[发明专利]用于电动车辆的自动连接器耦合的系统和方法

说明书

用于为电动车辆充电的连接器装置包括第一连接器，第一连接器被设置为邻近滑动表面并且具有从第一连接器延伸的插脚。第二连接器具有第二连接器主体，并且可通过连杆机构而沿滑动表面移动。插座在两个相对开口之间延伸穿过第二连接器主体，并且至少一个传感器与第二连接器主体相关联。至少一个传感器向连杆机构提供指示第二连接器主体在滑动表面上的位置的信息。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年11月6日提交的共同待决的美国专利申请号16/182,129的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及用于电动车辆的充电系统和方法，并且更具体地涉及用于实现车辆充电器与车辆之间的电连接的连接器。

背景技术

由于从环境中、特别是在人口稠密的城市环境中，去除由燃烧化石燃料的车辆发动机引起的污染的环境益处，电动车辆的使用正变得越来越普遍。与大多数移动电气设备一样，电动车辆携带电力存储设备或电池，电力存储设备或电池为车辆推进系统和其他系统提供动力。可以理解，车辆电池需要定期充电来提供持续的车辆操作。

当前，电动车辆的充电是耗时的过程，其通常在较长的时间段内执行，例如，在夜间或在电动车辆停放时的较长时间段内执行。电力分配器包括柔性导管或线束，柔性导管或线束在其端部处包括连接器，连接器插入车辆的托架中，然后开始从分配器向车辆的电池传输电力。

传统的车辆电力分配器在大约200-240伏交流电下操作，并且将大约30安的电力传输到车辆中。结果，向车辆充满电可能需要长达10个小时或更长时间。随着电动车辆的普及，特别是对于每天操作超过12小时的车辆，诸如应急车辆、公共交通、专业车辆等，需要更快的充电解决方案。

发明内容

在一个方面，本公开描述了用于为电动车辆充电的连接器装置。连接器装置包括第一连接器，第一连接器被设置为邻近滑动表面并且具有从第一连接器延伸的插脚。第二连接器具有第二连接器主体，并且可通过连杆机构而沿滑动表面移动。插座在两个相对开口之间延伸穿过第二连接器主体，并且至少一个传感器与第二连接器主体相关联。至少一个传感器向连杆机构提供指示第二连接器主体在滑动表面上的位置的信息。

在另一方面，本公开描述了用于将两个连接器自动对准和接合来为电动车辆充电的方法。方法包括：提供由端壁界定的具有平面形状的滑动表面；在滑动表面的两个端壁的角部处提供一个连接器；以及将配合连接器放置在滑动表面上。方法还包括在一个方向上移动配合连接器，直到配合连接器接触端壁，并且将配合连接器与端壁对准。方法还包括在另一方向上沿端壁移动配合连接器；将配合连接器放置在角部中；以及推动配合连接器来与连接器配合。

在又一方面，本公开描述了用于将充电侧连接器与车辆连接器自动耦合的方法。方法包括：利用连杆机构提升充电侧连接器，以与车辆底侧的表面交会；以及提供具有平面形状由车辆底侧的端壁界定的滑动表面。一个连接器被提供在滑动表面的两个端壁的角部处。方法还包括：将配合连接器放置在滑动表面上；在一个方向上沿滑动表面移动配合连接器，直到配合连接器接触端壁；将配合连接器与端壁对准；在另一方向上沿端壁移动配合连接器；将配合连接器放置在角部中；以及推动配合连接器来与连接器配合。

通过以下具体实施方式和附图，将理解所公开原理的进一步的和备选方面和特征。将理解，与本文所公开的用于建立电连接的系统、方法和软件有关的原理能够在其他和不同实施例中执行，并且能够在各个方面进行修改。因此，应当理解，前面的整体描述和以下的详细描述均仅是示例性和说明性的，并且不限制所附权利要求的范围。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的电动车辆(EV)充电环境的透视图。

图2是根据本公开的一个实施例的用于EV的底侧充电的方法的流程图。

图3是根据本公开的车辆充电系统的示意图。