CN106560965B - 自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法 - Google Patents

自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种自动插接充电桩、具有该自动插接充电桩的车库、具有该车库的智能立体车库以及充电方法，其中，所述自动插接充电桩包括充电桩本体、充电枪和插头组件，所述充电桩本体和所述插头组件通过线缆连接，所述充电桩本体与插头组件二者之一具有第一通讯模块；所述充电枪具有第二通讯模块；第一通讯模块与第二通讯模块进行数据传输，所述插头组件在接收数据指令后实现与所述充电枪的连接与分开。本发明的技术方案可避免现有技术中需要人进入到车库完成充电枪与充电桩连接的技术问题，保证了电动车充电过程的智能化操作。

Description

自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法
技术领域
本发明涉及一种自动插接充电桩、具有该自动插接充电桩的车库、具有多个该车库的智能立体车库以及充电方法。
背景技术
随着社会的发展和进步，电动汽车保有量连年递增，越来越多的电动汽车涌进城市，不仅需要考虑停车问题，电动车的充电问题也是必须要考虑的。现有的无车台板智能车库大多为有线充电方式，对于充电桩与充电枪的插接需要人为完成，不能自动完成插接操作。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种自动插接充电桩、具有该自动插接充电桩的车库及具有多个该车库的智能立体车库，旨在保证电动车充电时的智能化操作。
本发明的另一目的是提供一种充电方法，旨在保证电动车存取车及充电的智能化操作。
为实现上述目的，本发明提供一种自动插接充电桩，本发明提出的自动插接充电桩包括充电桩本体、充电枪和插头组件，所述充电桩本体和所述插头组件通过线缆连接，所述充电桩本体与插头组件二者之一具有第一通讯模块；所述充电枪具有第二通讯模块；第一通讯模块与第二通讯模块进行数据传输，所述插头组件在接收数据指令后实现与所述充电枪的连接与分开。
优选地，所述充电枪包括枪口端、连接件和插座组件，所述连接件两端分别连接所述枪口端和所述插座组件，所述连接件具有伸缩性能用以调节所述枪口端与插座组件的相对距离；所述插座组件在电动车进行充电时与所述插头组件连接。
优选地，所述插座组件包括插座盒、插座、导向槽、光学测距装置和光学测距装置开关，所述连接件连接所述插座盒，所述光学测距装置设于所述插座盒的面对地面的一侧，光学测距装置开关用以控制所述光学测距装置的开或者关；所述插座和导向槽设于所述插座盒的同一侧用以与所述插头组件连接。
优选地，所述插头组件包括底座、插头盒、传动装置和固定座，所述传动装置两端分别连接所述插头盒和所述固定座，且所述传动装置具有伸缩性用以调节所述插头盒和固定座的相对距离；所述插头盒、传动装置和固定座设于所述底座上，所述固定座通过线缆与充电桩本体连接，所述插头盒用以与所述插座盒连接。
优选地，所述插头盒的背离传动装置的一侧设有插头和导向销，且所述导向销远离所述插头设置，当进行充电时所述插头与所述插座连接，所述导向销收容于所述导向槽内。
优选地，所述插头盒包括插头盒本体、活动模块和弹簧装置，所述插头盒本体背离传动装置的一侧向内凹陷形成有凹槽，所述活动模块设于所述凹槽内，所述弹簧装置抵接所述活动模块及插头盒的形成凹槽的内壁，以令所述活动模块于垂直于所述传动装置伸缩方向的平面内弹性活动，所述插头和导向销设于所述活动模块的背离传动装置的一侧。
优选地，所述导向销的延伸长度大于所述插头的延伸长度。
本发明还提出一种车库，包括车库框架和自动插接充电桩，所述车库框架用以停放电动车，所述自动插接充电桩设于所述车库框架一侧，所述自动插接充电桩为如上所述的自动插接充电桩。
优选地，所述车库框架包括用以定位电动车位置的感测器。
本发明还提供一种智能立体车库，所述智能立体车库包括多个车库、用以移动电动车的搬运器和用以存取电动车的存取车室，所述车库为如上所述的车库。
相应地，本发明还提供一种充电方法，所述方法为当智能车库的存取车室有电动车进入，充电枪与电动车的充电口连接，搬运器将电动车运送至配备有充电桩本体的车库；充电枪与充电桩本体的插头组件通过无线通讯模块完成自动对接，开始对电动车充电；充电完成后，插头组件与充电枪分离，搬运器将电动车移送至存取车室，拔掉充电枪完成取车。
优选地，所述步骤一具体操作为，当智能车库的存取车室有电动车进入，充电枪与电动车的充电口连接，充电枪上的光学测距装置检测距支撑物或者地面距离，充电枪的连接件通过伸缩来调节插座盒的离地高度，进而调节插座盒离地高度，充电系统被启动，智能车库系统分配车位，搬运器将电动车取走移送至车位的对应位置；步骤二的具体操作为，充电桩本体或者插头组件二者之一与充电枪通过无线方式进行通讯，插头组件接收到指令后，插头组件中的传动装置将插头盒推出，插头盒的导向销先与插座盒的导向槽接触，导向销和导向槽对齐后，插头再插入插座中，实现插头组件与充电枪的连接，进而对电动车充电；步骤三的具体操作为，取车时，取车系统被启动，智能车库系统定位到车辆位置，停止该车位电动车的充电，插头组件接收到停止充电的指令后，传动装置开始工作，使插头与插座分离，实现插头组件与充电枪的分离，搬运器将电动车移入存取车室，通过定位系统对电动车进行车头方判定，旋转确保车头朝向出库方向，拔掉充电枪完成取车动作。
优选地，所述充电枪设有能定位电动车位置信息的感应器。
本发明技术方案中，当需要对电动车进行充电时，将充电枪一端连接电动车，所述充电桩本体与所述充电枪通过无线通讯模块完成插头组件与充电枪的对接，进而对电动车进行充电，确保了电动车充电的智能化操作；且所述插头组件与所述充电枪为分体设置，充电枪与插头组件可完成自动对接，用户不需要进入到车库即可完成电动车的充电操作，使得电动车的充电过程更加安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例一中自动插接充电桩与电动车正在充电的结构示意图；
图2为图1中充电枪的结构示意图；
图3为图2中插座组件的结构示意图；
图4为图1中插头组件未安装上盖的结构示意图；
图5为图4中插头组件安装上盖的结构示意图；
图6为图4中插头盒的结构示意图；
图7为图6中插头盒的主视图；
图8为本发明实施例二中自动插接充电桩与电动车正在充电的结构示意图；
图9为图8中充电枪的结构示意图；
图10为图9中插座组件的结构示意图；
图11为图8中插头组件的结构示意图；
图12为图11中传动装置的结构示意图；
图13为本发明智能立体车库的结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
500、500A 充电桩本体 200、400 充电枪
201、201A 枪口端 202、401 连接件
203、402 插座组件 204、204A 插座
205、205A 导向槽 206 光学测距装置
207、207A 光学测距装置开关 300、600 插头组件
301、301A 插头盒 302、302A 传动装置
303 底座 304 上盖
305 固定座 306、306A 插头
307 导向销 308 弹簧装置
309 活动模块 310 凹槽
311 插头盒本体 601 支架
1 车库框架 2 存取车室
3 搬运器 6 电动车
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种自动插接充电桩。
实施例一
请参照图1，在本实施例中，该自动插接充电桩，包括充电桩本体500、充电枪200和插头组件300，所述充电桩本体500和所述插头组件300通过线缆连接，所述充电桩本体500与插头组件300二者之一具有第一通讯模块(图未示)；所述充电枪200具有第二通讯模块(图未示)；第一通讯模块与第二通讯模块进行数据传输，所述插头组件300在接收数据指令后实现与所述充电枪200的连接与分开。
当需要对电动车6进行充电时，将悬挂着的充电枪200取下，使其一端连接电动车6，所述充电桩本体500与所述充电枪200通过无线通讯模块完成插头组件300与充电枪200的对接，通过点击充电按钮或者刷卡即可对电动车6进行充电，确保了电动车6充电的智能化操作；且所述充电桩本体500与所述充电枪200为分体设置，用户不需要进入到车库即可完成电动车6的充电操作，使得电动车6的充电过程更加安全可靠。
请继续参照图2，所述充电枪包括枪口端201、连接件202和插座组件203，所述连接件202两端分别连接所述枪口端201和所述插座组件203，所述连接件202具有伸缩性能用以调节所述枪口端201与插座组件203的相对距离，当进行充电时所述枪口端201与电动车6连接，所述插座组件203与所述插头组件300连接，且连接方向与电动车6的行驶方向平行。
请进一步参照图3，所述插座组件203包括插座盒(图未示)、插座204、导向槽205、光学测距装置206和光学测距装置开关207，所述连接件202连接所述插座盒，所述光学测距装置206设于所述插座盒的面对地面的一侧，光学测距装置开关207用以控制所述光学测距装置206的开或者关；所述插座204和导向槽205设于所述插座盒的同一侧用以与所述插头组件300连接。具体地，所述插座204设于所述插座盒的背离电动车6的一侧，所述光学测距装置206设于所述插座盒的面对地面的一侧，用户需要对电动车6进行充电时，将所述枪口端201与电动车6连接，所述连接件202可伸缩，按下所述光学测距装置开关207，所述光学测距装置206可根据不同车充电口高度的不同而自动调节所述插座组件203的离地高度，使得所述插座204能与所述插头组件300准确连接，实现对电动车6的充电。
请参照图4，所述插头组件300包括底座303、插头盒301、传动装置302和固定座305，所述传动装置302两端分别连接所述插头盒301和所述固定座305，且所述传动装置302具有伸缩性用以调节所述插头盒301和固定座305的相对距离，所述插头盒301、传动装置302和固定座305设于所述底座303上端，所述底座303设置于地面，所述固定座305通过线缆与充电桩本体500连接，当进行充电时所述插头盒301与所述插座组件203连接。
请进一步参照图6，所述插头盒301的背离传动装置302的一侧设有插头306和导向销307，且所述导向销307远离所述插头306设置，当进行充电时所述插头306与所述插座204连接，所述导向销307收容于所述导向槽205内。
具体地，所述底座303设置于地面，使得所述插头组件300为一固定装置，所述插头盒301的离地高度为一定值，所述固定座305通过线缆与所述充电桩本体500电连接。当客户将充电枪200的枪口端201与电动车6的充电口连接后，所述充电枪200通过光学测距装置206自动调节所述插座组件203的离地高度，使得所述插座204的离地高度与所述插头306的离地高度一致；另外，所述枪口端201与电动车6的充电口连接后，所述充电桩本体500与所述充电枪200通过无线通讯模块进行通讯，此时所述插头组件300接收到指令，所述传动装置302将所述插头盒301推出，插头306向前移动过程中，所述导向销307先与导向槽205接触，使得所述导向销307与所述导向槽205对齐并被收容于所述导向槽205内，所述插头306再插入所述插座204中实现有效连接，所述传动装置302停止工作，从而完成所述插头组件300与所述插座组件200的对接，实现充电桩本体500对电动车6的充电工作。
进一步地，请参照图5，所述插头组件300还包括上盖304，所述上盖304设于所述固定架303上方且覆盖所述传动装置302、固定座305及插头盒301的部分，所述上盖304的设置能对所述传动装置302起到防护作用，防止外物对传动装置302的损坏，保证所述插头组件300的正常使用。
请进一步参照图7，所述插头盒301包括插头盒本体311、活动模块309和弹簧装置308，所述插头盒本体311背离传动装置302的一侧向内凹陷形成有凹槽310，所述活动模块309设于所述凹槽310内，所述弹簧装置308抵接所述活动模块309及插头盒本体311的形成凹槽310的内壁，以令所述活动模块309于垂直于所述传动装置302伸缩方向的平面内弹性活动，所述插头306和导向销307设于所述活动模块309背离传动装置302的一侧。
当所述传动装置302将插头盒301推出后，所述导向销307先与导向槽205接触，所述弹簧装置308可适当调节所述活动模块309的位置，使所述导向销307与导向槽205自动对齐，进而使得所述插头306与所述插座204准确对接。所述活动模块309和弹簧装置308的设置，使得所述插头组件300与所述插座组件200的对接更加灵活和方便。
进一步地，所述导向销307的延伸长度大于所述插头306的延伸长度，这样的设置使得所述插头组件300与所述插座组件200在对接过程中，所述导向销307先与所述导向槽204接触，起到定位限定的作用，保证所述插头组件300与所述插座组件200准确对接。
进一步地，所述插头306及所述插座204均包括火线、零线和地线。
实施例二
请参照图6至图10，本实施例二与实施例一的不同之处在于：所述插头组件600与所述充电枪400的连接方向垂直于地面，所述充电枪400的枪口端201A与电动车6A的充电口连接后，按下所述光学测距装置开关207A，通过所述钢索401自动调节所述插座组件402的离地高度，设于所述插座组件402的背离地面的插座204A和导向槽205A与所述插头组件600连接。
请参照图11至图12，所述支架601立于地面，所述插头306A面对地面设置，所述插头组件600接收到充电指令后，所述传动装置302A向靠近地面的方向运动将所述插头盒301A推出，使所述插头306A与所述插座204A连接，实现电动车6A与充电桩本体500A的自动连接和充电。
本发明还提出一种车库，请参照图1，所述车库包括车库框架1和自动插接充电桩，所述车库框架用以停放电动车6，所述自动插接充电桩设于所述车库框架1一侧，所述自动插接充电桩是如上所述的自动插接充电桩。该自动插接充电桩的具体结构参照上述实施例，由于本车库采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，所述车库框架1包括用以定位电动车6位置的感测器(图未示)，使得所述充电枪200与插头组件300能准确对接。
本发明还提出一种智能立体车库，请参照图13，所述智能立体车库包括多个车库组合而成，所述智能立体车库还包括用以移动电动车的搬运器3和用以存取电动车的存取车室2，所述车库是如上所述的车库。该车库的具体结构参照上述实施例，由于本智能立体车库采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，所述智能立体车库可为一个多层的结构，每层包括多个车库组合而成，所述搬运器3设于智能立体车库的中间用以实现电动车的搬运。所述智能立体车库可配备一个或多个存取车室2，所述的搬运器3在搬运电动车入车库时能确保电动车的车头朝向充电桩本体；当用户取车时，所述搬运器将电动车搬运到存取车室2时能确保电动车的车头朝向背离车库的方向。
本发明还提供一种智能车库的存取车及充电方法，请参照图1至图7和图13，具体步骤如下：
步骤一、当智能车库的存取车室有电动车6进入，充电枪200与电动车6的充电口连接，搬运器3将电动车6运送至配备有充电桩本体500的车库；
步骤二、充电枪200与充电桩本体500的插头组件300连接开始对电动车6充电；
步骤三、充电完成后，插头组件300与充电枪200分离，搬运器3将电动车6移送至存取车室2，拔掉充电枪200完成取车。
具体地，用户将电动车6开到存取车室2的指定位置，取下存取车室2的充电枪200并将其插在电动车6的充电口，打开充电枪200上的光学测距装置开关206，充电枪200的连接件202通过伸缩来调节插座盒的离地高度，系统自动调节插座盒离地高度到一定值，通过人机界面点击存车且充电按钮或刷卡，车库系统会自动分配车位，搬运器3将电动车6取走运送至车位的对应位置；车位通过定位系统定位电动车6已达到指定位置后，充电桩本体500与车库系统通过无线的方式进行通讯，插头组件300接收到指令后，插头组件300中的传动装置302将插头盒301推出；插头盒301移动过程中，插头盒301的导向销307先与插座组件203的导向槽205接触，导向销307和导向槽205对齐后，插头306再插入插座204中，实现插头组件300与充电枪200的连接；通过车库智能安全系统的确认，充电桩本体500开始对电动车6充电；取车时，用户在人机界面处点击取车按钮或刷卡，车库系统会自动定位到车辆位置，停止该电动车6的充电，插头组件300接收到停止充电的指令后，传动装置302开始工作，使插头306与插座204分离，实现插头组件300与充电枪200的分离；搬运器3将电动车6移入存取车室2，通过定位系统对电动车6进行车头方判定，旋转确保车头朝向出库方向；用户进入存取车室2，拔掉充电枪200，悬挂到相应位置，开走汽车，完成取车动作。
优选地，所述充电枪200设有能定位电动车位置信息的感应器。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种自动插接充电桩，其特征在于，包括充电桩本体、充电枪和插头组件，所述充电桩本体和所述插头组件通过线缆连接，所述充电桩本体与插头组件二者之一具有第一通讯模块；所述充电枪具有第二通讯模块；第一通讯模块与第二通讯模块进行数据传输，所述插头组件在接收数据指令后实现与所述充电枪的连接与分开；
所述充电枪包括枪口端、连接件和插座组件，所述连接件两端分别连接所述枪口端和所述插座组件，所述连接件具有伸缩性能用以调节所述枪口端与插座组件的相对距离；
所述插座组件在电动车进行充电时与所述插头组件连接；
所述插座组件包括插座盒、插座、导向槽、光学测距装置和光学测距装置开关，所述连接件连接所述插座盒，所述光学测距装置设于所述插座盒的面对地面的一侧，光学测距装置开关用以控制所述光学测距装置的开或者关；所述插座和导向槽设于所述插座盒的同一侧用以与所述插头组件连接。
2.如权利要求1所述的自动插接充电桩，其特征在于，所述插头组件包括底座、插头盒、传动装置和固定座，所述传动装置两端分别连接所述插头盒和所述固定座，且所述传动装置具有伸缩性用以调节所述插头盒和固定座的相对距离；所述插头盒、传动装置和固定座设于所述底座上，所述固定座通过线缆与充电桩本体连接，所述插头盒用以与所述插座盒连接。
3.如权利要求2所述的自动插接充电桩，其特征在于，所述插头盒的背离传动装置的一侧设有插头和导向销，且所述导向销远离所述插头设置，当进行充电时所述插头与所述插座连接，所述导向销收容于所述导向槽内。
4.如权利要求3所述的自动插接充电桩，其特征在于，所述插头盒包括插头盒本体、活动模块和弹簧装置，所述插头盒本体背离传动装置的一侧向内凹陷形成有凹槽，所述活动模块设于所述凹槽内，所述弹簧装置抵接所述活动模块及插头盒本体的形成凹槽的内壁，以令所述活动模块于垂直于所述传动装置伸缩方向的平面内弹性活动，所述插头和导向销设于所述活动模块的背离传动装置的一侧。
5.如权利要求3所述的自动插接充电桩，其特征在于，所述导向销的延伸长度大于所述插头的延伸长度。
6.一种车库，包括车库框架和自动插接充电桩，所述车库框架用以停放电动车，所述自动插接充电桩设于所述车库框架一侧，其特征在于，所述自动插接充电桩为权利要求1～5中任一所述自动插接充电桩。
7.如权利要求6所述的车库，其特征在于，所述车库框架包括用以定位电动车位置的感测器。
8.一种智能立体车库，包括多个车库，所述智能立体车库还包括用以移动电动车的搬运器和用以存取电动车的存取车室，其特征在于，所述车库为权利要求6～7中任一所述车库。
9.一种充电方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、当智能车库的存取车室有电动车进入，充电枪与电动车的充电口连接，搬运器将电动车运送至配备有充电桩本体的车库；
步骤二、充电枪与充电桩本体的插头组件通过无线通讯模块完成自动对接，开始对电动车充电；
步骤三、充电完成后，插头组件与充电枪分离，搬运器将电动车移送至存取车室，拔掉充电枪完成取车；
其中，所述步骤一包括：
当智能车库的存取车室有电动车进入，充电枪与电动车的充电口连接时，开启充电枪上的光学测距装置，以使充电枪上的光学测距装置检测插座盒距支撑物或者地面距离；
充电枪的连接件通过伸缩来调节插座盒的离地高度；
智能车库系统自动调节插座盒离地高度到一定值且接收到存车指令后，自动分配车位，搬运器将电动车取走运送至所述车位。
10.如权利要求9所述的充电方法，其特征在于，步骤二的具体操作为，充电桩本体或者插头组件二者之一与充电枪通过无线方式进行通讯，插头组件接收到指令后，插头组件中的传动装置将插头盒推出，插头盒的导向销先与插座盒的导向槽接触，导向销和导向槽对齐后，插头再插入插座中，实现插头组件与充电枪的连接，进而对电动车充电；步骤三的具体操作为，取车时，取车系统被启动，智能车库系统定位到车辆位置，停止该车位电动车的充电，插头组件接收到停止充电的指令后，传动装置开始工作，使插头与插座分离，实现插头组件与充电枪的分离，搬运器将电动车移入存取车室，通过定位系统对电动车进行车头方判定，旋转确保车头朝向出库方向，拔掉充电枪完成取车动作。
11.如权利要求10所述的充电方法，其特征在于，所述充电枪设有能定位电动车位置信息的感应器。
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