充电接口定位及连接方法与流程

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及电动汽车充电领域的充电接口自动定位及连接技术。

背景技术：

电动汽车作为一种新兴的交通工具，具有车辆本身维护成本低、节能环保的特点，但是当下而言，充电不便造成了电动车使用上的瓶颈，制约了电动汽车的进一步推广。快速充电站需要专门的场地、建设费用高昂，且一般距离用户居住地有一定距离，使用较为不便，而普通充电桩则需要用户支付安装费且安装手续繁杂。此两种充电方式共同的缺点是，充电设施的利用率偏低，且操作繁琐。

提高充电过程的自动化程度，采用集中充电的方法，是解决此问题的有效手段。

技术实现要素：

为提高电动汽车充电过程的自动化程度，本发明提供了一种充电接口的定位及连接方法，将电动汽车正确停入专用车位上之后，充电设施采用该方法，即可自动将充电枪对准且插入车载充电接口。

根据停车位末端车轮阻挡装置确定车载充电接口的纵向位置范围，根据停车位两侧边界线，确定车载充电接口的横向位置范围。

根据所述纵向位置范围和横向位置范围，确定位置范围以及经过该位置范围的中心的竖直垂线的位置。

对于停车位两侧边界线位置和停车位末端车轮阻挡装置位置均确定了的停车位而言，充电枪插头和车载充电接口的对接位置在本车位里水平面的投影位置是固定的，因此，可通过地下导轨，将多个车位的对接位置串起来，充电枪在滑轨上移动从而实现多个车位共用一个充电枪，通过车辆底部朝下的车载充电接口轮流充电。

电动汽车正确停入车位，移动竖直朝上的充电枪，使所述竖直垂线经过充电枪插头水平截面所在区域，使充电枪插头大致对准车载充电接口。

竖直向上移动充电枪插头及充电枪插头定位装置，使充电枪插头定位装置上边缘高于朝下的车载充电接口定位框（优选夹角为90度的矩形框）的下边缘。

控制充电枪插头定位装置夹紧车载充电接口定位矩形框，使充电枪插头和车载充电接口精确对准，夹紧的同时，调整充电枪底座的位置和充电枪插头相对于充电枪底座的位置。

向上移动充电枪插头，将充电枪插头插入车载充电接口。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明所用实施例进行详细介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些举例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是单个车位内充电枪插头和车载充电接口的对接位置范围的俯视图。

图2是纵向位置计算的示意图。

图3是多个车位通过地下导轨共用同一个充电枪的图。

图4是充电枪插头及充电枪插头定位装置的结构示意图。

图5是车载充电接口及其定位矩形框的示意图。

图6是充电枪插头定位装置的另一种示意图。

图7是车载充电接口定位矩形框的另一种示意图。

以下结合附图对本发明的实施例进行具体说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是单个车位内充电枪插头和车载充电接口的对接位置范围的俯视图，应当强调的是，所述位置范围，指的是由停车位末端车轮阻挡装置和停车位两侧边界线位置所确定的区域，该区域为充电枪插头车载充电接口进行对接的区域。本发明所述实施例中，停车位的宽度为2.6m，图中101为停车位末端车轮阻挡装置的俯视图，102为停车位两侧边界线位置，103为由车轮阻挡装置101和车位边界线102所决定的位置范围（直径r=0.2m的圆形区域，位于车位宽度l=2.6m的中心线上，所述圆心区域圆心距离停车位末端车轮阻挡装置的距离l2=0.8m），该位置范围即充电枪插头和车载充电接口进行粗略定位和精确定位的区域，也是检测到车辆停放之后充电枪移动至本车位内的默认目标位置区域。作为可替换的方案，位置范围103区域也可以是其他图形，比如方形，本方案以圆形进行描述。此外，应当说明的是，该位置范围和车辆的停放位置无关。

图2是纵向位置计算的示意图。图中201为停车位末端车轮阻挡装置，本实施例中选择为圆形杆状阻挡物，作为一种可替代的方案，还可以选择斜坡状阻挡物。图中202为所述纵向位置范围（直径r22=0.2m）。阻挡杆的直径为r21=0.1m，阻挡杆中心距离地面的高度为h21=0.1m，纵向位置范围的中心距离阻挡杆的中心线的水平距离为l22=0.8m。

所述横向位置范围的中心点位于和两侧车位线等距离的直线上。

需要强调的是，图1和图2均为对实施例的说明距离，而非对本发明的限制。图中的相关尺寸参数可更改，且均属于本发明的技术方案所描述的方法。

整车厂家根据以上尺寸参数及车辆的相关参数，比如轮胎半径等，合理布置车载充电接口的位置，使车辆正确停入车位后，所述位置区域和车载充电接口的位置基本吻合。正确停入的定义为，两后轮均靠紧停车位末端车轮阻挡装置，且车辆停放于停车位的中部。

图3是多个车位通过地下导轨共用同一个充电枪的图。图中301为充电枪，由充电枪底座、充电枪插头、充电枪插头定位装置构成。图中302为地下导轨，用于在不同车位之间移动充电枪。图中303、304、305为各车位的所述位置范围。

当检测到该车位有车辆存放，且其他条件符合时，充电枪即沿导轨移动至该车位的所述位置范围，之后进行充电枪插头和车载充电接口的自动对接过程。所述其他条件符合，指的是相关的限制条件及逻辑，比如该电动汽车为新停入的车辆、充电枪有闲置、充电设备自检无故障、充电排队时间到等，相关逻辑设计不属于本实施例的重点，故不做详述。

图4为本发明实施例的充电枪插头及充电枪插头定位装置的结构示意图。所述充电枪插头定位装置为两个角铁结构（注：本专利文档中所述角铁的材质可以不是铁，可以是其他材质，“角铁”一词仅用于描述其结构及功能，而不是对其的材料限制），夹紧均为90度，其中角铁块401和角铁块402之间对向运动，互相接近或远离。模块403为充电枪插头，模块405为充电枪插头附属结构，模块405与充电枪插头403刚性固定。

图5是是车载充电接口及其定位矩形框的示意图。其中502为车载充电接口，501为车载充电接口定位矩形框，二者刚性连接，相对位置不变。

角铁401和角铁402在靠近的过程中，夹紧车载充电接口定位矩形框501，并同时贴紧模块405，使模块405只能贴着角铁401和角铁402，在竖直方向上滑动，而不能向其他方向运动，充电枪插头403只能贴着角铁401和角铁402，在竖直方向上滑动，而不能向其他方向运动（所述夹紧，夹紧者和被夹紧者不能相对运动，所述贴紧，贴紧者和被贴紧者可以有有限的相对运动或滑动）。从而确保充电枪插头403和车载充电接口502精确对准，进而确保充电枪插头403在被向上举升时，准确插入车载充电接口502。

特别的，在角铁401和角铁402夹紧车载充电接口定位矩形框501、贴紧模块405的同时，应使充电枪插头与充电枪基座之间有运动自由度，从而使充电枪插头根据车载充电接口定位矩形框501的位置，调整自身的位置，所述运动自由可以是平移、旋转等方式。

特别的，角铁401和角铁402相互靠紧或远离，其相对运动的轨迹不与导轨所在直线平行，而是有一定角度。通常而言，其相对运动的轨迹与导轨所在直线垂直，即当充电枪插头相对导轨位置不变的前提下，角铁401和角铁402相互靠紧或远离，其运动轨迹所在的直线与导轨相垂直。

图6是充电枪插头定位装置的另一种示意图，对图4中所述角铁进行了改进。601部分为改进后的角铁的图，602为角铁的单独的平视图。由图可知，该角铁的上方添加了倾斜定位片，该定位片为改进后的角铁的一部分。

图7是车载充电接口定位矩形框的另一种示意图，图7所示的车载充电接口定位矩形框是在图5所示结构的基础上进行了改进。图5中被所述角铁夹紧两个棱，在其顶点处挖取两个与角铁对应的斜面，从而得到图7。

图6所述充电枪插头定位装置，所述角铁在互相靠紧、水平夹紧图7所示的车载充电接口定位矩形框的同时，所述角铁向下运动，压紧图7所示的车载充电接口定位矩形框，从而提供一种更加高精度的定位方法。在此方法下，充电枪插头与充电枪基座之间的运动自由度可以增加倾斜运动，从而克服车载充电接口的安装歪斜、地形倾斜等不利条件。

本领域的技术人员应当明白，方法专利中的结构及结构图，仅用于描述、说明该方法，而不是用来限制该方法。本说明书所有对结构、尺寸、相对位置的描述，及描述结构、尺寸、相对位置的附图，均可以根据本专利所描述的“充电接口定位及连接方法”，进行必要修改、调整等操作。

本技术领域的技术人员应当明白，所述车载充电接口定位框，其棱角的大小定义为，垂直与该棱的面，截该定位框的所得的四边形的四个顶点所确定的四个角，经过该棱的那个顶点所确定的角的大小。本技术领域的技术人员还应当明白，在本专利方案中，所述角铁夹角大小的定义，为角铁两个平面所形成的两个角中，容纳定位框的那个角的大小。

很显然，本领域的技术人员可以对本发明所述方法进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，包括并不限于相对位置、尺寸、形状及角度的更改等，以及在在不付出创造性劳动的前提下，对本方法进行的更改等。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。