CN115158070A - 汽车的自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车的自动充电装置，汽车包括底盘，其中，所述底盘上设有第一受电极板和第二受电极板，所述自动充电装置包括可膨胀升起或缩小的气囊，设于所述气囊的顶部端面上的第一出电极板和第二出电极板，所述第一出电极板和第二出电极板与充电电缆相电连接，当所述气囊膨胀升起时，且汽车停止到位后，所述第一出电极板与第一受电极板相接触，所述第二出电极板与第二受电极板相接触，当所述气囊缩小时，所述第一出电极板与第一受电极板相远离，所述第二出电极板与第二受电极板相远离。该汽车的自动充电装置不额外占用有效停车位空间，且结构简单、成本较低。

Description

汽车的自动充电装置
【技术领域】
本发明涉及汽车充电技术领域，尤其涉及一种汽车的自动充电装置。
【背景技术】
目前，基于传导式电动汽车自动充电的解决方案中，以兼容手动充电方式的自动充电机器人为主，但该方案占用车位空间，成本较高，并且机械结构和控制方式都较复杂，另外，该方案对工作环境要求较高，不利于大规模部署和推广。因此，本发明专利提出一种电动汽车自动充电装置、该装置的有益效果是不额外占用有效停车位空间，并且成本较低。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种汽车的自动充电装置，该自动充电装置不额外占用有效停车位空间，且结构简单、成本较低。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种汽车的自动充电装置，汽车包括底盘，其中，所述底盘上设有第一受电极板和第二受电极板，所述自动充电装置包括可膨胀升起或缩小的气囊，设于所述气囊的顶部端面上的第一出电极板和第二出电极板，所述第一出电极板和第二出电极板与充电电缆相电连接，当所述气囊膨胀升起时，且汽车停止到位后，所述第一出电极板与第一受电极板相接触，所述第二出电极板与第二受电极板相接触，当所述气囊缩小时，所述第一出电极板与第一受电极板相远离，所述第二出电极板与第二受电极板相远离。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述自动充电装置包括通过进气管与气囊相连通的空气压缩装置、通过抽气管与气囊相连通的空气抽气装置。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述空气压缩装置与所述气囊之间设置有进气阀，所述空气抽气装置与所述气囊之间设置有抽气阀。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述自动充电装置还包括通过减压排气管与气囊相连通的减压阀，当气囊内部的空气压力达到预设阈值时，所述减压阀打开泄压，通过控制气囊的进气压力以确保气囊内的压力保持恒定。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述自动充电装置还包括与减压阀相连接的控制模块，当气囊内部的空气压力达到预设阈值时，所述控制模块通过无线通讯模式与汽车通讯，且所述控制模块接收到汽车已停止到位后，外部充电桩启动以对汽车进行充电。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述控制模块收到来自汽车的充电结束指令后，首先关闭所述进气阀，然后打开抽气阀，并启动空气抽气装置，以减小所述气囊内的空气压力，使气囊收缩至最小厚度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述自动充电装置还包括位于所述气囊外围的隔离墙，所述隔离墙与所述气囊同方向且同步升降或收缩。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述自动充电装置还包括位于所述气囊下方的运动平台，所述运动平台能带动所述气囊沿至少一个方向运动。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述气囊采用柱状或塔状。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述底盘上设有充电小门，当充电时，所述充电小门可被驱动地打开，以使所述第一受电极板和第二受电极板裸露，当充电结束时，所述充电小门可被驱动地关闭，以将所述第一受电极板和第二受电极板密封。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于设置了可膨胀升起或缩小的气囊，且所述气囊的顶部端面上的第一出电极板和第二出电极板，汽车的底盘上设有第一受电极板和第二受电极板，从而当所述气囊膨胀升起时，且汽车停止到位后，所述第一出电极板与第一受电极板相接触，所述第二出电极板与第二受电极板相接触，因此该自动充电装置不额外占用有效停车位空间，且该自动充电装置结构非常简单、成本较低。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是本申请第一实施例提供的汽车的底盘部分的仰视图。
图2是本申请第一实施例提供的自动充电装置的示意图。
图3是本申请第一实施例提供的汽车和其自动充电装置的示意图，此时气囊升高到充电状态。
图4是图3中汽车和其自动充电装置的示意图，此时气囊折叠到最低状态。
图5(a)、(b)和(c)是第一受电极板、第二受电极板分别与第一出电极板、第二出电极板的位置关系示意图。
图6(a)、(b)和(c)是第一受电极板、第二受电极板分别与第一出电极板、第二出电极板的另一位置关系示意图。
图7是本申请第二实施例提供的自动充电装置的示意图。
图8是本申请第三实施例提供的自动充电装置的示意图。
图9和图10是本申请第四实施例提供的自动充电装置的示意图。
图11是本申请第五实施例提供的自动充电装置的气囊的示意图。
图12是本申请第六实施例提供的自动充电装置的第一受电极板和第二受电极板的示意图。
【具体实施方式】
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1至图4所示，本发明提供的第一实施例，该实施例提供了一种汽车20的自动充电装置，汽车20包括底盘22，其中，底盘22上设有第一受电极板24和第二受电极板26。
自动充电装置包括可膨胀升起或缩小的气囊28，设于气囊28的顶部端面上的第一出电极板30和第二出电极板32，第一出电极板30和第二出电极板32与充电电缆34相电连接，当气囊28膨胀升起时，且汽车20停止到位后，第一出电极板30与第一受电极板24相接触，第二出电极板32与第二受电极板26相接触，当气囊28缩小时，第一出电极板30与第一受电极板24相远离，第二出电极板32与第二受电极板26相远离。
本优选实施例中，由于设置了可膨胀升起或缩小的气囊28，且气囊28的顶部端面上的第一出电极板30和第二出电极板32，汽车20的底盘22上设有第一受电极板24和第二受电极板26，从而当气囊28膨胀升起时，且汽车20停止到位后，第一出电极板30与第一受电极板24相接触，第二出电极板32与第二受电极板26相接触，因此该自动充电装置不额外占用有效停车位空间，且该自动充电装置结构非常简单、成本较低。
进一步的，底盘22上设有充电小门36，当充电时，充电小门36可被驱动地打开，以使第一受电极板24和第二受电极板26裸露，当充电结束时，充电小门36可被驱动地关闭，以将第一受电极板24和第二受电极板26密封。
进一步的，自动充电装置包括通过进气管与气囊28相连通的空气压缩装置38、通过抽气管与气囊28相连通的空气抽气装置40。
具体的，空气压缩装置38与气囊28之间设置有进气阀42，空气抽气装置40与气囊28之间设置有抽气阀44。
该优选实施例中，气囊28设置为塔状，当然，气囊28也可以设置为其它形状。
进气管包括连通进气阀42和空气压缩装置38的第一进气管46、及连通进气阀42和气囊28的第二进气管48。抽气管包括连通抽气阀44和空气抽气装置40的第一抽气管50、及连通抽气阀44和气囊28的第二抽气管52。
当汽车20停靠到位后，打开进气阀42，来自空气压缩装置38的压缩空气通过进气管进入气囊28，气囊28开始膨胀，在气囊28的膨胀升起的带动下，第一出电极板30和第二出电极板32向上运动并分别接近汽车20底盘22的第一受电极板24和第二受电极板26。当气囊28内部的空气压力逐渐增大后，第一出电极板30与第一受电极板24接触，第二出电极板32与第二受电极板26接触，其接触压力随着气囊28内部的空气压力的增加而增大，使其接触可靠并能良好传导电流。
自动充电装置还包括通过减压排气管与气囊28相连通的减压阀54，当气囊28内部的空气压力达到预设阈值时，减压阀54打开泄压，通过控制气囊28的进气压力以确保气囊28内的压力保持恒定，从而确保第一出电极板30与第一受电极板24始终可靠接触，第二出电极板32与第二受电极板26始终可靠接触。
自动充电装置还包括与减压阀54相连接的控制模块56，当气囊28内部的空气压力达到预设阈值时，控制模块56通过无线通讯模式与汽车20通讯，且控制模块56接收到汽车20已停止到位后，外部充电桩启动以对汽车20进行充电。
进一步的，自动充电装置还包括压力传感器58，压力传感器58与气囊28相连通，具体的，压力传感器58位于气囊28和控制模块56之间，压力传感器58实时检测气囊28内部的空气压力，控制模块56通过压力传感器58获得气囊28内部的空气压力，从而确定第一出电极板30与第一受电极板24接触是否可靠，及第二出电极板32与第二受电极板26接触是否可靠，若确认接触可靠，控制模块56通过无线通讯模式与汽车20通讯，外部充电桩启动以对汽车20进行充电，如确认接触不可靠，要通过空气压缩装置38继续向气囊28内充气。
当汽车20充满电之后，控制模块56会收到来自汽车20的充电结束指令，首先关闭进气阀42，然后打开抽气阀44，并启动空气抽气装置40，以减小气囊28内的空气压力，使气囊28收缩至最小厚度。
自动充电装置还包括上三通连接管60和下三通连接管62，上三通连接管60的一端连通气囊28，第二端连通抽气阀44，其第三端连通下三通连接管62，下三通连接管62的另外两端分别连通减压阀54和压力传感器58。
如图5(a)，另外，为消除汽车20在车宽方向停车误差的影响，第一受电极板24和第二受电极板26在车宽方向设置一定长度，该长度满足以下条件：如果车辆在车宽方向存在停车误差，能够确保第一出电极板30与第一受电极板24、第二出电极板32与第二受电极板26始终保持完全接触，如图5(b)、图5(c)所示。
另外，自动充电装置还包括停车到位感知器或设置于地面上的挡车器，当汽车20停靠时车辆停车时，辅助汽车20在车身长度方向实现较精确停车。如图6(a)，可通过合理设置第一受电极板24与第二受电极板26之间的间距和第一出电极板30与第二出电极板32的长度，从而确保第一出电极板30或第二出电极板32不会发生与第一受电极板24与第二受电极板26同时接触导致连通，如图6(b)、图6(c)所示。也不会发生第一出电极板30或第二出电极板32始终接触不到第一受电极板24与第二受电极板26的情况。
如图7所示，本发明提供的第二实施方式，该实施方式与第一实施方式的区别为，自动充电装置还包括位于气囊下方的运动平台64，运动平台能带动气囊66沿至少一个方向运动。其它结构均与第一实施方式相同，此处不再详细介绍。
运动平台64既可以只沿一个方向运动，也可以在第一方向和第二方向上进行二维运动。二维运动的具体实现，如采用笛卡尔两坐标滑台丝杠结构实现二维运动，也可以采用四轮驱动四转向结构的小车，或其他能够实现二维运动形式的结构均可。
自动充电装置还包括识别第一受电极板和第二受电极板位置的识别单元，识别单元能将位置信号传输到运动平台64，运动平台64根据位置信号带动气囊65运动到第一受电极板和第二受电极板的下方，从而通过运动平台64控制气囊65在汽车的底盘下较精确运动，以确保第一出电极板与第一受电极板准确完全接触，第二出电极板与第二受电极板准确完全接触。
如图8所示，本发明提供的第三实施方式，该实施方式与第二实施方式的区别为，自动充电装置还包括位于气囊68外围的隔离墙70，隔离墙70与气囊68同方向且同步升降或收缩。隔离墙70与气囊68之间具有一定间隙。
具体的，隔离墙70设置为气囊隔离墙70，气囊隔离墙70与气囊同时充气或同时被抽空收缩折叠至最小厚度。当气囊隔离墙70被充气加压直至气囊隔离墙70上端紧贴汽车的底盘，使得第一出电极板72和第二出电极板74、第一受电极板和第二受电极板均与外部隔开，防止活体生物接触第一出电极板72、第二出电极板74、第一受电极板或第二受电极板，避免发生风险。
如图9和10所示，本发明提供的第四实施方式，该实施方式与第一实施方式的区别为，自动充电装置还包括位于气囊76外围的折叠式导向器78，气囊76设置为柱状气囊76，可设置一个或若干个柱状气囊76，该优选实施例中，设置3个柱状气囊76，当然，也可以设置其它数量个柱状气囊76，在折叠式导向器78的引导下，确保第一出电极板和第二出电极板能够准确且紧密地完全压接在第一受电极板和第二受电极板上，充电完成后，折叠式导向器78和柱状气囊76均能收缩折叠至最小厚度。
如图11所示，本发明提供的第五实施方式，该实施方式与第一实施方式的区别为，气囊80采用柱状。其它结构均与第一实施方式相同，此处不再详细介绍。
如图12所示，本发明提供的第六实施方式，该实施方式与第一实施方式的区别为，第一受电极板82和第二受电极板84均采用半圆形结构形式。其它结构均与第一实施方式相同，此处不再详细介绍。
本发明提供的第七实施方式，该实施方式与第一实施方式的区别为，第一出电极板和第二出电极板均采用具有一定直径的柱状触针结构形式。其它结构均与第一实施方式相同，此处不再详细介绍。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，其它基于本发明构思的前提下做出的任何改进都视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车的自动充电装置，汽车包括底盘，其特征在于，所述底盘上设有第一受电极板和第二受电极板，所述自动充电装置包括可膨胀升起或缩小的气囊，设于所述气囊的顶部端面上的第一出电极板和第二出电极板，所述第一出电极板和第二出电极板与充电电缆相电连接，当所述气囊膨胀升起时，且汽车停止到位后，所述第一出电极板与第一受电极板相接触，所述第二出电极板与第二受电极板相接触，当所述气囊缩小时，所述第一出电极板与第一受电极板相远离，所述第二出电极板与第二受电极板相远离。
2.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述自动充电装置包括通过进气管与气囊相连通的空气压缩装置、通过抽气管与气囊相连通的空气抽气装置。
3.根据权利要求2所述的自动充电装置，其特征在于，所述空气压缩装置与所述气囊之间设置有进气阀，所述空气抽气装置与所述气囊之间设置有抽气阀。
4.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述自动充电装置还包括通过减压排气管与气囊相连通的减压阀，当气囊内部的空气压力达到预设阈值时，所述减压阀打开泄压，通过控制气囊的进气压力以确保气囊内的压力保持恒定。
5.根据权利要求4所述的自动充电装置，其特征在于，所述自动充电装置还包括与减压阀相连接的控制模块，当气囊内部的空气压力达到预设阈值时，所述控制模块通过无线通讯模式与汽车通讯，且所述控制模块接收到汽车已停止到位后，外部充电桩启动以对汽车进行充电。
6.根据权利要求5所述的自动充电装置，其特征在于，所述控制模块收到来自汽车的充电结束指令后，首先关闭所述进气阀，然后打开抽气阀，并启动空气抽气装置，以减小所述气囊内的空气压力，使气囊收缩至最小厚度。
7.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述自动充电装置还包括位于所述气囊外围的隔离墙，所述隔离墙与所述气囊同方向且同步升降或收缩。
8.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述自动充电装置还包括位于所述气囊下方的运动平台，所述运动平台能带动所述气囊沿至少一个方向运动。
9.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述气囊采用柱状或塔状。
10.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于，所述底盘上设有充电小门，当充电时，所述充电小门可被驱动地打开，以使所述第一受电极板和第二受电极板裸露，当充电结束时，所述充电小门可被驱动地关闭，以将所述第一受电极板和第二受电极板密封。
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