CN108608880A - 一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，涉及充电设备技术领域。本发明包括充电桩本体、充电枪、摄像头和红外线距离传感器；充电桩本体上安装有机械臂；充电枪固定安装在机械臂的一端；充电枪的周侧面上设有一凸起，摄像头安装在凸起上；红外线距离传感器安装在枪头上；机械臂、摄像头、红外线距离传感器均与一控制器电连接，控制器安装在充电桩本体上。本发明通过摄像头识别充电口位置，红外线距离传感器测量实际距离，机械臂自动调整充电枪位置完成对接，充电完成后自动断电，机械臂对充电枪进行回收，整个充电过程不需要人为操作就可自动完成，降低了人的劳动强度。

Description

一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩
技术领域
本发明属于充电设备技术领域，特别是涉及一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩。
背景技术
汽车充电桩作为电动汽车的能量补给装置，其功能类似于加油站里面的加油机，是一种利用标准充电接口，采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供电能的专用装置。其可固定在地面或墙壁，亦可安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，能够根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。
现有的汽车充电桩充电时需要人先从充电桩上取下充电枪，再将充电枪的枪头插入到需要充电的电动汽车的充电口进行充电，充电完成后需人将充电枪取下放回到原处，操作起来非常麻烦，也增加了人的劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，通过摄像头识别充电口位置，红外线距离传感器测量实际距离，机械臂自动调整充电枪位置完成对接，充电完成后自动断电，机械臂对充电枪进行回收，解决了现有的电动汽车充电桩充电时需要人来操作，增大了人的劳动强度的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，包括充电桩本体、充电枪、摄像头和红外线距离传感器；
所述充电桩本体上安装有机械臂；所述充电枪固定安装在机械臂的一端；
所述充电枪的周侧面上设有一凸起，所述摄像头安装在所述凸起上；
所述红外线距离传感器安装在所述充电枪的枪头上；
所述机械臂、摄像头、红外线距离传感器均与一控制器电连接，所述控制器安装在所述充电桩本体上。
进一步地，所述机械臂包括底座、第一机械臂、第二机械臂、第一液压电动伸缩杆和第二液压电动伸缩杆；所述底座固定安装在所述充电桩本体上，所述底座内安装一电机，所述电机的一端与所述第一机械臂的一端固定连接，所述第一机械臂转动安装在所述底座上；所述第一机械臂的另一端与所述第二机械臂的一端铰接；所述第一液压电动伸缩杆固定安装在所述第二机械臂的另一端，所述第一液压电动伸缩杆的伸缩头与所述充电枪固定连接；所述第二液压电动伸缩杆固定安装在所述第一机械臂的周侧，所述第二液压电动伸缩杆的伸缩头与所述第二机械臂的周侧固定连接。
进一步地，所述充电枪的枪头上安装有电磁锁扣，电动汽车的充电口处设有与所述电磁锁扣对应的永磁铁。
进一步地，所述充电桩本体设有显示屏，所述显示屏与所述控制器电连接。
进一步地，所述充电桩本体上设有读卡器，所述读卡器的下方设有若干选择按钮，每个所述选择按钮对应相应的数字，所述选择按钮、所述读卡器均与所述控制器电连接。
进一步地，所述充电桩本体上安装有打印装置，所述打印装置与所述控制器电连接。
进一步地，还包括绕线盘，所述绕线盘固定安装在所述充电桩本体上。
进一步地，所述绕线盘包括支架、绕线轴、第一挡盘、第二挡盘和蜗簧；所述支架安装在所述充电桩本体上，所述第一挡盘安装在所述支架的一端，所述绕线轴的一端转动安装在所述第一挡盘内，所述第二挡盘转动安装在所述绕线轴的另一端，所述蜗簧安装在所述第二挡盘内，且所述蜗簧的一端与所述第二挡盘固定连接，所述蜗簧的另一端与所述绕线轴固定连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过摄像头识别充电口位置，红外线距离传感器测量实际距离，机械臂自动调整充电枪位置完成对接，充电完成后自动断电，机械臂对充电枪进行回收，整个充电过程不需要人为操作就可自动完成，降低了人的劳动强度。
2、本发明通过在枪头上安装有电磁锁扣，电动汽车的充电口处设有与电磁锁扣对应的永磁铁，机械臂自动调整充电枪位置完成与电动汽车的充电口的对接后，通过电磁锁扣与永磁铁的作用使充电枪与电动汽车的充电口牢牢固定，防止脱落。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为图1中B处的放大图；
图4为图1的左视图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-充电桩本体，2-充电枪，3-枪头，4-摄像头，5-红外线距离传感器，6-凹槽，7-第一液压电动伸缩杆，8-电磁锁扣，9-第二机械臂，10-第一机械臂，11-底座，12-第二液压电动伸缩杆，13-支架,14-显示屏，15-读卡器，16-选择按钮，17-第一挡盘，18-第二挡盘，19-蜗簧，20-绕线轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“一端”、“另一端”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-4所示，本发明为一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，包括充电桩本体1、充电枪2、摄像头4和红外线距离传感器5；
充电桩本体1上安装有机械臂；机械臂包括底座11、第一机械臂10、第二机械臂9、第一液压电动伸缩杆7和第二液压电动伸缩杆12；底座11通过螺栓固定安装在充电桩本体1上，底座11内安装一电机，电机的一端与第一机械臂10的一端通过一连轴器固定连接，电机用于为第一机械臂10的转动提供动力；第一机械臂10转动安装在底座11上；第一机械臂10的另一端与第二机械臂9的一端铰接；第一液压电动伸缩杆7通过焊接安装在第二机械臂9的另一端，第一液压电动伸缩杆7的伸缩头与充电枪2固定连接；第二液压电动伸缩杆12固定安装在第一机械臂10的周侧，第二液压电动伸缩杆12的伸缩头与第二机械臂9的周侧固定连接。电机、第一液压电动伸缩杆7和第二液压电动伸缩杆12均与控制器(图中未画出)连接。
充电枪2的枪头3设有若干凹槽6，凹槽6内设有导柱，导柱通过导线与充电桩本体1连接；红外线距离传感器5安装在枪头3上且红外线距离传感器5所在的面与凹槽6所在的面重合；充电枪2的周侧面上设有一凸起，摄像头4安装在凸起上；
机械臂、摄像头4、红外线距离传感器5均与控制器电连接，控制器安装在充电桩本体1上。
具体实施时，摄像头4识别电动汽车充电口位置将位置信息发送到控制器，控制器控制红外线距离传感器5工作测出电动汽车充电口距离充电枪2头的距离，接着控制器控制机械臂根据红外线距离传感器5测得的实际距离调整充电枪2位置使充电枪2的枪头3插入电动汽车充电口进行充电；充电完成后，控制器控制充电枪2断电、机械臂带着充电枪2恢复到原来位置。
其中，充电枪2的枪头3上安装有电磁锁扣8，电动汽车的充电口处设有与电磁锁扣8对应的永磁铁。如此，具体使用时，电磁锁扣8由控制器控制，当充电枪2的枪头3插入电动汽车充电口进行充电时，控制器控制电磁锁扣8通电使电磁锁扣8具有磁性，此时电磁锁扣8与对应的永磁铁牢牢吸住，如此，可以保证充电的过程中充电枪2能够牢牢的被固定在电动汽车充电口，防止脱落影响充电。充电结束时，控制器控制电磁锁扣8断电，使电磁锁扣8失去磁性与永磁铁不在吸附，接着机械臂将充电枪2从电动汽车充电口拔出，并带着充电枪2恢复到原来位置。
其中，充电桩本体1设有显示屏14，显示屏14与控制器电连接。如此，通过显示屏14能够看到充电时充入电动汽车的电量，同时还可连接一计时器，计时器与显示屏14电连接，充电时，在显示屏14上显示对应的充电时间。
其中，充电桩本体1上设有读卡器15，读卡器15的下方设有若干选择按钮16，每个选择按钮16对应相应的数字，选择按钮16、读卡器15均与控制器电连接。如此，用户可以根据需要选择充电的金额，金额选择后可在读卡器15进行刷卡缴费。费用缴后，控制器即控制摄像头4识别电动汽车充电口位置将位置信息发送到控制器，控制器控制红外线距离传感器5工作测出电动汽车充电口距离充电枪2头的距离，接着控制器控制机械臂根据红外线距离传感器5测得的实际距离调整充电枪2位置使充电枪2的枪头3插入电动汽车充电口进行充电。
其中，充电桩本体1上安装有打印装置，打印装置与控制器电连接。如此，当充电完成时，控制器控制打印装置工作，为用户打印发票。
其中，还包括绕线盘，绕线盘固定安装在充电桩本体1上。
其中，绕线盘包括支架13、绕线轴20、第一挡盘17、第二挡盘18和蜗簧19；支架13安装在充电桩本体1上，第一挡盘17安装在支架13的一端，绕线轴20的一端转动安装在第一挡盘17内，第二挡盘18转动安装在绕线轴20的另一端，蜗簧19安装在第二挡盘18内，且蜗簧19的一端与第二挡盘18固定连接，蜗簧19的另一端与绕线轴20固定连接。具体实施时，连接充电桩本体1与充电枪2的电线部分缠绕在绕线轴20上，缠绕的圈数不小于1圈；当电动汽车的充电口距离充电枪2头较远时，机械臂自动调整充电枪2位置完成对接时，绕在绕线轴20上的电线被部分拉出，拉出的过程中带动绕线轴20转动，蜗簧19随着绕线轴20的转动被拉长；当充电完成时，机械臂带着充电枪2恢复原位的过程中，蜗簧19在自身弹力的作用下回缩带动绕线轴20反转，将之前拉出的电线重新绕回到绕线轴20上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，包括充电桩本体(1)、充电枪(2)、摄像头(4)和红外线距离传感器(5)；
所述充电桩本体(1)上安装有机械臂；所述充电枪(2)固定安装在机械臂的一端；
所述充电枪(2)的周侧面上设有一凸起，所述摄像头(4)安装在所述凸起上；
所述红外线距离传感器(5)安装在所述充电枪(2)的枪头(3)上；
所述机械臂、摄像头(4)、红外线距离传感器(5)均与一控制器电连接，所述控制器安装在所述充电桩本体(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述机械臂包括底座(11)、第一机械臂(10)、第二机械臂(9)、第一液压电动伸缩杆(7)和第二液压电动伸缩杆(12)；所述底座(11)固定安装在所述充电桩本体(1)上，所述底座(11)内安装一电机，所述电机的一端与所述第一机械臂(10)的一端固定连接，所述第一机械臂(10)转动安装在所述底座(11)上；所述第一机械臂(10)的另一端与所述第二机械臂(9)的一端铰接；所述第一液压电动伸缩杆(7)固定安装在所述第二机械臂(9)的另一端，所述第一液压电动伸缩杆(7)的伸缩头与所述充电枪(2)固定连接；所述第二液压电动伸缩杆(12)固定安装在所述第一机械臂(10)的周侧，所述第二液压电动伸缩杆(12)的伸缩头与所述第二机械臂(9)的周侧固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电枪(2)的枪头(3)上安装有电磁锁扣(8)，电动汽车的充电口处设有与所述电磁锁扣(8)对应的永磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电桩本体(1)设有显示屏(14)，所述显示屏(14)与所述控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电桩本体(1)上设有读卡器(15)，所述读卡器(15)的下方设有若干选择按钮(16)，每个所述选择按钮(16)对应相应的数字，所述选择按钮(16)、所述读卡器(15)均与所述控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电桩本体(1)上安装有打印装置，所述打印装置与所述控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，还包括绕线盘，所述绕线盘固定安装在所述充电桩本体(1)上。
8.根据权利要求7所述的一种具有自主识别功能的电动汽车充电桩，其特征在于，所述绕线盘包括支架(13)、绕线轴(20)、第一挡盘(17)、第二挡盘(18)和蜗簧(19)；所述支架(13)安装在所述充电桩本体(1)上，所述第一挡盘(17)安装在所述支架(13)的一端，所述绕线轴(20)的一端转动安装在所述第一挡盘(17)内，所述第二挡盘(18)转动安装在所述绕线轴(20)的另一端，所述蜗簧(19)安装在所述第二挡盘(18)内，且所述蜗簧(19)的一端与所述第二挡盘(18)固定连接，所述蜗簧(19)的另一端与所述绕线轴(20)固定连接。
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