车辆和车辆顶部充电设备、系统及其控制方法技术方案

本公开涉及一种车辆和车辆顶部充电设备、系统及其控制方法，所述车辆顶部充电设备包括：副边装置(1)，与车辆蓄电池(3)连接，用于与充电桩(15)中的原边装置(2)电感耦合以实现非接触式感应充电；以及位置调整机构，用于将所述副边装置(1)连接到车顶，并且能够调整所述副边装置(1)相对于所述原边装置(2)的位置。通过上述技术方案，本公开提供的车辆顶部充电设备能够降低对车辆的定位精度要求，并减小甚至避免漏电风险、延长使用寿命。

Vehicle and vehicle top charging equipment, system and control method

【技术实现步骤摘要】
车辆和车辆顶部充电设备、系统及其控制方法
本公开涉及车辆充电
，具体地，涉及一种车辆顶部充电设备、车辆顶部充电系统、车辆顶部充电控制方法以及车辆。
技术介绍
随着科技发展，使用绿色能源的电车越来越多地普及到了人们的生活中，逐渐替代传统的燃油车。通常在路面上设置充电桩，以便于对这些电车进行充电。传统的充电结构是电车中设置受电装置，充电桩中设置供电装置，受电装置上设置有受电端子，供电装置上设置有供电端子，通过受电端子和供电端子之间的物理连接，能够建立受电装置和供电装置之间的耦合，进而实现供电装置向受电装置的功率传输。因此，在充电之前，需要精确地定位车辆，否则无法建立上述物理连接。但由于车辆的高度以及身长存在着差异，且充电环境复杂多变，车辆的定位难度较大，易撞坏车辆上的受电装置和充电桩上的供电装置。另外，受电装置的受电端子和供电装置的供电端子长期裸露在外部，容易受到腐蚀，存在严重漏电的风险，且端子接触时会产生相互摩擦，严重影响端子寿命。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种车辆和车辆顶部充电设备、系统及其控制方法，以降低对车辆的定位精度要求，并减小甚至避免漏电风险、延长使用寿命。为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种车辆顶部充电设备，所述车辆顶部充电设备包括：副边装置，与车辆蓄电池连接，用于与充电桩中的原边装置电感耦合以实现非接触式感应充电；以及位置调整机构，用于将所述副边装置连接到车顶，并且能够调整所述副边装置相对于所述原边装置的位置。可选地，所述副边装置包括充电模块和用于封装该充电模块的封装模块。可选地，所述车辆顶部充电设备还包括固定基座，所述固定基座固定于车顶，所述位置调整机构连接所述副边装置和所述固定基座。可选地，所述位置调整机构至少能够调整所述副边装置在车辆Z方向上的位置。可选地，所述位置调整机构包括机械臂和驱动装置，所述机械臂具有相对的近端和远端，所述副边装置设置于所述远端，所述近端通过第一铰接轴铰接于所述固定基座，所述第一铰接轴的轴线与所述车辆的Z向大致垂直，所述驱动装置驱动所述机械臂绕所述第一铰接轴转动。可选地，所述驱动装置包括液压油缸和用于驱动该液压油缸的液压马达，所述液压油缸包括连接于所述固定基座的缸体和连接于所述机械臂的活塞杆。可选地，所述位置调整机构包括角度传感器，用于检测所述机械臂与水平面之间的夹角。可选地，所述副边装置连接有用于向所述车辆蓄电池传递电能的电缆，所述电缆通过夹持件固定于所述机械臂上。可选地，所述副边装置通过第二铰接轴铰接于所述远端，该第二铰接轴垂直于所述Z向，所述车辆顶部充电设备还包括调平机构，该调平机构用于致动所述副边装置绕所述第二铰接轴转动，以调整所述副边装置的姿态为水平。可选地，所述调平机构包括步进电机，用于驱动所述副边装置绕所述第二铰接轴转动。可选地，所述步进电机的输出端设置有主动轮，所述第二铰接轴设置有从动轮，所述主动轮与所述从动轮相互啮合。可选地，所述远端设置有用于承托所述副边装置的支撑架，所述支撑架通过所述第二铰接轴铰接于所述远端。可选地，所述固定基座通过紧固件可拆卸地连接于所述车顶。通过上述技术方案，本公开第一方面提供的车辆顶部充电设备通过原边装置和副边装置之间的电感耦合，可实现车辆和充电桩之间非接触式充电，因此，通过位置调整机构，能够将副边装置移动至充电区域内进行充电，因此，本公开提供的车辆顶部充电设备采用非接触式充电的方式，不仅能够降低对车辆的定位精度要求，对车辆停车位置和车体状态要求低，操作简单，而且减小甚至避免漏电风险、延长使用寿命。在上述技术方案的基础上，本公开的第二方面提供一种车辆顶部充电系统，所述车辆顶部充电系统包括：车辆顶部充电设备，该车辆顶部充电设备为上述所述的车辆顶部充电设备；位置检测模块，用于检测所述副边装置相对于所述原边装置的位置；无线通信模块，该无线通信模块用于与所述原边装置进行信息交互，以建立或断开所述副边装置与所述原边装置之间的电感耦合，和启动或结束所述原边装置与所述副边装置之间的功率传输；以及控制模块，该控制模块与所述位置调整机构、所述位置检测模块和所述无线通信模块连接，并且根据所述位置检测模块所检测的位置信息控制所述位置调整机构将所述副边装置的位置调整到有效充电区域中，以使得所述无线通信模块与所述原边装置能够进行上述信息交互。可选地，所述位置检测模块包括读写器，该读写器用于识别所述原边装置中的多个电子标签，所述读写器读取所述电子标签中所记录的信息并将该信息解码并发送至所述控制模块，所述控制模块根据解码后的信息计算所述副边装置相对于所述原边装置的位置。可选地，所述读写器设置在所述副边装置的中心位置，所述电子标签设置有三个，且三个所述电子标签之间的连线所构成的三角形的中心为所述原边装置的中心位置。可选地，所述车辆顶部充电系统还包括充电按钮，用于开启或结束充电。通过上述技术方案，本公开第二方面提供的车辆顶部充电系统包括本公开第一方面提供的车辆顶部充电设备，因此，可以通过原边装置和副边装置之间的电感耦合，实现车辆和充电桩之间非接触式充电；而通过位置检测模块可以获知副边装置的实时位置，并根据该位置信号控制模块可以控制位置调整机构将副边装置移动至充电区域内进行充电，因此，本公开提供的车辆顶部充电系统采用非接触式充电的方式，不仅能够降低对车辆的定位精度要求，对车辆停车位置和车体状态要求低，操作简单，而且减小甚至避免漏电风险、延长使用寿命。在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述车辆顶部充电装置或上述车辆顶部充电系统。在上述技术方案的基础上，本公开的第三方面提供一种车辆顶部充电的控制方法，使用上述车辆顶部充电系统，所述车辆顶部充电的控制方法包括：通过所述位置检测模块检测所述副边装置相对于所述原边装置的位置并发送该位置信息给所述控制模块；所述控制模块根据所述位置信息控制所述位置调整机构将处于闲置位置的所述副边装置朝向所述有效充电区域移动；所述无线通信模块与所述原边装置进行信息交互，并建立所述副边装置与所述原边装置之间的电感耦合，并且，当所述副边装置的位置到达所述充电区域中的预设充电位置时，启动所述原边装置与所述副边装置之间的功率传输，反之，则返回所述通过所述位置检测模块检测所述副边装置相对于所述原边装置的位置并发送该位置信息给所述控制模块的步骤；当充电完成或中断时，所述控制模块控制所述位置调整机构将位于所述预设充电位置的所述副边装置移动到所述闲置位置。可选地，所述副边装置在所述预设充电位置时，与所述原边装置之间沿竖直方向的距离为大于10cm且小于或等于20cm。通过上述技术方案，本公开第三方面提供的车辆顶部充电的控制方法包括本公开第二方面提供的车辆顶部充电系统，因此，可以通过原边装置和副边装置之间的电感耦合，实现车辆和充电桩之间非接触式充电；而通过位置检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆顶部充电设备，其特征在于，所述车辆顶部充电设备包括：/n副边装置(1)，与车辆蓄电池(3)连接，用于与充电桩(15)中的原边装置(2)电感耦合以实现非接触式感应充电；以及/n位置调整机构，用于将所述副边装置(1)连接到车顶，并且能够调整所述副边装置(1)相对于所述原边装置(2)的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆顶部充电设备，其特征在于，所述车辆顶部充电设备包括：
副边装置(1)，与车辆蓄电池(3)连接，用于与充电桩(15)中的原边装置(2)电感耦合以实现非接触式感应充电；以及
位置调整机构，用于将所述副边装置(1)连接到车顶，并且能够调整所述副边装置(1)相对于所述原边装置(2)的位置。


2.根据权利要求1所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述副边装置(1)包括充电模块和用于封装该充电模块的封装模块。


3.根据权利要求1所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述车辆顶部充电设备还包括固定基座(4)，所述固定基座(4)固定于所述车顶，所述位置调整机构连接所述副边装置(1)和所述固定基座(4)。


4.根据权利要求3所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述位置调整机构至少能够调整所述副边装置(1)在车辆的Z方向上的位置。


5.根据权利要求4所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述位置调整机构包括机械臂(51)和驱动装置，所述机械臂(51)具有相对的近端(511)和远端(512)，所述副边装置(1)设置于所述远端(512)，所述近端(511)通过第一铰接轴(41)铰接于所述固定基座(4)，所述第一铰接轴(41)的轴线与所述车辆的Z向大致垂直，所述驱动装置驱动所述机械臂(51)绕所述第一铰接轴(41)转动。


6.根据权利要求5所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述驱动装置包括液压油缸(52)和用于驱动该液压油缸(52)的液压马达(53)，所述液压油缸(52)包括连接于所述固定基座(4)的缸体(521)和连接于所述机械臂(51)的活塞杆(522)。


7.根据权利要求5所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述位置调整机构包括角度传感器(6)，用于检测所述机械臂(51)与水平面之间的夹角。


8.根据权利要求5所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述副边装置(1)连接有用于向所述车辆蓄电池(3)传递电能的电缆(7)，所述电缆(7)通过夹持件(71)固定于所述机械臂(51)上。


9.根据权利要求5所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述副边装置(1)通过第二铰接轴(54)铰接于所述远端(512)，该第二铰接轴(54)垂直于所述Z向，所述车辆顶部充电设备还包括调平机构，该调平机构用于致动所述副边装置(1)绕所述第二铰接轴(54)转动，以调整所述副边装置(1)的姿态为水平。


10.根据权利要求9所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述调平机构包括步进电机(81)，用于驱动所述副边装置(1)绕所述第二铰接轴(54)转动。


11.根据权利要求10所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述步进电机(81)的输出端设置有主动轮(811)，所述第二铰接轴(54)设置有从动轮(541)，所述主动轮(811)与所述从动轮(541)相互啮合。


12.根据权利要求9所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述远端(512)设置有用于承托所述副边装置(1)的支撑架(55)，所述支撑架(55)通过所述第二铰接轴(54)铰接于所述远端(512)。


13.根据权利要求3所述的车辆顶部充电设备，其特征在于，所述固定基座(4)通过紧固件(42)可拆卸地连接于所述车顶。


14.一种车辆顶部充电系统，其特征在于，所述车辆顶部充电系统包括：
车辆顶部充电设备，该车辆顶部充电设备为权利要求1-13中任意一项所述的车辆顶部充电设备；
位置检测模块，用于检测所述副边装置(1)相对于所述原边装置(2)的位置；
无线通信模块(10)，该无线通信模块(10)用于与所述原边装置(2)进行信息交互，以建立或断开所述副边装置(1)与所述原边装置(2)之间的电感耦合，和启动或结束所述原边装置(2)与所述副边...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，李豪，王洪军，黄力坤，黄萍萍，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44