CN107042769A - 一种家庭用电动汽车识别及充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种家庭用电动汽车识别及充电系统，包含充电桩及与充电桩相连的充电枪；充电桩包含有触摸显示屏，充电桩包含有车辆位置检测模块、充电盖开启信号触发模块、触发控制模块、电子标签读写装置；所述车辆位置检测模块的输出与触发控制模块的输入相连，触发控制模块的输出与充电盖开启信号触发模块的输入相连，电子标签读写装置与触发控制模块通讯相连；还包含设于车体上的电子标签、充电控制模块、充电枪感应模块、充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置、充电盖开闭执行结构及辅助充电枪插入或拔出充电口的插拔执行结构；所述充电枪设有与插拔执行结构相互配接用于传导动能的配接结构。本发明的优点在于只针对特定电动车提供人性化服务的功能，防止他人擅自拔出充电枪，使用更加安全。
Description
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，具体涉及一种家庭用电动汽车识别及充电系统。
背景技术
随着经济的发展及对环境重视度的提高，人们对绿色能源车辆的需求量越来越高，家庭保有电动汽车的数量也越来越多，其中，电动汽车及其充电技术也在迅速发展。现有的电动汽车由于其电池技术的限制，也制约着充电技术的发展，比如仍需要较长的时间才能完成充电；对于个人使用的充电装置，往往不希望他人擅自拔出处于充电状态的充电枪，且不希望他人擅用自家充电系统；再者，在插入充电枪的过程中比较耗费力气，对于力量较小的女士来说使用并不方便；电动车在家用充电系统进行充电时仍每次都需要手动打开、关闭充电盖，效率较低，不够人性化；现有技术中未有比较好的方案予以解决，因此有必要设计一种家庭用电动汽车识别及充电系统。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其目的在于仅针对家庭使用的电动车实现充电盖自动开闭及充电枪辅助插拔的人性化充电过程。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种家庭用电动汽车识别及充电系统，包含充电桩及与充电桩相连的充电枪；充电桩包含有触摸显示屏，所述充电桩包含有车辆位置检测模块、充电盖开启信号触发模块、触发控制模块、电子标签读写装置；所述车辆位置检测模块的输出与触发控制模块的输入相连，触发控制模块的输出与充电盖开启信号触发模块的输入相连，电子标签读写装置与触发控制模块通讯相连；另外，还包含设于车体上的电子标签、充电控制模块、充电枪感应模块、充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置、充电盖开闭执行结构及辅助充电枪插入或拔出充电口的插拔执行结构；所述电子标签的输出及充电枪感应模块分别与充电控制模块的输入相连，充电控制模块的输出与充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置的输入相连；所述充电枪设有与插拔执行结构相互配接用于传导动能的配接结构。
进一步的，所述充电盖开闭执行结构包含固定于充电盖旋转轴外缘的齿轮结构及与齿轮结构相互咬合的配接齿轮，配接齿轮与充电盖开闭电控旋转装置的输出端固定连接。
进一步的，所述配接结构为在充电枪外缘呈两侧对称设置，或在充电枪外缘呈优弧结构/圆形结构设置的凹槽；对应的，所述插拔执行结构包含有传动轴，传动轴的外部设有螺旋外齿，且螺旋外齿的外径呈沿车体内至车体外方向递减；所述传动轴与充电枪插拔电控装置的输出轴固定连接，且传动轴与充电枪插入充电口的方向平行或呈小于10度的锐角设置；所述充电枪由凹槽至枪头端部的距离尺寸小于螺旋外齿的螺距，且螺旋外齿沿传动轴的尺寸不大于该螺旋外齿对应的单个螺距。
进一步的，所述车辆位置检测模块包含距离传感器，且距离传感器的传感头正对车辆的停车区域。
进一步的，所述充电枪感应模块包含接近开关、位移传感器或光电感应开关，用于感应并传递充电枪的插拔状态。
进一步的，所述充电盖开闭电控旋转装置及充电枪插拔电控装置包含回弹式旋转电磁铁、步进电机、舵机中的其中一种，且均固定于车体上。
进一步的，所述充电控制模块包含数字逻辑电路；所述数字逻辑电路包含移位寄存器、判断逻辑电路与位宽与逻辑比较基准电路；移位寄存器的输入与充电枪感应模块、电子标签的输出相连，移位寄存器的输出与判断逻辑电路的其中一输入相连，判断逻辑电路的另一输入与逻辑比较基准电路的输出相连；所述判断逻辑电路包含与门、与非门、或门、或非门、同或门、异或门中的其中一种或几种的组合；所述逻辑比较基准电路为与移位寄存器的输出位宽相同的预设数字状态电路。
进一步的，所述充电控制模块包含微处理器，且微处理器的输入与车门控制器的输出相连，和/或通过CAN通信模块及CAN总线与车身控制器相连。
进一步的，还包含指纹识别模块，且指纹识别模块的输出与微处理器的输入相连。
本发明中充电桩的设置区域为充电区，可与停车区相邻；使用前，通过电子标签读写装置读取，或通过触摸显示屏直接录入的方式保存电动车上电子标签中的相关信息作为预存信息；当电动车驶入充电区域时，车辆位置检测模块检测到车辆驶入，将检测信号传递给触发控制模块，触发控制模块通过电子标签读写装置读取电子标签信息，当与预存信息时比对一致时，触发控制模块发出指令，通过电子标签读写装置对电子标签传递充电盖开启的触发信号；触发信号传递给充电控制模块，并通过驱动充电盖开闭执行结构打开充电盖；当充电枪插入充电口时，设置于充电口处的充电枪感应模块，如光电感应开关，将感应到变化的状态信息发送充电控制模块，充电控制模块再发出一定时长的信号触发充电枪插拔电控装置，充电枪插拔电控装置带动插拔执行结构动作，如回弹式旋转电磁铁带动传动轴旋转，并由传动轴的螺旋外齿嵌入凹槽中，随着螺旋外齿的旋转及其与凹槽之间的相互作用，带动充电枪自动插入充电口，从而实现省力的效果；螺旋外齿沿传动轴的尺寸不大于该螺旋外齿对应的单个螺距，如设置为半个螺距，并设置螺旋外齿与凹槽的相互作用段在半个螺距的中段，则以凹槽处于螺旋外齿最小外径处为基点，当传动轴旋转接近一圈时，不仅将充电枪带入充电口，且由于螺旋外齿与凹槽的相互作用段处于相对传动轴背靠凹槽的一侧，因此充电枪仍可以顺利拔出；当充电枪拔出后，充电枪感应模块将感应到变化的状态信息发送充电控制模块，充电控制模块再通过充电该开闭执行结构关闭充电盖；另外，使用指纹识别模块能够有效的针对特定个人提供信息存储的功能。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
⑴、能够实现自动开闭充电盖、充电枪辅助插拔的功能，充电过程更为人性化；
⑵、具备只针对特定电动车启动对应功能，使用更加安全。
附图说明
图1为实施例的原理逻辑框图。
图2为实施例中电子标签设置区域示意图。
图3为实施例中配接结构示意图。
图4为实施例中传动轴的局部结构示意图。
图5为实施例中螺旋外齿与配接结构的作用关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提出了一种家庭用电动汽车识别及充电系统，包含充电桩及与充电桩相连的充电枪；充电桩包含有触摸显示屏，所述充电桩包含有车辆位置检测模块、充电盖开启信号触发模块、触发控制模块、电子标签读写装置；所述车辆位置检测模块的输出与触发控制模块的输入相连，触发控制模块的输出与充电盖开启信号触发模块的输入相连，电子标签读写装置与触发控制模块通讯相连；另外，如图2所示，还包含设于车体上的电子标签1、充电控制模块、充电枪感应模块、充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置、充电盖开闭执行结构及辅助充电枪插入或拔出充电口的插拔执行结构；所述电子标签1的输出及充电枪感应模块分别与充电控制模块的输入相连，充电控制模块的输出与充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置的输入相连；所述充电枪设有与插拔执行结构相互配接用于传导动能的配接结构。
所述充电盖开闭执行结构包含固定于充电盖旋转轴外缘的齿轮结构及与齿轮结构相互咬合的配接齿轮，配接齿轮与充电盖开闭电控旋转装置的输出端固定连接。
如图3所示，所述配接结构为在充电枪的枪头3外缘呈两侧对称设置，或在充电枪的枪头3外缘呈优弧结构/圆形结构设置的凹槽2；对应的，所述插拔执行结构包含有传动轴，如图4、图5所示，传动轴4的外部设有螺旋外齿5，且螺旋外齿5的外径呈沿车体内至车体外方向递减；所述传动轴与充电枪插拔电控装置的输出轴固定连接，且传动轴与充电枪插入充电口的方向平行或呈小于10度的锐角设置，充电枪插拔电控装置固定在车体上；所述充电枪由凹槽2至枪头端部的距离尺寸小于螺旋外齿5的螺距，便于螺旋外齿5将充电枪的枪头顺利带入车体充电口内；螺旋外齿5沿传动轴4的尺寸不大于该螺旋外齿对应的单个螺距，且螺旋外齿5与凹槽2的作用尺寸段不大于半个螺距长度，在螺旋外齿5将充电枪的枪头带入充电口，传动轴4继续旋转半周，由于螺旋外齿5的作用段转至传动轴4相对充电枪的背侧面，则充电枪可顺利拔出；当充电时，螺旋外齿5仍保留在凹槽2位置时，则能够起到防止他人擅自拔出充电枪的效果；充电完成后，传动轴4反方向旋转，则可将充电枪的枪头对应带出。
所述车辆位置检测模块包含距离传感器，且距离传感器的传感头正对车辆的停车区域。
所述充电枪感应模块包含接近开关、位移传感器或光电感应开关，用于感应并传递充电枪的插拔状态。
所述充电盖开闭电控旋转装置及充电枪插拔电控装置包含回弹式旋转电磁铁、步进电机、舵机中的其中一种，且均固定于车体上。
所述充电控制模块包含数字逻辑电路；所述数字逻辑电路包含移位寄存器、判断逻辑电路与位宽与逻辑比较基准电路；移位寄存器的输入与充电枪感应模块、电子标签的输出相连，移位寄存器的输出与判断逻辑电路的其中一输入相连，判断逻辑电路的另一输入与逻辑比较基准电路的输出相连；所述判断逻辑电路包含与门、与非门、或门、或非门、同或门、异或门中的其中一种或几种的组合；所述逻辑比较基准电路为与移位寄存器的输出位宽相同的预设数字状态电路。
所述充电控制模块还包含微处理器，且微处理器的输入与车门控制器的输出相连，和/或通过CAN通信模块及CAN总线与车身控制器相连，可通过无线车门钥匙开关或与车身控制器连接的其他开关发出指令，并相应的做充电盖开闭或充电枪辅助插拔的动作。
所述充电桩还包含指纹识别模块，且指纹识别模块的输出与触发控制模块的输入相连，用以通过指纹识别实现触发控制模块对电控开关的启动或触发，以使得电源电压能够经电控开关传导至充电枪；指纹识别及触发控制模块的功能实现为现有技术，在此不再赘述。
本发明中充电桩的设置区域为充电区，可与停车区相邻；使用前，通过电子标签读写装置读取，或通过触摸显示屏直接录入的方式保存电动车上电子标签中的相关信息作为预存信息；当电动车驶入充电区域时，车辆位置检测模块检测到车辆驶入，将检测信号传递给触发控制模块，触发控制模块通过电子标签读写装置读取电子标签信息，当与预存信息时比对一致时，触发控制模块发出指令，通过电子标签读写装置对电子标签传递充电盖开启的触发信号；触发信号传递给充电控制模块，并通过驱动充电盖开闭执行结构打开充电盖；当充电枪插入充电口时，设置于充电口处的充电枪感应模块，如光电感应开关，将感应到变化的状态信息发送充电控制模块，充电控制模块再发出一定时长的信号触发充电枪插拔电控装置，充电枪插拔电控装置带动插拔执行结构动作，如回弹式旋转电磁铁带动传动轴旋转，并由传动轴的螺旋外齿嵌入凹槽中，随着螺旋外齿的旋转及其与凹槽之间的相互作用，带动充电枪自动插入充电口，从而实现省力的效果；螺旋外齿沿传动轴的尺寸不大于该螺旋外齿对应的单个螺距，如设置为半个螺距，并设置螺旋外齿与凹槽的相互作用段在半个螺距的中段，则以凹槽处于螺旋外齿最小外径处为基点，当传动轴旋转接近一圈时，不仅将充电枪带入充电口，且由于螺旋外齿与凹槽的相互作用段处于相对传动轴背靠凹槽的一侧，因此充电枪仍可以顺利拔出；当充电枪拔出后，充电枪感应模块将感应到变化的状态信息发送充电控制模块，充电控制模块再通过充电该开闭执行结构关闭充电盖；另外，使用指纹识别模块能够有效的针对特定个人提供信息存储的功能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种家庭用电动汽车识别及充电系统，包含充电桩及与充电桩相连的充电枪；充电桩包含有触摸显示屏，其特征在于：所述充电桩包含有车辆位置检测模块、充电盖开启信号触发模块、触发控制模块、电子标签读写装置；所述车辆位置检测模块的输出与触发控制模块的输入相连，触发控制模块的输出与充电盖开启信号触发模块的输入相连，电子标签读写装置与触发控制模块通讯相连；另外，还包含设于车体上的电子标签、充电控制模块、充电枪感应模块、充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置、充电盖开闭执行结构及辅助充电枪插入或拔出充电口的插拔执行结构；所述电子标签的输出及充电枪感应模块分别与充电控制模块的输入相连，充电控制模块的输出与充电盖开闭电控旋转装置、充电枪插拔电控装置的输入相连；所述充电枪设有与插拔执行结构相互配接用于传导动能的配接结构。
2.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述充电盖开闭执行结构包含固定于充电盖旋转轴外缘的齿轮结构及与齿轮结构相互咬合的配接齿轮，配接齿轮与充电盖开闭电控旋转装置的输出端固定连接。
3.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述配接结构为在充电枪外缘呈两侧对称设置，或在充电枪外缘呈优弧结构/圆形结构设置的凹槽；对应的，所述插拔执行结构包含有传动轴，传动轴的外部设有螺旋外齿，且螺旋外齿的外径呈沿车体内至车体外方向递减；所述传动轴与充电枪插拔电控装置的输出轴固定连接，且传动轴与充电枪插入充电口的方向平行或呈小于10度的锐角设置；所述充电枪由凹槽至枪头端部的距离尺寸小于螺旋外齿的螺距，且螺旋外齿沿传动轴的尺寸不大于该螺旋外齿对应的单个螺距。
4.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述车辆位置检测模块包含距离传感器，且距离传感器的传感头正对车辆的停车区域。
5.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述充电枪感应模块包含接近开关、位移传感器或光电感应开关，用于感应并传递充电枪的插拔状态。
6.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述充电盖开闭电控旋转装置及充电枪插拔电控装置包含回弹式旋转电磁铁、步进电机、舵机中的其中一种，且均固定于车体上。
7.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述充电控制模块包含数字逻辑电路；所述数字逻辑电路包含移位寄存器、判断逻辑电路与位宽与逻辑比较基准电路；移位寄存器的输入与充电枪感应模块、电子标签的输出相连，移位寄存器的输出与判断逻辑电路的其中一输入相连，判断逻辑电路的另一输入与逻辑比较基准电路的输出相连；所述判断逻辑电路包含与门、与非门、或门、或非门、同或门、异或门中的其中一种或几种的组合；所述逻辑比较基准电路为与移位寄存器的输出位宽相同的预设数字状态电路。
8.如权利要求1所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：所述充电控制模块包含微处理器，且微处理器的输入与车门控制器的输出相连，和/或通过CAN通信模块及CAN总线与车身控制器相连。
9.如权利要求8所述的一种家庭用电动汽车识别及充电系统，其特征在于：还包含指纹识别模块，且指纹识别模块的输出与微处理器的输入相连。
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