CN113459814A - 充电弓和具有其的车辆充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电弓和具有其的车辆充电系统，所述充电弓包括：底座；驱动装置，驱动装置设在底座上，驱动装置包括电机；伸缩机构，伸缩机构与驱动装置相连，伸缩机构的一端与底座相连，电机适于驱动伸缩机构的另一端相对于伸缩机构的所述一端在初始位置和充电位置之间上下移动；至少一个充电接口，充电接口设在伸缩机构的所述另一端，在伸缩机构的所述另一端在从初始位置向充电位置运动的过程中，当充电接口与受电接口接触时电机堵转，当电机的堵转电流达到第一预设电流值时所机停止工作。根据本发明的充电弓，通过检测电机的堵转电流使充电接口和受电接口的接触压力可以保持在预定值，避免充电接口和受电接口的接触压力过大，可靠性较高。

Description

充电弓和具有其的车辆充电系统

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其是涉及一种充电弓和具有其的车辆充电系统。

背景技术

随着汽车工业的迅速发展，为了缓解石油短缺的局面，电动汽车得到了广泛的推广和普及。在电动汽车的使用过程中，需要对其进行充电。当电动汽车充电时，通常使充电弓的充电接口与电动汽车的受电接口连接，以完成电能的传输。

相关技术中，充电弓的充电接口处设有压力传感器，以保证充电接口能以合适的压力接触电动汽车的受电接口。然而，这种压力控制的方式需要依赖于压力传感器的精度，可靠性较低，且使整个充电弓的结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种充电弓，所述充电弓可以无需设置压力传感器，结构简单，可靠性较高。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述充电弓的车辆充电系统。

根据本发明第一方面实施例的充电弓，包括：底座；驱动装置，所述驱动装置设在所述底座上，所述驱动装置包括电机；伸缩机构，所述伸缩机构与所述驱动装置相连，所述伸缩机构的一端与所述底座相连，所述电机适于驱动所述伸缩机构的另一端相对于所述伸缩机构的所述一端在初始位置和充电位置之间上下移动；至少一个充电接口，所述充电接口设在所述伸缩机构的所述另一端，在所述伸缩机构的所述另一端在从所述初始位置向所述充电位置运动的过程中，当所述充电接口与受电接口接触时所述电机堵转，当所述电机的堵转电流达到第一预设电流值时所述电机停止工作。

根据本发明实施例的充电弓，通过设置电机、伸缩机构和至少一个充电接口，并在伸缩机构的上述另一端在从初始位置向充电位置运动的过程中当充电接口与受电接口接触时电机堵转且当电机的堵转电流达到第一预设电流值时电机停止工作，可以无需设置压力传感器，通过检测电机的堵转电流使充电接口和受电接口的接触压力可以保持在预定值，避免充电接口和受电接口的接触压力过大，结构简单，可靠性较高，操作方便。

根据本发明的一些实施例，所述充电弓还包括：控制器，所述控制器与所述电机电连接，所述控制器用于控制所述电机工作以驱动所述伸缩机构在所述初始位置和所述充电位置之间可移动；电流传感器，所述电流传感器与所述电机和所述控制器电连接，所述电流传感器用于检测所述电机的堵转电流并将电流信号发送给所述控制器，当所述堵转电流达到所述第一预设电流值时所述控制器控制所述电机停止工作。

根据本发明的一些实施例，所述充电弓还包括：触控显示屏，所述触控显示屏与所述控制器电连接，所述触控显示屏用于接收触控指令、且从所述控制器获取所述触控指令的执行结果并显示所述执行结果。

根据本发明的一些实施例，所述充电弓还包括：供电管理系统，所述供电管理系统与所述控制器电连接，所述供电管理系统用于接收充电操作指令并将所述充电操作指令发送给所述控制器，所述控制器控制所述电机工作以驱动所述伸缩机构从所述初始位置向所述充电位置移动。

根据本发明的一些实施例，所述充电弓还包括：止挡件，所述止挡件设在所述伸缩机构的所述一端，当所述伸缩机构的所述另一端向上移动至与所述止挡件接触时，所述电机停止工作以使所述伸缩机构的所述另一端停止移动。

根据本发明的一些实施例，当所述伸缩机构的所述另一端向上移动至与所述止挡件接触时所述电机堵转，当所述电机的堵转电流达到第二预设电流值时所述电机停止工作。

根据本发明的一些实施例，所述充电弓还包括：传动机构，所述传动机构连接在所述电机和所述伸缩机构之间，所述传动机构包括沿上下方向延伸的丝杠和套设在所述丝杠上的螺母，所述丝杠与所述电机相连，所述螺母与所述伸缩机构相连，当所述电机带动所述丝杠转动时，所述螺母沿所述丝杠的轴向移动以带动所述伸缩机构的所述另一端在所述初始位置和所述充电位置之间上下移动。

根据本发明的一些实施例，所述充电接口为多个，多个所述充电接口间隔设置。

根据本发明的一些实施例，每个所述充电接口与所述伸缩机构的所述另一端之间设有至少一个绝缘件。

根据本发明第二方面实施例的车辆充电系统，包括根据本发明上述第一方面实施例的充电弓。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的充电弓的控制原理图；

图2是根据本发明实施例的充电弓的立体图；

图3是图2中所示的充电弓的主视图；

图4是图2中所示的充电弓的侧视图；

图5是充电弓在伸缩机构的另一端位于初始位置和充电位置时的结构示意图。

附图标记：

100：充电弓；

1：底座；2：驱动装置；21：电机；3：伸缩机构；

31：支撑板；4：充电接口；5：电流传感器；6：控制器；

7：触控显示屏；8：供电管理系统；9：绝缘件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的充电弓100。充电弓100可以应用于车辆(图未示出)例如电动汽车。在本申请下面的描述中，以充电弓100应用于车辆为例进行说明。

如图2、图3和图5所示，根据本发明第一方面实施例的充电弓100，包括底座1、驱动装置2、伸缩机构3和至少一个充电接口4。

具体而言，驱动装置2设在底座1上，驱动装置2包括电机21。伸缩机构3与驱动装置2相连，伸缩机构3的一端(例如，图2-图5中的上端)与底座1相连，电机21适于驱动伸缩机构3的另一端(例如，图2-图5中的上端)相对于伸缩机构3的上述一端在初始位置和充电位置之间上下移动。充电接口4设在伸缩机构3的上述另一端，在伸缩机构3的上述另一端在从初始位置向充电位置运动的过程中，当充电接口4与受电接口(图未示出)接触时电机21堵转，当电机21的堵转电流达到第一预设电流值时电机21停止工作。

例如，在图1-图3和图5的示例中，伸缩机构3的上端连接在底座1上，伸缩机构3的下端在电机21的驱动下可以相对于伸缩机构3的上端在初始位置和充电位置之间上下移动。其中，底座1为充电弓100的固定端和与土建基础连接的接口，可以为整个充电弓100提供稳定的支撑。

伸缩机构3的下端设有充电接口4。当车辆充电时，伸缩机构3的下端在电机21的驱动下从初始位置相对于伸缩机构3的上端向下移动。当充电接口4与车辆的受电接口接触时，充电接口4与受电接口产生接触压力，此时电机21堵转。当伸缩机构3的下端继续向下移动时，电机21的堵转电流逐渐增大，当电机21的堵转电流达到第一预设电流值时电机21停止工作并抱闸，此时伸缩机构3的下端移动至充电位置并停止移动。当车辆充电完成后，伸缩机构3的下端在电机21的驱动下带动充电接口4向上移动，并最终移动至初始位置。其中，初始位置指的是充电接口4处于未充电状态时伸缩机构3的上述另一端的标准停放位置(如图5中的虚线所示)，该位置可以是预先设置好的。当改变第一预设电流值时可以改变充电接口4与受电接口预设的接触压力。由此，通过使电机21的堵转电流达到第一预设电流值时电机21停止工作，与现有的充电弓100相比，可以无需设置压力传感器，通过检测电机21的堵转电流使充电接口4和受电接口的接触压力可以保持在预定值，结构简单，可靠性较高，操作方便。

根据本发明实施例的充电弓100，通过设置电机21、伸缩机构3和至少一个充电接口4，并在伸缩机构3的上述另一端在从初始位置向充电位置运动的过程中当充电接口4与受电接口接触时电机21堵转且当电机21的堵转电流达到第一预设电流值时电机21停止工作，可以无需设置压力传感器，通过检测电机21的堵转电流使充电接口4和受电接口的接触压力可以保持在预定值，避免充电接口4和受电接口的接触压力过大，结构简单，可靠性较高，操作方便。

在本发明的一些实施例中，参照图1并结合图2，充电弓100还包括控制器6和电流传感器5。具体地，控制器6与电机21电连接，控制器6用于控制电机21工作以驱动伸缩机构3在初始位置和充电位置之间可移动。电流传感器5与电机21和控制器6电连接，电流传感器5用于检测电机21的堵转电流并将电流信号发送给控制器6，当堵转电流达到第一预设电流值时控制器6控制电机21停止工作。例如，控制器6发出控制信号，电机21接收上述控制信号并驱动伸缩机构3的上述另一端移动。当上述控制信号为上升控制信号时，电机21驱动伸缩机构3的上述另一端向上移动；当上述控制信号为下降控制信号时，电机21驱动伸缩机构3的上述另一端向下移动。当充电接口4与车辆的受电接口接触时，充电接口4与受电接口产生接触压力，此时电机21堵转，电流传感器5用于检测电机21的堵转电流。控制器6用于接收电流传感器5检测到的电流信号，当堵转电流达到第一预设电流值时，控制器6控制电机21停止工作。由此，通过设置上述的控制器6和电流传感器5，可以实现伸缩机构3的上述另一端的自动上升、自动下降和自动停止，操作方便，且可以有效避免充电接口4和受电接口由于接触压力过大而损坏，可靠性较高。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，充电弓100还包括触控显示屏7。触控显示屏7与控制器6电连接，触控显示屏7用于接收触控指令、且从控制器6获取触控指令的执行结果并显示执行结果。例如，触控显示屏7可以设在车辆上，司机可以通过触控显示屏7发出使伸缩机构3的上述另一端上升或下降的触控指令，触控显示屏7可以与控制器6通讯连接，将触控指令发送至控制器6，并且可以将触控指令的执行结果显示在触控显示屏7上。其中，上述触控指令可以实时获取电机21的运行情况，或是获取电机21的堵转电流值等内容。但不限于此。由此，通过设置上述的触控显示屏7，使操作更加方便且更加直观。

在本发明的另一些实施例中，参照图1，充电弓100还包括供电管理系统8，供电管理系统8与控制器6电连接，供电管理系统8用于接收充电操作指令并将充电操作指令发送给控制器6，控制器6控制电机21工作以驱动伸缩机构3从初始位置向充电位置移动。例如，可以在充电弓100上设置按钮，当需要充电时，可以由工作人员通过点击按钮向供电管理系统8发出充电操作指令，供电管理系统8将上述充电操作指令发送给控制器6，控制器6控制伸缩机构3的上述另一端向下移动，使充电接口4移动至靠近车辆的受电接口。由此，通过设置上述的供电管理系统8，当车辆需要充电时，控制器6可以接收到供电管理系统8发送的充电操作指令，控制伸缩机构3的上述另一端自动移动，操作同样非常方便。

在本发明的一些具体实施例中，充电弓100还包括止挡件(图未示出)。止挡件设在伸缩机构3的上述一端，当伸缩机构3的上述另一端向上移动至与止挡件接触时，电机21停止工作以使伸缩机构3的上述另一端停止移动。由此，充电弓100可以从充电位置准确移动至初始位置，且结构简单，操作方便，容易实现。

进一步地，当伸缩机构3的上述另一端向上移动至与止挡件接触时电机21堵转，当电机21的堵转电流达到第二预设电流值时电机21停止工作。由此，通过检测电机21的堵转电流使伸缩机构3的上述另一端可以准确移动至初始位置，结构简单，可靠性较高。

在本发明的一些实施例中，充电弓100还包括传动机构(图未示出)。具体地，传动机构连接在电机21和伸缩机构3之间，传动机构包括沿上下方向延伸的丝杠和套设在丝杠上的螺母，丝杠与电机21相连，螺母与伸缩机构3相连，当电机21带动丝杠转动时，螺母沿丝杠的轴向移动以带动伸缩机构3的上述另一端在初始位置和充电位置之间上下移动。如此设置，丝杠和螺母可以将电机21输出轴的旋转运动转化为伸缩机构3的上述另一端在上下方向的直线运动，结构简单，容易实现。

在本发明的一些可选实施例中，参照图2-图5，充电接口4为多个，多个充电接口4间隔设置。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。例如，图2中显示了四个充电接口4用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的充电接口4的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

在本发明的一些实施例中，如图2-图5所示，每个充电接口4与伸缩机构3的上述另一端之间设有至少一个绝缘件9。例如，在图2的示例中，伸缩机构3的下端设有支撑板31，支撑板31的底部连接有间隔设置的八个绝缘件9，每个充电接口4与支撑板31之间设有两个上下延伸的绝缘件9。其中，支撑板31可以为充电接口4提供支撑。由此，通过设置上述的绝缘件9，绝缘件9可以将不同极性和功能的充电接口4相互间进行绝缘，保证授流的稳定性。

根据本发明第二方面实施例的车辆充电系统(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的充电弓100。

根据本发明实施例的车辆充电系统，通过采用上述充电弓100，可以无需设置压力传感器，通过检测电机21的堵转电流使充电接口4和受电接口的接触压力可以保持在预定值，操作方便。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种充电弓，其特征在于，包括：

底座；

驱动装置，所述驱动装置设在所述底座上，所述驱动装置包括电机；

伸缩机构，所述伸缩机构与所述驱动装置相连，所述伸缩机构的一端与所述底座相连，所述电机适于驱动所述伸缩机构的另一端相对于所述伸缩机构的所述一端在初始位置和充电位置之间上下移动；

至少一个充电接口，所述充电接口设在所述伸缩机构的所述另一端，在所述伸缩机构的所述另一端在从所述初始位置向所述充电位置运动的过程中，当所述充电接口与受电接口接触时所述电机堵转，当所述电机的堵转电流达到第一预设电流值时所述电机停止工作。

2.根据权利要求1所述的充电弓，其特征在于，还包括：控制器，所述控制器与所述电机电连接，所述控制器用于控制所述电机工作以驱动所述伸缩机构在所述初始位置和所述充电位置之间可移动；

电流传感器，所述电流传感器与所述电机和所述控制器电连接，所述电流传感器用于检测所述电机的堵转电流并将电流信号发送给所述控制器，当所述堵转电流达到所述第一预设电流值时所述控制器控制所述电机停止工作。

3.根据权利要求2所述的充电弓，其特征在于，还包括：

触控显示屏，所述触控显示屏与所述控制器电连接，所述触控显示屏用于接收触控指令、且从所述控制器获取所述触控指令的执行结果并显示所述执行结果。

4.根据权利要求2所述的充电弓，其特征在于，还包括：

供电管理系统，所述供电管理系统与所述控制器电连接，所述供电管理系统用于接收充电操作指令并将所述充电操作指令发送给所述控制器，所述控制器控制所述电机工作以驱动所述伸缩机构从所述初始位置向所述充电位置移动。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的充电弓，其特征在于，还包括：

止挡件，所述止挡件设在所述伸缩机构的所述一端，当所述伸缩机构的所述另一端向上移动至与所述止挡件接触时，所述电机停止工作以使所述伸缩机构的所述另一端停止移动。

6.根据权利要求5所述的充电弓，其特征在于，当所述伸缩机构的所述另一端向上移动至与所述止挡件接触时所述电机堵转，当所述电机的堵转电流达到第二预设电流值时所述电机停止工作。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的充电弓，其特征在于，还包括：

传动机构，所述传动机构连接在所述电机和所述伸缩机构之间，所述传动机构包括沿上下方向延伸的丝杠和套设在所述丝杠上的螺母，所述丝杠与所述电机相连，所述螺母与所述伸缩机构相连，当所述电机带动所述丝杠转动时，所述螺母沿所述丝杠的轴向移动以带动所述伸缩机构的所述另一端在所述初始位置和所述充电位置之间上下移动。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的充电弓，其特征在于，所述充电接口为多个，多个所述充电接口间隔设置。

9.根据权利要求8所述的充电弓，其特征在于，每个所述充电接口与所述伸缩机构的所述另一端之间设有至少一个绝缘件。

10.一种车辆充电系统，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的充电弓。

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