CN109565169B - 具有电缆管理单元的顶置式充电系统 - Google Patents

Abstract

一种顶置式电动车充电系统(1)包括：用于提供充电电流给电动车辆(5)充电的充电单元(2)，与所述充电单元(2)电气连接的充电电缆(3)，设置在充电电缆(3)的端部以及适于插入电动车辆(5)的充电口的充电连接器(4)，以及电缆管理单元(10)。所述电缆管理单元(10)包括控制模组(101)，由所述控制模组(101)控制及用于馈送和收回充电电缆(3)的电缆馈送/收回机构(110)，由所述控制模组(101)控制的电缆张紧机构(120)，以及用于确定充电电缆(3)的进给长度并与控制模组(101)连接的至少一个感测装置(102)。所述电缆馈送/收回机构(110)允许充电电缆(3)以手动方式从所述电缆管理单元(10)抽出。所述感测装置(102)确定馈送长度是否超过预定值，以使所述电缆张紧机构(120)产生并施加适当阻力以抵抗所述充电电缆(3)的进一步拉伸。

Description

具有电缆管理单元的顶置式充电系统

技术领域

本发明涉及一种具有电缆管理单元的顶置式充电系统，用于提供自助的电动车充电服务。

背景技术

汽车制造商投入大量财力和人力资源研发电动车，适逢这行业正致力于提供洁净运输以及提升环境可持续性。电动车越趋普及，以致对电动车充电设施的需求增加。常规的电动车充电装置一般设计成安装在相应泊车位置附近的墙或柱上。这种布置对在不同类型的停车场安装充电装置造成限制，因为停车场中有些泊车位置不在柱或墙附近。解决上述问题的一种期望的方法是在每个泊车位置的天花板上安装顶置式充电系统。为了提高电动车的可用性，并提高使用顶置式充电系统时的安全性，还期望提供一种具有电缆管理单元的顶置式充电系统，其中所述系统能有效且自动地管理电缆，并将电缆传送到相关联的泊车位置，让用户为其电动车充电，同时保持充电过程高度安全。

发明内容

本发明提供一种具有电缆管理单元的顶置式充电系统，所述系统包括：电缆馈送/回收装置，其当充电电缆不在使用时，有效收回并存储所述充电电缆。所述系统一般包括控制模块、连接到输出充电所用电流的充电装置的充电电缆、电动电缆馈送/回收装置、电动电缆张紧机构、多个传感器、无线收发器（即是Wi-Fi或蓝牙等）以及通过视觉或声音方法提示用户的提示装置。

根据本发明的顶置式充电系统在停车场的天花板上实现，优于仅能安装在柱或墙上的传统充电系统。本发明能够在每一个车位提供其专属充电系统，为车位上的电动车充电，并且让电动车司机安全有效地为其车辆进行充电。本发明还能够提供一种有助大规模安装顶置式充电系统的框架。

本发明包括与所述顶置式充电系统相关联的电缆管理单元。当所述单元处于待用状态时，所述充电电缆基本上被包围在所述电缆管理单元中，受到保护以免受篡改或破坏。优选地，所述充电连接件还可被包围在所述单元中，保证了整条充电电缆不在使用时无法被触及。在电缆管理单元操作期间，所述单元自动馈送出充电电缆，并在充电过程中能够对所述充电电缆施加一定程度的张力。所述电缆管理单元可适应地允许用户在预设的容许限度内拉动电缆。当完成充电程序，所述电缆将会在用户从其车辆拔去充电连接件后或根据所述顶置式充电系统发出的指令随即自动收回到所述单元中。在充电连接件意外地从车辆断开的情况下，所述顶置式充电系统通过终止向所述充电电缆供给电流来停止充电程序。

根据本发明，所述顶置式电动车充电系统基本上包括：

充电单元，其供给电动车充电用的充电电流；

充电电缆，其电连接到所述充电单元；

充电连接件，其设于所述充电电缆的一端并且适于插入到所述电动车的充电口中；以及

电缆管理单元，其包括：

控制模块；

电缆馈送/回收机构，其由所述控制模块控制，用于自动馈送和收回所述充电电缆；

电缆张紧机构，其由所述控制模块控制；以及

感测装置，其与所述控制模块相关联，用于确定所述充电电缆的馈送长度，

其中所述电缆馈送/回收机构允许所述充电电缆从所述电缆管理单元被手动拉出，以及

其中当所述感测装置确定所述馈送长度超过一预定值，则所述电缆张紧机构可适应地产生并施加一阻力以抵抗所述充电电缆的进一步拉伸。

在本发明的一个实施例中，当所述感测装置确定所述馈送长度达到第二预定值，则所述电缆张紧机构可适应地增加所述阻力，以抵抗所述充电电缆的进一步拉伸。

优选地，当所述感测装置确定所述馈送长度达到第三预定值，则所述电缆张紧机构进一步增加所述阻力，从而将所述充电电缆锁定在位。

在本发明的另一个实施例中，所述电缆管理单元还包括传感器，所述传感器用于检测施加在所述充电电缆上的张力值，其中所述电缆管理单元根据所述张力值而改变对所述充电电缆的拉伸的所述阻力。

优选地，在充电过程中，所述充电电缆由电缆张紧机构锁定在位。

在本发明的另一个实施方案中，其中当所述充电连接件从所述电动车的充电口拔出时，所述电缆管理单元将断开所述充电电缆与所述充电单元的电连接，并且，所述电缆管理单元自动将所述充电电缆收回到待用位置。

优选地，当所述充电电缆的移动受阻，所述电缆管理单元则以预设次数重复收回所述充电电缆。

根据本发明的另一个实施例，所述系统还包括感测装置，所述感测装置用于检测电动车的存在。当所述系统检测到所述电动车存在时，所述电缆管理单元自动馈送出固定长度的所述充电电缆，使得所述充电连接件通过所述充电电缆悬置在地面上方，与地面相距一段距离。

优选地，所述系统检测到在相关联的车位不存在车辆时，所述电缆管理单元自动将所述充电电缆收回到待用位置。此外，当所述系统持续闲置一段预定时间，则所述电缆管理单元自动收回所述充电电缆。

在本发明的另一个实施方案中，所述系统还包括警报装置，所述警报装置用于当所述馈送长度达到所述预定值时产生指示性警报，其中所述指示性警报呈光或声音的形式。

附图说明

图1是根据本发明具有电缆管理单元的顶置式充电系统的示意图；

图1a是根据本发明的电缆管理单元中的部件的示意图；

图2a是根据本发明的第一示例性实施例的电缆管理单元的正面等视图；

图2b是图2a中的电缆管理单元处于自由延伸状态的侧面等视图；

图2c是图2a中的电缆管理单元处于锁定状态的侧面等视图；

图2d是图2a的电缆管理单元的正面等视图，图中所述电缆管理单元设有电缆引导机构；

图3是根据本发明的第二示例性实施例的电缆管理单元的等视图；

图4是图3中的电缆管理单元的局部放大等视图；

图5是图3的电缆管理单元和电缆张紧机构的局部放大等视图；以及

图6是根据本发明的系统操作的流程图，示出了所述系统操作时各个状态的逻辑序列。

具体实施方式

为了让本发明的目的、特征和优点更容易被理解，将参照附图，在下文详细描述本发明的优选实施例。应当理解的是，附图中所示的实施例并不旨在限定本发明的范围，而是仅用于描述本发明的本质和精神。

为了解决充电装置仅能安装在停车场的墙壁或柱上的问题，本发明提供一种可安装在停车场天花板上的具有电缆管理单元的顶置式充电系统。本发明包括多个特征，这些特征对所述系统的操作是不可缺少的，并且将于下文详细讨论。

图1示出了本发明的一个示例性实施例，其中顶置式充电系统1一般包括电缆管理单元10或20、充电装置2和充电电缆3，充电电缆3用于将来自充电装置2的电流供给电动车5。在充电电缆3的一端设有充电连接件4，充电连接件4与电动车5的充电插座接合。

现参考图1a，电缆管理单元10一般包括主体结构100、控制模块101和电缆馈送/回收机构110、电缆张紧机构120，所述单元10还可包括无线通信模块130和警报/提示装置140。

电缆馈送/回收机构110包括驱动装置111，即驱动电机，其驱动电缆卷轴112旋转，使充电电缆3延伸和收回。在电缆管理单元10中设有至少一个传感器102，用于测量充电电缆3所延伸的长度，允许控制模块101控制电缆馈送/回收机构110延伸或收回充电电缆3，并控制电缆张紧机构120根据预定条件对充电电缆3施加不同程度的阻力。控制模块101还可根据所述预定条件启动所述警报或指示装置140。作为非限制性例子，传感器102可以是一种光学传感器，用于读取以预定位置或间隔设置在充电电缆3上的标示，或者可以是一种角位移传感器，用于测量电缆卷轴112的角运动的量。

参考图2a-2d，电缆管理单元10的操作方式类似于通过将电缆卷绕在卷轴上来收存电缆的电缆绞盘。电缆馈送/回收机构110根据从控制模块101接收的指令收回或馈送出充电电缆3。

根据图2a所示，所述电缆馈送/回收机构110还包括一系列的齿轮113，所述一系列的齿轮113设置成将旋转运动从驱动装置111传递到电缆卷轴112，而所述运动由所述控制模块101控制和调节。或者，还可以采用其它驱动方法（即是输送带和滑轮）来实现相同的技术目的。

通常而言，在待用状态中，充电电缆3的一段相当长度作为绕组绕在电缆卷轴112上收存。充电电缆3的延伸和回收是通过在各自方向上驱动电缆卷轴112来实现，驱动电缆卷轴112的方式类似于电缆绞盘的运作。在现时状态下，如图2a所示，充电电缆3的一端（或一小段长度，S）可从电缆卷轴112悬置在旁。在所述一端设有充电连接件4，用于连接到电动车5，而充电电缆3的另一端连接到所述电缆卷轴112。

根据这种布置，电缆卷轴112上的充电电缆3与电源（即充电装置2）之间的电连接必须能够适于电缆卷轴112相对于单元10的角运动。这样，设有耦接装置121以允许电缆3与电源之间的电力连接和断开。具体来说，耦接装置121设置成在分离时允许电缆卷轴112自由旋转，而在接合时能够为充电电缆3与充电装置2之间提供有效电连接。这样的布置有效避免了由电缆卷轴112的卷绕或展开动作引起的不想要的电缆缠绕。充电电缆3具有与电缆卷轴112机械连接且电连接的一末端，电缆卷轴112可呈如图2a-2d所示的圆柱形筒体的形式，其通过滚珠轴承可旋转地支撑在主体结构100上，以确保在负载下流畅旋转。在所述电缆卷轴112的每个轴向端上设有电缆引导件，并且所述电缆引导件作为阻挡件，用于防止所述充电电缆3的绕组超出所述电缆卷轴112的轴向端。

如图2b所示，在电缆卷轴112的右侧端（未示出充电电缆），转子121从电缆卷轴112轴向延伸。在转子121的圆周表面上设有例如多个环形凹槽121a，其中在每个凹槽121a中设有至少一个导电组件122。所述多个凹槽121a可沿转子121的轴向方向相隔开。通过布置在电缆卷轴112内的合适的导电结构，导电组件122电连接到充电电缆3中的各个芯部。

如图2b和2c所示，具有两个可移动C形夹持件123a, 123b的电源箝位器123设置成与转子121电耦合或电解耦。如图2b所示，所述两个C形夹持件123a, 123b共同形成尺寸略小于转子121的尺寸的圆形开口。所述C形夹持器122a, 122b的运动由机动装置驱动，并且由控制模块101控制。必要时控制模块101指示驱动装置125驱动两个C形夹持件123a, 123b以压靠转子121来实现电连接。

在每个C形夹持件123a, 123b的内表面上，可设有多个金属导电凸部124，并且所述凸部124设置成允许其与转子121上的凹槽121a接合，使得每个凸部124与相应的凹槽121a中的导电组件122电接触。本领域技术人员将容易理解，反向布置（即在夹持件上设有凹槽，在转子上设有凸部）也可以实现相同的技术目的。在本实施例中，凸部124可以是呈销状、部分环形脊状等形式。导电凸部124电连接到充电装置2，用于向转子121、电缆卷轴112及因此充电电缆3传送电流。

如图2b所示，在电源箝位器123与转子121接合前，C形夹持件123a, 123b不与转子121接触。在这状态下，在转子121上的导电组件122与导电凸部124的电连接断开，并且没有电力传递到电缆卷轴112，因此也没有电力传递到连接到所述电缆卷轴上的充电电缆3。在这特定阶段中，电缆卷轴112可由驱动装置111或通过用户以手动对充电电缆3施力来驱动。可由驱动装置111产生可变阻力，并将所述可变阻力用以抵抗电缆卷轴112旋转，以致于所述可变阻力施加在充电电缆3的拉伸上。

如图2c所示，当电源箝位器123被驱动以接合转子121时，导电凸部124靠近并与转子121上的导电组件122接触，从而允许电流传递到电缆卷轴112，然后传递到与所述电缆卷轴连接的充电电缆3。在这特定阶段，通过驱动装置111产生足够的阻力将电缆卷轴112锁定在位，使充电电缆3无法延伸或收回。上述的设置提高了安全性，并且防止充电电缆3在充电过程中被手动延伸。

可选地，电缆引导机构130可设在电缆管理单元10上。电缆引导机构130可包括一对辊131，所述辊由引导部件134保持，使得辊131与充电电缆3相配合，例如如图2d所示。优选地，辊131可彼此相切地布置。每个辊131均可设置有环形槽，用于容纳至少部分的充电电缆3。优选地，辊131可由轴承支撑，使所述辊能够流畅地旋转。

如图2d所示，辊131通过引导部件134悬置，引导部件134可移动地保持在电缆管理单元10上。例如，框架132在电缆卷轴112上方径向延伸，并悬置整个电缆引导机构130和充电电缆3的自由端。通过电缆引导机构130，可自由地将所述充电电缆3从所述电缆管理单元10拉出或收回。

更具体地，引导机构130设置成使得引导部件134在平行于电缆卷轴112的轴向方向的方向上，以同步于所述电缆卷轴112的旋转速度的速度可滑动地移动。例如通过旋转螺旋轴133和引导部件134之间的螺纹接合，可实现所述引导部件134的滑动运动。此外，螺旋轴133可设置成由一系列的齿轮驱动，所述一系列的齿轮机械连接于电缆卷轴112，或者通过独立的驱动装置135驱动。可采用预设的传动比，使得引导部件134沿螺旋轴133的轴向方向以一定的期望速度移动。引导机构130可设置成使得引导部件134在横向方向上，以同步于与电缆卷轴112旋转的速度移动。在充电电缆3收回过程中，使用引导机构130对于电缆管理单元10是特别有利的，当引导部件134以同步速度移动时，充电电缆3的每个圈可绕着电缆卷轴112与所述充电电缆的前一个圈紧邻地卷绕，而不会重叠或形成松弛部分。由于充电电缆3的绕组通过引导机构130适当地保持在电缆卷轴112上，大大降低了发生电缆卡阻的机会。

图3至图5中示出一个电缆管理单元20的代替设置。在这个代替实施例中，电缆管理单元20具有与上述实施例基本相同的功能，但采用了不同布置来收存电缆。

从图3-5可见，电缆管理单元20不具有电缆卷轴。如图3中所示，在待用状态中，充电电缆3的一段相当长度成直线地收存于一个长形结构中。电缆管理单元20一般包括主体结构200和长形收存部220，以及控制模块201，所述控制模块用于电子控制充电电缆3的馈送/回收。无线通信模块和警报/提示装置也可以在所述单元中使用，以实现与在前一个实施例中讨论的相同目的。此外，设有电缆馈送/回收机构210，用以驱动充电电缆3的延伸和回收。所述电缆馈送/回收机构210包括主滑轮221，所述主滑轮用于改变所述充电电缆3的走线方向，使得所述电缆从所述电缆管理单元20向下悬置。至少一个传感器设在电缆管理单元20中，用于检测电缆3所延伸的长度，允许控制模块201控制电缆馈送/回收机构210对充电电缆3延伸或回收；控制模块201还可在预定条件下启动报警或指示装置。作为非限制性例子，传感器可以是一种光学传感器或读取器212，用于读取以预定位置或间隔设置在充电电缆3上的标示，或者可以是一种角位移传感器212，其设置成测量电缆管理单元20中的主滑轮的角运动的量。

此外，设有托辊213，其用于支撑部分充电电缆3，并且改变充电电缆3的走线方向。优选地使所述走线方向改变180度，让充电电缆3的一部分形成U形弯位，如图4所示。

在图4中进一步描述，托辊213可枢转地安装在可滑动结构214上并且可在长形结构220内自由来回行进。通过由驱动电机216驱动的牵引线或牵引链215的拉动来实现所述可滑动结构214沿方向B的移动，使得当充电电缆3收回时，托辊213以同步速度移动。这样的布置能有效避免在电缆管理单元20中产生充电电缆3的不想要的松弛部分。

在充电电缆3延伸期间，在主体结构200中设有的驱动电机216驱动至少一个辊221。如图4所示，所述电缆3的馈送导致所述托辊213向所述主体结构200移动。与此同时，托辊213在图中沿一个方向（图4中箭头A所示）朝向主体结构200移动，并且缩短了充电电缆3的走线距离，允许所述充电电缆3的一段收存部分被使用。

当充电电缆3收回时，通过驱动电机216对牵引线215施加拉力，并且将托辊213拉离主体结构200（图中4中箭头B所示），造成了托辊213与所述主体结构200之间的走线距离加长。驱动电机216通过充电电缆3间接驱动主滑轮211，使得所述主滑轮向后方向旋转，而充电电缆3沿反向方向移动。当托辊213沿远离主体结构200的方向移动时，托辊213的位移使托辊213与主体结构200之间形成增加的走线距离，从而收存了不需要的电缆。应该理解，托辊213的移动速度和充电电缆3的移动速度可以同步，以避免充电电缆3出现松弛或卡阻情况。

如图4和图5所示，根据本实施例的电缆管理单元20还包括电缆张紧机构220。电缆张紧机构220包括一系列的张紧辊221和可移动平台222，其中张紧辊221可旋转地安装。例如如图5所示，一排三个张紧辊221a安装在主体结构200中，另一排三个张紧辊221b安装在可移动平台222上。

张紧辊221设置成使得所述充电电缆在所述两排辊221a, 221b之间形成走线。可移动平台222可在释放位置与锁定位置之间移动。在释放位置中，平台222下降，允许充电电缆3在所述的一排张紧辊221b上方自由行进。可移动平台222的移动被限制在上下方向，并且可由任何合适类型的机动装置驱动。

在本实施例中，可移动平台222被驱动向上，使得所述两排张紧辊221a, 221b被压向彼此，从而在所述辊与充电电缆3之间产生可变的摩擦力，并且当摩擦力达到足够大时，最终可制停充电电缆3的移动。根据上述设置，可通过控制模块201电子控制可移动平台222的力，从而产生变化的阻力量，让用户在手动延伸充电电缆3时能感受到。

现讨论根据本发明的顶置式充电系统的操作方面，根据图6，电缆管理单元10, 20的一般操作流程分为五种主要操作模式。

在充电程序的开始时，电缆管理单元10, 20处于待用模式。用户可通过连接到顶置式充电系统1的现场控制终端6（即销售点系统）来启动顶置式充电系统1。现场控制终端6引导所述用户通过所需程序，以开始对停泊于指定的泊车位置中的电动车5进行充电。

现场控制终端6可包括触摸屏显示器，所述触摸屏显示器用于提供信息以及收集来自用户的输入。然而，现场控制终端6还可以与无线通信装置（例如是RFID读取器、蓝牙或Wi-Fi模块）一同实施，以允许移动装置7与现场控制终端6无线连接。如图7所示，当建立了用户的移动装置7与现场控制终端6之间的连接，用户将能通过移动装置7如使用现场控制终端6般操作顶置式充电系统1。

当启动顶置式充电系统1，所述系统1让电缆管理单元10, 20开始运作，并且自动延伸所述充电电缆，使充电连接件4下降到可达的高度，以便用户取用。系统1现处于自动延伸阶段501。

在自动延伸阶段501期间，所述充电电缆3的延伸将充电连接件4下降至地面上方的适当预定高度，例如1.5米。这是通过将充电电缆3从待用位置延伸一段预设距离来实现的。当充电连接件4下降至地面上的预设高度时，电缆馈送/回收机构110, 210停止延伸充电电缆3，并且系统1结束自动延伸阶段501。当系统1持续闲置一段指定时间，则所述系统自动将所述充电电缆收回到其待用位置。

在自动延伸阶段501后，顶置式充电系统1进入自由延伸阶段502。在自由延伸阶段502期间，电缆张紧机构120, 220不对充电电缆3施加阻力或张力，使充电电缆3能够在最小或无阻力的情况下由用户自由延伸。

为了让充电开始，用户可能需要进一步将充电电缆3延伸到期望的长度，使得充电电缆3的长度足以让充电连接件4到达电动车5的充电插座。通过将充电电缆3从电缆管理单元10, 20中进一步手动拉出，可实现充电电缆3的延伸，而在这阶段，机械阻力是最小的。当已延伸出足够长度的电缆3，用户将能容易地把充电连接件4插入到所述充电插座中。

将充电连接件4插入车辆5的充电插座后，充电程序可根据用户的命令随时开始，所述命令经由现场控制终端6或经由已连接的移动装置7发出。当用户确认着手进行充电，充电装置2根据基于不同类型的电动车而选择的预设充电算法，向电动车5供给所需的电流。随着充电程序开始，所述系统接下来进入锁定阶段504，其中所述充电电缆被锁定在当前位置。所述锁定阶段将在下文较后的部分中讨论。

顶置式充电系统1可设有用于提示用户充电进度的提示装置。在完成充电前，可通过诸如警报声音或灯光的方式通知用户。此外，可经由现场控制终端6或已连接的移动装置7的显示器显示通知，以提醒用户预计完成时间、充电阶段等，在充电程序完成后，将经由现场终端6或经由连接到所述现场终端的移动装置7通知用户。同时，充电程序结束。相应地，用户从其电动车5拔去充电连接件4，这将引起所述系统1记录所述断线的时间。在一段预设时间后，例如10秒后，电缆管理单元10, 20将充电电缆3自动收回到待用或预设位置。优选地，在电缆的回收过程进行时可发出警报声或警报光，或两者都发出。充电程序因而完成，并且系统1将进入待用模式。用户现可安全地将其车辆从车位移离。

然而，用户可能需要在充电程序完成前驶走其车辆。在这种情况下，用户可通过现场控制终端6或已连接的移动装置7终止所述充电程序。用户从车辆5的插座拔去充电连接件4后，系统1在一段指定时间后自动收回充电电缆3。同样地，在电缆的回收过程进行时可发出警报声或警报光。

在正常情况下，可从电缆管理单元10, 20延伸的充电电缆3的长度足够有余，能使充电连接件4到达停泊在相应的指定车位处的电动车5的充电插座，这考虑了停泊在所述车位上的车辆5的方位。

这时仍在自由延伸阶段502中，当用户手动延伸充电电缆3，并使充电电缆3的延伸长度达到第一预定长度，则所述系统进入预张紧阶段503。

在预张紧阶段503中，通过传感器对用户向充电电缆3施加的拉力进行检测，并且引起电缆管理系统10, 20对充电电缆3产生第一阻力。在此情况下，电缆管理单元10, 20可对充电电缆3的移动施加阻力，以抵抗用户施加的拉力。从用户的角度来看，进一步延伸（通过拉动）充电电缆3变得更加困难，尽管当用户加大力度坚持拉动，仍可允许移动。上述布置的设计是为了向用户发出警告，以防止用户将充电电缆3延伸超过一定的限度，因而损坏系统1。

在用户用更大的力度坚持拉动充电电缆3的情况下，可导致充电电缆3进一步延伸并达到第二预定长度。

然后，系统1进入锁定阶段504，其中充电电缆3在所述电缆管理单元10, 20中被锁定在位。所述系统可提示（例如通过发射高频声音提示或使指示灯闪光）用户充电电缆3的延伸已达到其极限。

在锁定阶段504期间，电缆管理单元10, 20通过电缆张紧机构120, 220施加更大的阻力量（即第二阻力）将充电电缆3锁定。优选地，所产生的第二阻力足以防止用户进一步延伸所述充电电缆，进一步延伸所述充电电缆可能会导致充电电缆3和/或系统1中的其它部件损坏。优选地，在充电过程中，系统1自动进入锁定阶段504。

在锁定阶段504期间，当用户尝试更进一步通过拉动来延伸所述充电电缆，系统1会进入终止阶段505并将连接到充电电缆3的电源供应断开。这样，如果系统已经开始了充电程序，则会立即终止该程序。

为了重设系统1，可能需要用户从电动车5拔去充电连接件4，并且通过现场控制终端6或所述已连接的移动装置7重新开始充电程序。

本发明的顶置式充电系统1还设计成处理在操作期间可能出现的各种不想要的事件。上文讨论的电缆管理单元10, 20允许用户以方便且安全的方式操作顶置式充电系统1。在充电程序意外地终止的情况下（即如下文讨论的情况），系统1可指示充电装置2将电力连接断开，并停止充电程序。

在充电程序中，充电电缆3被固定和锁定在位（即锁定阶段504）。当系统1中的传感器检测到有外部拉力施加在充电电缆3上并且当所述拉力超过预设阈值，作为一种故障安全功能，所述系统1将连接到所述电动车5的电源断开，并终止充电程序（即终止阶段505）。

当充电程序完成时，并且充电连接件4从电动车5的充电插座拔去，电缆管理单元10, 20在一段指定的闲置时间后自动收回充电电缆3。在充电电缆3收回过程中，当充电电缆3的移动受阻，则系统1可以预设次数自动重复回收过程，并发出视觉或声音提示。

虽然上文通过附图和示例性实施例已详细进行描述，实现阐明和理解本发明的目的，但应理解的是，在不偏离本发明的精神或基本特质的情况下，本发明可以在许多其他特定变型和实施例中实施。虽然在实践中会有变化和修改，但应理解的是，本发明不受上述细节限制，而是由所附的权利要求的范围限定。

Claims (13)

1.一种顶置式电动车充电系统，包括：

充电单元，其供给电动车充电用的充电电流；

充电电缆，其电连接到所述充电单元；

充电连接件，其设于所述充电电缆的一端并且适于插入到所述电动车的充电口中；以及

电缆管理单元，其包括：

主体结构；

控制模块；

电缆馈送/回收机构，其由所述控制模块控制，用于自动馈送和收回所述充电电缆；

电缆张紧机构，其由所述控制模块控制，包括多個张紧辊和可移动平台，所述可移动平台可相对于所述主体结构移动，其中所述多個张紧辊可旋转地安装，至少一个的所述张紧辊安裝在所述主体结构，至少一个的所述张紧辊则安装在所述可移动平台，所述多个张紧辊设置成两排，使得所述充电电缆在所述两排张紧辊之间形成走线，所述可移动平台的移动被限制在上下方向，所述可移动平台向所述主体结构移动，使得所述两排张紧辊被压向彼此，从而在所述张紧辊与所述充电电缆之间产生可变的摩擦力；以及

感测装置，其与所述控制模块相关联，用于确定所述充电电缆的馈送长度，

所述电缆馈送/回收机构包括主滑轮，所述主滑轮用于改变所述充电电缆的走线方向，使得所述充电电缆从所述电缆管理单元向下悬置，

其中，在自动延伸阶段期间，所述充电电缆的延伸将所述充电连接件从待用位置延伸一段预设距离，所述电缆馈送/回收机构允许所述充电电缆从所述电缆管理单元被手动拉出，以及

其中当所述感测装置确定所述馈送长度超过一预定值，则所述电缆张紧机构可适应地产生并施加一阻力以抵抗所述充电电缆的进一步拉伸。

2.根据权利要求1所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述感测装置确定所述馈送长度达到第二预定值，则所述电缆管理单元可适应地增加所述阻力，以抵抗所述充电电缆的进一步拉伸。

3.根据权利要求2所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述感测装置确定所述馈送长度达到第三预定值，则所述电缆管理单元进一步增加所述阻力，以将所述充电电缆锁定在位。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，其中所述电缆管理单元还包括传感器，所述传感器用于检测施加在所述充电电缆上的张力值，其中所述电缆管理单元根据所述张力值而改变对所述充电电缆的拉伸的所述阻力。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，其中在充电过程中，所述充电电缆由所述电缆张紧机构锁定在位。

6.根据权利要求5所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述充电连接件从所述电动车的充电口拔出时，所述电缆管理单元将断开所述充电电缆与所述充电单元的电连接，并且，所述电缆管理单元自动将所述充电电缆收回到待用位置。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述充电电缆的移动受阻，所述电缆管理单元则以预设次数重复收回所述充电电缆。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，所述系统还包括感测装置，所述感测装置用于检测电动车的存在。

9.根据权利要求8所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述系统检测到所述电动车存在时，所述电缆管理单元自动馈送出固定长度的所述充电电缆，使得所述充电连接件通过所述充电电缆悬置在地面上方，与地面相距一段距离。

10.根据权利要求8所述的顶置式电动车充电系统，其中所述系统检测到在相关联的车位不存在车辆时，所述电缆管理单元自动将所述充电电缆收回到待用位置。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，其中当所述系统持续闲置一段预定时间，则所述电缆管理单元自动收回所述充电电缆。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的顶置式电动车充电系统，其中所述系统还包括警报装置，所述警报装置用于当所述馈送长度达到所述预定值时产生指示。

13.根据权利要求12所述的顶置式电动车充电系统，其中所述指示可以是声音提示或影像提示。

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