CN107757409A - 一种用于新能源汽车的充电线控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于新能源汽车的充电线控制系统，包括充电座，充电座上连接有柔性的充电线，充电线的顶端连接有充电插头；充电线由若干刚性的充电结串联而成，每两个充电结之间可绕着充电线的轴线自由偏转；充电结之间设置用于充电结偏转的驱动机构，驱动机构包括用于提供动力的波纹气压管；充电座内设置有控制装置、电源电路，控制装置通过电缆与驱动机构信号相连；控制装置与电源电路电连接。实现了充电线的自动快速运动，方便人们使用电动汽车，不会出现因忘记充电而无法使用；采用气动方式实现充电线的自由运动，充电线的运动结构简单，成本低廉，经济效益高。

Description

一种用于新能源汽车的充电线控制系统

技术领域

本发明涉及一种充电线，特别是涉及一种用于新能源汽车的充电线控制系统。

背景技术

随着社会的快速发展，城市环境逐渐变差，为了保护我们生活环境，新能源汽车特别是纯电动车逐渐普及开来。汽车工业的快速发展在促进着世界经济的发展和给人们带来便捷的同时，也展现出了其双刃剑的另一面，给能源和环境带来了严重的问题。“能源、环境和安全成为了21世纪世界汽车工业发展的3大主题”。其中能源和环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车行业持续发展的症结所在，更成为重之重。电动汽车使用电能作为动力能源，而电能具有来源广、清洁无污染等特点，电动汽车将逐步代替传统汽车，成为21世纪汽车行业的发展热点。

电动汽车的续航里程短，充电时间长，经常需要在停止使用时进行充电，充电时需要手动连接电源线，操作过程麻烦，需要花费额外的时间，对汽车的使用带来极大的不便。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于新能源汽车的充电线控制系统，解决了需要手动充电的问题，解决了自动化充电的效率问题，解决了停车忘记充电的问题，解决了充电线自动运动的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于新能源汽车的充电线控制系统，包括充电座，充电座上连接有柔性的充电线，充电线的顶端连接有充电插头；充电线由若干刚性的充电结串联而成，每两个充电结之间可绕着充电线的轴线自由偏转；充电结之间设置用于充电结偏转的驱动机构，驱动机构包括用于提供动力的波纹气压管；充电座内设置有控制装置、电源电路，控制装置通过电缆与驱动机构信号相连；控制装置与电源电路电连接。

进一步地，本发明还公开了一种用于新能源汽车的充电线控制系统的优选结构，所述充电结包括充电节骨架，充电节骨架的一端设置有凹形连接口，充电节骨架上凹形连接口相对的另一端设有凸形连接头，凹形连接口与凸形连接头之间可配合相连，两个充电结之间可绕着连接处自由偏转；充电线内包括导线，导线从充电座穿过充电结与充电插头相连；电源电路与导线电连接，控制装置包括电源控制电路，电源控制电路通过电缆与电源电路信号相连。

进一步地，所述充电结上开有用于容置导线的导线孔，充电结的向电机侧设置有若干导向孔，两个充电结之间的导向孔相对设置，两个充电结上相对的一组导向孔之间设置有波纹气压管，向波纹气压管通入一定的气压可对两个充电结产生一定的推力。

进一步地，所述波纹气压管上开有用于泄压的泄压口，泄压口上连接有泄压阀；波纹气压管上开有进气口，进气口上连接有进气阀；泄压阀和进气阀均为电磁阀，控制装置包括PLC控制开关，PLC控制开关的信号输入端与中央控制单元信号相连，PLC控制开关的信号输出端通过电缆分别与每个进气阀、泄压阀信号相连，PLC控制开关可控制进气阀、泄压阀的开闭。

进一步地，充电线内包括导气管，导气管从充电座穿过充电结至充电插头，所述充电结上开有用于容置导气管的导气管孔；导气管上连接有分支导管，导气管通过分支导管与进气口相连；充电座内设置有气动机构，气动机构包括气泵，气泵的气压输出端与导气管相连，气泵的转轴上连接有气动电机；所述控制装置包括电机驱动电路，电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，电机驱动电路的信号输出端通过电缆与气动电机电连接。

进一步地，还包括位置检测单元，位置检测单元设置在充电插头上，位置检测单元包括光学检测器和摄像头；光学检测器和摄像头通过电缆与中央控制单元信号相连。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、通过设备本发明，解决了纯电动汽车需要手动充电的问题，实现了充电的自动化；

2、通过设置本发明，实现了充电线的自动快速运动，方便人们实用汽车，不会出现因忘记充电而无法使用；

3、通过设置本发明，采用气动方式实现充电线的自由运动，充电线的运动结构简单，成本低廉，经济效益高。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是充电节结构示意图；

图3是充电节侧面结构示意图；

图4是驱动机构结构示意图；

图5是充电座结构示意图；

图6是控制系统结构框图；

图中标记：1是充电座，2是充电线，3是充电插头，4是充电节，5是保护套，6是导气管孔，7是导线孔，8是凹形连接口，9是充电节骨架，10是凸形连接头，11是导气管，12是导线，13是导向孔，14是波纹气压管，15是泄压口，16是泄压阀，17是进气口，18是进气阀；19是电源电路，20是控制装置，21是气泵，22是气动电机。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图6所示，一种用于新能源汽车的充电线控制系统，包括充电座1，充电座1上连接有柔性的充电线2，充电线2的顶端连接有充电插头3；充电线2由若干刚性的充电结4串联而成，每两个充电结4之间可绕着充电线的轴线自由偏转；充电结4之间设置用于充电结4偏转的驱动机构，驱动机构包括用于提供动力的波纹气压管14；充电座1内设置有控制装置20、电源电路19，控制装置20通过电缆与驱动机构信号相连；控制装置20与电源电路19电连接。

进一步地，本发明还公开了一种用于新能源汽车的充电线控制系统的优选结构，所述充电结4包括充电节骨架9，充电节骨架9的一端设置有凹形连接口8，充电节骨架9上凹形连接口8相对的另一端设有凸形连接头10，凹形连接口8与凸形连接头10之间可配合相连，两个充电结4之间可绕着连接处自由偏转；充电线2内包括导线12，导线12从充电座1穿过充电结4与充电插头3相连；电源电路19与导线12电连接，控制装置20包括电源控制电路，电源控制电路通过电缆与电源电路19信号相连。充电线2在动力装置的驱动下，可蛇形运动，推动充电插头3插入电动汽车的充电中，实现电动汽车的自动化充电。凹形连接口8与凸形连接头10之间的配合相连，可实现充电线2最大自由度运动，适用各种复杂的运用环境。

进一步地，所述充电结4上开有用于容置导线12的导线孔7，充电结4的两侧设置有若干导向孔13，两个充电结4之间的导向孔13相对设置，两个充电结4上相对的一组导向孔13之间设置有波纹气压管14，向波纹气压管14通入一定的气压可对两个充电结4产生一定的推力。波纹气压管14在充入气压后可沿着波纹气压管14的轴线方向运动，实现充电结4的运动，通过调节波纹气压管14中的气压，进而能调节波纹气压管14的行程，实现充电线2的准确运动。

进一步地，所述波纹气压管14上开有用于泄压的泄压口15，泄压口15上连接有泄压阀16；波纹气压管14上开有进气口17，进气口17上连接有进气阀18；泄压阀16和进气阀18均为电磁阀，控制装置20包括PLC控制开关，PLC控制开关的信号输入端与中央控制单元信号相连，PLC控制开关的信号输出端通过电缆分别与每个进气阀18、泄压阀16信号相连，PLC控制开关可控制进气阀18、泄压阀16的开闭。

进一步地，充电线2内包括导气管11，导气管11从充电座1穿过充电结4至充电插头3，所述充电结4上开有用于容置导气管11的导气管孔6；导气管11上连接有分支导管，导气管11通过分支导管与进气口17相连；充电座1内设置有气动机构，气动机构包括气泵21，气泵21的气压输出端与导气管11相连，气泵21的转轴上连接有气动电机22；所述控制装置20包括电机驱动电路，电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，电机驱动电路的信号输出端通过电缆与气动电机22电连接。

进一步地，还包括位置检测单元，位置检测单元设置在充电插头3上，位置检测单元包括光学检测器和摄像头；光学检测器和摄像头通过电缆与中央控制单元信号相连。

具体使用时，将设备与电源相连，并设置在停车位附近，即可实现电动汽车的自动充电。

具体运行过程，整个充电系统包括用于检测汽车充电接口的检测装置，检测装置检测出汽车充电接口的位置后，将充电接口的位置信息发送给控制装置。控制装置与气压源相连，控制装置控制气压源启动，导气管11中充满气压。控制装置通过PLC控制开关控制泄压阀16关闭，然后根据汽车充电接口的位置计算出每一个波纹气压管14需要的气量，打开波纹气压管14相应的进气阀18，波纹气压管14产生压力，推动充电节4偏转运动，充电插头3逐渐向汽车充电接口靠近，充电插头3上设置有紧固装置，充电插头3与汽车充电接口相连，紧固装置将充电插头3与车充电接口固定，充电开始。控制装置通过PLC控制开关控制控制进气阀18关闭，并打开泄压阀16，降低波纹气压管14中的气压，进而能减少波纹气压管14因长时间充入高压气体而导致寿命减少，保护波纹气压管14。

这样，解决了纯电动汽车需要手动充电的问题，实现了充电的自动化；，实现了充电线的自动快速运动，方便人们实用汽车，不会出现因忘记充电而无法使用；采用气动方式实现充电线的自由运动，充电线的运动结构简单，成本低廉，经济效益高。

充电完成后或汽车启动后，控制装置通过PLC控制开关控制泄压阀16关闭，计算出充电线2需要回到原位置各个波纹气压管14所需要的气体量，打开进气阀18，输入相应量的气体，充电插头3从汽车充电口中拔出，并回到原位，充电结束；控制装置通过PLC控制开关控制泄压阀16打开，放松波纹气压管14。

实施例1：

在以上实施方式的基础上，所述紧固装置设置在充电插头3上，紧固装置包括永磁体，永磁体上设置有逆磁线圈；汽车充电口处设置有磁铁性材料；当充电插头3接近汽车充电口时，逆磁线圈通电，逆磁线圈产生的磁场与永磁体的相反，紧固装置的整体磁场消失，这样就能防止磁场干扰充电插头3的插入；充电插头3插入后，逆磁线圈中的电流断开，永磁体与汽车充电口处的磁铁性材料相吸，充电插头3紧固。

充电完成后，逆磁线圈通电，逆磁线圈产生的磁场与永磁体的相反，紧固装置的整体磁场消失，便于充电插头3从汽车充电口中拔出，方便快捷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：包括充电座（1），充电座（1）上连接有柔性的充电线（2），充电线（2）的顶端连接有充电插头（3）；充电线（2）由若干刚性的充电结（4）串联而成，每两个充电结（4）之间可绕着充电线的轴线自由偏转；充电结（4）之间设置用于充电结（4）偏转的驱动机构，驱动机构包括用于提供动力的波纹气压管（14）；充电座（1）内设置有控制装置（20）、电源电路（19），控制装置（20）通过电缆与驱动机构信号相连；控制装置（20）与电源电路（19）电连接。

2.如权利要求1所述的一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：所述充电结（4）包括充电节骨架（9），充电节骨架（9）的一端设置有凹形连接口（8），充电节骨架（9）上凹形连接口（8）相对的另一端设有凸形连接头（10），凹形连接口（8）与凸形连接头（10）之间可配合相连，两个充电结（4）之间可绕着连接处自由偏转；充电线（2）内包括导线（12），导线（12）从充电座（1）穿过充电结（4）与充电插头（3）相连；电源电路（19）与导线（12）电连接，控制装置（20）包括电源控制电路，电源控制电路通过电缆与电源电路（19）信号相连。

3.如权利要求2所述的一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：所述充电结（4）上开有用于容置导线（12）的导线孔（7），充电结（4）的两侧设置有若干导向孔（13），两个充电结（4）之间的导向孔（13）相对设置，两个充电结（4）上相对的一组导向孔（13）之间设置有波纹气压管（14），向波纹气压管（14）通入一定的气压可对两个充电结（4）产生一定的推力。

4.如权利要求3所述的一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：所述波纹气压管（14）上开有用于泄压的泄压口（15），泄压口（15）上连接有泄压阀（16）；波纹气压管（14）上开有进气口（17），进气口（17）上连接有进气阀（18）；泄压阀（16）和进气阀（18）均为电磁阀，控制装置（20）包括PLC控制开关，PLC控制开关的信号输入端与中央控制单元信号相连，PLC控制开关的信号输出端通过电缆分别与每个进气阀（18）、泄压阀（16）信号相连，PLC控制开关可控制进气阀（18）、泄压阀（16）的开闭。

5.如权利要求4所述的一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：充电线（2）内包括导气管（11），导气管（11）从充电座（1）穿过充电结（4）至充电插头（3），所述充电结（4）上开有用于容置导气管（11）的导气管孔（6）；导气管（11）上连接有分支导管，导气管（11）通过分支导管与进气口（17）相连；充电座（1）内设置有气动机构，气动机构包括气泵（21），气泵（21）的气压输出端与导气管（11）相连，气泵（21）的转轴上连接有气动电机（22）；所述控制装置（20）包括电机驱动电路，电机驱动电路的信号输入端与中央控制单元信号相连，电机驱动电路的信号输出端通过电缆与气动电机（22）电连接。

6.如权利要求5所述的一种用于新能源汽车的充电线控制系统，其特征在于：还包括位置检测单元，位置检测单元设置在充电插头（3）上，位置检测单元包括光学检测器和摄像头；光学检测器和摄像头通过电缆与中央控制单元信号相连。