CN110316009B - 电动汽车路边充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车路边充电系统，包括充电支架、充电盘和升降装置以及设置在汽车后备箱盖上的接收盘，所述充电支架固定在外部路灯的灯杆上，所述升降装置设置在充电支架上，所述充电盘与外部路灯电路电连接，并受升降装置驱动而上下升降，所述接收盘与汽车内电池电连接。本发明的电动汽车路边充电系统，通过充电支架、充电盘、升降装置以及接收盘盘的配合设置，便可有效的实现利用外部路灯电能来对路边停车位上的电动车辆进行充电了，如此便不需要同现有技术中一样，需要额外的铺设线路了。

Description

电动汽车路边充电系统
技术领域
本发明涉及一种充电系统，更具体的说是涉及一种电动汽车路边充电系统。
背景技术
随着国家、社会的发展和进步，电动汽车保有量越来越多，对电动汽车的充电提出了更高要求，现有技术中对于电动汽车的充电方式主要是设置一个类似于加油站的充电站，电动汽车与现有的油动汽车一样，开入到充电站内进行充电。
然而由于目前快充技术还不够成熟，因此电动汽车在充电的过程中需要花费较多时间，而城市土地资源十分有限，充电站不能够设置的非常大，如此在一次充电的过程中，并不能够同步对很多辆电动汽车进行充电，而一般的电动汽车充电时间就要2个小时，因而并不能够实现与加油站相同的快速流通，如此便很容易出现电动汽车无法进行充电的问题，因而现有技术中便提出了一种通过在路边停车位设置充电桩的方式来弥补充电站容量不足的问题，然而这种方式需要重新铺设线路，大大的增加了铺开成本和铺开难度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铺开成本低且铺开难度低的电动汽车路边充电系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种电动汽车路边充电系统，包括充电支架、充电盘和升降装置以及设置在汽车后备箱盖上的接收盘，所述充电支架固定在外部路灯的灯杆上，所述升降装置设置在充电支架上，所述充电盘与外部路灯电路电连接，并受升降装置驱动而上下升降，所述接收盘与汽车内电池电连接，充电时，升降装置驱动充电盘下降至汽车后备箱处，与接收盘配合给电动汽车充电。
作为本发明的进一步改进，所述升降装置包括升降导轮和升降电机以及升降绳，所述升降导轮可旋转的设置在充电支架上，所述升降电机的机身固定在充电支架上，并与升降导轮相间隔设置，所述升降绳的一端绕在升降电机的转轴上，另一端绕过升降导轮后与充电盘固定连接。
作为本发明的进一步改进，所述接收盘的盘心内设有标志，所述充电盘的盘心内设有寻标器，所述充电盘上还设有平移装置，所述寻标器与平移装置和升降装置相互通信，以驱动平移装置和升降装置动作使得充电盘平移或下降，以使得充电盘的盘心与接收盘的盘心相对。
作为本发明的进一步改进，所述平移装置包括四根平移管和分别设置在四根平移管内的平移气泵以及设置在充电盘内的控制板，四根所述平移管的一端均与充电盘的圆周边固定连接，所述充电盘内开设有环形气道，该充电盘的下端面开设有若干个排布呈环形的通气孔，所述通气孔与环形气道连通，所述平移管的端部与插入到充电盘内，并与环形气道连通，四个所述平移气泵均与控制板耦接，所述控制板与寻标器耦接。
作为本发明的进一步改进，所述标志为呈圆柱状的磁铁，嵌设固定在接收盘的盘心上，所述寻标器包括寻标线圈和信号发射器以及信号接收器，所述寻标线圈同轴固定在充电盘的盘心处，所述信号发射器和信号接收器分别与寻标线圈的两端连接，信号发射器输入信号至寻标线圈内，并通过寻标线圈传输到信号接收器内，所述信号接收器与控制板耦接，以输出检测的信号至控制板内。
作为本发明的进一步改进，所述信号接收器包括接收电路和判断电路，所述接收电路与寻标线圈相对于信号发射器的另一端耦接，所述接收电路和控制板均与判断电路耦接，接收电路接收寻标线圈输出的信号，判断电路判断信号受干扰的程度，并根据判断结果输出信号至控制板内，控制板依据接收的信号控制四个平移气泵动作，使得寻标线圈与标志相对设置。
本发明的有益效果，通过充电支架的设置，便可有效的固定到外部路灯的灯杆上，提供给升降装置和充电盘一个支点，而通过汽车后备箱盖上的接收盘的设置，便可有效的与充电盘配合实现给予电动汽车进行充电动作，并且通过将充电盘与外部路灯电路电连接，如此便不需要同现有技术中的充电桩一样，需要额外的铺设线路了，大大的减少了充电停车位的设置成本，同时采用了将接收盘设置在汽车后备箱盖上，相比于设置在车顶部的位置上具有更多的设置空间，也方便对于接收盘的维护。
附图说明
图1为本发明的电动汽车路边充电系统的示意图；
图2为图1中充电盘的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至2所示，本实施例的一种电动汽车路边充电系统，包括充电支架1、充电盘2和升降装置3以及设置在汽车后备箱盖上的接收盘4，所述充电支架1固定在外部路灯的灯杆上，所述升降装置3设置在充电支架1上，所述充电盘2与外部路灯电路电连接，并受升降装置3驱动而上下升降，所述接收盘4与汽车内电池电连接，充电时，升降装置3驱动充电盘2下降至汽车后备箱处，与接收盘4配合给电动汽车充电，在使用本实施例的充电系统时，只需要将充电支架1的一端固定到外部路灯的灯杆上，然后横跨在路灯旁边的车位上，如此升降装置3和充电盘2便会随着一起固定到车位的上方，同时将接收盘4预置在电动汽车的后备箱盖上，然后本实施例中在路灯的灯杆上设置一个朝向车位的显示屏，显示屏内显示有充电二维码，该显示屏与升降装置3和充电盘2内的充电控制器通信，当人将车辆停放到车位上需要对车辆进行充电的时候，只需要通过手机扫描显示屏内的充电二维码，根据手机上提示点击充电即可，此时显示屏就会接收到充电信号，驱动升降装置3将充电盘2放下至车辆后备箱盖的位置上，然后通过充电盘2与接收盘4之间的配合实现对于车辆内部电池进行充电了，而充电的电量通过显示屏进行计算，然后再发回给人的手机上，通过手机内的支付软件微信或支付宝支付相应的充电费用，因此本实施例中所使用的显示屏为现有的平板电脑，而平板电脑通过显示二维码与手机通信支付的方式为现有技术，如现有的智能快递柜，因而具体支付原理和过程本实施例中不再赘述，而在充电盘2与接收盘4配合的过程中，本实施例中采用的是无线充电的原理，即充电盘2与接收盘4为互为感应的两个线圈，如此一方面车辆后备箱盖上不用设置一个可打开的门板结构，简化了后备箱盖的结构，也不需要直接裸露在外界，容易被腐蚀，另一方面相应的充电部分电路可以集成到汽车内部线路板上，因此接收盘4可以设置成一个薄盘，然后贴合固定在后备箱盖内侧中心的位置上，如此尽可能的少占用汽车后备箱的空间，同时在接收盘4出现故障的时候，只需要打开后备箱盖即可，也方便了对于接收盘4的维修，其中本实施例中的充电盘2的上端面上设置一个连接圆锥，在上端面的圆周边设置一个挡雨沿。
作为改进的一种具体实施方式，所述升降装置3包括升降导轮31和升降电机32以及升降绳33，所述升降导轮31可旋转的设置在充电支架1上，所述升降电机32的机身固定在充电支架1上，并与升降导轮31相间隔设置，所述升降绳33的一端绕在升降电机32的转轴上，另一端绕过升降导轮31后与充电盘2固定连接，通过上述结构的设置，便可通过采用绳挂的方式来实现驱动充电盘2的上下升降，而作为升降的主要部件升降绳33在收起来的时候是卷绕在升降电机32的转轴上的，只占用很小的空间，如此便可有效的适用于充电支架1这样空间受限的场合，其中本实施例中的充电盘2的充电控制系统集成在外部路灯的控制器内，相应的充电线采用与升降绳33相同的路径，其中充电线的长度大于升降绳33的长度，以保证充电盘2是通过升降绳33挂住的，其中本实施例中也可以采用将充电线内嵌到升降绳33内的方式，即可在充电支架1上固定一个连接板，将升降绳33的端部固定在连接板的中心上，然后在连接板的中心开设一个过线孔，将充电线穿过过线孔后与路灯控制器内的充电控制系统连接，如此便可通过升降绳33对于充电线达到一定的保护作用，因此本实施例中的升降绳33与充电线组合的复合结构，在外层包覆一层隔离层。
作为改进的一种具体实施方式，所述接收盘4的盘心内设有标志41，所述充电盘2的盘心内设有寻标器21，所述充电盘2上还设有平移装置22，所述寻标器21与平移装置22和升降装置3相互通信，以驱动平移装置22和升降装置3动作使得充电盘2平移或下降，以使得充电盘2的盘心与接收盘4的盘心相对，通过平移装置22和寻标器21以及标志41的配合作用便可实现充电盘2自动下降，并且寻找到接收盘4中心点相对应的位置，实现充电盘2与接收盘4之间能够更好的配合进行充电了。
作为改进的一种具体实施方式，所述平移装置22包括四根平移管221和分别设置在四根平移管221内的平移气泵222以及设置在充电盘2内的控制板223，四根所述平移管221的一端均与充电盘2的圆周边固定连接，所述充电盘2内开设有环形气道23，该充电盘2的下端面开设有若干个排布呈环形的通气孔24，所述通气孔24与环形气道23连通，所述平移管221的端部与插入到充电盘2内，并与环形气道23连通，四个所述平移气泵222均与控制板223耦接，所述控制板223与寻标器21耦接，由于充电盘2是通过升降绳33挂住的，因此在位置调整的过程中若是通过升降绳33来调整充电盘2的位置，就很容易出现充电盘2晃动而无法调整的问题，因此本实施例中通过平移管221和平移气泵222的设置，便可利用平移气泵222运作产生空气推力的方式来实现调整充电盘2的位置了，而且在调整完以后，充电盘2不容易出现晃动的问题，而通过通气孔24的设置，便可有效的提供给平移气泵222推力的空气了，其中本实施例中的控制板223为现有技术中四气泵的控制板，并且充电盘2的充电线路从控制板223中经过，以给控制板223提供相应的电源。
作为改进的一种具体实施方式，所述标志41为呈圆柱状的磁铁，嵌设固定在接收盘4的盘心上，所述寻标器21包括寻标线圈211和信号发射器212以及信号接收器213，所述寻标线圈211同轴固定在充电盘2的盘心处，所述信号发射器212和信号接收器213分别与寻标线圈211的两端连接，信号发射器212输入信号至寻标线圈211内，并通过寻标线圈211传输到信号接收器213内，所述信号接收器213与控制板223耦接，以输出检测的信号至控制板223内，通过信号发射器212、信号接收器213以及寻标线圈211的设置，便可通过电磁感应的原理来检测标志41的位置了，即寻标线圈211越靠近标志41那么感受到的磁场也就越强，其传输的信号受干扰程度也就越大，因此便可通过信号接收器213判断信号强度的方式来实现检测寻标线圈211与标志41之间的位置，相比于现有技术中采用标签的方式，在制作车辆的过程中就不需要将各个标签制作到车辆内，降低了制作成本，其中本实施例中由于采用了无线充电的方式，因此在充电盘2放置到接收盘4上的时候，位置产生了一定偏差也可以有效的实现给予汽车充电，而相比于采用摄像头拍摄寻找的方式，不需要在车辆上额外做出标记，避免影响到车辆的美观，而在寻找标志41的过程中，首先在车辆停放到车位内，充电盘2下降以后，此时的充电盘2与接收盘4之间位置可能会有一定的偏差，但是由于车位限制，因而相应的偏差不会很大，然后此时寻标线圈211就会进入到标志41的磁场内，此时的信号接收器213接收到受干扰的信号，表示此时的充电盘2已经靠近接收盘4，然后开始判断受干扰的信号的干扰程度，其中信号接收器213内预设干扰程度阈值，当干扰程度等于或是大于阈值时此处的干扰程度为信号电压变化程度来体现，信号发射器212为普通稳压电源，输出稳压的电流到寻标线圈211内，而寻标线圈211进入到标志41的磁场内的时候，寻标线圈211内便会感应出相应的电流，导致输出的电压产生变化，信号接收器213便输出信号到控制板223内，让控制板223不驱动平移气泵222，如此对于充电盘2的位置不进行调整，然后本实施例中在充电盘2的下端面上设置多个接触开关，在平移气泵222不调整位置后，升降电机32的转轴旋转，放开升降绳33，使得充电盘2继续下降，直到接触开关检测接触到汽车后备箱盖，接着导通充电盘2开始对汽车进行充电，在充电盘2下降的过程中，首先是充电盘2下降至接触开关检测接触到汽车后备箱盖，然后再抬升一小段距离而在信号接收器213接收到的信号干扰程度小于阈值时，此时的控制板223先控制一个平移气泵222动作，由于充电盘2在放下来的过程中因为重力作用是处于竖直状态的，而在其中一个平移气泵222动作以后，便会产生推力，使得充电盘2摆动，摆动方向与推力方向相背，如此在平移气泵222动作的过程中，充电盘2会因为重力的作用下产生复位力，因此平移气泵222的一定的推力对应充电盘2一定的偏移位置，如此本实施例中在控制板223内预设四个推力，然后依次执行四个推力，同时信号接收器213依次记录四个推力时的干扰程度值，四个平移气泵222依次执行记录，然后选取出记录的干扰程度值最大的值与阈值比较，若是大于等于则与上述步骤一样，若还是小于，则升降电机32驱动充电盘2再下降一小段距离，重复上述步骤，直至干扰程度最大的值大于阈值，其中本实施例中可以在充电盘2设置与控制板223耦接的陀螺仪的方式来辅助充电盘2快速复位以及快速到达偏离的角度。
作为改进的一种具体实施方式，所述信号接收器213包括接收电路和判断电路，所述接收电路与寻标线圈11相对于信号发射器212的另一端耦接，所述接收电路和控制板223均与判断电路耦接，接收电路接收寻标线圈11输出的信号，判断电路判断信号受干扰的程度，并根据判断结果输出信号至控制板223内，控制板223依据接收的信号控制四个平移气泵222动作，使得寻标线圈11与标志41相对设置，通过接收电路和判断电路的设置，便可有效的构成一个信号接收器213，其中本实施例中的接收电路采用简单的RC滤波接收电路，以滤除弱小的干扰信号，而判断电路则采用可编程逻辑芯片的系统电路，以实现对于接收到的信号的干扰程度值进行判断和记录。
综上所述，本实施例的充电系统，利用路灯电源作为充电电源，如此便不需要同现有技术中一样额外的铺设充电线路了。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车路边充电系统，其特征在于：包括充电支架(1)、充电盘(2)和升降装置(3)以及设置在汽车后备箱盖上的接收盘(4)，所述充电支架(1)固定在外部路灯的灯杆上，所述升降装置(3)设置在充电支架(1)上，所述充电盘(2)与外部路灯电路电连接，并受升降装置(3)驱动而上下升降，所述接收盘(4)与汽车内电池电连接，充电时，升降装置(3)驱动充电盘(2)下降至汽车后备箱处，与接收盘(4)配合给电动汽车充电，所述接收盘(4)的盘心内设有标志(41)，所述充电盘(2)的盘心内设有寻标器(21)，所述充电盘(2)上还设有平移装置(22)，所述寻标器(21)与平移装置(22)和升降装置(3)相互通信，以驱动平移装置(22)和升降装置(3)动作使得充电盘(2)平移或下降，以使得充电盘(2)的盘心与接收盘(4)的盘心相对，所述平移装置(22)包括四根平移管(221)和分别设置在四根平移管(221)内的平移气泵(222)以及设置在充电盘(2)内的控制板(223)，四根所述平移管(221)的一端均与充电盘(2)的圆周边固定连接，所述充电盘(2)内开设有环形气道(23)，该充电盘(2)的下端面开设有若干个排布呈环形的通气孔(24)，所述通气孔(24)与环形气道(23)连通，所述平移管(221)的端部插入到充电盘(2)内，并与环形气道(23)连通，四个所述平移气泵(222)均与控制板(223)耦接，所述控制板(223)与寻标器(21)耦接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车路边充电系统，其特征在于：所述升降装置(3)包括升降导轮(31)和升降电机(32)以及升降绳(33)，所述升降导轮(31)可旋转的设置在充电支架(1)上，所述升降电机(32)的机身固定在充电支架(1)上，并与升降导轮(31)相间隔设置，所述升降绳(33)的一端绕在升降电机(32)的转轴上，另一端绕过升降导轮(31)后与充电盘(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车路边充电系统，其特征在于：所述标志(41)为呈圆柱状的磁铁，嵌设固定在接收盘(4)的盘心上，所述寻标器(21)包括寻标线圈(211)和信号发射器(212)以及信号接收器(213)，所述寻标线圈(211)同轴固定在充电盘(2)的盘心处，所述信号发射器(212)和信号接收器(213)分别与寻标线圈(211)的两端连接，信号发射器(212)输入信号至寻标线圈(211)内，并通过寻标线圈(211)传输到信号接收器(213)内，所述信号接收器(213)与控制板(223)耦接，以输出检测的信号至控制板(223)内。
4.根据权利要求3所述的电动汽车路边充电系统，其特征在于：所述信号接收器(213)包括接收电路和判断电路，所述接收电路与寻标线圈(11)相对于信号发射器(212)的另一端耦接，所述接收电路和控制板(223)均与判断电路耦接，接收电路接收寻标线圈(11)输出的信号，判断电路判断信号受干扰的程度，并根据判断结果输出信号至控制板(223)内，控制板(223)依据接收的信号控制四个平移气泵(222)动作，使得寻标线圈(11)与标志(41)相对设置。
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