CN117881567A - 车辆的电动充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆(2)的电动充电系统(1)，该电动充电系统旨在接纳至少一个电动充电构件，该电动充电系统包括至少一个连接器(4)、旨在刚性地连接到车辆(2)的连接器支撑件(3)、以及包括锁定销(550)的致动器(5)，该锁定销旨在将电动充电构件相对于连接器(4)锁定。根据本发明，连接器支撑件(3)包括引导装置(6)，该引导装置能够接纳旨在解锁锁定销(550)的致动臂。

Description

车辆的电动充电系统

本发明涉及汽车工业，并且更具体地涉及用于机动车辆的电动充电系统，此类系统安装在混合动力车辆或电动车辆上。

这些混合动力车辆或电动车辆通常包括电能储存单元(比如电池)，该电能储存单元用于向车辆供应电能，该电能要经由传动系转化为驱动车辆所需的机械动力。由于电池必须定期连接到电网进行再充电，因此混合动力车辆或电动车辆装配有电动充电系统以实现这种再充电。

因此，混合动力车辆或电动车辆可以具有设计成与电网的匹配电连接器配合的电连接器。车辆的电连接器同样可以是公插头或母插头的形式，也称为插座，电网的电连接器是匹配的公插头或母插头，使得两个插头彼此配合。

当车辆充电时，两个电连接器的接合可以通过锁定销来固定，该锁定销防止电连接器从电网中拔出。这种锁定销可以例如接合在电网的电连接器中并形成约束，从而将连接器相对于车辆的电连接器阻挡在适当位置。然后，只有当锁定销已缩回时，即当锁定销不再充当约束时，才可以将电连接器从电网移除。

如果这种机构发生故障，通常会提供紧急系统来迫使锁定销缩回。锁定销尤其可以使用拉动器手动缩回，该拉动器可以致动与其机械链接的操纵杆。为此，将操纵杆向上拉动，即远离车辆所在的地面拉动。然而，这种包括拉动器的紧急系统存在可接近性问题。这是因为车辆的连接器通常是封闭的，使得该拉动器难以接近。

本发明旨在通过提出一种电动充电系统来克服该缺陷，在该电动充电系统中，操纵杆不是被向上拉动而是被向上推动，这种推动由致动臂施加。该系统因此解决了现有技术中的可接近性问题。

因此，本发明主要涉及一种用于车辆的电动充电系统，该电动充电系统旨在接纳至少一个电动充电构件，该电动充电系统包括至少一个连接器、旨在刚性地连接到车辆的连接器支撑件、以及包括锁定销的致动器，该锁定销旨在将电动充电构件相对于连接器锁定。根据本发明，连接器支撑件包括能够接纳与电动充电系统分开的致动臂的引导装置，该致动臂旨在通过所述引导装置插入之后解锁锁定销。

这种电动充电系统旨在用于为混合动力车辆或电动车辆再充电。这种再充电是通过接合电动充电构件和连接器来实现的，该连接器的支撑件刚性地连接到车辆。因此，该电动充电构件是被成形为适配电动充电系统的连接器的电网的电连接器。

锁定销是插入电动充电构件中并形成用于所述构件的止动件、从而防止该构件在车辆正在再充电时从连接器中拔出的销。然后该锁定销处于锁定位置。这种锁定销必须能够采取其缩回的解锁位置，以便一旦车辆已经再充电就释放电动充电构件。在该缩回发生故障的情况下，并且如果锁定销被阻挡在锁定位置，则本发明提供使用可以将其解锁的致动臂，该致动臂为此目的座置在电动充电系统中形成的至少一个引导件中。因此，致动臂被引导至致动器，以便迫使锁定销缩回，以使电动充电构件能够从连接器断开。

根据本发明的一个特征，电动充电系统包括该致动臂。

因此，致动臂可以永久就位，即布置在电动充电系统附近，或者布置在车辆中的其他地方，例如布置在该车辆的储物隔间(比如手套箱)中。

致动臂是直径在6mm与8mm之间的刚性杆。该刚性杆可以是专门设计用于解锁锁定销的工具，但也可以采用例如铅笔的形式。

根据本发明的另一特征，致动臂旨在与机械链接至锁定销的操纵杆协作。

该操纵杆是致动器的元件，致动器还包括锁定销。操纵杆和锁定销机械链接，使得操纵杆的致动引起锁定销的往复致动。

所述引导装置包括能够接纳致动臂的至少一个引导件。

优选地，所述引导装置包括能够接纳致动臂的多个引导件，特别是在单个轴线上对齐的至少两个引导件。

甚至更优选地，所述引导装置包括在单个轴线上对齐的三个引导件。

多个对齐引导件的存在形成了用于致动臂的引导轴线，从而便于其操作。

根据本发明的一个特征，三个引导件包括第一引导件、第二引导件和第三引导件，第二引导件和第三引导件中的至少一个竖直地布置在第一引导件上方。

第一引导件、第二引导件和第三引导件按此顺序对齐，第一引导件和第三引导件分开至少100mm的距离。

“竖直地布置在……上方”意味着当电动充电系统安装在车辆上时，至少第二引导件或第三引导件位于第一引导件上方，然后竖直方向垂直于车辆所在的地面。

根据本发明的另一特征，所述引导装置、尤其是第一引导件包括引导件倒角。

这种引导件倒角的存在便于将致动臂插入到引导件中。当这是多个引导件时，每个引导件可以包括引导件倒角，或者电动充电系统可以具有布置在第一引导件上的单个引导件倒角。倒角使致动臂居中，这使其能够被盲定位。

根据本发明的一个特征，轴线经过操纵杆。

因此，操纵杆面向至少一个引导件，使得致动臂布置成当致动臂插入至少一个引导件、优选地两个引导件中时，与该操纵杆接触。

根据一个特征，连接器支撑件包括用于将连接器支撑件紧固至车辆的至少一个结构元件的紧固凸耳、以及围绕连接器的矩形部分，所述引导装置形成在加强件上，该加强件布置在紧固凸耳中的至少一个与矩形部分之间。

连接器支撑件因此形成用于布置在该矩形部分内部的连接器的框架。该连接器支撑件包括紧固凸耳，从而使其能够刚性地连接至其旨在装配至的车辆，至少一个引导件布置在这些紧固凸耳之一与矩形部分之间、位于在这两个元件之间延伸的加强件上。

根据本发明的一个特征，所述引导装置是形成在连接器支撑件中的孔。

替代性地，所述引导装置是形成在连接器支撑件中的引导叉。

孔改进了致动臂的引导精度，而引导叉具有简化连接器支撑件的模具的制造的优点，在该模具中形成这些引导叉。

本发明还涉及一种车辆、尤其是电动驱动车辆，该车辆包括如上所述的电动充电系统。

车辆可以包括底座，该底座旨在接纳装配至车辆的发动机罩的至少一个铰链，连接器支撑件刚性地连接至底座。

这种底座通过焊接附接至车辆的轨道。

根据本发明的一个特征，车辆被设计成使得致动臂能够通过前翼的内部插入所述引导装置中。

致动臂可以以不同的方式通过前翼插入：车辆的防尘罩具有开口，致动臂通过该开口插入以到达电动充电系统，或者车辆被设计成使得必须移除防尘罩以使致动臂能够接近电动充电系统。

本发明还涉及一种用于解锁如上所述的电动充电系统的方法，该方法包括：涉及将致动臂通过所述引导装置插入的第一步骤；平移移动致动臂直到致动臂与致动器接触的步骤；以及移动锁定销的步骤。

使用引导件倒角将致动臂插入所述引导装置(例如第一引导件)中。然后该致动臂在该引导件中滑动，直到该致动臂抵靠致动器，并且更具体地抵靠该致动器的操纵杆。然后，操纵杆在竖直方向上被推动远离至少一个引导件，并且操纵杆将动作传递到锁定销，该锁定销移动到解锁位置，在该解锁位置，电动充电构件可以从连接器释放。

本发明的其他特征、细节和优点在下面的描述以及参照附图以非限制性示例的方式提供的示例实施例中更加清楚地阐述，其中：

[图1]是根据本发明的电动充电系统的示意性前视图，

[图2]是图1中的电动充电系统的后视图，

[图3]示出了接纳电动充电构件的图1中的电动充电系统，

[图4]是图1中的电动充电系统的绝缘连接器支撑件的后视图，

[图5]是用于图1中的电动充电系统的引导件的示意图，

[图6]示出了装配有图1中的电动充电系统的车辆。

本发明的特征、变体和不同实施例可以以不同的组合彼此关联，只要它们不是互不兼容或相互排斥即可。值得注意的是，如果独立于其他描述的特征对以下描述的特征的选择足以提供技术优势和/或将本发明与现有技术区分开，则本发明的变体仅包括该特征选择是可以的。

在附图中，几个附图共有的元件具有相同的附图标记。

在下面的详细描述中，术语“纵向”、“横向”和“竖直”是指根据本发明的电动充电系统的定向。纵向方向对应于所装备的车辆的主延伸方向，该纵向方向平行于图中所示的坐标系L、V、T的纵轴L。竖直方向对应于与车辆所在的地面垂直的方向，该竖直方向平行于坐标系L、V、T的竖轴V并且该竖轴V垂直于纵轴L。最后，横向方向对应于与坐标系L、V、T的横轴T平行的方向，该横轴T垂直于纵轴L和竖轴V。

图1和图2分别从前部和后部示意性地展示了根据本发明的电动充电系统1。这种电动充电系统1旨在装配到混合动力车辆或电动车辆2以使所述车辆能够被再充电。该电动充电系统1主要在纵向平面/竖直平面中延伸，并且具有第一竖直端部101和第二竖直端部102，该第一竖直端部在该电动充电系统刚性连接到车辆2时面向该车辆所在的地面，该第二竖直端部远离地面并且与第一竖直端部101相反。

电动充电系统1包括连接器支撑件3，该连接器支撑件在图4中从后部示出、围绕连接器4。连接器支撑件3包括矩形部分31和紧固凸耳32，该矩形部分形成用于该连接器4的框架，这些紧固凸耳沿纵向方向布置在矩形部分31的每一侧上。这些紧固凸耳32使得连接器支撑件3能够紧固到与其刚性连接的车辆2。为此目的，这些紧固凸耳具有紧固装置320(在这种情况下为螺钉)，该紧固装置沿横向方向从一侧到另一侧穿过紧固凸耳32，以便接合在车辆的底座28中，这样的底座28在图6中可见。紧固凸耳32不是对称的并且具有不同的形状，在这种情况下能够适应连接器支撑件3到底座28的紧固。

连接器4在这种情况下被分成主连接器41和附加连接器42，主连接器41对应于车辆的缓慢再充电，而附加连接器42使得车辆能够快速再充电。这些连接器41和42中的每一个都可以接纳链接到电网的充电构件10，这样的电动充电构件10在图3中示出。该电动充电构件10尤其可以采用能够与连接器4协作的公插头的形式，该连接器是母插头。替代性地，连接器4可以是公插头，而电动充电构件10可以是母插头。

电动充电系统1包括致动器5，该致动器是布置在第二竖直端部102附近的壳体。在图2中特别可见的该致动器5并不与连接器支撑件3的矩形部分31处于同一平面中，而是设置成当从前部观察电动充电系统1时从该矩形部分后退。致动器5大致为矩形。该致动器具有面向连接器支撑件3的前面51，该前面与面向车辆2的底座12的后面52相反。该致动器还具有沿纵向方向彼此相反并连结前面51和后面52的两个侧面53，以及沿竖直方向彼此相反的顶面54和底面55，底面55面向车辆2所在的地面。这些面51、52、53、54和55限定了致动器5的壳体。

该致动器5具有远离底面55垂直延伸的锁定销550。这种锁定销550在图1和图2中使用虚线示出。该锁定销550使得电动充电构件10能够相对于连接器4锁定，从而当如图3所示电动充电构件10连接到连接器4时、特别是在车辆2正在再充电时，将该电动充电构件和该连接器刚性地连接。为此，锁定销550可以至少部分地缩回到致动器5的壳体中。因此，锁定销550可以具有高位置或解锁位置以及低位置或锁定位置，在该高位置或解锁位置，锁定销至少部分地缩回到致动器5的壳体中，在该低位置或锁定位置，锁定销不缩回并且从底面55突出。因此，当锁定销550处于低位置时，电动充电构件10被锁定。然后，锁定销穿过围绕连接器4的矩形部分31的隔板310，并且还部分地穿过电动充电构件10。因此，锁定销550同时插入连接器4中和电动充电构件10中。因此，锁定销形成电动充电构件的止动件，并通过防止锁定销沿横向方向平移移动来约束该锁定销，这种平移移动对应于电动充电构件10从连接器4拔出。相反，当锁定销550处于高位置时，连接器4和电动充电构件10可以断开，因为此时该锁定销不再充当止动件。

致动器5进一步包括布置在侧面53之一上的操纵杆530。该操纵杆530在其机械链接至的锁定销550发生故障的情况下、尤其是当该锁定销被阻挡在低位置时构成紧急系统。因此，沿竖直方向致动操纵杆530并且更具体地将操纵杆远离车辆2所在的地面移动，将迫使锁定销550缩回。

由于电动充电系统1布置在车辆2上，如下面参照图6更详细地描述的，然而操纵杆530不能被直接致动。因此必须使用中介物来到达该操纵杆530，例如致动臂7。这种致动臂7是刚性杆，优选地具有在6mm与8mm之间的直径。致动臂可以是专门设计用于致动操纵杆530的工具，或者是比如铅笔(如图所示)、钻头或螺丝刀轴等的物体。该致动臂7可以永久就位，即靠近电动充电系统1，或者布置在车辆2的乘客车厢21中。

根据本发明，引导装置6包括能够接纳该致动臂7的至少一个引导件6A、6B或6C。

引导装置可以包括两个引导件6A和6C，从而限定用于致动臂的引导轴线。更具体地，所述引导装置6包括三个引导件6A、6B和6C，如本文所示的实施例中那样。所述引导件6A、6B、6C尤其可以是通孔或引导叉，如图5所示的具体实施例中那样。

三个引导件6A、6B、6C在单个轴线A上对齐，操纵杆530也穿过该轴线。因此，三个引导件6A、6B、6C和操纵杆530在该轴线A上对齐。这种对齐产生了用于致动臂7的引导轴线，该致动臂被插入到引导装置6中以与该操纵杆530接触并且致动该操纵杆以解锁锁定销550。在这种情况下，“致动”意味着操纵杆530被致动臂7向上推动，即远离车辆2所在的地面推动。

图4中示出了没有致动臂7的引导装置6，该图从后部示出了连接器支撑件3。这些引导装置6形成在连接器支撑件3中。更具体地，引导件6A、6B、6C布置在加强件33上，这些加强件在矩形部分31与紧固凸耳32之一之间延伸。此类加强件33是基本上垂直于竖直方向的板，这些板在该矩形部分31与该紧固凸耳32之间形成接合部。加强件33从连接器支撑件3向后延伸，即在该连接器支撑件的与接纳电动充电构件10的面相反的面上延伸。

引导装置6可以包括第一引导件6A、第二引导件6B和第三引导件6C，该第一引导件、第二引导件和第三引导件按此顺序对齐，使得第一引导件6A位于电动充电系统1的第一竖直端部101附近，并且第三引导件6C位于其第二竖直端部102附近。因此，第三引导件6C竖直地布置在第二引导件6B的上方，该第二引导件本身竖直地布置在第一引导件6A的上方，这种布置根据引导件6A、6B、6C距车辆2所在的地面的距离来确定。引导件6A、6B、6C的这种布置及其与操纵杆530沿轴线A的对准意味着第三引导件6C面向操纵杆530。

有利地，第一引导件6A和第三引导件6C分开至少100mm的距离。布置在这两个引导件之间的第二引导件6B优选地比起第三引导件6C更靠近第一引导件6A，即，比起第二竖直端部102更靠近第一竖直端部101。因此，该第二引导件6B可以定位在第一引导件6A与第三引导件6C之间的距离的三分之一与二分之一之间。这种特定的布置便于用户使用致动臂7，由于电动充电系统1布置在车辆2上，所以用户在盲工作。

为了使用户更加简单地使用致动臂7，第一引导件6A可以具有引导件倒角61，如图5所示。这种引导件倒角61具有便于致动臂7插入到第一引导件6A中的优点，当该致动臂7在该引导件倒角61上滑动时，该致动臂被引导朝向孔的光。

电动充电系统1可以使用解锁方法来解锁，该解锁方法包括涉及将致动臂7插入第一引导件6A中的第一步骤。用户将致动臂7定位在电动充电系统1的第一竖直端部101处，并借助引导件倒角61将该致动臂7滑入构成第一引导件6A的通孔或叉中。解锁方法的下一步骤涉及平移移动致动臂7，在此期间该致动臂沿着轴线A在其他引导件6B和/或6C中朝向第二竖直端部102滑动。致动臂7平移移动，直到该致动臂与致动器5接触，并且更具体地与面向第三引导件6C的操纵杆530接触。解锁方法以移动锁定销550的步骤结束。为此，致动臂7抵靠然后推动操纵杆530，以通过将操纵杆远离第三引导件6C移动来致动该操纵杆。操纵杆530又通过致动器5内部的机构来致动锁定销550，并且该锁定销550缩回，从低位置切换到高位置。一旦解锁，锁定销550不再充当用于电动充电构件10的止动件，然后该电动充电构件可以与其所插入的连接器4断开。

图6示出了装配有根据本发明的电动充电系统1的车辆2的前翼20的一部分。为了便于理解本发明，该前翼20的一些部分在图中被移除。

车辆2包括乘客车厢21，该乘客车厢由乘客车厢的靠近地面的底部处的门槛22和远离地面的挡风玻璃支柱24竖直界定，该挡风玻璃支柱24装配有挡风玻璃23。门槛22和挡风玻璃支柱24通过前支柱25连结。该前支柱25沿与地面基本上垂直的方向延伸，而门槛22与地面平行。轨道26沿纵向方向远离乘客车厢21远离前支柱25延伸。

电动充电系统1在前支柱25与轨道26之间的接合部处刚性地连接至前翼20。这里，电动充电系统被布置在连接器支撑件3与车辆2的车身(在该视图中未示出)之间的中间部分27部分地覆盖。

电动充电系统1通过底座28刚性地连接至车辆2，该底座旨在接纳发动机罩(此处未示出)的至少一个铰链。该底座28通过焊接附接至轨道26。连接器支撑件3利用上面参照图1和图2描述的紧固凸耳32和紧固装置320紧固到该底座28。

车辆2可以包括至少部分地覆盖电动充电系统1并且更具体地所述引导装置6的防尘罩。为了在实施上述解锁方法时能够接近电动充电系统1，这种防尘罩可以装配有致动臂7可以穿过的开口。替代性地，该防尘罩可以从车辆2移除，以便于接近所述引导装置6。因此，车辆2被设计成使得致动臂7可以沿图6中箭头D所指示的方向穿过前翼20的内部插入所述引导装置6中。

因此，本发明提出了一种配备有用于强制解锁锁定销的紧急系统的电动充电系统，该锁定销用于当对混合动力车辆或电动车辆再充电时将电动充电构件阻挡在该电动充电系统的连接器中的适当位置。

本发明决不限于本文描述和展示的手段和布置，并且还涵盖任何等同的手段或布置以及此类手段的任何技术上操作的组合。

Claims (15)

1.一种车辆(2)的电动充电系统(1)，该电动充电系统旨在接纳至少一个电动充电构件(10)，该电动充电系统包括至少一个连接器(4)、旨在刚性地连接到该车辆(2)的连接器支撑件(3)、以及包括锁定销(550)的致动器(5)，该锁定销旨在将该电动充电构件(10)相对于该连接器(4)锁定，该电动充电系统(1)的特征在于，该连接器支撑件(3)包括引导装置(6)，该引导装置能够接纳旨在解锁该锁定销(550)的致动臂(7)。

2.如前一权利要求所述的电动充电系统(1)，包括该致动臂(7)。

3.如前一权利要求所述的电动充电系统(1)，其中，该致动臂(7)旨在与机械链接至该锁定销(550)的操纵杆(530)协作。

4.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)包括能够接纳该致动臂(7)的至少一个引导件(6A，6B，6C)。

5.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)包括能够接纳该致动臂(7)的多个引导件(6A，6B，6C)，尤其是在单个轴线(A)上对齐的至少两个引导件(6A，6C)。

6.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)包括在单个轴线(A)上对齐的三个引导件(6A，6B，6C)。

7.如前一权利要求所述的电动充电系统(1)，其中，所述三个引导件(6A，6B，6C)包括第一引导件(6A)、第二引导件(6B)和第三引导件(6C)，该第二引导件和该第三引导件(6B，6C)中的至少一个竖直布置在该第一引导件(6A)上方。

8.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)、尤其是该第一引导件(6A)包括引导件倒角(61)。

9.如权利要求5或6结合权利要求3所述的电动充电系统(1)，其中，该轴线(A)经过该操纵杆(530)。

10.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，该连接器支撑件(3)包括用于将该连接器支撑件(3)紧固至该车辆的至少一个结构元件的紧固凸耳(32)、以及围绕该连接器(4)的矩形部分(31)，该引导装置(6)形成在加强件(33)上，该加强件布置在这些紧固凸耳(32)中的至少一个与该矩形部分(33)之间。

11.如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)是形成在该连接器支撑件(3)中的孔。

12.如权利要求1至10中任一项所述的电动充电系统(1)，其中，所述引导装置(6)是形成在该连接器支撑件(3)中的引导叉。

13.一种车辆(2)，尤其是电动驱动车辆，其特征在于，该车辆包括如前述权利要求中任一项所述的电动充电系统(1)。

14.如前一权利要求所述的车辆(2)，该车辆被设计成使得该致动臂(7)能够通过前翼(20)的内部插入所述引导装置(6)中。

15.一种用于如权利要求1至12中任一项所述的电动充电系统(1)的解锁方法，该方法包括涉及将该致动臂(7)通过所述引导装置(6)插入的第一步骤；平移移动该致动臂(7)直到该致动臂与该致动器(5)接触的步骤；以及移动该锁定销(550)的步骤。