CN107839538A - 一种智能充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能充电桩，包括充电桩箱体和充电线缆，充电线缆的一端穿过充电桩箱体与充电枪连接，还包括用于容置充电枪的智能收放线机器人，智能收放线机器人包括机壳和安装在机壳上的机盖，机壳的底端安装有移动轮，机壳内设有控制模块、电源模块、雷达探测器模块和图像采集模块，电源模块、雷达探测器模块和图像采集模块分别与控制模块电性连接。相比于现有技术，一方面，本发明可以实现自动送枪和自动收枪，从而使用户免去亲自拖线取枪的麻烦，方便快捷，有效改善用户体验；另一方面，本发明可以避免传统拖线取枪和放枪过程中易造成的充电线缆破损，引发触电的问题，有效提高了充电线缆的使用寿命，并保证了使用充电桩的安全性。

Description

一种智能充电桩
技术领域
本发明属于充电桩技术领域，尤其涉及一种智能充电桩。
背景技术
充电桩是电动汽车重要的基础配套充电设施，具有收线和放线功能的充电桩的使用过程和汽车加油过程十分相似，在电动汽车充电操作中，人们需要将充电枪头从具有收线和放线功能的充电桩上取下来，与电动汽车的充电端口连接，充电结束后，操作人员要将充电电缆整理好后，再将充电枪头放回充电桩。
然而，现有的充电桩存在以下不足：1)目前市场上的直流充电枪电缆、三相交流充电枪电缆线径过粗，电缆过重，在使用过程中，都是在地上拖扯移动，但这对于力气不大的女性用户来说，拖扯笨重的充电枪电缆十分不便；2)目前市场上的充电桩在长时间、多频次使用下，容易造成电缆的绝缘破损，引发触电危险；并且，直接缩短了电缆的使用寿命，增加了运营维护的成本；3)在使用过程中，大部分情况下电缆都直接摆在地上，造成现场混乱、电缆易污易脏易腐蚀等问题；并且，充电区域是人员走动密集区，电缆凌乱摆放，存在挂拌人员的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种智能充电桩，其在充电前后能够自动完成充电枪线的整理，免去亲自拖线取枪的麻烦，给使用者带来便利。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种智能充电桩，包括充电桩箱体和置于充电桩箱体内的充电线缆，所述充电线缆的一端穿过充电桩箱体与充电枪连接，还包括用于容置充电枪的智能收放线机器人，所述智能收放线机器人包括机壳和安装在机壳上的机盖，所述机壳的底端安装有移动轮，所述机壳内设置有控制模块、电源模块、雷达探测器模块和图像采集模块，所述电源模块、所述雷达探测器模块和所述图像采集模块分别与所述控制模块电性连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述机盖设置有与充电枪相匹配的容纳腔，所述充电枪置于所述容纳腔，所述容纳腔内设置有与充电枪相配合的控制开关。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述雷达探测器的数量设置为若干个，若干个所述雷达探测器分别沿所述智能收放线机器人的周向均匀分布，所述雷达探测器用于探测智能收放线机器人周围的障碍物，并获取与障碍物的距离数据。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述移动轮的数量设置为若干个，所述移动轮通过电机控制转动，且所述电机与所述控制模块电性连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述机壳内还设置有用于获取智能收放线机器人的倾斜角度的陀螺仪模块，当所述陀螺仪模块检测到智能收放线机器人处于非水平状态时，所述陀螺仪模块将检测到的倾斜角度发送至所述控制模块，所述控制模块通过控制移动轮使智能收放线机器人处于水平状态。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述机壳内还设置有隔板和配重块，所述隔板置于所述配重块的上方，所述隔板和所述配重块之间设置有连接轴，所述配重块的上端设置有第一卡槽和第二卡槽，所述控制模块和所述电池模块分别置于所述第一卡槽和所述第二卡槽。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述机壳内还设置有下水管，所述下水管依次贯穿所述隔板和所述配重块通至所述机壳底端。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述控制模块为集成线路板，所述图像采集模块为摄像头，且所述图像采集模块设置于所述机壳的上部。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述充电桩箱体内设置有用于给所述电池模块充电的自动充电机构，所述自动充电机构包括驱动装置、连杆和伸缩杆，所述连杆的一端与所述驱动装置的输出端连接，所述连杆的另一端与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆的端部设置有充电插头，所述机壳设置有与充电插头相适配的充电插座。驱动装置为气压缸、液压缸或电机，自动充电机构由驱动装置驱动，通过连杆带动伸缩杆前后移动，从而实现充电插头和充电插座的通断连接，达到给智能收放线机器人的电源模块自动充电的目的。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述伸缩杆内部设置有充电线，所述充电线与所述充电插头电性连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，还包括充电支架，所述充电支架与所述驱动装置的输出端固定连接，所述伸缩杆滑动设置在所述充电支架内。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述伸缩杆的一端设置有连接弹片，所述充电支架的两端分别设置有与连接弹片相适配的第一行程开关和第二行程开关。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述充电支架的中部开设有条形槽，所述第一行程开关和所述第二行程开关分别设置在条形槽的两端，所述连接弹片设置在第一行程开关和第二行程开关之间。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述驱动装置的输出端活动连接，所述第一连杆的另一端和所述第二连杆的一端活动连接，所述第二连杆的另一端与所述伸缩杆活动连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述充电桩箱体靠近所述伸缩杆的输出端设置有可翻转的防水盖。一方面，防水盖可以防止充电桩箱体进水，另一方面，防水盖可以配合伸缩杆的伸缩动作实现自动翻转，便于自动充电机构给智能收放线机器人进行充电。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，还包括基台，所述充电桩箱体置于所述基台上，所述智能收放线机器人置于所述基台的一侧。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述充电桩箱体内设置有线缆收纳箱，所述线缆收纳箱的顶部设置有动滑轮组，所述线缆收纳箱的底部设置有静滑轮组，所述充电线缆依次绕过动滑轮组和静滑轮组后从收纳箱的线缆出口引出并与充电枪连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述线缆收纳箱内设置有用于控制所述动滑轮组和所述静滑轮组运动的控制装置，所述控制装置与所述控制开关通信连接。
作为本发明所述的智能充电桩的优选方案，所述静滑轮组包括并列设置的主动轮和从动轮、以及用于驱动主动轮转动的第一驱动电机；所述动滑轮组包括动框体、并列设置在动框体内的第一滚动轮和第二滚动轮、以及第二驱动电机，所述线缆收纳箱内设置有条形支架，所述动框体滑动设置于所述条形支架内。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明一种智能充电桩，包括充电桩箱体和置于充电桩箱体内的充电线缆，所述充电线缆的一端穿过充电桩箱体与充电枪连接，还包括用于容置充电枪的智能收放线机器人，所述智能收放线机器人包括机壳和安装在机壳上的机盖，所述机壳的底端安装有移动轮，所述机壳内设置有控制模块、电源模块、雷达探测器模块和图像采集模块，所述电源模块、所述雷达探测器模块和所述图像采集模块分别与所述控制模块电性连接。在用户充电过程中，图像采集模块采集电动车的充电接口的位置信息，并反馈给控制模块，控制模块控制智能收放线机器人向充电接口方向移动，通过雷达探测器模块躲避障碍物，直至智能收放线机器人将充电枪送至充电接口处，这样用户可以直接将充电枪插入充电接口进行充电；充电完毕后，用户将充电枪放回原位置即可，智能收放线机器人会自动返回。因此，通过增设智能收放线机器人，一方面，本发明可以实现自动送枪和自动收枪，从而使用户免去亲自拖线取枪的麻烦，方便快捷，有效改善用户体验；另一方面，本发明可以避免传统拖线取枪和放枪过程中易造成的充电线缆破损，引发触电危险的问题，有效提高了充电线缆的使用寿命，并保证了使用充电桩的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构分解图。
图3为本发明的充电机构的结构示意图。
图中：1-充电桩箱体；11-自动充电机构；111-驱动装置；112-连杆；113-伸缩杆；114-充电插头；115-连接弹片；116-充电线；117-充电支架；118-第一行程开关；119-第二行程开关；12-线缆收纳箱；121-动滑轮组；122-静滑轮组；123-条形支架；124-控制装置；125-线缆出口；13-防水盖；2-智能收放线机器人；21-机壳；211-充电插座；22-机盖；221-容纳腔；23-移动轮；24-控制模块；25-电源模块；26-图像采集模块；27-雷达探测器模块；28-隔板；29-配重块；3-充电线缆；4-充电枪；5-基台；6-控制开关；7-连接轴；8-下水管。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1～3所示，一种智能充电桩，包括充电桩箱体1和置于充电桩箱体1内的充电线缆3，充电线缆3的一端穿过充电桩箱体1与充电枪4连接，还包括用于容置充电枪4的智能收放线机器人2，智能收放线机器人2包括机壳21和安装在机壳21上的机盖22，机壳21的底端安装有移动轮23，机壳21内设置有控制模块24、电源模块25、雷达探测器模块27和图像采集模块26，电源模块25、雷达探测器模块27和图像采集模块26分别与控制模块24电性连接。
其中，机盖22设置有与充电枪4相匹配的容纳腔221，充电枪4置于容纳腔221，容纳腔221内设置有与充电枪4相配合的控制开关6。
其中，充电桩箱体1内设置有线缆收纳箱12，线缆收纳箱12的顶部设置有动滑轮组121，线缆收纳箱12的底部设置有静滑轮组122，充电线缆3依次绕过动滑轮组121和静滑轮组122后从收纳箱的线缆出口125引出并与充电枪4连接；线缆收纳箱12内设置有用于控制动滑轮组121和静滑轮组122运动的控制装置124，控制装置124与控制开关6通信连接。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，静滑轮组122包括并列设置的主动轮和从动轮、以及用于驱动主动轮转动的第一驱动电机；动滑轮组121包括动框体、并列设置在动框体内的第一滚动轮和第二滚动轮、以及第二驱动电机，线缆收纳箱12内设置有条形支架123，动框体滑动设置于条形支架123内。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，机壳21内还设置有用于获取智能收放线机器人2的倾斜角度的陀螺仪模块，当陀螺仪模块检测到智能收放线机器人2处于非水平状态时，陀螺仪模块将检测到的倾斜角度发送至控制模块24，控制模块24通过控制移动轮23使智能收放线机器人2处于水平状态。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，雷达探测器的数量设置为若干个，若干个雷达探测器分别沿智能收放线机器人2的周向均匀分布，雷达探测器用于探测智能收放线机器人2周围的障碍物，并获取与障碍物的距离数据。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，移动轮23的数量设置为若干个，若干个移动轮23通过电机控制转动，且电机与控制模块24电性连接。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，机壳21内还设置有隔板28和配重块29，隔板28置于配重块29的上方，隔板28和配重块29之间设置有连接轴7，配重块29的上端设置有第一卡槽和第二卡槽，控制模块24和电池模块分别置于第一卡槽和第二卡槽。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，机壳21内还设置有下水管8，下水管8依次贯穿隔板28和配重块29通至机壳21底端。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，控制模块24为集成线路板，图像采集模块26为摄像头，且图像采集模块26设置于机壳21的上部。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，充电桩箱体1内设置有用于给电池模块充电的自动充电机构11，自动充电机构11包括驱动装置111、连杆112和伸缩杆113，连杆112的一端与驱动装置111的输出端连接，连杆112的另一端与伸缩杆113连接，伸缩杆113的端部设置有充电插头114，伸缩杆113内部设置有与充电插头114电性连接的充电线116，机壳21设置有与充电插头114相适配的充电插座211。驱动装置111为气压缸、液压缸或电机，自动充电机构11由驱动装置111驱动，通过连杆112带动伸缩杆113前后移动，从而实现充电插头114和充电插座211的通断连接，达到给智能收放线机器人的电源模块25自动充电的目的。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，自动充电机构11还包括充电支架117，充电支架117与驱动装置111的输出端固定连接，伸缩杆113滑动设置在充电支架117内；伸缩杆113的一端设置有连接弹片115，充电支架117的两端分别设置有与连接弹片115相适配的第一行程开关118和第二行程开关119；通过第一行程开关118和第二行程开关119控制自动充电机构11的工作和停止。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，充电支架117的中部开设有条形槽，第一行程开关118和第二行程开关119分别设置在条形槽的两端，连接弹片115设置在第一行程开关118和第二行程开关119之间。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端与驱动装置111的输出端活动连接，第一连杆的另一端和第二连杆的一端活动连接，第二连杆的另一端与伸缩杆113活动连接。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，充电桩箱体1靠近伸缩杆113的输出端设置有可翻转的防水盖13。一方面，防水盖13可以防止充电桩箱体1进水，另一方面，防水盖13可以配合伸缩杆113的伸缩动作实现自动翻转，便于自动充电机构11给智能收放线机器人2进行充电。
在根据本发明的智能充电桩的一实施例中，还包括基台5，充电桩箱体1置于基台5上，智能收放线机器人2置于基台5的一侧。
本发明的具体工作过程为：当用户需要充电时，智能收放线机器人2先通过图像采集模块26采集电动车的充电接口的位置信息，并反馈给控制模块24，控制模块24控制智能收放线机器人2向充电接口方向移动，通过雷达探测器模块27躲避障碍物，直至智能收放线机器人2将充电枪4送至充电接口处，这样用户可以直接将充电枪4插入充电接口进行充电；当充电完毕后，用户将充电枪4放回原位置即可，此时，充电枪4触发控制开关6，控制模块24将控制智能收放线机器人2向充电桩箱体1方向移动，通过雷达探测器模块27躲避障碍物，从而使智能收放线机器人2实现自动返回。因此，相比于现有技术，一方面，本发明可以实现自动送枪和自动收枪，从而使用户免去亲自拖线取枪的麻烦，方便快捷，有效改善用户体验；另一方面，本发明可以避免传统拖线取枪和放枪过程中易造成的充电线缆3破损，引发触电危险的问题，有效提高了充电线缆3的使用寿命，并保证了使用充电桩的安全性。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (12)

1.一种智能充电桩，包括充电桩箱体和置于充电桩箱体内的充电线缆，所述充电线缆的一端穿过充电桩箱体与充电枪连接，其特征在于：还包括用于容置充电枪的智能收放线机器人，所述智能收放线机器人包括机壳和安装在机壳上的机盖，所述机壳的底端安装有移动轮，所述机壳内设置有控制模块、电源模块、雷达探测器模块和图像采集模块，所述电源模块、所述雷达探测器模块和所述图像采集模块分别与所述控制模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述机盖设置有与充电枪相匹配的容纳腔，所述充电枪置于所述容纳腔，所述容纳腔内设置有与充电枪相配合的控制开关。
3.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述雷达探测器的数量设置为若干个，若干个所述雷达探测器分别沿所述智能收放线机器人的周向均匀分布，所述雷达探测器用于探测智能收放线机器人周围的障碍物，并获取与障碍物的距离数据。
4.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述移动轮的数量设置为若干个，所述移动轮通过电机控制转动，所述电机与所述控制模块电性连接。
5.根据权利要求4所述的智能充电桩，其特征在于：所述机壳内还设置有用于获取智能收放线机器人的倾斜角度的陀螺仪模块，当所述陀螺仪模块检测到智能收放线机器人处于非水平状态时，所述陀螺仪模块将检测到的倾斜角度发送至所述控制模块，所述控制模块通过控制移动轮使智能收放线机器人处于水平状态。
6.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述机壳内还设置有隔板和配重块，所述隔板置于所述配重块的上方，所述隔板和所述配重块之间设置有连接轴，所述配重块的上端设置有第一卡槽和第二卡槽，所述控制模块和所述电池模块分别置于所述第一卡槽和所述第二卡槽。
7.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述机壳内还设置有下水管，所述下水管依次贯穿所述隔板和所述配重块通至所述机壳底端。
8.根据权利要求1所述的智能充电桩，其特征在于：所述充电桩箱体内设置有用于给所述电池模块充电的自动充电机构，所述自动充电机构包括驱动装置、连杆和伸缩杆，所述连杆的一端与所述驱动装置的输出端连接，所述连杆的另一端与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆的端部设置有充电插头，所述机壳设置有与充电插头相适配的充电插座。
9.根据权利要求8所述的智能充电桩，其特征在于：所述充电桩箱体靠近所述伸缩杆的输出端设置有可翻转的防水盖。
10.根据权利要求2所述的智能充电桩，其特征在于：所述充电桩箱体内设置有线缆收纳箱，所述线缆收纳箱的顶部设置有动滑轮组，所述线缆收纳箱的底部设置有静滑轮组，所述充电线缆依次绕过动滑轮组和静滑轮组后从收纳箱的线缆出口引出并与充电枪连接。
11.根据权利要求10所述的智能充电桩，其特征在于：所述线缆收纳箱内设置有用于控制所述动滑轮组和所述静滑轮组运动的控制装置，所述控制装置与所述控制开关通信连接。
12.根据权利要求10所述的智能充电桩，其特征在于：所述静滑轮组包括并列设置的主动轮和从动轮、以及用于驱动主动轮转动的第一驱动电机；所述动滑轮组包括动框体、并列设置在动框体内的第一滚动轮和第二滚动轮、以及第二驱动电机，所述线缆收纳箱内设置有条形支架，所述动框体滑动设置于所述条形支架内。
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