CN110626189A - 车辆的充电方法及充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆的充电方法及充电装置。车辆的充电方法是在充电位上设置可活动的供电电极和可活动的车辆承载台，在车辆行驶到车辆承载台上时，车辆承载台在车辆的重力作用下下压，车辆承载台的下压通过机械传动机构驱动供电电极运动以与车辆上设置的车端电极导通。车辆的充电装置包括活动设置在充电位上的供电电极和可活动地设置在充电位上的车辆承载台，所述车辆承载台与所述供电电极之间设有机械传动机构，机械传动机构用于在车辆承载台受到车辆的重力作用而下压时驱动供电电极动作以与车辆上的车端电极导通。采用上述方案不需要设置控制系统，相对于现有技术能够降低成本，提高可靠性，充电方便。

Description

车辆的充电方法及充电装置
技术领域
本发明涉及车辆的充电方法及充电装置。
背景技术
随着汽车工业的发展，越来越多的新能源汽车开始问世，但是目前对于电动汽车的充电依然是个技术难点。目前电动汽车充电方式主要有：便携式充电（车上自带充电线）、充电桩充电。对于便携式充电，用户需要找到合适的电源，但目前各个城市配备的电动汽车充电电源数量有限，小区内的充电电源数量更少，一些老旧小区甚至根本没有配置充电电源，如需充电就需要从家中拉出电线，存在严重的安全隐患。对于充电桩充电，用户需要手动操作充电枪与车端进行连接，并且充电枪的接口目前仍不统一。由此可见，目前这两种传统的充电方式都需要人工操作，并且都具有一定的局限性。
对于新能源公共汽车，目前有一种充电方式是通过车顶设置的可升降的受电弓进行充电，例如授权公告号为CN102770302B的中国专利公开的电动车辆充电站以及用于车辆的充电接收装置，该方式不需要进行人工插拔充电枪，并且能够避免充电枪接口不一的问题。但是，由于日常使用的轿车高度有限，车身空间也有限，车顶上无法安装受电弓，因此该种充电方式无法在普通轿车上应用。另外，充电弓的升降需要设置相应的升降弓装置，升降弓装置还需要与车辆的行驶位置配合，因此需要设置控制系统，成本较高，可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆的充电方法及充电装置，以解决现有技术中的受电弓需要设置控制系统、成本较高的问题。
本发明中车辆的充电方法采用的技术方案如下。
车辆的充电方法，该方法是在充电位上设置可活动的供电电极和可活动的车辆承载台，在车辆行驶到车辆承载台上时，车辆承载台在车辆的重力作用下下压，车辆承载台的下压通过机械传动机构驱动供电电极运动以与车辆上设置的车端电极导通。
有益效果：本发明采用上述技术方案，充电时供电电极通过车辆的重力对车辆承载台的下压即可自动运动以与车辆上设置的车端电极导通，不需要设置控制系统，相对于现有技术能够降低成本，提高可靠性，充电方便。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述车辆从车辆承载台的铰接固定端行驶到车辆承载台上。
车辆承载台设置成摆动的方式便于车辆的平稳驶入。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台连接有复位弹簧，通过复位弹簧自动复位。
设置复位弹簧结构简单，便于车辆承载台的自动复位。当然，在其他方案中，也可以依靠车辆驶离车辆承载台时反向驱动车辆承载台复位，或者通过人工复位。
本发明中车辆的充电装置采用的技术方案如下。
车辆的充电装置，包括活动设置在充电位上的供电电极和可活动地设置在充电位上的车辆承载台，所述车辆承载台与所述供电电极之间设有机械传动机构，机械传动机构用于在车辆承载台受到车辆的重力作用而下压时驱动供电电极动作以与车辆上的车端电极导通。
有益效果：本发明采用上述技术方案，充电时供电电极通过车辆的重力对车辆承载台的下压即可自动运动以与车辆上设置的车端电极导通，不需要设置控制系统，相对于现有技术能够降低成本，提高可靠性，充电方便。
作为一种优选的技术方案，所述机械传动机构包括平行四边形机构，平行四边形机构的连杆上设有用于固定供电电极的电极固定座，平行四边形机构的摆杆与所述车辆承载台传动连接。
设置平行四边形机构能够实现供电电极的平稳动作，保证供电电极与车载电极的可靠对接。
作为一种优选的技术方案，所述平行四边形机构的摆杆与所述车辆承载台的传动连接路径中包括弹性件，弹性件用于弹性拉动平行四边形机构的摆杆以使供电电极向车辆上的车端电极运动。
设置弹性件能够使供电电极与车端电极充分接触，并具有一定的接触力，容差性好，能够提高可靠性。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述车辆承载台上固定有随车辆承载台的摆动而升降和偏摆的可摆动件，所述平行四边形机构的其中一只摆杆为折弯摆杆，折弯摆杆的铰接点位于弯折处，折弯摆杆远离连杆的一端设有滑块，所述可摆动件上设有供滑块滑动并转动配合的滑槽，所述滑槽下端设有用于与滑块挡止配合的止端，所述弹性件连接在折弯摆杆靠近连杆的一侧与滑槽上端之间。
采用该结构能够在保证供电电极与车端电极的弹性接触的情况下保证供电电极与车端电极的快速分离。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台连接有复位弹簧。
设置复位弹簧结构简单，便于车辆承载台的自动复位。当然，在其他方案中，也可以依靠车辆驶离车辆承载台时反向驱动车辆承载台复位，或者通过人工复位。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台连接有用于为车辆承载台的上下活动提供阻尼的阻尼机构。
设置阻尼机构能够提高动作平稳性，延长使用寿命，提升使用体验。
作为一种优选的技术方案，所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述阻尼机构包括铰接固定的压缩储能和铰接固定的阻尼拐臂，所述阻尼拐臂的铰接点设置在拐臂折弯处，所述阻尼拐臂的一端与压缩储能缸的伸缩端铰接，另一端与车辆承载台的摆动端通过阻尼连杆铰接。
压缩储能缸能够在被压缩时起到缓冲作用和阻尼作用，同时能够提供复位力，保证充电装置可靠复位。当然，在其他实施例中，阻尼机构也可以替换为其他形式，例如阻尼缸。
上述各优选的技术方案可以单独采用，在能够组合的情况下也可以两种以上任意组合采用。
附图说明
图1是本发明中车辆的充电装置的一个实施例中车辆承载台的安装结构示意图（初始状态下）；
图2是本发明中车辆的充电装置的一个实施例中供电电极的安装结构示意图（初始状态下）；
图3是图1的俯视图；
图4是本发明中车辆的充电装置的一个实施例中车辆承载台的安装结构示意图（充电状态下）；
图5是本发明中车辆的充电装置的一个实施例中供电电极的安装结构示意图（充电状态下）。
图中各附图标记所对应的组成部分的名称为：1-壳体，2-车辆承载台，3-引导板，4-限位挡板，5-可摆动件，6-供电电极，7-压缩储能缸，8-阻尼拐臂，9-阻尼连杆，10-车端电极，11-连杆，12-电极固定座，13-折弯摆杆，14-滑块，15-滑槽，16-止端，17-驱动用弹簧，18-连接臂，19-复位弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明中车辆的充电装置的一个实施例如图1至图5所示，包括壳体1和设置在壳体1内的传动机构。壳体1上铰接固定有板状结构的车辆承载台2，车辆承载台2能够以摆动的方式上下活动。壳体1上于车辆承载台2的铰接端设有用于引导车辆行驶上车辆承载台2的引导板3，壳体1上于车辆承载台2的摆动端设有用于对车轮进行挡止的限位挡板4。壳体1内于车辆承载台2的下方设有复位弹簧19，复位弹簧19远离车辆承载台2的铰接端的一侧通过连接臂18固定有随车辆承载台2的摆动而升降和偏摆的可摆动件5。如图3所示，与车辆的两只轮子对应，车辆承载台2设有两处，两处车辆承载台2之间设有供电电极6。
为了实现车辆的平稳驶入和驶离，以及供电电极6的平稳升降，所述车辆承载台2连接有用于为车辆承载台2的上下活动提供阻尼的阻尼机构。所述阻尼机构包括铰接固定的压缩储能缸7和铰接固定的阻尼拐臂8，所述阻尼拐臂8的铰接点设置在拐臂折弯处，所述阻尼拐臂8的一端与压缩储能缸7的伸缩端铰接，另一端与车辆承载台2的摆动端通过阻尼连杆9铰接。
所述车辆承载台2与所述供电电极6之间设有机械传动机构，机械传动机构用于在车辆承载台2受到车辆的重力作用而下压时驱动供电电极6动作以与车辆上的车端电极10导通。具体地，所述机械传动机构包括平行四边形机构，平行四边形机构的连杆11上设有用于固定供电电极6的电极固定座12，采用平行四边形机构能够通过合理的设置使电极固定座12的上端面保持与水平角度较小的夹角，便于与车端电极10的连接。
所述平行四边形机构的其中一只摆杆为折弯摆杆13，折弯摆杆13的铰接点位于弯折处，折弯摆杆13远离连杆11的一端设有滑块14，该滑块14由销轴形成。所述可摆动件5上设有供滑块14滑动并转动配合的滑槽15，所述滑槽15下端设有用于与滑块14挡止配合的止端16，折弯摆杆13靠近连杆11的一侧与滑槽15的上端之间连接有驱动用弹簧17，驱动用弹簧17形成用于弹性拉动平行四边形机构的摆杆以使供电电极6向车辆上的车端电极10运动的弹性件。
使用本发明车辆的充电装置对车辆进行充电的方法如下，该方法也是本发明中车辆的充电方法的一个实施例。
电动汽车越过引导板3，达到车辆承载台2,依靠电动汽车自身重力推动该装置的车辆承载台2以铰接端为中心做逆时针旋转，车辆承载台2带动三部分结构运动，一个是推动连接臂18向左下方运动，一个是使复位弹簧19储能，一个是通过阻尼连杆9带动阻尼拐臂8以铰接点为中心做顺时针旋转，阻尼拐臂8带动压缩储能缸7的伸缩端相对于固定端向左运动，阻尼装置的固定端以阻尼铰链为中心做逆时针旋转。
电动汽车继续向前行驶，连接臂18的另一端与可摆动件5上滑槽15的止端16相连接，并带动可摆动件5向下运动，可摆动件5通过驱动用弹簧17与平行四边形结构的折弯摆杆13相挂接，并带动平行四边形结构的折弯摆杆13做逆时针旋转，带动电极固定座12上举。在电动汽车缓慢前进中，电极固定座12的上端面与车端电极10接触，连接臂18带动可摆动件5向下运动，平行四边形结构的折弯摆杆13上的滑块14可相对地在摆动件的滑槽15内向上运动，可摆动件5拉伸驱动用弹簧17使供电电极6与车端电极10充分接触，并具有一定的接触力，直至电动汽车运动到车轮与限位挡板4接触后停止，通电后，开始对电动车进行充电。
电动汽车充电结束后，断开电源，电动汽车驶离车辆承载台2，在复位弹簧19和压缩储能缸7的作用力下，车辆承载台2以铰接端为中心做顺时针旋转，车端电极10与电极固定座12逐渐脱离，连接臂18带动可摆动件5向上运动，并通过可摆动件5上滑槽15的止端16驱动折弯摆杆13以相应铰链为中心做顺时针转动，在电动汽车驶离车辆承载台2后，回到初始位置。
在上述实施例中，车辆承载台2采用一端铰接的方式可摆动地上下活动设置，在本发明的其他实施例中，车辆承载台2也可以以平动的方式上下活动。另外，在上述实施例中，供电电极6为可升降电极，在升起时与车端电极10对接导通，在其他实施例中，也可以将供电电极6设置为水平活动的电极，或者下落时与车端电极10对接导通的电极。再者，在上述实施例中，车辆承载台2与所述供电电极6之间的机械传动机构为连杆机构，在其他实施例中，机械传动机构也可以替换为其他形式，例如在车辆承载台2上设置齿条，采用齿轮齿条机构将车辆承载台2的升降运动转换为转动，再通过齿轮驱动平行四边形结构的摆杆摆动升降；此时还可以将电极固定座12与齿条连接，再将齿轮的转动通过齿轮齿条机构转换为齿条的升降运动；再如，通过拉绳将车辆承载台2的升降转换为供电电极6的升降；再如，在车辆承载台2的铰接轴线处设置齿轮，将车辆承载台2的摆动作为动力驱动供电电极6升降。在本发明中车辆的充电方法的实施例中，也可以采用上述的类似替换形式。
在上述实施例中，所述平行四边形机构的摆杆与所述车辆承载台2的传动连接路径中包括弹性件，在其他实施例中，弹性件也可以省去，采用刚性驱动的传动方式。为了保证供电触头与车载触头的良好接触，也可以在供电触头和/或车载触头处设置弹性连接件，使电触头和/或车载触头能够相对浮动。
最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.车辆的充电方法，其特征在于：该方法是在充电位上设置可活动的供电电极和可活动的车辆承载台，在车辆行驶到车辆承载台上时，车辆承载台在车辆的重力作用下下压，车辆承载台的下压通过机械传动机构驱动供电电极运动以与车辆上设置的车端电极导通。
2.根据权利要求1所述的车辆的充电方法，其特征在于：所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述车辆从车辆承载台的铰接固定端行驶到车辆承载台上。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的充电方法，其特征在于：所述车辆承载台连接有复位弹簧，通过复位弹簧自动复位。
4.车辆的充电装置，包括活动设置在充电位上的供电电极和可活动地设置在充电位上的车辆承载台，所述车辆承载台与所述供电电极之间设有机械传动机构，机械传动机构用于在车辆承载台受到车辆的重力作用而下压时驱动供电电极动作以与车辆上的车端电极导通。
5.根据权利要求4所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述机械传动机构包括平行四边形机构，平行四边形机构的连杆上设有用于固定供电电极的电极固定座，平行四边形机构的摆杆与所述车辆承载台传动连接。
6.根据权利要求5所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述平行四边形机构的摆杆与所述车辆承载台的传动连接路径中包括弹性件，弹性件用于弹性拉动平行四边形机构的摆杆以使供电电极向车辆上的车端电极运动。
7.根据权利要求6所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述车辆承载台上固定有随车辆承载台的摆动而升降和偏摆的可摆动件，所述平行四边形机构的其中一只摆杆为折弯摆杆，折弯摆杆的铰接点位于弯折处，折弯摆杆远离连杆的一端设有滑块，所述可摆动件上设有供滑块滑动并转动配合的滑槽，所述滑槽下端设有用于与滑块挡止配合的止端，所述弹性件连接在折弯摆杆靠近连杆的一侧与滑槽上端之间。
8.根据权利要求4至7的任意一项所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述车辆承载台连接有复位弹簧。
9.根据权利要求4至7的任意一项所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述车辆承载台连接有用于为车辆承载台的上下活动提供阻尼的阻尼机构。
10.根据权利要求9所述的车辆的充电装置，其特征在于：所述车辆承载台的一端铰接固定，以摆动的方式上下活动，所述阻尼机构包括铰接固定的压缩储能和铰接固定的阻尼拐臂，所述阻尼拐臂的铰接点设置在拐臂折弯处，所述阻尼拐臂的一端与压缩储能缸的伸缩端铰接，另一端与车辆承载台的摆动端通过阻尼连杆铰接。
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