CN117325680A - 一种车辆受电装置、充电连接装置和车辆充电系统 - Google Patents

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CN117325680A CN202211636129.2A CN202211636129A CN117325680A CN 117325680 A CN117325680 A CN 117325680A CN 202211636129 A CN202211636129 A CN 202211636129A CN 117325680 A CN117325680 A CN 117325680A
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穆晓鹏
徐威
黄飞
夏修龙
宋业北
张祖欣
崔玉柱
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Abstract

本发明公开了一种车辆受电装置、充电连接装置和车辆充电系统,其中车辆受电装置包括安装在车辆底部的受电座和中间电极,受电座包括受电电极,中间电极位于受电电极远离车辆的一侧,中间电极与受电电极可相对移动设置,中间电极用于在车辆需充电时连接受电电极与充电装置的充电电极,且车辆无需充电时,中间电极与受电电极之间具有一空间间隙。受电座未连接时,充电电极与中间电极处于分离状态,中间电极与受电电极之间具有一空间间隙,可以避免因涉水等原因导致的线路短路,从而保护了车辆受电端的安全使用。

Description

一种车辆受电装置、充电连接装置和车辆充电系统
技术领域
本发明涉及电动车辆充电技术领域,更具体地说,涉及一种车辆受电装置。此外,本发明还涉及一种包括上述车辆受电装置的充电连接装置、车辆充电系统。
背景技术
随着汽车保有量的增加,为解决因停车位不足而导致的停车困难的问题,现有技术提供了一种包括车辆搬送装置和多层停车层的立体车库,其中,车辆搬送装置包括搬送机构和升降机构,搬送机构用于承载及搬运车辆搬送装置,升降机构用于将车辆搬送装置运送至不同的停车层,并会在相应的位置设立电动车辆的充电装置,因而,方便操作的充电装置成为停车设施必要的装备之一。
目前,电动车辆的受电座的正极和负极通常是分别通过一个接触器与电池连接,当需要充电时控制接触器闭合,充电座的电极与受电座的电极接触以对车辆进行充电,但是由于现有的接触器存在粘连的风险,当车辆涉水时,若受电座的正负极导通会使得车辆内部的线路短路而引起故障,因此,为了满足车辆底部充电产品的整体绝缘防水性能,目前车辆底部受电座电极铜排绝缘防护通常采用电机驱动打开或关闭的防护盖装置以防止电极铜排涉水短路,然而如此导致产品结构复杂,成本较高,同时无法真正实现充电设备与车辆解耦。
综上所述,如何提供一种结构简单且安全性高的充电结构,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种车辆受电装置,该车辆受电装置的安全性能高且结构简单。
本发明的另一目的是提供一种包括上述车辆受电装置的充电连接装置、车辆充电系统。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种车辆受电装置,包括安装在车辆底部的受电座和中间电极,所述受电座包括受电电极,所述中间电极位于所述受电电极远离所述车辆的一侧,所述中间电极与所述受电电极之间可相对移动设置,所述中间电极用于在所述车辆需充电时连接所述受电电极与充电装置的充电电极,且所述车辆无需充电时,所述中间电极与所述受电电极之间具有一空间间隙。
优选地,所述受电电极固定于所述受电座的第一部分,所述中间电极固定连接于所述受电座的第二部分,且所述受电座的第二部分相对于所述受电座的第一部分可移动设置,以使所述中间电极能够相对于所述受电电极移动;
或者,所述受电电极固定于所述受电座,所述中间电极活动连接于所述受电座,以使所述中间电极可相对于所述受电电极移动;
或者,所述受电电极固定于所述受电座,所述中间电极为弹性结构,所述中间电极的一部分固定于所述受电座,所述中间电极的另一部分相对于所述受电电极可移动设置;
或者,所述中间电极固定于所述受电座,所述受电电极与所述受电座活动连接且能够相对于所述中间电极移动。
优选地,所述受电座包括罩设于所述受电电极和所述中间电极外部的防护罩,所述中间电极的底端与所述防护罩的底端连接,所述防护罩用于密封所述空间间隙;
所述防护罩的底端可相对于防护罩的顶端运动,或者,所述受电电极可相对于所述防护罩的底端运动,以使得中间电极能够靠近或远离所述受电电极。
优选地,所述防护罩包括可伸缩的柔性套,所述中间电极的底端露出于所述柔性套的底部;
所述车辆由非充电状态切换至充电状态时,所述中间电极被所述充电电极推动并贴合所述受电电极;
所述车辆由充电状态切换至非充电状态时,所述中间电极和所述防护罩的底端远离所述受电电极。
优选地,所述防护罩包括:
受电座外壳,具有下端口,所述受电电极设于所述受电座外壳的内部;
受电座防护盖,可移动的设于所述受电座外壳,且至少可移动至第一位置和第二位置;所述中间电极的活动端设于所述受电座防护盖,所述中间电极的固定端设于所述受电座外壳;
所述受电座防护盖位于所述第一位置时,所述受电座防护盖封闭所述下端口,且所述中间电极的活动端与所述受电电极分离;
所述受电座防护盖位于所述第二位置时,所述中间电极的活动端与所述受电电极接触,所述中间电极的固定端露出,以接触充电装置的所述充电电极。
优选地,所述防护罩还包括防水伸缩罩,用于将所述受电电极、所述中间电极的活动端所在空间与外部隔离。
优选地,所述中间电极包括间隔设置的第一臂和第二臂,以及连接于所述第一臂的顶端和所述第二臂的顶端之间的连接臂,所述中间电极的固定端设置于所述第一臂,所述中间电极的活动端设置于第二臂。
优选地,所述受电座防护盖的中部设有内部凸起;
所述受电座防护盖的内底壁设有环形防水凸起,所述环形防水凸起与所述内部凸起之间设置有第一连接部,所述受电座外壳的内顶壁设有第二连接部,所述防水伸缩罩的上下两端分别对应连接所述第一连接部和所述第二连接部。
优选地,所述第一连接部为环形结构,且所述环形防水凸起的顶部高于所述防水伸缩罩与所述第一连接部的连接位置。
优选地,还包括复位件,其设于所述受电座外壳与所述受电座防护盖之间,用于使所述受电座防护盖复位至所述受电座外壳的所述下端口处,以使所述中间电极的活动端与所述受电电极之间保持所述空间间隙。
优选地,所述复位件包括弹性件,所述弹性件的两端分别连接所述受电座外壳与所述受电座防护盖,用于带动所述中间电极远离所述受电电极;
和/或,所述复位件包括至少两个磁性件,至少两个所述磁性件分别对应连接所述受电座外壳与所述受电座防护盖,用于带动所述中间电极的活动端远离所述受电电极。
优选地,所述受电座设有与所述受电电极相对固定的第一磁性件,用于与充电装置的第二磁性件吸附,以使所述充电装置贴合所述受电座表面的所述中间电极时,带动所述受电电极移动并贴合所述中间电极;
所述受电电极和所述中间电极之间设有弹性复位件,所述弹性复位件用于使所述受电电极与所述中间电极分离。
优选地,所述防护罩包括壳体和与其扣合的受电座封盖;所述中间电极的顶端、所述受电电极均设于所述壳体内。
优选地,还包括可移动设于所述壳体内的浮动座;
所述第一磁性件和至少两个所述受电电极设于所述浮动座,且所述弹性复位件连接在所述浮动座和所述壳体之间;
当所述充电电极靠近所述中间电极时,所述浮动座在所述第一磁性件和所述第二磁性件的吸附作用下向靠近所述中间电极方向移动,以使所述受电电极和中间电极连接;
当所述充电电极与所述中间电极分离时,所述浮动座在所述弹性复位件的弹性力下向远离所述中间电极方向移动以使所述受电电极和中间电极分离。
一种充电连接装置,包括充电装置和受电装置,所述受电装置为上述任一项所述的车辆受电装置,所述充电装置设有充电电极,用于与所述车辆受电装置的中间电极、受电电极连接以对车辆进行充电。
优选地,所述充电装置还包括:
充电本体,所述充电电极设于所述充电本体;
第二磁性件,设于所述充电本体,用于与所述受电座的第一磁性件作用,以使所述充电装置贴合所述受电座表面的所述中间电极时,带动所述受电电极移动并贴合所述中间电极。
优选地,所述充电电极设于所述充电装置的充电本体上,所述充电装置还包括:
充电防护盖,设置于所述充电电极的顶部;
充电防护罩,环绕包裹于所述充电电极外周,并与所述充电本体活动连接且具有非工作位置和工作位置;所述充电防护罩设置有可使所述充电电极露出的第一开口;所述充电防护罩位于所述非工作位置时,所述充电防护盖与所述充电防护罩连接且所述第一开口被封闭;所述充电防护罩位于所述工作位置时,所述充电防护盖与所述充电防护罩分离,所述充电电极由所述第一开口露出。
优选地,所述充电装置还包括充电座弹性件,所述充电座弹性件的一端连接于所述充电本体,另一端连接于所述充电防护罩,且在所述充电座弹性件的弹性力下,所述充电防护罩始终具有向所述非工作位置移动的趋势。
一种车辆充电系统,包括升降机构以及上述任一项所述的充电连接装置;所述升降机构包括电机和与所述电机输出端传动连接的升降组件,所述充电装置设于所述升降组件的顶部,所述电机用于驱动所述升降组件及所述充电装置升降;
当所述充电装置上升时,所述充电装置的充电电极能够与所述中间电极连接,且所述中间电极能够与所述受电电极连接,
当所述充电装置下降时,所述充电装置的充电电极能够与所述中间电极分离,且所述中间电极能够与所述受电电极分离。
优选地,所述升降机构还包括:底板、顶板、以及调节组件;
所述底板和所述顶板中的一者固定设置,所述升降组件安装于所述底板,所述顶板上设有供所述充电装置伸出的开口;
所述调节组件设置于所述底板与所述顶板之间,并连接所述底板和所述顶板,以使所述底板和所述顶板中的一者相对于另一者可移动;
在垂直于所述底板的竖直投影面上,所述调节组件的投影与所述升降组件的投影至少具有部分重叠。
优选地,所述升降组件还包括:
弹性伸缩件,安装于所述底板,且一端连接所述充电装置;
绕线轮,可转动的设置于所述底板,并由所述电机带动转动;
柔性连接件,一端连接并绕设于所述绕线轮,另一端与所述弹性伸缩件靠近所述充电装置的一端连接。
优选地,所述升降组件包括:
外壳,其底部设有基座;
至少一对啮合连接的刚性链,所述刚性链的顶端连接所述充电装置,所述刚性链的底端位于所述外壳内;
驱动件,设于所述基座,用于驱动所述刚性链运动,以使所述刚性链的顶端带动所述充电装置由所述外壳伸出或缩回至所述外壳内。
优选地,所述受电座设有对接区,所述对接区设有所述受电电极以及第一控制磁极;
所述充电装置设置有用于与所述受电电极电连接的充电电极、与所述第一控制磁极相斥的第二控制磁极;
所述受电座设置有具有磁性的排斥区,所述第二控制磁极与所述排斥区的磁性相同,所述排斥区与所述第一控制磁极非重合设置;
或,所述充电装置设置有具有磁性的排斥区,所述第一控制磁极与所述排斥区的磁性相同;所述排斥区与所述第二控制磁极非重合设置;
所述第一控制磁极与所述第二控制磁极吸合状态下,所述充电电极与所述受电电极连接。
本发明提供了一种车辆受电装置,其中,包括安装在车辆底部的受电座和中间电极,受电座包括受电电极,中间电极位于受电电极的远离车辆的一侧,用于连接充电电极。中间电极与受电电极之间可移动设置,中间电极具有处于受电座外部的部分,用于接触充电装置的充电电极,受电座未连接充电电极时,中间电极与受电电极之间具有一空间间隙;受电座充电时,中间电极与受电电极连接,从而使得受电座内的受电电极与充电电极通过中间电极连接,从而实现电流的导通。
受电座未连接时,充电电极与中间电极处于分离状态,由于没有充电电极的作用,此时,中间电极与受电电极之间具有一空间间隙,当受电座下方存在水时即使充电电极与中间电极之间因涉水等原因而处于电导通状态,因为中间电极与受电电极间隔设置也无法传递给受电电极,也就是说,即使中间电极因防水失效导致线路短路,也不会造成受电电极的短路,从而保护了车辆受电端的安全使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的车辆充电系统和车辆的结构示意图;
图2为本发明所提供的车辆充电系统的充电结构原理图;
图3为本发明所提供的车辆充电系统在车辆涉水状态时的原理示意图;
图4为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例一的未充电状态的示意图;
图5为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例一的充电状态的示意图;
图6为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例二的充电状态的示意图;
图7为本发明所提供的车辆充电系统的的具体实施例二的受电座的示意图;
图8为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例二的充电装置的局部示意图;
图9为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例三的受电座的示意图;
图10为本发明所提供的车辆充电系统的具体实施例三中受电座与充电装置的充电状态示意图;
图11为本发明所提供的的车辆充电系统的具体实施例三中充电装置的充电本体的示意图;
图12为本发明所提供的一实施例中车辆受电装置的受电座的内部示意图;
图13为本发明所提供的一实施例中的充电装置的表面示意图;
图14为本发明所提供的一实施例中的充电装置缩回状态的示意图;
图15为本发明所提供的一实施例中的充电装置伸出状态的示意图;
图16为本发明所提供的充电装置和升降机构的一个具体实施例的内部结构示意图;
图17为本发明所提供的充电装置和升降机构的另一个具体实施例的示意图;
图18为本发明所提供的一实施例中的受电座中上设置对接区的示意图;
图19为本发明所提供的受电座中的对接区的分布方式的实施例一的示意图;
图20为本发明所提供的受电座中的对接区的分布方式的实施例二的示意图。
图1-图20中,附图标记包括:
受电座1、受电电极11、防护罩12、受电座外壳121、第二连接部1211、受电座防护盖122、内部凸起1221、环形防水凸起1222、第一连接部1223、防水伸缩罩123、复位件124;壳体126、受电座封盖127;第一磁性件13、浮动座14、弹性复位件15;对接区16、第一对接区161、第二对接区162、第一控制磁极181、第二控制磁极182、第三控制磁极183;
中间电极2、固定端21、活动端22;
充电装置3、充电电极31、第二磁性件32、充电座弹性件33;充电本体34;充电防护盖35、充电防护罩36;
升降机构4、电机41、升降组件42、弹性伸缩件421、绕线轮422、柔性连接件423;顶板43、顶板盖430、底板44、调节组件45;刚性链46、驱动件461、伸缩防护罩47、十字交叉平台48、外壳491、基座492、导向滑槽493;
车辆内部接触器5、车辆电池6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种车辆受电装置,该车辆受电装置包括受电电极和中间电极,通过将中间电极和受电电极设置为可移动的安装关系,并使得车辆未充电状态下中间电极和受电电极之间能够保留空隙,从而避免了中间电极因防水失效及车辆内部继电器粘连等器件异常而导致的线路短路问题,从而保护了车辆受电端的安全使用,车辆受电装置的使用安全性能高且结构简单。
本发明的另一核心是提供一种包括上述车辆受电装置的充电连接装置、车辆充电系统,由于上述充电连接装置和车辆充电系统中均具有上述车辆受电装置,因此具有结构简单且安全性能高的优点。
请参考图1、图2和图3,车辆受电装置为车辆上设置的用于与外部充电装置3连接的结构,主要包括受电座1和中间电极2,其中受电座1安装在车辆的底部或者前部、后部等其他位置。
受电座11包括受电电极11和中间电极2,受电电极11连接车体内蓄电装置或用电装置。
中间电极2安装在受电座1上,且中间电极2位于受电电极11远离车辆的一侧,即相对于受电电极11而言,中间电极2更加远离车辆主体结构。中间电极2与受电电极11之间为可相对移动设置,包括中间电极2相对于受电座11的主体可以移动,或者受电电极11相对于受电座11的主体可以移动,或者二者均可以移动的情况,可以分别通过不同的控制方式实现。从而,控制中间电极2在车辆需充电时连接受电电极11与充电装置3的充电电极31,并且在车辆无需充电时,中间电极2与受电电极11之间具有一空间间隙。
受电座1的受电电极11通过车辆内部接触器5连接车辆电池6,受电座1中的受电电极11与中间电极2之间具有间隙,能够在非充电阶段避免受电电极11与中间电极2之间连接,避免形成漏电。图2提供的是车辆内部接触器5正常状态的示意图,图3为车辆内部接触器5发生粘连状态的示意图。
可以知道,若发生车辆进水和接触器粘连,车辆电池6因为受电电极11与中间电极2之间具有间隙的原因,并不会发生短路。只有当充电装置3的充电电极31与车辆受电座1的中间电极2接触时,才能够实现电路的导通,因此,本方案提供的充电连接装置及车辆充电系统在车辆无需充电(即充电电极31与中间电极2不接触)时,即使若发生车辆进水和接触器粘连同时发生,也不会形成短路漏电,从而提升了车辆充电的安全性能。
需要说明的是本申请提供的受电座1的中间电极2是指当车辆需要充电时,中间电极2能够连接并导通受电座1的受电电极11和充电装置3的充电电极31,而不是受电电极11和充电电极31二者直接连接及导通,当车辆充电时,本申请中的中间电极2的物理位置可以部分或全部位于受电电极11和充电电极31中间,也可以使中间电极2位于受电电极11和充电电极31的一侧,只要中间电极2能够连接及导通受电电极11和充电电极31即可,本申请不做具体限制。
关于中间电极2和受电电极11二者可相对移动设置的结构形式至少可以包括以下几种方式:
第一种,受电电极11固定于受电座1的第一部分,中间电极2固定连接于受电座1的第二部分,且受电座1的第二部分相对于受电座1的第一部分可移动设置,以使中间电极2能够相对于受电电极11移动。可选地,为了简化控制过程及提高配合的可靠性,中间电极2与受电电极11可以沿充电装置3的运动方向抵接配合。具体地,如图4和图5所示,受电座1的底端相对于受电座1的顶端可移动设置,中间电极2的顶端与受电电极11抵接配合,中间电极2的底端与充电电极2配合。
第二种,受电电极11固定于受电座1,中间电极2活动连接于受电座1,以使中间电极2可相对于受电电极11移动。具体地,中间电极2可以通过压簧、板簧等弹性件与受电座1活动连接,当充电装置3与受电座1接触时,中间电极2能够克服弹性力的作用相对于受电电极11移动并与受电电极11配合。
第三种,受电电极11固定于受电座1,中间电极2为弹性结构或柔性结构,中间电极2的一部分固定于受电座1,中间电极2的另一部分相对于受电电极11可移动设置。可选地,中间电极2可以为弹性金属片、橡胶套、或者由石墨烯导电材料及PET基板等组成的柔性电极等。具体地,如图5至图8所示,中间电极2为异型弹片,中间电极的一端的侧部能够与充电电极的侧部配合,中间电极的另一端的顶部能够与受电电极11配合。
第四种,中间电极2固定于受电座1,受电电极11与受电座1活动连接且能够相对于中间电极2移动。可选地,为了简化控制过程及提高配合的可靠性,受电电极11可以通过弹性件与受电座1活动连接,具体地,如图9至图1 3所示,当充电装置3与受电座1接触时,充电电极31能够与中间电极2的底端配合,且受电电极11能够在磁性吸合力作用下运动至与中间电极2的顶端配合。
进一步地,在本申请提供的一些实施例中,受电座1包括罩设于受电电极11和中间电极2外部的防护罩12。
以上提供的方案中,可选的,针对第一方案,防护罩12的底端可相对于防护罩12的顶端运动,从而使得安装在防护罩12底端的中间电极2能够进行移动以靠近或远离受电电极11,具体可以参考图4至图5;其中防护罩12可以为柔性结构,以实现受电座第一部分和第二部分之间的移动。
或者,针对第二方案,请参考图9和图10,防护罩12可以为固定结构的壳体,或者为柔性结构,中间电极2可以通过弹性件或磁性件等结构安装于防护罩12中,形成可移动的安装状态,从而靠近或远离受电电极11。
或者,针对第三方案,防护罩12为可拆分的壳体,拆分结构之间可以相对活动,中间电极2为弹性或柔性结构一部分结构设置于防护罩12的主体结构上,另一部分设置于防护罩12的拆分结构上。
或者,针对第四方案,与第二方案类似,区别在于将受电电极11调整为相对于防护罩12的移动结构,让中间电极2与防护罩12的主体固定设置。
上述方案中,第一方案、第三方案和第四方案中,受电电极11可相对于防护罩12的底端运动,以使得中间电极2的顶端能够靠近或远离受电电极11,具体可以参考图9至图11。
上述通过设置不同的移动对象,方便实现中间电极2与受电电极11的相对移动,同时也会对应于不同的防护罩12的设置方式。可以知道,无论中间电极2移动或受电电极11移动,二者的主体结构、二者之间的间隙均位于防护罩12中,能够受到防护罩12的防水保护,避免出现漏电问题。
本发明根据中间电极2、受电电极11的不同移动方式,提供出以下不同的实施方式。
具体的,在本发明所提供的具体实施例一中,请参考图4和图5,在本发明所提供的具体实施例一中,受电座1未连接充电装置3时,充电电极31与中间电极2处于分离状态,此时,中间电极2与受电电极31之间具有一空间间隙,当受电座1下方存在水时即使充电电极31与中间电极2之间因涉水等原因而处于电导通状态,因为中间电极2与受电电极11间隔设置也无法传递给受电电极11,也就是说,即使中间电极2因防水失效导致线路短路,也不会造成受电电极1l的短路,从而保护了车辆受电端的安全使用,保证了车辆充电的安全性能。
具体地,受电座1包括罩设于受电电极11和中间电极2外部的防护罩12,防护罩12用于密封空间间隙,中间电极2的底端与防护罩12的底端连接;受电电极11设置于防护罩12内的中部或上部,与位于底部的中间电极2形成一定的空间间隙,使得在使用过程中能够形成不同的使用状态。
防护罩12包括可伸缩的柔性套,中间电极2的底端露出于柔性套的底部;具体地,柔性套的底部或侧部设置有开口,中间电极2的端部位于该开口处,可以插接于该开口,形成固定。
使用时,车辆由非充电状态切换至充电状态时,中间电极2被充电电极31推动并贴合受电电极11;车辆由充电状态切换至非充电状态时,中间电极2和防护罩12的底端远离受电电极11。
本实施例中,为了便于中间电极2与充电电极31连接,中间电极2具有处于受电座1外部的部分,用于接触充电装置的充电电极31,同时中间电极2也具有在受电座1内部的部分,用于可选择地与受电电极11进行接触或分离。受电座1未连接充电装置3时,中间电极2与受电电极11之间具有一空间间隙;受电座1连接充电装置3进行充电时,中间电极2与受电电极11连接,从而使得受电座1内的受电电极11与充电电极31通过中间电极2连接,从而实现电流的导通。
可选的,柔性套具体包括周向的柔性连接部、上部的安装件和底部的安装板,安装件连接于柔性连接部的顶部,安装板连接于柔性连接部的底部,安装板设置有开口,中间电极2的底部伸出于开口。安装后,柔性连接部受到重力作用,处于伸长状态,当充电装置3由下部向上顶起安装板,充电电极31与中间电极2配合,且充电装置3带动安装板上移时,柔性连接部在竖直方向上被压缩,使得中间电极2与受电电极11配合,从而使得充电电极2与受电电极11导通,进而能够对车辆进行充电;当充电装置3下移,充电电极31与中间电极2分离,安装板复位从而带动中间电极2与受电电极11分离,柔性连接部还原伸长状态。
需要说明的是,本实施例中,当充电装置3带动柔性连接部压缩时,中间电极2能够连接并导通受电座1的受电电极11和充电装置3的充电电极31,而不是受电电极11和充电电极31二者直接连接及导通,当车辆充电时,本申请中的中间电极2的物理位置可以部分或全部位于受电电极11和充电电极31中间,也可以使中间电极2位于受电电极11和充电电极31的一侧,只要中间电极2能够连接及导通受电电极11和充电电极31即可,本申请不做具体限制。
本实施例中柔性套为受电座1的主要外部结构,形成中间电极2和受电电极11的安装和防水防护,以及实现可伸缩的安装效果。
可选的,上述柔性套可以为柔性防水材料,柔性防水材料密封的防护等级为IP67以上。具体可以包括尼龙革三防布套、PVC涂层布套、防水帆布套、橡胶、PET或PMMA等,本申请不做具体限制。优选的,柔性套可以为伸缩防护罩,具有方便伸缩的特点,或者柔性套也可以为其他材质或结构。
可选的,在受电座1中设置受电电极11的安装结构,该安装结构固定设置于柔性套的顶部或中部,并与上述安装件固定设置。
可选的,上述结构中可以通过重力实现中间电极2的复位,同时还可以通过在中间电极2上设置磁铁,并在充电装置3或受电电极11上设置与之配合的磁铁,从而控制中间电极的移动或复位,例如,充电装置3上设置与中间电极2的磁铁相吸引的磁吸装置,从而充电装置3的移动可以带动中间电极2上移或下移。
可选的,上述柔性套还可以通过弹性实现复位,例如在柔性套上设置弹性件,弹性件的弹力用于使得柔性套恢复到中间电极2远离受电电极11的位置。或者上述柔性套可以为具有弹性的防护罩。
本实施例所提供的方案中,当车辆未充电时,受电座1中的中间电极2在自身重力的作用下,与受电电极11分开,并设有一定的空间间隙,中间电极2和受电电极11之间采用防水材质的柔性防水罩进行密封,使得该空间间隙的防护等级达到IP67以上,满足平时车辆涉水防护要求。当车辆进行充电时,充电装置3带动充电电极31实现上下升降,将充电电极31顶在中间电极2上,同时,柔性防水罩折叠收缩,充电电极31与中间电极2继续上升达到受电电极11,这时充电电极31、中间电极2和受电电极11实现连接,达到充电目的,当充电完成后,充电装置3下移,带动充电电极31脱离中间电极2,同时中间电极2在自身重力的作用下脱离受电电极11,并形成一定的空间间隙,达到防护绝缘目的。
在本发明所提供的具体实施例二中,请参考图6至图8,防护罩12包括:受电座外壳121和受电座防护盖122。
受电座外壳121为一个具有环形的周部以及下端口的壳体结构,受电座防护盖122可移动的设于受电座外壳121,可以用于封盖上述下端口,且受电座防护盖122可以至少移动至两个位置,包括第一位置和第二位置。
受电电极11设于受电座外壳121的内部,可以为固定设置。中间电极2具有活动端22和固定端21,且中间电极2为具有形变性能的部件,活动端22可以相对于固定端21移动。活动端22设于受电座防护盖122,固定端21设于受电座外壳121。在受电座防护盖122移动时,活动端22相对于固定端21移动。
受电座防护盖122位于第一位置时,受电座防护盖122封闭下端口,且中间电极2的活动端22与受电电极11分离;
受电座防护盖122位于第二位置时,中间电极2的活动端22与受电电极11接触,中间电极2的固定端21露出,以接触充电装置3的充电电极31。
需要说明的是,本实施例同样是利用充电装置3控制位于防护罩12底部的中间电极2进行移动,以便接触或脱离受电电极11及充电电极31。
充电装置3的充电电极31可以部分外露或可控制的外露设置,当充电装置3顶起受电座防护盖122并伸入于受电座外壳121时,充电电极31可以与受电电极11接触并传导。
相比于现有技术的方案,本实施例所提供的方案能够通过充电装置3的移动改变受电座防护盖122的状态,并可以通过将受电电极11、中间电极2的两端的位置进行调整,实现仅有在充电装置3上升到最高位置时才能够同时实现充电电极31与固定端21的连接以及活动端与受电电极11的连接,能够进一步地保证结构的防水安全效果。
可选的,受电座外壳121的底部具有水平设置的底壳,底壳具有上述下端口,从而提升底部防水效果。进一步地,在底壳的下端口周向设置密封件,提升与受电座防护盖122连接状态下的密封效果。
在上述实施例的基础之上,请参考图7,防护罩12还包括防水伸缩罩123,用于将受电电极11、中间电极2的活动端22所在空间与外部隔离。防水伸缩罩123周向包围于受电电极11、中间电极2的活动端22的外周部。可选的,防水伸缩罩123可以为风琴伸缩罩。
需要说明的是,中间电极2的固定端21可以位于防水伸缩罩123的外部,以便于充电电极31的接触。因而,固定端21与活动端22的过渡连接位置优选设置在防护罩12的上部,并优选通过防水结构包裹,避免接触可能进入到防护罩12底部的水而导致短路的现象发生。
需要说明的是本申请提供的受电座1的中间电极2是指当车辆需要充电时,中间电极2能够连接并导通受电座1的受电电极11和充电装置3的充电电极31,而不是受电电极11和充电电极31二者直接连接及导通,当车辆充电时,本申请中的中间电极2的物理位置可以部分或全部位于受电电极11和充电电极31中间,也可以使中间电极2至少部分位于受电电极11和充电电极31的一侧,只要中间电极2能够连接及导通受电电极11和充电电极31即可,本申请不做具体限制。
在一个具体的实施例中,请参考图6和图7中间电极2包括间隔设置的第一臂和第二臂,以及连接于第一臂的顶端和第二臂的顶端之间的连接臂,中间电极2的固定端21设置于第一臂,中间电极2的活动端22设置于第二臂。
需要说明的是,第一臂和第二臂可以为柔性或弹性结构,在被压缩或拉伸时可以产生形变。连接臂将二者连接,其位置可以固定,并可选的具有柔性或弹性,连接臂可以为上述过渡连接位置,用防水结构包裹。
具体地,请参考图7,受电座防护盖122的中部设有内部凸起1221,图7为剖视视角,因此只能看到两侧的结构。受电座防护盖122的边缘设有沿周向延伸的环形防水凸起1222,即在受电座防护盖122的内底壁设有环形防水凸起1222,环形防水凸起1222与内部凸起1221之间设置有第一连接部1223,受电座外壳121的内顶壁设有第二连接部1211,第二连接部1211位于受电电极11的径向外部。第二连接部1211位于上述连接臂的位置,内部凸起1221设置中间电极2活动端22。防水伸缩罩123的上下两端分别对应连接第一连接部1223和第二连接部1211,使得防水伸缩罩123形成环形的结构,其上端连接第二连接部1211,下端连接第一连接部1223,从而将中间电极2和受电电极11包裹在防水伸缩罩123中部,达到进一步的防水作用。
可选的,防水伸缩罩123为风琴式防水罩,两端部周向与对应结构密封,且两端部能够相对压缩和拉伸。
可选的,上述中间电极2为几字形弯曲结构,或者中间电极2为倒U型的折弯电极,包括间隔设置的第一臂和第二臂,以及连接在第一臂的顶端和第二臂的顶端之间的连接部,中间电极2的活动端22设置于第二臂且与受电座防护盖122的内部凸起1221抵接或固定连接具有卡接于受电座外壳121的下端口,中间电极2的固定端21设置于第一臂,且抵接或固定于受电座外壳121的内侧壁受电座防护盖122的内部凸起1221,中间电极2的中部连接臂抵接于受电座外壳121的内顶壁部。
本实施例中,中间电极2的第一臂位于防水伸缩罩123的外部,方便实现与充电电极31的连接,第二臂位于防水伸缩罩123的内部,保证防水效果。
在一个具体的实施例中,第一连接部1223为环形结构,且环形防水凸起1222的顶部高于防水伸缩罩123与第一连接部1223的连接位置。
请参考图7,其中,环形防水凸起1222为受电座防护盖122的边缘结构,起到以硬质结构防水的效果,其高度高于第一连接部1223,从而可以为第一连接部1223与防水伸缩罩123的连接位置实现防水作用。
可选的,第二连接部1211的高度以配合受电电极11的位置为主要设计要求。
在上述任意一个实施例的基础之上,车辆受电装置还包括复位件124,其设于受电座外壳121与受电座防护盖122之间,用于使受电座防护盖122复位至受电座外壳121的下端口处,以使中间电极2的活动端22与受电电极11之间保持空间间隙。
复位件124的类型较多,可以通过弹性力、磁力以及其他方式实现复位。在一个具体的实施例中,复位件124包括弹性件,弹性件的两端分别连接受电座外壳121与受电座防护盖122,用于带动中间电极2远离受电电极11;和/或,复位件124包括至少两个磁性件,至少两个磁性件分别对应连接受电座外壳121与受电座防护盖122,用于带动中间电极2的活动端22远离受电电极11。
上述弹性件和磁性件可以单独使用,也可以配合使用,产生叠加的控制效果,保证复位的稳定性。
本实施例中利用复位件124实现受电座防护盖122的有效、准确复位,能够进一步的保证在未充电状态下,防护罩12内部不易进入水分,避免电路的短路。
在本发明所提供的具体实施例三中,请参考图9至图13,提供了一种利用磁性件实现的充电控制。受电座1包括防护罩12、设于防护罩12内的受电电极11、第一磁性件13和弹性复位件15。
具体他,第一磁性件13与受电电极11相对固定,第一磁性件13用于与充电装置3的第二磁性件32吸附,以使充电装置3贴合受电座1表面的中间电极2时,带动受电电极11移动并贴合中间电极2。
弹性复位件15设于受电电极11和中间电极2之间,可以与二者为相抵或相连接状态,弹性复位件15用于使受电电极11与中间电极2分离。
需要说明的是,弹性复位件15作用于受电电极11上的弹性力小于充电装置3贴合受电座1表面的中间电极2时第一磁性件13与第二磁性件32之间的引力。
当将充电装置3靠近并贴合于中间电极2时,第一磁性件13与第二磁性件32相吸引,带动受电电极11下移并与中间电极2贴合以导通,从而实现受电电极11与充电电极31的导通。
当将充电装置3远离并贴合于中间电极2时,第一磁性件13与第二磁性件32由于距离增大,磁吸力失去对受电电极11的控制,受电电极11在弹性复位件15的弹性力作用下,远离中间电极以断开导通状态。
需要说明的是,本实施例中,防护罩12可以为硬质防护罩,或者其他不具有大范围形变的防护罩,从而并不是利用防护罩12的形变实现电极的移动,而是直接通过电极的移动,实现电路的通断。中间电极2至少具有部分端部位于防护罩12的底部开口处,从而能够实现部分露出于底部开口,以与充电电极31连接。
在上述实施例的基础之上,防护罩12包括壳体126和与其扣合的受电座封盖127,请参考图9;中间电极2的顶端、受电电极11均设于壳体126内,仅有底端结构可以部分露出于壳体126的底部。
受电电极11可移动的设于防护罩12的槽体内,而当具有两个或以上的受电电极11时,可以通过连接结构将几者连接,形成一个整体。可选的,请参考图9,防护罩12中还包括可移动设于壳体126内的浮动座14;第一磁性件13和至少两个受电电极11设于浮动座14,且弹性复位件15连接在浮动座14和壳体126之间。
请参考图10,当充电电极31靠近中间电极2时,浮动座14在第一磁性件13和第二磁性件32的吸附作用下向靠近中间电极2方向移动,以使受电电极11和中间电极2连接。
请参考图9,当充电电极31与中间电极2分离时,第一磁性件13和第二磁性件32的吸附作用力逐渐减小,失去对浮动座14的控制,浮动座14在弹性复位件15的弹性力下向远离中间电极2方向移动以使受电电极11和中间电极2分离。可选的,在防护罩12内设置有用于导向的滑动槽,方便浮动座14的上下滑动,通过导向作用,增加浮动座的移动顺滑性,保证在充电状态和未充电状态之间转化时的平稳性。
本实施例中通过将若干个受电电极11均设置在浮动座14上,能够形成受电电极11的整体控制,并保证整体控制的稳定性、顺滑性,增加控制效果的体验感。
本发明所提供的的车辆受电装置主要包括受电座1、受电电极1l、防护罩12等结构。其中,受电座1可以直接安装于车体结构,防护罩12可以进行伸缩,或者受电电极11可以移动,从而改变受电电极11与中间电极2的连接、断开状态。防护罩12可以在工作状态下保护中间电极2(活动端22)和受电电极11的安全性,避免因为外部水的进入导致的短路。
用于与上述车辆受电装置配合使用的充电装置3可以为车辆充电桩、充电设备上的可移动结构,充电装置3可以从底部或者从侧部对车辆进行充电。上述实施例中所以采用底部充电的形式介绍,底部充电利于减少立体车库的空间占用。
下面实施例中具体介绍充电连接装置的方案。
充电连接装置包括充电装置3和受电装置,受电装置为上述任意一个实施例中所提供的车辆受电装置,充电装置3设有充电电极31,用于与车辆受电装置的中间电极2连接,从而间接连接受电电极11以实现导通充电。
充电装置3可以与受电座插接或者抵接等实现充电状态。
请参考图4,该充电装置3即为固定结构,可以通过抵接于受电座1实现充电状态,充电装置3具有充电电极31,充电装置3连接升降机构4,升降机构4包括电机41和升降组件42,升降组件42连接充电装置3,电机41作用于升降组件42,以带动充电装置3升降。
请参考图6和图8,为配合图7所示的受电座1,该充电装置3需要插入于受电座1以实现连接,具体请参考图8,充电装置3设置有充电电极31和充电防护罩36,充电防护罩36可以相对于充电装置3的主体移动,以覆盖或露出充电电极31。
针对上述具体实施例三的方案中的受电座1与充电装置3而言,上述充电装置3还应需要包括:充电本体34和第二磁性件32。
请参考图10至图13,充电本体34为充电装置3的主体结构,充电电极31设于充电本体34,第二磁性件32也设于充电本体34,第二磁性件32用于与受电座1的第一磁性件13作用,以使充电装置3贴合受电座1表面的中间电极2时,带动受电电极11移动并贴合中间电极2。
可选的,为避免电极连接时出现硬插损坏,充电电极31可移动、可伸缩的设于充电本体34。
在一个具体的实施例中,充电电极31设于充电装置3的充电本体34上,其中,充电装置3还包括:充电防护盖35和充电防护罩36。
充电防护盖35设置于充电电极31的顶部。充电防护罩36环绕包裹于充电电极31外周,充电防护罩36设置有可使充电电极31露出的第一开口。
充电防护罩36与充电本体34活动连接且具有非工作位置和工作位置。
充电防护罩36位于非工作位置时,充电防护盖35与充电防护罩36连接且第一开口被封闭;充电防护罩36位于工作位置时,充电防护盖35与充电防护罩36分离,充电电极31由第一开口露出。
上述充电防护罩36可以为通过挤压力和弹性力实现非工作位置与工作位置切换的结构。请参考图6和图8,充电装置3还包括充电座弹性件33,充电座弹性件33的一端连接于充电本体34,另一端连接于充电防护罩36,且在充电座弹性件33的弹性力下,充电防护罩36始终具有向非工作位置移动的趋势。
请参考图8,充电座弹性件33的一端抵接或连接充电本体34,另一端抵接或连接充电防护罩36。充电座弹性件33自然伸长状态下,充电防护罩36位于充电电极31的外周部,单独或者与充电防护盖35配合形成对充电电极31的保护,避免其接触水或灰尘。
请参考图6,当充电装置3向受电座1移动并插入受电座1底部开口时,充电防护罩36与受电座外壳121抵接,从而充电座弹性件33被压缩,以露出充电电极31,以便接触中间电极2的固定端实现导通。
下面实施例中具体介绍本申请的第三主题:车辆充电系统。
车辆充电系统包括升降机构和充电连接装置,其中,充电连接装置为上述任意一个实施例中所提供的充电连接装置。
请参考图4和图5,升降机构4包括电机41和与电机41输出端传动连接的升降组件42,充电装置3设于升降组件42的顶部,电机41用于驱动升降组件42及充电装置3升降;
当充电装置3上升时,充电装置3的充电电极31能够与中间电极2连接,且中间电极2能够与受电电极11连接。
当充电装置3下降时,充电装置3的充电电极31能够与中间电极2分离,且中间电极2能够与受电电极11分离。
具体地,当升降组件42带动充电装置3伸出与受电座1连接时,升降组件42推动中间电极2与受电电极11连接。当升降组件42带动充电电极31退回时,受电电极11与中间电极2之间的弹簧的弹性力将中间电极2与受电电极11分开,从而起到绝缘作用。
本实施例中通过升降组件42带动充电装置3实现升降,能够实现充电装置3移动的自动化,同时避免人为操作可能带来的安全问题。
在一个具体的实施例中,升降机构4包括底板44、顶板43以及调节组件45。
请参考图16,底板44和顶板43中的一者固定设置,升降组件42安装于底板44,顶板43上设有供充电装置3伸出的开口;
调节组件45设置于底板44与顶板43之间,并连接底板44和顶板43,以使底板44和顶板43中的一者相对于另一者可移动;具体地,调节组件45可以为万向节结构,从而使得底板44和顶板43相对活动。
在垂直于底板44的竖直投影面上,调节组件45的投影与升降组件42的投影至少具有部分重叠。
可选的,在顶板43的开口处设置有可开闭的顶板盖430。
在使用本方案提供的车辆充电系统的过程中,当需要对受电座1进行充电时,可手动或自动打开顶板盖430,并控制电机41工作,带动升降组件42动作,使充电装置3向上由开口伸出至合适高度,同时向底板44和顶板43中非固定设置的一者施加作用力,以使底板44和顶板43中的一者相对于另一者移动,以带动升降组件42移动,从而实现调节升降组件42的位姿,直至充电装置3顺利与受电座1配合。当需要解除充电装置3与受电座1之间的电连接时,控制升降组件42动作,以带动充电装置3向下缩回至初始高度,同时向底板44和顶板43中的非固定设置的一者施加作用力,以使底板44和顶板43中的一者相对于另一者移动,以带动升降组件42复位至初始状态,解除充电装置3与受电座1的配合。
相比于现有的方案而言,本方案可以实现对充电装置3的位姿的调节,以使充电装置3与受电座1顺利电连接。调节组件与伸缩组件在伸缩组件的伸缩方向至少部分重叠,可有效减小调节组件和伸缩组件在高度方向空间的占用,使充电位姿调节装置的结构更加紧凑,布局更加合理。
在上述实施例的基础之上,升降组件42包括:弹性伸缩件421、绕线轮422和柔性连接件423。
请再次参考图16,其中,弹性伸缩件421的一端安装于底板44,且一端连接充电装置3。
绕线轮422可转动的设置于底板44,并由电机41带动转动;
柔性连接件423的一端连接并绕设于绕线轮422,另一端与弹性伸缩件421靠近充电装置3的一端连接。
具体地,绕线轮423能够在电机41的驱动下转动;电机41带动绕线轮423转动时,绕线轮423能够对部分柔性连接件423进行回收或发放,以使充电头47靠近或远离开口。
上述电机41还可以是旋转气缸、电缸等结构,具体根据实际情况确定。绕线轮423可转动地设置于底板44,具体的,可以通过安装件将绕线轮423可转动地安装于底板44。
在具体使用的过程中,当充电结束后,电机41驱动绕线轮423转动,使柔性连接件423绕设于绕线轮423,柔性连接件423带动弹性件423中的一端向靠近底板44的方向移动,使充电装置3与受电座1分离,直至弹性伸缩件421完全位于顶板43与底板44之间的空间内;当需要对受电座1进行充电时,电机41驱动绕线轮423反向转动,使柔性连接件423由绕线轮45放出,在弹性伸缩件421的弹性力的作用下,弹性伸缩件421带动充电装置由顶板43的开口伸出,直至充电装置3与受电座1连接。
本具体实施例中通过柔性连接件423连接弹性伸缩件421,柔性连接件423所占空间小,方便收纳,质量轻,有利于实现充电位姿调节装置的小型化和轻量化。另外,在充电装置3与受电座1之间具有较小偏差的情况下,可通过调整弹性伸缩件421对充电装置3的位姿进行调整,提高充电装置3与受电座1匹配的容错性。
在另一个具体的实施例中,请参考图17,上述升降组件42为刚性结构,具体包括:外壳491、至少一对啮合连接的刚性链46和驱动件461。
外壳491的底部设有基座492;
刚性链46的顶端连接充电装置3,刚性链46的底端位于外壳491内;
驱动件461设于基座492,用于驱动刚性链46运动,以使刚性链46的顶端带动充电装置3由外壳491伸出或缩回至外壳491内。
本实施例中,通过设置一对啮合连接的刚性链46,利于提高刚性链46运动时的平稳性,从而利于提高伸缩组件4及充电位姿调节装置运行时的平稳性。
可选的,上述外壳491上述设置有十字交叉平台48,可以用于调节外壳的位置。
本实施例中,驱动件461可以是链轮结构,在具体使用的过程中,通过电机等动力结构带动链轮转动,链轮逆时针转动时,驱动刚性链46向上移动,从而带动充电装置3由顶板43的开口伸出,当链轮顺时针转动时,驱动刚性链46的直线段向下移动,从而带动充电装置3缩回至顶板43与底板44之间的空间内。
为了避免杂质等进入升降组件42内,可以在升降组件42的外部罩设伸缩防护罩,伸缩防护罩可以是可折叠的伸缩防护罩47,或者是其它满足要求的结构,具体根据实际情况确定。
进一步,可以将驱动件461设置为驱动链轮,刚性链46包括直线段和曲线段,直线段沿竖直方向延伸,刚性链46的第一端设置于直线段的顶端,曲线段与直线段连接,且曲线段与直线段相邻的部分与驱动链轮啮合;一对刚性链46的直线段可啮合连接,驱动链轮驱动曲线段运动时能够带动直线段伸出或缩回开口;刚性链46可以设置于链库内,链库内设置有导向槽493,在驱动链轮驱动刚性链46伸缩移动的过程中,刚性链41始终沿导向槽493移动。刚性链46的直线段带动充电装置3由顶板43的开口伸出,刚性链46沿导向槽493向外移动;或者,刚性链46的直线段带动充电装置3缩回顶板43内,刚性链46沿导向槽493移动并发生弯曲。
充电位姿调节装置还包括用于承载刚性链46的基座492,基座492的顶端连接于调节组件45的底部,在具体使用的过程中,当刚性链46位于缩回状态时,刚性链46、驱动件461均位于基座492内。
本具体实施例中通过刚性链46带动充电装置3伸出或缩回顶板43的开口,可提高充电装置3的伸出距离的可控性,使充电装置3的位置及高度可精确控制,能够有效提高充电装置3与受电座1成功配合的概率。
可选的,上述弹性伸缩件421为塔簧,塔簧的大径端连接于基座491,小径端连接于充电装置3。
请参考图18至图20,为了提高充电装置3与受电座1的电连接过程中的容差性,受电座1设有对接区16,对接区16设有受电电极11以及第一控制磁极181;充电装置3设置有用于与受电电极11电连接的充电电极31、与第一控制磁极181相斥的第二控制磁极182。
受电座1设置有具有磁性的排斥区,第二控制磁极182与排斥区的磁性相同,排斥区与第一控制磁极181非重合设置;或,充电装置3设置有具有磁性的排斥区,第一控制磁极181与排斥区的磁性相同;排斥区与第二控制磁极182非重合设置。
第一控制磁极181与第二控制磁极182吸合状态下,充电电极31与受电电极11连接。
需要进行说明的是,第一控制磁极181、第二控制磁极182以及排斥区中磁体的数量,需要根据实际情况确定,在此不做赘述。
当需要进行充电时,使充电装置3与受电座1相对靠近,在靠近的过程中,当充电装置3与受电座1之间的距离在一定范围之内时,第一控制磁极181与第二控制磁极182之间具有吸引力,可以使第二控制磁极182与第一控制磁极181相对靠近,同时由于排斥区具有斥力。当排斥区设置于受电座1时,排斥区的磁极与第二控制磁极182相同,当排斥区设置于充电装置3时,排斥区的磁极与第一控制磁极181相同;在第一控制磁极181与第二控制磁极182相对靠近的过程中,第一磁控制极181与第二控制磁极182之间具有一定偏差时,在排斥区斥力的作用下,第一控制磁极181相对于第二控制磁极182向正确吸合的方向移动,有利于第一控制磁极181与第二控制磁极182的顺利吸合,以使充电电极31与受电电极11连接,以顺利对受电座1进行充电。
本具体实施例提供的充电连接装置中设置有排斥区,可以有效避免充电装置3与受电座1因具有一定位置偏差而连接失败,可有效提高充电装置3与受电座1的电连接过程中的容差性。
对接区16的数量为多个,排斥区包括多个第三控制磁极183;
每个第三控制磁极183设置于受电座1,并位于与其相邻的两个对接区16之间,或者位于多个对接区16的外周。
可选的,多个对接区16中的至少部分和多个第三控制磁极183均呈圆形阵列分布;或,多个对接区16中的至少部分和多个第三控制磁极183均呈矩形阵列分布。请参考图20,其中,第一对接区161和第二对接区162之间设置有第三控制磁极183
可选的,每个对接区16均设置有两个第一控制磁极181,且两个第一控制磁极181关于受电电极11所在位置对称设置;
和/或,充电装置3设置有两个第二控制磁极182,且两个第二控制磁极182关于充电电极31所在位置对称设置。
本申请提供的受电座1的受电电极11通过车辆内部接触器5连接车辆电池6,受电座1中的受电电极11与中间电极2之间具有间隙,能够在非充电阶段避免受电电极11与中间电极2之间连接,避免形成漏电。若发生车辆进水和接触器粘连,车辆电池6因为受电电极11与中间电极2之间具有间隙的原因,并不会发生短路。只有当充电装置3的充电电极31与车辆受电座1的中间电极2接触时,才能够实现电路的导通,因此,本方案提供的充电连接装置及车辆充电系统在车辆无需充电(即充电电极31与中间电极2不接触)时,即使若发生车辆进水和接触器粘连同时发生,也不会形成短路漏电,从而提升了车辆充电的安全性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的车辆受电装置、充电连接装置和车辆充电系统。进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (23)

1.一种车辆受电装置,其特征在于,包括安装在车辆底部的受电座(1)和中间电极(2),所述受电座(1)包括受电电极(11),所述中间电极(2)位于所述受电电极(11)远离所述车辆的一侧,所述中间电极(2)与所述受电电极(11)可相对移动设置,所述中间电极(2)用于在所述车辆需充电时连接所述受电电极(11)与充电装置(3)的充电电极(31),且所述车辆无需充电时,所述中间电极(2)与所述受电电极(11)之间具有一空间间隙。
2.根据权利要求1所述的车辆受电装置,其特征在于,
所述受电电极(11)固定于所述受电座(1)的第一部分,所述中间电极(2)固定连接于所述受电座(1)的第二部分,且所述受电座(1)的第二部分相对于所述受电座(1)的第一部分可移动设置,以使所述中间电极(2)能够相对于所述受电电极(11)移动;
或者,所述受电电极(11)固定于所述受电座(1),所述中间电极(2)活动连接于所述受电座(1),以使所述中间电极(2)可相对于所述受电电极(11)移动;
或者,所述受电电极(11)固定于所述受电座(1),所述中间电极(2)为弹性结构,所述中间电极(2)的一部分固定于所述受电座(1),所述中间电极(2)的另一部分相对于所述受电电极(11)可移动设置;
或者,所述中间电极(2)固定于所述受电座(1),所述受电电极(11)与所述受电座(1)活动连接且能够相对于所述中间电极(2)移动。
3.根据权利要求2所述的车辆受电装置,其特征在于,所述受电座(1)包括罩设于所述受电电极(11)和所述中间电极(2)外部的防护罩(12),所述中间电极(2)的底端与所述防护罩(12)的底端连接,所述防护罩(12)用于密封所述空间间隙;
所述防护罩(12)的底端可相对于防护罩(12)的顶端运动,或者,所述受电电极(11)可相对于所述防护罩(12)的底端运动,以使得中间电极(2)能够靠近或远离所述受电电极(11)。
4.根据权利要求3所述的车辆受电装置,其特征在于,所述防护罩(12)包括可伸缩的柔性套,所述柔性套外覆于所述受电电极(11)和所述中间电极(2);
所述车辆由非充电状态切换至充电状态时,所述柔性套及所述中间电极(2)被所述充电电极(31)推动且所述柔性套切换至压缩状态,所述中间电极(2)能够与所述受电电极(11)配合;
所述车辆由充电状态切换至非充电状态时,所述柔性套能够恢复至伸长状态,且所述中间电极(2)和所述防护罩(12)的底端能够远离所述受电电极(11)。
5.根据权利要求3所述的车辆受电装置,其特征在于,所述防护罩(12)包括:
受电座外壳(121),具有下端口,所述受电电极(11)设于所述受电座外壳(121)的内部;
受电座防护盖(122),可移动地设于所述受电座外壳(121),且至少可移动至第一位置和第二位置;所述中间电极(2)的活动端(22)设于所述受电座防护盖(122),所述中间电极(2)的固定端(21)设于所述受电座外壳(121);
所述受电座防护盖(122)位于所述第一位置时,所述受电座防护盖(122)封闭所述下端口,且所述中间电极(2)的活动端(22)与所述受电电极(11)分离;
所述受电座防护盖(122)位于所述第二位置时,所述中间电极(2)的活动端(22)与所述受电电极(11)接触,所述中间电极(2)的固定端(21)露出,以接触充电装置(3)的所述充电电极(31)。
6.根据权利要求5所述的车辆受电装置,其特征在于,所述防护罩(12)还包括防水伸缩罩(123),用于将所述受电电极(11)、所述中间电极(2)的活动端(22)所在空间与外部隔离。
7.根据权利要求6所述的车辆受电装置,其特征在于,所述中间电极(2)包括间隔设置的第一臂和第二臂,以及连接于所述第一臂的顶端和所述第二臂的顶端之间的连接臂,所述中间电极(2)的固定端(21)设置于所述第一臂,所述中间电极(2)的活动端(22)设置于第二臂。
8.根据权利要求7所述的车辆受电装置,其特征在于,所述受电座防护盖(122)的中部设有内部凸起(1221);
所述受电座防护盖(122)的内底壁设有环形防水凸起(1222),所述环形防水凸起(1222)与所述内部凸起(1221)之间设置有第一连接部(1223),所述受电座外壳(121)的内顶壁设有第二连接部(1211),所述防水伸缩罩(123)的上下两端分别对应连接所述第一连接部(1223)和所述第二连接部(1211)。
9.根据权利要求8所述的车辆受电装置,其特征在于,所述第一连接部(1223)为环形结构,且所述环形防水凸起(1222)的顶部高于所述防水伸缩罩(123)与所述第一连接部(1223)的连接位置。
10.根据权利要求5所述的车辆受电装置,其特征在于,还包括复位件(124),其设于所述受电座外壳(121)与所述受电座防护盖(122)之间,用于使所述受电座防护盖(122)复位至所述受电座外壳(121)的所述下端口处,以使所述中间电极(2)的活动端(22)与所述受电电极(11)之间保持所述空间间隙。
11.根据权利要求10所述的车辆受电装置,其特征在于,所述复位件(124)包括弹性件,所述弹性件的两端分别连接所述受电座外壳(121)与所述受电座防护盖(122),用于带动所述中间电极(2)远离所述受电电极(11);
和/或,所述复位件(124)包括至少两个磁性件,至少两个所述磁性件分别对应连接所述受电座外壳(121)与所述受电座防护盖(122),用于带动所述中间电极(2)的活动端(22)远离所述受电电极(11)。
12.根据权利要求3所述的车辆受电装置,其特征在于,所述受电座(1)设有与所述受电电极(11)相对固定的第一磁性件(13),用于与充电装置(3)的第二磁性件(32)吸附,以使所述充电装置(3)贴合所述受电座(1)表面的所述中间电极(2)时,带动所述受电电极(11)移动并贴合所述中间电极(2);
所述受电电极(11)和所述中间电极(2)之间设有弹性复位件(15),所述弹性复位件(15)用于使所述受电电极(11)与所述中间电极(2)分离。
13.根据权利要求12所述的车辆受电装置,其特征在于,所述防护罩(12)包括壳体(126)和与其扣合的受电座封盖(127);所述中间电极(2)的顶端、所述受电电极(11)均设于所述壳体(126)内。
14.根据权利要求13所述的车辆受电装置,其特征在于,还包括可移动设于所述壳体(126)内的浮动座(14);
所述第一磁性件(13)和至少两个所述受电电极(11)设于所述浮动座(14),且所述弹性复位件(15)连接在所述浮动座(14)和所述壳体(126)之间;
当所述充电电极(31)靠近所述中间电极(2)时,所述浮动座(14)在所述第一磁性件(13)和所述第二磁性件(32)的吸附作用下向靠近所述中间电极(2)方向移动,以使所述受电电极(11)和中间电极(2)连接;
当所述充电电极(31)与所述中间电极(2)分离时,所述浮动座(14)在所述弹性复位件(15)的弹性力下向远离所述中间电极(2)方向移动以使所述受电电极(11)和中间电极(2)分离。
15.一种充电连接装置,其特征在于,包括充电装置(3)和受电装置,所述受电装置为权利要求1至14任一项所述的车辆受电装置,所述充电装置设有充电电极(31),用于与所述车辆受电装置的中间电极(2)、受电电极(11)连接以对车辆进行充电。
16.根据权利要求15所述的充电连接装置,其特征在于,所述充电装置(3)还包括:
充电本体(34),所述充电电极(31)设于所述充电本体(34);
第二磁性件(32),设于所述充电本体(34),用于与所述受电座(1)的第一磁性件(13)作用,以使所述充电装置(3)贴合所述受电座(1)表面的所述中间电极(2)时,带动所述受电电极(11)移动并贴合所述中间电极(2)。
17.根据权利要求15所述的充电连接装置,其特征在于,所述充电电极(31)设于所述充电装置(3)的充电本体(34)上,所述充电装置(3)还包括:
充电防护盖(35),设置于所述充电电极(31)的顶部;
充电防护罩(36),环绕包裹于所述充电电极(31)外周,并与所述充电本体(34)活动连接且具有非工作位置和工作位置;所述充电防护罩(36设置有可使所述充电电极(31)露出的第一开口;所述充电防护罩(36)位于所述非工作位置时,所述充电防护盖(35)与所述充电防护罩(36)连接且所述第一开口被封闭;所述充电防护罩(36)位于所述工作位置时,所述充电防护盖(35)与所述充电防护罩(36)分离,所述充电电极(31)由所述第一开口露出。
18.根据权利要求17所述的充电连接装置,其特征在于,所述充电装置(3)还包括充电座弹性件(33),所述充电座弹性件(33)的一端连接于所述充电本体(34),另一端连接于所述充电防护罩(36),且在所述充电座弹性件(33)的弹性力下,所述充电防护罩(36)始终具有向所述非工作位置移动的趋势。
19.一种车辆充电系统,其特征在于,包括升降机构以及权利要求15至1 8任一项所述的充电连接装置;所述升降机构包括电机(41)和与所述电机(41)输出端传动连接的升降组件(42),所述充电装置(3)设于所述升降组件(42)的顶部,所述电机(41)用于驱动所述升降组件(42)及所述充电装置(3)升降;
当所述充电装置(3)上升时,所述充电装置(3)的充电电极(31)能够与所述中间电极(2)连接,且所述中间电极(2)能够与所述受电电极(11)连接;
当所述充电装置(3)下降时,所述充电装置(3)的充电电极(31)能够与所述中间电极(2)分离,且所述中间电极(2)能够与所述受电电极(11)分离。
20.根据权利要求19所述的车辆充电系统,其特征在于,所述升降机构还包括:底板(44)、顶板(43)、以及调节组件(45);
所述底板(44)和所述顶板(43)中的一者固定设置,所述升降组件(42)安装于所述底板(44),所述顶板(43)上设有供所述充电装置(3)伸出的开口;
所述调节组件(45)设置于所述底板(44)与所述顶板(43)之间,并连接所述底板(44)和所述顶板(43),以使所述底板(44)和所述顶板(43)中的一者相对于另一者可移动;
在垂直于所述底板(44)的竖直投影面上,所述调节组件(45)的投影与所述升降组件(42)的投影至少具有部分重叠。
21.根据权利要求20所述的车辆充电系统,其特征在于,所述升降组件(42)还包括:
弹性伸缩件(421),安装于所述底板(44),且一端连接所述充电装置(3);
绕线轮(422),可转动的设置于所述底板(44),并由所述电机(41)带动转动;
柔性连接件(423),一端连接并绕设于所述绕线轮(422),另一端与所述弹性伸缩件(421)靠近所述充电装置(3)的一端连接。
22.根据权利要求19所述的车辆充电系统,其特征在于,所述升降组件(42)包括:
外壳(491),其底部设有基座(492);
至少一对啮合连接的刚性链(46),所述刚性链(46)的顶端连接所述充电装置(3),所述刚性链(46)的底端位于所述外壳(491)内;
驱动件(461),设于所述基座(492),用于驱动所述刚性链(46)运动,以使所述刚性链(46)的顶端带动所述充电装置(3)由所述外壳(491)伸出或缩回至所述外壳(491)内。
23.根据权利要求19至22任一项所述的车辆充电系统,其特征在于,
所述受电座(1)设有对接区(16),所述对接区(16)设有所述受电电极(11)以及第一控制磁极(181);
所述充电装置(3)设置有用于与所述受电电极(11)电连接的充电电极(31)、与所述第一控制磁极(181)相斥的第二控制磁极(182);
所述受电座(1)设置有具有磁性的排斥区,所述第二控制磁极(182)与所述排斥区的磁性相同,所述排斥区与所述第一控制磁极(181)非重合设置;
或,所述充电装置(3)设置有具有磁性的排斥区,所述第一控制磁极(181)与所述排斥区的磁性相同;所述排斥区与所述第二控制磁极(182)非重合设置;
所述第一控制磁极(181)与所述第二控制磁极(182)吸合状态下,所述充电电极(31)与所述受电电极(11)连接。
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