CN115210104A - 电力组件 - Google Patents

Abstract

一种电力组件基座组件，其包括电源和支座组件。支座组件包括可移除地联接到基座组件的头部、定位在头部内并且被配置为当头部联接到基座组件时与电源进行在电气上连通的控制器、以及可移除地联接到头部并且被配置为当插座组件联接到头部时与控制器进行在电气上连通以向船舶或车辆供电的插座组件。

Description

电力组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月31日提交的共同未决的、在先提交的美国临时专利申请No.62/955,579的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

实施例涉及一种电力组件，该电力组件被配置为从电源向船舶或车辆(即，船只或电动车辆)提供电力。

发明内容

在一个实施例中，电力组件基座组件包括电源和支座组件。支座组件包括可移除地联接到基座组件的头部、定位在头部内并且被配置为在头部联接到基座组件时与电源进行在电气上连通的控制器、以及可移除地联接到头部并被配置为当插座组件联接到头部时与控制器进行在电气上连通以向船舶或车辆供电的插座组件。

在另一个实施例中，电力组件基座组件包括电源和支座组件。支座组件包括可移除地联接到基座组件的头部、定位在头部内并且被配置为当头部联接到基座组件时与电源进行在电气上连通的控制器、以及可移除地联接到头部并且被配置为当第一插座组件联接到头部时与控制器进行在电气上连通以向第一装置供电的第一插座组件。第一插座组件可以用第二插座组件替换。第二插座组件可移除地联接到头部并且被配置为当第二插座组件联接到头部时与控制器进行在电气上连通以向第二装置供电。

在另一个实施例中，一种用于组装电力组件的方法包括将支座组件的头部与容纳电源的基座组件在电气与物理上进行联接，以及将插座组件与支座组件的头部在电气与物理上进行联接，该插座组件被配置为从电源向装置供电。

通过考虑具体实施方式和附图，其他方面将变得清晰明了。

附图说明

图1是根据一个实施例的电力组件的第一透视图，该电力组件包括主体组件和支座组件。

图2是图1的电力组件的第二透视图。

图3是图1的电力组件的第一侧视图。

图4是图1的电力组件的第二侧视图。

图5是图1的电力组件的第三侧视图。

图6是图1的电力组件的第四侧视图。

图7是图1的电力组件的仰视图。

图8是图1的电力组件的俯视图。

图9是图1的电力组件的分解图。

图10是图1的支座组件的第一或第二侧视图。

图11是图1的支座组件的第三或第四侧视图。

图12是图1的支座组件的俯视图。

图13是图1的支座组件的分解图。

图14是根据另一个实施例的电力组件的透视图。

图15是图14中电力组件的分配的详细视图。

图16是图14的电力组件的另一个透视图。

图17是图14的电力组件的局部分解透视图。

图18是图14的电力组件的另一个局部分解透视图。

图19是图14的电力组件的另一个局部分解透视图。

图20是图14的电力组件的另一个局部分解透视图。

图21是图14的电力组件的一部分的电气示意图。

具体实施方式

在详细解释任何实施例之前，应当理解，本申请的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的构造的细节和部件的布置。除了下面描述的那些实施例之外，其他实施例能够以各种方式实践或进行。

图1-9示出了根据一个实施例的电力组件10。电力组件10被配置为从电源12a和/或水源12b(例如，码头或陆地)向定位在电力组件10附近的装置(例如，船舶或车辆)传送(例如，提供电力和/或水)。例如，电力组件10可以是海船电力组件10，其被配置为从海岸(例如，码头或陆地)向定位在海岸附近的船舶进行传送(例如，提供电力和/或水)。在另一个示例中，电力组件10可以是电动车辆电力组件10，其被配置为向定位在海岸附近的电动车辆进行传送(例如，提供电力)。电力组件10限定了纵向轴线A(图3、5)，并且该电力组件包括主体或支座组件14，该主体或支座组件沿着纵向轴线A可移除地联接到基座组件18。

如图1-13所示，特别是关于图9-13，基座组件18容纳电源12a和水源12b并且包括支撑构件22，该基座组件具有第一端26和第二端30，第一端可联接(例如，通过紧固件等)到支撑表面(例如，地面或码头)，第二端与第一端26相对定位。在所示实施例中，支撑构件22包括联接在一起的第一部分和第二部分，但是在其他实施例或附加实施例中，支撑构件22可以是一个整体(例如，一体形成的)件。支撑构件22包括第一阀34和第二阀38，第一阀和第二阀中的每一个都可以用于将水从水源12b提供给海岸的船舶。联接机构42定位在支撑构件22内。如图9和13所示，联接机构42包括主体46，该主体具有平行于纵向轴线A延伸穿过其中的中心孔口50、平行于纵向轴线A延伸穿过其中的第一组多个孔口54、以及平行于纵向轴线A延伸穿过其中的第二组多个孔口58。在所示实施例中，第一组多个孔口54包括四个圆形螺纹孔口，这些圆形螺纹孔口定位在主体46的拐角附近，但是在其他实施例或附加实施例中，这些孔口可以具有任何合适的数量、形状或相对于主体的取向。在所示实施例中，第二组多个孔口58包括六个圆形螺纹孔口，这些圆形螺纹孔口定位在主体的其它位置处。第二端30延伸超过联接机构42以形成唇缘62。支撑构件22被硬连线以向基座组件18通过电力。基座组件18可以由钢(例如，不锈钢)、铝、钢和铝的组合或任何其他合适的材料形成。

关于图10-13，基座组件18进一步包括可移除地联接到支撑构件22的覆盖件66。覆盖件66包括多个圆形通孔70。每个通孔70与联接机构中的第一组多个孔口54中的一个相对应。紧固件74(例如，螺钉等)由通孔70和孔口54接收，以在不使用支座组件14时将覆盖件66联接到支撑构件22。因此，覆盖件66密封基座组件18。覆盖件66可以由钢(例如，不锈钢)或任何其他合适的材料形成。

重新参考图1-9，支座组件14包括头部或框架80、多个电力单元84、多个照明装置88、一个或更多个线缆管理装置92、一个或更多个显示屏或指示器96、联接机构100和密封机构104。支座组件14被配置为与基座组件18进行物理和在电气上连通。因此，定位在头部80内的是一根或更多根导线(未示出)，这些导线选择性地耦合到基座组件18中的导线(未示出)，其与电源12a连通。电子控制模块106也定位在头部80内并且包括控制器108，该控制器被配置为当头部支座组件14和基座组件18彼此联接时与电源12a和水源12b连通。控制器108还被配置为与电力单元84、照明装置88和显示屏96连通。头部80支持WiFi，例如，具有网状WiFi能力。支座组件14可以由铝或任何合适的材料形成。此外，像基座组件18一样，支座组件14可以包括能够承受各种因素的光泽或颜色。也就是说，支座组件可以承受至少2000小时而不会发生通常由盐和紫外线光引起的颜色或光泽的变化。

在图1-13的实施例中，头部80包括第一端112、与第一端112相对的第二端116、第一侧部120、与第一侧部120相对的第二侧部124、第三侧部128以及与第三侧部128相对的第四侧部132。侧部120、124、128、132在第一端112和第二端116之间延伸。第一端112被配置为联接到基座组件18的第二端30，这将在下面更详细地讨论。第二端116是闭合的。

如图3、4和9所示，两个电力单元84分别定位在第一侧部120和第二侧部124中的每一个上。如图所示，电力单元84定位在第一侧部和第二侧部120、124中的每一个中的凹部140、144内。电力单元84是模块化的(例如，可互换的或可定制的)并且可以包括任何合适的接口(例如，终端配置)和额定功率(例如，电流、电压和/或瓦特数)。例如，多个模块化电力单元84可以具有容纳30A和125V连接器、50A和125V/250V连接器的连接器，或者具有任何合适的额定功率。此外，一个或更多个电力单元84可以适用于电动车辆充电器。此外，一个或更多个电力单元84可以包括感应式充电器。电力单元84可以包括相同类型的电力单元或不同类型的电力单元。此外，一个或更多个电力单元84还可以包括接地故障断路器(GFCI，图1-9中未示出)。下面将参考图14-21的实施例更详细地讨论电力单元284的示例性配置。图1-9的电力单元84可以以与图14-21的电力单元284相同或相似的方式进行配置。

此外，致动器或按钮148定位在每个电力单元84附近，以在船舶的插头的配合接口与相应的电力单元进行物理和电气联接时致动相应的电力单元84。此外，一个线缆和软管管理机构92定位在第一侧部120和第二侧部124中的每一个上。在所示实施例中，每个线缆和软管管理机构92包括定位在头部80内的壳体162和选择性地定位在壳体162内的保持器166。保持器166可以被偏压(例如，通过弹簧)、伸缩地或以其他方式可平移或可滑动地联接在壳体166内。因此，线缆和软管管理机构92可以具有第一位置和第二位置，在第一位置，保持器162定位在壳体166(并且因此定位在头部80)内，在第二位置，保持器162定位在壳体162之外并且与该壳体间隔开(并且因此定位在头部80之外并且与该头部间隔开)。在第二位置，保持器162可以容纳线缆、绳索或软管(未示出)。

如图5所示，在第三侧部128和第四侧部132中的每一个上定位有一个显示屏96。两个显示屏96都被配置为与控制器108连通。一个显示屏96被配置为向用户显示信息。在所示实施例中，显示屏96被配置为显示码头的位置或名称、多个模块化电力单元的状态、时间和温度。一个显示屏96可以包括所有权或其他标记。在其他实施例或替代实施例中，显示屏96中的任一个可以显示除了本文示出和描述的信息之外的其他信息或附加信息。

如图1-9所示，头部80包括在每个侧部120、124、128、132上的照明装置88以及邻近第一端112的照明装置88。在所示实施例中，照明装置88是发光二极管(多个LED)，但是在其他实施例或附加实施例中，可以使用其他合适的照明装置。照明装置88用于照亮电力组件10、电力组件的特征(例如，电力单元)，并且用于应急照明。

如图9所示，联接机构100为唇缘或凸缘170，其具有多个通孔174(仅示出其中一个)。每个通孔174与基座组件的联接机构42中的孔口54、58相对应。紧固件178(例如，螺钉等)由通孔174和孔口54、58接收，以在使用支座组件14时将头部80联接到基座组件18的支撑构件22。紧固件178可以将孔口54联接到凸缘170中的对应的孔口178、将孔口58联接到凸缘170中的对应的孔口178，或者将孔口54、58都联接到凸缘中的相应孔口。通过固定(例如，通过紧固件等)在头部80中的孔口186上方的可移除面板182，可以接近头部80中的通孔178。

此外，密封装置104(例如，垫圈)密封支座组件14和基座组件18的接口，以防止湿气和碎屑进入电力组件的内部。此外，由橡胶或其他合适的柔性材料形成的缓冲器190(图9)联接到电力组件10。

在操作中，电力组件10可以经由多个电力单元84从海岸向船舶提供电力，并且该电力组件可以经由第一阀34和第二阀38向船舶提供水。用户可以通过WiFi网络和移动装置(未示出)上的应用程序从电力组件10获取信息。例如，船舶所有者可以获得定制的内容，包括但不限于船舶的电力状态和其他警报，而码头所有者可以接收定制的内容，包括但不限于水报告、电力报告、紧急警报和报告、电力状态和警报。在冬季或恶劣天气(例如，飓风或热带风暴)期间，可以将支座组件14从基座组件18移除。具体地说，头部80与支撑构件22断开连接(例如，松开并且移除紧固件)，将导线(未示出)断开联接，并且将头部80抬离支撑构件22。当将支座组件14从基座组件18移除时，覆盖件66被联接到支撑构件22并且密封基座组件18。

图14-16示出了根据另一个实施例的电力组件210。图14-16的电力组件210类似于图1-13的电力组件10，因此相似的结构将用相似的附图标记加上“200”来标识，并且下面将仅讨论不同之处。

特别参考图15，基座组件218的联接机构242包括四个多边形孔口400，这些多边形孔口定位在主体246的拐角附近并且平行于纵向轴线A延伸。在其他实施或附加实施例中，孔口400可具有任何合适的数量、形状或相对于主体246的取向。类似地，支座组件214包括四个轴或立柱404，这些轴或立柱从第一端212起并平行于纵向轴线A延伸。每个立柱404与基座组件218的联接机构242中的孔口400相对应。在所示实施例中，立柱404具有与孔口400相同的多边形横截面并且定位在拐角中。为了将支座组件214联接到基座组件218，立柱404沿着纵向轴线A插入到对应的孔口400中。在立柱404和孔口400之间可以存在卡扣装配接合或过盈装配。

在其他实施例或附加实施例中，用于连接支座组件14、214和基座组件18、218的联接机构可以具有任何合适的配置。例如，联接机构可以是卡扣装配连接、榫槽连接或电磁(例如，RFID)连接以及其他合适的联接机构。

关于图17-21，多个电连接器420a-420d定位在每个凹部340、344中并且分别由第一侧部320和第二侧部324支撑。多个电连接器420a-420d中的每一个被配置为与支座组件218的控制器308连通。在所示实施例中，多个电连接器420a-420d包括第一电连接器420a、第二电连接器420b、第三电连接器420c和第四电连接器420d。在所示实施例中，第一电连接器420a和第二电连接器420b可以包括第一额定功率(例如，30A)，而第二电连接器420c和第三电连接器420d可以包括第二额定功率(例如，50A)。在其他实施例中，电连接器420a-420d中的每一个可以具有其他或不同的额定功率(例如，30A、50A、100A等)。在所示实施例中，多个电连接器420a-420d中的每一个包括相同的接口(仅示出了其中的两个404a、404c)。在其他实施例中，多个电连接器420a-420d可以包括不同的接口。

进一步参考图17-20，在头部280的第一侧部320和第二侧部324上，静态插头板或覆盖件424定位在多个连接器420a-420d附近。也就是说，插头板424与头部280一体形成或以其他方式联接到该头部，使得开关板424形成相应的第一侧部320和第二侧部324中的每一个的一部分。开关板424限定第一对开口428a、428b和第二对开口432a、432b。第一对开口428a、428b各自被配置为可移除地接收电力单元284a、284b(例如，插座或插头组件)。也就是说，第一插座组件284a被接收并且固定在第一对开口的第一开口428a中，而第二插座组件284b被接收并且固定在第一对开口的第二开口428b中。第一插座组件284a和第二插座组件284b中的每一个都包括被配置为接收船舶的匹配接口插头的接口以及与该接口在电气上连通的导线或引线444a、444b。对于每个插座组件284a、284b，引线444a、444b包括在其远端上的电连接器448a、448b，该电连接器具有被配置为与头部280的多个电连接器420a-420d中的一个电连接器配合的接口。引线444a、444b允许具有用于成为电力组件210的一部分的不同接口和不同额定功率的插座组件284a、284b的不同组合的灵活性。

第二对开口432a、432b接收并且固定微动开关或致动器348a、348b。具体地说，第一致动器348a被接收并且固定在第二对开口的第一开口432a中，而第二致动器348b被接收并且固定在第二对开口的第二开口432b中。第一致动器348a与第一插座284a相关联，而第二致动器348b与第二插座284b相关联。第一致动器348a和第二致动器348b被配置为接通或切断相应的第一插座284a和第二插座284b的供电。致动器348a、348b还可以确保，如果在交换可移除插座组件284a、284b之前没有关闭对支座的服务，则将断开对插座组件284a、284b的供电。虽然未示出，但是密封装置(例如，垫圈)可以相对于开关板424中的相应的开口428a、428b、432a、432b密封第一组件284a和第二插座组件284b以及第一致动器348a和第二致动器348b的接口，以防止湿气和碎屑进入开关板424和多个电连接器420a-420d之间的空间。此外，如图所示，可移除的帽460a、460b可以用于在不使用时覆盖插座组件284a、284b的接口。

每个侧部320、324上的第一插座组件284和第二插座组件284b可以具有相同的额定功率(例如，第一插座组件284和第二插座组件284b可以具有30A或50A的额定功率)，或者第一插座组件284和第二插座组件284b可以具有不同的额定功率(例如，第一插座组件284a可以具有30A的额定功率，而第二插座组件284b可以具有50A的额定功率，反之亦可)。第一插座组件284a和第二插座组件284b可以经由引线444a、444b的电连接器448a、448b联接到头部280的多个连接器420a-420d中的一个或更多个。例如，如果第一插座组件284a和第二插座组件284b都具有30A额定功率，则第一插座组件284a的电连接器448a可以联接到头部280的第一电连接器420a和第二电连接器420b中的一个，而第二插座组件284b的电连接器448b可以联接到头部280的第一电连接器420a和第二电连接器420b中的另一个。在另一个示例中，如果第一插座组件284和第二插座组件284b都具有50A额定功率，则第一插座组件284a的电连接器448a可以联接到头部280的第三电连接器420c和第四电连接器420d中的一个，而第二插座组件284b的电连接器448b可以联接到头部280的第三电连接器420c和第四电连接器420d中的另一个。在又一个示例中，如果第一插座组件284具有30A额定功率并且第二插座组件284b具有50A额定功率，则第一插座组件284a的电连接器448a可以联接到头部280的第一电连接器420a或第二电连接器420b，而第二插座组件284b的电连接器448b可以联接到头部20的第三电连接器420c或第四电连接器420d。

关于图21，机动断路器470a、470b与头部280的关联电连接器420a-420d和插座组件284a、284b中的每一个进行在电气上连通。此外，低压电路与支座组件18的控制器108和机动断路器470a、470b中的每一个进行连通。机动断路器470a、470b允许用户在不同的插座组件284a、284b之间进行切换。低压电路控制相应的断路器470a、470b，以防止由于过载或短路所产生的过量电流损坏插座组件284a、284b并由此损坏船舶。此外，接地故障断路器(GFCI)480、484也可以与第一插座组件284a和第二插座组件284b中的每一个进行在电气上连通。

虽然参考某些优选实施例详细地描述了某些方面，但是在所描述的一个或更多个独立方面的范围和精神内存在变化和修改。

Claims (20)

1.一种电力组件，包括：

基座组件，该基座组件包含电源；以及

支座组件，该支座组件包括

头部，其能够可移除地联接到所述基座组件，

控制器，其定位在所述头部内并且被配置为当所述头部联接到所述基座组件时与所述电源在电气上连通，以及

插座组件，其能够可移除地联接到所述头部并且被配置为当所述插座组件联接到所述头部时与所述控制器在电气上连通以向船舶或车辆供电。

2.根据权利要求1所述的电力组件，其中，所述头部通过紧固件被可移除地联接到所述基座组件。

3.根据权利要求1所述的电力组件，其中，所述头部包括至少一个轴，并且所述基座组件包括至少一个孔口，所述至少一个轴能够被接收在所述至少一个孔口中。

4.根据权利要求1所述的电力组件，其中，所述头部进一步包括并支撑照明装置和显示屏，所述照明装置和所述显示屏被配置为与所述控制器在电气上连通。

5.根据权利要求1所述的电力组件，进一步包括覆盖件，所述覆盖件能够可移除地联接到所述基座组件，以在将所述支座组件的头部从所述基座组件移除时覆盖所述基座组件。

6.根据权利要求1所述的电力组件，其中，所述头部进一步包括并支撑线缆管理装置。

7.根据权利要求1所述的电力组件，其中，所述头部进一步包括具有第一额定功率的第一电连接器和具有第二额定功率的第二电连接器，所述第一电连接器和所述第二电连接器中的每一个都被配置为与所述控制器在电气上连通。

8.根据权利要求5所述的电力组件，其中，所述插座组件包括接口和引线，所述接口用于接收所述船舶或车辆的插头的配合接口，所述引线与所述接口在电气上连通并且具有电连接器，所述电连接器被配置为与所述头部的第一电连接器和第二电连接器中的一个在物理和电气上进行联接，其中，所述插座组件具有与所述头部的第一电连接器或第二电连接器中的一个相同的额定功率。

9.一种电力组件，包括：

基座组件，该基座组件包括电源；以及

支座组件，该支座组件包括

头部，其能够可移除地联接到所述基座组件，

控制器，其定位在所述头部内并且被配置为当所述头部联接到所述基座组件时与所述电源在电气上连通，以及

第一插座组件，其能够可移除地联接到所述头部并且被配置为当所述第一插座组件联接到所述头部时与所述控制器在电气上连通以向第一装置供电，

其中，所述第一插座组件能够用第二插座组件替换，所述第二插座组件能够可移除地联接到所述头部并且被配置为当所述第二插座组件联接到所述头部时与所述控制器在电气上连通以向第二装置供电。

10.根据权利要求9所述的电力组件，其中，所述第一插座组件具有第一额定功率，而所述第二插座组件具有不同的第二额定功率。

11.根据权利要求9所述的电力组件，其中，所述头部被紧固件可移除地联接到所述基座组件。

12.根据权利要求9所述的电力组件，其中，所述头部包括至少一个轴，并且所述基座组件包括至少一个孔口，所述至少一个轴能够被接收在所述至少一个孔口中。

13.根据权利要求9所述的电力组件，其中，所述头部进一步包括并且支撑照明装置、显示屏和线缆管理装置，所述照明装置和所述显示屏被配置为与所述控制器处于电气连通。

14.根据权利要求9所述的电力组件，其中，所述头部进一步包括具有第一额定功率的第一电连接器和具有第二额定功率的第二电连接器，所述第一电连接器和所述第二电连接器中的每一个与所述控制器在电气上连通。

15.根据权利要求14所述的电力组件，其中，所述插座组件包括：接口，该接口用于接收所述第一装置的插头的第一配合接口；和第一引线，所述第一引线与所述第一接口在电气上连通并且具有第一电连接器，所述第一电连接器被配置为与所述头部的第一电连接器和第二电连接器中的一个在物理和电气上进行联接，其中，所述第一插座组件具有与所述头部的第一电连接器或第二电连接器中的一个相同的额定功率。

16.根据权利要求15所述的电力组件，其中，所述第二插座组件包括：接口，该接口用于接收所述第二装置的插头的第二配合接口；和第二引线，所述第二引线与所述第二接口在电气上连通并且具有第二电连接器，所述第二电连接器被配置为与所述头部的第一电连接器和第二电连接器中的另一个在物理和电气上进行联接，其中，所述第二插座组件具有与所述头部的第一电连接器或第二电连接器中的另一个相同的额定功率。

17.根据图16所述的电力组件，其中，所述支座组件进一步包括第三插座组件，所述第三插座组件能够可移除地联接到所述头部，并且被配置为在所述第三插座组件联接到所述头部时与所述控制器在电气上连通以向第三装置供电，并且其中，所述第三插座组件包括接口和第三引线，该接口用于接收所述第三装置的插头的第三配合接口，所述第三引线与所述第三接口在电气上连通并且具有第三电连接器，所述第三电连接器被配置为与由所述头部支撑的第三电连接器在物理和电气上进行联接，其中，所述头部的第三电连接器具有第三额定功率，并且所述第三插座组件具有与所述头部的第三电连接器相同的额定功率。

18.一种用于组装电力组件的方法，所述方法包括：

将支座组件的头部在电气和物理上联接至容纳电源的基座组件；以及

将插座组件在电气和物理上联接至所述支座组件的头部，所述插座组件被配置为从所述电源向装置供电。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述插座组件是第一插座组件，并且所述方法进一步包括将第二插座组件在电气和物理上联接至所述支座组件的头部，所述第二插座组件被配置为从所述电源向另一个装置供电。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括使所述第一插座组件与所述支座组件的头部在电气和物理上解除联接，以及将第三插座组件在电气和物理上联接至所述支座组件的头部，其中，所述第三插座组件被配置为从所述电源向第三装置供电，并且其中，所述第三插座组件具有与所述第一插座组件不同的额定功率。

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