CN108909512A - 一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其包括配套设置于新能源汽车底部中间位置的充电接头装置、设置于充电站地面上的充电平台以及设置于充电平台底部的充电对接装置，所述的充电接头装置与新能源汽车的蓄电箱电连接、所述的充电对接装置与充电站的总电源电连接，充电平台用于新能源汽车的停放，充电对接装置用于与充电接头装置自动对接接通并且将总电源电能输送至充电接头装置，充电接头装置与充电对接装置设置成可相互切换的对接状态与断开状态；充电接头装置包括用于与充电对接装置进行对接接通的充电输入部件、伸缩机构以及距离传感器部件，所述的充电输入部件设置成可相互切换的伸出状态与缩回状态。

Description

一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车充电桩，具体涉及一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统。

背景技术

随着汽车产业的不断发展，汽车给予人类生产生活提供了巨大的便捷，近年来，新能源汽车的发展也成为了该产业发展的焦点，尤其是特斯拉纯电动汽车、以及其他品牌的油电混合汽车越来越普遍，配套产品新能源汽车充电桩也被广泛的安装于公共建筑、居民小区停车场以及充电站内，普通新能源汽车充电桩包括设置于地面上有的供电桩体、与供电桩体电连接的充电枪以及配套设置于新能源汽车内部的对接装置，通新能源汽车充电桩对新能源汽车进行充电的过程中，将汽车停靠于供电桩体旁，将对接装置开启并且手动将充电枪与对接装置完成对接，供电桩体内部的电能由充电枪输送至对接装置并且将电能储蓄于新能源汽车的蓄电池内，充电完成后，将充电枪由对接装置拔出并且放置于供电桩体上，利用普通新能源汽车充电桩对新能源汽车充电过程中的操作较为繁琐，费时费力，为此，设计一种结构简巧妙、操作便捷的环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统显得至关重要。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种结构简巧妙、操作便捷的环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其包括配套设置于新能源汽车底部中间位置的充电接头装置、设置于充电站地面上的充电平台以及设置于充电平台底部并且与充电接头装置相匹配的充电对接装置，所述的充电接头装置与新能源汽车的蓄电箱电连接、所述的充电对接装置与充电站的总电源电连接，所述的充电平台用于新能源汽车的停放，所述的充电对接装置用于与充电接头装置自动对接接通并且将总电源电能输送至充电接头装置，所述的充电接头装置与充电对接装置设置成可相互切换的对接状态与断开状态；

所述的充电接头装置包括用于与充电对接装置进行对接接通的充电输入部件、伸缩机构以及距离传感器部件，所述的充电输入部件设置成可相互切换的伸出状态与缩回状态，伸出状态为待充电的新能源汽车驶入充电站充电平台上时充电输入部件由新能源汽车的底部竖直向下伸出、缩回状态为新能源汽车电能充满驶离时充电输入部件由新能源汽车的底部竖直向上回缩，所述的伸缩机构用于控制充电输入部件在伸出状态与缩回状态之间的相互切换，所述的距离传感器部件用于限定充电输入部件切换至伸出状态时与地面的高度；

所述的充电输入部件包括两端呈开口布置的固定筒体并且固定筒体的轴线方向竖直布置，所述的固定筒体与新能源汽车底盘之间设置有用于连接两者的衔接板并且衔接板与固定筒体的下端开口相匹配，所述的固定筒体内同轴穿设有输入丝杆并且输入丝杆呈中空布置，输入丝杆内布置有沿其轴线方向延伸并且用于将电能输送至蓄电箱的输入电线，所述输入丝杆的底端端部位置同轴设置有分线套筒并且分线套筒绝缘布置，所述输入丝杆的外部同轴套设有绝缘压板并且绝缘压板与分线套筒的顶部固定连接，分线套筒外圆面上同轴开设有呈环形布置的分线槽，所述的分线槽内设置有沿分线套筒径向延伸布置的输入触头并且输入触头设置成圆环形，所述的电源线输出端与蓄电箱电连接、输入端穿过分线套筒与位于分线槽内部的输入触头相连接；

所述的伸缩机构用于实现输入丝杆的上下伸缩运动，所述的伸缩机构包括套设于固定筒体上端开口处的固定架并且固定架套设于输入丝杆的外部，固定架与固定筒体固定连接，所述的固定架上转动设置有从动带轮并且从动带轮同轴套设于输入丝杆的外部，所述的从动带轮的内圆面上同轴设置有内花键，所述的内花键与输入丝杆之间设置有旋转套筒，旋转套筒的外圆面上设置有与内花键相匹配的外花键、内圆面与输入丝杆螺纹连接配合，从动带轮通过带动旋转套筒的转动驱使输入丝杆沿竖直方向的运动，所述输入丝杆的外部同轴套设有固定板、固定板位于旋转套筒的上方并且与固定架固定连接，所述输入丝杆的外部还同轴套设有套接环、套接环位于固定板的上方并且与固定板固定连接，所述输入丝杆的外部开设有限位槽一并且限位槽一的布置方向平行于输入丝杆的轴线方向，所述的套接环上设置有与限位槽一相匹配的限位块一，限位块一与限位槽一相互配合用于限位输入丝杆随旋转套筒的同步转动；

所述的伸缩机构还包括用于驱动从动带轮转动的伸缩驱动构件，所述的伸缩驱动构件包括与固定筒体固定连接的伸缩安装架，所述的伸缩安装架上设置有伸缩电机，所述伸缩电机的输出端竖直向上布置并且输出端的端部位置同轴设置有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮之间设置有连接两者的传动皮带并且传动皮带用于将主动带轮的动力传递至从动带轮。

所述距离传感器部件设置于充电输入部件的底部，所述的传感器部件包括同轴设置于分线套筒底部的安装盘，所述的安装盘下端面的中部位置嵌设有距离传感器，所述的距离传感器与伸缩机构建立有信号连接。

所述的充电平台包括水平设置于地面上的矩形底板并且底板用于新能源汽车的停放，所述的底板与新能源汽车相匹配并且底板的长度方向平行于新能源驶入停靠的行进方向，所述底板上端面设置有感应器并且感应器用于感应检测新能源汽车停放于底板的方位，所述感应器与充电对接装置以及设置于底板底部的智能语音播报系统均建立有信号连接，所述的感应器设置有四个并且位于底板的四个边角处，所述的感应器与智能语音播报系统相互配合共同用于提示引导用户修正新能源汽车的停放于底板上的方位，所述底板沿长度方向的中部位置设置有与其匹配的矩形敞口，所述的充电对接装置设置于敞口的下方。

所述的充电对接装置包括升降机构、设置于升降机构上的充电输出部件以及设置于升降机构底部的对接驱动机构，所述的充电输出部件与充电站总电源电连接并且设置成可相互切换的升起状态与降落状态，所述的升降机构用于驱动充电输出部件在升起状态与降落状态之间的相互切换，所述的对接驱动机构用于驱动升起状态的充电输出部件与伸出状态的充电输入部件进行弹性碰撞对接接通；所述的充电输出部件包括呈圆环形布置的绝缘分隔环，所述绝缘分隔环的底部设置有与其匹配的圆环形输出触头，所述的输出触头与输入触头相匹配并且与输出电线电连接；所述的对接驱动机构包括安装架并且安装架与底板的底部固定连接，所述的安装架设置有两个并且沿底板的宽度方向对称布置，所述的升降机构活动设置于两安装架之间，所述的两安装架之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的导轨，所述的导轨设置有两个并且沿平行于新能源汽车的行进方向对称布置，所述的导轨与固定安装于升降机构底部的滑块相匹配并且滑块沿导轨的布置方向构成滑动导向配合，所述两导轨之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的对接丝杆并且对接丝杆转动设置于安装架上，所述对接丝杆的一端与固定安装于安装架上的对接电机的输出端同轴连接，所述对接电机与感应器建立有信号连接，所述的对接丝杆的外部活动套设有固定套一与固定套二并且固定套一与固定套二均与升降机构固定连接，所述的固定套一与固定套二沿底板的宽度方向对称布置，所述的固定套二指向固定套一的方向新能源汽车的行进方向一致，所述的固定套一与固定套二之间设置有对接导杆，所述的对接导杆设置有两个并且沿对接丝杆的轴线方向对称布置，所述的两对接导杆之间设置有活动套并且活动套与导杆沿其轴线方向构成滑动导向配合，所述的活动套与对接丝杆螺纹连接配合，所述对接丝杆的外部套设有对接弹簧一，所述的对接弹簧一一端与固定套一抵触、另一端与活动套抵触并且对接弹簧一的弹力始终由活动套指向固定套一，所述的对接丝杆的外部还套设有对接弹簧二，所述的对接弹簧二一端与固定套二抵触、另一端与活动套抵触并且对接弹簧二的弹力始终由活动套指向固定套二，所述对接弹簧一与对接弹簧二的形状、结构相同。

所述的活动套与升降机构之间设置有控制组件，所述的控制组件与对接电机之间建立有信号连接并且用于控制对接电机实现自行关闭，所述的控制组件包括沿新能源汽车行进方向对称布置的控制组件一与控制组件二，所述的控制组件二位于控制组件一左侧，所述的控制组件一包括固定安装于活动套右侧的控制传感器一，所述升降机构上设置有与控制传感器一相对应布置的复位元件一以及与复位元件一沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件一，所述的止停元件一设置于复位元件一与固定套二之间并且靠近复位元件一布置，所述的控制传感器一与复位元件一以及止停元件一均建立有信号连接，所述的控制组件二包括固定安装于活动套左侧的控制传感器二，所述的外筒体的底部设置有与控制传感器二相对应的复位元件二以及与复位元件二沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件二，所述的止停元件二设置于复位元件二与固定套一之间并且靠近复位元件二布置，所述的控制传感器二与复位元件二以及止停元件二均建立有信号连接。

本发明与现有技术相比的有益效果在于结构巧妙、操作便捷，用户驾驶新能源汽车直接驶入充电站的充电平台上并且感应器引导用户对新能源汽车进行位置校正，用户操控位于汽车底部的充电接头装置伸出并且位于充电平台上的充电对接装置自动上浮，上浮的充电对接装置自动与伸出的充电接头装置进行对接充电，当新能源汽车电能充满，充电对接装置自动复位并且下沉，充电接头装置由用户操控缩回复位，用户驾驶新能源汽车驶离充电站。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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为新能源汽车驶入充电站。

图2为新能源汽车对接充电的结构示意图。

图3为本发明的整体结构示意图。

图4为本发明的整体结构示意图。

图5为本发明的整体结构示意图。

图6为本发明对接充电的结构示意图。

图7为充电接头装置的结构示意图。

图8为充电接头装置的结构示意图。

图9为充电接头装置的局部结构示意图。

图10为充电输入部件的结构示意图。

图11为充电输入部件与距离传感器部件的配合图。

图12为充电输入部件与距离传感器部件的局部结构示意图。

图13为充电输入部件与伸缩机构的连接图。

图14为图13中A处的放大图。

图15为伸缩机构与充电输入部件的配合图。

图16为伸缩机构的局部结构示意图。

图17为伸缩驱动构件的结构示意图。

图18为充电平台的结构示意图。

图19为充电对接装置的结构示意图。

图20为充电对接装置的局部结构示意图，

图21为充电对接装置的局部结构示意图。

图22为充电对接装置的局部结构示意图。

图23为升降机构的局部结构示意图。

图24为升降机构的局部结构示意图。

图25为充电输出部件的结构示意图，

图26为充电输出部件的局部结构示意图。

图27为充电输出部件的局部结构示意图。

图28为对接驱动机构与升降机构的配合图。

图29为对接驱动机构与升降机构的配合图。

图30为对接驱动机构的局部结构示意图。

图31为对接驱动机构的局部结构示意图。

图中标示为：

100、充电接头装置；110、充电输入部件；111、固定筒体；112、衔接板；113、输入丝杆；114、输入电线；115、分线套筒；116、分线槽；117、输入触头；118、绝缘压板；120、伸缩机构；121、固定架；122、从动带轮；123、内花键；124、旋转套筒；125、外花键；126、固定板；127、套接环；128a、限位槽一；128b、限位块一；129a、伸缩导杆；129b、伸缩导套；130、距离传感器部件；140、伸缩驱动构件；141、伸缩电机；142、主动带轮；143、传动皮带；

200、充电平台；201、底板；202、感应器；203、敞口；204、引导板；

300、充电对接装置；310、升降机构；311、外筒体；312a、顶板；312b、连接架；313、套环；314、限位槽二；315、升降推杆；316、内筒体；317、升降滑槽；318a、引导块；318b、引导槽；319a、齿条；319b、升降电机；319c、主动齿轮；320、充电输出部件；321、输出触头；322、绝缘分隔环；323、输出电线；324、固定环；330、对接驱动机构；331、安装架；332a、导轨；332b、滑块；333、对接丝杆；333a、对接电机；334a、固定套一；334b、固定套二；335、对接导杆；336、活动套；337、对接弹簧一；338、对接弹簧二；341、控制传感器一；342、复位元件一；343、止停元件一；344、控制传感器二；345、复位元件二；456、止停元件二。

具体实施方式

下面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做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

参见图1-31，一种环形升降自动对接新能源汽车充电设备，其包括配套设置于新能源汽车底部中间位置的充电接头装置100、设置于充电站地面上的充电平台200以及设置于充电平台200底部并且与充电接头装置100相匹配的充电对接装置300，所述的充电接头装置100与新能源汽车的蓄电箱电连接、所述的充电对接装置300与充电站的总电源电连接，所述的充电平台200用于新能源汽车的停放，所述的充电对接装置300用于与充电接头装置100自动对接接通并且将总电源电能输送至充电接头装置100，所述的充电接头装置100与充电对接装置300设置成可相互切换的对接状态与断开状态。

参见图1-6，用户在驾驶新能源汽车进入充电站进行充电的过程中，用户驾驶新能源汽车停放于充电平台200上，用户操控新能源汽车使充电接头装置100自动由新能源汽车的底部竖直向下伸出，同时，充电对接装置300自动由充电平台200的底部竖直向上升起，充电对接装置300沿平行于新能源汽车的行进方向缓慢移动直至与充电接头装置100发生弹性碰撞，此时，充电接头装置100与充电对接装置300自动对接接通并且充电站的总电源与新能源汽车内部的蓄电箱构成闭合循环回路，此时，新能源汽车处于充电状态；当新能源汽车电能充满时，充电对接装置300背离当前对接移动的方向做复位运动，充电对接装置300与充电接头装置100自动分离断开，并且充电对接装置300由充电平台200的上方竖直向下降落，用户操控新能源汽车使充电接头装置100自动由新能源汽车的底部缩回，用户驾驶电能充满的新能源汽车驶离充电站。

参见图7-17，所述的充电接头装置100包括用于与充电对接装置300进行对接接通的充电输入部件110、伸缩机构120以及距离传感器部件130，所述的充电输入部件110设置成可相互切换的伸出状态与缩回状态，伸出状态为待充电的新能源汽车驶入充电站充电平台200上时充电输入部件110由新能源汽车的底部竖直向下伸出、缩回状态为新能源汽车电能充满驶离时充电输入部件110由新能源汽车的底部竖直向上回缩，所述的伸缩机构120用于控制充电输入部件110在伸出状态与缩回状态之间的相互切换，所述的距离传感器部件130用于限定充电输入部件110切换至伸出状态时与地面的高度。

具体的，参见图9-12，所述的充电输入部件110包括两端呈开口布置的固定筒体111并且固定筒体111的轴线方向竖直布置，所述的固定筒体111与新能源汽车底盘之间设置有用于连接两者的衔接板112并且衔接板112与固定筒体111的下端开口相匹配，所述的固定筒体111内同轴穿设有输入丝杆113并且输入丝杆113呈中空布置，输入丝杆113内布置有沿其轴线方向延伸并且用于将电能输送至蓄电箱的输入电线114，所述输入丝杆113的底端端部位置同轴设置有分线套筒115并且分线套筒115绝缘布置，所述输入丝杆113的外部同轴套设有绝缘压板118并且绝缘压板118与分线套筒115的顶部固定连接，分线套筒115外圆面上同轴开设有呈环形布置的分线槽116，所述的分线槽116内设置有沿分线套筒115径向延伸布置的输入触头117并且输入触头117设置成圆环形，所述的电源线114输出端与蓄电箱电连接、输入端穿过分线套筒115与位于分线槽116内部的输入触头117相连接。

更为具体的，所述的输入电线114包括正极输入电线、负极输入电线、接地输入电线以及反馈输入电线，所述的分线槽116设置有四个并且沿分线套筒115的轴向阵列布置、所述的分线槽116由上至下依次为正极输入线槽、负极输入线槽、接地输入线槽以及反馈输入线槽，所述的输入触头117包括正极输入触头、负极出入触头、接地线输入触头以及反馈输入触头，所述的正极输入触头、负极出入触头、接地线输入触头以及反馈输入触头与正极输入线槽、负极输入线槽、接地输入线槽以及反馈输入线槽一一对应布置，所述的正极输入触头、负极出入触头、接地线输入触头以及反馈输入触头与正极输入电线、负极输入电线、接地输入电线以及反馈输入电线一一对应连接。

充电对接过程中，输入触头117与充电对接装置300对接接通，充电对接装置300将充电站总电源电能输送至输入触头117，输入触头117将输入的电能由输入电线114输送至新能源汽车的蓄电箱。

参见图12-15，充电输入部件110由缩回状态切换至伸出状态时，输入丝杆113沿固定筒体111竖直向下运动、充电输入部件110由伸出状态切换至缩回状态时，输入丝杆113沿固定筒体111竖直向上运动，为了实现输入丝杆113沿固定筒体111的上下伸缩运动，所述的伸缩机构120用于实现输入丝杆113的上下伸缩运动，所述的伸缩机构120包括套设于固定筒体111上端开口处的固定架121并且固定架121套设于输入丝杆113的外部，固定架121与固定筒体111固定连接，所述的固定架121上转动设置有从动带轮122并且从动带轮122同轴套设于输入丝杆113的外部，所述的从动带轮122的内圆面上同轴设置有内花键123，所述的内花键123与输入丝杆113之间设置有旋转套筒124，旋转套筒124的外圆面上设置有与内花键123相匹配的外花键125、内圆面与输入丝杆113螺纹连接配合，从动带轮122通过带动旋转套筒124的转动驱使输入丝杆113沿竖直方向的运动，为了限制输入丝杆113的同步转动，所述输入丝杆113的外部同轴套设有固定板126、固定板126位于旋转套筒124的上方并且与固定架121固定连接，所述输入丝杆113的外部还同轴套设有套接环127、套接环127位于固定板126的上方并且与固定板126固定连接，所述输入丝杆113的外部开设有限位槽一128a并且限位槽一128a的布置方向平行于输入丝杆113的轴线方向，所述的套接环127上设置有与限位槽一128a相匹配的限位块一128b，限位块一128b与限位槽一128a相互配合用于限位输入丝杆113随旋转套筒124的同步转动。

参见图16，所述的伸缩机构120还包括用于驱动从动带轮122转动的伸缩驱动构件140，所述的伸缩驱动构件140包括与固定筒体111固定连接的伸缩安装架，所述的伸缩安装架上设置有伸缩电机141，所述伸缩电机141的输出端竖直向上布置并且输出端的端部位置同轴设置有主动带轮142，所述主动带轮142与从动带轮122之间设置有连接两者的传动皮带143并且传动皮带143用于将主动带轮142的动力传递至从动带轮122。

参见图11、图12，由于充电对接装置300由充电平台200伸出地面上方的高度始终为定值，为了便于充电对接装置300与伸出状态的充电输入部件110能够顺利对接，需使切换至伸出状态的充电输入部件110离地高度与充电对接装置300伸出地面的高度相适配，但是由于不同新能源汽车底盘高度不同以及轮胎胎压都直接影响充电输入部件110伸出状态的离地高度，为此，所述距离传感器部件130设置于充电输入部件110的底部，所述的传感器部件130包括同轴设置于分线套筒115底部的安装盘，所述的安装盘下端面的中部位置嵌设有距离传感器，所述的距离传感器与伸缩机构120建立有信号连接。

充电接头装置100在工作过程中的具体表现为，当新能源汽车驶入充电站并且停靠于充电平台200上，用户操控新能源汽车使充电输入部件110由缩回状态切换至伸出状态，具体表现为，伸缩电机141启动正转，伸缩电机141驱动主动带轮142绕自身轴线正向转动，传动皮带143将主动带轮142的动力传递至从动带轮122并且使从动带轮122绕自身轴线正向转动，从动带轮122将带动旋转套筒124同步转动并且旋转套筒124的转动将驱使输入丝杆113竖直向下运动，输入丝杆113将带动分线套筒115、输入触头117以及距离传感器部件130由固定筒体111的下端开口伸出并且竖直向下运动，在此过程中，距离传感器将充电输入部件110的底部与地面之间的高度信号实时反馈至伸缩电机141，当充电输入部件110的底部向下运动至预定高度时，伸缩电机141自动关闭，此时，充电输入部件110切换至伸出状态，当新能源汽车电能充满并且驶离充电站时，用户操控新能源汽车使充电输入部件110由伸出状态切换至缩回状态，具体表现为，伸缩电机141启动反转伸缩电机141驱动主动带轮142绕自身轴线反向转动，传动皮带143将主动带轮142的动力传递至从动带轮122并且使从动带轮122绕自身轴线反向转动，从动带轮122将带动旋转套筒124同步转动并且旋转套筒124的转动将驱使输入丝杆113竖直向上运动，输入丝杆113将带动分线套筒115、输入触头117以及距离传感器部件130由固定筒体111的下端开口下方复位回缩于固定筒体111的内部，此时，充电输入部件110切换至缩回状态。

参见图16、图17，作为本发明更为优化的方案，为了增加充电输入部件110在伸出状态与缩回状态之间切换更加的平稳，所述的伸缩机构120还包括伸缩引导组件，所述的引导组件设置有四组并且沿限位压板118所在圆周方向阵列布置，所述的引导组件包括设置于限位压板118上端面并且竖直向上布置的伸缩导杆129a以及设置于固定架121上的伸缩导套129b，所述的伸缩导杆129a与伸缩导套129b相匹配并且沿竖直方向构成滑动导向配合，采取本方案，避免充电输入部件110在伸出状态与缩回状态之间切换时失稳，保证了充电输入部件110的可靠性。

参见图18，所述的充电平台200包括水平设置于地面上的矩形底板201并且底板201用于新能源汽车的停放，所述的底板201与新能源汽车相匹配并且底板201的长度方向平行于新能源驶入停靠的行进方向，所述底板201上端面设置有感应器202并且感应器202用于感应检测新能源汽车停放于底板201的方位，所述感应器202与充电对接装置300以及设置于底板201底部的智能语音播报系统均建立有信号连接，所述的感应器202设置有四个并且位于底板201的四个边角处，所述的感应器202与智能语音播报系统相互配合共同用于提示引导用户修正新能源汽车的停放于底板201上的方位，所述底板201沿长度方向的中部位置设置有与其匹配的矩形敞口203，所述的充电对接装置300设置于敞口203的下方。

用户驾驶新能源汽车驶入停放于底板201上，用户操控的任意性将导致新能源汽车停放于底板201上造成的不规整性，从而使充电输入部件110与充电对接装置300存在一定的方位偏差，当该方位偏差大于允许的误差时，充电输入部件110将无法与充电对接装置300完成自动对接，因此当新能源汽车停放于底板201上，感应器202对新能源汽车轮胎的方位进行检测并且确认充电输入部件110与充电对接装置300之间的方位偏差是否在允许的误差范围内，若检测的方位偏差大于允许的误差，此时，感应器202与智能语音播报系统将提示引导用户驾驶新能源汽车进行不断的调整修正，缩小该方位偏差使其小于允许的误差值，而后，用户停车并且操控使充电输入部件110切换至伸出状态，感应器202控制充电对接装置300由敞口203伸出至底板201的上方并且与充电输入部件110自动对接，若检测的方位偏差小于允许的误差，智能语音播报系统提示用户直接停车并且操控使充电输入部件110切换至伸出状态，感应器202控制充电对接装置300由敞口203伸出至底板201的上方并且与充电输入部件110自动对接。

参见图19-31，所述的充电对接装置300包括升降机构310、设置于升降机构310上的充电输出部件320以及设置于升降机构310底部的对接驱动机构330，所述的充电输出部件320与充电站总电源电连接并且设置成可相互切换的升起状态与降落状态，所述的升降机构310用于驱动充电输出部件320在升起状态与降落状态之间的相互切换，所述的对接驱动机构330用于驱动升起状态的充电输出部件320与伸出状态的充电输入部件110进行弹性碰撞对接接通。

参见图21-24，所述的升降机构310沿新能源汽车行进方向活动设置于敞口203的下方，所述的升降机构310包括开口竖直向上布置的外筒体311，外筒体311的开口处设置有与其匹配的矩形顶板312a并且顶板312a的长度方向平行于新能源汽车的行进方向，所述的外筒体311的底部设置有用于固定连接其与顶板312a的连接架312b，所述连接架321b的两端端部位置均与顶板312a固定连接、中间位置与外筒体311的底部固定连接，所述外筒体311内沿其轴线方向活动设置有与其匹配的内筒体316，所述的充电输出部件320设置于内筒体316的内壁上，通过内筒体316沿外筒体311的轴线方向上下运动促使充电输出部件320在升起状态与降落状态之间的相互切换。

具体的，参见图23-24，所述的外筒体311外圆面上转动套设有套环313并且套环313靠近外筒体311的开口布置，所述外筒体311外圆面上延其所在的圆周方向开设有贯穿至外筒体311内部的弧形限位槽二314，所述的限位槽二314设置有三个并且沿外筒体311所在圆周方向阵列布置，所述的限位槽二314与套环313对应布置，所述套环313上设置有沿外筒体311径向布置的升降推杆315并且升降推杆315穿过限位槽二314延伸至外筒体311的内部，所述的升降推杆315与限位槽二314相匹配并且沿外筒体311所在圆周方向构成滑动导向配合，所述的升降推杆315设置有三个并且与限位槽二314一一对应布置，所述的内筒体316的外圆面上设置有螺旋布置的升降滑槽317，所述的升降滑槽317设置有三个并且沿内筒体316所在圆周方向阵列布置，所述的升降滑槽317与升降推杆315一一对应配合，升降推杆315在限位槽二314的引导下转动并且在升降推杆315与升降滑槽317的配合下促使内筒体316沿着外筒体311竖直上下运动。

更为具体的，为了使内筒体316沿着外筒体311上下运动更加的平稳，所述外筒体311与内筒体316之间设置有引导组件并且引导组件的引导方向平行于外筒体311的轴线方向，所述的引导组件设置有三组并且沿内筒体316所在圆周方向阵列布置，所述的引导组件包括设置于外筒体311内壁上的引导块318a以及设置于内筒体316外圆面上的引导槽318b并且引导块318a与引导槽318b均竖直布置，所述的引导槽318b与引导块318a相匹配并且沿平行于外筒体311的转向构成滑动导向配合。

更为具体的，为了驱动升降推杆315沿着限位槽二314转动，所述外筒体311的外圆面上还设置有升降驱动构件，所述的升降驱动构件包括固定设置于外筒体311外圆面上的升降电机319b以及设置于套环313外圆面上的齿条319a，所述齿条319a设置成与套环313相匹配的圆弧形并且齿条319a所在圆周的转线方向与套环313的轴线方向重合，所述升降电机319b的输出端竖直布置并且输出端的端部位置同轴设置有主动齿轮319c，所述的主动齿轮319c与齿条319a相啮合，所述的升降电机319b与感应器202建立有信号连接。

当停放于底板201上的新能源汽车位置修正后，并且用户操控使新能源汽车底部的充电输出部件110切换伸出状态，此时，伸出状态的充电输出部件110位于外筒体311的开口正上方，感应器202控制升降机构310带动充电输出部件320由降落状态切换至升起状态，具体表现为，升降电机319b启动正转，升降电机319b的输出端将带动主动齿轮319c同步正向转动，主动齿轮319c将带动齿条319a绕自身轴线反向转动，齿条319a将带动套环313以及升降推杆315绕套环313的轴线方向同步反向转动，升降推杆315将沿着限位槽二314逆时针转动，逆时针转动的升降推杆315将挤压升降滑槽317的上侧壁并且推动内筒体316沿自身轴线方向竖直向上运动，向上运动的内筒体316带动设置于其内部的充电输出部件320切换至升起状态；当新能源汽车电能充满并且充电输出部件320与充电输入部件110脱开分离后，感应器202控制升降机构310带动充电输出部件320由升起状态切换至降落状态，具体表现为，升降电机319b启动反转，升降电机319b的输出端将带动主动齿轮319c同步反向转动，主动齿轮319c将带动齿条319a绕自身轴线正向转动，齿条319a将带动套环313以及升降推杆315绕套环313的轴线方向同步正向转动，升降推杆315将沿着限位槽二314顺时针转动，顺时针转动的升降推杆315将挤压升降滑槽317的下侧壁并且推动内筒体316沿自身轴线方向竖直向下运动，向下运动的内筒体316带动设置于其内部的充电输出部件320切换至降落状态。

参见图25-27，所述的充电输出部件320包括呈圆环形布置的绝缘分隔环322，所述绝缘分隔环322的底部设置有与其匹配的圆环形输出触头321，所述的输出触头321与输入触头117相匹配并且与输出电线323电连接。

具体的，所述的绝缘分隔环322设置有四个并且上下间距叠放布置，所述绝缘分隔环322与内筒体316的内壁之间设置有固定环324，固定环324与内筒体316的内壁以及绝缘分隔环322均为固定连接，所述的输出触头321包括由上至下布置的正极输出触头、负极输出触头、接地输出触头以及反馈输出触头，正极输出触头、负极输出触头、接地输出触头以及反馈输出触头与上下间距叠放布置绝缘分隔环322一一对应布置，所述的输出电线323包括正极输出电线、负极输出电线、接地输出电线以及反馈输出电线，所述的正极输出电线、负极输出电线、接地输出电线以及反馈输出电线与正极输出触头、负极输出触头、接地输出触头以及反馈输出触头一一对接连接。

参见图28-31，所述的对接驱动机构330包括安装架331并且安装架331与底板201的底部固定连接，所述的安装架331设置有两个并且沿底板201的宽度方向对称布置，所述的升降机构310活动设置于两安装架331之间，所述的两安装架331之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的导轨332a，所述的导轨332a设置有两个并且沿平行于新能源汽车的行进方向对称布置，所述的导轨332a与固定安装于外筒体311底部的滑块322b相匹配并且滑块322b沿导轨332a的布置方向构成滑动导向配合，所述两导轨332a之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的对接丝杆333并且对接丝杆333转动设置于安装架331上，所述对接丝杆333的一端与固定安装于安装架331上的对接电机333a的输出端同轴连接，所述对接电机333a与感应器202建立有信号连接，所述的对接丝杆333的外部活动套设有固定套一334a与固定套二334b并且固定套一334a与固定套二334b均与外筒体311的外部固定连接，所述的固定套一334a与固定套二334b沿底板201的宽度方向对称布置，所述的固定套二334b指向固定套一334a的方向新能源汽车的行进方向一致，所述的固定套一334a与固定套二334b之间设置有对接导杆335，所述的对接导杆335设置有两个并且沿对接丝杆333的轴线方向对称布置，所述的两对接导杆335之间设置有活动套336并且活动套336与导杆335沿其轴线方向构成滑动导向配合，所述的活动套336与对接丝杆333螺纹连接配合，所述对接丝杆333的外部套设有对接弹簧一337，所述的对接弹簧一337一端与固定套一334a抵触、另一端与活动套336抵触并且对接弹簧一337的弹力始终由活动套336指向固定套一334a，所述的对接丝杆333的外部还套设有对接弹簧二338，所述的对接弹簧二338一端与固定套二334b抵触、另一端与活动套336抵触并且对接弹簧二338的弹力始终由活动套336指向固定套二334b，所述对接弹簧一337与对接弹簧二338的形状、结构相同。

参见图31，为了使对接驱动机构330在完成充电输出部件320与充电输入部件110进行弹性碰撞对接后能够迅速停止运行，所述的活动套336与外筒体311之间设置有控制组件，所述的控制组件与对接电机333a之间建立有信号连接并且用于控制对接电机333a实现自行关闭，所述的控制组件包括沿新能源汽车行进方向对称布置的控制组件一与控制组件二，所述的控制组件二位于控制组件一左侧，所述的控制组件一包括固定安装于活动套336右侧的控制传感器一341，所述外筒体311的底部设置有与控制传感器一341相对应布置的复位元件一342以及与复位元件一342沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件一343，所述的止停元件一343设置于复位元件一342与固定套二334b之间并且靠近复位元件一342布置，所述的控制传感器一341与复位元件一342以及止停元件一343均建立有信号连接，所述的控制组件二包括固定安装于活动套336左侧的控制传感器二344，所述的外筒体332的底部设置有与控制传感器二344相对应的复位元件二345以及与复位元件二345沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件二346，所述的止停元件二346设置于复位元件二345与固定套一334a之间并且靠近复位元件二345布置，所述的控制传感器二344与复位元件二345以及止停元件二346均建立有信号连接。

参见图4-6，当充电输入部件110切换至伸出状态并且充电输出部件320切换至升起状态，输入触头117与输出触头321位置相对应，此时，对接驱动机构330驱动升降机构310并且由升降机构310带动充电输出部件320与充电输入部件110进行弹性碰撞对接，具体表现为，感应器202检测识别新能源汽车停放于底板201上的位置信息并且通过该位置信息判断位于内筒体316内部的输出触头117的方位。

当位于内筒体316内部的输入触头117靠近固定套二334b时，感应器202控制对接电机333a启动正转，对接电机333a的输出端将驱动对接丝杆333绕自身轴线同步正转，对接丝杆333将带动与其螺纹连接配合的活动套336沿新能源汽车的行进方向滑动，活动套336将挤压对接弹簧一337，对接弹簧一337逐渐压缩弹力增大并且对接弹簧二338逐渐拉长弹力减小，对接弹簧一337将推动固定套一334a沿新能源汽车的行进方向运动，固定套一334a将带动外筒体311同步运动，滑块332b沿着滑轨332a朝向新能源汽车的行进方同步滑动，外筒体311将带动内筒体316以及充电输出部件320沿新能源汽车的行进方向同步运动，输出触头321与输入触头117碰撞对接接通，输出电线323与输入电线114接通，充电站总电源对新能源汽车内部的蓄电箱进行充电，并且输入触头117对输出触头321形成约束，外筒体311停止滑动并且位置固定，而后，控制组件二控制对接电机333a自行关闭，具体表现为，碰撞对接后活动套336沿着对接导杆335继续沿新能源汽车的行进方向滑动，对接弹簧一337进一步压缩并且对接弹簧二338进一步拉长，当控制传感器二344与止停元件二346相对应并且接收到止停元件二346的止停信号时，控制传感器二344控制对接电机333a自行关闭，充电完成后，感应器202控制对接电机333a启动反转，对接丝杆333将带动活动套336背离新能源汽车的行进方向滑动，对接弹簧一337逐渐拉长复位并且对接弹簧二338逐渐压缩复位，当对接弹簧一337与对接弹簧二338复位时，控制传感器二344将与复位元件二345相对应并且接受复位元件二345的复位信号，感应器202控制对接电机333a继续反转复位运动，对接弹簧二338逐渐压缩弹力增大并且对接弹簧一337逐渐拉长弹力减小，对接弹簧二338将推动固定套二334b背离新能源汽车的行进方向复位运动，固定套二334b将带动外筒体311复位运动。

当位于内筒体316内部的输入触头117靠近固定套一334a时，感应器202控制对接电机333a启动反转，对接电机333a的输出端将驱动对接丝杆333绕自身轴线同步反转，对接丝杆333将带动与其螺纹连接配合的活动套336背离新能源汽车的行进方向滑动，活动套336将挤压对接弹簧二338，对接弹簧二338逐渐压缩弹力增大并且对接弹簧一337逐渐拉长弹力减小，对接弹簧二338将推动固定套二334b背离新能源汽车的行进方向运动，固定套二334b将带动外筒体311同步运动，滑块332b沿着滑轨332a背离新能源汽车的行进方同步滑动，外筒体311将带动内筒体316以及充电输出部件320背离新能源汽车的行进方向同步运动，输出触头321与输入触头117碰撞对接接通，输出电线323与输入电线114接通，充电站总电源对新能源汽车内部的蓄电箱进行充电，并且输入触头117对输出触头321形成约束，外筒体311停止滑动并且位置固定，而后，控制组件一控制对接电机333a自行关闭，具体表现为，碰撞对接后活动套336沿着对接导杆335继续背离新能源汽车的行进方向滑动，对接弹簧二338进一步压缩并且对接弹簧一337进一步拉长，当控制传感器一341与止停元件一343相对应并且接收到止停元件一343的止停信号时，控制传感器一341控制对接电机333a自行关闭，充电完成后，感应器202控制对接电机333a启动正转，对接丝杆333将带动活动套336沿新能源汽车的行进方向滑动，对接弹簧二338逐渐拉长复位并且对接弹簧一337逐渐压缩复位，当对接弹簧一337与对接弹簧二338复位时，控制传感器一341将与复位元件一342相对应并且接受复位元件一342的复位信号，感应器202控制对接电机333a继续正转复位运动，对接弹簧一337逐渐压缩弹力增大并且对接弹簧二338逐渐拉长弹力减小，对接弹簧一337将推动固定套二334b沿新能源汽车的行进方向复位运动，固定套二334b将带动外筒体311复位运动。

Claims (5)

1.一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其特征在于：其包括配套设置于新能源汽车底部中间位置的充电接头装置、设置于充电站地面上的充电平台以及设置于充电平台底部并且与充电接头装置相匹配的充电对接装置，所述的充电接头装置与新能源汽车的蓄电箱电连接、所述的充电对接装置与充电站的总电源电连接，所述的充电平台用于新能源汽车的停放，所述的充电对接装置用于与充电接头装置自动对接接通并且将总电源电能输送至充电接头装置，所述的充电接头装置与充电对接装置设置成可相互切换的对接状态与断开状态；

所述的充电接头装置包括用于与充电对接装置进行对接接通的充电输入部件、伸缩机构以及距离传感器部件，所述的充电输入部件设置成可相互切换的伸出状态与缩回状态，伸出状态为待充电的新能源汽车驶入充电站充电平台上时充电输入部件由新能源汽车的底部竖直向下伸出、缩回状态为新能源汽车电能充满驶离时充电输入部件由新能源汽车的底部竖直向上回缩，所述的伸缩机构用于控制充电输入部件在伸出状态与缩回状态之间的相互切换，所述的距离传感器部件用于限定充电输入部件切换至伸出状态时与地面的高度；

所述的充电输入部件包括两端呈开口布置的固定筒体并且固定筒体的轴线方向竖直布置，所述的固定筒体与新能源汽车底盘之间设置有用于连接两者的衔接板并且衔接板与固定筒体的下端开口相匹配，所述的固定筒体内同轴穿设有输入丝杆并且输入丝杆呈中空布置，输入丝杆内布置有沿其轴线方向延伸并且用于将电能输送至蓄电箱的输入电线，所述输入丝杆的底端端部位置同轴设置有分线套筒并且分线套筒绝缘布置，所述输入丝杆的外部同轴套设有绝缘压板并且绝缘压板与分线套筒的顶部固定连接，分线套筒外圆面上同轴开设有呈环形布置的分线槽，所述的分线槽内设置有沿分线套筒径向延伸布置的输入触头并且输入触头设置成圆环形，所述的电源线输出端与蓄电箱电连接、输入端穿过分线套筒与位于分线槽内部的输入触头相连接；

所述的伸缩机构用于实现输入丝杆的上下伸缩运动，所述的伸缩机构包括套设于固定筒体上端开口处的固定架并且固定架套设于输入丝杆的外部，固定架与固定筒体固定连接，所述的固定架上转动设置有从动带轮并且从动带轮同轴套设于输入丝杆的外部，所述的从动带轮的内圆面上同轴设置有内花键，所述的内花键与输入丝杆之间设置有旋转套筒，旋转套筒的外圆面上设置有与内花键相匹配的外花键、内圆面与输入丝杆螺纹连接配合，从动带轮通过带动旋转套筒的转动驱使输入丝杆沿竖直方向的运动，所述输入丝杆的外部同轴套设有固定板、固定板位于旋转套筒的上方并且与固定架固定连接，所述输入丝杆的外部还同轴套设有套接环、套接环位于固定板的上方并且与固定板固定连接，所述输入丝杆的外部开设有限位槽一并且限位槽一的布置方向平行于输入丝杆的轴线方向，所述的套接环上设置有与限位槽一相匹配的限位块一，限位块一与限位槽一相互配合用于限位输入丝杆随旋转套筒的同步转动；

所述的伸缩机构还包括用于驱动从动带轮转动的伸缩驱动构件，所述的伸缩驱动构件包括与固定筒体固定连接的伸缩安装架，所述的伸缩安装架上设置有伸缩电机，所述伸缩电机的输出端竖直向上布置并且输出端的端部位置同轴设置有主动带轮，所述主动带轮与从动带轮之间设置有连接两者的传动皮带并且传动皮带用于将主动带轮的动力传递至从动带轮。

2.根据权利要求1所述的一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其特征在于：所述距离传感器部件设置于充电输入部件的底部，所述的传感器部件包括同轴设置于分线套筒底部的安装盘，所述的安装盘下端面的中部位置嵌设有距离传感器，所述的距离传感器与伸缩机构建立有信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其特征在于：所述的充电平台包括水平设置于地面上的矩形底板并且底板用于新能源汽车的停放，所述的底板与新能源汽车相匹配并且底板的长度方向平行于新能源驶入停靠的行进方向，所述底板上端面设置有感应器并且感应器用于感应检测新能源汽车停放于底板的方位，所述感应器与充电对接装置以及设置于底板底部的智能语音播报系统均建立有信号连接，所述的感应器设置有四个并且位于底板的四个边角处，所述的感应器与智能语音播报系统相互配合共同用于提示引导用户修正新能源汽车的停放于底板上的方位，所述底板沿长度方向的中部位置设置有与其匹配的矩形敞口，所述的充电对接装置设置于敞口的下方。

4.根据权利要求1所述的一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其特征在于：所述的充电对接装置包括升降机构、设置于升降机构上的充电输出部件以及设置于升降机构底部的对接驱动机构，所述的充电输出部件与充电站总电源电连接并且设置成可相互切换的升起状态与降落状态，所述的升降机构用于驱动充电输出部件在升起状态与降落状态之间的相互切换，所述的对接驱动机构用于驱动升起状态的充电输出部件与伸出状态的充电输入部件进行弹性碰撞对接接通；所述的充电输出部件包括呈圆环形布置的绝缘分隔环，所述绝缘分隔环的底部设置有与其匹配的圆环形输出触头，所述的输出触头与输入触头相匹配并且与输出电线电连接；所述的对接驱动机构包括安装架并且安装架与底板的底部固定连接，所述的安装架设置有两个并且沿底板的宽度方向对称布置，所述的升降机构活动设置于两安装架之间，所述的两安装架之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的导轨，所述的导轨设置有两个并且沿平行于新能源汽车的行进方向对称布置，所述的导轨与固定安装于升降机构底部的滑块相匹配并且滑块沿导轨的布置方向构成滑动导向配合，所述两导轨之间设置有沿新能源汽车行进方向布置的对接丝杆并且对接丝杆转动设置于安装架上，所述对接丝杆的一端与固定安装于安装架上的对接电机的输出端同轴连接，所述对接电机与感应器建立有信号连接，所述的对接丝杆的外部活动套设有固定套一与固定套二并且固定套一与固定套二均与升降机构固定连接，所述的固定套一与固定套二沿底板的宽度方向对称布置，所述的固定套二指向固定套一的方向新能源汽车的行进方向一致，所述的固定套一与固定套二之间设置有对接导杆，所述的对接导杆设置有两个并且沿对接丝杆的轴线方向对称布置，所述的两对接导杆之间设置有活动套并且活动套与导杆沿其轴线方向构成滑动导向配合，所述的活动套与对接丝杆螺纹连接配合，所述对接丝杆的外部套设有对接弹簧一，所述的对接弹簧一一端与固定套一抵触、另一端与活动套抵触并且对接弹簧一的弹力始终由活动套指向固定套一，所述的对接丝杆的外部还套设有对接弹簧二，所述的对接弹簧二一端与固定套二抵触、另一端与活动套抵触并且对接弹簧二的弹力始终由活动套指向固定套二，所述对接弹簧一与对接弹簧二的形状、结构相同。

5.根据权利要求4所述的一种环形升降智能化自动对接新能源汽车充电系统，其特征在于：所述的活动套与升降机构之间设置有控制组件，所述的控制组件与对接电机之间建立有信号连接并且用于控制对接电机实现自行关闭，所述的控制组件包括沿新能源汽车行进方向对称布置的控制组件一与控制组件二，所述的控制组件二位于控制组件一左侧，所述的控制组件一包括固定安装于活动套右侧的控制传感器一，所述升降机构上设置有与控制传感器一相对应布置的复位元件一以及与复位元件一沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件一，所述的止停元件一设置于复位元件一与固定套二之间并且靠近复位元件一布置，所述的控制传感器一与复位元件一以及止停元件一均建立有信号连接，所述的控制组件二包括固定安装于活动套左侧的控制传感器二，所述的外筒体的底部设置有与控制传感器二相对应的复位元件二以及与复位元件二沿平行于新能源汽车行进方向共线布置的止停元件二，所述的止停元件二设置于复位元件二与固定套一之间并且靠近复位元件二布置，所述的控制传感器二与复位元件二以及止停元件二均建立有信号连接。