CN106166959A - 一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法 - Google Patents

一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种纯电动汽车充电技术，尤其是涉及一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法。电动汽车全自动充电装置，其特征在于，包括控制开关、拉索、充电口小门、充电口模块、信号发射器、柔性充电枪模块、电缆、三坐标移动台、信号接收器、控制器、充电桩、车身；控制开关通过拉索连接充电口小门，充电口模块固定于车身，信号发射器固定于充电口模块，柔性充电枪模块固定于三坐标移动平台上，控制器分别和信号接收器、三坐标移动平台、充电桩连接。本发明具有能够自动定位、自动插拔、无需手动操作、而且适用于公共场所等有益效果。

Description

一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种纯电动汽车充电技术，尤其是涉及一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法。
背景技术
电动汽车因为其零排放以及加速起步快等优点而受到世界各个国家政府的大力扶持，以及相当一部分消费者的青睐，可以说是未来汽车的主流。仅中国，仅几年来电动汽车厂家如雨后春笋般出现。
但是电动汽车的推广目前还是遇到了一些困境，主要是因为很多技术还不够成熟，在安全性、续航里程、冲电的方便快捷性等方面还有待进一步完善和提升。
现有的私人或公共低压充电桩以及充电站的高压或低压充电桩，都是需要人工操作，且出于安全考虑，充电电压的设计不会太高，增加了充电时间。且有些消费者因为操作不当等原因，插拔太用力，或者充电电缆的缠绕和拉扯，都对充电设备的寿命产生影响。这些充电设备虽然进行了漏电保护，但是在雨天等恶劣条件下，如因充电枪外壳脱落或线缆磨损而产生的漏电，可能会危及生命安全，造成人员伤亡。
国内外，目前关于全自动充电装置方面的技术成果很少，且都没有厂家有进行实际使用，而且很难于用于公共场所。
发明内容
本发明主要是针对上述问题，提供一种能够自动定位、自动插拔、无需手动操作、而且适用于公共场所的电动汽车全自动充电装置及其使用方法。
本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种电动汽车全自动充电装置，包括控制开关、拉索、充电口小门、充电口模块、信号发射器、柔性充电枪模块、电缆、三坐标移动台、信号接收器、控制器、充电桩、车身；控制开关通过拉索连接充电口小门，充电口模块固定于车身，信号发射器固定于充电口模块，柔性充电枪模块固定于三坐标移动平台上，控制器分别和信号接收器、三坐标移动平台、充电桩连接；
所述的柔性充电枪模块包括充电枪、转轴支座、支撑底座、拉簧固定凸台、旋转轴、拉簧、扭簧、螺钉、定位销；定位销固定于充电枪，螺钉穿过转轴支座的过孔固定于充电枪的螺纹孔，拉簧固定于拉簧固定凸台，旋转轴穿过扭簧，并和三坐标移动台连接，转轴支座固定于支撑底座；
所述的充电口模块包括与定位销相配合的导槽、充电端口、充电支架、信号发射器固定孔；充电端口上开导槽，充电端口固定于充电支架，充电支架上开有信号发射器固定孔；
所述三坐标移动台包括Y向导轨，Z向导轨，Xß向导轨； Z向导轨垂直Y向导轨，Xß向导轨垂直Y向导轨且与Z向导轨夹角为ß；
所述信号接收器由光敏元器件单元阵列而成。
作为优选，所述的定位销的长度突出于充电枪。定位销的长度突出于充电枪，即当充电枪到达充电口模块的位置时，定位销优先与充电口模块的导槽接触，利用导槽对定位销位置导向后，便于充电枪插入充电口模块内。
一种如上述的电动汽车全自动充电装置的使用方法，步骤如下：
1）驾驶员在适合充电区域内停好车，按下控制开关，充电口小门自动打开，信号发射器工作，并发出光束；
2）光束被信号接收器检测到，信息传送到控制器，控制器判断信号发射器的位置，继而计算出充电口模块的位置。
3）控制器根据位置信息，控制三坐标移动平台运动，使柔性充电枪模块向充电口模块移动，柔性充电枪模块上的定位销插入充电口模块上的导槽，自行修正位置直至完全插入。
4）冲电完成后，控制器控制三坐标移动平台运动，柔性充电枪模块脱离充电口模块并回到初始位置。同时控制器发出充电完成的提示。
5）驾驶员听到提示音按下控制开关，充电口小门自动关闭。
因此，本发明的一种电动汽车全自动充电装置及其使用方法具备下述优点：通过信号发射器发射信号，再通过信号接收器接收信号来控制柔性充电枪模块的位置，使柔性充电枪模块能够自动定位对准充电口模块，实现充电枪的自动定位，保证定位的精确性，无需手动操作，避免操作人员触点。
附图说明
附图1为本发明电动汽车全自动充电装置的示意图；
附图2为本发明电动汽车全自动充电装置的柔性充电枪模块总成示意图；
附图3为本发明电动汽车全自动充电装置的柔性充电枪模块爆炸图；
附图4为本发明电动汽车全自动充电装置的充电口模块连接剖视图；
附图5为本发明电动汽车全自动充电装置的信号接收器示意图；
附图6是信号接收器的阵列图。
图示说明：1-控制开关，2-拉索，3-充电口小门，4-充电口模块，5-信号发射器，6-柔性充电枪模块，7-电缆，8-三坐标移动台，9-信号接收器，10-控制器，11-充电桩，12-车身，13-充电枪，14-转轴支座，15-支撑底座，16-拉簧固定凸台，17-旋转轴，18-拉簧，19-扭簧，20-螺钉，21-定位销，22-导槽，23-充电端口，24-充电支架，25-信号发射器固定孔，26-Y向导轨，27-Z向导轨，28-Xß向导轨，29-光敏元器件单元。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
如图1所示，一种电动汽车全自动充电装置，包括控制开关1、拉索2、充电口小门3、充电口模块4、信号发射器5、柔性充电枪模块6、电缆7、三坐标移动台8、信号接收器9、控制器10、充电桩11、车身12；控制开关1通过拉索2连接充电口小门3，充电口模块4固定于车身12，信号发射器5固定于充电口模块4，柔性充电枪模块6固定于三坐标移动平台8上，控制器10分别和信号接收器9、三坐标移动平台8、充电桩11连接。
如图2、图3所示，柔性充电枪模块6包括充电枪13、转轴支座14、支撑底座15、拉簧固定凸台16、旋转轴17、拉簧18、扭簧19、螺钉20、定位销21；定位销21固定于充电枪13，螺钉20穿过转轴支座14的过孔固定于充电枪13的螺纹孔，拉簧18固定于拉簧固定凸台16，旋转轴17穿过扭簧19，并和三坐标移动台8连接，转轴支座14固定于支撑底座15。
如图4所示，充电口模块4包括导槽22、充电端口23、充电支架24、信号发射器固定孔25；充电端口23上开导槽22，充电端口23固定于充电支架24，充电支架24上开有信号发射器固定孔25。定位销21的形状可以是但不仅限于圆柱状或方形长条状，所述的导槽22的形状可以是但不仅限于喇叭口状、漏斗状。
如图5所示，三坐标移动台8包括Y向导轨26，Z向导轨27，Xß向导轨28； Z向导轨27垂直Y向导轨26，Xß向导轨28垂直Y向导轨26且与Z向导轨27夹角为ß。
如图6所示，信号接收器9由光敏元器件单元29阵列而成。
电动汽车全自动充电装置使用方法包括以下步骤：
1）驾驶员在适合充电区域内停好车，按下控制开关1，充电口小门3自动打开，信号发射器5工作，并发出光束；
2）光束被信号接收器9检测到，输出Iy1,Iy2,Iz1,Iz2信号并传送到控制器10，控制器10计算出发射器5的位置L（y,z），继而计算出充电口模块4的位置。
L(y, z)=f(Iy1,Iy2,Iz1,Iz2)
3）控制器10根据位置信息，控制三坐标移动平台8运动，使柔性充电枪模块6向充电口模块4移动,直到两者的距离接近达到设定的值。三坐标移动平台8的Xß向导轨28运动，使柔性充电枪模块6上的定位销21插入充电口模块4上的导槽22，自行修正位置直至完全插入。在柔性充电枪模块6的拉簧18和19扭簧作用下，充电枪13可以绕Y向和Z向柔性旋转。
4）冲电完成后，控制器10控制三坐标移动平台8运动，柔性充电枪模块6脱离充电口模块4并回到初始位置。同时控制器10发出充电完成的提示。
5）驾驶员听到提示音按下控制开关1，充电口小门3自动关闭。
应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种电动汽车全自动充电装置，其特征在于，包括控制开关（1）、拉索（2）、充电口小门（3）、充电口模块（4）、信号发射器（5）、柔性充电枪模块（6）、电缆（7）、三坐标移动台（8）、信号接收器（9）、控制器（10）、充电桩（11）、车身（12）；控制开关（1）通过拉索（2）连接充电口小门（3），充电口模块（4）固定于车身（12），信号发射器（5）固定于充电口模块（4），柔性充电枪模块（6）固定于三坐标移动平台（8）上，控制器（10）分别和信号接收器（9）、三坐标移动平台（8）、充电桩（11）连接；
所述的柔性充电枪模块（6）包括充电枪（13）、转轴支座（14）、支撑底座（15）、拉簧固定凸台（16）、旋转轴（17）、拉簧（18）、扭簧（19）、螺钉（20）、定位销（21）；定位销（21）固定于充电枪（13），螺钉（20）穿过转轴支座（14）的过孔固定于充电枪（13）的螺纹孔，拉簧（18）固定于拉簧固定凸台（16），旋转轴（17）穿过扭簧（19），并和三坐标移动台（8）连接，转轴支座（14）固定于支撑底座（15）；
所述的充电口模块（4）包括与定位销（21）相配合的导槽（22）、充电端口（23）、充电支架（24）、信号发射器固定孔（25）；充电端口（23）上开导槽（22），充电端口（23）固定于充电支架（24），充电支架（24）上开有信号发射器固定孔（25）；
所述三坐标移动台（8）包括Y向导轨（26），Z向导轨（27），Xß向导轨（28）； Z向导轨（27）垂直Y向导轨（26），Xß向导轨（28）垂直Y向导轨（26）且与Z向导轨（27）夹角为ß；
所述信号接收器（9）由光敏元器件单元（29）阵列而成。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车全自动充电装置，其特征在于，所述的定位销（21）的长度突出于充电枪。
3.根据权利要求1至2中任意一项所述的一种电动汽车全自动充电装置的使用方法，其特征在于，使用步骤如下：
1）驾驶员在适合充电区域内停好车，按下控制开关（1），充电口小门（3）自动打开，信号发射器（5）工作，并发出光束；
2）光束被信号接收器（9）检测到，信息传送到控制器（10），控制器（10）判断信号发射器（5）的位置，继而计算出充电口模块（4）的位置；
3）控制器（10）根据位置信息，控制三坐标移动平台（8）运动，使柔性充电枪模块（6）向充电口模块（4）移动，柔性充电枪模块（6）上的定位销（21）插入充电口模块（4）上的导槽（22），自行修正位置直至完全插入；
4）冲电完成后，控制器（10）控制三坐标移动平台（8）运动，柔性充电枪模块（6）脱离充电口模块（4）并回到初始位置，同时控制器（10）发出充电完成的提示；
5）驾驶员听到提示音按下控制开关（1），充电口小门（3）自动关闭。
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