；所述道闸包括支撑架和横杆；所述支撑架设置于所述充电停车位的进口端，所述横杆以可沿所述支撑架上下运动的方式设置于所述支撑架内；所述横杆与所述第一信号接收模块和重力传感器分别连接，以在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限，且所述第一信号接收模块接收到信号时，控制所述横杆沿所述支撑架向上运动；

充电桩，其上设置有充电插头，所述充电插头的外部套设有第一对接装置，且所述第一对接装置的第一端与所述充电插头的表面齐平；所述第一对接装置的第一端的表面上设置有2-4个第一凹槽和1个第二凹槽，所述第一凹槽内装设有第二电磁铁，所述第二凹槽内设置有触碰开关，且所述第二电磁铁的表面与所述第一凹槽的表面平齐，所述触碰开关的表面略高于所述第二凹槽的表面；所述第一对接装置为中间具有夹层的双层结构，所述夹层内设置有充电电池，所述充电电池与所述第二电磁铁和充电桩分别电性连接，并受控于所述触碰开关，以在所述触碰开关闭合时向所述第二电磁铁通电；所述充电桩上设置有第一信号发射模块，所述第一信号发射模块连接于所述重力传感器，并在所述重力传感器感应的重量值低于设定的下限时，所述第一信号发射模块发射信号；所述第一对接装置的外壁上开设有多个孔洞，所述夹层内设置有与所述第一对接装置外壁弧面配合的固定板，所述固定板的表面设置有与所述孔洞配合的弧形凸起，所述固定板的背面设置有伸缩轴，所述伸缩轴的一端连接于所述固定板的背面，所述伸缩轴的另一端连接于所述夹层与所述固定板的背面相对的一侧，且所述伸缩轴受控于所述触碰开关，以使所述触碰开关闭合时，所述伸缩轴伸长，并将所述固定板推送至与所述夹层的内壁贴合，并使所述弧形凸起由所述孔洞凸出于所述第一对接装置的外壁；

充电插口，其设置于电动汽车的车身上，所述充电插口与所述充电插头对接，以对所述电动汽车充电；所述充电插口的底部设置有与所述第二电磁铁磁性相吸的第一电磁铁；充电插口的内壁上设置有第二对接装置，所述第二对接装置的表面上设置有与所述弧形凸起相配合的凹坑；

电量监控装置，其设置于所述电动汽车的车身上；所述电量监控装置包括第二信号接收模块、监控模块、提醒模块和GPS定位模块；所述第二信号接收模块与所述第一信号发射模块相配合；所述监控模块与所述第二信号接收模块、提醒模块和所述电动汽车的电池分别相连接，所述监控模块监控所述电池的电量，以在所述电池的电量达到设定的下限时，使所述第二信号接收模块开启，并接收所述第一信号发射模块发射的信号，所述提醒模块发出电量过低提醒；所述GPS定位模块内设置有规划模块，所述规划模块连接于所述第二信号接收模块，以将所述第二信号接收模块接收到的信号发射模块发射的信号按照距离由近及远进行排序，所述GPS定位模块根据所述第二信号接收模块接收到的信号的位置进行路径规划；所述电量监控装置内还包括分析模块，所述分析模块与所述监控模块、电池和电动汽车的里程表分别连接，以根据所述电池的电量和里程表的里程数分析所述电池的电量与电动汽车行驶里程的对应关系，并将所述对应关系发送至所述监控模块，以指导对所述电池的电量的下限值的设定。

2.如权利要求1所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置，其中，所述电量监控装置内还包括第二信号发射模块，所述第二信号发射模块与所述第一信号接收模块相配合。

3.如权利要求2所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置，其中，所述固定板设置为3-5个，并在所述夹层内均匀分布。

4.如权利要求1所述的具有电量监控功能的电动汽车充电装置，其中，还包括：

控制系统，其设置在所述充电桩内，并与所述触碰开关通讯连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述触碰开关断开。

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