CN108312887A - 智能充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能充电系统。所述智能充电系统应用于新能源汽车的充电，包括移动平台和固定在车位上与移动平台配合的电源输出模块，其中，所述移动平台的底部设有移动部件，所述移动平台上还设有汽车电源输出端、电源接口输入端子、第一控制系统及输出开关，所述汽车电源输出端与汽车充电口连接，所述电源接口输入端子与所述电源输出模块接触连接，所述第一控制系统用于将所述移动平台送至预定车位及向所述电源输出模块发送充电和断电指令，所述第一控制系统还控制所述输出开关的开启和闭合。本发明具有转化率高、系统稳定故障率低、易于操作控制等有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车充电技术领域，具体涉及应用于立体停车场中的一种智能充电系统。
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，因此近年来汽车行业发展迅速，我国民用汽车保有量逐年上涨。然而，目前市场上绝大多数的汽车为传统的燃油汽车，在使用过程中会产生大量的有害废气，严重造成了环境污染，且加剧了对不可再生石油资源的消耗和依赖。因此，新能源汽车的大力发展，对于环境保护和能源节约有着重大意义。现有的新能源汽车，由于充电时间长、充电不方便、续航能力差、价格昂贵等问题，在推广使用上一直受到制约，其中充电不方便问题最难解决。
常见的新能源汽车充电模式为采用电桩充电，驾驶员将新能源汽车驶入充电站，停靠在充电桩旁，从车内取出充电电缆，将充电电缆的插头插入充电桩进行充电。这种充电模式操作繁琐而且非专业人员操作时存在触电危险。另一种正在推广的充电模式为无线充电模式，与传统的充电桩充电模式相比，无线充电模式在提高充电便利性方面有显著效果，但是无线充电的转化效率远低于充电桩的转化效率，在转化过程中存在较大的能量损失，造成资源浪费、成本压力过大。
发明内容
本发明提供了一种智能充电系统，用以解决上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种智能充电系统，应用于新能源汽车的充电，包括移动平台和固定在车位上与移动平台配合的电源输出模块，其中，所述移动平台的底部设有移动部件，所述移动平台上还设有汽车电源输出端、电源接口输入端子、第一控制系统及输出开关，所述汽车电源输出端与汽车充电口连接，所述电源接口输入端子与所述电源输出模块接触连接，所述第一控制系统用于将所述移动平台送至预定车位及向所述电源输出模块发送充电和断电指令，所述第一控制系统还控制所述输出开关的开启和闭合。
进一步的，所述移动部件为万向移动轮。
进一步的，所述万向移动轮的数量为4个。
进一步的，所述移动平台的两端分别设有一组所述电源接口输入端子。
进一步的，所述电源接口输入端子包括输入端子主体、设置在所述输入端子主体内部的第一接触部件、用于将所述输入端子主体与所述第一接触部件柔性连接的第一缓冲弹簧及将所述第一接触部件固定在所述输入端子主体上的第一固定件。
进一步的，所述第一接触部件为截面呈U型的旋转体，所述U型的旋转体为敞口式，所述第一接触部件的内壁为铜质，外壁为绝缘脂质。
进一步的，所述第一控制系统包括定位系统和传感器系统，所述定位系统将所述移动平台送至预定车位，所述传感器系统向所述电源输出模块发送充电和断电指令。
进一步的，所述电源输出模块包括模块主体、设置在模块主体端部的电源输出端子、设置在模块主体上的距离传感器、第二控制系统和高压输出开关，所述电源输出端子与所述电源接口输入端子接触连接，所述距离传感器用于侦测所述移动平台的位置，所述第二控制系统接收所述第一控制系统发出的指令并向所述第一控制系统反馈信息，所述第二控制系统还控制所述高压输出开关的开启和关闭。
进一步的，所述电源输出端子包括输出端子主体、设置在所述输出端子主体一端的第二接触部件、套在所述第二接触部件上的保护体、用于柔性连接所述输出端子主体和所述保护体的第二缓冲弹簧、将所述保护体固定在所述输出端子主体上的第二固定件以及设置在所述输出端子主体另一端与所述第二缓冲弹簧连接的静压力传感器。
进一步的，所述电源输出模块还包括丝杆电机、移动装置和导轨，所述移动装置设置在所述丝杆电机的丝杆上，所述电源输出端子设置在所述移动装置上，所述第二控制系统通过控制所述丝杆电机开启和关闭以控制所述移动装置沿所述导轨移动。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1.电源接口输入端子中第一接触部件的端部和电源输出端子中第二接触部件端部为等直径球面，使得接触面积增加，高压输出稳定，热量小，提高转化率；2.电源接口输入端子和电源输出端子均设有缓冲弹簧，既能缓冲两个端子的接触力，也降低了两个端子的对接精度，有一定的冗余量；3.所述智能充电系统大多为机械部件，系统稳定、故障率低、维护成本低，且无能力损失，易于控制。
附图说明
图1是本发明所述智能充电系统一具体实施方式的结构示意图；
图2是本发明所述移动平台一具体实施方式的结构示意图；
图3是图1的俯视图；
图4是本发明所述电源输出模块一具体实施方式的结构示意图；
图5是本发明所述电源接口输入端子一具体实施方式的结构示意图；
图6是本发明所述电源输出端子一具体实施方式的结构示意图；
图7是本发明所述电源输出端子伸出模块主体外的结构示意图；
图8是本发明所述电源输出端子缩进模块主体内的结构示意图。
图中所示：100-移动平台，110-万向移动轮，120-汽车电源输出端，130-电源接口输入端子，131-输入端子主体，132-第一接触部件，1321-内壁，1322-外壁，133-第一缓冲弹簧，134-第一固定件，140-第一控制系统，200-电源输出模块，210-模块主体，220-电源输出端子，221-输出端子主体，222-第二接触部件，223-保护体，224-第二缓冲弹簧，225-第二固定件，230-距离传感器，240-第二控制系统，250-丝杆电机，251-丝杆，260-导轨，270-移动装置。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述本发明的技术特征。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明应用于新能源汽车的充电，具体涉及立体停车场中的新能源汽车的充电。如图1-3所示，本发明所述智能充电系统，包括移动平台100和固定在车位上与移动平台100配合的电源输出模块200。其中，所述移动平台100的底部设有移动部件，具体地，所述移动部件为四个万向移动轮110，四个万向移动轮110由四组电机控制，所述移动平台100上还设有用于与汽车充电口连接的汽车电源输出端120、电源接口输入端子130、第一控制系统140以及输出开关(图中未示)。所述电源接口输入端子130与所述电源输出模块200接触连接。所述第一控制系统140包括定位系统和传感器系统，所述定位系统用于将所述移动平台100送至预定车位，所述传感器系统向所述电源输出模块200发送充电和断电指令，所述第一控制系统140还控制所述输出开关的开启和闭合。
进一步的，如图3所示，所述移动平台100的两端均有一组电源接口输入端子130，每一组包含四个电源接口输入端子130。其中，一端的一组电源接口输入端子130靠近所述移动平台100的一侧，另一端的一组电源接口输入端子130靠近所述移动平台100的另一侧，以保证所述移动平台100无论以哪一端驶入车位中都能与所述电源输出模块200连接。换句话说，移动平台100的运动方向不受限制，具有更好的灵活性。
进一步的，如图5所示，所述电源接口输入端子130包括输入端子主体131、设置在输入端子主体131内部的第一接触部件132、用于将所述输入端子主体131与所述第一接触部件132柔性连接的第一缓冲弹簧133及将所述第一接触部件132固定在所述输入端子主体131上的第一固定件134。其中，所述第一接触部件132为截面呈U型的旋转体，所述U型的旋转体为敞口式。所述第一接触部件132包括与电源输出模块200接触导电的铜质内壁1321和绝缘脂质外壁1322，绝缘脂外壁1322包裹在内壁1321外。第一接触部件132采用这种U型的旋转体结构可增大与电源输出模块200的接触面，提高电源输出的稳定性，减小热量。缓冲弹簧133既保护第一接触部件132，也降低了移动平台100与电源输出模块200的对接精度，有一定的冗余量。
进一步的，参照图4所示，所述电源输出模块200包括模块主体210、设置在模块主体210端部的电源输出端子220、设置在模块主体210上的距离传感器230、第二控制系统240和高压输出开关(图中未示)。所述电源输出端子220的数量为四个，与任意一组电源接口输入端子130对应接触连接。本实施例中具有三个所述距离传感器230，均匀设置在所述模块主体210上，用于侦测所述移动平台100的位置。所述第二控制系统240接收所述第一控制系统140发出的指令并向所述第一控制系统140反馈信息，所述第二控制系统240还控制所述高压输出开关的开启和闭合。
进一步的，如图6所示，所述电源输出端子220包括输出端子主体221、第二接触部件222、保护体223、第二缓冲弹簧224、第二固定件225以及静压力传感器(图中未示)。其中，保护体223套设在第二接触部件222的尾部加以保护，保护体223通过第二缓冲弹簧224与输出端子主体221的一端柔性连接并用第二固定件225固定住，静压力传感器连接在第二缓冲弹簧224的另一端以感应第一接触部件132与第二接触部件222的接触压力。第二接触部件222的头部为球面，该球面的直径与第一接触部件132的U型的旋转体底部直径相匹配，有利于增加接触面积，提高接触的稳定性。
进一步的，如图4所示，所述电源输出模块200还包括设置在模块主体210上的丝杆电机250和导轨260，所述丝杆电机250的丝杆251上设有移动装置270，所述电源输出端子220设置在所述移动装置270上，所述丝杆251的两侧各设有一个导轨260且两个导轨260均与丝杆251平行，所述移动装置270沿着所述导轨260移动。通过所述第二控制系统240控制所述丝杆电机250的启动和关闭，可实现电源输出端子220滑动伸出模块主体210外和缩进模块主体210内。具体地，如图7-8所示，当第二控制系统240接收到第一控制系统140的充电指令后，第二控制系统240控制丝杆电机250启动，将电源输出端子220推出模块主体210外与电源接口输入端子130接触，待接触稳定后控制丝杆电机250关闭；当第二控制系统240接收到第一控制系统140的断电指令后，第二控制系统240控制丝杆电机250启动，将电源输出端子220收缩进模块主体210内以保护电源输出端子220，两个导轨260用于保证电源输出端子220平稳移动，避免与电源接口输入端子130错位。
本发明所述智能充电系统的工作过程如下：
1)车主进入车库将汽车停在移动平台100上，采用电线连接汽车充电口和汽车电源输出端120，然后向第一控制系统140下达充电任务；
2)第一控制系统140将移动平台100移动至预定的车位，移动平台100靠近电源输出模块200并准确停靠在预定位置，随后第一控制系统140向电源输出模块200发送充电指令；
3)电源输出模块200上的第二控制系统240接收到充电指令后，且三个距离传感器230测到移动平台100到电源输出模块200的距离满足预设条件时，第二控制系统240向丝杆电机250发出指令，通过丝杆251带动移动装置270将电源输出端子220推向移动平台100并与电源接口输入端子130接触耦合，当电源输出端子220上的压力传感器侦测到四个电源输出端子220的外加压力相同且满足设定的压力值时，表明四个电源输出端子220分别与四个电源接口输入端子130接触良好；
4)待四个电源输出端子220分别与四个电源接口输入端子130接触良好后，第二控制系统240打开高压输出开关，并测试电源相位及电阻是否满足充电要求，如是，则向第一控制系统140发送充电指令；
5)第一控制系统140接收到充电指令且检测电压及相序满足要求后打开输出开关向汽车充电，充电过程中第一控制系统140实时监控充电电流，充电完成后，第一控制系统140关闭输出开关并向第二控制系统240发出停止输出指令；
6)第二控制系统240接到指令后关闭高压输出开关，并启动丝杆电机250将电源输出端子220收回到模块主体210内部，以保护电源输出端子220。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种智能充电系统，应用于新能源汽车的充电，其特征在于，包括移动平台和固定在车位上与移动平台配合的电源输出模块，其中，所述移动平台的底部设有移动部件，所述移动平台上还设有汽车电源输出端、电源接口输入端子、第一控制系统及输出开关，所述汽车电源输出端与汽车充电口连接，所述电源接口输入端子与所述电源输出模块接触连接，所述第一控制系统用于将所述移动平台送至预定车位及向所述电源输出模块发送充电和断电指令，所述第一控制系统还控制所述输出开关的开启和闭合。
2.根据权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述移动部件为万向移动轮。
3.根据权利要求2所述的智能充电系统，其特征在于，所述万向移动轮的数量为4个。
4.根据权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述移动平台的两端分别设有一组所述电源接口输入端子。
5.根据权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述电源接口输入端子包括输入端子主体、设置在所述输入端子主体内部的第一接触部件、用于将所述输入端子主体与所述第一接触部件柔性连接的第一缓冲弹簧及将所述第一接触部件固定在所述输入端子主体上的第一固定件。
6.根据权利要求5所述的智能充电系统，其特征在于，所述第一接触部件为截面呈U型的旋转体，所述U型的旋转体为敞口式，所述第一接触部件的内壁为铜质，外壁为绝缘脂质。
7.根据权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述第一控制系统包括定位系统和传感器系统，所述定位系统将所述移动平台送至预定车位，所述传感器系统向所述电源输出模块发送充电和断电指令。
8.根据权利要求1所述的智能充电系统，其特征在于，所述电源输出模块包括模块主体、设置在模块主体端部的电源输出端子、设置在模块主体上的距离传感器、第二控制系统和高压输出开关，所述电源输出端子与所述电源接口输入端子接触连接，所述距离传感器用于侦测所述移动平台的位置，所述第二控制系统接收所述第一控制系统发出的指令并向所述第一控制系统反馈信息，所述第二控制系统还控制所述高压输出开关的开启和关闭。
9.根据权利要求8所述的智能充电系统，其特征在于，所述电源输出端子包括输出端子主体、设置在所述输出端子主体一端的第二接触部件、套在所述第二接触部件上的保护体、用于柔性连接所述输出端子主体和所述保护体的第二缓冲弹簧、将所述保护体固定在所述输出端子主体上的第二固定件以及设置在所述输出端子主体另一端与所述第二缓冲弹簧连接的静压力传感器。
10.根据权利要求8所述的智能充电系统，其特征在于，所述电源输出模块还包括丝杆电机、移动装置和导轨，所述移动装置设置在所述丝杆电机的丝杆上，所述电源输出端子设置在所述移动装置上，所述第二控制系统通过控制所述丝杆电机开启和关闭以控制所述移动装置沿所述导轨移动。
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