CN113428025A - 用于电动化车辆的充电输入端选择器系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于电动化车辆的充电输入端选择器系统”。本公开描述了用于电动化车辆充电系统的充电输入端选择器系统。示例性充电输入端选择器系统可以包括一个或多个选择器单元，所述一个或多个选择器单元可在从车载充电器单元移位的第一位置和与车载充电器单元接触的第二位置之间移动。当所述选择器单元和所述车载充电器单元彼此接触时，电连接到所述车载充电器单元的车载充电器模块可以从用于对电池组充电的充电输入端接收电力。当所述选择器单元和所述车载充电器单元彼此不接触时，所述车载充电器模块不能从所述充电输入端接收电力。可以使用电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器的插入力使选择器单元在第一位置和第二位置之间被动地移动。

Description

用于电动化车辆的充电输入端选择器系统
技术领域
本公开涉及电动化车辆，并且更具体地，涉及电动化车辆充电输入端选择器系统，所述电动化车辆充电输入端选择器系统用于在两个或更多个充电输入端之间进行被动选择以对车辆充电。
背景技术
降低汽车燃料消耗和排放的需求在文献中已有大量记载。因此，正在开发减少或完全地消除对内燃发动机的依赖的电动化车辆。一般而言，电动化车辆与常规的机动车辆不同，因为电动化车辆是由一个或多个电池供电的电机选择性地驱动。相比之下，常规的机动车辆完全地依赖内燃发动机来推进车辆。
充电系统将电动化车辆连接到外部电源(诸如壁式插座或充电站)，用于对电动化车辆牵引电池组的能量存储装置(例如，电池单元)充电。许多充电系统利用电动车辆供应装备(EVSE)将电能从外部电源传递到车辆，以通过插入到车辆入口总成的充电端口中的连接器为电池组充电。车辆用户通常被限制为用于对电池组充电的单个充电输入端。
发明内容
根据本公开的示例性方面的用于电动化车辆的充电系统尤其包括：车辆入口总成；充电输入端选择器系统，其容纳在所述车辆入口总成内，并且包括第一选择器单元，所述第一选择器单元可在从车载充电器单元移位的第一位置和与所述车载充电器单元接触的第二位置之间移动；以及车载充电器模块，其电连接到车载充电器单元。
在前述充电系统的另一个非限制性实施例中，电池组被配置为从车载充电器模块接收电力。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，充电输入端选择器系统包括第二选择器单元，所述第二选择器单元可在接触车载充电器单元的第一位置和从车载充电器单元移位的第二位置之间移动。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，当第一选择器单元与车载充电器单元接触时，第一充电输入端将电力供应到车载充电器模块，并且当第二选择器单元与车载充电器单元接触时，第二充电输入端将电力供应到车载充电器模块。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，第一充电输入端由电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器提供，并且第二充电输入端由免提导电充电器或无线感应充电器提供。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，第二选择器单元通过弹簧朝向第一位置偏置。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，弹簧在第二选择器单元和车辆入口总成的壳体的内表面之间延伸。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，在第二位置处，第一选择器单元的电触点与车载充电器单元的对应电触点直接接触。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，第一选择器单元和车载充电器单元各自包括盘形主体和安装到盘形主体的多个电触点。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，充电输入端选择器系统包括第二选择器单元，所述第二选择器单元通过间隔杆连接到第一选择器单元以建立可移动总成。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，可移动总成可移动以将第一选择器单元定位在第一位置或第二位置。
在任一前述充电系统的另一个非限制性实施例中，可移动总成被配置为当电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器插入到车辆入口总成中时，将第一选择器单元定位在第二位置。
根据本公开的另一个示例性方面的方法尤其包括：在将电动化车辆供应装备(EVSE)总成的连接器插入到电动化车辆的充电系统的车辆入口总成中期间，在与充电系统的车载充电器模块相关联的第一充电输入端和第二充电输入端之间自动地切换。
在前述方法的另一个非限制性实施例中，在第一充电输入端和第二充电输入端之间自动地切换包括使充电输入端选择器系统的第一选择器单元在从车载充电器单元移位的第一位置和与车载充电器单元接触的第二位置之间移动。车载充电器单元电连接到车载充电器模块。
在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，所述方法包括当EVSE总成的连接器从车辆入口总成移除时，将充电输入端选择器系统的第二选择器单元偏置成与车载充电器单元接触。
在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，当第一选择器单元处于第二位置时，由EVSE总成提供第一充电输入端，并且当第一选择器单元处于第一位置时，由替代电源提供第二充电输入端。
在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，替代电源是免提导电充电器或无线感应充电器。
在任一前述方法的另一个非限制性实施例中，所述方法包括用从充电输入端接收到的电力对电动化车辆的电池组的能量源充电。
前述段落、权利要求或以下描述和附图的实施例、示例和替代方案(包括它们的各个方面或相应的单独特征中的任一者)可以独立地或以任何组合采用。结合一个实施例描述的特征可适用于所有实施例，除非此类特征是不兼容的。
根据以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得明显。随附于具体实施方式的附图可如下简要描述。
附图说明
图1示意性地示出电动化车辆的动力传动系统。
图2示意性地示出正在充电站处充电时的电动化车辆。
图3是与电动化车辆充电系统的车辆入口总成相关联的充电输入端选择器系统的示意性侧视图。在图3中描绘了处于第一状态的充电输入端选择器系统。
图4是图3的充电输入端选择器系统的另一个示意性侧视图。在图4中描绘了处于第二状态的充电输入端选择器系统。
图5示出了图3至图4的充电输入端选择器系统的示例性选择器单元。
图6和图7示意性地示出充电输入端选择器系统的选择器单元对的电触点。
具体实施方式
本公开描述了用于电动化车辆充电系统的充电输入端选择器系统。示例性充电输入端选择器系统可以包括一个或多个选择器单元，所述一个或多个选择器单元可在从车载充电器单元移位的第一位置和与车载充电器单元接触的第二位置之间移动。当选择器单元和车载充电器单元彼此接触时，电连接到车载充电器单元的车载充电器模块可以从用于对电池组充电的充电输入端接收电力。当选择器单元和车载充电器单元彼此不接触时，车载充电器模块不能从充电输入端接收电力。可以使用电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器的插入力使选择器单元在第一位置和第二位置之间被动地移动。在本具体实施方式的以下段落中更详细地论述本公开的这些和其他特征。
图1示意性地示出用于电动化车辆12的动力传动系统10。在实施例中，电动化车辆12是插电式混合动力电动车辆(PHEV)。在另一个实施例中，电动化车辆是电池电动车辆(BEV)。
在实施例中，动力传动系统10是采用第一驱动系统和第二驱动系统的功率分流动力传动系统。第一驱动系统可以包括发动机14和发电机18(即，第一电机)的组合。第二驱动系统至少包括马达22(即，第二电机)和电池组24。在所述示例中，第二驱动系统被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第一驱动系统和第二驱动系统产生扭矩以驱动电动化车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。
在实施例中为内燃发动机的发动机14和发电机18可以通过动力传递单元30(诸如行星齿轮组)来连接。当然，可以使用其他类型的动力传递单元(包括其他齿轮组和变速器)将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传递单元30是行星齿轮组，所述行星齿轮组包括环形齿轮32、中心齿轮34和齿轮架总成36。
发电机18可以由发动机14通过动力传递单元30来驱动，以将动能转化成电能。发电机18可以替代地用作马达，以将电能转换为动能，从而向连接到动力传递单元30的轴38输出扭矩。因为发电机18可操作地连接到发动机14，所以发动机14的转速可以由发电机18控制。
动力传递单元30的环形齿轮32可连接到轴40，所述轴40通过第二动力传递单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传递单元44可包括具有多个齿轮46的齿轮组。其他动力传递单元也可以是合适的。齿轮46将扭矩从发动机14传递到差速器48，以最终向车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括多个齿轮，所述多个齿轮使能够将扭矩传递到车辆驱动轮28。在一个实施例中，第二动力传递单元44通过差速器48机械地联接到车桥50，以将扭矩分配到车辆驱动轮28。在一个实施例中，动力传递单元30、44是电动化车辆12的变速驱动桥20的一部分。
马达22还可用于通过将扭矩输出到轴55来驱动车辆驱动轮28，所述轴55也连接到第二动力传递单元44。在一个实施例中，马达22是再生制动系统的一部分。例如，马达22可各自向电池组24输出电力。
电池组24是示例性电动化车辆电池。电池组24可以是高压牵引电池组，其包括能够输出电力以操作电动化车辆12的马达22、发电机18和/或其他电负载的多个电池总成25(即，电池阵列或电池单元组)。其他类型的能量存储装置和/或输出装置也可用于为电动化车辆12供电。
电动化车辆12可以采用两种基本操作模式。电动化车辆12可在电动车辆(EV)模式下操作，其中使用马达22(通常在没有来自发动机14的辅助的情况下)进行车辆推进，从而消耗电池组24的荷电状态直至其在某些驾驶模式/循环下的最大可允许放电率。EV模式是电动化车辆12的电荷消耗操作模式的示例。在EV模式期间，电池组24的荷电状态在某些情况下可增加，例如由于一段时间的再生制动。发动机14在默认EV模式下通常是关断的，但是可根据需要基于车辆系统状态或在操作员准许的情况下操作。
电动化车辆12另外可以以混合动力(HEV)模式操作，在所述HEV模式下发动机14和马达22两者均用于车辆推进。HEV模式是电动化车辆12的电荷维持操作模式的示例。在HEV模式期间，电动化车辆12可减少马达22推进使用，以便通过增加发动机14推进来将电池组24的荷电状态维持在恒定或大致恒定的水平。在本公开的范围内，电动化车辆12可在除了EV模式和HEV模式之外的其他操作模式下操作。
电动化车辆12还配备有充电系统16，以用于对电池组24的能量储存装置(例如，电池单元)进行充电。充电系统16可以包括位于电动化车辆12上和电动化车辆12外部两处的充电部件。充电系统16可连接到一个或多个外部电源26(例如，来自电网的公用设施/电网电力)，用于在整个电动化车辆12中接收和分配电力。
在实施例中，充电系统16包括位于电动化车辆12上的车辆入口总成35(有时称为充电端口总成)，以及可操作地连接在车辆入口总成35和外部电源26之间的电动化车辆供应装备(EVSE)总成52。车辆入口总成35可以包括适于接收EVSE总成52的连接器(有时称为联接器)的一个或多个端口。因此，车辆入口总成35被配置为从外部电源26接收电力，并且然后将电力供应到电池组24，以对包含在其中的电池单元充电。
充电系统16可配备有电力电子装置，用于将从外部电源26接收的AC电力转换成DC电力以对电池组24的能量储存装置充电。充电系统16还被配置为适应来自外部电源26的一个或多个常规电压源(例如，110伏特、220伏特等)。充电系统16可以被配置为提供任何级别的充电(例如，第1级、第2级、DC等)。
图1的动力传动系统10是高度示意性的，并且不意图限制本公开。替代地或另外地，在本公开的范围内，动力传动系统10可以采用各种另外的部件。
图2示意性地示出停放在用于充电的充电站54附近的电动化车辆12。电动化车辆12可以采用图1的动力传动系统10，或者任何其他电动化动力传动系统，其中电驱动部件被配置为在有或没有发动机辅助的情况下电推进电动化车辆12的车轮。
充电站54由外部电源26供电。在一个实施例中，外部电源26包括公用电网电源。在另一个实施例中，外部电源26包括替代性能量源，诸如太阳能动力、风力等。在又一个实施例中，外部电源26包括公用电网电源和替代性能量源的组合。
EVSE总成52(或充电站54的连接的电线组件)可连接到充电站54(或壁式插座)和车辆入口总成35两者，以对电动化车辆12充电。例如，EVSE总成52可以包括用于联接到充电站54(或壁式插座)的插头56和用于联接到电动化车辆12的车辆入口总成35的连接器58(有时称为联接器)。源自外部电源26的电力可以从充电站54传递到车辆入口总成35，用于经由连接器58对电动化车辆12的电池组24充电。由车辆入口总成35接收到的电力可以被传递到车载充电器模块，然后通过高压电缆传递到电池组24，用于补充容纳在电池组24内的电池单元的能量。
在大多数电气化车辆中，用户60被限制为用于对电池组24充电的单个充电输入端(即，通过EVSE总成52的常规充电)。然而，例如，用户60可能期望在多个不同的充电输入端之间进行选择，诸如当充电站54提供导电充电或无线充电时。因此，本公开提出了充电系统，所述充电系统配备有充电输入端选择器系统，用于允许用户60在对电动化车辆12充电时在两个或更多个充电输入端电源之间进行被动选择。
继续参考图1至图2，图3和图4示出了电动化车辆12的充电系统16的示例性充电输入端选择器系统62。充电输入端选择器系统62被配置为当对电动化车辆12充电时允许车辆用户在第一充电输入端64和第二充电输入端66之间进行选择。在实施例中，例如，通过EVSE总成52提供第一充电输入端64，并且由免提导电充电器或无线感应充电器提供第二充电输入端66。然而，包括经由DC快速充电器的其他充电输入端也涵盖在本公开的范围内，并且充电输入端选择器系统62被配置为允许在两个或更多个可用充电输入端之间进行选择。
充电输入端选择器系统62可以支撑在车辆入口总成35的壳体68内，并且可以包括与第一充电输入端64相关联的第一选择器单元70、与第二充电输入端66相关联的第二选择器单元72以及车载充电器单元74。第一选择器单元70和第二选择器单元72可以通过一个或多个间隔杆76连接在一起，以建立可移动总成78。因此，第一选择器单元70和第二选择器单元72间隔开并且不能彼此接触。可移动总成78可在第一位置P1(见图3)和第二位置P2(见图4)之间移动，以将第一选择器单元70或第二选择器单元72定位成与车载选择器单元74接触。如示出的，当可移动总成78处于第一位置P1时，第二选择器单元72接触车载充电器单元74，并且当可移动总成78移动到第二位置P2时，第一选择器单元70接触车载充电器单元74。
在实施例中，第一选择器单元70、第二选择器单元72和车载充电器单元74各自为盘形单元。然而，包括但不被限制为条形单元的其他形状也涵盖在本公开的范围内。
车载充电器单元74是固定的，并且电连接到充电系统16的车载充电器模块80。车载充电器模块80配备有必要的电力电子器件，用于将从第一充电输入端64或第二充电输入端66接收到的AC电力转换成DC电力以对电池组24的能量存储装置充电。车载充电器模块80还可以被装备为执行各种逆变和整流操作。
当第一选择器单元70移动到与车载充电器单元74接触时，车载充电器模块80从第一充电输入端64接收电力，用于对电池组24充电，并且当第二选择器单元72移动到与车载充电器单元74接触时，车载充电器模块80从第二充电输入端66接收电力，用于对电池组24充电。当第二选择器单元72移动到与车载充电器单元74接触时，第一选择器单元70变为不活动的，并且因此不能向车载充电器模块80传递电力，并且当第一选择器单元70移动到与车载充电器单元74接触时，第二选择器单元72变为不活动的，并且因此不能向车载充电器模块80传递电力。因此，在任何给定时间，第一选择器单元70和第二选择器单元72中的仅一个可以被定位成与车载充电器单元74接触。
在图3中描绘了充电输入端选择器系统62的第一状态S1。在第一状态S1中，可移动总成78处于第一位置P1，使得第二选择器单元72接触车载充电器单元74，并且来自第二充电输入端66的电力可以被提供给车载充电器模块80，用于对电池组24充电。
在实施例中，第一状态S1是充电输入端选择器系统62的默认位置。第二选择器单元72可以通过一个或多个弹簧82抵靠处于默认位置的车载充电器单元74偏置。弹簧82可以相对于壳体68的内表面84固定，用于施加偏置力以迫使第二选择器单元72与车载充电器单元74接触。
在图4中描绘了充电输入端选择器系统62的第二状态S2。第一选择器单元70可在朝向车载充电器单元74的方向上被推动，以将充电输入端选择器系统62从第一状态S1转变到第二状态S2。在第二状态S2中，可移动总成78处于第二位置P2，使得第一选择器单元70接触车载充电器单元74，并且来自第一充电输入端64的电力可以被提供给车载充电器模块80，用于对电池组24充电。
在实施例中，与将EVSE总成52的连接器58插入车辆入口总成35相关联的插入力F(见图4)足够大，以克服弹簧82的偏置力，并且由此将第一选择器单元70移动到与车载充电器单元74接触，并且将第二选择器单元72移位成与车载充电器单元74脱离接触。因此，充电输入端选择器系统62被认为是无源选择器系统。在可用的第一充电输入端64和第二充电输入端66之间切换不需要继电器或致动器。
尽管第一状态S1在上面被描述为默认位置，但是应认识到，替代地，相反的配置也是可能的，其中第二状态S2是充电输入端选择器系统62的默认位置。
图5示出了充电输入端选择器系统62的车载充电器单元74的示例性设计。尽管描绘了车载充电器单元74，但是第一选择器单元70和第二选择器单元72可以包括类似于图5的车载充电器单元74的设计。
示例性车载充电器单元74可以包括主体90，所述主体90具有穿过主体90形成的孔92。主体90可以是盘形、条形等。电触点94(诸如铜导电触点)可以安装在主体90的一侧或两侧。在所示实施例中，提供五个电触点94，诸如针对单相AC充电输入端应用。然而，依据相应的充电输入端的配置，车载充电器单元74可以包括一个或多个电触点。
图6示出了第一选择器单元70的与车载充电器单元74接触的部分。当第一选择器单元70移动到与车载充电器单元74接触时，第一选择器单元70的电触点94直接接触车载充电器单元74的对应电触点94。
图7示出了第二选择器单元72的与车载充电器单元74接触的部分。当第二选择器单元72移动到与车载充电器单元74接触时，第二选择器单元72的电触点94直接接触车载充电器单元74的对应电触点94。
本公开的充电系统包括充电输入端选择器系统，所述充电输入端选择器系统允许在两个或更多个可用充电输入端之间进行被动选择以对车辆电池充电。除了由EVSE总成提供的传统充电解决方案之外，示例性充电输入端选择器系统使得免提和/或无线充电解决方案能够适用于电动化车辆。
尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但是本公开的实施例不限于那些特定组合。能够将来自非限制性实施例中的任一个的部件或特征中的一些与来自其他非限制性实施例中的任一个的特征或部件结合使用。
应理解，相同的附图标记在全部若干附图中表示相应或类似的元件。应理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件布置，但是其他布置也可受益于本公开的教导。
前面的描述应被解释为说明性的而非具有任何限制意义。本领域普通技术人员将理解，在本公开的范围内可出现一些修改。出于这些原因，应研究所附权利要求来确定本公开的真实范围和内容。

Claims (15)

1.一种用于电动化车辆的充电系统，其包括：
车辆入口总成；
充电输入端选择器系统，其容纳在所述车辆入口总成内，并且包括第一选择器单元，所述第一选择器单元能够在从车载充电器单元移位的第一位置和与所述车载充电器单元接触的第二位置之间移动；以及
车载充电器模块，其电连接到所述车载充电器单元。
2.如权利要求1所述的充电系统，其包括电池组，所述电池组被配置为从所述车载充电器模块接收电力。
3.如权利要求1或2所述的充电系统，其中所述充电输入端选择器系统包括第二选择器单元，所述第二选择器单元能够在接触所述车载充电器单元的第一位置和从所述车载充电器单元移位的第二位置之间移动。
4.如权利要求3所述的充电系统，其中当所述第一选择器单元与所述车载充电器单元接触时，第一充电输入端将电力供应到所述车载充电器模块，并且当所述第二选择器单元与所述车载充电器单元接触时，第二充电输入端将电力供应到所述车载充电器模块。
5.如权利要求4所述的充电系统，其中所述第一充电输入端由电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器提供，并且所述第二充电输入端由免提导电充电器或无线感应充电器提供。
6.如权利要求3所述的充电系统，其中所述第二选择器单元通过弹簧朝向所述第一位置偏置。
7.如权利要求6所述的充电系统，其中所述弹簧在所述第二选择器单元与所述车辆入口总成的壳体的内表面之间延伸。
8.如任一前述权利要求所述的充电系统，其中在所述第二位置处，所述第一选择器单元的电触点与所述车载充电器单元的对应电触点直接接触。
9.如任一前述权利要求所述的充电系统，其中所述第一选择器单元和所述车载充电器单元各自包括盘形主体和安装到所述盘形主体的多个电触点。
10.如任一前述权利要求所述的充电系统，其中所述充电输入端选择器系统包括第二选择器单元，所述第二选择器单元通过间隔杆连接到所述第一选择器单元以建立可移动总成，并且可选地，其中所述可移动总成能够移动以将所述第一选择器单元定位在所述第一位置或所述第二位置，并且进一步可选地，其中所述可移动总成被配置为当电动车辆供应装备(EVSE)总成的连接器插入到所述车辆入口总成中时，将所述第一选择器单元定位在所述第二位置。
11.一种方法，其包括：
在将电动化车辆供应装备(EVSE)总成的连接器插入到电动化车辆的充电系统的车辆入口总成中期间，在与所述充电系统的车载充电器模块相关联的第一充电输入端和第二充电输入端之间自动地切换。
12.如权利要求11所述的方法，其中在所述第一充电输入端和所述第二充电输入端之间自动地切换包括：
使充电输入端选择器系统的第一选择器单元在从车载充电器单元移位的第一位置和与所述车载充电器单元接触的第二位置之间移动，
其中所述车载充电器单元电连接到所述车载充电器模块。
13.如权利要求12所述的方法，其包括：
当将所述EVSE总成的所述连接器从所述车辆入口总成移除时，将所述充电输入端选择器系统的第二选择器单元偏置成与所述车载充电器单元接触。
14.如权利要求12所述的方法，其中当所述第一选择器单元处于所述第二位置时，所述第一充电输入端由所述EVSE总成提供，并且当所述第一选择器单元处于所述第一位置时，所述第二充电输入端由替代电源提供，并且可选地，其中所述替代电源是免提导电充电器或无线感应充电器。
15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其包括：
用从所述充电输入端接收到的电力对所述电动化车辆的电池组的能量源充电。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD1022885S1 (en) * 2022-11-13 2024-04-16 AUO Display Plus Corporation Charging station
USD1021779S1 (en) * 2022-11-13 2024-04-09 AUO Display Plus Corporation Charging station

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236286A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Daimler Benz Ag Verfahren und Anordnung zum automatischen berührungslosen Laden
JP4715466B2 (ja) * 2005-11-24 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP2008054439A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Toyota Motor Corp 電力システム
JP4375472B2 (ja) * 2007-10-23 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 車両の充電制御装置
JP4380776B1 (ja) * 2008-07-25 2009-12-09 トヨタ自動車株式会社 充放電システムおよび電動車両
DE102010055925A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Daimler Ag Kraftfahrzeugvorrichtung
RU2614052C1 (ru) * 2013-03-29 2017-03-22 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство подачи электрической энергии, транспортное средство и система бесконтактной подачи электрической энергии
CN204633433U (zh) 2015-04-15 2015-09-09 昆明理工大学 一种电动汽车的并联双模充电电路
CN105244971A (zh) * 2015-11-10 2016-01-13 蔡淑彬 一种电动汽车自动充电系统
US9669719B1 (en) * 2016-08-03 2017-06-06 Proterra Inc. Multi-protocol charge port for an electric vehicle
JP6772872B2 (ja) * 2017-02-06 2020-10-21 トヨタ自動車株式会社 車両
KR101998201B1 (ko) 2017-09-29 2019-07-10 국민대학교 산학협력단 전기 자동차 듀얼 충전 시스템 및 그 동작 방법
DE102019004206A1 (de) 2019-06-13 2020-01-02 Daimler Ag Ladesystem fur ein elektrisch betreibbares Fahrzeug

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