CN109094399A - 一种基于城市道路的汽车自充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车技术领域，且公开了一种基于城市道路的汽车自充电装置，包括一端开口的安装箱、充电桩主体，充电桩主体固定连接在安装箱内底部的一侧，充电桩主体的一侧通过电线电性连接有充电插头，安装箱的内顶部固定连接有中央处理器和无线路由器，安装箱的内底部开设有第一Ｔ型滑槽，第一T型滑槽内底部的一侧固定连接有第一电动推杆，第一T型滑槽的内部滑动连接有与第一T型滑槽相匹配的第一滑块，第一电动推杆的推杆末端与第一滑块固定连接，第一滑块的顶部开设有第一凹槽，第一凹槽的内底部通过螺栓固定连接有旋转电机。该基于城市道路的汽车自充电装置，可以自动给电动汽车充电，且便于保护充电设备。

Description

一种基于城市道路的汽车自充电装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，具体为一种基于城市道路的汽车自充电装置。

背景技术

电动汽车节能环保，不污染环境，是未来汽车的主流形态，也是当前汽车工业发展的重点和研究热点。电动汽车的充电装置是保证电动汽车正常使用的重要设备。现有的电动汽车充电装置包括了各类交流和直流充电桩和充电站。使用这些充电装置时，需要使用者手动将充电装置上的充电插头插入电动汽车的充电插座内，然后启动充电，而在充电完成后，同样需要使用者手动移除充电插头并将其放置在充电装置上。在交流充电装置的充电插头上，除了有供电触头外，还有保护接地触头、控制确认触头、充电连接确认触头等共计7个触头。而在直流充电装置的充电插头上，除了供电触头外，还有保护接地触头等共计9个触头。在充电过程中，首先接通保护接地触头，最后接通控制确认触头与充电连接确认触头，在脱开的过程中，首先断开充电连接确认触头和控制确认触头，最后断开保护接地触头。触头的接通与断开通过内部开关电路进行控制。

通过手动方式插拔充电插头进行电动汽车充电作业一方面存在一定安全隐患，另一方面降低了电动汽车的使用体验，便捷性不够。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于城市道路的汽车自充电装置，具备自动给电动汽车充电和便于保护充电设备等优点，解决了通过手动方式插拔充电插头进行电动汽车充电作业一方面存在一定安全隐患，另一方面降低了电动汽车的使用体验，便捷性不够的问题。

(二)技术方案

为实现上述自动给电动汽车充电和便于保护充电设备的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于城市道路的汽车自充电装置，包括一端开口的安装箱、充电桩主体，所述充电桩主体固定连接在安装箱内底部的一侧，所述充电桩主体的一侧通过电线电性连接有充电插头，所述安装箱的内顶部固定连接有中央处理器和无线路由器，所述安装箱的内底部开设有第一T型滑槽，所述第一T型滑槽内底部的一侧固定连接有第一电动推杆，所述第一T型滑槽的内部滑动连接有与第一T型滑槽相匹配的第一滑块，所述第一电动推杆的推杆末端与第一滑块固定连接，所述第一滑块的顶部开设有第一凹槽，所述第一凹槽的内底部通过螺栓固定连接有旋转电机，所述旋转电机的输出轴末端固定连接有旋转块，所述旋转块的底部与第一滑块的顶部相接触，所述旋转块的顶部开设有方槽，所述方槽的内部插接有与方槽相匹配的支撑块，所述旋转块的一侧设有限位机构，所述支撑块通过限位机构与旋转块固定连接，所述支撑块的顶端延伸至方槽的上方，所述支撑块靠近安装箱开口的一侧开设有第二T型滑槽，所述第二T型滑槽的内底部开设有第一限位槽，所述第二T型滑槽的内顶部固定连接有升降电机，所述升降电机的输出轴通过联轴器固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的一端延伸至第一限位槽的内部并固定连接有限位块，所述第二T型滑槽的内部滑动连接有与第二T型滑槽相匹配的第二滑块，所述第二滑块与螺纹杆螺纹连接，所述第二滑块的一端延伸至第二T型滑槽的外部并固定连接有连接板，所述连接板靠近安装箱开口的一侧固定连接有第二电动推杆，所述第二电动推杆的推杆末端与充电插头固定连接，所述充电插头远离连接板的一侧开设有安装槽，所述安装槽的内部固定连接有摄像头，所述连接板靠近充电插头的一侧固定连接有两个激光测距传感器，两个所述激光测距传感器对称设置在第二电动推杆的两侧，所述安装箱内顶部的一侧开设有转槽，所述转槽的内部套接有第一转杆，所述安装箱内底部的一侧开设有容纳槽，所述容纳槽的内底部固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴通过联轴器固定连接有第二转杆，所述第二转杆与第一转杆的轴心线处于同一条直线，所述第二转杆和第一转杆相靠近的一侧共同固定连接有与安装箱开口相匹配的箱门，所述安装箱的内部设有电子锁，所述电子锁包括第一锁体，所述第一锁体固定连接在安装箱的内侧壁上，所述箱门的一侧固定连接有与第一锁体相匹配的第二锁体，所述箱门和安装箱通过第一锁体和第二锁体固定连接，所述箱门远离充电插头的一侧固定连接有超声波传感器，所述第一电动推杆、旋转电机、升降电机、第二电动推杆、摄像头、两个激光测距传感器、电子锁和超声波传感器均通过无线路由器与中央处理器无线连接。

优选的，所述限位机构包括限位杆，所述支撑块的一侧开设有与限位杆相匹配的第二限位槽，所述限位杆的一端贯穿第一凹槽并延伸至第二限位槽的内部，所述限位杆的另一端延伸至第一凹槽的外部，所述限位杆的一侧开设有第二凹槽，所述第一凹槽两个相对的内侧壁共同固定连接有固定杆，所述固定杆的外侧壁上套接有扭簧，所述扭簧的一端与第一凹槽的内侧壁固定连接，所述扭簧的另一端与第二凹槽的内侧壁相抵。

优选的，所述安装箱一侧的顶端开设有通风孔，所述通风孔的内部设有过滤机构。

优选的，所述过滤机构包括与通风孔相匹配的安装框和过滤网主体，所述安装框与过滤网主体固定连接，所述安装框与通风孔的内壁固定连接。

优选的，所述安装箱的一侧固定连接有挡板，所述挡板倾斜设置，且挡板的底端延伸至通风孔底部的下方。

优选的，所述限位杆延伸至第一凹槽外部的一端固定连接有把手。

优选的，所述摄像头为针孔摄像头。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于城市道路的汽车自充电装置，具备以下有益效果：

1、该基于城市道路的汽车自充电装置，通过将安装箱安装在城市道路的两侧，当有车辆停靠过来进行充电时，超声波传感器探测到外部车辆的信息并将该信息传递至中央处理器，中央处理器接收该信息后，向电子锁和驱动电机发出指令，电子锁解开且驱动电机开始转动，使得箱门逐渐打开，此时，两个激光测距传感器探测车身中轴线与安装箱之间的夹角，并将该信息传递至中央处理器，中央处理器接收该信息后，向旋转电机发出指令，使旋转电机的输出轴旋转且使得充电插头与电动汽车的充电插座相齐平，此时，摄像头开始探测外部充电插座的位置信息并将该信息传递至中央处理器，中央处理器接收该信息并进行处理、分析后，向第一电动推杆和升降电机发出指令，从而使第一电动推杆带动第一滑块在水平方向移动，升降电机带动螺纹杆转动，使第二滑块在竖直方向移动，从而使充电插头与充电插座的位置相对应，此时，中央处理器向第二电动推杆发出指令，第二电动推杆的推杆带动充电插头插入充电插座的内部，从而完成自动对电动汽车进行充电，当充电结束后，中央处理器向第二电动推杆发出指令，使第二电动推杆带动充电插头进入安装箱的内部，然后，中央处理器向驱动电机发出指令，驱动电机旋转带动箱门逐渐闭合，直到电子锁闭合，中央处理器发出指令使驱动电机停止工作，此时，箱门与安装箱闭合，对安装箱内部的设备起到很好的保护效果。

2、该基于城市道路的汽车自充电装置，通过设置限位机构，当需要对支撑块上的设备进行检修时，通过把手将限位杆从第二限位槽的内部拉出，此时，便可以轻易地的将支撑块从方槽的内部取出，从而便于维护人员对支撑块上的设备进行维修。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于城市道路的汽车自充电装置的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为本发明提出的一种基于城市道路的汽车自充电装置的箱门与安装箱连接结构示意图；

图4为图1中B部分的结构示意图；

图5为图1中C部分的结构示意图。

图中：1安装箱、2充电桩主体、3充电插头、4中央处理器、5 无线路由器、6第一电动推杆、7第一滑块、8旋转电机、9旋转块、 10支撑块、11升降电机、12螺纹杆、13限位块、14第二滑块、15 连接板、16第二电动推杆、17摄像头、18激光测距传感器、19第一转杆、20驱动电机、21箱门、22第一锁体、23第二锁体、24超声波传感器、25限位杆、26扭簧、27过滤网本体。

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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种基于城市道路的汽车自充电装置，包括一端开口的安装箱1、充电桩主体2，充电桩主体2固定连接在安装箱1 内底部的一侧，充电桩主体2的一侧通过电线电性连接有充电插头3，安装箱1的内顶部固定连接有中央处理器4和无线路由器5，安装箱1的内底部开设有第一T型滑槽，第一T型滑槽内底部的一侧固定连接有第一电动推杆6，第一T型滑槽的内部滑动连接有与第一T型滑槽相匹配的第一滑块7，第一电动推杆6的推杆末端与第一滑块7固定连接，第一滑块7的顶部开设有第一凹槽，第一凹槽的内底部通过螺栓固定连接有旋转电机8，旋转电机8的输出轴末端固定连接有旋转块9，旋转块9的底部与第一滑块7的顶部相接触，旋转块9的顶部开设有方槽，方槽的内部插接有与方槽相匹配的支撑块10，旋转块9的一侧设有限位机构，支撑块10通过限位机构与旋转块9固定连接，支撑块10的顶端延伸至方槽的上方，支撑块10靠近安装箱1 开口的一侧开设有第二T型滑槽，第二T型滑槽的内底部开设有第一限位槽，第二T型滑槽的内顶部固定连接有升降电机11，旋转电机8 和升降电机11均为伺服电机，为现有技术，升降电机11的输出轴通过联轴器固定连接有连接杆，连接杆的一端固定连接有螺纹杆12，螺纹杆12的一端延伸至第一限位槽的内部并固定连接有限位块13，第一限位槽的横截面为“T”型，限位块13可以随着螺纹杆12在第一限位槽的内部转动，第二T型滑槽的内部滑动连接有与第二T型滑槽相匹配的第二滑块14，第二滑块14与螺纹杆12螺纹连接，第二滑块14的一端延伸至第二T型滑槽的外部并固定连接有连接板15，连接板15靠近安装箱1开口的一侧固定连接有第二电动推杆16，第二电动推杆16的推杆末端与充电插头3固定连接，充电插头3远离连接板15的一侧开设有安装槽，安装槽的内部固定连接有摄像头17，连接板15靠近充电插头3的一侧固定连接有两个激光测距传感器18，两个激光测距传感器18对称设置在第二电动推杆16的两侧，安装箱 1内顶部的一侧开设有转槽，转槽的内部套接有第一转杆19，安装箱 1内底部的一侧开设有容纳槽，容纳槽的内底部固定连接有驱动电机 20，驱动电机20的输出轴通过联轴器固定连接有第二转杆，第二转杆与第一转杆19的轴心线处于同一条直线，第二转杆和第一转杆19 相靠近的一侧共同固定连接有与安装箱1开口相匹配的箱门21，安装箱1的内部设有电子锁，电子锁包括第一锁体22，第一锁体22固定连接在安装箱1的内侧壁上，箱门21的一侧固定连接有与第一锁体22相匹配的第二锁体23，箱门21和安装箱1通过第一锁体22和第二锁体23固定连接，箱门21远离充电插头3的一侧固定连接有超声波传感器24，第一电动推杆6、旋转电机8、升降电机11、第二电动推杆16、摄像头17、两个激光测距传感器18、电子锁和超声波传感器24均通过无线路由器5与中央处理器4无线连接。

限位机构包括限位杆25，支撑块10的一侧开设有与限位杆25 相匹配的第二限位槽，限位杆25的一端贯穿第一凹槽并延伸至第二限位槽的内部，限位杆25的另一端延伸至第一凹槽的外部，限位杆 25的一侧开设有第二凹槽，第一凹槽两个相对的内侧壁共同固定连接有固定杆，固定杆的外侧壁上套接有扭簧26，扭簧26的一端与第一凹槽的内侧壁固定连接，扭簧26的另一端与第二凹槽的内侧壁相抵,扭簧26使限位杆25稳定的插在第二限位槽的内部，从而使限位杆25对支撑块10的限位更加稳定。

安装箱1一侧的顶端开设有通风孔，通风孔的内部设有过滤机构，通风孔便于安装箱1内部空气与外界空气流通，从而达到散热的效果。

过滤机构包括与通风孔相匹配的安装框和过滤网主体27，安装框与过滤网主体27固定连接，安装框与通风孔的内壁固定连接，过滤机构可以防止灰尘进入安装箱1的内部而污染安装箱1内部的设备。

安装箱1的一侧固定连接有挡板，挡板倾斜设置，且挡板的底端延伸至通风孔底部的下方，挡板可以避免雨水由通风孔进入安装箱1 的内部而损坏设备。

限位杆25延伸至第一凹槽外部的一端固定连接有把手。

摄像头17为针孔摄像头。

综上所述，该基于城市道路的汽车自充电装置，通过将安装箱1 安装在城市道路的两侧，当有车辆停靠过来进行充电时，超声波传感器24探测到外部车辆的信息并将该信息传递至中央处理器4，中央处理器4接收该信息后，向电子锁和驱动电机20发出指令，电子锁解开且驱动电机20开始转动，使得箱门1逐渐打开，此时，两个激光测距传感器18探测车身中轴线与安装箱1之间的夹角，并将该信息传递至中央处理器4，中央处理器4接收该信息后，向旋转电机8 发出指令，使旋转电机8的输出轴旋转且使得充电插头3与电动汽车的充电插座相齐平，此时，摄像头17开始探测外部充电插座的位置信息并将该信息传递至中央处理器4，中央处理器4接收该信息并进行处理、分析后，向第一电动推杆6和升降电机11发出指令，从而使第一电动推杆6带动第一滑块7在水平方向移动，升降电机11带动螺纹杆12转动，使第二滑块14在竖直方向移动，从而使充电插头 3与充电插座的位置相对应，此时，中央处理器4向第二电动推杆16 发出指令，第二电动推杆16的推杆带动充电插头3插入充电插座的内部，从而完成自动对电动汽车进行充电，当充电结束后，中央处理器4向第二电动推杆16发出指令，使第二电动推杆16带动充电插头 3进入安装箱1的内部，然后，中央处理器4向驱动电机20发出指令，驱动电机20旋转带动箱门21逐渐闭合，直到电子锁闭合，中央处理器4发出指令使驱动电机20停止工作，此时，箱门21与安装箱 1闭合，对安装箱1内部的设备起到很好的保护效果，通过设置限位机构，当需要对支撑块10上的设备进行检修时，通过把手将限位杆 25从第二限位槽的内部拉出，此时，便可以轻易地的将支撑块10从方槽的内部取出，从而便于维护人员对支撑块10上的设备进行维修。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于城市道路的汽车自充电装置，包括一端开口的安装箱（1）、充电桩主体（2），其特征在于：所述充电桩主体（2）固定连接在安装箱（1）内底部的一侧，所述充电桩主体（2）的一侧通过电线电性连接有充电插头（3），所述安装箱（1）的内顶部固定连接有中央处理器（4）和无线路由器（5），所述安装箱（1）的内底部开设有第一Ｔ型滑槽，所述第一T型滑槽内底部的一侧固定连接有第一电动推杆（6），所述第一T型滑槽的内部滑动连接有与第一T型滑槽相匹配的第一滑块（7），所述第一电动推杆（6）的推杆末端与第一滑块（7）固定连接，所述第一滑块（7）的顶部开设有第一凹槽，所述第一凹槽的内底部通过螺栓固定连接有旋转电机（8），所述旋转电机（8）的输出轴末端固定连接有旋转块（9），所述旋转块（9）的底部与第一滑块（7）的顶部相接触，所述旋转块（9）的顶部开设有方槽，所述方槽的内部插接有与方槽相匹配的支撑块（10），所述旋转块（9）的一侧设有限位机构，所述支撑块（10）通过限位机构与旋转块（9）固定连接，所述支撑块（10）的顶端延伸至方槽的上方，所述支撑块（10）靠近安装箱（1）开口的一侧开设有第二T型滑槽，所述第二T型滑槽的内底部开设有第一限位槽，所述第二T型滑槽的内顶部固定连接有升降电机（11），所述升降电机（11）的输出轴通过联轴器固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有螺纹杆（12），所述螺纹杆（12）的一端延伸至第一限位槽的内部并固定连接有限位块（13），所述第二T型滑槽的内部滑动连接有与第二T型滑槽相匹配的第二滑块（14），所述第二滑块（14）与螺纹杆（12）螺纹连接，所述第二滑块（14）的一端延伸至第二T型滑槽的外部并固定连接有连接板（15），所述连接板（15）靠近安装箱（1）开口的一侧固定连接有第二电动推杆（16），所述第二电动推杆（16）的推杆末端与充电插头（3）固定连接，所述充电插头（3）远离连接板（15）的一侧开设有安装槽，所述安装槽的内部固定连接有摄像头（17），所述连接板（15）靠近充电插头（3）的一侧固定连接有两个激光测距传感器（18），两个所述激光测距传感器（18）对称设置在第二电动推杆（16）的两侧，所述安装箱（1）内顶部的一侧开设有转槽，所述转槽的内部套接有第一转杆（19），所述安装箱（1）内底部的一侧开设有容纳槽，所述容纳槽的内底部固定连接有驱动电机（20），所述驱动电机（20）的输出轴通过联轴器固定连接有第二转杆，所述第二转杆与第一转杆（19）的轴心线处于同一条直线，所述第二转杆和第一转杆（19）相靠近的一侧共同固定连接有与安装箱（1）开口相匹配的箱门（21），所述安装箱（1）的内部设有电子锁，所述电子锁包括第一锁体（22），所述第一锁体（22）固定连接在安装箱（1）的内侧壁上，所述箱门（21）的一侧固定连接有与第一锁体（22）相匹配的第二锁体（23），所述箱门（21）和安装箱（1）通过第一锁体（22）和第二锁体（23）固定连接，所述箱门（21）远离充电插头（3）的一侧固定连接有超声波传感器（24），所述第一电动推杆（6）、旋转电机（8）、升降电机（11）、第二电动推杆（16）、摄像头（17）、两个激光测距传感器（18）、电子锁和超声波传感器（24）均通过无线路由器（5）与中央处理器（4）无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述限位机构包括限位杆（25），所述支撑块（10）的一侧开设有与限位杆（25）相匹配的第二限位槽，所述限位杆（25）的一端贯穿第一凹槽并延伸至第二限位槽的内部，所述限位杆（25）的另一端延伸至第一凹槽的外部，所述限位杆（25）的一侧开设有第二凹槽，所述第一凹槽两个相对的内侧壁共同固定连接有固定杆，所述固定杆的外侧壁上套接有扭簧（26），所述扭簧（26）的一端与第一凹槽的内侧壁固定连接，所述扭簧（26）的另一端与第二凹槽的内侧壁相抵。

3.根据权利要求1所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述安装箱（1）一侧的顶端开设有通风孔，所述通风孔的内部设有过滤机构。

4.根据权利要求3所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述过滤机构包括与通风孔相匹配的安装框和过滤网主体（27），所述安装框与过滤网主体（27）固定连接，所述安装框与通风孔的内壁固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述安装箱（1）的一侧固定连接有挡板，所述挡板倾斜设置，且挡板的底端延伸至通风孔底部的下方。

6.根据权利要求2所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述限位杆（25）延伸至第一凹槽外部的一端固定连接有把手。

7.根据权利要求1所述的一种基于城市道路的汽车自充电装置，其特征在于：所述摄像头（17）为针孔摄像头。