CN117962661A - 电动交通工具充电站 - Google Patents

Abstract

一种电动交通工具充电站(10)，包括：支柱(12)以及用于安装在地面下的壳体(14)。所述壳体(14)包括限定出内部空间的基部(26)，侧壁(24)以及顶部(22)，开口(28)设置在所述顶部(22)上，用于容纳所述支柱(12)。所述电动交通工具充电站(10)包括电源插座(30)，用于连接电源和容纳电动交通工具的电源连接器。所述电源插座(30)与所述支柱(12)相连接并靠近所述支柱(12)的上端，所述支柱(12)的下端容纳在所述壳体的开口(28)中，所述支柱(12)可在用于将支柱(12)存放在地下的壳体的内部空间的缩回位置和用于在地上的壳体(14)外支撑电源插座(30)的伸出位置之间移动。

Description

电动交通工具充电站

本申请为于2019年4月16日提交的、PCT申请号为PCT/GB2019/051087、于2020年12月24日进入中国国家阶段、中国国家申请号为2019800429573、发明名称为“电动交通工具充电站”的申请之分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电动交通工具充电站。

背景技术

电动交通工具，尤其是电动汽车，正变得越来越普及。电动交通工具电池必须定期充电，这就需要将交通工具长时间停放在充电站旁边，一般要超过40分钟。由于充电与给汽油或柴油车加油不同，具有非瞬时性的特点，因此需要提供大量的充电站，以服务于日益增长的电动交通工具使用需求。

因此，许多城市已经在街道上设置了电动交通工具充电站。通常情况下，电动交通工具充电站包括一个安装在人行道上的支柱，支柱上安装一个或多个与主电源连接的插座。插座必须安装在支柱或其他结构上，以使充电插座处于适当高度，这是许多国家的法规要求。

然而，在人流量大的地区，这可能是不可取的，因为它限制了人行道空间，增加了行人的拥挤。充电站的支柱也可能被认为不美观，因为它们会导致城市环境更加混乱。最后，由于增加了固定的街道设施，使街道清洁工作更加困难，因为必须在街道设施周围进行清洁。

此外，在繁忙的城市环境中，除了缺乏地面空间外，地下空间往往有限。挖掘的深度通常是有限的，以避免干扰公用设施，如水管、电力电缆和排水，在一些地区，这些设施可能安装在相对接近地面的地方。

本发明的目的是提供一种改进的电动交通工具充电站。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种电动交通工具充电站，包括：壳体，用于安装在地面下，具有基部、侧壁和顶部，所述基部、所述侧壁以及所述顶部限定出内部空间，在所述顶部设置有开口；支柱；负载传感器，设置在所述支柱上或所述壳体上，用于检测所述支柱上的负载；以及电源插座，用于连接电源和容纳电动交通工具的电源连接器；所述电源插座设置在所述支柱的侧面并靠近所述支柱的上端，所述支柱的下端可容纳在所述壳体中，所述支柱可通过所述开口在用于将支柱存放在地下的壳体的内部空间内的缩回位置和用于在地上的壳体外支撑电源插座的地上伸出位置之间移动。

在从属权利要求中，提供了可选的特征。

壳体为电子元件、机械元件和支柱在缩回位置提供了一个外壳。壳体可以安装在地面以下，使充电站可以安装在人行道上，在缩回位置时不会造成障碍。在缩回位置时，充电柱完全隐藏在壳体内。当需要使用充电站时，支柱通过壳体上的开口从壳体中升出至伸出位置。设想壳体的顶面将安装在地面或接近地面，实际上它可以与人行道连续。随后，支柱伸出于人行道之上，在适当的高度提供一个充电插座，以满足规范要求。

壳体可以在使用时保持在地下(或大体上不高于地面)。支柱可以相对于壳体或通过壳体移动。

壳体可以包括第二隔间，可选择在前面或后面或侧面，用于容纳多余的电缆或电线。这是在除了用于支柱和支柱伸出或缩回装置的主隔间之外的。换言之，壳体是多隔间的壳体，用于储存电缆。板可以固定在壳体的顶部。该板可以具有与支柱对应的孔。移除该板可便于在原地进行服务或维修。

电动交通工具充电站还可以包括与支柱和壳体连接的动力致动器，其中，动力致动器设置为使支柱在伸出位置和缩回位置之间相对于壳体移动。

动力致动器提供了一种将支柱移动到伸出位置的方法，而不需要使用者付出体力。这也避免了在支柱的顶部提供把手或抓手的需要，因为在缩回位置时可能有绊倒风险。

电动交通工具充电站可以包括液压致动器或臂。液压臂可以位于支柱的下方。液压臂可以位于偏离支柱中心的位置。可以提供一个泵来操作液压致动器。液压致动器(和泵，如适用)可使用油来伸出/缩回臂。该泵可以安装在壳体内。泵可以安装在致动器的后面。

液压致动器可以是多级液压致动器(例如两级液压致动器)。这意味着致动器在折叠或缩回设置中具有降低的垂直高度，因此降低了为安装充电站而必须挖掘的深度。换言之，充电站在地表以下的范围被最小化。因此，充电站所需的孔可以做得更浅，使其位于通常铺设地下管道和电缆的深度之上。例如，壳体的高度可以小于1m或小于0.75m。壳体的高度可约为0.6m或更低，或0.5m或更低。

该支柱可以是包括第一部分和第二部分的伸缩支柱，每个部分都是管状件，所述管状件具有限定中空内部的侧壁和两端。第二部分可以可滑动地安装在第一部分的中空内部。

伸缩支柱使充电插座在伸出位置时被支撑在离地面所需的高度，同时允许支柱在缩回位置时折叠成较短的长度。这意味着在地面以下需要更少的垂直空间以将支柱存储在缩回位置，这使得充电站可以安装在诸如水和电源电缆等公用设施接近地面的位置。第二部分可滑动地安装在第一部分内，以便在缩回位置，它可以被保持在第一部分内，即其大部分轴向伸出与第一部分的轴向伸出重叠，而在伸出位置，它可以至少部分地保持在第一部分外，以增加支柱的总长度。

可以为支柱提供导向装置(或对准装置)，使得当它伸出或缩回时沿一条直线上进行的。可以提供一个或多个导向杆。支柱可连接到导向装置，例如导向杆或支柱。例如可以提供连接器或框架。至少一个杆或柱可以设置在基本上平行于支柱纵向轴线的轴线上。

可以应用框架将支柱与多根杆子连接。优选地，提供多根导杆。导杆可设置在立柱的转角附近。导杆可以在壳体内与支柱相邻。

可提供电源插座。可提供两个电源插座。插座可以设置在支柱的不同侧面。插座可以设置在支柱的相对侧面。致动器可安装(或连接到支柱)在位于插座之间的位置。

支柱可以部分或基本上完全位于伸出位置的壳体外。即，支柱的第一和第二(以及任何其他)部分可以在地面上。

在伸出位置中，支柱可以在离地面至少0.4m或0.5m处伸出。优选地，支柱在伸出位置可在离地约0.4m或0.5m至1m处伸出。换言之，插座可以设置在离地面约0.4m或0.5m处，如果不是更高。这是一个对于使用插座相对舒适的高度，而不需要太过拉伸或不得不弯腰。

第一部分的上端可以封闭，第二部分可以位于第一部分的上端和壳体的基部之间。

封闭第一部分的上端可以使其作为支柱的最上端部分，因为其上端是密封的，不受水的影响。将第二部分置于第一部分的上端和壳体的基部之间，即设置为可伸缩，使较宽的部分在顶部，而它向基部变窄，使支柱的顶部比基部具有更大的占地。这意味着，当支柱处于缩回位置时，第一部分的上端可以与开口的边缘齐平。这有助于密封壳体，防止水和污物的进入，并减少绊倒风险。

如果伸缩支柱设置为向顶部收窄，则在缩回位置的最顶部部分的边缘周围需要有一个间隙，因为开口需要足够大，以容纳较宽的较低部分，例如，比最顶部部分大。

支柱的第一和第二部分可以被认为是挤压件。在部署时，致动器可迫使第一挤压部向外伸出。第一挤压部可以设置为牵引第二挤压部。可以提供各种连接或啮合方法以连接伸缩部分。例如，第一挤压件的夹子或其他元件或部分可与第二挤压件接合，以便第一挤压件的移动导致第二挤压件的移动。啮合构件(不管是以夹子的形式还是其他形式)可以是刚性的或柔性的，只要它有足够的强度和耐久性来执行其功能。

在缩回过程中，夹子(可以是与部署用的相同的夹子)或第一挤压件的其他元件或部分可以作用于第二挤压件。即，当致动器施施力以缩回第一挤压件时，第一挤压件可同时在同一方向上对第二挤压件施力。可能发生支柱的第一和第二部分的同步缩回。仅在下层部分突然掉入壳体中的情况下，这避免了在上层(第一)部分缩回时，下层部分仍在伸出。

可以使用灯光或其他音频/视觉警告手段来指示系杆何时移动(或即将移动)。

动力致动器可以是一个线性致动器，其被连接到第一部分到第二部分。这使得第一部分和第二部分被线性致动器推开，第二部分从第一部分的中空内部滑出。

线性致动器可以位于支柱的中空内部，例如位于第一部分或第二部分中。应当理解的是，线性致动器也可以说是在第一部分的中空内部。这可以保护线性致动器免受损坏，减少用户的手指或其他物体被夹在支柱的外部移动部件中的机会，并且允许壳体的开口紧密符合第一部分的侧壁的的覆盖区，因为不需要间隙来容纳致动器。

线性致动器可以连接到第一部分上的点，该点靠近第一部分的上端。

将线性致动器连接到第一部分的上端附近，使第二部分进一步滑入第一部分，而不会被线性致动器阻挡。

电源插座可以连接到第一部分，并且可以与第一部分的侧壁间隔设置。可以提供一个盖子以密封插座。盖子可以铰接到插座的上边缘或在插座的上边缘。盖子可旋转地远离插座。盖子可以通过诸如弹簧等偏置手段偏置关闭(或偏置到关闭位置)。盖子可铰接在插座的下边缘上或铰接至下边缘，并可枢转地远离插座，在缩回位置，第二部分的侧壁位于第一部分的侧壁和插座之间。

电源插座与第一部分的侧壁间隔设置，容纳了第二部分的侧壁和在缩回位置的任何其他部分，其中，它们滑动到电源插座和第一部分的侧壁之间的空间中。

弹性密封圈可以位于盖子的圆周周围，用于密封插座防止流体进入。

密封插座以防止流体进入，可保护其不因雨水而被水损坏。有利的是，不需要密封支柱的壳体和侧壁，因为里面的电气和机械部件是独立保护的。因此，可以安全地允许流体穿透支柱和套管，流到基部，并通过排水孔排出。

充电站可以以各种方式进行密封或防水。可以提供一个或多个密封以防止水进入充电站内。例如，可在支柱的顶部周围设置密封。可以在第二或最下方挤压件的基部周围设置密封。

每个部分的侧壁可以具有非圆形轮廓。这提高了支柱的稳定性，因为各部分不能相对旋转。因此，支柱可以抵抗可能损坏内部机械和电气部件的扭转变形。

每个支柱的侧壁可以具有近似梯形(或梯形)轮廓，最好是细长的梯形轮廓。在一个优选的实施例中，该轮廓通过使梯形轮廓的斜(角)边大大长于梯形轮廓的另外两个(平行)边而被拉长。梯形的角可以是圆角。支柱可以在设有插座的一侧或一端较宽，而在相对的一侧或一端较窄。

致动器可以在位于插座后面的区域中连接到支柱。插座可以设置在支柱的一侧。致动器可朝向支柱的较窄的一侧或端部连接到支柱。

在壳体的基部或在壳体的侧壁上靠近壳体基部的地方可以设置孔，用于从壳体中排出流体。

这样可以防止流体在套管中积聚，从而损坏机械或电气部件。渗入壳体的流体，例如雨水，可以通过孔隙排到周围的土或岩石中。

支柱可以是中空的，并且在支柱内可以设置护套，护套穿过支柱的长度并且是中空的，用于容纳电线。

这样可以保护为插座供电的电缆，防止它们被支柱内的运动部件卡住。

可以提供负载传感器。负载传感器可以设置在壳体上，例如设置在壳体的顶部。这可以检测是否有交通工具停放在壳体的顶部，从而可能阻碍支柱的伸出。负载传感器可以设置在支柱上，用于检测支柱上的负载。负载传感器可以用于检测支柱上方是否有障碍物，例如人站在支柱顶部，并防止支柱在这种情况下伸出。这避免了对支柱的损坏，特别是对致动器的损坏，并且可以避免惊吓行人。负载传感器可以设置在支柱的顶部的中心附近。

支柱可以包括浮动板(或弹簧板)。如果超过了负载或压力阈值-例如，因为在支柱的路径上在伸出之前或在完全伸出之前遇到了障碍物-支柱可以不伸出，或者如果在伸出过程中支柱可以缩回。阈值可以设置为5公斤、10公斤、15公斤或任何其他合适的数值。支柱仍应能从地面伸出，穿过雪、冰或其他碎片。

充电站或支柱可被调整以检测障碍物。例如，可提供(可选择在支柱上)接近传感器或光传感器以检测障碍物。即，确定支柱是否可以完全部署而不撞到任何东西。例如，即使没有在支柱的顶部直接提供负载，但交通工具可能会悬垂于支柱之上。在这种情况下，最好不要完全部署支柱，以防对充电站和/或交通工具的悬垂部分造成损坏。

充电站可以被适配为检测是否受到冲击。充电站可以被适配成在受到冲击时停止或防止支柱移动。充电站或支柱可被适配为如果发生撞击，则停止充电和/或隔离主电源和/或将充电站接地。例如，可以提供倾斜传感器或加速度计以检测冲击。随后，如果有足够的损害暴露出带电部分，控制器可将支柱固定和/或隔离和接地以减轻电危险。

支柱可包括第三部分，第三部分是管状构件，其具有界定中空内部和两端的侧壁，并且第三部分可滑动地位于第二部分的中空内部。这使得支柱可以折叠成较小的长度，同时能够在相同的高度上支撑插座，从而降低了对地下空间的要求。

根据本发明的第二方面，提供了一种根据本发明第一方面的电动交通工具充电站的安装方法，包括在地面挖掘孔洞并将电动交通工具充电站放置在孔洞中的步骤。

将电动交通工具充电站安装在地面以下，当充电站处于收起位置时，可以使路面不受阻碍。这样可以改善人流，提高城市环境的美观度，保护充电站不受损坏。可以先安装壳体，最好在安装充电站其他部件之前将其固定到位。盖子或顶板可以最后安装。

根据本发明的第三方面，提供了一种应用电动交通工具充电站对电动交通工具充电的方法，包括以下步骤：使所述电动交通工具充电站从所述缩回位置移动至所述伸出位置；将所述充电电缆连接至所述电源插座；一旦所述电动交通工具被充分充电，从所述插座移除充电电缆；使得所述电动交通工具充电站从所述伸出位置移动到所述缩回位置。

这种方法可以让电动交通工具在繁忙的城市环境中在路边充电，而不需要额外的永久性街道设施。这减少了人行道的阻塞，并提高了城市环境的美学品质。

使电动交通工具充电站从缩回位置移动至伸出位置可以包括使用便携式电子装置向电动交通工具充电站的处理器发送消息，该消息使处理器使电动交通工具充电站的至少一个致动器将电动交通工具充电站从缩回位置移动至伸出位置。

这使得电动交通工具充电站在使用时不需要用户手动抬起支柱，因为支柱可能很重。

根据本发明的第四方面，提供了一种电动交通工具充电站，包括：壳体，用于安装在地面下，具有基部、侧壁和顶部，所述基部、所述侧壁以及所述顶部限定出内部空间，在所述顶部设置有开口；支柱；以及电源插座，用于连接电源和容纳电动交通工具的电源连接器；所述电源插座安装在所述支柱的上端附近，所述支柱的下端容纳在所述壳体中，并且所述支柱能够在缩回位置和伸出位置之间通过所述开口移动，所述缩回位置用于将所述支柱存储在地面下方的所述壳体的内部空间内，所述伸出位置用于将所述电源插座支撑在地面上方的所述壳体的外部。

前面或后面提供的发明的说明书中的任何特征都可以提供至本发明的第四方面。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于为交通工具的电池充电的充电站。充电站可以包括设置为安装在底部结构中的基部。充电站可以包括充电部分，该充电部分具有用于连接到交通工具的充电插座。充电站可以包括缩回机构，该缩回机构用于在伸出位置和缩回位置之间移动充电部分，其中，在伸出位置所述充电部分从基座部分伸出。充电站可以包括用于控制缩回机构的控制器。控制器可以设置为确定自最近一次从充电插座停止充电以来是否已经经过了预定的时间。控制器可以设置为，如果预定时间段被确定为自最近一次从插座的电力供应以来已经过去，则使缩回机构将充电部分移动到缩回位置。

本发明的任何方面可以包括以下特征中的任何一个或多个。即使用于以下特征的确切术语与前述略有不同，也应当理解的是，某些特征旨在等同，从而使术语可以互换。

所述控制器还设置为根据至少一个用户的先前行为调整预定时间段。

所述充电站还包括用户界面，其设置为接收用户的输入，并且所述控制器还设置为根据所述接收的输入调整所述预定时间段。

所述充电站还包括接收装置，用于接收无线信号，并且所述控制器还设置为根据所述接收的无线信号调整所述预定时间段。

所述接收装置可以设置为通过蓝牙(RTM)、Wi-Fi、NFC(近场通信)或RFID中的至少一种来接收无线信号。

所述控制器可以设置为根据从所述接收的无线信号测量出的用户接近度来调整所述预定时间段。所述控制器可以设置为判定连接的交通工具的所述充电。

所述控制器可以设置为根据最近判定的连接的交通工具的充电来调整所述预定时间段。

所述控制器可以设置为根据一天中的时间来调整所述预定时间段。

所述控制器可以设置为根据从附近充电站接收到的信号调整所述预定时间段。

所述控制器可以设置为根据所述天气调整所述预定时间段。

所述控制器可以设置为判定所述充电部或所述缩回机构的所述移动是否受到阻碍，并且若检测到阻碍则阻止移动。

所述充电部通过充电电缆连接至所述充电插座。所述控制器可以设置为在所述缩回机构将所述充电部移动至所述缩回位置之前，使所述充电部卷起所述充电电缆。

所述充电部包括伸缩柱。

所述充电插座包括电插座和无线充电装置中的至少一个。

所述充电站可以包括数据输入电缆，并且，其中所述控制器可以根据所述数据输入电缆接收到的数据使所述充电部伸出或缩回。

所述充电部可以设置为对电动道路交通工具的电池充电。

所述缩回机构可以设置为在伸出位置与缩回位置之间基本垂直地移动所述充电部。

所述基部可以设置为安装在包括道路或人行道的底部结构中。

所述控制器还可以设置为检测供给至所述充电站的电力的电涌。所述控制器还可以设置为在检测到电涌时终止充电。所述控制器还可以设置为当检测到电涌时，使所述缩回机构缩回所述充电部。

所述控制器根据判定交通工具已经断开电连接判定充电已经终止。

所述控制器根据判定已连接交通工具的所述电池已经被完全充电判定充电已经终止。

所述基部还包括锚固部，用于将所述基部固定在所述底部结构。

当所述充电部缩回时，所述充电部的所述远端基本上与所述基部的一个表面齐平。

当所述充电部缩回时，所述充电部的远端基本上与所述底部结构的一个表面齐平。

当所述充电部缩回时，所述基部的一个表面基本上与所述底部结构的一个表面齐平。

所述基部与所述充电部形成密封，用于当所述充电部缩回时防止流体进入所述基部。

该充电部可以包括携带充电插座的柱体、杆或其他结构。该充电插座可以是用于将电荷传输到交通工具的任何合适的结构，例如，一个或多个电插座、插头或无线充电系统。该充电插座可以直接位于该充电部上，或者可以通过电缆连接到该充电部。如果使用充电电缆，该充电部可以包含一个容器用于存放缩回的充电电缆或基部，当充电插座不使用时，充电插座可以被对接到基部中。该充电部可以包括用于在不使用充电电缆时机械地收回该充电电缆的驱动机构。该驱动机构可以将充电电缆收回该容器中，或者使得电缆远端上的该充电插座与充电部的外部齐平。

该充电站可通过无线接收装置无线地接收电力，和/或通过地下/嵌入式电缆接收电力。该充电站通常可以指的是路桩、点、杆、柱子、杆子、圆柱等等。该充电部不必呈棱柱状，并且可以呈任意形状。该充电部可以是整体式的，或者可以是分段的以允许其伸缩地折叠。伸缩充电部使得该系统保持紧凑，以确保该系统在许多不同的位置简单的安装而不需要挖深孔，同时确保充电插座符合电气和移动性标准。

待充电交通工具可以是任何类型(只要待充电交通工具有电池，电池是指任何蓄电设备)，例如，交通工具可能是完全电动的、电动/内燃混合动力的，或完全由内燃驱动的。虽然优选实施例涉及对道路交通工具进行充电，但该系统同样可用于对任何其他类型交通工具的电池进行充电，例如飞机、船只、火车、电动轮椅和移动式踏板车。合宜地，该交通工具使用电能来提供动力。该交通工具可以通过与电网通信参与交通工具到电网(V2G)中，以便将电能返回/出售给电网或限制其充电速率。

该充电系统还包括基部102，该基部102限定了该充电部可以缩回其中的凹部。优选地，该基部和该充电部设置为使该充电部能够从垂直方向或基本上垂直的方向缩进该基部。则该基部可以方便地安装在水平或基本水平的路面上，如道路或人行道(人行道)。可选地，该基部可以设置为使该充电部向另一方向缩回。例如，该基部可以与垂直壁齐平地安装，并且该充电部可以水平地缩回。

该充电系统设置为嵌入到底部结构中，以使该系统在缩回状态时表面没有实质性的凸起。尽管该基部优选为与该底部结构齐平地安装，但是当空间或其他安装需求要求时，基部可以从该底部结构表面凸出。该底部结构可以是任何适合的表面或介质，如道路/跑道表面、土壤、碎石、人行道或走道、墙壁或车库的地面。该系统还可以包括锚固部，用于将该系统固定在该底部结构上。这种锚固部可以使用任何已知的固定方法，如使用一种或多种混凝土基础、钢条、螺栓、焊接、铆接、注水泥、胶合、夹。该锚固部可以位于该系统周围的任何位置。

该缩回机构可包括任何用于将该充电部相对于该基部移动的适合的装置。例如，包括液压、气动、热力或磁力的驱动器，或可利用一个或多个剪式机构、齿轮、轨道、滑轮和/或链条的机械系统。该缩回机构可用于使该充电部在伸出位置和缩回位置之间适当地移动，例如，该充电部可以在充电发生时伸出，但是在理想状态下应该在不进行充电时缩回。在优选实施例中，该缩回机构将使该充电部从基本上隐藏的缩回位置基本上竖直地移动到升高的伸出位置。

该充电部的上部基本上位于该基部的上部内。可缩回的能力使得充电部不会成为可能妨碍或伤害该区域内其他用户的障碍物，例如，当(充电部)缩回时，行人将不能撞到充电部并且交通工具将不能撞到充电部。将该充电部在缩回状态下装载的能力还有助于在该系统安装后，保持环境的美感，因为该充电部收起时具较低的轮廓。

该控制器可以设置为控制该缩回机构以响应于以下因素中的任何一个或多个因素的任何组合和/或将该充电部从缩回状态驱动至伸出状态：

与正在被用户致动的充电站相关联的物理用户输入设备。该物理用户输入设备可以是按钮或者触摸屏。该物理用户输入设备可能是在充电站上或者在附近的标牌或操作站上。

由控制器接收的信号，表明用户已发送使用(或不再想使用)该充电站的需求。例如，用户可以使用移动电话应用或车载系统表明他想使用(或不再想使用)充电站。该应用可以将该意向通知给服务器，并且服务器可以通过控制器连接到的有线或无线网络将这个意向通知给充电站。

可以被充电的交通工具被检测到靠近(或不再靠近)充电站。当需要充电时，电动交通工具可以自动与充电站通信以请求(或放弃需求)充电。

在缩回的状态下，从使用充电站的充电终止时开始，已经过了预定时间段(可能为零)。

在缩回的状态下，充电插座与充电部对接。

该控制器可以判定从充电插座进行的充电已经终止，例如通过检测到没有电流通过充电插座或者判定已连接的交通工具的电池已经完全充电。该控制器可以判定充电部的移动是否被阻碍，并且如果检测到阻碍，则阻止该缩回机构的操作。在该充电部包括电缆系统的情况下，该控制器可以使该电缆在该充电部缩回之前缩回。如果该电缆不能完全缩回，则可能阻止充电部的缩回。该控制器可以在充电部移动到缩回位置之前使该充电电缆被卷起。

该充电系统还可以包括一个或多个设置为接收外部信号的组件。地下/嵌入式电缆可以用于传输涉及用户信息、天气或关于附近的充电桩相关的数据。该电缆还可以将电源传输到该系统，也可以通过单独的电缆传输电能。无线接收装置可以用于代替地下/嵌入式电缆或与地下/嵌入式电缆组合以接收数据。

该无线数据可以是蓝牙(RTM)、Wi-Fi、NFC(近场通信)或RFID(无线射频识别信号)的形式。该无线数据可以由网络服务器提供。该无线接收装置还可以接收电力，该电力然后被传送到系统，或者这些功能可以由两个单独的接收器来执行。该无线接收装置可以位于该充电或基部或者在缩回机构上。用户界面也可以用于接收外部信号。该用户界面可以包括触摸屏或小键盘/键盘以及显示器。

还可以响应于扫描位于充电站上的1D，2D或3D条形码来生成外部信号。在一实施例中，如果该控制器判定自最近供电起已经经过了预定时间段，则控制器使该缩回机构缩回该充电部。尽管用户通常能够控制伸出和缩回，具有用于缩回充电部的自动或半自动装置仍是有利的，例如，如果用户在使用后忘记缩回充电部、如果该系统完成充电或损坏、或简单地不需要用户指令。缩回发生之前的时间段可以被设定为固定值，也可以视情况依据若干因素进行判定，这些因素可以单独使用，也可以结合使用来判定时间长度。这些因素的示例为：

用户先前的行为，可能已经在之前被记录并且数据被提交到存储器中。这种数据可以仅从一个用户导出，或者可以根据大量用户的行为来定义。这种数据可以包括，例如，从交通工具断开连接到随后交通工具连接之间的平均时间。

用户输入，用户可以在每次使用时输入、或仅在第一次使用时输入。如果用户已知自己有可能忘记缩回充电部，可以将充电部设置为断开连接后较短的时间内缩回，例如，当一位用户需要为多台交通工具充电(因而必须在多台交通工具之间交换)，则可以设置为在连接中断较长时间后将该充电部收回。这种输入可以直接被提供在充电站的用户界面、在该系统安装的过程中编程写入或者以无线的方式通过蓝牙(RTM)、Wi-Fi、NFC(近场通信)或RFID提供。这种无线信号可以通过交通工具、或智能手机、智能手表、或类似的设备发射。这种输入还可以响应于扫描位于充电站上的1D，2D或3D条形码来生成。

用户接近度，由上述无线信号之一判定。可以通过多种方法判定发射器和接收器之间接近度，例如测量信号强度或使用时间间隔测量。例如，当用户持续靠近时，充电部可能在断开连接后的较长时间内不会缩回，但是如果用户远离，充电部可能在断开连接后的较短时间内缩回。

上一个已连接的交通工具的充电水平。例如，与最后一辆连接的交通工具只充了一半电相比，如果最后一辆连接的交通工具是完全充电的，该充电部在断开连接后可能在更短的时间后缩回。

从附近充电站接收到的信号。例如，邻近的充电站可以表明是否在使用中、是否可用、是否受损、是否缩回或伸出。如果附近的站受损，保持较长时间的伸出是有利的，可以宣传该充电站的可用性和功能性，或者，如果该区域存在大量的蓄意破坏，则充电部可以在连接中断后的较短时间后缩回。

一天中的时间。例如，在夜间，由于增加的人为破坏的风险或碰撞交通工具、行人形成的风险，该充电部可能在较短时间后缩回。在日间，由于美观原因，该充电部可能在较短时间后缩回。

天气。如果天气糟糕，例如，下暴雨或极端温度，对于该系统来说，与天气好时相比更快速的缩回可能是有利的。这有助于保护系统内部零件不受环境的损害。

这些因素可以单独地或组合地影响终止充电后充电部缩回前的时间。如果它们被组合使用，则一些因素可以被赋予更高的权重，或者甚至可以完全取代其他因素，例如，如果天气被认为过热而不能安全操作，则这可以取代用户输入的优选时间。

上面列出的任何因素也可以设置为使充电部在终止充电后立即缩回，即缩回前的时间等于零秒。其它因素，尤其是可能影响用户安全的因素，例如检测到供应到充电站的电力发生电涌，可使充电部立即终止充电和/或缩回。在使用无线充电的情况下，该系统可以自动终止充电并缩回充电部。

上述无线接收装置还可以被用于控制缩回机构伸出充电部的时间。如果检测到可能为用户所拥有的RFID标签的存在，则可以使充电部伸出。或者，用户拥有的外部设备(智能手机、智能手表、车载电脑系统等)可以被用于检测该充电系统内的RFID标签，并且发送信号使充电部伸出。类似地，用户可以使用设备读取位于该充电站上的视觉标识，例如1D、2D或3D条形码，这会使该设备产生一个表明该充电部应伸出的信号。

附图说明

为了更好地理解本发明，并更清楚地表明如何实施本发明，现在将仅以举例的方式参考附图，其中：

图1示出了电动交通工具充电器在伸出位置的示意图；

图2示出了图1中的电动交通工具充电器在缩回位置的示意图；

图3示出了图1中的电动交通工具充电器致动器机构的示意图；

图4示出了图1中电动交通工具充电器的侧壁和致动器拆除后的示意图；

图5示出了图1中电动交通工具充电器的上部去掉致动器后的截面图；

图6示出了电动交通工具充电站的另一个实施例的示意图，其支柱处于缩回位置；

图7示出了图6中电动交通工具充电站的示意图，其支柱处于伸出位置；以及

图8示出了图7中电动交通工具充电站的剖面示意图。

具体实施方式

首先参考图1，电动交通工具充电站总体上以10指示。

电动交通工具充电站10包括支柱12和壳体14。

支柱12包括三个部分16、18、20。支柱12包括顶部部分16、中部部分18和底部部分20。

每个部分16、18、20都是管状构件，其侧壁界定了中空内部和两个端部。每个部分16、18、20都有上端和下端。每个部分是一棱柱，即沿轴线挤压的型材。每个侧壁的轮廓具有带圆角的梯形的形式。

顶部部分16的轮廓是最大的。中部部分18的轮廓比顶部部分16的轮廓稍小，并紧紧地贴合在顶部部分16内。底部部分20的轮廓比中部部分18的轮廓稍小，并紧紧地贴合在中部部分18内。因此，三个部分16、18、20形成一个伸缩结构。

顶部部分16的上端由顶板17封闭。

每个部分16、18、20都有相同的高度，即各个部分的上端和下端之间的距离相同。

壳体14是一个具有顶壁22、侧壁24和基座26的箱体，限定了一内部空间。顶壁22和基座26的形状和尺寸相同，并且是同心的。每个顶壁22和基座26为带有圆角的矩形。

顶壁22的上表面与基座26的上表面之间的距离与顶部部分16的高度相同。

顶壁22上设有开口28。开口28的形状与顶部部分16的轮廓相同。开口28的大小是为了紧密地容纳顶部部分16。开口28靠近顶壁22的边缘而设置。在开口28周围可设置橡胶密封。

壳体14包括多个排水孔(未示出)。排水孔是侧壁24中的通孔。排水孔位于侧壁24的上边缘，即侧壁24与基座26相接处。

壳体14和顶板17由钢制成。壳体14和顶板17的强度足以支撑至少250公斤。

在图1中，支柱12被示出为处于伸出位置。在伸出位置，支柱12位于开口28的上方。部分16、18、20仅有少量重叠。底部部分20的下端被容纳在开口28中。

电源插座30设置为用于容纳电动交通工具的充电连接器。电源插座30设置在顶部部分16内。孔洞32设置在顶部部分16的侧壁的前部。电源插座30设置在孔洞32的后面。电源插座30悬挂在顶板17的底部。

图2示出了电动交通工具充电器处于缩回位置。在缩回位置，中部部分18已滑入顶部部分16的中空内部，底部部分20已滑入中部部分18的中空内部。三个部分16、18、20都容纳在壳体14内。部分16、18、20位于开口28的正下方。

顶板17被容纳在开口28中。顶板17与套管的顶壁22齐平。

壳体14比支柱12大。在缩回位置，壳体14内有空间。该空间用于容纳充电电路(未示出)。

现在参照图3，电动交通工具充电站10包括三个线性致动器34、36、38：顶部线性致动器34、中部线性致动器36和底部线性致动器38。在图3中，部分16、18、20的侧壁已被去掉，以显示致动器的设置，但部分的上边缘仍然存在。

每个线性致动器具有杆和护套，杆可滑动地容纳在护套中。每个杆具有自由的上端和位于护套中的下端。每个护套具有上端和下端。致动器是电驱动的，例如可以包括旋转螺杆，该螺杆驱动移动螺母。

每个致动器位于支柱12的轮廓的一角。

顶部线性致动器34的杆的上端连接到顶板17的底部。顶部致动器34的护套的上端连接到中部部分18的上边缘。

中部致动器36的杆的上端连接到中部部分18的上边缘。中部致动器36的护套的上端连接到底部部分20的上边缘。

底部致动器38的杆的上端连接到底部部分20的上边缘。底部致动器的护套的下端连接到基部26上。

与各部分的连接是通过角托架42进行的。

在伸出位置，顶部致动器34的杆位于顶部部分16中，顶部致动器的护套位于中部部分18中；中部致动器36的杆位于中部部分18中，中部致动器的护套位于底部部分20中；底部致动器38的杆位于底部部分20中，底部致动器的护套位于套管14中。

在缩回位置，杆被安置在护套中，致动器34、36、38、中部部分18和底部部分20都位于套管14内的顶部部分16内。

为了从缩回位置移动到伸出位置，底部致动器38将底部部分20向上推，远离基部26。这也使中部和顶部部分16、18以及致动器36、34向上移动。

同时，中部致动器36将中部部分18向上推，远离底部部分20，而顶部致动器34将顶部部分16向上推，远离中部部分18。

在其它实施例中，致动器34、36、38可以依次而不是同时工作。

现在参照图4，电动交通工具充电站10被示出没有部分16、18、20和壳体14的侧壁24。致动器34、36、38也已被移除。

壳体14还包括加固柱44。加固柱44加固了壳体14。

交通工具充电站10还包括内护套46。内护套46是可折叠和伸缩的。内护套46是中空的，用于容纳连接插座30的电力供应电缆。

现在参照图5，插座30与顶部16的侧壁间隔开。为了清楚起见，致动器和支架已被移除。在缩回位置，中部部分18和底部部分20的侧壁被容纳在插座30和顶部部分16的侧壁之间的空间中。

盖子40设置为用于密封插座30。盖子40的下缘与插座30的下缘铰接。为了打开盖子，盖子40被向前拉动，使其枢转地远离插座30以从顶部16中的孔洞32水平突出。

在本实施例中，盖子40是由弹性材料组成的单一单元。盖子40紧紧地容纳在插座30中，以密封插座30，防止流体进入。可选地，盖子40可以由硬材料制成，并且具有位于其圆周周围的弹性密封。

当支柱12从伸出位置移动到缩回位置时，中部部分18的侧壁上升到顶部部分16中，中部部分18的侧壁的上边缘将盖子40向上推，使其枢转回到对插座30的位置。应当理解的是，中部部分18相对于顶部部分16上升，但它相对于壳体14和周围环境降低。

按照设想，电动交通工具充电站将包括处理器和无线通信模块。无线通信模块可以设置为通过蓝牙(RTM)、Wi-Fi、NFC(近场通信)或RFID(射频识别)中的至少一种来接收无线信号。处理器要控制致动器，并且无线通信模块要接收信号以将支柱从缩回位置移动到伸出位置，并且在一些实施例中，反之亦然。

信号可以来自用户的手持电子设备，例如智能手机。在这种情况下，它们将可以通过短距离无线通信协议，例如蓝牙(RTM)、Wi-FI、NFC或RFID。可选地，信号可以来自互联网服务器。

进一步地设想，电动交通工具充电站10将包括负载传感器，以检测顶板17上的负载。负载传感器连接至处理器，使得当检测到负载时，处理器不会使致动器34、36、38将支柱12移动到伸出位置。这防止了当例如有人站在支柱上时，支柱试图上升，这可能损坏致动器34、36、38并使人受到惊吓。

现在将描述安装电动交通工具充电站10的方法。在道路或停车位的边上，例如在人行道的边缘开挖洞。该洞的深度超过壳体14的高度。然后，用石块或另一种排水介质将该洞填满，其深度等于壳体14的高度电动交通工具充电站10放置在洞中，基部26靠在排水介质上。电源插座与市电连接。顶壁22的上表面优选与路面的高度相同。然后可以完成在壳体14周围浇筑混凝土或重新铺设至壳体14边缘的整理步骤。

现在将描述一种使用电动交通工具充电站10的方法。

设想将提供具有大量电动交通工具充电站位置的数据库。期望给电动交通工具充电的用户访问该数据库，例如通过便携式电子设备(例如智能手机)上的地图软件应用。

用户将电动交通工具停在电动交通工具充电站附近。用户通过便携式电子设备向电动交通工具充电站10的处理器发送消息。这可以是直接通过蓝牙(RTM)连接，也可以是通过互联网服务器。

当处理器接收到该消息时，在负载传感器没有检测到负载的情况下，处理器使致动器34、36、38伸出。如果负载传感器检测到负载，则处理器不使致动器34、36、38伸出。在这种情况下，处理器可以导致向用户的便携式电子设备发送消息，以通知用户电动交通工具充电站10受阻。

如果没有检测到负载，则支柱12从缩回位置移动到伸出位置，由电动交通工具的侧面上升。用户随后通过孔洞32，从电源插座30上移除盖子40。用户通过充电线将电动交通工具与电源插座30连接，对电动交通工具的电池进行充电。

当充分充电完成后，用户将充电电缆从电源插座30上移除。用户可以使便携式电子设备向电动交通工具充电站10的处理器发送消息，以使支柱12移动至缩回位置。可选地，用户可以随意地离开，并且处理器将在没有收到消息且没有连接到电源插座的时间段过去后，使支柱12移动至缩回位置。

当支柱12移动至缩回位置时，中部部分18滑动到顶部部分16中，其侧壁容纳在电源插座30和顶部部分16的侧壁之间。随后，中部部分18的侧壁的顶边将盖子40推到插座30上方的位置。

现在参照图6至图8，在100处示出了电动交通工具充电站的另一个实施例。充电站100的特征与前述实施例的特征相似，除非另有说明。

充电站100包括具有梯形轮廓的伸缩柱112。在本实施例中，第一(上)伸缩柱部分112a比第二伸缩柱部分112b窄。在本实施例中，只提供两个伸缩柱部分。

在伸缩柱112的周围设有壳体114。两个部分112ab均可基本上从壳体中升高，尽管例如为了密封目的，下部112b的一小部分在伸出时仍可保留在壳体114中。板114a覆盖壳体114的顶部。板114包括用于支柱的梯形开口114b。支柱的顶部117与板114a齐平，以适配开口114b。电源插座通常以130表示。

液压泵布置总体上以102表示。还提供了连接至泵102的储油器。通常用104表示连接至泵102的液压致动器。致动器包括第一、第二和第三部分104abc。致动器包括用于与壳体114安全连接的周向基座法兰。致动器104的第一部分104a连接到支柱112的顶部，但是在插座130的后方。这提供了偏心连接，使得致动器设置在与支柱112轴线平行的轴线上。当伸出支柱112时，油被泵注入致动器中。当缩回支柱时，油会被抽回油箱。

垂直导向杆106围绕支柱112间隔设置。在本实施例中，提供了四根杆，但应当理解的是，可以使用任何合适数量的杆。导向杆106在其基部可选择地由支撑件或单元106a支撑。

在支柱112周围提供一个框架108。该框架连接至支柱112。该框架108包括杆啮合部分，其适于沿着导向杆106运行。在本实施例中，杆啮合部分在框架108的角部。导向杆106和框架108有助于支柱112以直线伸出和缩回。这有助于致动器104从支柱112的中间偏移。

这些实施例仅以举例的方式提供，在不脱离所附权利要求书所定义的本发明范围的情况下，各种变化和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (24)

1.一种电动交通工具充电站，包括：

壳体，用于安装在地面下，具有基部、侧壁和顶部，所述基部、所述侧壁以及所述顶部限定出内部空间，在所述顶部设置有开口，其中，在所述壳体的基部或在邻近所述壳体基部的所述壳体侧壁设有孔隙，用于排出所述壳体中的流体；

支柱，所述支柱可在缩回位置和伸出位置之间移动；

负载传感器，设置在所述支柱上或所述壳体上，用于检测所述支柱上的负载或者所述支柱上方的障碍物，并且用于如果检测到所述负载或者所述障碍物时防止所述支柱伸出所述缩回位置；以及

第一电源插座，用于连接电源和容纳电动交通工具的电源连接器；

所述第一电源插座设置在所述支柱的第一侧面并靠近所述支柱的上端，所述支柱的下端可容纳在所述壳体中，所述支柱可通过所述开口在用于将支柱存放在地下的壳体的内部空间内的所述缩回位置和用于在地上的壳体外支撑电源插座的地上的所述伸出位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中所述支柱包括浮动板或者弹簧板，在使用过程中，如果所述支柱上的负载或压力超过设定的负载或者压力阈值，则防止所述支柱从所述缩回位置伸出。

3.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中第二电源插座设置在所述支柱的与所述第一电源插座不同的一侧。

4.根据权利要求3所述的电动交通工具充电站，其中所述第二电源插座设置在所述支柱的与所述第一电源插座相对的第二侧。

5.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中所述支柱在所述伸出位置基本上完全位于所述壳体外。

6.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，进一步包括连接到所述支柱和所述壳体的动力致动器，其中，所述动力致动器设置为使所述支柱相对于所述壳体在伸出位置和缩回位置之间移动。

7.根据权利要求6所述的电动交通工具充电站，其中第二电源插座设置在所述支柱的与所述第一电源插座不同的一侧或相对的第二侧，所述动力致动器与所述支柱连接的位置位于所述第一电源插座和所述第二电源插座之间。

8.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中，所述支柱是伸缩支柱，包括第一部分和第二部分，每个部分都是管状构件，其侧壁限定了中空内部和两个端部，并且所述第二部分可滑动地安装在所述第一部分的所述中空内部或周围，其中所述第一部分的上端是封闭的，并且其中，所述第二部分在所述伸出位置处于所述第一部分和所述基部之间。

9.根据权利要求8所述的电动交通工具充电站，其中当所述支柱在所述伸出位置时，所述第一部分在所述顶部中的所述开口的上方，并且所述第二部分通过所述顶部中的所述开口延伸。

10.根据权利要求8所述的电动交通工具充电站，其中，所述支柱包括第三部分，所述第三部分是管状构件，所述管状构件具有限定中空内部的侧壁和两个端部，并且所述第三部分可滑动地设置在所述第二部分的中空内部中或周围，其中当所述支柱在所述伸出位置时，所述第一部分和所述第二部分设置在所述顶部中的所述开口上方，并且所述第三部件通过所述顶部中的所述开口延伸。

11.根据权利要求8所述的电动交通工具充电站，其中每个部分的侧壁具有非圆形轮廓。

12.根据权利要求8所述的电动交通工具充电站，其中所述第一电源插座设置在所述第一部分的侧壁上靠近所述第一部分的上端的位置。

13.根据权利要求8所述的电动交通工具充电站，其中，所述支柱的第一部分包括接合装置，所述接合装置设置为接合所述支柱的第二部分，以伸出和/或缩回所述支柱。

14.根据权利要求13所述的电动交通工具充电站，其中所述接合装置包括所述第一挤压件的夹子，所述夹子与所述第二挤压件接合，使得在所述支柱的延伸过程中所述第一挤压件的移动导致所述第二挤压件的移动。

15.根据权利要求14所述的电动交通工具充电站，其中在支柱缩回过程中，所述夹子或所述第一挤压件的另一部分作用于所述第二挤压件，使得所述支柱的所述第一部分和所述第二部分协同缩回。

16.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，包括：用于所述支柱的伸出或收缩的引导装置，所述引导装置包括设置在与所述支柱的纵轴基本平行的轴上并与所述支柱的转角相邻的至少一个杆或柱，以及所述至少一个杆和所述支柱之间的连接器或框架。

17.根据权利要求16所述的电动交通工具充电站，其中设置多个导杆，所述连接器或者所述框架用于将所述支柱连接到所述多个导杆，所述框架包括适于沿所述导杆运动的杆啮合部分。

18.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中所述壳体高度小于1米或者小于0.75米。

19.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中所述壳体高度小于0.6米或者小于0.5米。

20.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中当所述支柱在所述缩回位置时，所述支柱的上端与所述壳体的顶壁齐平。

21.根据权利要求1所述的电动交通工具充电站，其中所述壳体包括板，所述板可拆卸地固定在所述壳体的所述顶部，所述板设置有用于所述支柱伸出和缩回的开口，当所述支柱在所述缩回位置时，所述支柱的上端与所述板的顶部齐平。

22.一种安装根据前述权利要求中任一项所述的电动交通工具充电站的方法，包括在地面挖掘孔洞并将所述电动交通工具充电站放置在所述孔洞中的步骤。

23.一种使用根据前述权利要求1-21中任一项所述的电动交通工具充电站或者根据权利要求22所述的方法安装的电动交通工具充电站对电动交通工具充电的方法，包括以下步骤：

使所述电动交通工具充电站的所述支柱从所述缩回位置移动至所述伸出位置；

将所述充电电缆连接至所述电源插座；

一旦所述电动交通工具被充分充电，从所述插座移除充电电缆；

使得所述电动交通工具充电站的所述支柱从所述伸出位置移动到所述缩回位置。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，使所述电动交通充电站的所述支柱从所述缩回位置移动至所述伸出位置包括使用便携式电子装置向所述电动交通工具充电站的处理器发送消息，所述消息使所述处理器使所述电动交通工具充电站的至少一个致动器将所述电动交通工具充电站的所述支柱从所述缩回位置移动至所述伸出位置。