[发明专利]一种充电弓车端电极定位系统及相关装置、方法

说明书

本申请提供了一种充电弓车端电极定位系统及相关装置、方法，该系统包括：车端子系统，车端子系统包括车端控制器、红外发射器、超声波发射器以及车端通信器，红外发射器、超声波发射器和车端通信器均与车端控制器连接；弓端子系统，弓端子系统包括弓端控制器、红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器，红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器均与弓端控制器连接；车端通信器与弓端控制器通信连接。通过在车端设置红外发射器和超声波发射器，并在弓端设置红外接收器和三个超声波接收器，能够利用超声波计算出车端电极的准确坐标位置，从而得到在水平面内的位置偏移量。优选地，通过设置加速度传感器，还能够对车端电极进行姿态测量。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电定位技术，尤其涉及一种充电弓车端电极定位系统及相关装置、方法。

背景技术

随着电动汽车充换电技术的发展，缩短充电时间，实现自动充电成为行业发展的两个主要技术趋势。在一定的电池电量条件下，缩短充电时间意味着增加充电功率。自动充电明显改善用户的充电体验，同时可以避免人直接操作高电压，大电流设备引发的安全隐患。充电弓技术由于在大功率充电和自动充电支持方面的显著优势，受到充电行业越来越广泛的重视，并且随着相关标准的制定和推出，该技术将逐渐得到普及并引领充电行业技术向超高功率，自动化方向的演进。

目前充电弓主要采用单自由度升降方案，结构简单，可靠性非常高，但由于无法进行水平方向的调整，降弓之前需要判断车辆(车端电极)是否移动到位，如果有偏差或者偏转，禁止降弓，否则存在电极无法匹配接触或者接触不良引发过热起火的风险。这些偏差主要有充电弓电极对接时在水平面内的中心位移偏移、水平面内的角度(方位角)偏差、翻滚角度偏差、俯仰角度偏差。故充电弓车端电极的定位成为充电弓产品开发和应用过程中的一项关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对车端充电电极精确定位的充电弓车端电极定位系统及相关装置、方法。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种充电弓车端电极定位系统，包括：车端子系统，所述车端子系统包括车端控制器、红外发射器、超声波发射器以及车端通信器，所述红外发射器、超声波发射器和车端通信器均与所述车端控制器连接；弓端子系统，所述弓端子系统包括弓端控制器、红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器，所述红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器均与所述弓端控制器连接；所述车端通信器与所述弓端控制器通信连接。

在一实施例中，所述车端子系统还包括用于进行姿态测量的微电子机械系统传感器，所述微电子机械系统传感器与所述车端控制器连接。

在一实施例中，所述微电子机械系统传感器为加速度传感器。

在一实施例中，所述姿态测量包括姿态角测量和方位角测量。

在一实施例中，所述车端通信器和弓端通信器均为CAN-WIFI模块。

根据本发明的第二方面，提供了一种电动汽车，包括车端子系统，所述车端子系统包括车端控制器、红外发射器、超声波发射器以及车端通信器，所述红外发射器、超声波发射器和车端通信器均与所述车端控制器连接，所述车端通信器用于与弓端子系统通信连接。

在一实施例中，所述车端子系统还包括加速度传感器，所述加速度传感器与所述车端控制器连接。

根据本发明的第三方面，提供了一种充电弓，包括弓端子系统，所述弓端子系统包括弓端控制器、红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器，所述红外接收器、三个超声波接收器以及弓端通信器均与所述弓端控制器连接，所述弓端通信器用于与车端子系统通信连接。