CN110936842A - 自动驾驶级无人工干预自动安全充电桩 - Google Patents

Abstract

一款自动驾驶级无人工干预自动安全充电桩，具备无需人工干预自动充放电的优点，此充电桩安装在车位尾部，采用安全性高的低压低速充电模式，具备低成本通用性和普及性特点，具备阻止车辆自燃扩散风险的能力。此自动充电桩需要充电车辆尾部充电口周围安装安全鱼标识，安全鱼标识起到挡雨水和辅助充电枪寻找充电口的作用，方便该车能用于自动化安全充电桩。此发明在相关单位个人都有利可图且不用担责任的人性前提下，能助力电动汽车迅速普及，助力完成国家节能环保战略目标。

Description

自动驾驶级无人工干预自动安全充电桩

技术领域

电动汽车发展的几个阶段：油改电萌芽阶段，国家补贴车阶段，现在国家补贴桩阶段；未来的以人为本阶段，未来以路为本阶段。

油改电萌芽阶段处于初步尝试，电动汽车基本都是从燃油车改装过来的，形态和思路都来自燃油车，少数人尝鲜使用。

经过国家补贴和电动汽车厂商的共同努力，目前电动汽车年销量达到了百万辆的量级，虽然取得了不菲成绩，但是为了补贴，目前的电动汽车主要是运营公司在运营，很少一部分能走入普通百姓家。虽然目前路旁充电桩越建越多，但是离以人为本还有非常大差距，普通消费着用着还不是很方便。

未来以人为本阶段，以人为本的核心含义就是消费者希望自家车位上有自己的专属充电桩，不用再开车到处找公用充电桩，因为公用桩车位要么被燃油车占了位，要么就是坏了不能用,开着电量岌岌可危的电动车满大街找充电桩是多么抓狂和令人不能接受的事情。广大消费者在自己车位上有专用充电桩的前提下是很乐意入手一台电动汽车的。如果这个充电桩是自动的且安全的，不用人工干预就能充电那就最好不过了。

未来以路为本阶段，普通道路两边随时可见安全充电桩，高速公路经过电气化改造后能边走边充，这对于电动汽车来说就是太美好了，想去哪里去哪里，停车加油的几分钟都不用浪废了。加上未来辅助驾驶和自动驾驶技术，在电气化高速上睡一觉就能到目的地，关键是车上的电还是满的，下了高速还可以任意开。

背景技术

目前电动汽车充电时，都需要人工手动把充电枪插入到电动汽车进行充电，冲完后手动把充电枪拔出。此种手动插拔充电方式远远不能满足未来自动驾驶级无人工干预的汽车充电需求。

特斯拉电动汽车发明一款蛇形充电桩，不需要人工干预，充电桩的蛇形管能自动寻找电动汽车充电口，进行插入充电。但是这款科技感十足的充电桩只能用在特斯拉电动车上，它具有高压高速充电且不需要人工干预的强大优势。也具备价格高昂，不能普及和通用，安全性不高等劣势。

目前的汽车充电口还大部分根据汽油车习惯装在侧边后上部。由于电流不像汽油受重力影响，特斯拉的充电口明显朝后朝下移动了，理论上电动汽车的充电口可以安装在汽车的任何部位，而不会对充电造成实质性影响。

发明内容

一款自动驾驶级无人工干预自动安全充电桩，图1、图2、图3。此充电桩可配合自动泊车功能使用，具备无需人工干预自动充放电的优点，此充电桩安装在车位尾部，采用安全性高的220V交流充电模式，具备低成本通用性和普及性特点，具备防止车辆自燃扩散风险的能力。

此充电桩所需充电口位置后移到车辆尾部中央位置距车辆底盘底面5CM 高处,使用220V电压，适合所有采用220V标准的电动汽车，具有通用性。汽车的充电口移到车辆尾部底侧后保险杠上，车牌中下部，我们取距车底盘底面5CM高处也就是比后保险杠底面高出5CM，开口超后；后保险杠的底盘底面根据车辆型号和胎压载重不同，距离地面约30-40CM；当汽车倒车入车位时车后底板向下压斜向调高板，调整充电枪高度和充电口一致，车辆后保险杠和车位尾部防撞栏平面接触时，充电口上方按压按钮按下打开充电口挡板，两侧斜向三角按压按钮按下控制充电枪挡板开启和充电枪连接外部电源，充电枪在充电枪电机带动下沿滑轨左右滑动寻找充电口插入，插入后充电枪电机待机，开始给电动汽车充电环节。

汽车的充电口移到后保险杠上不仅能满足自动化定点充电和手动定点充电，还方便未来加装尾部IW受电弓，使车辆在电气化高速上边行驶边充电，使电动汽车在电气化高速公路上获得无限的续航能力。

在车辆尾部充电口周围安装安全鱼标识，安全鱼标识起到挡雨水和辅助充电枪寻找充电口的作用，方便电动汽车在自动化充电桩安全充电。

此充电桩可选择定时充放电经济模式、充满后无电流断电商用模式和定量断电公用模式三种工作模式；定时充放电适合对外部电网错峰充放电来调峰赚钱适合经济型人群家用，充满后断电的商用模式能确保车辆随时处于满电续航状态为你的商务出行保驾护航，定量断电适合在公用场合先预交一定费用后开始充电。

此充电桩每小时充放电量约5度，相当于一个大型家用空调耗电量，车主采用经济模式时每天可以向电网调峰50度电，每度赚差价0.4元，电池寿命为4000次充放循环则能得到8万收益，基本能抵消车辆电池折旧成本，增加了电动汽车保值性和消费者购车积极性。

此充电桩具备强大的安全性能，两侧设置的明火高温探测装置，车辆充电着火时充电桩会停止充电并向车辆左右两侧自动喷射扇形灭火泡沫阻断墙，隔绝左右其他车辆免受连带伤害，并发出刺耳警报提醒人工前来干预救援。

此充电桩厂家愿意为此充电桩买保险，愿意和保险公司一起承担在此充电桩充电时车辆自燃对第三方车辆所造成的损失，物业完全不用担负汽车自燃损失，并且房产开发商预装充电桩的车位可以比普通车位售价提高一万元，开放商有利可图乐意安装。

附图说明

图1自动充电桩侧视图 100充电枪、101充电枪档板、102斜向三角按压按钮、103防撞护栏支架 、104斜向三角按压按钮滑轨及弹簧、105斜向调高板、106 防撞护栏支架和斜向调高板间的铰链、107弹簧、108固定在地面的纵横支架、109高底盘车辆自动充电状态、110低底盘车辆自动充电状态。

101充电枪档板在车位无车时是关闭状态的，101充电枪档板受102斜向三角按压按钮控制；102斜向三角按压按钮受车辆尾部挤压缩入103防撞护栏支架时，推动101充电枪档板开启并使充电桩接通外部电源；当车辆尾部和充电桩防撞栏完全贴合时，100充电枪沿横向滑轨左右移动，寻找充电口并插入充电。

当汽车倒车入车位时车后底板推动105斜向调高板，105斜向调高板受车尾底板推压向下运动，通过铰链带动充电桩上部结构下移，调整100充电枪高度和充电口一致，车辆后保险杠和防撞护栏支架平面接触时，充电口上方圆形按压按钮按下打开充电口挡板，斜向三角形按压按钮按下控制101充电枪挡板开启，充电枪左右滑动寻找充电口插入，开始充电。当车辆驶离充电车位时，102斜向三角按压按钮和105斜向调高板在弹簧作用下复位，101充电枪挡板关闭，充电桩处于断电状态。

图2自动充电俯视图201停车位标线、202电动汽车车体、203斜向调高板、204充电口与充电枪 205防撞护栏支架206左右明火探测器和灭火泡沫喷射装置和自动报警装置。

在车位停放着车辆并处于充放电时，206左右明火探测器和灭火泡沫喷射装置和自动报警装置开启，通过探测器探测车辆左右两侧温度，当发现明火高温时，灭火泡沫喷射装置喷射大量泡沫填充在自己车辆和相邻车辆之间的夹道里，防止火势蔓延波及相邻车辆，同时发出刺耳警报，提醒人工前来干预灭火。

图3自动充电面正视图（上图为车尾后保险杠平面、下图为充电桩防撞栏平面）301充电口、302充电口上方圆形按压按钮、303安全鱼标识、304车牌、 305电动汽车车尾平面、311左明火探测器和灭火泡沫喷射装置和自动报警装置、312左右斜向三角按压按钮、313充电枪档板、314充电枪、315充电枪横向滑轨、316防撞栏平面、317右明火探测器和灭火泡沫喷射装置和自动报警装置。

301充电口位于车尾中部距离底盘底面5CM高处，302充电口上方圆形按压按钮按下时控制充电口挡板打开，弹出时充电口挡板关闭，303安全鱼标识起到导流雨水和辅助充电枪寻找充电口的作用。

具体实施方式

把充电桩安装在车位尾部，连接外部电源。当装有配套充电口的汽车倒车入车位时车后底板推动斜向调高板，调整充电枪高度和充电口一致，车辆后保险杠平面和充电桩防撞栏平面接触时，充电口上方圆形按压按钮按下打开充电口挡板，左右斜向三角按压按钮控制充电枪挡板开启，充电枪左右滑动寻找充电口插入，开始充电。用车时直接驱动车离开车位，斜向调高板在竖直弹簧弹力作用下弹起，充电枪后缩，两侧斜向三角按压按钮弹出控制充电枪挡板关闭，充电桩断电，汽车充电口上方圆形按压按钮弹出关闭充电口挡板。如果车辆带自动泊车功能，则自动泊车自动充电一气呵成。

此产品并不是技术上有多难实施，实施的最大困难是在人性上。我曾做过一份问卷调查，影响电动汽车普及的因素有四个：单次满电续航里程 、快充速度、自己的专用车位充电桩和高速驾驶担忧。随着科技进步单次满电续航里程在稳步进步；快充速度这个选项也是利弊并存、更确切点说像在饮鸩止渴。自己的专用车位充电桩和高速驾驶担忧这两个因素则进展不大。

自己有专用车位却无法安装充电桩，物业不想担责任不同意装，越高压高速的充电桩越不会让你装，因为越是高压高速的充电模式对小区用电负荷越大，总不能为了让你充电让小区天天跳闸；快充相当于雷电电击你的蓄电池，短时间内的大电流流过蓄电池，会产生大量热量，热量散发不及时，自燃风险大大提高，总不能为了让你充个电让大家都陪你玩火吧。因此快充在小区里是极不受欢迎的，因而这也拖累了慢充，慢充风险小很多。烧了自己的车自己可以担责任，连累烧了旁边邻居的车谁来负责，物业肯定不愿担责任。物业不同意你就算有车位也不能装充电桩。

物业不愿担责任不准装，我们消费者就不能装充电桩，不能用电动汽车。必须有人勇敢承担责任来打破这个困局。我发明的这款充电桩，拥有非常高级别的安全性能，我对自己产品安全保障有信心，愿意为此充电桩买保险，愿意和保险公司一起承担在此充电桩充电时车辆自燃对第三方车辆所造成的损失，物业完全不用担负汽车自燃损失，只有物业支持，每个月多收了电费，每个私家车位才能装上安全的自动化充电桩，电动汽车才能普及起来。

要让房地产开放商有利可图，房产开发商预装自动安全充电桩的车位可以比普通车位售价提高一万元，让开发商在卖车位前就把自动安全充电桩给装上。

未来如果能完成电气化高速公路改造，使电动汽车能在高速公路上边跑边充电，获得电气化高速的无限续航里程，电动汽车将在汽车市场如虎添翼，全面流行并覆盖起来。

只有在相关单位和个人有利可图且不用担责任的人性前提下，此充电桩才能迅速普及，电动汽车才能迅速普及，以人为本，助力国家完成节能环保战略目标。

本文中所用数据仅为较佳实例，并非对本发明的任何限制；利用本文所述的技术方案，或本领域的技术人员在本技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本专利要求的保护范围。本文未述及之处适用于现有技术。

Claims (8)

1.一款自动驾驶级无人工干预自动安全充电桩，可配合自动泊车功能使用，具备无需人工干预自动充放电的优点，此充电桩安装在车位尾部，采用安全性高的220V交流充电模式，具备低成本通用性和普及性特点，具备防止车辆自燃扩散风险的能力。

2.此充电桩所需充电口位置后移到车辆尾部中央位置距车辆底盘底面5CM 高处,使用220V电压，适合所有采用220V标准的车辆，具有通用性；汽车的充电口移到车辆尾部底侧后保险杠上，车牌中下部，我们取距车底盘底面5CM高处也就是比后保险杠底面高出5CM，开口超后；后保险杠的底盘底面根据车辆型号和胎压载重不同，距离地面约为30-40CM；当汽车倒车入车位时车后底板向下压斜向调高板，调整充电枪高度和充电口一致，车辆后保险杠和车位尾部防撞护栏平面接触时，充电口上方按压按钮按下打开充电口挡板，两侧斜向三角按压按钮按下控制充电枪挡板开启，充电枪沿滑轨左右滑动寻找充电口插入，开始充电。

3.汽车的充电口移到后保险杠上不仅能满足自动化定点停车充电和手动停车充电 ，还方便未来加装尾部IW受电弓，使车辆在电气化高速上边行驶边充电，使电动汽车在电气化高速公路上获得无限的续航能力。

4.在电动汽车尾部充电口周围安装安全鱼标识，安全鱼标识起到挡雨水和辅助充电枪寻找充电口的作用，方便电动汽车在自动化充电桩安全充电。

5.此充电桩每小时充放电量约5度，可选择定时充放电经济模式、充满后无电流断电商用模式和定量断电公用模式三种工作模式；定时充放电适合对外部电网错峰充放电来调峰赚钱适合经济型人群家用，充满后断电的商用模式能确保车辆随时处于满电续航状态为你的商务出行保驾护航，定量断电适合在公用场合先预交一定费用后开始充电。

6.权利要求5中车主采用经济模式时每天可以向电网调峰50度电，每度赚差价0.4元，电池寿命为4000次充放循环则能得到8万收益，基本能抵消车辆电池折旧成本，增加了电动汽车保值性和消费者购车积极性。

7.此充电桩具备强大的安全性能，两侧设置的明火高温探测装置，车辆充电着火时充电桩会停止充电并自动喷射扇形灭火泡沫，隔绝左右其他车辆免受连带伤害，并发出刺耳警报提醒人工前来干预救援。

8.此充电桩厂家愿意为此充电桩买保险，愿意和保险公司一起承担在此充电桩充电时车辆自燃对第三方车辆所造成的损失，物业完全不用担负汽车自燃损失，并且房产开发商预装充电桩的车位可以比普通车位售价提高一万元，开放商有利可图；在相关单位有利可图且不用担责任的人性前提下，此充电桩才能迅速普及，电动汽车才能迅速普及，助力完成国家节能环保战略目标。

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