CN102738873A - 电动车自动充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动车插充电自动接通、断开系统，电动车进入充电位时，不须人工进行接通断开就能自行充电，本系统包含将车内充电插头及电缆伸缩机构及调节机构，充电设备上设有喇叭形导向面以及插头夹紧正位定向销和插头与插孔的连接电磁吸合器，充电时，插头由司机按扭将其送出车体外并作适量调整偏位及方向，让插头进入喇叭形导向面内，经过对其导向进入导向面中心区，经感应开关感应通知控制电路控制，插头夹紧定位销夹紧插头正位定向，然后电磁吸合器吸合将插头插入插孔中，电源接通。断开过与之相反。另一种插头接纳机构，插座自寻址定位机构，当插头进入待充电区，自寻址定位机构边框的感应器可感知其处于具体座标系的准确位置，从而到该处接通电源充电，充电完成后再自动断开，插头收回车内，本系统两种充电方式，均能自动给电动车充电及充电完成后自动断开，既方便又安全。

Description

电动车自动充电系统

技术领域

   本发明涉及交通服务领域，电动车自动充电系统，插充电的电动车自动接通电源、充电完成后自动断开电源的系统，节省人力、方便安全。

背景技术

    电动车包含：如新能源的插充电的电动汽车、电动机车、电动摩托车及一些移动的需充电的设备等，都要将电源插头插到充电插座上进行充电，目前都需人工去完成，等到充足电之后，又需要人工将插头从插座中拨出，然后卷回电动车内，经常去完成这些操作不但有触电的不安全，而且非常麻烦。

发明内容

本发明为电动车插充电提供自动将插头插入插座、充完电后自动断开并收回的系统，电动车自动充电系统，本发明电动车自动充电系统包含含两个机构：车内插头伸缩机构以及接纳插头通断机构，插头接纳通断机构又可以通过两种方式实现，一是插头自适应定位机构；二是插座自动寻址定位机构。

本发明的技术方案是：电动车自动充电系统中插头接纳机构中插座连接到充电机或充电桩电源之前端，当电动车停在指定的插头接纳机构位置附近时，司机按下车内充电按钮，插头伸缩口的自动门打开，电动车内自动伸缩导杆及充电插头指向上述机构中的接纳区域，司机通过车身摄像头及车内显示屏观看并对插头伸缩位置稍加调整，然后车内的导杆输出装置自动将导杆伸出车体外送到接纳区，插头跟随它到达相应位置时，充电插头接纳装置的插头卡紧装置、插座接通装置以及插头上的感应元件，通过控制器的操控共同完成充电接通任务。当充电完成后，车内检测装置发出充电满信号或人为停止充电信号到插头的感应元件上并通知插头接纳机构上的感应元件，并再通过控制器控制，停止充电，在上述装置相互配合下，完成充电插头与插座分离，并将插头收回车内任务，而充电插座又回到初始充电状态，整个一次充电过程即完成。

本发明的优点如下：插电充电车在插充电时，接通与断开都无须人为干预，自动完成插充、断开电任务，节约人力，减少麻烦，安全方便。

下面结合附图和实施方案对本发明作进一步详细说明。

附图说明

第一种是车内插头伸缩机构与插头自适应定位机构的通断说明：

图1 是插头自适应定位机构立体示意图；

图2车内插头伸缩机构示意图；

图3是图1中导向面1的正面示意图；

图4是图1的剖面示意图；

图5是图2中插头12进入图1中导向面1过程状态示意图；

图6是五个与图1相同的机构并靠在一起的正面示意图。

图7是插座自动寻址定位通断装置正面结构示意图；

图8是图7左视结构示意图。

具体实施方式

第一种插头自适应定位机构与车内插头伸缩机构：

图1 中, 53为插头自适应定位机构，1为喇叭形体导向体的内表面，也可为其它锥面和凹面，其包含的空间为插头接纳区，喇叭形体内侧面为插头在推力的作用下自动导向，2为喇叭形体导向体固定板，内含插头卡紧装置；3 为电源插孔；4为插线板；5为磁性锁紧及分离销，6为接线盒，7为接入电源导线，接到充电桩或充电机的输出电源上；

图2中，54为车内插头伸缩机构总体， 8 为联动滑块，9为伸缩支杆，为一微软性空心管；10为卡扣，11为扁平电缆，12为插头，13为感应元件，14为方锥形孔，15为锥孔，16为导向杆，17为传动齿轮，18为驱动电机，19为电机电源线，20为电缆回转盘，导线收紧盘，内设发条，可象卷尺一样收紧，也可使用电机转动来实现该功能。该机构可整体置于一个可调节的支架上，方便司机作插头伸缩方向及各向位移调整。

图4，其中21为电磁插销，即充电插头端口为方形的电磁插销，它是起到固定插头，又能使其定位及正位的作用，22为挡块，阻止插头继续往前伸，到位时，插头也能触发图2中的感应开关13。

图6，23为光滑弧形过度面，以便在图2中插头12接触移动时不受阻碍，多个机构相拼的目的是为了适应车内伸缩的插头位置高低及左右的不同。

当电动车驶入充电停车位准备接通电源充电时，司机停车时，让车体上充电插头出口接近插头自适应定位机构接纳区域时，通过车内按钮并观察连接摄像头的屏幕，稍微调整图2中伸缩枝杆9位置及方向，在车内控制电路的控制下，这时车内图2 中驱动电机18电源线19接通电源,驱动电机18转动,带动齿轮17转动,17转动又带动螺杆16转动, 螺杆16转动带动联动滑块8移动,联动滑块8驱动伸缩伸缩支杆9伸缩车体外,插头12及软电缆11随之伸缩车外,在插头到达图1的喇叭形体导向体1内某位时,由于伸缩支杆9的继续推进,迫使插头向喇叭口中心位置进入到达挡块22处,触发感应开关13,由车内控制电路通知图2中驱动电机18停止工作,推杆19停止伸缩,此时在插头自适应定位机构中控制电路的控制下，图5中的电磁插销21因档块22内的感应开关接收信息开始吸合,直接插入插头傍15锥孔内,夹紧插头并扶正，紧接着电磁导杆5通电，插线板4与固定板吸合在一起，插头2插入插孔3当中，至此完成连接充电接通任务。当充电完成后，在同样控制电路控制下固定板2、插线板4分离，插销21也脱离，方锥形孔14内感应开关启动，通知图2中车内控制电路，驱动电机18反转，收回微软管9及插头12回至车内，至此插充电全过程全部完成。图2中电缆11可设为扁平线，一是为了好控制插头12的正确处向，二是为了便于电缆回转盘20收回。图6是五个与图1相同的机构并靠在一起的正面示图，23为光滑弧形面，以便在图2中插头12接触移动时不受阻碍。由于停车位不一定很准确，以及每辆车电缆的出口高度的一致性存在不一样，因而可用五个或更多个与图1相同的接纳单元来接受不同位置过来的插头，中间以光滑弧面为过度，以就近连接为原则，只是其中一个工作。大大方便使用者，不需要作精准停车对位。

第二种插座自寻址定位机构：

接收电动车充电插头连接插座的实施方式如图7与图8所示，55为插座自寻址定位机构，电磁插销盒43内设有电磁吸合装置，当电动车伸出来的插头12到达接纳区域框40中时，接纳区域边框41上的感应装置感应它的到来，并向插头12上的接收器件发出到达信号，电动车内控制电路接到信号，并通知电动车内驱动12插头导杆的电机停止供电，插头12停止在接纳区内，插头12上信号源发出信号，由于边框上设置相应的感应元件，感应元件可以是红外感应元件、电磁感应元件、光敏元件或超声感应元件，感应该插头12的具体位置，得到X轴向数据与Y轴向数据传送给控制电路，控制电路再驱动X轴向步进电机46与Y轴向步进电机51，并带动插座32，X轴向沿37导杆移动，Y轴向沿31导杆移动，到达12处位置后方，电机50推动推杆48将插座32往插头12方向推动，到达相应位置时，通过控制电路再发出信号给驱动盒35推动插销34及插销36 夹入插头12的锥形孔中，使得插头12正位且被夹紧，然后驱动盒35驱动插销平移，插头12跟随移动，并使得插头插入插座孔33中，这样就完成充电连接任务。当充电任完成，车内控制电路发出控制信号给插头12中信号源，该信号源又发出信号给边框41上的接收器，并反馈给控制电路,控制电路使得驱动盒35释放插销36,插头12被松开,该动作被12上感应器感应，通知车内控制电路收回插头12。与此同时，电机50收缩推杆49到起始位，51与46步进电机归位于初始点42。至此一次充电任务全部完成，等待下一个充电任务的开始。 

本发明电动车自动充电系统，自动完成插头与插座接通充电和充电完成后插头和插座分离，插头伸出由车内插头伸出和收回机构完成，插头的接纳与接通可分别由两种机构独立完成，一种是插头自适应机构，另一种是插座自寻址定位机构。

Claims (10)

1.电动车自动充电系统，包括插头和插座，其特征在于：所述系统包含插头伸缩机构（54）和插头接纳机构，充电时，插头伸缩机构（54）将充电插头（12）送到插头接纳机构的接纳区，插头接纳机构将进入接纳区的插头（12）定位、夹紧，并与插座连接充电，充电完成后，插头（12）被释放，插头（12）伸缩机构将插头（12）收回。

2.如权利要求1所述电动车自动充电系统，其特征在于：插头伸缩机构设有伸缩支杆（9）、驱动电机（18）、联动滑块（8）、电缆回转盘（20），在电路控制下能将充电插头（12）伸出车外和收回车内。

3.如权利要求1所述电动车自动充电系统，其特征在于：插头接纳机构为插头自适应定位机构，当插头（12）处于接纳区，插头（12）向前行进过程中在喇叭形导向体（1）的导向下，能自动进入喇叭形导向体（1）的中心位置而被定位。

4.如权利要求3所述电动车自动充电系统，其特征在于：插头（12）上有方锥形孔（14），该装置内的电磁插销（21）端也为方锥体形状，当电磁插销（21）卡紧插头（12）后，插头（12）的方向、位置都能被自动调至正确。

5.如权利要求2所述电动车自动充电系统，其特征在于：当处于非自动连接时，其伸缩杆（9）上设有一卡扣（10），松开卡扣（10），即可手动操作。

6.如权利要求1所述电动车自动充电系统，其特征在于：插头接纳机构为插座自寻址定位机构（55），插头（12）到达接纳区适当位置时不再移动，插座（32）能自动寻找插头（12）所在位置并对插头（12）卡紧、连接、充电及断开等任务。

7.如权利求6所述电动车自动充电系统，其特征在于：插头（12）到达接纳区适当位置时，充电框边沿（41）上设定的感应元件感应插头（12）的具体位置，该感应元件可以是红外感应件、电磁感应元件、光敏器件或超声感应元件，插头（12）上设有相应的发射元件，具体位置由以插座起始点（42）的座标X、Y轴决定，在插座（32）完成充电任务并与插头（12）断开后，插座又回到起始位置（42）。

8.如权利求7所述电动车自动充电系统，其特征在于：插座（32）安装在一个活动的导杆（31）上，X轴向由步进电机（46）沿滑杆（37）滑动，Y轴向由步进电机（51）滑杆（31）滑动。

9.如权利求8所述电动车自动充电系统，其特征在于：当插座（32）基本位于插头（12）正后方时电机（50）推动推杆（49）将插座（32）上的插销（34）、（36）的锥形头正好对准插头（12）上的锥孔，并夹紧扶正定位，电磁插销盒（43）与驱动盒（35）内的驱动电机进一步促使插头（12）与插孔对接，插头（12）插入插座孔（33）中，当充电完成后，分离的过程与之相反。

10.如权利要求1所述电动车自动充电系统，其特征在于：各种动作的完成均在若干感应器的感应反馈，再通过控制电路控制完成。

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