CN108116258B - 自动对接的电动汽车充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动对接的电动汽车充电系统，包括充电停车位，沿其纵向的中轴线设置有可向两侧滑动打开的自动门；其上连接有充电插头的充电桩，其设置于充电停车位一侧或者自动门下方，充电插头设置于自动门下方，充电插头下方设置有移动装置，移动装置和充电插头间设置电动轴，电动轴以可旋转可伸缩的方式带动充电插头运动；充电插头上设置有对接装置；充电插口，其设置在电动汽车的底部，并对接于充电插头；锁车杆，其设置在充电停车位的两侧边偏向四角的位置。其利用红外线感应装置的设置，使得设置在地面下方的充电插头能够自动对接在电动汽车底部的充电插口上，避免了手动插拔充电的麻烦，使得使用更加便利且保证了用户的安全。

Description

自动对接的电动汽车充电系统

技术领域

本发明涉及电动汽车充电设备技术领域，特别涉及一种自动对接的电动汽车充电系统。

背景技术

汽车是现代社会的重要交通工具，它为人们提供了便捷、舒适的出行服务。然而，传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，成为环境污染的一个重要因素，并加剧了对不可再生石油资源的依赖。而新能源汽车的出现，能有效的治理机动车尾气，提高油品标准和质量，打好节能减排和环境治理攻坚战。然而，其仍然存在一些问题，电动汽车的充电问题无疑困扰着广大车友，电动汽车充电时，因其电压大，需要经过专门培训过的人员去操作，无疑增加了充电的难度以及成本，虽然目前出现了可以被大众使用的类似加油枪似的充电枪，但是因为电流的存在，还是容易在操作时出现电火花，危及人身安全。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种自动对接的电动汽车充电系统，利用红外线感应装置的设置，使得设置在地面下方的充电插头能够自动对接在电动汽车底部的充电插口上，避免了手动插拔充电的麻烦，使得使用更加便利且保证了用户的安全。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种自动对接的电动汽车充电系统，包括：

充电桩，其设置于所述充电停车位的一侧或者所述自动门的下方；所述充电桩上连接有充电插头，所述充电插头设置于所述自动门的下方，所述充电插头的下方设置有移动装置，所述移动装置和充电插头间还设置有电动轴，所述电动轴以可旋转并可伸缩的方式带动所述充电插头运动；所述充电插头的顶部设置有红外感应装置、第一光线接收器和第二光线接收器，所述第一光线接收器设置于所述充电插头的中心，所述第二光线接收器设置于所述充电插头的端面的一侧，所述第一光线接收器和第二光线接收器分别与所述第一光线发射器和第二光线发射器相配合，并分别与所述电动轴相连接；所述红外感应装置与所述移动装置通讯连接，以驱动所述移动装置移动；所述充电插头上还设置有与充电插口配合的对接装置，所述对接装置套设在所述充电插头的外部，且所述对接装置的一端与所述充电插头的表面齐平，同时，所述对接装置在与所述充电插头表面齐平的一端的内部设置有触碰开关，所述触碰开关的上方设置有凸出于所述对接装置表面的弹性触头，所述弹性触头的第一端在无外力作用时与所述触碰开关保持一定距离，所述弹性触头在有外力推动时，所述弹性触头向内移动，并在所述弹性触头的第二端与所述对接装置的表面平齐时，所述弹性触头的第一端与所述触碰开关相抵顶，所述对接装置的侧壁的内部设置有弹性装置，所述弹性装置受控于所述触碰开关，并在所述触碰开关闭合时，使得所述对接装置的侧壁向外弹出；

充电插口，其设置在充电汽车的底部，所述充电插口的表面上设置有第一光线发射器和第二光线发射器，所述第一光线发射器的周围设置有红外发生器；所述充电插口对接于所述充电插头，以对电动汽车充电；

锁车杆，其设置为8个，8个所述锁车杆两两组成一个锁车杆组，并分别设置在所述充电停车位的两侧边偏向四角的位置，且4组所述锁车杆组位置两两对称；每个所述锁车杆组中的两根锁车杆相距70-100cm相对设置，所述锁车杆为“L”形锁车杆，所述锁车杆的一端通过旋转轴连接于所述充电停车位，另一端凸出于所述充电停车位，并保持方向与所述充电停车位的长边方向相同，且每个锁车杆组的两根锁车杆的旋转轴的旋转方向相反；所述旋转轴受控于所述重力感应器和震动感应器，并在所述重力感应器感应到设定重力，以及所述震动感应器感受到震动并在震动结束时，旋转以使所述锁车杆组的两根锁车杆相对旋转并将电动汽车的车轮前后夹持。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，还包括：

控制系统，其设置在所述充电桩内，并与所述电动轴和旋转轴分别连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述充电插头向下移动并与所述充电插口分离，以及所述锁车杆旋转将所述电动汽车的车轮释放。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，所述自动门与所述电动轴通讯连接，以在所述电动轴向下收缩时，控制所述自动门自动关闭。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，所述对接装置的侧壁上设置有多个弧形凸起，所述充电插口的内壁上设置有与所述弧形凸起配合的凹坑。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，所述充电插口的表面设置有盖体，以将所述充电插口的表面覆盖，且所述盖体的边缘设置有密封圈。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，所述盖体受控于所述电动汽车的控制系统。

优选的是，所述的自动对接的电动汽车充电系统中，所述充电插头和充电插口的对接的具体方式为：

步骤1、电动汽车停靠在充电停车位上，所述充电停车位上的重力感应器感应到重力，控制自动门打开；

步骤2、红外感应装置感应电动汽车底部设置的红外发生器发射的红外线，并通过接收到的红外线确定红外线的位置，并控制移动装置移动到相应位置；

步骤3、充电插头下的电动轴带动充电插头旋转，并在所述第一光线接收器和第二光线接收器分别接收到所述第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线时，向上伸长；

步骤4、充电插头持续向充电插口内推进，在碰触到触碰开关时，侧壁向外弹出，即完成了充电插头和充电插口的自动对接。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在充电停车位的地面下方设置充电插头，并利用红外感应装置使得充电插头能够自动定位至充电口的下方，同时配合充电插头和充电插口上设置的相互配合的光线接收器和发射器，使得充电插头与充电插口的方向配合正确后，自动向上移动并插入充电插口上进行充电，避免了用户手动插拔充电的麻烦，同时也就避免了在手动插拔时容易造成的危险。

通过在充电插头上设置对接装置，并在对接装置内设置触碰开关、弹性触头以及弹性装置，能够保证充电插头在充电插口内完全插入到位，然后才开始充电，进而有效防止了插头虚接造成的危险，提高了系统使用的安全性。

通过在充电停车位上设置重力感应器和震动感应器，并对重力感应器设置一定的阈值，使得电动汽车在停靠在充电停车位上时，自动门和充电桩等才会进行后续动作，而在行人等经过充电停车位时，因重力远达不到重力感应器的阈值设定时，自动门不会动作，进而节省了能源，且防止设备被破坏。另外，重力感应器和震动感应器的设置使得后续设置的锁车杆能够自动运行，并对停在充电停车位上的电动汽车进行固定，进而保证充电过程的稳定进行。

通过设置两个光线发射器和光线接收器，并将一对光线发射器和光线接收器分别设置在充电插口和充电插头的中心位置，而另一对设置在充电插口和充电插头的端面的一个侧边，使得充电插口和充电插头的位置对应更加准确，以保证各个触头能够准确的插入充电口内的对应孔洞中，以保证系统的顺利运行。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的自动对接的电动汽车充电系统的结构图；

图2为本发明所述的充电插口的仰视图；

图3为本发明所述的充电插头的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-3所示，本发明提供一种自动对接的电动汽车充电系统，包括：充电停车位1，沿其纵向的中轴线设置有可向两侧滑动打开的自动门2；所述自动门2的两侧的底部设置有重力感应器3和震动感应器4，所述重力感应器3与所述自动门2通讯连接，并在所述重力感应器3感应到设定重力时控制所述自动门2开启。

充电桩21，其设置于所述充电停车位1的一侧或者所述自动门2的下方；所述充电桩21上连接有充电插头9，所述充电插头9设置于所述自动门2的下方，所述充电插头9的下方设置有移动装置10，所述移动装置10和充电插头9间还设置有电动轴11，所述电动轴11以可旋转并可伸缩的方式带动所述充电插头9运动；所述充电插头9的顶部设置有红外感应装置12、第一光线接收器13和第二光线接收器14，所述第一光线接收器13设置于所述充电插头9的中心，所述第二光线接收器14设置于所述充电插头9的端面的一侧，所述第一光线接收器13和第二光线接收器14分别与所述第一光线发射器6和第二光线发射器7相配合，并分别与所述电动轴11相连接；所述红外感应装置12与所述移动装置10通讯连接，以驱动所述移动装置10移动；所述充电插头9上还设置有与充电插口5配合的对接装置15，所述对接装置15套设在所述充电插头9的外部，且所述对接装置15的一端与所述充电插头9的表面齐平，同时，所述对接装置15在与所述充电插头9表面齐平的一端的内部设置有触碰开关16，所述触碰开关16的上方设置有凸出于所述对接装置15表面的弹性触头17，所述弹性触头17的第一端在无外力作用时与所述触碰开关16保持一定距离，所述弹性触头17在有外力推动时，所述弹性触头17向内移动，并在所述弹性触头17的第二端与所述对接装置15的表面平齐时，所述弹性触头17的第一端与所述触碰开关16相抵顶，所述对接装置15的侧壁的内部设置有弹性装置18，所述弹性装置18受控于所述触碰开关16，并在所述触碰开关16闭合时，使得所述对接装置15的侧壁向外弹出。

充电插口5，其设置在充电汽车的底部，所述充电插口5的表面上设置有第一光线发射器6和第二光线发射器7，所述第一光线发射器6的周围设置有红外发生器8；所述充电插口5对接于所述充电插头9，以对电动汽车充电。

锁车杆19，其设置为8个，8个所述锁车杆19两两组成一个锁车杆组，并分别设置在所述充电停车位1的两侧边偏向四角的位置，且4组所述锁车杆组位置两两对称；每个所述锁车杆组中的两根锁车杆19相距70-100cm相对设置，所述锁车杆19为“L”形锁车杆，所述锁车杆19的一端通过旋转轴20连接于所述充电停车位1，另一端凸出于所述充电停车位1，并保持方向与所述充电停车位的长边方向相同，且每个锁车杆组的两根锁车杆19的旋转轴20的旋转方向相反；所述旋转轴20受控于所述重力感应器3和震动感应器4，并在所述重力感应器3感应到设定重力，以及所述震动感应器4感受到震动并在震动结束时，旋转以使所述锁车杆组的两根锁车杆19相对旋转并将电动汽车的车轮前后夹持。

在上述方案中，用户将电动汽车停靠在充电停车位上，并打开车底充电口的红外发生器，所述充电停车位上的重力感应器感应到重力，控制自动门打开，充电插头上的红外感应装置感应红外发生器发射的红外线，并通过接收到的红外线确定红外线的位置，并控制移动装置移动到相应位置，然后充电插头下的电动轴带动充电插头旋转，并在所述第一光线接收器和第二光线接收器分别接收到所述第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线时，向上伸长，使得充电插头向上移动，并使得弹性触头逐渐被压入对接装置内部，直至碰触到触碰开关时，侧壁向外弹出，即完成了充电插头和充电插口的自动对接，进而可以根据用户在充电桩或者与充电桩连接的手机客户端的设置开始充电，并在充电完毕后，充电插头向下移动与充电插口分离，自动门关闭。而在这一过程中，当电动汽车停在充电停车位上后，重力感应器感应到了重力，而震动感应器也感应到了震动，并在用户关闭电动汽车的发动机后，汽车的震动停止，进而震动感应器向锁车杆的旋转轴发送命令，使得锁车杆动作，进而把电动汽车固定在停车位上，既提高了电动汽车停靠的稳定性，便于充电插头和充电插口的对接，同时还能与付费系统相连接，限制用户在充电后未付费就将车辆开走。同时，通过可以将充电桩设置在充电车位的底部，可以减少占地面积，同时地下温度冬暖夏凉，便于充电桩的散热和升温，从而减少了一部分能源的消耗。

一个优选方案中，还包括：控制系统，其设置在所述充电桩21内，并与所述电动轴11和旋转轴20分别连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述充电插头9向下移动并与所述充电插口5分离，以及所述锁车杆19旋转将所述电动汽车的车轮释放。

在上述方案中，通过控制系统的设置，可以通过控制系统对相应的设备进行控制，以方便用户对充电电量的设置，以及充电后的结算，以及系统各部件在充电后的动作控制。

一个优选方案中，所述自动门2与所述电动轴11通讯连接，以在所述电动轴11向下收缩时，控制所述自动门2自动关闭。

在上述方案中，通过设置电动轴与自动门通讯连接，使得在充电结束后，电动轴向下运动后，就能给自动门发送信号，使得自动门自动关闭，提高了系统使用的便捷性和智能化，还保证了系统不使用时的安全性，同时避免赃物由自动门进入系统，损坏系统，进而延长了系统的使用寿命。

一个优选方案中，所述对接装置15的侧壁上设置有多个弧形凸起22，所述充电插口5的内壁上设置有与所述弧形凸起22配合的凹坑。

在上述方案中，通过在对接装置的侧壁设置弧形凸起，而在充电插口的内壁设置与弧形凸起配合的凹坑，进一步提高了充电插头和充电插口连接的紧密性，以提高充电系统的安全性，和充电的稳定性。

一个优选方案中，所述充电插口5的表面设置有盖体，以将所述充电插口5的表面覆盖，且所述盖体的边缘设置有密封圈。

在上述方案中，通过在充电插口的表面设置盖体，同时盖体的边缘设置密封圈，能够保证设置车底的充电插口不受异物的污染，进而损坏，以提高了使用的安全性和使用寿命。

一个优选方案中，所述盖体受控于所述电动汽车的控制系统。

在上述方案中，通过设置盖体受控于电动汽车的控制系统，使得盖体的开合能够由控制系统进行控制，进而避免用户手动开合的麻烦，提高了使用的便捷性。同时，所述充电插口处的红外发生器、第一光线发射器和第二光线发射器均可设置为由电动汽车的控制系统进行控制，进而方便充电时的装置的控制。

一个优选方案中，所述充电插头9和充电插口5的对接的具体方式为：

步骤1、电动汽车停靠在充电停车位上，所述充电停车位上的重力感应器感应到重力，控制自动门打开；

步骤2、红外感应装置感应电动汽车底部设置的红外发生器发射的红外线，并通过接收到的红外线确定红外线的位置，并控制移动装置移动到相应位置；

步骤3、充电插头下的电动轴带动充电插头旋转，并在所述第一光线接收器和第二光线接收器分别接收到所述第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线时，向上伸长；

步骤4、充电插头持续向充电插口内推进，在碰触到触碰开关时，侧壁向外弹出，即完成了充电插头和充电插口的自动对接。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种自动对接的电动汽车充电系统，其中，包括：

充电停车位，沿其纵向的中轴线设置有可向两侧滑动打开的自动门；所述自动门的两侧的底部设置有重力感应器和震动感应器，所述重力感应器与所述自动门通讯连接，并在所述重力感应器感应到设定重力时控制所述自动门开启；

充电桩，其设置于所述充电停车位的一侧或者所述自动门的下方；所述充电桩上连接有充电插头，所述充电插头设置于所述自动门的下方，所述充电插头的下方设置有移动装置，所述移动装置和充电插头间还设置有电动轴，所述电动轴以可旋转并可伸缩的方式带动所述充电插头运动；所述充电插头的顶部设置有红外感应装置、第一光线接收器和第二光线接收器，所述第一光线接收器设置于所述充电插头的中心，所述第二光线接收器设置于所述充电插头的端面的一侧，所述第一光线接收器和第二光线接收器分别与第一光线发射器和第二光线发射器相配合，并分别与所述电动轴相连接；所述红外感应装置与所述移动装置通讯连接，以驱动所述移动装置移动；所述充电插头上还设置有与充电插口配合的对接装置，所述对接装置套设在所述充电插头的外部，且所述对接装置的一端与所述充电插头的表面齐平，同时，所述对接装置在与所述充电插头表面齐平的一端的内部设置有触碰开关，所述触碰开关的上方设置有凸出于所述对接装置表面的弹性触头，所述弹性触头的第一端在无外力作用时与所述触碰开关保持一定距离，所述弹性触头在有外力推动时，所述弹性触头向内移动，并在所述弹性触头的第二端与所述对接装置的表面平齐时，所述弹性触头的第一端与所述触碰开关相抵顶，所述对接装置的侧壁的内部设置有弹性装置，所述弹性装置受控于所述触碰开关，并在所述触碰开关闭合时，使得所述对接装置的侧壁向外弹出；

充电插口，其设置在充电汽车的底部，所述充电插口的表面上设置有第一光线发射器和第二光线发射器，所述第一光线发射器的周围设置有红外发生器；所述充电插口对接于所述充电插头，以对电动汽车充电；

锁车杆，其设置为8个，8个所述锁车杆两两组成一个锁车杆组，并分别设置在所述充电停车位的两侧边偏向四角的位置，且4组所述锁车杆组位置两两对称；每个所述锁车杆组中的两根锁车杆相距70-100cm相对设置，所述锁车杆为“L”形锁车杆，所述锁车杆的一端通过旋转轴连接于所述充电停车位，另一端凸出于所述充电停车位，并保持方向与所述充电停车位的长边方向相同，且每个锁车杆组的两根锁车杆的旋转轴的旋转方向相反；所述旋转轴受控于所述重力感应器和震动感应器，并在所述重力感应器感应到设定重力，以及所述震动感应器感受到震动并在震动结束时，旋转以使所述锁车杆组的两根锁车杆相对旋转并将电动汽车的车轮前后夹持。

2.如权利要求1所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，还包括：

控制系统，其设置在所述充电桩内，并与所述电动轴和旋转轴分别连接，以在所述电动汽车达到设置充电电量时，控制所述充电插头向下移动并与所述充电插口分离，以及所述锁车杆旋转将所述电动汽车的车轮释放。

3.如权利要求2所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，所述自动门与所述电动轴通讯连接，以在所述电动轴向下收缩时，控制所述自动门自动关闭。

4.如权利要求1所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，所述对接装置的侧壁上设置有多个弧形凸起，所述充电插口的内壁上设置有与所述弧形凸起配合的凹坑。

5.如权利要求1所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，所述充电插口的表面设置有盖体，以将所述充电插口的表面覆盖，且所述盖体的边缘设置有密封圈。

6.如权利要求5所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，所述盖体受控于所述电动汽车的控制系统。

7.如权利要求1所述的自动对接的电动汽车充电系统，其中，所述充电插头和充电插口的对接的具体方式为：

步骤1、电动汽车停靠在充电停车位上，所述充电停车位上的重力感应器感应到重力，控制自动门打开；

步骤2、红外感应装置感应电动汽车底部设置的红外发生器发射的红外线，并通过接收到的红外线确定红外线的位置，并控制移动装置移动到相应位置；

步骤3、充电插头下的电动轴带动充电插头旋转，并在所述第一光线接收器和第二光线接收器分别接收到所述第一光线发射器和第二光线发射器发射的光线时，向上伸长；

步骤4、充电插头持续向充电插口内推进，在碰触到触碰开关时，侧壁向外弹出，即完成了充电插头和充电插口的自动对接。