CN109803850A - 用于电动车辆的电力设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于电动车辆(2)的电力设备，包括：第一电连接器(3)，其连接到供电电网；第二电连接器(4)，其连接到车辆(2)的电池，并且配置成机械耦接到第一电连接器(3)；所述第一连接器(3)的致动机构(9)，用于在第一状态和第二状态之间致动第一连接器(3)，在第一状态下，第一连接器从第二连接器(4)移开，在第二状态下，第一连接器耦接到第二连接器(4)，以确定电流从电网到所述电池的通路；以及所述致动机构(9)的支撑体(10)，在第一状态下的所述第一连接器(3)和所述致动机构(9)容置在由所述支撑体(10)限定的体积中，所述支撑体(10)具有支撑底座(11)，该支撑底座构造成紧固到车辆(2)的停车表面并位于车辆(2)自身下方。

Description

用于电动车辆的电力设备
技术领域
本发明涉及用于电动车辆的电力设备。
更详细地，本发明涉及特别用于电动车辆的设备，其目的是将供电网与安装在汽车上的一个或多个电池相关联。
背景技术
众所周知，电动车辆的电力设备包括至少一个电连接器，通常为凸连接器，其通过电缆可操作地连接到供电网(家庭或公共供电网)。
连接器适于机械耦接到定位在车辆可从外部接近的区域处的凹连接器(电源插座)。
此外，为了在公共停车区提供适当的充电站，使用了从地面伸出并定位在车辆停车位的支撑件，例如支柱。
充电柱除了用于支撑电缆并用供电网覆盖相应的电线之外，还可以设置用于卷绕/展开电缆的自动系统。这样，一旦车辆定位在支柱附近，操作者便可手动将连接到电缆的连接器耦接到车辆的插座。在该操作中，无论车辆插座的位置如何，都要拉动和展开电线，以实现电连接。
根据附加类型的电力设备，自动系统也是已知的，能够自动限定连接器和车辆插座之间的电耦接。
这些系统配备有机械臂，机械臂包含电线并提供连接器的自动致动。臂由适当的处理逻辑单元控制，该处理逻辑单元能够通过可视化系统检测车辆电源插座的位置，并相应地移动连接器。
这样，一旦车辆停靠在充电支柱附近，可视化系统被激活以检测插座的位置，然后向臂发送适当的致动命令。
为了便于这种操作，车辆停放在能够为机械臂到达插座提供最有利条件的预定位置。
事实上，应该注意的是，自动系统不能到达车辆的任何区域，而只能到达靠近上述支柱的确定区域。
因此，根据车辆电源插座的位置，操作者必须将车辆安装电源插座的一侧置于支柱旁边。
因此，这种情况导致使用上述自动充电设备不方便且不灵活。
此外，上述已知系统有一个重要的缺点，这是由充电立柱本身的存在所决定的总体积造成的。
事实上，应该注意的是，特别是在设有多个充电站的公共停车区，停车场杂乱地聚集了与充电站数量相等的多个支柱，导致的缺点是形成障碍，也因此不易于在上述停车区内操作。
发明内容
在这种情况下，基于本发明的技术任务是提出一种用于电动车辆的电力设备来克服现有技术的上述缺点。
具体地，本发明的目的是为电动车辆提供结构和自动充电操作都简单的电力设备。
本发明的另一个重要目的是提供用于电动车辆的充电设备，该充电设备不会在为给上述车辆充电而提供的停车区域中造成任何杂乱。
上述技术任务和特定目的基本上通过用于电动车辆的电力设备和包括一个或多个所附权利要求中描述的技术特征的组合来实现。从属权利要求对应于本发明的不同实施例。
附图说明
从对用于电动车辆的电力设备的有利但非排他性实施例的指示性且因此非限制性的描述中，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显，如附图所示，其中：
图1是根据本发明的用于电动车辆的电力设备的透视图，该电力设备处于相应的静止配置；
图2是图1的设备的纵向截面透视图；
图3是图1的设备处于操作状态的透视图；
图4示出了图1的设备在操作状态下的透视局部剖视图；
图5示出了图1的设备充在电状态下的透视图；
图6示出了图1的设备和将被供电的相应车辆的透视底视图；
图7、图8、图9示出了根据本发明的电力设备的另一个实施例的透视顶视图，该电力设备分别处于两种静止配置和操作状态，其中图8和图9的主要不同之处在于第一电连接器的定向；
图10、图11分别表示图9所示设备的顶视图和沿图10所示平面XI-XI截取的剖视图；
图12、图13、图14、图15分别示出了第一电连接器的顶部透视图、顶部平面图、纵向截面图和底部平面图，其中上述截面是沿着图13所示的平面XIV-XIV获得的，并且其中在底部视图中为了示出其布线而省略了连接器的壳体；
图16、图17示出了根据一个实施例的处于两个不同操作位置的第二电连接器；
图18、图19分别示出了图17的第二连接器的平面图(在无可移动覆盖元件的情况下)和沿着图18所示平面XIX-XIX截取的截面图；
图20示出了第一和第二电连接器的耦接状态的平面图，以及图21示出了沿图20所示平面XXI-XXI截取的截面图。
具体实施方式
参考附图2，附图标记1总体上表示电动车辆2的电力设备。
具体地，本发明对于电动车辆2(例如机动车辆)具有有利应用。为此，在图6中，示出了在操作步骤期间的设备1，在该操作步骤中，设备1连接到仅作为非限制性示例示出的机动车辆2。
更详细地，参考图2至图5，设备1包括连接到供电网的第一电连接器3，该供电网未示出，因为其为已知类型，并且不是本发明的一部分。图1至6的变型中未示出第一连接器3和电网之间的电连接。根据一个实施例，电连接可以是任何已知类型。例如，第一连接器3可以包括具有可变截面的基本为圆柱形构造的销6。
参考图6，设备1还包括第二电连接器4，该第二电连接器4连接到车辆2的电池(也未示出，因为其是已知类型，并且不是本发明的一部分)，并且配置成与第一电连接器3机械耦接。
有利地，第二连接器4与车辆2的车身下表面5相关联，即车辆的较低且面向地面的区域。
此外，根据可能的实施例，第二连接器4包括支撑元件7，该支撑元件7例如设置有用于容纳上述销6的孔8。根据一种变型，连接器3和孔8的内表面由导电材料制成，以在销6至少部分地插入孔8中的情况下允许电通过(根据一些实施例)。
根据一个实施例，支撑元件7可以界定空腔57，所述连接器4的电迹线35完全容纳在空腔57中。
根据一个实施例，第二连接器4可以包括封闭元件60，该封闭元件60叠置到空腔57以便闭合空腔57(图16)，并且可以打开(图17)以便允许接近电迹线35。
根据一个实施例，封闭元件60可以在打开位置和关闭位置之间机动化，反之亦然。
根据一个实施例，封闭元件60可以以密封的方式封闭空腔。
换句话说，当封闭元件60叠置到空腔57时，电迹线35被包封在支撑元件7中，从而防止水/雨水进入空腔57。
例如，根据一个实施例，封闭元件60可以以基本上防水的方式封闭空腔。
根据一个实施例，封闭元件60可以铰接到支撑元件7(围绕旋转轴线R2)。
根据一个实施例(未示出)，封闭元件60可以相对于支撑元件7滑动。
设备1还包括用于致动第一电连接器3以在第一状态和第二状态之间致动第一连接器3的机构9，在第一状态下第一连接器3远离第二连接器4(例如，参见图8)，在第二状态下第一连接器3耦接到第二连接器4，以确定电流从电网到电池的通路(例如，如图20、21所示)。如上所述，根据变型，处于第二状态的第一连接器3至少部分地插入孔8中，以限定两个连接器3、4之间的电接触。
应指出，在本说明书中，“确定电流从电网到电池的通路”的表述应指“允许电流从电网到电池的通路”。
换句话说，可以将第一电连接器3从第一状态致动到第二状态(反之亦然)，以实现电网和电池之间的电连接，或者相反中断该连接。
根据一个实施例，第二状态下的电流通路可以是反向的，即从电池到电网。因此，对于本发明的目的而言，电流的流动方向是无关紧要的。
有利的是，如下文将更好地描述，将沿着相应的方向(例如基本竖直)在第一位置和第二位置之间致动第一连接器3。
在下面的描述中，将参考该方向作为第一电连接器3相对于第二电连接器4远离/耦接的方向D。例如，方向D在图21中用双箭头示意性示出。
这样，第一连接器3在相应的第二状态下被致动，例如从底部朝向顶部，以插入孔8中(根据可能的变型)。
为此，提供了致动机构9的支撑体10，该支撑体10能够在相应的第一状态下将第一连接器3和致动机构9容纳在内部。
应指出，在图7至图11所示的变型中，为了更清楚地说明，省略了支撑体10。
根据一个实施例，第一电连接器3或第二电连接器4中的一个界定容纳隔室28，另一个电连接器(第二电连接器4或第一电连接器3)在耦接的第二状态下至少部分地插入容纳隔室28中。
根据一个实施例，该设备可以包括机械定心机构，该机械定心机构配置成对准另一个电连接器3和容纳隔室28。
根据一个实施例，第一电连接器3或第二电连接器4中的一个包括第一电连接器相对于支撑体的浮动支撑装置29(例如在图19中可见)，或者第二电连接器4相对于车辆的浮动支撑装置29，使得连接器4可在位移平面P中移动。
根据一个实施例，位移平面相对于前面讨论的远离/耦接方向D基本正交。
根据一个实施例，电连接器3、4界定耦接表面30、31，耦接表面30、31配置成在第一电连接器3朝向第二状态移动时相互邻接。
根据一个实施例，耦接表面30、31包括至少一个截头锥表面，例如定位在容纳隔室28的入口。
根据一个实施例，耦接表面30朝向容纳隔室28的内部渐缩。
根据一个实施例，耦接表面30、31由连接器壁44、45的自由边缘42、43界定，例如基本上为管状。
根据一个实施例，连接器壁44、45径向和/或轴向地(相对于下面讨论的轴线M、N)包围电迹线35、36。
根据一个实施例，至少一个耦接表面30、31形成凸轮表面，以通过浮动支撑装置29在位移平面P中致动电连接器3、4。根据该变型，机械定心机构包括浮动支撑装置29和耦接表面30、31。
因此，即使另一个电连接器3和容纳隔室28没有完全对准，在该变型中，耦接表面也可以彼此轴向地工作(以达到耦接的第二状态)，以便调节连接器和隔室的相互横向位置。
换句话说，耦接表面30、31使得致动机构9的轴向运动被转换成与浮动支撑装置29相关联的连接器的横向或正交运动(在位移平面P中)。
根据一个实施例，浮动支撑装置29包括：
i)凸缘，其用于将支撑体或第二连接器4的支撑元件7紧固至车辆，该凸缘界定内部隔室32；
ii)定心构件33，电连接器4紧固到该定心构件33，并且该定心构件33至少部分地容纳在内部隔室32中，该定心构件33可以在位移平面P内在静止位置和至少一个工作位置之间运动，反之亦然；
iii)弹性定心机构34，其分布在定心构件33周围，以持续地将定心构件33移位到静止位置。
如此，定心构件33在静止位置之外的位移与机构34的动作相反，因此当无外部约束时，该机构34将趋向于使电连接器从工作位置返回静止位置。
根据一个实施例，定心构件33可以在平面P的任何方向上运动，特别是在相对于方向D的径向360°的任何方向上。
在所示的实施例中，静止位置是定心构件33在内部隔室32中的大致中心位置，而工作位置大致偏心。
根据一个实施例，紧固凸缘或支撑元件7环形地界定内部隔室。
例如参考图21，在一个变型中，定心构件33可以包括一对引导元件46、47(例如，呈环形唇缘的形式)，上述凸缘或元件7的接合部分48(例如，呈径向搁架的形式)定位在引导元件46、47之间，从而允许构件33在平面P中运动。
根据一个实施例，弹性定心机构34可以包括至少一个推力构件49，例如销，弹性机构50(仅在图19中示意性地示出)使该推力构件49持续地朝向定心构件33移动。
根据一个实施例，弹性定心机构34沿紧固凸缘或沿支撑元件7例如以恒定间距周向地定位，并通过朝向内室32推动来起作用。
根据一个实施例，在第二状态下(例如参见图21)，电连接器3、4沿着或平行于第一电连接器3的远离/耦接方向D轴向地彼此邻接，但是它们相对于所述方向D具有横向/正交游隙。因此，第二状态仅由致动机构9保持。
换句话说，在该变型中，连接器3、4之间无机械锁定机构工作(例如通过形状)，因为否则连接器之间的连接的可能性将大大降低，这种连接由于车辆相对于支撑体10的定位而高度可变。
根据一个实施例，电连接器3、4界定平行于或沿着远离/耦接方向D伸展的中心轴线或连接器轴线M、N，并且包括围绕连接器轴线M、N伸展的一个或多个电迹线35、36，以便在连接器3、4之间的任何角度位置实现电连接。
根据一个实施例，至少一个电迹线35、36是环形的，并且相对于连接器轴线M、N同心。
根据一个实施例，至少一个电连接器3、4包括底壁51、52，连接器轴线M、N从底壁51、52沿基本正交的方向延伸。
根据一个实施例，底壁51、52平行于位移平面P。
根据一个实施例，电连接器3包括至少一个电迹线36，该电迹线包括围绕以连接器轴线M为中心的圆周C分布的至少三个电触头37，例如呈销或薄片的形式。
根据一个实施例，对于每个极性，电迹线36包括三个电触头37。
根据一个实施例(例如，参见图15)，每个电迹线36的至少三个电触头37通过围绕连接器轴线M延伸的单个导体53进行电缆连接。
更具体地，连接器3、4可以包括底壁51、52，底壁51、52物理地分隔导体53和电触头37，并且界定用于将触头与导体电连接的通孔54。
根据一个实施例，可以使导体53(或多个导体)通过电缆导管55从外部传送到连接器3、4。
根据一个实施例，电触头37可以以相互独立的方式轴向移动，以便即使当连接器轴线M、N相互关联(mutually incident)时也能实现电连接。
换句话说，在该变型中，连接器3、4特别设计成使得即使当轴线M、N不平行时也可以发生电连接。例如，如果停车表面S不是完全平坦的，但是将车辆(以及因此第二连接器4)放置在朝向一对车轮(例如朝向右侧的一对车轮)稍微不平衡的位置，则可能发生这种情况。
在该变型中，在任何情况下都可以通过三个电触头37的独立性来确保电接触，这三个电触头37可以根据必要的轴向距离或多或少地朝向另一个连接器4的电迹线突出。
根据一个实施例，电触头37可以被恒定地强制位于连接器3的外部(通过弹性装置，未示出)，并且可以轴向缩回(例如朝向底壁52)，以允许上述轴向移动。
根据一个实施例，至少一对不同极性的电触头37被由电惰性材料制成的分隔壁38径向分隔开。
根据一个实施例，分隔壁38或多个分隔壁基本上为管状。
根据一个实施例，至少一个分隔壁38与连接器轴线M同心。
根据一个实施例，设备1包括多个分隔壁38，这些分隔壁38在其之间确定了例如为环形的中间空间39。在该空间39中，有利地定位了至少一个电触头(例如，相同极性的三个电触头37)。
根据一个实施例，中间空间39的横截面和另一个电连接器4的触头的构造选择成使得相互倾斜的连接器轴线M、N可以达到耦接的第二状态。
换句话说，中间空间39的宽度和深度必须与另一个电连接器4的触头的构造相关，以便即使在连接器倾斜的情况下也允许电连接。
需要说明的是，在本说明书中，术语“触头的构造”应包括以下参数：电迹线35的轴向高度A1、A2、相邻电迹线35之间的径向距离、电迹线35的厚度或其组合。
根据一个实施例，电连接器4包括相对于连接器轴线N同心的至少两个不同极性的电迹线36。
根据一个实施例，电迹线36可以定位在管状导体58的自由边缘56。
根据一个实施例，电迹线36的轴向高度A1、A2从径向最外侧迹线(相对于轴线N)向径向最内侧迹线逐渐减小，使得与另一连接器3的电连接逐极按顺序进行。
由于径向最外侧迹线的突出较大，因此第一电接触可以仅在该较大突出处发生。后续极性的接触可以例如由于前面段落中讨论的轴向移动而发生。
根据一个实施例，设备1包括用于精细调节第一电连接器3相对于第二电连接器4的位置的机构。
然后，使这些机构进行小调整(几毫米数量级)，以完成耦接的第二状态。
根据一个实施例，微调机构包括与连接器中的一个连接器4相关联的至少一个波源，例如机械波或电磁波的波源，以及由与另一个连接器3相关联的波源发射的波的检测器41。
根据一个实施例，波源40可以是例如具有LED的小型波源。
根据一个实施例，波源40可以是红外波源。
根据一个实施例，源40和检测器41定位在连接器的电迹线35、36处，例如定位在其中心。
根据一个实施例，源40和检测器41由电迹线35、36环形包围，并且可选地由分隔壁38包围。
根据一个实施例，第一电连接器3可相对于支撑体10或致动机构9的臂25在所述连接器3面对第二电连接器4的第一位置(图8)和所述第一连接器3面对支撑体10的第二位置(图7)之间旋转(围绕例如图8所示的旋转轴线R1)，反之亦然。
根据一个实施例，第一电连接器3可旋转180°。
根据一个实施例，第一电连接器3可旋转不大于180°的角度，以防止导体53缠结并潜在地损坏。
因此，根据所述实施例，该设备还适于在室外操作，因此暴露于诸如雨或雪的环境现象，然而并无由于液体进入而导致故障的风险。
根据一个实施例，第一电连接器3可以包括第二支撑元件(例如类似于上面讨论的支撑元件7)，该第二支撑元件可以限定第二空腔，所述第一连接器3的电迹线36完全容纳在该第二空腔中。
根据一个实施例，第一连接器3可以包括第二封闭元件(未示出)，该第二封闭元件叠置到第二空腔以封闭该第二空腔，并且可以打开以允许接触电迹线36。
根据一个实施例，第二封闭元件可以在打开位置和关闭位置之间机动化，反之亦然。
根据一个实施例，第二封闭元件可以以密封方式封闭第二空腔。关于“密封”的定义，应参考上述说明。
例如，根据一个实施例，第二封闭元件可以以基本防水的方式封闭第二空腔。
支撑体10可以定位在车辆2的停车表面S上，并且其体积可以容纳在车辆2的下方。换句话说，支撑体10的尺寸小于界定在车辆2下方的空间，即界定在车辆2的停车表面S(例如在图10中示意性地示出)和车身下表面5之间的空间。
换句话说，表述“尺寸小于界定在车辆下方的空间”应指支撑体的总体积不会对将车辆2定位在所述支撑体上方并因此定位在停车表面上构成障碍。
换句话说，表述“尺寸小于界定在车辆下方的空间”应指支撑体10的体积足够小或紧凑，以在不与车辆或车身下表面5接触的情况下定位在车辆下方(尤其是车身下表面5下方)。
应明确术语“停车表面S”应指车辆经过并停放的任何表面。例如，停车表面S可以由停车区域或车库或设置用于优选供轮式车辆通行的任何其他底座来限定。
有利的是，支撑体10具有支撑底座11，该支撑底座11构造成紧固到车辆2的停车表面，而不会改变或修改停车表面。
根据一个实施例，支撑体10可以至少部分地竖直定位在停车表面S下方，例如至少部分地嵌入界定所述表面的材料(例如混凝土、沥青等)中。
根据一个变型，用于将支撑底座11紧固到停车表面的系统可以是任何系统，只要它们适于紧固支撑体10而不必直接介入停车表面，从而避免了进行操作以适应该表面。
例如，可以提供紧固螺钉，该紧固螺钉穿过在支撑底座11上获得的孔并直接连接到地面。
更详细地，在一个实施例中，支撑体10包括盒状元件12，该盒状元件12具有基本平坦的构造并限定了相应的外围边缘13，该外围边缘13是张开的并从支撑底座11朝向与底座11相对的上表面14渐缩(图1)。
在一个实施例中，盒状元件12具有基本上为截头锥的构造，优选具有椭圆形截面。应该注意的是，这种结构具有避免任何尖锐边缘或隆起的优点，如果这些尖锐边缘或隆起被车轮轧到，可能会导致车轮损坏。
在这种情况下，向上渐缩的外围边缘13有利地限定了可以容易地被车辆2的车轮克服的倾斜平面。
具体参考图1至3，应该注意到，在一个变型中，盒状元件12包括：第一固定部分17，其限定了上述支撑底座11并紧固到停车表面S；和第二部分16，其可相对于第一部分17在延伸状态(图1)和缩回位置之间滑动，在延伸状态下，第二部分16限定处于第一状态的致动机构9的容置隔室18(图2)，在缩回位置，第二部分16容置在第一部分17内(图3)。
第二部分16在第一部分17内的致动例如由相应马达机构来执行，文中未详细描述和示出马达机构，因为它们为已知类型。
根据上述变型，当第二部分16缩回到第一部分17内时，上述致动机构因此会露出。
应当指出，具有两个部分16、17的盒状元件12的所述构造是可选的，因为根据其他实施例，支撑体10可以包括支撑体壳体(未示出；图7至图9的变型将其完全省略)，以在上述第一状态下容纳第一连接器3和致动机构9。
根据一个实施例，支撑体10或支撑体壳体可以是可承载的，即能够承受由车辆产生的挤压力。根据一个变型，致动机构9包括支撑转台19，该支撑转台19可根据第一方向A(例如竖直方向)远离/朝向支撑体10移动。此外，转台19可根据围绕与上述方向A一致或平行的相应纵向轴线X的旋转运动而移动。
根据一种变型(例如，参见图3或图4)，转台19由具有圆形截面的圆柱体20组成，并且设置有在圆柱体20自身的相应顶表面22上获得的凹槽21。应当注意，在第一连接器3的第一状态下，顶表面22与盒状元件12的上表面14共面(图1和图2)。
根据另外的变型，转台19可以包括升降构件23，该升降构件23包括缩放杆机械件24，该缩放杆机械件24构造成使第一电连接器3相对于支撑体10移动得更近/更远。
根据一种变型，凹槽21横向于纵向轴线X延伸，并且从顶表面22的相应相对部分延伸。
根据一个实施例，转台19包括圆柱体20的包含在圆柱体20本身内的升降构件23，该升降构件23能够相对于支撑体10升高/降低圆柱体20。
根据一个实施例，转台19包括第一电连接器的支撑臂25和引导所述臂25相对于支撑体10平移的平移引导件27、27’。
在例如图11所示的变型中，平移引导件27、27’紧固到升降构件23，特别是紧固到缩放杆机械件24。
优选地，如图4中更好地所图示，升降构件23包括缩放杆机械件24，该缩放杆机械件24被适当地机动化，以限定第一电连接器3和/或圆柱体20的运动(例如升高/降低)。杆机械件24(未详细描述)也可以由能够根据往复运动例如竖直地移位连接器3和/或圆柱体20的任何其他自动致动系统代替。
此外，转台19还设置有旋转构件2(如图7至图10所示)，该旋转构件2能够使第一电连接器3和/或圆柱体20围绕纵向伸展轴线X旋转，特别是相对于支撑底座11旋转。
根据一个变型，旋转构件2包括平台，升降构件23紧固到该平台。更具体地，伸缩杆机械件24的一端可以连接到所述平台。
致动机构9还包括例如容纳在凹槽21中的臂25，臂25垂直于圆柱体20或转台19的旋转轴线纵向延伸。
根据一个实施例，臂25在第一状态下几何地耦接到支撑体10或支撑体壳体，尤其是为了完全封闭由所述支撑体/壳体限定的隔室。
臂25可根据往复运动沿着平移引导件27、27’或在凹槽21内沿着对应于相应纵向伸展的方向B滑动。
臂25的致动由相应的马达机构(未示出和描述，因为它们为已知类型)和横向于臂25获得的可选滑动引导件26来执行。
以这种方式，由圆柱体20或升降构件23支撑的臂25可在凹槽21内或沿着平移引导件27、27’在最大延伸状态(图5)和最小延伸状态(图1至图3和图7至图9)之间滑动，其中在最大延伸状态下，臂25突出且为悬突(例如从凹槽21)，在最小延伸状态下，臂25的各相对端25a、25b均突出到凹槽21或引导件27、27’之外。
有利的是，第一连接器3定位在臂25的第一端25a。
具体而言，根据一个实施例，第一端25a具有用于容纳销6和相应升降机构(未示出，因为它们为已知类型)的隔室，以在缩回状态(图1至图4)和延伸状态(图5)之间驱动销6本身，其中在缩回状态下，销6完全容纳在臂25中，在延伸状态下，销6从臂25伸出并沿着平行于旋转轴线X的方向延伸。
有利的是，销6被臂25抽出并提升，以使其能够插入上述孔8中。根据附加实施例，第一连接器3使臂25实现延伸(例如，参见图7或图8)。设备1还包括用于定位第二连接器4的电子单元，该电子单元配置成根据第二连接器4的位置来命令第一连接器3的致动机构9。
根据一个变型，电子单元可以例如由定位在连接器3、4上的一个或多个传感器组成，这些传感器能够识别相互定位和相对距离，以便因此相对于第二连接器致动第一连接器。
传感器可以是电磁或磁性或另一种类型的定位系统。
根据一个附加变型，定位单元包括用于发送与第一连接器3(或与第二连接器4)相关联的至少一个识别信号的装置，以及用于接收与第二连接器4(或与第一连接器3)相关联的所述识别信号的装置。根据该实施例，定位单元可以基于识别信号或其多个信号来命令致动机构9。本发明的目的也通过根据上述任一实施例构造的第一电连接器3和第二电连接器4的组合来实现。
使用时，当车辆2定位在设备1上方时，设备1被激活(图6)。
在这种情况下，电子单元检测第二连接器4的定位，并激活设备以致动第一连接器3并实现电连接(例如将销6插入孔8中)。
具体而言，从图1开始，在图1中，设备1处于非使用状态，第一部分17在第二部分16内下降(图3)，以露出转台19。
随后，圆柱体20被提升离开支撑体10(图4)。
此时，圆柱体20围绕轴线X旋转，臂25从凹槽21延伸，以使第一端25a相对于第二连接器4对准。在该操作中，臂25的第一端25a正好定位在第二连接器4的下方。定位逻辑单元使臂25和圆柱体20同时运动，以确定上述对准。
一旦臂25的第一端25a与第二连接器4对准，第一连接器3(例如为销6的形式)便被提升以限定在第二连接器4中(例如在孔8中)的插入。
此时，限定了向车辆2的电池供电的电连接。
一旦电池完成充电，设备会自动返回静止配置(图1或图7)。
本发明解决了现有技术中描述的问题，并提供了许多优点。
首先，设备1结构简单，因此成本低，用于耦接两个连接器的方法也是如此。这种耦接之所以简单是因为，在一些实施例中，第一连接器3的轴线和第二连接器4的轴线总是垂直于地面，因此彼此平行。
这种情况使得没有必要具有识别插座如何定向的视觉系统。因此，电磁定位系统可以例如与单个接收器一起使用，这比已知的视觉系统简单得多。此外，当车辆2停止时，设备1不需要完全对准，而是自主地去定位车辆2下方的第二连接器4。
有利的是，可以使设备1保持非常小的尺寸，从而在体积方面具有优势。
就此而言，应当注意，设备1的截头锥形状不仅不会妨碍停车区域，并且因此使得容易停放车辆2，而且可被车辆2的车轮轧过而不会对车轮造成任何损坏。

Claims (17)

1.电动车辆的电力设备，包括：
-第一电连接器(3)，连接到供电电网；
-第二电连接器(4)，连接到车辆(2)的电池，并且配置成与所述第一电连接器(3)机械耦接；
-所述第一电连接器(3)的致动机构(9)，用于在第一状态和第二状态之间致动所述第一电连接器(3)，在所述第一状态下所述第一电连接器从所述第二电连接器(4)移开，在所述第二状态下所述第一电连接器耦接到所述第二电连接器(4)，以确定电流从电网到所述电池的通路；以及
-所述致动机构(9)的支撑体(10)，在所述第一状态下的所述第一电连接器(3)和所述致动机构(9)容置在由所述支撑体(10)限定的体积中；
其中，所述支撑体(10)具有支撑底座(11)，所述支撑底座构造成紧固到所述车辆(2)的停车表面并位于所述车辆(2)自身的下方；所述支撑体(10)的尺寸小于在所述车辆(2)下方界定的空间。
2.根据前一权利要求所述的设备，其中，所述支撑体(10)包括盒状元件(12)，该盒状元件具有平坦构造，并且限定相应外围边缘(13)，该外围边缘是张开的并且是从所述支撑底座(11)朝向与所述支撑底座(11)相对的上表面(14)渐缩的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一电连接器(3)和所述第二电连接器(4)中的一个界定了容纳隔室(28)，在耦接的所述第二状态下，所述第二电连接器和所述第一电连接器(3)中的另一个电连接器至少部分地插入所述容纳隔室中，并且其中，所述设备包括机械定心机构，该机械定心机构配置成使该另一个电连接器(3)和所述容纳隔室(28)对准。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一电连接器(3)和所述第二电连接器(4)中的一个包括所述第一电连接器的相对于所述支撑体的浮动支撑装置(29)，或所述第二电连接器(4)的相对于所述车辆的浮动支撑装置，使得该电连接器(4)能在位移平面(P)中移动，并且其中，所述电连接器(3、4)界定耦接表面(30、31)，这些耦接表面配置成在所述第一电连接器(3)朝向所述第二状态移动时相互邻接。
5.根据权利要求3和4所述的设备，其中，至少一个耦接表面(30、31)形成凸轮表面，以通过所述浮动支撑装置(29)在所述位移平面(P)中致动所述电连接器(3；4)，其中所述机械定心机构包括所述浮动支撑装置(29)和所述耦接表面(30、31)。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中，所述耦接表面(30；31)包括定位在所述容纳隔室(28)的入口处的至少一个截头锥表面，该截头锥表面例如朝向所述容纳隔室(28)的内部渐缩。
7.根据当从属于权利要求4的前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述浮动支撑装置(29)包括：
i)凸缘，用于将所述支撑体或所述第二电连接器(4)的支撑元件(7)紧固到所述车辆，所述凸缘界定一内部隔室(32)；
ii)定心构件(33)，所述电连接器(3；4)紧固到所述定心构件，并且所述定心构件至少部分地容纳在所述内部隔室(32)中，所述定心构件能够在所述位移平面(P)内在静止位置——例如大致中心位置，和至少一个工作位置——例如偏心位置之间移动，反之亦然；
iii)弹性定心机构(34)，分布在所述定心构件(33)周围，以持续地将所述定心构件移动到所述静止位置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在所述第二状态下，所述电连接器(3、4)沿着或平行于所述第一电连接器(3)的远离/耦接的方向(D)轴向地相互邻接，所述电连接器相对于所述方向(D)具有横向/正交游隙，使得所述第二状态仅由所述致动机构(9)保持。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述电连接器(3，4)界定中心轴线或连接器轴线(M、N)，该中心轴线或连接器轴线平行于或沿着所述第一电连接器(3)相对于所述第二电连接器(4)的远离/耦接的方向(D)伸展，并且包括围绕所述连接器轴线(M、N)伸展的一个或多个电迹线(35，36)，以便在所述电连接器(3，4)之间的任何角度位置实现电连接。
10.根据前一权利要求所述的设备，其中，电连接器(3)包括至少一个电迹线(36)，该电迹线包括围绕以所述轴线(M)为中心的圆周(C)分布的至少三个电触头(37)，例如呈销的形式，并且其中所述电触头(37)能够以相互独立的方式轴向移动，以便即使当所述连接器轴线(M、N)相交时也进行电连接。
11.根据前一权利要求所述的设备，其中，至少一对不同极性的电触头(37)被由电惰性材料制成的例如为管状的分隔壁(38)径向分隔开。
12.根据前一权利要求所述的设备，包括多个分隔壁(38)，这些分隔壁之间界定有例如为环形的中间空间(39)，所述中间空间中定位有至少一个电触头，所述中间空间(39)的横截面和另一个电连接器(4)的触头的构造选择成使得能够以相互倾斜的连接器轴线(M、N)达到耦接的所述第二状态。
13.根据当从属于权利要求9的前述权利要求中任一项所述的设备，其中，电连接器(4)包括相对于所述连接器轴线(N)同心的至少两个不同极性的电迹线(36)，这些电迹线(36)的轴向高度(A1、A2)从径向最外侧迹线朝向径向最内侧迹线逐渐减小，使得与另一电连接器(3)的电连接逐极按顺序进行。
14.根据前一权利要求所述的设备，包括用于精细调节所述第一电连接器(3)相对于所述第二电连接器的位置的调节机构，所述调节机构包括：至少一个波源(40)，例如机械波或电磁波的波源，该波源与所述电连接器中的一个电连接器(4)相关联；以及检测所述波源发射的波的检测器(41)，与另一个电连接器(3)相关联，所述波源(40)和所述检测器(41)定位在所述电连接器的所述电迹线(35、36)处，例如相对于所述电迹线居中地定位。
15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第一电连接器(3)能相对于所述支撑体(10)或相对于所述致动机构(9)的臂(25)在所述第一电连接器(3)面向所述第二电连接器(4)的第一位置(图8)和所述第一电连接器(3)面向所述支撑体(10)的第二位置(图7)之间旋转(R1)例如180°，反之亦然。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，还包括：用于定位所述第二电连接器(4)的电子定位单元，该电子定位单元配置成根据所述第二电连接器(4)的位置来命令所述第一电连接器(3)的所述致动机构(9)，所述电子定位单元包括用于发送与所述第一电连接器(3)或所述第二电连接器(4)相关联的至少一个识别信号的装置，以及用于接收与所述第二电连接器(4)或所述第一电连接器(3)相关联的所述识别信号的装置，并且其中，所述电子定位单元能基于所述识别信号或多个识别信号来命令所述致动机构(9)。
17.根据权利要求3至14中任一项构造的第一电连接器(3)和第二电连接器(4)的组合。
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