CN110537879A - 一种充电桩测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电桩测试装置，包括：壳体(1)；传感器接收模拟单元(2)，固定于所述壳体(1)内部；充电功能模拟单元(3)，可滑动的设置于所述壳体(1)正面，使得所述充电功能模拟单元(3)与所述传感器接收模拟单元(2)的相对距离在一定范围内变化，其中，所述充电功能模拟单元(3)包括：信号发射单元(31)，用于发射近场和/或远场信号；主控单元(32)，用于控制所述信号发射单元(31)发射近场和/或远场信号。通过模拟扫地机器人充电时探测并靠近充电桩的行为，使得通过一个测试装置就可以模拟扫地机器人自动寻桩充电的性能，节省了测试空间，提高了测试效率，为开发扫地机器人和充电桩提供了便利的测试环境。

Description

一种充电桩测试装置

技术领域

本发明属于充电设备技术领域，尤其涉及一种充电桩测试装置。

背景技术

地面清洁设备(例如扫地机器人)在低电量时，需要自动回到充电桩处进行充电，扫地机器人通过自身的传感器，与充电桩的上的信号发射装置取得连接，从而确定充电桩的位置与距离，并实现自动充电。

在测试充电桩的信号发射装置和其他功能时，目前采用的方案多为人工检测，一方面，采用人工判断，很难100％确认不良状况，容易误判，另一方面，由于测试仪器占地空间较大，不利于操作，此外，人工检测测试效率低，不利于生产制造检测，测试的稳定性和可靠性均无法得到保证。因此需要开发一种能够进行标准化测试的结构装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种充电桩测试装置，以解决上述技术问题之一，具体如下。

基于本发明的实施方式，本发明实施例提供一种充电桩测试装置，包括：

壳体；

传感器接收模拟单元，固定于所述壳体内部；

充电功能模拟单元，可滑动的设置于所述壳体正面，使得所述充电功能模拟单元与所述传感器接收模拟单元的相对距离在一定范围内变化，所述充电功能模拟单元包括：

信号发射单元，用于发送近场和/或远场信号；

主控单元，用于控制所述信号发射单元发射近场和/或远场信号。

可选的，所述传感器接收模拟单元包括：

定位板，固定于所述壳体底面上；

至少一个远场信号接收模块，固定于所述定位板的远离所述充电功能模拟单元一侧，用于接收远场信号；

至少一个近场信号接收模块，固定于所述定位板的靠近所述充电功能模拟单元一侧，用于接收近场信号。

可选的，所述传感器接收模拟单元包括4个所述近场信号接收模块，所述4个近场信号接收模块分别从不同角度接收所述信号发射单元发射的近场信号。

可选的，所述4个不同角度分别为45°、75°、105°和135°。

可选的，所述传感器接收模拟单元包括3个所述远场信号接收模块，所述3个远场信号接收模块分别从不同角度接收所述信号发射单元发射的远场信号。

可选的，还包括滑动组件，包括：

滑轨，固定于所述壳体底面；

滑块，固定于所述充电功能模拟单元，并可沿所述滑轨滑动，使得所述充电功能模拟单元相对于所述传感器接收模拟单元相对移动。

可选的，所述滑轨的长度为30-60cm。

可选的，所述传感器接收模拟单元还包括：

上桩信号装置，固定于所述定位板上，当所述传感器接收模拟单元与所述充电功能模拟单元吻合时，给出上桩信号。

可选的，所述充电功能模拟单元还包括：

支架，用于承载控制单元以及所述信号发射单元、信号发送单元；

电路板，位于所述支架上，与所述信号发射单元、信号发送单元以及控制单元电连接。

可选的，所述充电功能模拟单元还包括：

液压杆，位于所述支架背面，在所述控制单元的控制下推动所述充电功能模拟单元滑动。

本发明实施例的上述方案至少具有以下有益效果：

本发明公开了一个完整的测试装置，通过固定的信号接收装置模拟了充电桩的探测信号接收，并将信号发射装置放置在移动平台上，通过移动信号发射装置，模拟了扫地机器人充电时探测并靠近充电桩的行为。从而使得通过一个测试装置就可以模拟扫地机器人自动寻桩充电的性能，节省了测试空间，提高了测试效率，为开发扫地机器人和充电桩提供了便利的测试环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来将，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述充电桩测试装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例所述充电桩测试装置的部分结构示意图；

图3是本发明实施例所述充电桩测试装置的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。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商品或者系统中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。其中图1是本发明实施例所述充电桩测试装置的整体结构示意图；图2是本发明实施例所述充电桩测试装置的移动充电功能模拟单元结构仰视图；图3是本发明实施例所述充电桩测试装置的移动充电功能模拟单元结构侧视图。

如图1所示，本发明公开了一种充电桩测试装置，通过固定的传感器接收模拟单元2(具有信号接收装置)模拟充电桩，将充电功能模拟单元3(模拟扫地机器人)放置在移动平台上，通过移动充电功能模拟单元3，使传感器接收模拟单元2和充电功能模拟单元3发生相对运动，等效模拟了扫地机器人充电时探测并靠近充电桩的行为。

充电桩测试装置具体包括：壳体1、传感器接收模拟单元2以及充电功能模拟单元3。传感器接收模拟单元2固定于所述壳体1内部；充电功能模拟单元3可滑动的设置于所述壳体1正面，使得所述充电功能模拟单元3与所述传感器接收模拟单元2的相对距离在一定范围内变化，其中，所述充电功能模拟单元3包括：信号发射单元31和主控单元32，信号发射单元31用于接收近场和/或远场信号，主控单元32用户控制信号发射单元31发射近场和/或远场信号，主控单元32可以包括电源及相关的控制电路(对于红外光源发射单元，相应的控制电路可采用常规电路设置)。

如图1所示，所述壳体1可以为正方体或长方体结构，包括顶面、底面、前面、后面、左面和右面六个面，该六个面形成了密闭的空间，形成了封闭的测试装置。其中顶面可以通过螺钉或卡合结构与壳体1结合，顶面上包括至少一个把手，通过把手可以将顶面打开，便于对内部电路、结构组装测试时操作。底面包括多个滚轮或支脚，当测试装置放置于某一位置时，可以支撑所述测试装置或者方便移动。其中支脚可以设置成高度螺旋可调的结构，便于根据测试环境的需要而调整测试装置的离地间距。左面和右面分别设置有至少一个提手，在测试装置移动过程中通过提手方便操作。

在壳体的后面具有至少一个通孔，用于传输线缆至壳体内部，例如电线或信号线。在壳体前面包括“开始”按钮和“停止”按钮，“开始”按钮和“停止”按钮分布于壳体前面的侧边位置，手动按下“开始”按钮，测试装置进入测试状态，在测试过程的任何时间，手动按下“停止”按钮，测试装置停止测试。前面中央位置具有一开口，所述充电功能模拟单元3通过开口以抽屉方式进行伸缩，当充电功能模拟单元3伸出时，充电功能模拟单元3完全暴露于壳体外部，充电功能模拟单元3缩进时，端面支架与壳体前面的开口持平，保证整个测试装置壳体外形的完整性，也避免损坏测试装置内部器件。

壳体的结构不限于正方体或长方体结构，可以采用任何形状的结构，例如圆柱型等。壳体材料通常采用金属或硬质塑料为宜。

壳体内部结构可以分为两部分，两部分之间用隔板隔开，前部为主箱体，容纳传感器接收模拟单元2以及充电功能模拟单元3主体，后部为副箱体，用于容纳例如电源、变压设备等，还包括信号发送单元25，用于将探测信号发送到外部监视器。

基于本发明的实施方式，所述传感器接收模拟单元2包括：定位板21、至少一个远场信号接收模块22、至少一个近场信号接收模块23以及上桩信号装置24。远场信号接收模块22、至少一个近场信号接收模块23以及上桩信号装置24均与信号发送单元25电连接，通过信号发送单元25将探测信号发送到外部监视器。

定位板21，固定于所述壳体1底面上。定位板21包括一个半圆形结构的环形平面，定位板21后面向下延伸有支撑臂，上述结构使得定位板21形成一个前面开口的半空腔，用于容纳导轨组件等。所述定位板的结构也不限于半圆形结构，可以是方形或其他形状的结构。

如图1所示，至少一个远场信号接收模块22，固定于所述定位板21的远离所述充电功能模拟单元3一侧，用于接收远场信号。作为实施方式之一，所述传感器接收模拟单元2包括3个所述远场信号接收模块22，所述3个远场信号接收模块22以滑动轴向为中心均匀散列分布，所述3个远场信号接收模块22分别从不同角度接收远场信号，以使得当充电功能模拟单元3在滑动过程中，对于不同位置的信号发射单元31具有不同方向角度的射入，使得模拟远场信号更加准确。其中，远场信号接收模块22可以是红外探测器、超声信号探测器等，对远场信号接收模块的类别不做限定，但需要和信号发射单元31做配套处理即可，例如，本实施例中采用红外探测器作为远场信号接收模块，信号发射单元31包括红外光源与电源及控制电路(未示出)连接后发射远场红外信号，即信号发射单元31是红外信号发射器，能够准确的发射到不同强度的红外信号。3个红外接收信号分别位于45°、90°和135°位置附近，集中对准红外信号探测装置。具体的，红外信号发射源以及红外信号探测装置的具体结构此处不做介绍，可以采用现有的任何红外信号发射源以及红外信号探测装置应用于本实施方式。

通常的测试过程，远场信号源的测试距离为4m左右，受测试装置结构本身限制，需要等比例的控制远场信号源的功率以模拟实际应用过程中4m距离的效果，测试装置中，充电功能模拟单元3和传感器接收模拟单元2的行程一般在30-60cm的范围内，根据实验数据可以等比例的减小远场信号源的功率，例如可以使远场信号接收模块22的信号源的功率为实际应用中扫地机器人信号功率的40％左右。

为了便于描述方向，可以定义垂直于充电功能模拟单元3移动方向为水平X方向，充电功能模拟单元3移动方向为Y方向。

根据本实施例的测试装置，还包括至少一个近场信号接收模块23，固定于所述定位板21的靠近所述充电功能模拟单元3一侧，用于接收近场信号，近场信号接收模块23较远场信号接收模块22离信号发射单元31稍近，便于测试装置移动操作。可选的，所述传感器接收模拟单元2包括4个所述近场信号接收模块23，所述4个近场信号接收模块23分别从不同角度接收射近场信号。所述4个近场信号接收模块23以滑动轴向为中心均匀散列分布，所述4个近场信号接收模块23分别从不同角度接收近场信号，以使得当充电功能模拟单元3在滑动过程中，对于不同位置的信号接收单元具有不同方向角度的射入，模拟移动中的扫地机器人在搜索充电桩时，向不同方向发送红外信号以准确定位充电桩的位置，使得模拟远场信号更加准确。其中，近场信号接收模块23可以是红外探测器、超声信号探测器等，对近场信号接收模块的类别不做限定，但需要和信号发射单元31做配套处理即可，例如，本实施例中采用红外探测器作为近场信号接收模块，红外光源与电源及控制电路(未示出)连接后发射远场红外信号，则信号接收单元是红外信号探测器，能够准确的探测到不同强度的红外信号。

更可选的，所述4个不同角度分别为45°、75°、105°和135°位置附近，集中朝向红外信号发射装置31，以模拟扫地机器人在需要充电时，向前方一定角度范围内接收信号，获取充电桩位置的场景。具体的，红外信号发射源以及红外信号探测装置的具体结构此处不做介绍，可以采用现有的任何红外信号发射源以及红外信号探测装置应用于本实施方式。

通常的测试过程，近场信号源的测试距离为1m左右，受测试装置结构本身限制，需要等比例的控制近场信号源的功率以模拟实际应用过程中1m距离的效果，测试装置中，充电功能模拟单元3和传感器接收模拟单元2的行程一般在30-60cm的范围内，根据实验数据可以等比例的减小近场信号源的功率，例如可以使信号发射单元31的信号源的功率为实际应用中扫地机器人信号功率的20％。

上桩信号装置24，用于当所述传感器接收模拟单元2与所述充电功能模拟单元3吻合时，给出上桩信号，表示已经可以充电。

其中一种实施方式，上桩信号装置24固定于所述定位板21上，可以是一种光源探测器，通过接收探测信号来确定上桩信号装置24与充电功能模拟单元3之间的距离，当该距离在预定范围(例如10cm)之内时，表示所述传感器接收模拟单元2与所述充电功能模拟单元3吻合。

作为另外的实施方式，上桩信号装置24可以是一种重力传感器，重力传感器设置于底板位置，当传感器接收模拟单元2与所述充电功能模拟单元3吻合时，重力传感器给出信号，说明传感器接收模拟单元2与所述充电功能模拟单元3处于连接充电状态。

在本实施例的方案中，如图2所示，所述充电功能模拟单元3包括：信号发射单元31、主控单元32、T型支架33、电路板34，液压杆35，其中，信号发射单元31用于发射近场和/或远场信号；主控单元32用于控制信号发射单元31发射近场和/或远场信号；T型支架33，用于承载控制单元(未图示)以及所述信号发射单元31、主控单元32、电路板34以及液压杆35等；电路板34，位于所述T型支架33上，与所述信号发射单元31、主控单元32电连接，用于处理信号发射单元31、主控单元32的信号；液压杆35，位于所述T型支架33背面，在所述主控单元32的控制下推动所述充电功能模拟单元3滑动。

具体的，如图3所示，信号发射单元31与远场信号接收模块22、近场信号接收模块23的功能匹配，此实施例中，信号发射单元31为红外信号发射源，其可以发射不同功率下的远场/近场红外信号，信号发射单元31位于T型支架33的前端位置，便于发射信号。而与之配套的探测器可以采用红外探测器，例如可以采用被动红外探测器，被动红外探测器的核心组件是热释电传感器，其主体是薄膜铁电材料，该材料在外加电场的作用下极化，当撤去外加电场时，仍保持极化状态，称为自发极化。自发极化强度与温度有居里点温度。在居里点温度下，根据极化强度与温度的关系制造成热释电传感器。当一定强度的红外信号到已极化的铁电材料上时，引起薄皮温度上升、极化强度降低，表面极化电荷减少，这部分电荷经放大器转变成输出电压。如果相同强度的信号继续照射，铁电材料温度稳定在某一点上，不再释放电荷，即没有电压输出。在数字化被动红外探测器中，热释电传感器输出的微弱电信号输入到微处理器上，电信号经过转换、放大、滤波处理后输出到外部监视器。其中，外部监视器可以为显示器、报警装置等设备。

远场信号接收模块22/近场信号接收模块23接收到远场/近场信号源的信号后，会将接收到的信号通过信号发送单元25发送出去，信号发送单元25通过有线或无线的方式将信号发送至外部监视器，例如外部显示器、报警装置等设备。

T型支架33的结构也可以为其他任何结构，例如镂空的结构，T型支架包括水平的支撑板和竖直的面板，支撑板用于承载控制单元(未图示)以及所述信号发射单元31、主控单元32、电路板34以及液压杆35等；当T型支架33滑动进入壳体1后，面板正好与壳体1前面吻合，以保持测试装置整体的一致性。T型支架33通常为金属材料，也可以采用绝缘材料，例如硬质塑料。

电路板34，位于所述T型支架33上；在测试时，电路板34会读取充电桩无负载时的输出电压，通常为4.0-5.0V，测试过程中，一旦模拟扫地机器人模拟进入上桩状态后，电路板34会模拟扫地机负载7.8k电阻接在充电桩两个弹片上，同时模拟接入大电流，此时，读取充电桩的输出电压值通常为19.0-20.5V。

所述充电功能模拟单元3还包括液压杆35，液压杆35位于所述T型支架33的支撑板背面，液压杆35在主控单元32的控制下推动所述充电功能模拟单元3滑动。

本实施例中充电桩测试装置还包括滑动组件4，用于使得所述充电功能模拟单元3相对于所述传感器接收模拟单元2相对移动，以模拟移动中的扫地机器人和固定的充电桩，具体的，滑动组件4包括：滑轨41，固定于所述壳体1底面；滑块42，固定于所述充电功能模拟单元3，并可沿所述滑轨41滑动，使得所述充电功能模拟单元3相对于所述传感器接收模拟单元2相对移动。其中，所述滑轨41的长度为30-60cm，滑轨41通过螺钉固定于壳体1内底面上。两个对称的滑块42分别设置于T型支架33的支撑板底面。滑块42设有凹槽，所述滑轨在所述凹槽内滑动。

本实施例的测试过程如下，将充电功能模拟单元3从壳体1拉出到最大位置，启动开始测试按钮，充电功能模拟单元3沿着导轨自动/手动向壳体方向滑动，此时控制单元控制信号发射单元31发射不同方向的近场/远场信号，当远场信号接收模块23接收的远场信号时，说明已经检测到充电桩位置，通过信号发送单元25发射接收到远场信号的指示。充电功能模拟单元3继续沿壳体方向滑动，当近场信号接收模块22接收到信号发射单元31发射的近场信号时，说明待充电设备已经到达充电桩位置附近，通过信号发送单元25发射接收到近场信号的指示。充电功能模拟单元3继续沿壳体方向滑动，当接收到上桩信号装置24的信号时，说明所述传感器接收模拟单元2与所述充电功能模拟单元3已经吻合，待充电装置可以开始充电。

本发明公开了一个完整的测试装置，通过固定的信号接收装置模拟了充电桩的探测信号接收，并将信号发射装置放置在移动平台上，通过移动信号发射装置，模拟了扫地机器人充电时探测并靠近充电桩的行为。从而使得通过一个测试装置就可以模拟扫地机器人自动寻桩充电的性能，节省了测试空间，提高了测试效率，为开发扫地机器人和充电桩提供了便利的测试环境。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims (10)

1.一种充电桩测试装置，其特征在于，包括：

壳体(1)；

传感器接收模拟单元(2)，固定于所述壳体(1)内部；

充电功能模拟单元(3)，可滑动的设置于所述壳体(1)正面，使得所述充电功能模拟单元(3)与所述传感器接收模拟单元(2)的相对距离在一定范围内变化，其中，所述充电功能模拟单元(3)包括：

信号发射单元(31)，用于发射近场和/或远场信号；

主控单元(32)，用于控制所述信号发射单元(31)发射近场和/或远场信号。

2.如权利要求1所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述传感器接收模拟单元(2)包括：

定位板(21)，固定于所述壳体(1)底面上；

至少一个远场信号接收模块(22)，固定于所述定位板(21)的远离所述充电功能模拟单元(3)一侧，用于接收远场信号；

至少一个近场信号接收模块(23)，固定于所述定位板(21)的靠近所述充电功能模拟单元(3)一侧，用于接收近场信号。

3.如权利要求2所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述传感器接收模拟单元(2)包括4个所述近场信号接收模块(23)，所述4个近场信号接收模块(23)分别从不同角度接收所述信号发射单元(31)发射的近场信号。

4.如权利要求3所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述4个不同角度分别为45°、75°、105°和135°。

5.如权利要求2所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述传感器接收模拟单元(2)包括3个所述远场信号接收模块(22)，所述3个远场信号接收模块(22)分别从不同角度接收所述信号发射单元(31)发射的远场信号。

6.如权利要求2所述的充电桩测试装置，其特征在于，还包括滑动组件(4)，包括：

滑轨(41)，固定于所述壳体(1)底面；

滑块(42)，固定于所述充电功能模拟单元(3)，并可沿所述滑轨(41)滑动，使得所述充电功能模拟单元(3)相对于所述传感器接收模拟单元(2)相对移动。

7.如权利要求6所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述滑轨(41)的长度为30-60cm。

8.如权利要求2所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述传感器接收模拟单元(2)还包括：

上桩信号装置(24)，固定于所述定位板(21)上，当所述传感器接收模拟单元(2)与所述充电功能模拟单元(3)吻合时，给出上桩信号。

9.如权利要求1所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述充电功能模拟单元(3)还包括：

支架(33)，用于承载控制单元以及所述信号发射单元(31)、主控单元(32)；

电路板(34)，位于所述支架(33)上，与所述信号发射单元(31)及主控单元(32)电连接。

10.如权利要求9所述的充电桩测试装置，其特征在于，所述充电功能模拟单元(3)还包括：

液压杆(35)，位于所述支架(33)背面，在所述控制单元的控制下推动所述充电功能模拟单元(3)滑动。