CN214564686U - 一种充电装置、停车场和充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种充电装置、停车场和充电系统；电动车辆包括车本体和设于车本体一端的底部的受电装置，受电装置具有朝向正下方设置的对接部。充电装置包括支撑基座、伸缩臂以及充电连接件，支撑基座安装于停车位并且与电动车辆受电装置位置对应，伸缩臂设置于支撑基座上，充电连接件与伸缩臂连接，充电连接件位于电动车辆受电装置对接部的正下方；伸缩臂根据充电指令沿竖直方向伸缩，并带动充电连接件与电动车辆受电装置的对接部对接。本申请提供的技术方案采用充电装置与电动车辆底部一端竖直对接的方式，实现电动车辆的自动充电过程，在保证停车位地上空间利用率的情况下，无需对电动车辆的底盘进行太大改动，同时受电装置不占用底盘的空间。

Description

一种充电装置、停车场和充电系统

技术领域

本申请涉及电动车辆自动充电技术领域，更具体地说，涉及一种充电装置、停车场和充电系统。

背景技术

目前电动车辆的自动驾驶水平越来越高，部分中高端车型已经实现自动泊车和智能召唤。对于具备自动泊车的电动车辆来说，其需要配备自动充电设备，来实现电动车辆自动泊车与自动充电。另外，传统的国标充电枪在使用时，需要用户人为插枪，插枪力度大，用户体验差，为了提升用户体验，逐渐出现无需人为插枪的自动充电设备。

现有技术中，电动车辆的受电接口安装在电动车辆底盘的中部，即位于车头和车尾的中间位置，并且位于车身左侧和车身右侧的中间位置；相应的，停车位的中部区域安装充电装置。当需要充电时，电动车辆行驶到停车位，电动车辆的受电接口位于充电装置的充电枪头的上方。

然而，电动车辆以传统油车为基础进行设计，传统油车无受电接口，因此传统油车的底盘在设计时也无受电接口的预留空间。将电动车辆的受电接口安装在电动车辆底盘的中部，需要对车辆的底盘进行较大改动，影响电动车辆整体的安全性能，导致电动车辆的抗撞击等安全性能均需要重新测试；另外，对于换电车型，电动车辆底部需要安装电池，将受电接口安装在底盘会占用电池的空间，影响电池的容量；并且，电动车辆在行驶过程中会涉水，受电接口在底盘的中部容易接触污水灰尘，对受电接口的防护等级要求较高。

综上所述，如何在实现自动充电的基础上，减少对电动车辆改动，提高电池的容量，降低受电接口的防护等级要求，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种充电装置、停车场和充电系统，其采用充电装置与电动车辆底部一端竖直对接的方式，实现电动车辆的自动充电过程，在保证停车位地上空间利用率的情况下，无需对电动车辆的底盘进行太大改动，同时受电装置不占用底盘的空间，受电接口的防护等级要求较低。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种充电装置，所述充电装置用于与电动车辆的受电装置对接充电，电动车辆的受电装置的对接部位于电动车辆一端的底部，所述充电装置包括支撑基座、伸缩臂以及充电连接件，所述支撑基座安装于停车位并且与电动车辆的受电装置位置对应，所述伸缩臂设置于所述支撑基座上，所述充电连接件与所述伸缩臂连接，所述充电连接件位于电动车辆的受电装置的对接部的正下方；

所述伸缩臂根据充电指令沿竖直方向伸缩，并带动所述充电连接件与电动车辆的受电装置的对接部对接。

可选的，电动车辆的受电装置包括位于对接部外周的喇叭口，所述充电连接件的外周设有与喇叭口配合的导向柱。

可选的，所述伸缩臂为柔性伸缩臂；和/或，所述充电装置还包括柔性件，所述柔性件设于所述支撑基座和所述伸缩臂之间或者设于所述伸缩臂和所述充电连接件之间。

可选的，所述充电装置还包括横向平移机构，所述横向平移机构设于停车位和所述支撑基座之间，或者设于所述支撑基座和所述伸缩臂之间，或者设于所述伸缩臂和所述充电连接件之间。

可选的，所述横向平移机构包括弹性件和两个滑动配合的安装座，所述弹性件弹性支撑于两个所述安装座之间；两个所述安装座分别与停车位和所述支撑基座连接，或者两个所述安装座分别与所述支撑基座和所述伸缩臂连接，或者两个所述安装座分别与所述伸缩臂和所述充电连接件连接。

一种停车场，包括停车位，所述停车位的一端设有上述任意一种充电装置。

一种充电系统，包括电动车辆和对所述电动车辆进行充电的充电装置，所述充电装置为上述任意一种充电装置。

通过上述方案，本申请提供的充电装置、停车场和充电系统的有益效果在于：

电动车辆包括车本体及受电装置，受电装置设置于车本体一端的底部，受电装置具有对接部，对接部朝向正下方设置。充电装置包括支撑基座、伸缩臂、充电连接件及驱动机构，支撑基座对应于电动车辆受电装置设置，伸缩臂设置于支撑基座上，充电连接件与伸缩臂连接，充电连接件位于电动车辆受电装置对接部的正下方，驱动机构的驱动端与运动臂连接。

在工作过程中，当需要充电时，伸缩臂响应于充电指令进行沿竖直方向的伸缩运动，伸缩臂带动充电连接件与电动车辆受电装置的对接部对接。

由于受电装置未设置在电动车辆底盘的中间区域，而是设置在电动车辆的前端或者后端，因此无需对电动车辆的底盘进行改动，电动车辆的改造较少，同时对于换电车型，受电装置不占用底盘的位置，不会占用电池的安装空间，有利于电动车辆进行电池扩容；另外，车头和车尾离地高度高于底盘，因此受电装置不易受到污染，降低了受电装置的防护等级要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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为本申请实施例提供的一种充电系统的主视图；

图2为本申请实施例提供的一种充电系统的侧视图；

图3为本申请实施例提供的一种充电系统的俯视图；

图4为本申请实施例提供的一种伸缩臂、充电连接件、电磁铁和柔性件配合的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种充电连接件和导向柱配合的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种充电连接件的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第一种喇叭口的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第二种喇叭口的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第三种喇叭口的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的第四种喇叭口的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种被动调节式的横向平移机构的结构示意图。

图中的附图标记为：充电装置1、支撑基座11、伸缩臂12、充电连接件13、第二吸附部14、导向柱15；电动车辆2、对接部21、喇叭口22；车档3；柔性件4；横向平移机构5、弹性件51、安装座52、导向杆521、套筒522。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图3，本申请提供的电动车辆2包括车本体及受电装置，受电装置设置于车本体一端的底部，受电装置具有对接部21，对接部21朝向正下方设置。

具体的，受电装置设于车本体的一端的底部，其中，电动车辆2的一端包括正前端、正后端、侧前端和侧后端；正前端指电动车辆2的车头宽度方向的中间区域，正后端至电动车辆2的车尾宽度方向的中间区域，侧前端包括位于正前端两侧的左侧区域和右侧区域，侧后端包括位于正后端两侧的左侧区域和右侧区域。电动车辆2的底部包括底盘区域和车身(包括车头和车尾)中靠近底盘的中下部区域。综上，电动车辆2的一端的底部可以为上述任意一种端部和任意一种底部的组合区域。

受电装置的对接部21能够与下文充电装置1的充电连接件13对接充电，对接方式可以为插接配合，例如充电连接件13采用充电枪头或充电插头，对接部21采用受电插口，充电枪头或者充电插头伸入受电插口进行充电；对接方式也可以为接触配合，例如，充电连接件13与对接部21贴合后进行充电。

上述结构的电动车辆2在充电时，受电装置的对接部21位于充电装置 1的充电连接件13的正上方，对接部21与充电连接件13正对，充电连接件13移动至竖直状态与对接部21对接充电。由于受电装置未设置在电动车辆2底盘的中间区域，而是设置在电动车辆2的前端或者后端，因此无需对电动车辆2的底盘进行改动，电动车辆2的改造较少；对于换电车型，受电装置不占用底盘的位置，不会占用电池的安装空间，有利于电动车辆2 进行电池扩容。

进一步的，在一个实施例中，车本体的底部设有可开闭的防护盖，防护盖位于对接部21的下方并遮挡对接部21。具体的，防护盖可以与车本体铰接、滑动连接，也可以通过卡扣连接。防护盖打开后，对接部21暴露在外部并能够与充电装置1的充电连接件13对接；防护盖关闭后，防护盖能够防止灰尘、路面污水等接触对接部21，达到保护对接部21的作用。

进一步的，在一个实施例中，电动车辆2受电装置位于电动车辆2车尾底部的左侧或者右侧。具体的，油车具有排气筒，并且排气筒一般布置在油车的底部后端的左侧或右侧。电动车辆2一般是在油车基础上进行改进而成，由于无需排气因此取消了排气筒，并且排气筒位置处于闲置状态。本实施例将受电装置设于电动车辆2的底部后端的左侧或者右侧，安装于油车的原排气筒的位置，对电动车辆2的改造更为高效，结构利用更加合理。另外，相比于底盘，车尾离地高度更大，电动车辆2涉水时也不易造成受电装置污染，因此对受电装置的防护等级要求低。

进一步的，在一个实施例中，受电装置与车本体通过柔性件4或者驱动部件连接，驱动部件为能够驱动受电装置相对于车本体横向移动和/或升降的驱动组件。由于受电装置可以通过柔性件4或者驱动部件相对于车本体活动，因此即使电动车辆2停车位置不准确，受电装置也能够与充电装置1成功对接。可以理解的，在其他实施例中，受电装置也可以与车本体保持固定。

请参考图1至图11，本申请提供的充电装置1用于与上述结构的电动车辆2受电装置对接充电，充电装置1包括支撑基座11、伸缩臂12以及充电连接件13，支撑基座11安装于停车位并且与电动车辆2受电装置位置对应，伸缩臂12设置于支撑基座11上，充电连接件13与伸缩臂12连接，充电连接件13位于电动车辆2受电装置对接部21的正下方。

具体的，支撑基座11可以具体设置于停车位的地面上，也可以采用地埋式结构，全部或者局部安装于停车位的地面下方。伸缩臂12的伸缩原理可以参照现有技术，伸缩臂12包括伸缩部和驱动部，驱动部控制伸缩部进行伸缩动作。在工作过程中，由人为触发或者自动检测触发的方式触发充电指令，伸缩臂12中的驱动部控制伸缩部进行沿竖直方向的伸缩动作，伸缩部带动充电连接件13向上抬升，直至与电动车辆2受电装置的对接部21 对接。

进一步的，在一个实施例中，充电装置1还包括车档3，车档3设置在电动车辆2的停放区域中，并且凸出于地面，在电动车辆2向前或者向后移动到位时，充电连接件13位于电动车辆2受电装置对接部21的正下方，此时车档3与电动车辆2的前车轮或后车轮接触，车轮与车档3发生撞击，使驾驶员感受到停车到位，从而将电动车辆2停放在准确的纵向位置，避免电动车辆2在停车位纵向的停放位置超过或者未到达充电连接件13所在位置。其中，对于停车位，停车位的方位与停放的电动车辆2的方位保持一致，车头躲在一端为前端，车尾所在一端为后端，停车位中的纵向位置指前后方向的位置，横向位置指左右方向的位置。车档3与支撑基座11可以分体设置，二者也可以集成一体设置。

进一步的，在一个实施例中，充电装置1具有一定柔性，来达到自适应位姿调节的目的。

可选的，在一种设置方式中，伸缩臂12为柔性伸缩臂。即，伸缩臂12 自带柔性结构，其除了沿伸缩方向移动外，还具有向偏移伸缩方向移动的柔性，柔性伸缩臂的结构可以参考现有技术中的柔性运动臂。

可选的，在另一种设置方式中，充电装置1还包括柔性件4，柔性件4 可以采用弹簧、波纹管、橡胶柱等结构，柔性件4受力后发生形变，不受力时自动复位。柔性件4可以设于支撑基座11和伸缩臂12之间，使伸缩臂12与支撑基座11之间具有一定柔性；当充电连接件13的位置与受电装置的对接部21的位置存在偏差时，柔性件4产生一定变形，伸缩臂12和充电连接件13整体相对于支撑基座11产生偏离伸缩方向的移动，来配合对接部21的位置。柔性件4也可以设于伸缩臂12和充电连接件13之间；当充电连接件13的位置与受电装置的对接部21的位置存在偏差时，柔性件4产生一定变形，伸缩臂12和支撑基座11的位置不变，充电连接件13 相对于伸缩臂12产生偏离伸缩方向的移动，来配合对接部21的位置。

进一步的，在一个实施例中，充电装置1还包括横向平移机构5，当电动车辆2的横向位置停放不够准确时，即使电动车辆2纵向移动到位，也会出现对接部21位于充电连接件13左侧或者右侧，而无法与对接部21连接的问题。横向平移机构5可以解决横向停车位置偏差大的问题。横向平移机构5可以具有驱动部件，进行横向位置的主动调节，横向平移机构5也可以无驱动部件，在充电连接件13的带动下进行被动位置调节。

横向平移机构5可以安装于停车位的地面和支撑基座11之间，此时支撑基座11、伸缩臂12和充电连接件13可以整体在停车位进行横向位置调节。横向平移机构5也可以安装于支撑基座11和伸缩臂12之间，若电动车辆2的横向停放位置存在偏差，则横向平移机构5可以主动或者被动调节，带动伸缩臂12和充电连接件13整体横向移动，使对接部21与充电连接件13准确对接。横向平移机构5也可以安装伸缩臂12和充电连接件13 之间。若电动车辆2的横向停放位置存在偏差，则支撑基座11和伸缩臂12 位置不变，横向平移机构5可以主动或者被动调节，带动充电连接件13相对于伸缩臂12横向移动，使对接部21与充电连接件13准确对接。

可选的，在一个实施例中，横向平移机构5包括弹性件51和两个安装座52，两个安装座52通过导轨滑块组件或者其他导向结构滑动配合，二者能够沿横向相对滑动。安装座52的形状可以为板状、块状、柱状、套筒状等。在实际安装时，当横向平移机构5安装于停车位的地面和支撑基座11 之间时，第一个安装座52与停车位的地面固定或者埋设于停车位的地下，第二个安装座52与支撑基座11固定；当横向平移机构5安装于支撑基座 11和伸缩臂12之间时，第一个安装座52与支撑基座11固定，第二个安装座52与伸缩臂12固定；当横向平移机构5安装于伸缩臂12和充电连接件 13之间时，第一个安装座52与伸缩臂12固定，第二个安装座52与充电连接件13固定。弹性件51弹性支撑于两个安装座52之间，通过弹性件51 的弹性形变控制两个安装座52复位。

以图11所示的结构和视角为例，一个安装座52具体采用两根导向杆 521，另一个安装座52为套设在两个导向杆521的外部并能够沿导向杆521 滑动的套筒522，弹性件51采用套设在导向杆521外部的弹簧，并且弹性件51的两端与套筒522两端的内侧壁连接，弹性件51的中部与导向杆521 固定连接。当套筒522受对接部21的带动而沿导向杆521向左移动时，弹性件51的左半段拉伸，弹性件51的右半段压缩，充电完毕后，弹性件51 带动套筒522向右滑动至初始位置。

进一步的，在一个实施例中，受电装置的对接部21和充电装置1的充电连接件13对应设置有定位导向结构，来提高对接部21和与充电连接件 13对接的准确性。

可选的，在一种设置方式中，电动车辆2受电装置包括位于对接部21 外周的第一吸附部，充电连接件13的外周设有用于与第一吸附部磁性吸合连接的第二吸附部14。具体的，第一吸附部和第二吸附部14中，一者采用电磁铁，另一者采用铁磁件，通过控制电磁铁通断电，可以切换第一吸附部和第二吸附部14的吸合状态。在工作过程中，在充电连接件13与受电装置对接之前，控制电磁铁通电，第一吸附部和第二吸附部14吸合固定，使充电连接件13与对接部21准确定位并对接，对接之后控制电磁铁断电或者反向充电消磁，以免电磁铁干扰充电，然后充电装置1开始对受电装置进行充电，充电完毕后，移开充电连接件13。

可选的，在另一种设置方式中，电动车辆2受电装置包括位于对接部 21外周的喇叭口22，充电连接件13的外周设有与喇叭口22配合的导向柱 15。具体的，对接部21的外部设置若干个喇叭口22，喇叭口22可以采用圆锥形结构或者外方内圆形的结构，具体形状不限，截面从大端至小端逐渐减小即可。喇叭口22的大端朝向充电连接件13。导向柱15与喇叭口22 一一对应。当充电连接件13的位置与受电装置的对接部21的位置存在偏差时，导向柱15从喇叭口22的大端进入到喇叭口22中，并沿着喇叭口22 的内壁从大端移动到小端，在此过程中，充电连接件13发生偏移，达到对接部21和与充电连接件13精准对接的目的。

可选的，在另一种设置方式中，电动车辆2的受电装置包括导向喇叭口，导向喇叭口的小端朝向对接部21，导向喇叭口的大端为对接部21导向。

可以理解的，在实际应用中，上述三种定位导向结构可以组合使用，上述每一种定位导向结构可以与位置调节机构配合使用，位置调节机构可以具体为上文中的柔性伸缩臂、柔性件4、横向平移机构5中的任意一者。

本申请还提供了一种停车场，该停车场包括停车位和上述任意一种充电装置1，充电装置1设置在停车位的一端。本申请所提供的停车位具有和上述充电装置1相同的有益效果。

本申请还提供了一种充电系统，该充电系统包括电动车辆2和对电动车辆2进行充电的充电装置1，电动车辆2为上述任意一种电动车辆2，充电装置1为上述任意一种充电装置1。本申请所提供的充电系统具有和上述充电装置1、电动车辆2相同的有益效果。

充电系统的工作流程可以为：电动车辆2通过自动驾驶或者人为驾驶的方式泊车入位，电动车辆2停车到位后，电动车辆2受电装置的防护盖自动打开，之后电动车辆2的控制系统与充电装置1建立通讯，然后电动车辆2的控制系统向充电装置1发出充电指令，充电装置1根据充电指令控制伸缩臂12动作，实现充电连接件13与对接部21的对接，对接完毕后进行充电。

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。

以上对本申请所提供的充电装置、停车场和充电系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种充电装置(1)，其特征在于，所述充电装置(1)用于与电动车辆(2)的受电装置对接充电，电动车辆(2)的受电装置的对接部(21)位于电动车辆(2)一端的底部，所述充电装置(1)包括支撑基座(11)、伸缩臂(12)以及充电连接件(13)，所述支撑基座(11)安装于停车位并且与电动车辆(2)的受电装置位置对应，所述伸缩臂(12)设置于所述支撑基座(11)上，所述充电连接件(13)与所述伸缩臂(12)连接，所述充电连接件(13)位于电动车辆(2)的受电装置的对接部(21)的正下方；

所述伸缩臂(12)根据充电指令沿竖直方向伸缩，并带动所述充电连接件(13)与电动车辆(2)的受电装置的对接部(21)对接。

2.根据权利要求1所述的充电装置(1)，其特征在于，电动车辆(2)的受电装置包括位于对接部(21)外周的喇叭口(22)，所述充电连接件(13)的外周设有与喇叭口(22)配合的导向柱(15)。

3.根据权利要求1所述的充电装置(1)，其特征在于，所述伸缩臂(12)为柔性伸缩臂；和/或，所述充电装置(1)还包括柔性件(4)，所述柔性件(4)设于所述支撑基座(11)和所述伸缩臂(12)之间或者设于所述伸缩臂(12)和所述充电连接件(13)之间。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的充电装置(1)，其特征在于，所述充电装置(1)还包括横向平移机构(5)，所述横向平移机构(5)设于停车位和所述支撑基座(11)之间，或者设于所述支撑基座(11)和所述伸缩臂(12)之间，或者设于所述伸缩臂(12)和所述充电连接件(13)之间。

5.根据权利要求4所述的充电装置(1)，其特征在于，所述横向平移机构(5)包括弹性件(51)和两个滑动配合的安装座(52)，所述弹性件(51)弹性支撑于两个所述安装座(52)之间；两个所述安装座(52)分别与停车位和所述支撑基座(11)连接，或者两个所述安装座(52)分别与所述支撑基座(11)和所述伸缩臂(12)连接，或者两个所述安装座(52)分别与所述伸缩臂(12)和所述充电连接件(13)连接。

6.一种停车场，其特征在于，包括停车位，所述停车位的一端设有权利要求1至5任意一项所述的充电装置(1)。

7.一种充电系统，其特征在于，包括电动车辆(2)和对所述电动车辆(2)进行充电的充电装置(1)，所述充电装置(1)为权利要求1至5任意一项所述的充电装置(1)。

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