CN110014939A - 一种共享电动汽车的全自动充电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种共享电动汽车全自动充电系统，其包括服务器、共享电动汽车，及充电桩；本发明还公开了全自动充电方法，包括：当共享电动汽车需要充电时，给服务器发送充电请求；服务器查看共享电动汽车的账户剩余金额，当确认共享电动汽车的账户剩余金额达到预设值时，分别给共享电动汽车及充电桩发送许可充电信号；然后共享电动汽车与充电桩进行对接；对接完毕后，充电桩中的供电柱对共享电动汽车进行充电；充电完毕，充电桩断开与共享电动汽车的对接。本发明只需共享电动汽车中的账户金额达到预设额度，即可进行自动充电，无需人工干预，操作简单；可充分利用闲置的充电桩进行充电，提高充电桩的利用率，缓解电动汽车充电难的问题。

Description

一种共享电动汽车的全自动充电系统及方法

技术领域 本发明涉及共享电动汽车技术领域，尤其涉及应一种共享电动汽车的全自动充电系统及方法。

背景技术 电动汽车具有无污染，不排放二氧化碳，没有尾气污染等优点。对于目前排放量高的燃油汽车来说有着节能环保的优势，对于治理环境污染和减少尾气排放相当有利。

随着互联网经济的发展，共享电动汽车随之出现，并成为未来的发展潮流。由于电动汽车的数量越来越多，电动汽车的充电问题越来越成为制约电动汽车发展的问题之一。现有的共享电动汽车难以充分利用有限的充电桩，进行全自动的充电操作。如何充分利用现有充电桩，让共享电动汽车快速找到充电桩，并能进行自动充电，已成为了共享电动汽车的刚性需求。

发明内容 为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可充分利用充电桩、使用方便的共享电动汽车的全自动充电系统及方法，本发明还提供一种共享电动汽车及充电桩。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种全自动充电的共享电动汽车，其与停车位下方设置的充电桩无线连接，充电桩包括供电柱，所述共享电动汽车底部设有用于拍摄充电桩位置的摄像头；所述共享电动汽车底部还设有充电对接头，充电对接头外设有保护盒，保护盒内设有横向和竖向导轨，导轨由伺服电机驱动定位；所述充电对接头安装于导轨上并由伺服电机驱动转动调整角度，保护盒外设有保护滑动门；充电对接头顶部或保护盒内设有用于扫描供电柱精准位置的激光扫描定位仪；所述充电对接头顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的光电感应器；所述充电对接头上还设有用于与供电柱实时通信反馈信息的通信感应器；所述充电对接头顶部安装有用于传导供电柱磁能的U型铁心，及与U型铁心连接的充电电路；所述充电对接头顶部设有用于发送调整电压信号的电压调整光电感应器。

进一步，所述共享电动汽车中设有第一处理与记录模块和第一通讯模块，第一处理与记录模块用于车辆的协调处理、记录充电时间、充电费用、到达时间和离开时间；所述共享电动汽车通过第一通讯模块与服务器无线连接。

本发明还公开一种供共享电动汽车充电的充电桩，其设置在停车位下方，其与共享电动汽车的充电对接头无线连接，其特征在于：其包括可升降保护套及套设在可升降保护套内的可升降的供电柱，可升降保护套顶部设有保护滑动门；所述供电柱内设有充电供应电源；所述供电柱中部设有用于检测是否与共享电动汽车对接紧密的压力感应器；所述供电柱顶部设有用于调节充电电压的调压光电感应器；所述供电柱顶部设有与车辆通信的感应器；所述供电柱顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的校验光电感应器；所述供电柱顶部还设置用于感应与共享电动汽车距离的光电距离感应器；所述供电柱顶部安装有U型铁心，及与U型铁心连接的供电电路；所述供电柱顶部边缘一圈分布有3个角度识别口，供电动汽车对接时自动调整对接头的角度。

进一步，所述可升降保护套及可升降供电柱由电机或液压驱动。

进一步，所述调压光电感应器和校验光电感应器外分别罩设有用于缓冲及隔离光线的保护罩。

进一步，所述充电桩还设有第二通讯模块，并通过第二通讯模块与服务器无线连接，所述停车位上方安装有摄像头，记录共享电动汽车充电过程及记录车牌号，并发送给服务器。

进一步，所述供电柱中设有第二处理与记录模块，用于停车位的协调处理，及通过安装在停车位上方的摄像头记录的车辆牌号、充电时间、充电费用、到达时间、离开时间。

本发明还公开一种共享电动汽车全自动充电系统，其包括服务器、所述的共享电动汽车，所述的充电桩，所述服务器分别与共享电动汽车和充电桩无线连接。

本发明还公开一种共享电动汽车全自动充电方法，其包括服务器、所述的共享电动汽车，及所述的充电桩，所述服务器分别与共享电动汽车和充电桩无线连接，所述全自动充电方法包括：

10）、当共享电动汽车需要充电时，先停入可充电停车位，并给服务器发送充电请求；

20）、服务器查看共享电动汽车的账户剩余金额，当确认共享电动汽车的账户剩余金额达到预设值时，分别给对应共享电动汽车及充电停车位的充电桩发送许可充电信号；

30）、共享电动汽车与充电桩分别收到许可充电信号后，共享电动汽车与充电车位的充电桩进行对接；

40）、对接完毕后，充电桩中的供电柱对共享电动汽车进行充电；

50）、充电完毕，充电桩断开与共享电动汽车的对接。

进一步，所述的共享电动汽车全自动充电方法还包括步骤60）：所述充电桩记录充电信息，对充电费用进行结算，然后发送费用清单给服务器；服务器根据费用清单对共享电动汽车中的账户余额进行扣款。

进一步，所述步骤10）前还包括步骤11）：所述共享电动汽车实时上传车辆信息给服务器；充电桩实时上传停车位信息或充电车辆信息给服务器。

进一步，所述步骤10）具体为：当共享电动汽车需要充电时，通过数据库查找附近空余充电停车位；当确认有空余充电停车位后，共享电动汽车开始进入充电停车位；共享电动汽车开始对准充电桩，先打开共享电动汽车底部的保护滑动门，启动内部摄像头，通过在共享电动汽车内的显示屏上显示充电桩位置；当共享电动汽车对准停好后，给服务器发送充电请求，所述充电请求包括车牌号。

进一步，所述步骤20）具体为：所述服务器收到共享电动汽车的充电请求后，查看充电请求中包含的车牌号对应的账户余额，当账户余额达到预设金额时，服务器查找该车牌号对应的停车位充电桩，同时返回许可充电信息给请求充电的共享电动汽车及对应充电桩中的供电柱。

进一步，所述步骤30）中，充电对接具体为：当共享电动汽车收到许可充电信号后，共享电动汽车自动锁上驱动系统；同时，对应停车位的供电柱收到许可充电信号后，上升其可升降保护套，当可升降保护套上升到位后，打开可升降保护套顶部的保护滑动门，再上升供电柱，当供电柱顶部的光电距离感应器检测到供电柱接近共享电动汽车的充电对接头时，供电柱停止上升，供电柱顶部与车辆通信的感应器与共享电动汽车的通信感应器互相检验通信确认；共享汽车启动激光扫描定位仪对供电柱做精确扫描定位与角度识别，再启动充电对接头沿移动导轨移动对准供电柱，并调整充电对接头角度，在与供电柱精确对准后，给供电柱发送对准完成信号；供电柱在接收到对准完成信号后，再次上升供电柱，在供电柱压紧共享电动汽车的充电对接头时，供电柱中部的压力感应器返回已对接完成信号，供电柱停止上升；所述供电柱中的校验光电感应器发送校验是否精准信号给共享电动汽车，若共享电动汽车接收到完整的检验信号则对接成功，再通过通信感应器对供电柱返回对接成功信号，充电桩与共享电动汽车对接完成；否则对接不成功。

进一步，所述步骤40）中的充电操作包括步骤41）：所述供电柱的供电电路先将交流电整流成直流电，再把直流电转成高频脉冲电流，并将高频脉冲电流输送到供电柱顶部铁心上的线圈，铁心产生磁能；共享电动汽车的充电对接头顶部的U型铁心与供电柱的U型铁心对接，充电桩将磁能传导到共享电动汽车对接头的U型铁心上，形成完整的磁场流通回路；当共享电动汽车的U型铁心中流过磁能，U型铁心上的线圈产生电流输出，通过共享电动汽车的充电电路整流稳压后对共享电动汽车畜电池进行充电。

进一步，所述步骤40）中的充电操作还包括步骤42）：所述共享电动汽车的充电对接头检测输出电压值，当电压值与共享电动汽车的预设电压值不符时，共享电动汽车的电压调整光电感应器给供电柱发送调整电压信号，通过供电柱上的调压光电感应器调整充电电路的高频脉冲宽度，得到稳定的充电电压。

进一步，所述步骤40）中的充电操作还包括步骤43）：在充电完成后，共享电动汽车给供电柱发送电量充满信息，共享电动汽车与供电柱均确认充电费用无误后，供电柱停止充电电路工作，同时开始下降供电柱，并断开与共享电动汽车的通信连接；当供电柱下降到可升降保护套内时，关闭保护滑动门，再将可升降保护套下降到停车位下方，完成共享电动汽车充电。

进一步，所述步骤40）中的充电操作还包括步骤44）：所述共享电动汽车在与供电柱断开通信连接后，驱动充电对接头复位到安全锁止位置，并关闭保护滑动门，解锁汽车驱动锁止，恢复共享电动汽车为待用状态，并给服务器发送充电完毕的信息。

本发明的优点为：本发明全自动充电的共享电动汽车通过充电对接头与充电桩进行自动对接，并可实现全自动的充电操作，大大降低电动汽车充电的难度，方便用户进行自动操作。

本发明供共享电动汽车充电的充电桩，可实现与电动汽车的自动精准对接，通过经过电能转换为磁能，再将磁能转换为电能的方式为电动汽车进行自动充电，提高充电效率。

本发明的共享电动汽车全自动充电系统，只需共享电动汽车中的账户金额达到预设额度，即可进行自动充电，无需人工干预，操作简单；可充分利用闲置的充电桩进行充电，提高充电桩的利用率，缓解电动汽车充电难的问题。

附图说明 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为实施例1的共享电动汽车中充电对接头部分的透视结构示意图；

图2为包括第一处理器芯片的充电对接头的透视结构示意图；

图3为第一处理器芯片的结构示意图；

图4为实施例2的供共享电动汽车充电的充电桩的透视结构示意图；

图5为包括第二处理器芯片的充电桩的透视结构示意图；

图6为充电桩上升进行充电时的结构示意图；

图7为共享电动汽车全自动充电系统的结构示意图；

图8为共享电动汽车全自动充电方法的流程图；

其中，10为共享电动汽车，11为充电对接头，12为保护盒，13为保护滑动门，14为激光扫描定位仪，15为光电感应器，16为通信感应器，17为U型铁心，18为充电电路，19为电压调整光电感应器，120为第一处理与记录模块，121为自我检查模块，122为第一通讯模块，123为查找充电停车位模块，124为第一处理器芯片；

20为充电桩，21为供电柱，22为可升降保护套，23为保护滑动门，24为压力感应器，25为调压光电感应器，26为与车辆通信的感应器，27为校验光电感应器，28为光电距离感应器，29为U型铁心，230为供电电路，231为隔离保护罩，232为第二通讯模块，234为计费模块，235为第二处理与记录模块，236为第二处理器芯片；237为角度识别口；

3为摄像头，4为导轨，5服务器。

具体实施方式

本发明中提及的共享电动汽车为可供公众随时可以租用的电动汽车，用户通过下载相关租车客户端，然后注册成会员，经审核通过并交纳押金后，即可使用分时租车服务。通过服务器中的管理系统对所有共享电动汽车进行出租、收费等管理。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种全自动充电的共享电动汽车10的实施例，其与停车位下方设置的充电桩20无线连接，充电桩20包括供电柱21，所述共享电动汽车底部设有用于拍摄充电桩位置的摄像头3；所述共享电动汽车底部还设有充电对接头11，充电对接头外设有保护盒12，保护盒12内设有横向和竖向导轨4；所述充电对接头安装于导轨上并由伺服电机驱动转动调整角度，保护盒外设有保护滑动门13；充电对接头顶部或保护盒内设有用于扫描供电柱精准位置的激光扫描定位仪14；所述充电对接头顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的光电感应器15；所述充电对接头上还设有用于与供电柱实时通信反馈信息的通信感应器16；所述充电对接头顶部安装有用于传导供电柱磁能的U型铁心17，及与U型铁心连接的充电电路18；所述充电对接头顶部设有用于发送调整电压信号的电压调整光电感应器19。

本发明全自动充电的共享电动汽车与停车位底部设置的充电桩配合，从而实现自动充电。所述共享电动汽车底部设有用于拍摄充电桩位置的摄像头3，从而可在摄像头对应视频中圈出充电桩的位置，摄像头3的视频可显示在车内的显示屏上，从而方便用户观察停车入位时是否停车到位。所述共享电动汽车的摄像头图像带有位置范围标识，充电桩在该位置范围标识内才可让共享电动汽车定位扫描对接。所述摄像头3可安装于保护盒内，例如安装于保护盒内壁上，或充电对接头上，也可安装于保护盒外。

本发明中，所述保护盒内不仅设有横向和竖向的导轨，还可以设有环形导轨。对应不同方向的导轨，设有对应的伺服电机，充电对接头由对应的伺服电机驱动在对应的导轨上移动。例如，当电动汽车是反方向停车时，可通过环形导轨对应的伺服电机，控制充电对接头沿环形导轨移动。另外，电动汽车当需要沿横向或竖向导轨移动时，可通过对应的伺服电机驱动实现。

所述共享汽车底部还设有与充电桩对接的充电对接头11，从而实现与充电桩的对接。充电对接头外设有保护盒12，避免充电对接头受到刮擦或其他损坏。保护盒12外设有保护滑动门13，在需要使用充电对接头时，可打开保护滑动门；当不需要使用充电对接头时，则关闭保护滑动门，从而可避免脏物等进入保护盒内，还可以进一步避免保护盒内的充电对接头受到损坏。由于保护盒内设有横向和竖向导轨，且充电对接头安装于导轨上并由伺服电机4驱动，通过这样的设置，充电对接头可在保护盒内横向或竖向移动，从而可方便微调充电对接头与充电桩中的供电柱对准。在车辆停放倾斜时，伺服电机控制充电对接头通过旋转角度，使充电对接头能够精准对接供电柱。

所述充电对接头顶部或保护盒内设置的激光扫描定位仪14，可扫描供电柱的精准位置；当充电对接头静止状时，激光扫描定位仪14回复到保护盒的固定位置或停止工作并锁定，这样有利于车辆行驶时保护充电对接头安全。当激光扫描定位仪14设置在保护盒内时，先启动激光定位扫描仪14，在定位扫描后，再开始移动充电对接头进行定位对准。当充电对接头静止状时，激光扫描定位仪14回复到保护盒的固定位置并锁定。所述充电对接头顶部还安装有光电感应器15，用于确认是否与供电柱对接完毕。

所充电对接头上还设有通信感应器16，所述通信感应器可以为NFC感应器、蓝牙感应器或光电感应器等；用于与供电柱实时通信反馈信息，所述反馈的信息包括：是否对接成功，是否发生故障等。

所述充电对接头顶部安装有用于传导供电柱磁能的U型铁心17，U型铁心上缠绕有线圈，所述线圈连接充电电路，充电对接头中的U型铁心与供电柱中的U型铁心对接，形成完整的磁场流通回路。当充电对接头中的U型铁心中流过磁能，U型铁心上的线圈产生电流输出，经充电电路18进行整流过滤，稳压等处理后得到电动汽车充电电流，对电动汽车畜电池进行充电，同时充电电路检测输出电压值，根据电压的波动信息，反馈给供电柱后对电压进行调节。

所述充电对接头顶部设有电压调整光电感应器19，当需要调整充电电压时，电压调整光电感应器发送调整电压的信号给供电柱。

本发明还公开一优选实施例，其是在实施例1的基础上，所述共享电动汽车中还设有第一处理与记录模块120，用于车辆的所有协调处理、记录充电时间、充电费用、到达时间和离开时间。通过第一处理与记录模块，可处理车辆的协调，例如车辆与服务器之间的通讯记录，车辆向服务器请求充电的时间等等，还记录车辆具体开始充电的时间，充电费用等。例如，其记录的信息包括：共享电动汽车A在下午13:05分向服务器发出充电请求，13:10分开始充电，充电费用为200元；到达时间为13:00，离开时间为13:30分。

如图2所示，本发明在实施例1的基础上，所述的共享电动汽车还还设有第一通讯模块122，并通过第一通讯模块122与服务器5无线连接，所述共享电动汽车还包括自我检查模块121，用于检测蓄电池剩余电量，刹车系统，轮胎气压和车辆位置信息，并实时上传服务器。所述共享电动汽车的第一通讯模块具体可以通过互联网或局域网与服务器进行通讯。所述共享电动汽车中的第一通讯模块实时读取服务器数据，例如哪个位置具有充电停车位等，并实时上传车辆信息。所述共享电动汽车的自我检查模块，可检测蓄电池剩余电量，当发现蓄电池剩余电量低于预设值时，可发出报警提示。该报警可以是声音报警，还可以是在车内显示屏上显示报警信息。所述的自我检查模块还可以检测刹车系统、轮胎气压、车辆位置信息等，上述检测的信息均可显示到车内显示屏上，还可以关联用户的移动终端，发送到用户的移动终端上；同时，所述的自我检查模块检测121的信息还可通过第一通讯模块122实时上传服务器。

所述共享电动汽车在收到服务器确认允许充电的指令后，与充电桩进行对接。所述共享电动汽车中的充电电路18，在与充电桩对接成功后，充电电路将接收到的磁能转换为电能，并实时监测充电电压等数据，并通过电压调整光电感应器反馈给充电桩，以便实时调整充电电压等数据。

所述的共享电动汽车还包括查找充电停车位模块123，当车辆需要充电时，可查找充电停车位模块实时通过服务器查找最近空余充电停车位，并启动导航，还可显示去往该停车位的所有车辆信息。

如图3所示，所述共享电动汽车中的第一处理与记录模块120、自我检查模块121、第一通讯模块122、查找充电停车位模块123、充电电路18可集成设置在第一处理器芯片124中，与对应的车载终端软件相配合。共享电动汽车只需安装对应的车载终端软件即可启动上述各模块功能。通过车载终端软件界面的功能按钮可操作上述各模块，该车载终端软件对应的软件界面可显示在车内的显示屏上。

实施例2

如图4或图6所示，本发明还提供一种供共享电动汽车充电的充电桩的实施例，其设置在停车位下方，其与共享电动汽车的充电对接头11无线连接，其包括可升降保护套22及套设在可升降保护套内的可升降的供电柱21，可升降保护套22顶部设有保护滑动门23；所述供电柱内设有充电供应电源；所述供电柱中部设有用于检测是否与共享电动汽车对接紧密的压力感应器24；所述供电柱顶部设有用于调节脉冲宽度的调压光电感应器25；所述供电柱顶部设有与车辆通信的感应器26；所述供电柱顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的校验光电感应器27；所述供电柱顶部还设置用于感应与共享电动汽车距离的光电距离感应器28；所述供电柱顶部安装有U型铁心29，及与U型铁心连接的供电电路230；所述供电柱顶部边缘一圈分布有3个角度识别口，供电动汽车对接时自动调整对接头的角度。

本实施例中，所述可升降保护套22预先埋入停车位下方，在未使用时，可升降保护套的保护滑动门23与地面齐平，可供汽车平稳行驶通过。所述可升降保护套顶部设置的保护滑动门在供电柱未使用时，可防止脏物落入供电柱内。所述供电柱中部设有压力感应器，用于感应外界压力，检测是否与共享电动汽车对接紧密。

所述调压光电感应器25和校验光电感应器27外分别罩设有用于缓冲及隔离光线的保护罩231，避免外来光线干扰。所述调压光电感应器25与车底的电压调整光电感应器19对接，通过调节脉冲宽度实现自动电压调节。当供电柱21与车辆对接成功确认后，供电柱中的供电电路230把380V或220V或其他电压值的电源转变成高频脉冲，以磁导方式无线传输给充电车辆进行充电，并根据充电车辆反馈的信息（所需充电电压及电压是否稳定）进行自动调整充电电压。

所述供电柱顶部设有与车辆通信的感应器26，所述与车辆通信的感应器可以为NFC感应器、蓝牙感应器或光电感应器等。通过该感应器，可实现与车辆实时反馈信息，例如：是否对接成功、所需充电电压、是否发生故障、是否充满、充电剩余时间等等。

所述供电柱顶部还设置的光电距离感应器28，可用于感应与共享电动汽车距离。

所述供电柱顶部安装有U型铁心29，及与U型铁心连接的供电电路230，U型铁心29上缠绕有线圈，线圈两端分别连接供电电路230。供电柱将220V或380V或其他电压值的交流电压整流成直流电压后，再把直流电压转变成高频脉冲电流，经过供电柱顶部的U型铁心上的线圈产生磁能，通过供电柱顶部的光电感应器调整脉冲宽度，以达到调节充电电动汽车的输出电压。

所述供电柱顶部边缘一圈分布有3个角度识别口237，供电动汽车对接时可从各个角度自动调整对接头的角度。因无法保证每辆电动汽车都能停的非常精准，有时甚至会反向停车，为方便电动汽车的充电对接头对准供电柱，所以在供电柱顶部边缘的一圈设置了3个角度识别口，从而方便电动汽车从不同方向都能与供电柱对准。当然，在其他实施例中，所述角度识别口还可以是3个以上，例如可以是4个、5个或6个等等。其中，3个角度识别口之间的角度可以是20度、90度、70度，从而方便充电对接头从各个方向识别供电柱。

本实施例中，所述可升降保护套22及可升降供电柱21可由电机或液压驱动。

如图5所示，本实施例的供共享电动汽车充电的充电桩，其还设有第二通讯模块232，并通过第二通讯模块还与服务器5无线连接。所述第二通讯模块232通过互联网或局域网与服务器进行实时通讯，实时读取服务器数据，实时上传停车位信息或充电车辆信息。所述停车位上方安装有摄像头（图中未标出），记录共享电动汽车充电过程及记录车牌号，一并发送给服务器。

本实施例中，所述供电柱中还设有计费模块234，可自动计算车辆充电费用，并自动上传服务器，供服务器进行扣费处理。

本实施例中，当充电桩收到服务器允许对应车辆进行充电的指令时，所述指令中含有充电车辆的车牌等信息，充电桩开始与对应的充电车辆进行对接。

在实施例2的基础上，在一优选实施例中，所述供电柱中设有第二处理与记录模块235，用于停车位的所有协调处理，及通过安装在停车位上方的摄像头记录的车辆牌号、充电时间、充电费用、到达时间、离开时间。例如，所述第二处理与记录模块可记录车辆牌号为闽B456783，充电时间为20分钟，充电费用为100元，到达时间为15:30，离开时间为15:50等信息。

如图5所示，所述供电柱中的第二通讯模块232、计费模块234、第二处理与记录模块235可集成在第二处理器芯片236上，通过服务器5的远程控制，从而实各个模块对应的功能。

实施例3

如图7所示，本发明还公开一种共享电动汽车全自动充电系统的实施例，其包括服务器5、实施例1所述的共享电动汽车10，及实施例2所述的充电桩20，所述服务器5分别与共享电动汽车10和充电桩20无线连接。

本实施例中，服务器通过互联网或局域网与充电桩及共享电动汽车进行通讯，服务器通过对共享电动汽车及充电桩的协调处理，允许共享电动汽车与对应的充电桩自动对接，进而实现共享电动汽车的自动充电。本实施例中，所述服务器可用于管理所有的共享电动汽车及充电桩，还可以进行分级管理。例如所述服务器包括总服务器及分服务器，所述总服务器管理所有的分服务器，每个分服务器管理对应一个区域中的共享电动汽车及充电桩。

本实施例中，服务器5主要可用于协调车辆与停车位的数据处理，并记录车辆信息、充电费用、故障信息、停车位使用情况，合理调度车辆使用停车位，自动扣费等。

实施例4

基于实施例3的共享电动汽车全自动充电系统，本发明还公开一种共享电动汽车全自动充电方法的实施例，其包括服务器5、实施例1所述的共享电动汽车10，及实施例2所述的充电桩20，所述服务器5分别与共享电动汽车10和充电桩20无线连接。如图8所示，所述全自动充电方法包括：

10）、当共享电动汽车10需要充电时，先停入可充电停车位，并给服务器5发送充电请求；

20）、服务器5查看共享电动汽车的账户剩余金额，当确认共享电动汽车的账户剩余金额达到预设值时，分别给对应共享电动汽车10及充电停车位的充电桩20发送许可充电信号；

30）、共享电动汽车10与充电桩20分别收到许可充电信号后，共享电动汽车与充电车位的充电桩进行对接；

40）、对接完毕后，充电桩20中的供电柱21对共享电动汽车10进行充电；

50）、充电完毕，充电桩断开与共享电动汽车的对接。

本实施例中，所述服务器5主要用于协调车辆与停车位的数据处理，并记录车辆信息、充电费用、故障信息、停车位使用情况，合理调度车辆使用停车位，自动扣费等等。

本发明上述实施例中，用户登陆租车应用软件，通过个人账户租用共享电动汽车，从而用户的个人账户与租用的共享电动汽车暂时绑定。其中，共享电动汽车中内装载有应用软件，通过第一通讯模块可直接与服务器通讯。当共享电动汽车需要充电时，用户可通过第一通讯模块给服务器发送充电请求，服务器查看共享电动汽车中的账户剩余金额，即用户账户的剩余金额，若剩余金额超过预设额度，则允许共享电动汽车进行自动充电，给共享电动汽车及对应的充电桩均回复允许充电的信息。

本发明采用上述的技术方案，只需共享电动汽车中的账户金额达到预设额度，即可进行自动充电，无需人工干预，操作简单；可充分利用闲置的充电桩进行充电，提高充电桩的利用率，缓解电动汽车充电难的问题。

在实施例4的基础上，本发明还提出一优选实施例，所述的共享电动汽车全自动充电方法还包括步骤60）：所述充电桩20记录充电信息，对充电费用进行结算，然后发送给费用清单给服务器5；服务器5根据费用清单对共享电动汽车10中的账户余额进行扣款。通过步骤60）的扣款操作，服务器获取电动汽车充电的金额。而在一些实施例中，例如，用户第一次进行充电等情况下，也可以免费让用户进行充电，则可以省略该步骤。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例，所述步骤10）前还包括步骤11）：所述共享电动汽车实时上传车辆信息给服务器；充电桩实时上传停车位信息或充电车辆信息给服务器。通过共享电动汽车及充电桩上传的信息，服务器实时更新车辆信息及充电桩信息，更好地对车辆及充电桩进行调配。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例，所述10）步骤具体为：当共享电动汽车需要充电时，通过数据库查找附近空余充电停车位；当确认有空余充电停车位后，共享电动汽车开始进入充电停车位；共享电动汽车开始对准充电桩，先打开共享电动汽车底部的保护滑动门13，启动内部摄像头3，通过在共享电动汽车内的显示屏上显示供电柱位置，进行可视对准；当共享电动汽车对准停好后，给服务器5发送充电请求，所述充电请求包括车牌号。

在上述实施例中，所述数据库为服务器中的数据库。当共享电动汽车找到停车位并开始进入停车位时，先启动对准供电柱的功能，这样车辆底部的保护滑动门自动打开，启动摄像头，获取充电桩的位置，并显示在车内的显示屏中。当对准后，共享电动汽车开始向服务器发出充电请求，所述充电请求中包含有共享电动汽车的车牌号等信息。通过步骤10）的操作，共享电动汽车初步与充电桩对准。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例，所述步骤20）具体为：所述服务器5收到共享电动汽车的充电请求后，查看充电请求中包含的车牌号对应的账户余额，当账户余额达到预设金额时，服务器5查找该车牌号对应的停车位充电桩20，同时返回许可充电信息给请求充电的共享电动汽车10及对应充电桩20。通过查看共享电动汽车对应的账户余额，确认共享电动汽车中的余额足够进行自动充电。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例：所述步骤30）中，充电对接具体为：当共享电动汽车10收到许可充电信号后，共享电动汽车自动锁上驱动系统；同时，对应停车位的供电柱21收到许可充电信号后，上升其可升降保护套22，当可升降保护套22上升到位后，打开可升降保护套顶部的保护滑动门23，再上升供电柱21。这时，供电柱顶部的光电距离感应器28开始检测共享电动汽车的充电对接头11，当供电柱顶部的光电距离感应器28检测到供电柱接近共享电动汽车的充电对接头11时，例如检测到供电柱顶部与充电对接头的距离小于10毫米时，供电柱21停止上升，完成初步对接。接着，供电柱顶部与车辆通信的感应器26与共享电动汽车的通信感应器16互相检验通信确认，共享电动汽车启动激光扫描定位仪14对供电柱做精确扫描定位与角度识别，确认充电对接头11与供电柱顶部之间的距离及偏移方向，再启动充电对接头11沿移动导轨向供电柱方向移动对应距离对准供电柱，并调整充电对接头角度，在与供电柱精确对准后，给供电柱发送对准完成信号；供电柱在接收到对准完成信号后，再次缓慢上升供电柱21，在供电柱压紧共享电动汽车的充电对接头时，供电柱中部的压力感应器24返回已对接完成信号，供电柱停止上升；所述供电柱中的校验光电感应器27发送校验是否精准信号给共享电动汽车，若共享电动汽车接收到完整的检验信号则对接成功，再通过通信感应器对供电柱返回对接成功信号，充电桩与共享电动汽车对接完成；否则对接不成功。

本实施例中，所述供电柱中的校验光电感应器15与电动汽车中的光电感应器相配合，例如，电动汽车中的光电感应器为接收端，供电柱中的校验光电感应器27为发射端。当然，在其他实施例中，所述电动汽车中的光电感应器也可以为发射端，供电柱中的校验光电感应器27为接收端。

本实施例先通过供电柱顶部与车辆通信的感应器26与共享电动汽车的通信感应器16互相检验通信确认，完成初步对接；然后再通过充电对接头的激光扫描定位仪14进行精确测量，使得充电对接头与供电柱准确对准；最后通过供电柱中部的压力感应器24感应外界压力，确认充电桩与共享电动汽车的精准对接完成。通过本实施例的上述操作，可完成充电桩20与共享电动汽车10的自动对接操作，从而为车辆的自动充电做好准备。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例：所述步骤40）中的充电操作包括步骤41）：所述供电柱的供电电路230先将220V或380V或其他电压值的交流电整流成直流电，再把直流电转成高频脉冲电流，并将高频脉冲电流输送到供电柱顶部U型铁心29上的线圈，铁心产生磁能；由于共享电动汽车的充电对接头顶部的U型铁心17与供电柱的U型铁心29对接，充电桩将磁能传导到共享电动汽车对接头的U型铁心上，形成完整的磁场流通回路；当共享电动汽车的U型铁心中流过磁能，U型铁心上的线圈产生电流输出，经充电电路18进行整流过滤，稳压等处理后得到电动汽车充电电流，对电动汽车畜电池进行充电。在充电过程中，若有意外情况，服务器可远程控制中断充电。当然，也可在电动汽车上选择中断充电。

在本实施例中，通过供电柱顶部铁心上的线圈传导磁能，共享电动汽车对接头的U型铁心将磁能转成电流输出，从而实现供电柱对共享电动汽车的充电。本实施例通过将电能转为磁能，再将磁能转换为电能的方式，实现供电柱对共享电动汽车的高效率充电。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤42）：所述共享电动汽车的充电对接头11检测输出电压值，当电压值与共享电动汽车的预设电压值不符时，共享电动汽车的电压调整光电感应器19给供电柱发送调整电压信号，供电柱接收电压调整信号后，通过供电柱上的调压光电感应器25调整高频脉冲宽度，得到稳定的预设充电电压。本实施例中，所述充电对接头中的充电电路18可检测输出电压值。通过供电柱上的调压光电感应器25调整充电电路的高频脉冲宽度，从而可得到稳定的充电电压，保证共享电动汽车自动充电的顺利进行。本实施例中，所述供电柱中的调压光电感应器25与电动汽车中的电压调整光电感应器19配合，例如，电动汽车中的电压调整光电感应器19为发射端，供电柱中的校调压光电感应器25为接收端。当然，在其他实施例中，所述电动汽车中的电压调整光电感应器19也可以为接收端，供电柱中的调压光电感应器25为发射端。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤43）：在充电完成后，共享电动汽车10给供电柱21发送电量充满信息，共享电动汽车与供电柱均确认充电费用无误后，供电柱停止充电电路工作，同时开始下降供电柱，并断开与共享电动汽车的通信连接；当供电柱下降到可升降保护套内时，关闭保护滑动门，再将可升降保护套下降到停车位下方，完成共享电动汽车充电。

在实施例4的基础上，本发明还提出另一优选实施例：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤44）：所述共享电动汽车10在与供电柱断开通信连接后，驱动充电对接头11复位到安全锁止位置，并关闭保护滑动门13，解锁汽车驱动锁止，恢复共享电动汽车为待用状态，并给服务器5发送充电完毕的信息。通过步骤43），对充电完毕的共享电动恢复待用状态，完成充电操作。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的技术方案所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (18)

1.一种全自动充电的共享电动汽车，其与停车位下方设置的充电桩无线连接，充电桩包括供电柱，其特征在于：所述共享电动汽车底部设有用于拍摄充电桩位置的摄像头；所述共享电动汽车底部还设有充电对接头，充电对接头外设有保护盒，保护盒内设有横向和竖向导轨；所述充电对接头安装于导轨上并由伺服电机驱动转动调整角度，保护盒外设有保护滑动门；充电对接头顶部或保护盒内设有用于扫描供电柱精准位置的激光扫描定位仪；所述充电对接头顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的光电感应器；所述充电对接头上还设有用于与供电柱实时通信反馈信息的通信感应器；所述充电对接头顶部安装有用于传导供电柱磁能的U型铁心，及与U型铁心连接的充电电路；所述充电对接头顶部设有用于发送调整电压信号的电压调整光电感应器。

2.根据权利要求1所述的全自动充电的共享电动汽车，其特征在于：所述共享电动汽车中设有第一处理与记录模块和第一通讯模块，第一处理与记录模块用于车辆的协调处理、记录充电时间、充电费用、到达时间和离开时间；所述共享电动汽车通过第一通讯模块与服务器无线连接。

3.一种供共享电动汽车充电的充电桩，其设置在停车位下方，其与共享电动汽车的充电对接头无线连接，其特征在于：其包括可升降保护套及套设在可升降保护套内的可升降的供电柱，可升降保护套顶部设有保护滑动门；所述供电柱内设有充电供应电源；所述供电柱中部设有用于检测是否与共享电动汽车对接紧密的压力感应器；所述供电柱顶部设有用于调节充电电压的调压光电感应器；所述供电柱顶部设有与车辆通信的感应器；所述供电柱顶部还安装有用于确认是否与供电柱对接完毕的校验光电感应器；所述供电柱顶部还设置用于感应与共享电动汽车距离的光电距离感应器；所述供电柱顶部安装有U型铁心，及与U型铁心连接的供电电路；所述供电柱顶部边缘一圈分布有3个角度识别口，供电动汽车对接时自动调整对接头的角度。

4.根据权利要求3所述的供共享电动汽车充电的充电桩，其特征在于：所述可升降保护套及可升降供电柱由电机或液压驱动。

5.根据权利要求3所述的供共享电动汽车充电的充电桩，其特征在于：所述调压光电感应器和校验光电感应器外分别罩设有用于缓冲及隔离光线的保护罩。

6.根据权利要求3所述的供共享电动汽车充电的充电桩，其特征在于：其还设有第二通讯模块，并通过第二通讯模块与服务器无线连接，所述停车位上方安装有摄像头，记录共享电动汽车充电过程及记录车牌号，并发送给服务器。

7.根据权利要求6所述的供共享电动汽车充电的充电桩，其特征在于：所述供电柱中设有第二处理与记录模块，用于停车位的协调处理，及通过安装在停车位上方的摄像头记录的车辆牌号、充电时间、充电费用、到达时间、离开时间。

8.一种共享电动汽车全自动充电系统，其特征在于：其包括服务器、权利要求1或2所述的共享电动汽车，及权利要求3-7之一所述的充电桩，所述服务器分别与共享电动汽车和充电桩无线连接。

9.一种共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：其包括服务器、权利要求1或2所述的共享电动汽车，及权利要求3-7之一所述的充电桩，所述服务器分别与共享电动汽车和充电桩无线连接，所述全自动充电方法包括：

10）、当共享电动汽车需要充电时，先停入可充电停车位，并给服务器发送充电请求；

20）、服务器查看共享电动汽车的账户剩余金额，当确认共享电动汽车的账户剩余金额达到预设值时，分别给对应共享电动汽车及充电停车位的充电桩发送许可充电信号；

30）、共享电动汽车与充电桩分别收到许可充电信号后，共享电动汽车与充电车位的充电桩进行对接；

40）、对接完毕后，充电桩中的供电柱对共享电动汽车进行充电；

50）、充电完毕，充电桩断开与共享电动汽车的对接。

10.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：其还包括步骤60）：所述充电桩记录充电信息，对充电费用进行结算，然后发送费用清单给服务器；服务器根据费用清单对共享电动汽车中的账户余额进行扣款。

11.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤10）前还包括步骤11）：所述共享电动汽车实时上传车辆信息给服务器；充电桩实时上传停车位信息或充电车辆信息给服务器。

12.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤10）具体为：当共享电动汽车需要充电时，通过数据库查找附近空余充电停车位；当确认有空余充电停车位后，共享电动汽车开始进入充电停车位；共享电动汽车开始对准充电桩，先打开共享电动汽车底部的保护滑动门，启动内部摄像头，通过在共享电动汽车内的显示屏上显示充电桩位置；当共享电动汽车对准停好后，给服务器发送充电请求，所述充电请求包括车牌号。

13.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤20）具体为：所述服务器收到共享电动汽车的充电请求后，查看充电请求中包含的车牌号对应的账户余额，当账户余额达到预设金额时，服务器查找该车牌号对应的停车位充电桩，同时返回许可充电信息给请求充电的共享电动汽车及对应充电桩中的供电柱。

14.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤30）中，充电对接具体为：当共享电动汽车收到许可充电信号后，共享电动汽车自动锁上驱动系统；同时，对应停车位的供电柱收到许可充电信号后，上升其可升降保护套，当可升降保护套上升到位后，打开可升降保护套顶部的保护滑动门，再上升供电柱，当供电柱顶部的光电距离感应器检测到供电柱接近共享电动汽车的充电对接头时，供电柱停止上升，供电柱顶部与车辆通信的感应器与共享电动汽车的通信感应器互相检验通信确认；共享汽车启动激光扫描定位仪对供电柱做精确扫描定位与角度识别，再启动充电对接头沿移动导轨移动对准供电柱，并调整充电对接头角度，在与供电柱精确对准后，给供电柱发送对准完成信号；供电柱在接收到对准完成信号后，再次上升供电柱，在供电柱压紧共享电动汽车的充电对接头时，供电柱中部的压力感应器返回已对接完成信号，供电柱停止上升；所述供电柱中的校验光电感应器发送校验是否精准信号给共享电动汽车，若共享电动汽车接收到完整的检验信号则对接成功，再通过通信感应器对供电柱返回对接成功信号，充电桩与共享电动汽车对接完成；否则对接不成功。

15.根据权利要求9所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤40）中的充电操作包括步骤41）：所述供电柱的供电电路先将交流电整流成直流电，再把直流电转成高频脉冲电流，并将高频脉冲电流输送到供电柱顶部铁心上的线圈，铁心产生磁能；共享电动汽车的充电对接头顶部的U型铁心与供电柱的U型铁心对接，充电桩将磁能传导到共享电动汽车对接头的U型铁心上，形成完整的磁场流通回路；当共享电动汽车的U型铁心中流过磁能，U型铁心上的线圈产生电流输出，通过共享电动汽车的充电电路整流稳压后对共享电动汽车畜电池进行充电。

16.根据权利要求15所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤42）：所述共享电动汽车的充电对接头检测输出电压值，当电压值与共享电动汽车的预设电压值不符时，共享电动汽车的电压调整光电感应器给供电柱发送调整电压信号，通过供电柱上的调压光电感应器调整充电电路的高频脉冲宽度，得到稳定的充电电压。

17.根据权利要求16所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤43）：在充电完成后，共享电动汽车给供电柱发送电量充满信息，供电柱停止充电电路工作，同时开始下降供电柱，并断开与共享电动汽车的通信连接；当供电柱下降到可升降保护套内时，关闭保护滑动门，再将可升降保护套下降到停车位下方，完成共享电动汽车充电。

18.根据权利要求17所述的共享电动汽车全自动充电方法，其特征在于：所述步骤40）中的充电操作还包括步骤44）：所述共享电动汽车在与供电柱断开通信连接后，驱动充电对接头复位到安全锁止位置，并关闭保护滑动门，解锁汽车驱动锁止，恢复共享电动汽车为待用状态，并给服务器发送充电完毕的信息。