车辆充电设备和车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆充电技术领域，具体地，涉及一种车辆充电设备和车辆。


背景技术：

2.随着电动汽车产业的快速发展，充电技术成为制约行业发展关键因素之一，智能、快速的充电方式成为电动汽车充电技术发展的趋势。其中，由于无线充电技术可以解决传统传导式充电所面临的接口限制、安全问题等缺陷，因而其逐渐成为电动汽车充电的主要方式。
3.无线充电是以耦合的电磁场为媒介实现电能传递，其一般通过布置在地面的充电模块(供电线圈)及车辆的受电模块(受电线圈)，通过线圈间产生的磁共振取代传统输电线为车辆充电。这种充电方式对于供、受电线圈的间距要求较高。其中，受电模块往往受限于充电距离而安装在车辆的底部，但由于不同车型的车辆的底盘高度不同，而无法保证受电模块和充电模块之间的距离处于充电最优距离，进而导致充电效率降低。


技术实现要素：

4.本公开的目的是提供一种车辆充电设备，该车辆充电设备有效解决了地面上的充电模块和车辆底盘上的受电模块之间的充电距离受到底盘高度限制的问题，有益于提高充电效率。
5.为了实现上述目的，本公开提供一种车辆充电设备，所述车辆充电设备包括适于活动地安装于车辆底盘的受电模块和连接在所述车辆底盘和所述受电模块之间的升降机构，所述升降机构构造为用于调整所述受电模块相对于车辆底盘的垂向位置。
6.可选地，所述升降机构包括升降驱动装置和传动结构，所述传动结构将所述升降驱动装置和所述受电模块传动连接在一起，以使得所述升降驱动装置通过所述传动结构致动所述受电模块在所述垂向上移动。
7.可选地，所述传动结构构造为齿轮齿条传动结构，并且包括相配合的齿条和齿轮，所述升降驱动装置构造为电机，所述电机驱动所述齿轮转动，所述电机和所述齿条中的一者适于固定安装于所述车辆底盘，所述电机和所述齿条中的另一者固定安装于所述受电模块。
8.可选地，所述齿条沿所述垂向延伸具有关于所述垂向相对的第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面均构造有齿牙，所述齿轮包括驱动轮和从动轮，所述驱动轮同轴固定于所述电机的输出轴，并且与所述第一侧面上的齿牙啮合，所述从动轮与所述第二侧面上的齿牙啮合。
9.可选地，所述电机安装于电机支架，所述齿轮枢转地安装于齿轮支架，所述电机支架和所述齿轮支架均适于固定于所述车辆底盘或所述受电模块。
10.可选地，所述升降机构包括定位锁止机构，所述定位锁止机构包括相对于所述齿轮固定的壳体和活动地设置于所述壳体的锁止件，所述锁止件能够在所述壳体内伸出和缩
回以在锁止位置和避让位置之间切换，在所述锁止位置，所述锁止件与所述齿条相配合以限制所述齿条和所述齿轮之间的相对运动，在所述避让位置，所述锁止件与所述齿条分开以使得所述齿条和所述齿轮之间能够相对运动；所述定位锁止机构包括位于所述壳体中的锁止致动装置和复位致动装置，所述锁止致动装置构造为致动所述锁止件朝向所述锁止位置移动，所述复位致动装置构造为致动所述锁止件朝向所述避让位置移动。
11.可选地，所述锁止致动装置构造为弹簧，所述复位致动装置构造为电磁开关；所述锁止件包括由衔铁制成的基座和固定于所述基座的楔形锁舌，所述基座位于所述壳体中，且所述楔形锁舌穿过所述壳体，所述弹簧偏压在所述基座和所述壳体之间，所述电磁开关与所述基座相对设置。
12.可选地，所述车辆充电设备包括安装机构，所述安装机构包括能够折叠或伸缩的吊装支架，所述吊装支架用于将所述受电模块连接到所述车辆底盘，所述吊装支架构造有阻尼结构，该阻尼结构用于为所述吊装支架提供保持当前垂向尺寸的阻力。
13.可选地，所述吊装支架包括板状的连杆，所述连杆的数量为多个且依次通过铰接结构连接，位于最端部的两个连杆中的一者与所述受电模块固定连接、另一者用于与所述车辆底盘固定连接，所述铰接结构包括铰接轴和第一轴套和第二轴套，所述第一轴套固定于相邻的两个连杆中的一者，所述第二轴套固定于相邻的两个连杆中的另一者，所述铰接轴穿设于所述第一轴套和所述第二轴套，所述阻尼结构包括能够相配合的凸起和凹槽，并且所述凸起和所述凹槽形成在所述第一轴套和所述第二轴套彼此相对的两个端面上。
14.在上述方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述的车辆充电设备。
15.通过上述技术方案，在本公开提供的车辆充电设备中，受电模块安装于车辆底盘，升降机构连接在车辆底盘和受电模块之间以用于调整受电模块相对于车辆底盘的垂向位置，因此，通过升降机构能够调整车辆底盘上的受电模块与地面上的充电模块之间的充电距离。因此，本公开提供的车辆充电设备有效解决了地面上的充电模块和车辆底盘上的受电模块之间的充电距离受到底盘高度限制的问题，有益于提高充电效率。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
18.图1是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备处于充电状态下的结构图，其中，示出了充电模块；
19.图2是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备的立体结构图；
20.图3是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的升降机构的立体结构图；
21.图4是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的升降机构的另一立体结构图，其中，为了避免干扰，移除了升降驱动装置和罩盖；
22.图5是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的罩盖的立体结构图；
23.图6是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的安装部分的立体结构
图；
24.图7是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的定位锁止机构的结构图；
25.图8是沿图7的a-a线的剖视图；
26.图9是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的吊装支架的立体结构图；其中，示出了铰接结构的爆炸图；
27.图10是根据本公开的具体实施方式提供的车辆充电设备中的铰接结构的爆炸图，其中，为了避免干扰，移除了铰接轴。
28.附图标记说明
29.100-车辆充电设备；1-受电模块；2-升降机构；21-升降驱动装置；211-电机；212-电机支架；22-齿轮支架；221-罩盖；2211-连接盖板；2212-第一挡板；2213-定位件；222-安装部分；2221-连接凸缘；2222-第二挡板；2223-限位件；23-齿条；231-齿牙；24-齿轮；241-驱动轮；2411-驱动轴；242-从动轮；2421-从动轴；25-定位锁止机构；251-壳体；2511-安装耳板；2512-滑槽；252-基座；2521-滑块；253-楔形锁舌；2531-楔形部；254-弹簧；255-电磁开关；26-固定座；3-吊装支架；31-第一连杆；32-第二连杆；33-中间连杆；34-铰接结构；341-第一轴套；342-第二轴套；343-阻尼结构；3431-凹槽；3432-凸起；200-充电模块。
具体实施方式
30.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
31.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于部件本身轮廓而言的内、外，“上、下”是指当车辆位于地面上时其高度方向(即垂向方向)上的上、下方位；“第一、第二”等词的使用目的在于区分不同的部件，并不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
32.根据本公开提供的具体实施方式，提供一种车辆充电设备，该车辆充电设备100包括适于活动地安装于车辆底盘的受电模块1和连接在车辆底盘和受电模块1之间的升降机构2，升降机构2构造为用于调整受电模块1相对于车辆底盘的垂向位置。
33.通过上述技术方案，在本公开提供的车辆充电设备中，受电模块1安装于车辆底盘，升降机构2连接在车辆底盘和受电模块之间以用于调整受电模块1相对于车辆底盘的垂向位置，因此，通过升降机构2能够调整车辆底盘上的受电模块1与地面上的充电模块200之间的充电距离。因此，本公开提供的车辆充电设备有效解决了地面上的充电模块200和车辆底盘上的受电模块1之间的充电距离受到底盘高度限制的问题，有益于提高充电效率。
34.在本公开提供的具体实施方式中，参考图2至图4所示，升降机构2可以包括升降驱动装置21和传动结构，传动结构将升降驱动装置21和受电模块1传动连接在一起，以使得升降驱动装置21通过传动结构致动受电模块1在垂向上移动。其中，如图1至图4所示，当对车辆进行充电时，升降驱动装置21通过传动结构制动受电模块1在垂向上从初始安装位置移动至受电模块1与地面上的充电模块200的垂向距离为充电最优距离，以便于提高充电效率。当完成充电时，升降驱动装置21通过传动结构制动受电模块1在垂向上移动至初始安装
位置，以避免影响车辆的通过性。
35.在本公开提供的具体实施方式中，传动结构可以以任意合适的方式配置。可选择地，参考图3和图4所示，传动结构可以构造为齿轮齿条传动结构，并且包括相配合的齿条23和齿轮24，升降驱动装置21构造为电机211，电机211驱动齿轮24转动，电机211和齿条23中的一者适于固定安装于车辆底盘，电机211和齿条23中的另一者固定安装于受电模块1。其中，参考图2至图3所示，电机211固定安装于车辆底盘，齿条23固定安装于受电模块1，电机211驱动齿轮24转动，进而带动齿条23以及受电模块1在垂向上移动，从而避免受电模块1与地面上的充电模块200之间的充电距离受到底盘高度限制。这里需要说明的是，电机211和齿条23的固定可根据实际需求选择，对此，本公开不作任何限制，本公开仅以电机211固定安装于车辆底盘，齿条23固定安装于受电模块1为例进行示例性介绍。
36.在本公开提供的具体实施方式中，参考图4所示，齿条23沿垂向延伸可以具有关于垂向相对的第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面均构造有齿牙231，齿轮24包括驱动轮241和从动轮242，驱动轮241同轴固定于电机211的输出轴，并且与第一侧面上的齿牙231啮合，从动轮242与第二侧面上的齿牙231啮合。齿条23的第一侧面和第二侧面上的齿牙231分别对应啮合连接驱动轮241和从动轮242，在电机211的驱动下，驱动轮241转动进而依次带动齿条23和从动轮242转动，从而可以提高齿条23垂向移动的平稳性，即提高受电模块1垂向移动的平稳性。
37.在本公开提供的具体实施方式中，电机211安装于电机支架212，齿轮24枢转地安装于齿轮支架22，电机支架212和齿轮支架22均适于固定于车辆底盘或受电模块1。其中，参考图2至图4所示，电机支架212和齿轮支架22均适于固定于车辆底盘，齿条23通过固定座26固定于受电模块1，从而使得在电机211的驱动齿轮24转动，进而带动齿条23在垂向上移动。这里，当电机支架212和齿轮支架22固定到车辆底盘时，可以为齿轮24和齿条23提供有力的支撑，以承受来自受电模块的一些重力。
38.其中，齿轮支架22可以以任意合适的方式构造。可选择地，参考图3至图6所示，齿轮支架22包括安装部分222和罩盖221，罩盖221形成有用于容纳齿轮齿条传动结构的容纳空间，并且齿轮齿条传动结构通过罩盖221连接于车辆底盘。其中，参考图5所示，罩盖221通过配合连接结构可拆卸地连接于安装部分222，配合连接结构包括固定于罩盖221的第一挡板2212以及固定于安装部分222的第二挡板2222和限位件2223，第一挡板2212至少设置有两个，且两个第一挡板2212在罩盖221上关于垂向相对设置，第二挡板2222至少设置有两个，且两个第二挡板2222在安装部分222上关于垂向相对设置，第一挡板2212和第二挡板2222交错设置并垂向插入连接在一起，以用于连接罩盖221和安装部分222，限位件2223设置为能够限制第一挡板2212在安装部分222上垂向插入连接的极限位置。此外，安装部分222上还设置有连接凸缘2221，罩盖221上设置有用于连接车辆底盘的连接盖板2211，当第一挡板2212和第二挡板2222连接时，连接凸缘2221设置于连接盖板2211的下方并通过紧固件连接，以用于将罩盖221与安装部分222固定连接在一起。另外，罩盖221上还设置有定位件2213，以在罩盖221和安装部分222连接时用于下文所述的定位锁止机构的安装定位。在本公开的其他实施例中，齿轮支架22还可以是其他的配置方式，对此，本公开不作任何限制。
39.在本公开提供的具体实施方式中，升降机构2可以包括定位锁止机构25，以锁止或
解锁传动结构的当前升降量(对应于受电模块的高度位置)，其中，定位锁止机构可以以任意合适的方式配置，例如，可以根据传动结构的不同构造而进行相应配置。可选择地，参考图7和图8所示，定位锁止机构25可以包括相对于齿轮24固定的壳体251和活动地设置于壳体251的锁止件，其中，壳体251通过安装耳板2511固定于安装部分222，且壳体251内设置有滑槽2512，基座252上对应的设置有与滑槽2512配合连接的滑块2521，锁止件能够在壳体251内伸出和缩回以在锁止位置和避让位置之间切换，在锁止位置，锁止件与齿条23相配合以限制齿条23和齿轮24之间的相对运动，在避让位置，锁止件与齿条23分开以使得齿条23和齿轮24之间能够相对运动；定位锁止机构25包括位于壳体251中的锁止致动装置和复位致动装置，锁止致动装置构造为致动锁止件朝向锁止位置移动，复位致动装置构造为致动锁止件朝向避让位置移动。换句话说，通过复位致动装置致动锁止件朝向避让位置移动，从而使得齿条23和齿轮24之间能够相对运动，进行实现齿条23以及受电模块1的垂向移动，当受电模块1移动到合适的位置时通过锁止致动装置致动锁止件朝向锁止位置移动，进行限制齿条23和齿轮24之间的相对运动，以使得齿条23以及受电模块1能够保持在该位置。其中，需要说明的是，定位锁止机构25可以构造为多个，例如，如图4所示，定位锁止机构25构造为两个，且两个定位锁止机构25固定在安装部分222上且分别设置在齿条23的第一侧面和第二侧面的外侧，以保证齿条23以及受电模块1相对于车辆底盘固定的可靠性，对此，本公开不作任何限制。
40.在本公开提供的具体实施方式中，参考图7和图8所示，锁止致动装置可以构造为弹簧254，复位致动装置构造为电磁开关255；锁止件包括由衔铁制成的基座252和固定于基座252的楔形锁舌253，基座252位于壳体251中，且楔形锁舌253穿过壳体251，弹簧254偏压在基座252和壳体251之间，电磁开关255与基座252相对设置。电磁开关255通电来使得基座252带动楔形锁舌253在壳体251内缩回，从而使得楔形锁舌253的楔形部2531从锁止位置缩回至避让位置，进而使得齿条23和齿轮24之间能够相对运动，此时，弹簧254处于压缩状态；当受电模块1移动到合适的位置时电磁开关255断电，在没有电磁吸力的作用下，弹簧254复位来使得基座252带动楔形锁舌253在壳体251内伸出，从而使得楔形锁舌253的楔形部2531从避让位置移动至锁止位置，进而用于限制齿条23和齿轮24之间能够相对运动。
41.在本公开提供的具体实施方式中，车辆充电设备100可以包括安装机构，安装机构包括能够折叠或伸缩的吊装支架3，吊装支架3用于将受电模块1连接到车辆底盘，吊装支架3构造有阻尼结构343，该阻尼结构343用于为吊装支架3提供保持当前垂向尺寸的阻力。即在受电模块1垂向移动时，吊装支架3能够折叠或伸缩以配合受电模块1的垂向移动实现受电模块1的吊装，并且通过阻尼结构343来使得受电模块1保持在当前垂向位置。在一些具体实施方式中，吊装支架3的数量可以为多个，参考图2所示，多个吊装支架3可以均匀布置，以为受电模块1提供均匀的作用力，同时，在升降机构2驱动受电模块1上升或下降时，能够以相同的程度对应折叠或展开，从而保持受电模块1的平稳移动。
42.在本公开提供的具体实施方式中，吊装支架3可以以任意合适的方式配置。可选择地，吊装支架3包括板状的连杆，连杆的数量为多个且依次通过铰接结构34连接，位于最端部的两个连杆中的一者与受电模块1固定连接、另一者用于与车辆底盘固定连接，以使得在受电模块1垂向移动时，吊装支架3能够折叠来满足受电模块1垂向位置的变化需求。铰接结构34包括铰接轴和第一轴套341和第二轴套342，第一轴套341固定于相邻的两个连杆中的
一者，第二轴套342固定于相邻的两个连杆中的另一者，铰接轴穿设于第一轴套341和第二轴套342，阻尼结构343包括能够相配合的凸起3432和凹槽3431，并且凸起3432和凹槽3431形成在第一轴套341和第二轴套342彼此相对的两个端面上，凸起3432配合安装于凹槽3431以用于限制吊装支架3的折叠，凸起3432配合安装于凹槽3431以用于限制铰接结构34内铰接轴的转动，即限制吊装支架3的折叠，凸起3432移出凹槽3431以使得铰接结构34内的铰接轴转动，即使得吊装支架3能够折叠。其中，如图9和图10所示，连杆分为用于与车辆底盘连接的第一连杆31、用于与受电模块1连接的第二连杆32以及用于将第一连杆31与第二连杆32连接在一起的中间连杆33，其中，第一连杆31和第二连杆32分别通过铰接结构34连接于中间连杆33，中间连杆33的数量为两个且两个中间连接杆33通过铰接结构34连接，从而使得吊装支架3能够折叠来满足受电模块1垂向位置的变化需求。在本公开的其他实施例中，吊装支架3还可以是其他的配置方式，对此，本公开不作任何限制。在此需要说明的是，凸起3432和凹槽3431分别可以设置有多个，且多个在第一轴套341和第二轴套342彼此相对的两个端面上的布置方式有多种，例如，多个凸起3432间隔设置在第一轴套341的端面上，多个凹槽3431对应地间隔设置在第二轴套342的端面，对此，本公开不作任何限制。
43.在此，结合上述的实施方式对本公开提供的车辆充电设备的使用过程进行描述。在使用时，可以根据所需要的车辆底盘的受电模块1与地面上的充电模块200的充电最优距离来调整受电模块1相对于车辆底盘的垂向位置。其中，定位锁止机构25的楔形锁舌253的楔形部2531位于锁止位置，此时，对电磁开关255进行通电，电磁开关255产生的电磁吸力会使得基座252带动楔形锁舌253在壳体251内缩回，从而使得楔形锁舌253的楔形部2531从锁止位置缩回至避让位置，接着通过电机211控制驱动轮241绕驱动轴2411顺时针转动，进而带动齿条23垂向移动，与齿条23啮合连接的从动轮242随着齿条23垂向移动而绕从动轴2421转动，从而保证齿条23以及与齿条23固定连接受电模块1垂向移动的平稳性，当移动至充电最优距离时，对电池开关255进行断电，定位锁止机构25的弹簧254复位来使得基座252带动楔形锁舌253在壳体251内伸出，从而使得楔形锁舌253的楔形部2531从避让位置移动至锁止位置，以使得受电模块1保持在该充电最优距离。当完成充电时，电磁开关255通电以使得基座252带动楔形锁舌253在壳体251内缩回，然后通过电机211控制驱动轮241逆时针转动以使得齿条23垂向移动至初始安装位置，最后通过电磁开关255断电，弹簧254复位来使得受电模块1保持在该初始安装位置即可。
44.在上述方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述的车辆充电设备。
45.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
46.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
47.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。