CN206983765U - 一种车辆充电弓及充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆充电弓及充电系统，车辆充电弓包括充电弓体、弓头部、无线射频识别RFID标签采集器、控制器和通信部件；弓头部设置在充电弓体的顶端，充电弓体用于支撑弓头部；控制器分别与RFID标签采集器及通信部件连接，控制器还与服务器连接。本实用新型中，在车辆充电弓上设置有RFID标签采集器和通信部件，通过RFID标签采集器采集车辆上的电子标签信息，可以准确识别出该车辆，并获取到该车辆的通信地址，进而与待充电车辆建立连接，通过RFID标签采集器和通信部件的相互配合，可以避免受到周围充电弓的信号的影响，实现车辆和车辆充电弓的准确识别。

Description

一种车辆充电弓及充电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种车辆充电弓及充电系统。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，我国石油消耗对外依存度持续升高，为了缓解我国石油短缺的局面，电动汽车得到了迅速的发展。而随着电动汽车的迅速发展，市场对大容量电池和大电流快速充电的需求越来越迫切。为了使得行驶在道路上的电动汽车能够实现实时快速充电，可以在道路上设置充电站或者在车站设置充电弓，从而实现对车辆充电的需求。

在使用充电弓对车辆进行充电之前，需要充电弓和车辆之间进行识别，使得车辆和充电弓之间建立通信连接，以使在充电过程中，车辆和充电弓之间能够进行信息的交互。现有技术中，由于充电弓和充电弓之间距离较近，在与车辆建立通信连接时，容易受到相邻充电弓的信号的干扰，导致无法准确的与车辆建立通信连接。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种车辆充电弓及充电系统，以解决或试图缓解上述技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种车辆充电弓，其中，包括：充电弓体、弓头部、无线射频识别RFID标签采集器、控制器和通信部件；

所述弓头部设置在所述充电弓体的顶端，所述充电弓体用于支撑所述弓头部；

所述控制器分别与所述RFID标签采集器及所述通信部件连接，所述控制器还与服务器连接；

所述RFID标签采集器，用于采集待充电的车辆上的电子标签信息，并将所述电子标签信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据所述电子标签信息，从所述服务器获取所述电子标签信息对应的车辆的通信地址，并将所述通信地址发送给所述通信部件；

所述通信部件，用于基于所述通信地址与所述车辆建立通信连接；

所述弓头部，用于在与所述车辆建立通信连接后，给所述车辆充电。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述RFID标签采集器包括RFID读写器和天线；

所述RFID读写器与所述控制器连接；

所述天线，用于采集所述车辆的电子标签信息，并将所述电子标签信息发送给所述RFID读写器；

所述RFID读写器，用于对所述车辆的电子标签信息进行解调，并将解调后的标签信息发送给所述控制器。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述RFID标签采集器还包括载波抑制器件；

所述载波抑制器件与所述RFID读写器和所述天线连接；

所述载波抑制器件，用于抑制所述RFID读写器产生的载波泄露。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述弓头部包括：充电铜排和可伸缩机构；

所述可伸缩机构设置在所述充电弓体的顶端，所述充电铜排设置在所述可伸缩机构的移动端；

所述通信部件，用于接收所述车辆发送充电请求，并将所述充电请求发送给所述控制器；

所述控制器，用于在接收到所述充电请求后，控制所述可伸缩机构向下运动，以使所述可伸缩机构带动所述充电铜排下降。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，还包括伺服驱动器和伺服电机；

所述伺服驱动器分别与所述控制器和所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述可伸缩机构连接；

所述伺服驱动器，用于接收所述控制器发送的控制指令，根据所述控制指令驱动所述伺服电机转动，以使所述伺服电机带动所述可伸缩机构下降。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述充电铜排上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接，所述控制器与充电机连接；

所述压力传感器，用于在所述充电铜排下降的过程中，采集所述充电铜排受到的压力值，并将所述压力值发送给所述控制器；

所述控制器，用于接收所述压力值，并在判断所述压力值达到预设阈值时，控制所述可伸缩机构停止向下运动，以及控制所述充电机给所述充电铜排供电。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述通信部件还用于接收所述车辆发送的当前电量信息，并将所述当前电量信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于将所述当前电量信息与预设电量进行比较，当所述当前电量信息达到所述预设电量时，控制所述充电机停止给所述充电铜排供电；以及，还用于控制所述可伸缩机构向上运动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了上述第一方面的第七可能的实现方式，其中，所述RFID标签采集器和所述通信部件设置在所述弓头部。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种车辆充电系统，其中，所述系统包括充电机和上述第一方面所述的车辆充电弓；

所述充电机与所述车辆充电弓连接。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述充电机与所述车辆充电弓通过控制局域网络总线连接。

在本实用新型实施例提供的车辆充电弓及车辆充电系统中，在车辆充电弓上设置有RFID标签采集器和通信部件，通过RFID标签采集器采集车辆上的电子标签信息，可以准确识别出该车辆，并获取到该车辆的通信地址，进而与待充电车辆建立连接，通过RFID标签采集器和通信部件的相互配合，可以避免受到周围充电弓的信号的影响，实现车辆和车辆充电弓的准确识别。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型一实施例所提供的车辆充电弓的结构图；

图2示出了本实用新型一实施例所提供的车辆充电弓中识别装置的结构示意图；

图3示出了本实用新型一实施例所提供的车辆充电弓中，弓头部的侧视图；

图4示出了本实用新型一实施例所提供的车辆充电弓中，充电铜排的仰视图；

图5示出了本实用新型一实施例所提供的车辆充电弓中，充电铜排的直流正铜排的局部侧视图；

图6示出了本实用新型又一实施例所提供的车辆充电系统的结构示意图。

图标：110-充电弓体；120-弓头部；130-RFID标签采集器；140-控制器；150-通信部件；121-充电铜排；122-可伸缩机构；1211-支撑梁；1212-直流正铜排；1213-直流负铜排；1214-信号铜排；1215-接地铜排；1216-挡水板；1217-弹簧；1218-绝缘子；1219-压力传感器；610-充电机；620-车辆充电弓。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型一实施例提供了一种车辆充电弓，如图1和图2所示，该车辆充电弓包括充电弓体110、弓头部120、RFID标签采集器130、控制器140(图1未画出)和通信部件150；

上述弓头部120设置在充电弓体110的顶端，上述充电弓体110用于支撑上述弓头部120；

上述控制器140分别与RFID标签采集器130及通信部件150连接，控制器140还与服务器连接；

上述RFID标签采集器130，用于采集待充电的车辆上的电子标签信息，并将上述电子标签信息发送给控制器140；

上述控制器140，用于根据上述电子标签信息，从服务器获取该电子标签信息对应的车辆的通信地址，并将该通信地址发送给通信部件150；

上述通信部件150，用于基于上述通信地址与车辆建立通信连接；

上述弓头部120，用于在于车辆建立通信连接后，给车辆充电。

具体的，在本实用新型实施例中，在车辆上可以将RFID标签设置在车辆的顶部，这样，为了便于采集车辆上的电子标签信息，上述RFID标签采集器130和通信部件150可以设置在车辆充电弓的弓头部120。具体的，可以设置在弓头部120的下侧，这样，当车辆驶到预设位置处后，位于弓头部120下侧的RFID标签采集器130开始采集设置在车辆顶端的RFID标签的电子标签信息。

上述通信部件150基于移动通信数据连接进行通信，具体的，在车辆和车辆充电弓上均设置有通信部件，两个通信部件可以建立通信连接，实现车辆和车辆充电弓之间的通信。在一种具体实施方式中，车辆充电弓上的通信部件150可以是WI-FI信号发射器，设置在车辆上的通信部件可以是WI-FI信号接收器。

在本实用新型实施例中，当待充电的车辆行驶到车辆充电弓下方时，RFID标签采集器130采集设置在车辆上的RFID标签的电子标签信息，并将采集的电子标签信息发送给控制器140；当控制器140接收到RFID标签采集器130发送的电子标签信息后，向与其连接的服务器发送车辆识别请求，该请求中携带有上述车辆的电子标签信息，当服务器接收到控制器140发送的车辆识别请求后，根据该电子标签信息查找与该电子标签信息对应的车辆的通信地址，并将该通信地址发送给控制器140；当控制器140接收到该车辆的通信地址后，将该通信地址发送给通信部件150，以使通信部件150基于该通信地址与车辆建立通信连接。

具体的，上述控制器140从服务器除了获取该电子标签信息对应的车辆的通信地址外，还可以获取该车辆的信息，包括但不限于车牌号等内容。

当车辆和车辆充电弓建立通信连接后，车辆可以向充电弓发送充电请求等内容，以使车辆充电弓的弓头部120给车辆进行充电。

进一步的，上述RFID标签采集器130包括RFID读写器和天线；

上述RFID读写器与控制器140连接；

上述天线，用于采集车辆的电子标签信息，并将该电子标签信息发送给RFID读写器；

上述RFID读写器，用于对上述车辆的电子标签信息进行解调，并将解调后的标签信息发送给控制器140。

上述通过RFID读写器和天线采集电子标签信息属于现有技术，因此，此处不再赘述上述采集的具体过程。

由于RFID读写器在对车辆的电子标签信息进行解调时，容易出现载波泄露的情况，在本实用新型实施例中，为了抑制RFID读写器产生的载波泄露，上述RFID标签采集器130还包括载波抑制器件；

上述载波抑制器件与RFID读写器和天线连接；

上述载波抑制器件，用于抑制RFID读写器产生的载波泄露。

具体的，在本实用新型实施例中，载波抑制器件能够产生和泄露的载波的相位相反的载波，进而与泄露的载波相抵消，这样可以实现抑制载波的泄露。

进一步的，在本实用新型实施例中，当车辆充电弓和车辆连接成功后，可以实现车辆的自动充电。具体的，当车辆充电弓与车辆建立通信连接后，自动触发车辆向车辆充电弓发送充电请求，以实现车辆的充电，如图3所示，上述弓头部120包括充电铜排121和可伸缩机构122；

上述可伸缩机构122设置在充电弓体110的顶端，上述充电铜排121设置在可伸缩机构122的移动端；

上述通信部件150，用于接收车辆发送的充电请求，并将上述充电请求发送给控制器140；

上述控制器140，用于在接收到充电请求后，控制上述可伸缩机构向下运动，以使上述可伸缩机构122带动充电铜排121下降。

其中，上述充电请求中携带有车辆的剩余电量信息，当控制器140接收到上述充电请求后，根据该请求中携带的车辆的剩余电量信息判断该车辆是否需要进行充电，如果需要进行充电，则控制可伸缩机构122向下运动，以使可伸缩机构带动充电铜排121下降，使得充电铜排121下降至充电位置，以便给车辆充电。

其中，上述充电位置指的是充电铜排121能够与车辆顶端的受电铜排搭接的位置。

为了能够判断充电铜排121是否与车辆顶端的受电铜排接触良好，在本实用新型实施例中，在充电铜排121上还设置有压力传感器；

上述压力传感器与控制器140连接，控制器140与充电机连接；

上述压力传感器，用于在上述充电铜排121下降的过程中，采集充电铜排121受到的压力值，并将该压力值发送给控制器140；

上述控制器140，用于接收上述压力值，并在判断上述压力值达到预设阈值时，控制上述可伸缩机构停止向下运动，以及控制上述充电机给充电铜排121供电。

其中，上述充电机指的是充电箱变，与电源和充电铜排121连接，接收电源传输的交流电，并将该交流电转换成直流电，并在控制器的控制下，给充电铜排121供电，以使充电铜排121给车辆充电。

在本实用新型实施例中，上述压力传感器一方面在充电铜排121下降的过程中采集充电铜排121受到的压力值，当该压力值达到预设范围时，则确定上述充电铜排121下降到充电位置，开始给车辆充电；另一方面，在给车辆充电的过程中，上述压力传感器也会实时采集充电铜排121受到的压力值，以确保在给车辆充电的过程中，充电铜排121保持在充电位置。

在给出车辆充电的过程中，车辆会一直监测其当前的电量信息，并将监测到的电量信息发送给车辆充电弓上的通信部件150；

通信部件150，用于接收车辆发送的当前电量信息，并将当前电量信息发送给控制器140；

控制器140，用于将当前电量信息与预设电量进行比较，在当前电量信息达到预设电量时，控制充电机停止给充电铜排121供电；以及，控制可伸缩机构122向上运动。

上述预设电量信息可以是百分之百，在控制器140判断出车辆的当前信息达到百分之百后，控制充电机停止给车辆充电。

上述只是其中一种结束充电的具体实施方式，除此之外，还有如下两种可实现方式：

1)车辆会实时监测当前的电量信息，在当前电量信息得到预设电量后，车辆向车辆充电弓发送停止充电请求，具体的，车辆充电弓上的通信部件150接收到车辆发送的停止充电请求后，将该停止充电请求发送给控制器140，由控制器140控制充电机停止给充电铜排121供电；

2)车辆给车辆充电弓发送的充电请求中携带有车辆的剩余电量信息，以及车辆的电池容量，当控制器接收到该充电请求后，会根据上述信息计算车辆需要充的电量，当充电机向充电铜排121提供的电量达到车辆需要充的电量后，控制器140控制充电机停止向充电铜排121供电。

进一步的，在本实用新型实施例中，控制器140控制可伸缩机构向下运动，是通过伺服驱动器和伺服电机实现的，因此，本实用新型实施例提供的车辆充电弓上还设置有伺服驱动器和伺服电机；

伺服驱动器分别与控制器140和伺服电机连接，上述伺服电机与可伸缩机构122连接；

上述伺服驱动器，用于接收控制器140发送的控制指令，根据上述控制指令驱动伺服电机转动，以使上述伺服电机带动上述可伸缩机构下降。

在本实用新型实施例中，当控制器140接收到车辆发送的充电请求后，根据该充电请求生成降弓控制指令，并将该降弓控制指令发送给伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机正转或者反转，以带动充电铜排121下降；当车辆充电完毕后，控制器140会生成升弓控制指令，并将该升弓控制指令发送给伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机朝着与降弓时相反的方向转动，以带动充电铜排121上升。

上述充电铜排121的一种具体结构如图4和图5所示，上述充电铜排121包括一个矩形的支撑梁1211，以及固定在所述矩形支撑梁上的直流正铜排1212、直流负铜排1213、信号铜排1214和接地铜排1215，进一步的，如图5所示，在直流正铜排1212、直流负铜排1213、信号铜排1214和接地铜排1215上面分别设置有挡水板1216，上述充电铜排121包括四个挡水板1216，每个挡水板1216与支撑梁1211通过弹簧1217连接，挡水板1216和位于其下的铜排通过绝缘子1218连接，压力传感器1219设置在支撑梁1211的下侧面上。

具体的，在本实用新型实施例中，上述充电机与控制器140之间可以通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)总线连接。

本实用新型实施例提供的车辆充电弓，在车辆充电弓上设置有RFID标签采集器和通信部件，通过RFID标签采集器采集车辆上的电子标签信息，可以准确识别出该车辆，并获取到该车辆的通信地址，进而与待充电车辆建立连接，通过RFID标签采集器和通信部件的相互配合，可以避免受到周围充电弓的信号的影响，实现车辆和车辆充电弓的准确识别。

参考图6所述，本实用新型又一实施例还提供了一种车辆充电系统，该系统包括充电机610和上述实施例提供的车辆充电弓620；

充电机610和车辆充电弓620连接。

其中，上述充电机610和车辆充电弓620之间的连接包括两方面，一方面，充电机610和车辆充电弓620之间通过CAN总线连接，具体的，是充电机610和车辆充电弓620上的控制器通过CAN总线连接，主要用于数据的传输；另一方面，上述充电机610还和车辆充电弓620上的充电铜排电连接，主要用于给充电铜排提供电能。

本实用新型实施例提供的车辆充电系统，包括充电机和车辆充电弓，在车辆充电弓上设置有RFID标签采集器和通信部件，通过RFID标签采集器采集车辆上的电子标签信息，可以准确识别出该车辆，并获取到该车辆的通信地址，进而与待充电车辆建立连接，通过RFID标签采集器和通信部件的相互配合，可以避免受到周围充电弓的信号的影响，实现车辆和车辆充电弓的准确识别。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种车辆充电弓，其特征在于，包括：充电弓体、弓头部、无线射频识别RFID标签采集器、控制器和通信部件；

所述弓头部设置在所述充电弓体的顶端，所述充电弓体用于支撑所述弓头部；

所述控制器分别与所述RFID标签采集器及所述通信部件连接，所述控制器还与服务器连接；

所述RFID标签采集器，用于采集待充电的车辆上的电子标签信息，并将所述电子标签信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于根据所述电子标签信息，从所述服务器获取所述电子标签信息对应的车辆的通信地址，并将所述通信地址发送给所述通信部件；

所述通信部件，用于基于所述通信地址与所述车辆建立通信连接；

所述弓头部，用于在与所述车辆建立通信连接后，给所述车辆充电。

2.根据权利要求1所述的车辆充电弓，其特征在于，所述RFID标签采集器包括RFID读写器和天线；

所述RFID读写器与所述控制器连接；

所述天线，用于采集所述车辆的电子标签信息，并将所述电子标签信息发送给所述RFID读写器；

所述RFID读写器，用于对所述车辆的电子标签信息进行解调，并将解调后的标签信息发送给所述控制器。

3.根据权利要求2所述的车辆充电弓，其特征在于，所述RFID标签采集器还包括载波抑制器件；

所述载波抑制器件与所述RFID读写器和所述天线连接；

所述载波抑制器件，用于抑制所述RFID读写器产生的载波泄露。

4.根据权利要求1所述的车辆充电弓，其特征在于，所述弓头部包括：充电铜排和可伸缩机构；

所述可伸缩机构设置在所述充电弓体的顶端，所述充电铜排设置在所述可伸缩机构的移动端；

所述通信部件，用于接收所述车辆发送充电请求，并将所述充电请求发送给所述控制器；

所述控制器，用于在接收到所述充电请求后，控制所述可伸缩机构向下运动，以使所述可伸缩机构带动所述充电铜排下降。

5.根据权利要求4所述的车辆充电弓，其特征在于，还包括伺服驱动器和伺服电机；

所述伺服驱动器分别与所述控制器和所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述可伸缩机构连接；

所述伺服驱动器，用于接收所述控制器发送的控制指令，根据所述控制指令驱动所述伺服电机转动，以使所述伺服电机带动所述可伸缩机构下降。

6.根据权利要求4所述的车辆充电弓，其特征在于，所述充电铜排上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器连接，所述控制器与充电机连接；

所述压力传感器，用于在所述充电铜排下降的过程中，采集所述充电铜排受到的压力值，并将所述压力值发送给所述控制器；

所述控制器，用于接收所述压力值，并在判断所述压力值达到预设阈值时，控制所述可伸缩机构停止向下运动，以及控制所述充电机给所述充电铜排供电。

7.根据权利要求6所述的车辆充电弓，其特征在于，所述通信部件还用于接收所述车辆发送的当前电量信息，并将所述当前电量信息发送给所述控制器；

所述控制器，用于将所述当前电量信息与预设电量进行比较，在所述当前电量信息达到所述预设电量时，控制所述充电机停止给所述充电铜排供电；以及，还用于控制所述可伸缩机构向上运动。

8.根据权利要求1所述的车辆充电弓，其特征在于，所述RFID标签采集器和所述通信部件设置在所述弓头部。

9.一种车辆充电系统，其特征在于，包括充电机和权利要求1-8任一项所述的车辆充电弓；

所述充电机与所述车辆充电弓连接。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述充电机与所述车辆充电弓通过控制器局域网络总线连接。