Зарядная станция для разных ситуаций на месте для парковки

Изобретение относится к зарядной станции для зарядки аккумулятора электрического или гибридного транспортного средства. Станция содержит: основной корпус, сменную насадку, минимум один зарядный кабель. В основном корпусе размещены компоненты системы. Сменная насадка имеет разъемное соединение с основным корпусом. Доступны различные варианты сменных насадок. Сменная насадка содержит кронштейн, жестко установленный на насадке. Кронштейн выполнен с возможностью поддерживания минимум одного зарядного кабеля с целью удерживания его на расстоянии от земли даже во время операции зарядки. Достигается предоставление зарядной станции, имеющей различные варианты сменных насадок для разных вариантов парковочных мест, позволяющих повысить надежность зарядной станции. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к зарядной станции для зарядки аккумулятора, расположенного в электрическом или гибридном транспортном средстве, при этом зарядная станция может использоваться в разных ситуациях на месте для парковки.

Уровень техники

Во время операции зарядки электрического или гибридного транспортного средства на зарядной станции может возникнуть множество разных вариантов расположения, поскольку ситуация на месте для парковки и положение зарядного разъема на транспортном средстве могут быть разными. Таким образом, например, места для парковки могут быть расположены параллельно друг другу, перпендикулярно или под углом относительно края проезжей части, или могут быть расположены друг за другом параллельно проезжей части; зарядный разъем может быть расположен на транспортном средстве, например, в передней части по центру или с одной из сторон, или в задней части по центру или с одной из сторон; транспортное средство может быть припарковано так, чтобы быть обращенным вперед или назад. В зависимости от варианта расположения, будет необходима разная длина зарядного кабеля для соединения между зарядной станцией и транспортным средством.

Современные системы решают эту проблему с помощью большой избыточной длины зарядного провода. Зарядный провод лежит на земле, и его можно, таким образом, переехать, или он может быть загрязнен. Типичным является повреждение зарядного кабеля.

Известны альтернативные конструкции с поворотными плечами или системами управления, в которых зарядный кабель направляется в зарядный разъем с помощью специальных устройств, но они являются сложными и, следовательно, дорогими. В дополнение, они подвержены отказам и могут замерзать зимой.

В документе DE 102012221128 A1 раскрыто зарядное устройство для зарядки электрического или гибридного транспортного средства, имеющее кронштейн, каретку, которую можно двигать по кронштейну, и зарядный блок, который расположен на каретке, и высоту которого можно регулировать, благодаря чему зарядный блок может быть соединен с ответной деталью, которая взаимодействует с зарядным блоком.

В документе WO 2016/012172 A1 раскрыта зарядная станция, имеющая кронштейн, при этом кронштейн имеет первый элемент, установленный с возможностью поворота, и линейно регулируемый второй элемент, соединяющийся с указанным первым элементом.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение основано на цели предоставления зарядной станции, которая имеет простую и прочную конфигурацию, и слабо подвержена отказам, и может быть приспособлена ко всем ситуациям на месте для парковки.

Объектом настоящего изобретения является зарядная станция для зарядки аккумулятора электрического или гибридного транспортного средства. Зарядная станция согласно настоящему изобретению содержит основной корпус, в котором размещены компоненты системы. Указанный основной корпус жестко присоединен к земле или к основанию и присоединен к источнику питания, например, к местной электросети, генератору, возобновляемому источнику энергии и т. д.

В дополнение, зарядная станция согласно настоящему изобретению содержит сменную насадку, имеющую кронштейн, жестко установленный на насадке. Кронштейн выполнен с возможностью поддерживания по меньшей мере одного зарядного кабеля с целью удерживания указанного зарядного кабеля на расстоянии от земли даже во время операции зарядки. Сменная насадка разъемно соединена с основным корпусом. Доступны различные варианты осуществления сменных насадок, благодаря чему может быть выбран и использован вариант осуществления, наилучшим образом подходящий для соответствующей ситуации на месте для парковки (например, варианты положения парковки перпендикулярно относительно проезжей части, положения парковки параллельно относительно проезжей части, положения парковки под углом относительно проезжей части). Если расположение мест для парковки позже изменится, насадка может быть заменена, если это требуется для другого варианта осуществления, который лучше подходит для изменившейся ситуации на месте для парковки. Форма и цвет насадок могут быть разработаны индивидуально. К примеру, поперечное сечение насадки может, например, быть круглым, овальным или многоугольным и может оставаться постоянным, либо может изменяться по длине насадки. В дополнение, предоставлены дополнительные варианты осуществления, в зависимости от типа зарядки и штепселя, например, для CHAdeMO и CCS.

Целью кронштейна является поддерживание зарядного кабеля или кабелей с целью удерживания его/их на расстоянии от земли даже во время операции зарядки. В одном варианте осуществления кронштейн также имеет средство разгрузки натяжения для зарядного кабеля или кабелей. В одном варианте осуществления кронштейн расположен на верхнем конце сменной насадки. Он может быть выполнен как одно целое с кожухом насадки или как отдельный компонент.

В одном варианте осуществления высота H основного корпуса с насадкой составляет от 2,4 до 3,0 м; например, 2,4 м, 2,6 м, 2,8 м или 3,0 м. Высота H измерена от нижнего края насадки, иначе говоря, места соединения с основным корпусом, до верхней точки насадки. В одном варианте осуществления верхняя точка насадки является кончиком кронштейна.

В одном варианте осуществления длина L кронштейна составляет от 0,4 до 0,8 м; например, 0,4 м, 0,6 м или 0,8 м. Длина L кронштейна измерена от кончика кронштейна до места крепления кронштейна на насадке. Длина L, таким образом, является длиной той части кронштейна, которая выступает за границы насадки под кронштейном. В одном варианте осуществления кронштейн с основным корпусом образуют тупой угол. В одном варианте осуществления угол между основным корпусом зарядной станции и верхним краем кронштейна составляет от 90° до 135°, например, от 110° до 120°.

Зарядный кабель проложен внутри кронштейна.

В одном варианте осуществления в кронштейне расположена по меньшей мере одна поперечная распорка. Поперечная распорка может проходить над или под зарядным кабелем и находится в контакте с ним. В одном варианте осуществления кронштейн имеет по меньшей мере одну поперечную распорку, которая поддерживает кабель снизу, чтобы он не провисал. В другом варианте осуществления кронштейн имеет по меньшей мере одну поперечную распорку, которая проходит над кабелем, чтобы контролировать его радиус изгиба и предотвращать перекручивание кабеля. В дополнительном варианте осуществления кронштейн имеет несколько поперечных распорок, из которых по меньшей мере одна проходит над кабелем, чтобы контролировать его радиус изгиба и предпочтительно направлять кабель между двумя боковыми стенками кронштейна так, чтобы он был не виден со стороны.

В дополнение, зарядная станция согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один зарядный кабель. В одном варианте осуществления зарядная станция согласно настоящему изобретению содержит два зарядных кабеля.

В одном варианте осуществления каждый зарядный кабель закреплен на кронштейне по меньшей мере в одном месте. В одном варианте осуществления крепление предусмотрено на конце кронштейна, в частности, на переднем конце кронштейна, например, на передней панели или передней пластине кронштейна. В одном варианте осуществления крепление имеет средство разгрузки натяжения. В дополнительном варианте осуществления крепление зарядного кабеля обеспечено посредством кольца, которое изготовлено из полимерного материала, охватывает зарядный кабель и прикладывает заданное давление к поверхности зарядного кабеля. Зарядный кабель закреплен за счет статического трения между оболочкой кабеля и проходом кольца. Кольцо предпочтительно состоит из материала с высоким статическим трением при взаимодействии с наружным материалом кабеля и высокой эластичностью.

В одном варианте осуществления полимерный материал представляет собой пластмассу или резину. В дополнительном варианте осуществления кольцо имеет твердость по Шору А менее 70. В одном варианте осуществления кольцо присоединено посредством винтового соединения к переднему концу кронштейна. В одном варианте осуществления винтовое соединение зарядного кабеля зацепляется, например, с металлическим листом на конце кронштейна. В дополнение, между кольцом и винтовым соединением может быть расположено уплотнительное кольцо. Кроме того, в дополнение или в качестве альтернативы, ответная деталь может быть расположена между кольцом и передним концом, при этом ответная деталь может быть выполнена, например, в виде кольца с прорезью с коническим профилем.

В одном варианте осуществления на кронштейне выполнено отверстие, при этом через отверстие проходит зарядный кабель, причем зарядный кабель направляется в отверстии свободно.

В одном варианте осуществления отверстие предусмотрено на переднем конце кронштейна. В результате, зарядный кабель разгружен от натяжения удовлетворительным образом.

В одном варианте осуществления край отверстия скруглен, чтобы уменьшить риск повреждения зарядного кабеля.

В одном варианте осуществления поверхность кронштейна в области отверстия выполнена из материала с низким коэффициентом трения для уменьшения истирания кабеля.

В одном варианте осуществления оболочка зарядного кабеля содержит поливинилхлорид, полиуретан, хлоропреновый каучук, бутадиенстирольный каучук, сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена или силикон.

В одном варианте осуществления длина зарядного кабеля составляет от 3,8 до 6,0 м; например, 4,8 м, 5,4 м или 6,0 м.

В одном варианте осуществления зарядный кабель имеет зарядный штепсель на одном конце, при этом зарядный штепсель может быть подсоединен к соответствующему зарядному разъему транспортного средства, аккумулятор которого необходимо зарядить. Используются зарядные штепсели, соответствующие текущему стандарту, например, CHAdeMO или CCS.

Одно преимущество зарядной станции согласно настоящему изобретению состоит в том, что зарядный провод и зарядный штепсель не лежат на земле и, в результате, защищены от того, чтоб их переезжали, и от загрязнения. Никакой дополнительной системы управления, подверженной дефектам и повреждению, не требуется.

В одном варианте осуществления зарядная станция согласно настоящему изобретению имеет крышку для обслуживания в направлении места для парковки. Это обеспечивает преимущество того, что в случае обслуживания предотвращается блокирование тротуара. Место для парковки должно быть в любом случае заблокировано при обслуживании.

Дополнительное преимущество состоит в том, что зарядная станция может быть расположена непосредственно на стене. Это обеспечивает возможность использования в ограниченных условиях, например, в крытой автостоянке, или в общественном гараже, или в местах в центре города, где доступно мало места. Подобным образом две зарядные станции могут быть установлены задними сторонами друг к другу. В результате, например, питание для двух параллельных рядов мест для парковки, расположенных друг за другом, может быть подано с помощью зарядных станций, установленных между рядами. Обслуживание и замена насадки также возможны в случае такого типа расположения.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение схематически показано на графических материалах с применением вариантов осуществления и будет описано далее со ссылкой на графические материалы, на которых:

на фиг. 1 показан вид в перспективе трех разных вариантов осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению,

на фиг. 2 показан вид сбоку трех вариантов осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению, которые показаны на фиг. 1,

на фиг. 3 показан вид сверху трех вариантов осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению, которые показаны на фиг. 1,

на фиг. 4 показан вид спереди трех вариантов осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению, которые показаны на фиг. 1,

на фиг. 5 показан вид в перспективе дополнительного варианта осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению,

на фиг. 6 показан вид в перспективе одного варианта осуществления крепления зарядного кабеля в зарядной станции согласно настоящему изобретению, и

на фиг. 7 показан вид сверху дополнительного варианта осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг. 1–4 показаны три разных варианта 10, 20, 30 осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению. Здесь, на фиг. 1 показаны зарядные станции в виде в перспективе, на фиг. 2 они показаны в виде сбоку, на фиг. 3 они показаны в виде сверху, и на фиг. 4 они показаны в виде спереди.

Первый вариант 10 осуществления зарядной станции показан слева на фигуре. Основной корпус 12 жестко присоединен к основанию 11 и содержит компоненты системы, такие как управляющая электроника и средства связи. Сменная насадка 13 размещена на основном корпусе 12 и разъемно соединена с ним. Кронштейн 16, расположенный на верхнем конце насадки 13, поддерживает зарядный кабель 14, который проложен в его внутреннем пространстве. Зарядный штепсель 15 закреплен на конце зарядного кабеля 14, при этом зарядный штепсель 15 расположен в соответствующем удерживающем устройстве на основном корпусе 12, если к зарядной станции 10 не подключено никакое транспортное средство. В случае показанного варианта 10 осуществления, высота основного корпуса 12 с насадкой 13 составляет 2,6 м, а длина кронштейна 16 составляет 0,4 м. Длина зарядного кабеля 14 составляет 4,8 м. Этот вариант 10 осуществления подходит, в частности, в случае мест для парковки, расположенных перпендикулярно относительно направления движения, и для транспортных средств, у которых зарядный разъем расположен в передней части транспортного средства.

Насадка 13 установлена, например, путем на надавливания сверху или спереди на основной корпус 12 и присоединена к нему. Насадка 13 предпочтительно имеет боковые зажимы, плотно прилегающие к основному корпусу 12 и присоединенные к нему. В результате, между насадкой 13 и основным корпусом 12 может быть достигнуто устойчивое соединение.

Второй вариант 20 осуществления зарядной станции показан по центру на фигуре. Основной корпус 22 жестко присоединен к основанию 21 и содержит компоненты системы. Сменная насадка 23 размещена на основном корпусе 22 и разъемно соединена с ним. Кронштейн 26, расположенный на верхнем конце насадки 23, поддерживает зарядный кабель 24, который проложен в его внутреннем пространстве. Зарядный штепсель 25 закреплен на конце зарядного кабеля 24, при этом зарядный штепсель 25 расположен в соответствующем удерживающем устройстве на основном корпусе 22, если к зарядной станции 20 не подключено никакое транспортное средство. В случае показанного варианта 20 осуществления, высота основного корпуса 22 с насадкой 23 составляет 2,8 м, а длина кронштейна 26 составляет 0,6 м. Длина зарядного кабеля 24 составляет 5,4 м. Этот вариант 20 осуществления подходит, в частности, в случае мест для парковки, расположенных перпендикулярно относительно направления движения, и для транспортных средств, у которых зарядный разъем расположен в задней части транспортного средства.

Третий вариант 30 осуществления зарядной станции показан справа на фигуре. Основной корпус 32 жестко присоединен к основанию 31 и содержит компоненты системы. Сменная насадка 33 размещена на основном корпусе 32 и разъемно соединена с ним. Кронштейн 36, расположенный на верхнем конце насадки 33, поддерживает зарядный кабель 34, который проложен в его внутреннем пространстве. Зарядный штепсель 35 закреплен на конце зарядного кабеля 34, при этом зарядный штепсель 35 расположен в соответствующем удерживающем устройстве на основном корпусе 32, если к зарядной станции 30 не подключено никакое транспортное средство. В случае показанного варианта 30 осуществления, высота основного корпуса 32 с насадкой 33 составляет 3,0 м, а длина кронштейна 36 составляет 0,8 м. Для ясности, высота H основного корпуса 32 с насадкой 33 показана на фиг. 4, а длина L кронштейна 36 показана на фиг. 2. Длина зарядного кабеля 34 составляет 6,0 м. Этот вариант 30 осуществления подходит, в частности, в случае мест для парковки, расположенных диагонально относительно направления движения, и для транспортных средств, у которых зарядный разъем расположен в задней части транспортного средства.

На фиг. 5 показан дополнительный вариант 40 осуществления зарядной станции в виде в перспективе. Основной корпус 42 жестко присоединен к основанию 41, и содержит компоненты системы. Сменная насадка 43 размещена на основном корпусе 42 и разъемно соединена с ним. Кронштейн 46, расположенный на верхнем конце насадки 43, поддерживает два зарядных кабеля 44, которые проложены в его внутреннем пространстве. Зарядный штепсель 45 закреплен на конце каждого зарядного кабеля 44, при этом зарядный штепсель 45 расположен в соответствующем удерживающем устройстве на основном корпусе 42, если к зарядному кабелю 44 не подключено никакое транспортное средство.

На фиг. 6 показан вид в перспективе одного варианта осуществления крепления зарядного кабеля в зарядной станции согласно настоящему изобретению. Зарядный кабель 66 закреплен в фиксированной части 61 кронштейна, при этом фиксированная часть 61 имеет внутреннюю резьбу. Она может представлять собой, например, переднюю панель кронштейна или другую часть, расположенную на переднем конце кронштейна. Фиксированная часть 61 может представлять собой металлический лист, выполненный из железа, стали или другого металла или пластмассы. Зарядный кабель 66 закреплен с помощью кольца 63, которое может представлять собой пластмассовое или резиновое кольцо с высоким статическим трением. Кольцо 63 закреплено, и к нему приложено давление посредством винтового соединения 65, которое зацепляется с внутренней резьбой фиксированной части 61. В показанном варианте осуществления крепления зарядного кабеля между винтовым соединением 65 и кольцом 63 расположено уплотнительное кольцо 64, при этом уплотнительное кольцо 64 дополнительно уплотняет винтовое соединение 65. Коническое кольцо 62 с прорезью расположено между кольцом 63 и фиксированной частью 61, при этом кольцо 62 обеспечивает, как ответная деталь, что кольцо 63 оказывает существенное давление на поверхность зарядного кабеля 66 для закрепления последнего.

На фиг. 7 показан вид сверху дополнительного варианта 70 осуществления зарядной станции согласно настоящему изобретению. Две поперечные распорки 76 и 77 расположены во внутреннем пространстве кронштейна насадки 73. Поперечная распорка 76 проходит под зарядным кабелем 74 и поддерживает его, в результате чего он не может провисать. Поперечная распорка 77 проходит над зарядным кабелем 74 и ограничивает его радиус изгиба, в результате чего он не может перекручиваться. Более того, поперечные распорки 76 и 77 вместе направляют зарядный кабель 74 во внутреннем пространстве насадки 73, в результате чего он не виден со стороны. Зарядный кабель 74 заканчивается зарядным штепселем 75, расположенным в соответствующем удерживающем устройстве со стороны насадки 73.

На фиг. 8 показан кронштейн 56 в виде с частичным сечением. Зарядный кабель 54 направляется в отверстии 57 свободно. Степень свободы перпендикулярно относительно протяженности зарядного кабеля 54, таким образом, ограничена. Отверстие 57 предпочтительно предусмотрено на переднем конце 51 кронштейна 56. Отверстие 57 частично ограничено с помощью по меньшей мере двух распорок 58, которые предпочтительно скруглены по меньшей мере на той их стороне, которая обращена к зарядному кабелю 54, чтобы уменьшить риск повреждения кабеля. Кронштейн 56 также может быть оснащен со стороны скругленной частью для уменьшения риска повреждения.

Отверстие 57 предпочтительно больше, чем поперечное сечение зарядного кабеля 54.

Поверхность насадки 56 на краю отверстия 57 предпочтительно выполнена из материала с низким коэффициентом трения, имеющего низкий коэффициент трения при взаимодействии с зарядным кабелем 54 и высокую стойкость к истиранию. Например, подходящими являются тефлон или PBT.

Показанный вариант осуществления отверстия 57 также может быть предусмотрен с креплением в другом месте.

На фиг. 9 показан вариант по фиг. 8, в котором отверстие 57 выполнено круглым или с кривизной. Край отверстия 57 также предпочтительно имеет здесь скругленный вид, чтобы уменьшить риск повреждения зарядного кабеля 54.

1. Зарядная станция (10, 20, 30, 40, 70) для зарядки аккумулятора электрического или гибридного транспортного средства, содержащая

a. основной корпус (12, 22, 32, 42), в котором размещены компоненты системы;

b. сменную насадку (13, 23, 33, 43, 73), имеющую кронштейн (16, 26, 36, 46), жестко установленный на насадке (13, 23, 33, 43, 73), при этом кронштейн (16, 26, 36, 46) выполнен с возможностью поддерживания по меньшей мере одного зарядного кабеля (14, 24, 34, 44, 66, 74) с целью удерживания его на расстоянии от земли даже во время операции зарядки;

c. по меньшей мере один зарядный кабель (14, 24, 34, 44, 66, 74).

2. Зарядная станция по п. 1, отличающаяся тем, что кронштейн (16, 26, 36, 46) расположен на верхнем конце сменной насадки (13, 23, 33, 43, 73).

3. Зарядная станция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что зарядный кабель (14, 24, 34, 44, 66, 74) закреплен на кронштейне (16, 26, 36, 46) по меньшей мере в одном месте (61).

4. Зарядная станция по п. 3, отличающаяся тем, что крепление предусмотрено на переднем конце (61) кронштейна (16, 26, 36, 46).

5. Зарядная станция по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что крепление имеет средство (63) разгрузки натяжения.

6. Зарядная станция по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что крепление зарядного кабеля (14, 24, 34, 44, 66, 74) обеспечено посредством кольца (63), которое изготовлено из полимерного материала, охватывает зарядный кабель (14, 24, 34, 44, 66, 74) и прикладывает заданное давление к поверхности зарядного кабеля (14, 24, 34, 44, 66, 74).

7. Зарядная станция по п. 6, отличающаяся тем, что полимерный материал представляет собой пластмассу или резину.

8. Зарядная станция по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что кольцо (63) имеет твердость по Шору А менее 70.

9. Зарядная станция по любому из пп. 6-8, отличающаяся тем, что кольцо (63) присоединено посредством винтового соединения (65) к переднему концу (61) кронштейна (16, 26, 36, 46).

10. Зарядная станция по п. 9, отличающаяся тем, что между кольцом (63) и винтовым соединением (65) расположено уплотнительное кольцо (64) и/или между кольцом (63) и передним концом (61) расположена ответная деталь (62).

11. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что на кронштейне (56) выполнено отверстие (57), при этом через отверстие (57) проходит зарядный кабель (54), причем зарядный кабель (54) направляется в отверстии (57) свободно.

12. Зарядная станция по п. 11, отличающаяся тем, что отверстие (57) предусмотрено на переднем конце (51) кронштейна (56).

13. Зарядная станция по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что край отверстия (57) скруглен, по меньшей мере частично, для предотвращения повреждения зарядного кабеля.

14. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что зарядный кабель (14, 24, 34, 44, 66, 74) имеет оболочку, при этом оболочка содержит поливинилхлорид, полиуретан, хлоропреновый каучук, бутадиенстирольный каучук, сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена или силикон.

15. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что в кронштейне (16, 26, 36, 46) расположена по меньшей мере одна поперечная распорка (76, 77), при этом поперечная распорка (76, 77) проходит над или под зарядным кабелем (14, 24, 34, 44, 66, 74) и находится в контакте с ним.

16. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что высота H основного корпуса (12, 22, 32, 42) с насадкой (13, 23, 33, 43, 73) составляет от 2,4 до 3,0 м.

17. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что длина L кронштейна (16, 26, 36, 46) составляет от 0,4 до 0,8 м.

18. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что длина зарядного кабеля (14, 24, 34, 44, 66, 74) составляет от 3,8 до 6,0 м.

19. Зарядная станция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что кронштейн (16, 26, 36, 46) имеет боковые зажимы, плотно прилегающие к основному корпусу (12, 22, 32, 42) и присоединенные к нему.