CN110758130A - 一种电动汽车自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车自动充电装置，包括充电主机，充电主机电性连接有充电线圈，还包括凹槽、摄像装置和检测装置，凹槽中设置有X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置，X向丝杠传动装置可带动Y向丝杠传动装置沿着X方向移动，充电线圈设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；摄像装置用于拍摄电动汽车的充电线圈，摄像装置设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；检测装置用于检测凹槽上方是否有电动汽车；本发明可以根据电动汽车接收线圈的位置自动调整充电线圈的位置，将充电线圈和接收线圈对位准确，使得对电动汽车进行无线充电非常方便。

Description

一种电动汽车自动充电装置
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体为一种电动汽车自动充电装置。
背景技术
电动汽车的充电方式可以分为有线插入式和电磁感应式，也可以说是接触式和非接触式。对于电动汽车的电磁感应式充电方式来说，需要先将充电线圈和电动汽车的接收线圈对位准确，然后才能进行电磁感应式充电。由于电动汽车的接收线圈位于电动汽车的底部，所以将充电线圈和电动汽车的接收线圈对位准确是难以用眼睛直接看到的，需要借助摄像头进行拍摄，在摄像头的指导下移动充电线圈，才能对位准确，使用起来非常不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动汽车自动充电装置，可以根据电动汽车接收线圈的位置自动调整充电线圈的位置，将充电线圈和接收线圈对位准确。
本发明是这样实现的：一种电动汽车自动充电装置，包括充电主机，所述充电主机电性连接有充电线圈，还包括：
凹槽，所述凹槽中设置有X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置，所述X向丝杠传动装置可带动Y向丝杠传动装置沿着X方向移动，所述充电线圈设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；
摄像装置，所述摄像装置用于拍摄电动汽车的充电线圈，所述摄像装置设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；
检测装置，所述检测装置用于检测凹槽上方是否有电动汽车，所述检测装置设置有两个，且分别位于凹槽X方向的两侧；
所述摄像装置、检测装置与充电主机电性相连，所述充电主机和X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置电性相连。
进一步的，所述X向丝杠传动装置包括第一立板、第二立板和X滑台板；所述第一立板和第二立板平行设置，所述第一立板远离第二立板的一侧安装有第一电机，所述第一电机与充电主机电性相连，所述第一立板和第二立板之间设置有两根第一光杆和一根第一丝杠，所述第一丝杠和两根第一光杆均沿着X方向设置，所述第一光杆的两端分别固定连接在第一立板和第二立板上，所述第一丝杠的一端与第二立板转动相连，另一端穿过第一立板与第一电机相连；所述X滑台板上设置有与各第一光杆位置相对应的导向通孔，所述各第一光杆分别穿过X滑台板上设置的导向通孔，所述X滑台板上设置有与第一丝杠位置相对应且相互配合的螺纹通孔，所述第一丝杠穿过X滑台板上设置的螺纹通孔。
进一步的，所述Y向丝杠传动装置包括第三立板、第四立板和Y滑台板，所述充电线圈和摄像装置均设置于Y滑台板上；所述第三立板固定设置于X滑台板的上端面上，所述第三立板和第四立板平行设置，所述第三立板远离第四立板的一侧安装有第二电机，所述第二电机与充电主机电性相连，所述第三立板和第四立板之间设置有两根第二光杆和一根第二丝杠，所述第二丝杠和两根第二光杆均沿着Y方向设置，所述第二光杆的两端分别固定连接在第三立板和第四立板上，所述第二丝杠的一端与第四立板转动相连，另一端穿过第三立板与第二电机相连；所述Y滑台板上设置有与各第二光杆位置相对应的导向通孔，所述各第二光杆分别穿过Y滑台板上设置的导向通孔，所述Y滑台板上设置有与第二丝杠位置相对应且相互配合的螺纹通孔，所述第二丝杠穿过Y滑台板上设置的螺纹通孔。
进一步的，所述凹槽中还设置有导轨板，所述导轨板沿着X方向设置，且导轨板的上端面上沿着X方向设置有导轨槽，所述第四立板的下端设置有轮子，所述轮子设置于导轨槽中。
进一步的，所述导轨槽的两端分别设置有一个螺纹孔，且这两个螺纹孔中分别安装有一个限位螺栓。
进一步的，所述Y滑台板的上端面上竖直设置有电动缸，所述电动缸伸出杆的上端设置有下支撑板，所述下支撑板的上方设置有上支撑板，所述下支撑板和上支撑板均水平设置，且二者之间通过支撑柱相连，所述上支撑板上设置有阶梯通孔，所述阶梯通孔的上端孔大于其下端孔，所述充电线圈设置于阶梯通孔的上端孔中，所述下支撑板上设置有散热扇，所述散热扇位于上支撑板的阶梯通孔的正下方，所述电动缸和散热扇均与充电主机电性相连。
进一步的，所述上支撑板的侧壁上设置有通向其阶梯通孔上端孔的螺纹通孔，且这些螺纹通孔中各安装有一个固定螺栓。
进一步的，所述上支撑板的下端面上设置有第三电机，所述第三电机输出轴竖直向上穿过上支撑板，所述第三电机输出轴的顶端连接有横杆，所述横杆远离第三电机输出轴的一端固定连接有安装板，所述摄像装置包括摄像头和照明灯，所述摄像头用于拍摄充电线圈，所述照明灯用于给摄像头提供照明；所述安装板上设置有安装通孔，所述摄像头设置于安装通孔中，在所述第三电机的作用下，可将摄像头转动至充电线圈中部位置的正上方，所述第三电机选用步进电机，所述照明灯设置于安装板上；所述第三电机、摄像头和照明灯均与充电主机电性相连。
进一步的，所述横杆或者安装板上设置有接近开关，所述接近开关的检测端垂直向上，所述接近开关与充电主机电性相连。
进一步的，所述检测装置选用地磁检测装置或者超声波检测装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以根据电动汽车接收线圈的位置自动调整充电线圈的位置，将充电线圈和接收线圈对位准确，使得对电动汽车进行无线充电非常方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明一种电动汽车自动充电装置的结构示意图的俯视图；
图2是本发明一种电动汽车自动充电装置的X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置的俯视图；
图3是本发明一种电动汽车自动充电装置的上支撑板及其上设置部件之间连接结构的俯视图；
图4是图2的A-A向视图；
图5是图2的B-B向视图；
图6是本发明一种电动汽车自动充电装置的电气控制结构框图。
图中：1、凹槽；2、充电线圈；3、检测装置；4、第一立板；5、第二立板；6、第一电机；7、第一光杆；8、第一丝杠；9、X滑台板；10、第三立板；11、第四立板；12、Y滑台板；13、第二光杆；14、第二丝杠；15、导轨板；1501、导轨槽；16、轮子；17、限位螺栓；18、电动缸；19、下支撑板；20、上支撑板；21、散热扇；22、第三电机；23、横杆；24、安装板；25、摄像头；26、照明灯；27、固定螺栓；28、接近开关；29、第二电机；30、支撑柱；31、挡板；32、挡块。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，本发明实施例中，一种电动汽车自动充电装置，包括充电主机，充电主机电性连接有充电线圈2，还包括凹槽1，凹槽1中设置有X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置。
X向丝杠传动装置包括第一立板4、第二立板5和X滑台板9；第一立板4和第二立板5平行设置，第一立板4远离第二立板5的一侧安装有第一电机6，第一电机6与充电主机电性相连，第一立板4和第二立板5之间设置有两根第一光杆7和一根第一丝杠8，第一丝杠8和两根第一光杆7均沿着X方向设置，第一光杆7的两端分别固定连接在第一立板4和第二立板5上，第一丝杠8的一端与第二立板5转动相连，另一端穿过第一立板4与第一电机6相连；X滑台板9上设置有与各第一光杆7位置相对应的导向通孔，各第一光杆7分别穿过X滑台板9上设置的导向通孔，X滑台板9上设置有与第一丝杠8位置相对应且相互配合的螺纹通孔，第一丝杠8穿过X滑台板9上设置的螺纹通孔，启动第一电机6，第一电机6带动第一丝杠8转动，进而带动X滑台板9沿着X方向运动。
Y向丝杠传动装置包括第三立板10、第四立板11和Y滑台板12，充电线圈2和摄像装置均设置于Y滑台板12上；第三立板10固定设置于X滑台板9的上端面上，第三立板10和第四立板11平行设置，第三立板10远离第四立板11的一侧安装有第二电机29，第二电机29与充电主机电性相连，第三立板10和第四立板11之间设置有两根第二光杆13和一根第二丝杠14，第二丝杠14和两根第二光杆13均沿着Y方向设置，第二光杆13的两端分别固定连接在第三立板10和第四立板11上，第二丝杠14的一端与第四立板11转动相连，另一端穿过第三立板10与第二电机29相连；Y滑台板12上设置有与各第二光杆13位置相对应的导向通孔，各第二光杆13分别穿过Y滑台板12上设置的导向通孔，Y滑台板12上设置有与第二丝杠14位置相对应且相互配合的螺纹通孔，第二丝杠14穿过Y滑台板12上设置的螺纹通孔，启动第二电机29，第二电机29带动第二丝杠14转动，进而带动Y滑台板12沿着Y方向运动；由于第三立板10固定设置于X滑台板9的上端面上，所以在X向丝杠传动装置的作用下，第三立板3可沿着X方向运动，进而带动整个Y向丝杠传动装置，包括Y滑台板12，沿着X方向运动，则Y滑台板12可实现X方向和Y方向的运动。
凹槽1中还设置有导轨板15，导轨板15沿着X方向设置，且导轨板15的上端面上沿着X方向设置有导轨槽1501，第四立板11的下端设置有轮子16，轮子16设置于导轨槽1501中，则在轮子16的作用下，使得Y向丝杠传动装置在X向丝杠传动装置的作用下沿着X方向移动时所收到的阻力很小，移动更加方便；导轨槽1501的两端分别设置有一个螺纹孔，且这两个螺纹孔中分别安装有一个限位螺栓17，限位螺栓17对轮子16进行限位，进而实现对Y向丝杠传动装置在X方向上移动时的限位功能。
Y滑台板12的上端面上竖直设置有电动缸18，电动缸18伸出杆的上端设置有下支撑板19，下支撑板19的上方设置有上支撑板20，下支撑板19和上支撑板20均水平设置，且二者之间通过支撑柱30相连，上支撑板20上设置有阶梯通孔，阶梯通孔的上端孔大于其下端孔，充电线圈2设置于阶梯通孔的上端孔中，上支撑板20的侧壁上设置有通向其阶梯通孔上端孔的螺纹通孔，且这些螺纹通孔中各安装有一个固定螺栓27，拧紧各固定螺栓27，可将充电线圈2牢固的固定在上支撑板20上阶梯通孔的上端孔中，不会在移动的过程中发生移位的问题；下支撑板19上设置有散热扇21，散热扇21位于上支撑板20的阶梯通孔的正下方，电动缸18和散热扇21均与充电主机电性相连，通过散热扇21可向充电线圈2吹风，对充电线圈2进行散热，保证了充电线圈2长时间的正常运行。
上支撑板20的下端面上设置有第三电机22，第三电机22输出轴竖直向上穿过上支撑板20，第三电机22输出轴的顶端连接有横杆23，横杆23远离第三电机22输出轴的一端固定连接有安装板24。本发明另外还包括摄像装置，摄像装置包括摄像头25和照明灯26，摄像头25用于拍摄充电线圈2，照明灯26用于给摄像头提供照明；安装板24上设置有安装通孔，摄像头25设置于安装通孔中，在第三电机22的作用下，可将摄像头25转动至充电线圈中部位置的正上方，第三电机22选用步进电机，照明灯26设置于安装板24上；第三电机22、摄像头25和照明灯26均与充电主机电性相连。
横杆23或者安装板24上设置有接近开关28，接近开关28的检测端垂直向上，接近开关28与充电主机电性相连，充电线圈2和电动汽车的接收线圈对位准确后，电动缸18带动下支撑板19、上支撑板20、充电线圈2和横杆23等部件向上运动，运动至接近开关28检测到物体时，接近开关28向充电主机传递信号，充电主机控制电动缸18停止运动，使得充电线圈2和电动汽车的接收线圈之间的距离合适。
本发明还包括检测装置3，检测装置3选用地磁检测装置或者超声波检测装置，检测装置3用于检测凹槽1上方是否有电动汽车，检测装置3设置有两个，且分别位于凹槽1X方向的两侧。
如图1所示，在凹槽1Y方向的两侧各设置有一个挡板31，挡板31用于对充电的电动汽车的车轮进行限位，电动汽车的车轮要位于挡板31的外侧，在挡板31的外侧还设置有挡块32，电动汽车充电时，车开到前轮或后轮至挡块32的位置时停止。
本发明的工作原理：将电动汽车开至充电位置，此时电动汽车的接收线圈应位于凹槽1的正上方，此时检测装置3检测到充电位置有车辆驶入，将信号传递给充电主机，充电主机控制照明灯26打开，为摄像头25提供照明，此时摄像头25位于充电线圈2中部正上方的位置，充电主机自动控制第一电机6和第二电机29启动，带动充电线圈2和摄像头25依次沿着X、Y方向运动，摄像头25对电动汽车的充电线圈进行识别，充电主机根据摄像头25传回的拍摄图像控制并调整第一电机6和第二电机29的运动，直至使得摄像头25位于电动汽车接收线圈的正下方位置位置，此时，充电线圈2和电动汽车的接收线圈对位准确，然后控制第三电机22启动，第三电机22带动横杆23和安装板24转动，使得横杆23、安装板24和摄像头25转出至充电线圈2正上方的位置之外，由于第三电机22选用步进电机，可以精确控制器转动的角度，充电完成后在充电主机再控制第三电机22反向转动相同的角度即可使得摄像头25复位。充电线圈2和电动汽车的接收线圈对位准确后，充电主机控制电动缸18启动，电动缸18带动下支撑板19、上支撑板20、充电线圈2和横杆23等部件向上运动，运动至接近开关28检测到物体时，接近开关28向充电主机传递信号，充电主机控制电动缸18停止运动，使得充电线圈2和电动汽车的接收线圈之间的距离合适，然后充电主机向充电线圈2送电，即可实现对电动汽车的自动充电。
由上述可知，本发明可以根据电动汽车接收线圈的位置自动调整充电线圈的位置，将充电线圈和接收线圈对位准确，使得对电动汽车进行无线充电非常方便。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车自动充电装置，包括充电主机，所述充电主机电性连接有充电线圈(2)，其特征在于，还包括：
凹槽(1)，所述凹槽(1)中设置有X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置，所述X向丝杠传动装置可带动Y向丝杠传动装置沿着X方向移动，所述充电线圈(2)设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；
摄像装置，所述摄像装置用于拍摄电动汽车的充电线圈，所述摄像装置设置于Y向丝杠传动装置上，且可在Y向丝杠传动装置的作用下沿着Y方向移动；
检测装置(3)，所述检测装置(3)用于检测凹槽(1)上方是否有电动汽车，所述检测装置(3)设置有两个，且分别位于凹槽(1)X方向的两侧；
所述摄像装置、检测装置(3)与充电主机电性相连，所述充电主机和X向丝杠传动装置和Y向丝杠传动装置电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述X向丝杠传动装置包括第一立板(4)、第二立板(5)和X滑台板(9)；所述第一立板(4)和第二立板(5)平行设置，所述第一立板(4)远离第二立板(5)的一侧安装有第一电机(6)，所述第一电机(6)与充电主机电性相连，所述第一立板(4)和第二立板(5)之间设置有两根第一光杆(7)和一根第一丝杠(8)，所述第一丝杠(8)和两根第一光杆(7)均沿着X方向设置，所述第一光杆(7)的两端分别固定连接在第一立板(4)和第二立板(5)上，所述第一丝杠(8)的一端与第二立板(5)转动相连，另一端穿过第一立板(4)与第一电机(6)相连；所述X滑台板(9)上设置有与各第一光杆(7)位置相对应的导向通孔，所述各第一光杆(7)分别穿过X滑台板(9)上设置的导向通孔，所述X滑台板(9)上设置有与第一丝杠(8)位置相对应且相互配合的螺纹通孔，所述第一丝杠(8)穿过X滑台板(9)上设置的螺纹通孔。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述Y向丝杠传动装置包括第三立板(10)、第四立板(11)和Y滑台板(12)，所述充电线圈(2)和摄像装置均设置于Y滑台板(12)上；所述第三立板(10)固定设置于X滑台板(9)的上端面上，所述第三立板(10)和第四立板(11)平行设置，所述第三立板(10)远离第四立板(11)的一侧安装有第二电机(29)，所述第二电机(29)与充电主机电性相连，所述第三立板(10)和第四立板(11)之间设置有两根第二光杆(13)和一根第二丝杠(14)，所述第二丝杠(14)和两根第二光杆(13)均沿着Y方向设置，所述第二光杆(13)的两端分别固定连接在第三立板(10)和第四立板(11)上，所述第二丝杠(14)的一端与第四立板(11)转动相连，另一端穿过第三立板(10)与第二电机(29)相连；所述Y滑台板(12)上设置有与各第二光杆(13)位置相对应的导向通孔，所述各第二光杆(13)分别穿过Y滑台板(12)上设置的导向通孔，所述Y滑台板(12)上设置有与第二丝杠(14)位置相对应且相互配合的螺纹通孔，所述第二丝杠(14)穿过Y滑台板(12)上设置的螺纹通孔。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述凹槽(1)中还设置有导轨板(15)，所述导轨板(15)沿着X方向设置，且导轨板(15)的上端面上沿着X方向设置有导轨槽(1501)，所述第四立板(11)的下端设置有轮子(16)，所述轮子(16)设置于导轨槽(1501)中。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述导轨槽(1501)的两端分别设置有一个螺纹孔，且这两个螺纹孔中分别安装有一个限位螺栓(17)。
6.根据权利要求3所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述Y滑台板(12)的上端面上竖直设置有电动缸(18)，所述电动缸(18)伸出杆的上端设置有下支撑板(19)，所述下支撑板(19)的上方设置有上支撑板(20)，所述下支撑板(19)和上支撑板(20)均水平设置，且二者之间通过支撑柱(30)相连，所述上支撑板(20)上设置有阶梯通孔，所述阶梯通孔的上端孔大于其下端孔，所述充电线圈(2)设置于阶梯通孔的上端孔中，所述下支撑板(19)上设置有散热扇(21)，所述散热扇(21)位于上支撑板(20)的阶梯通孔的正下方，所述电动缸(18)和散热扇(21)均与充电主机电性相连。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述上支撑板(20)的侧壁上设置有通向其阶梯通孔上端孔的螺纹通孔，且这些螺纹通孔中各安装有一个固定螺栓(27)。
8.根据权利要求6所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述上支撑板(20)的下端面上设置有第三电机(22)，所述第三电机(22)输出轴竖直向上穿过上支撑板(20)，所述第三电机(22)输出轴的顶端连接有横杆(23)，所述横杆(23)远离第三电机(22)输出轴的一端固定连接有安装板(24)，所述摄像装置包括摄像头(25)和照明灯(26)，所述摄像头(25)用于拍摄充电线圈(2)，所述照明灯(26)用于给摄像头提供照明；所述安装板(24)上设置有安装通孔，所述摄像头(25)设置于安装通孔中，在所述第三电机(22)的作用下，可将摄像头(25)转动至充电线圈中部位置的正上方，所述第三电机(22)选用步进电机，所述照明灯(26)设置于安装板(24)上；所述第三电机(22)、摄像头(25)和照明灯(26)均与充电主机电性相连。
9.根据权利要求8所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述横杆(23)或者安装板(24)上设置有接近开关(28)，所述接近开关(28)的检测端垂直向上，所述接近开关(28)与充电主机电性相连。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述检测装置(3)选用地磁检测装置或者超声波检测装置。
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TWI814301B (zh) * 2022-03-24 2023-09-01 帥群微電子股份有限公司 充電站

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