CN113199955A - 一种全自动充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动汽车充电技术领域，公开一种全自动充电桩，充电组件包括充电桩本体以及可移动地设置于充电桩本体上的充电头，充电桩本体设置于停车位的后方，并位于待充电车辆的车体下方；检测模块用于检测待充电车辆的位置信息和待充电车辆的充电口的位置信息；控制模块能够接收并处理检测模块检测获得的位置信息，并控制所述充电头与所述充电口插接。本发明提供的全自动充电桩，整个充电过程无需人工参与，实现了待充电车辆的全自动充电和断电，有效提高充电桩的使用便利性。将充电桩本体设置于停车位的后方，当待充电车辆停稳后，充电桩本体刚好位于车体下方，从而无需额外预留充电桩安装位置，充分利用停车位的空间，节省占地面积。

Description

一种全自动充电桩
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种全自动充电桩。
背景技术
随着新能源技术的发展，电动汽车开始大规模的推广使用，具有广阔的市场。电动汽车使用过程中需要通过充电桩对蓄电池进行充电，而现有技术中的充电桩在对电动汽车充电时，通常需要人手动取出充电头，接入电动汽车的充电口进行充电。充电完成后，又需要人手动取出充电头放回充电桩，整个过程都需要人为手动操作。并且对于大电流的充电桩，其充电线非常重，人为手动操作非常费力，使用便利性差。此外，现有的充电桩大都树立在停车位的侧边，所需的占地面积大，不利于在场地有限的停车位安装。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种全自动充电桩，能够实现待充电车辆的自动充电与断电，无需人工操作，有效提高使用便利性，同时能够充分利用现有车位的空间，节省占地面积。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种全自动充电桩，包括：
充电组件，包括充电桩本体以及可移动地设置于所述充电桩本体上的充电头，所述充电桩本体设置于停车位的后方，并位于待充电车辆的车体下方；
定位组件，位于所述充电桩本体的前方，用于对所述待充电车辆进行定位；
检测模块，用于检测所述待充电车辆的位置信息和所述待充电车辆的充电口的位置信息；
控制模块，能够接收并处理所述检测模块检测获得的位置信息，并控制所述充电头与所述充电口插接。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述全自动充电桩还包括与所述控制模块电连接的驱动组件，所述驱动组件的输出端与所述充电头连接，以驱动所述充电头在所述充电桩本体上移动。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述充电头在第一平面内移动，以使所述充电头与所述充电口对位，所述第二驱动件用于驱动所述充电头在第二平面内移动，以使所述充电头与所述充电口插接，所述第一平面与所述第二平面垂直。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述充电桩本体上设置有容纳槽，所述充电头可移动地安装于所述容纳槽内，并能够伸出所述容纳槽与所述充电口插接。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述容纳槽的底部滑动设置有安装座，所述第一驱动件的输出端与所述安装座连接，所述第二驱动件位于所述安装座上，所述充电头与所述第二驱动件的输出端连接。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述容纳槽的槽口滑动设置有盖板，所述驱动组件还包括第三驱动件，所述第三驱动件能够驱动所述盖板封闭所述容纳槽。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述定位组件包括沿所述停车位宽度方向设置的定位杆以及分设于所述定位杆两端的支柱，所述支柱固定于所述停车位的地面，所述定位杆能够对所述待充电车辆的后轮进行限位。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述检测模块包括第一位置传感器和第二位置传感器，所述第一位置传感器设置于所述定位杆上，用于检测所述待充电车辆的位置，所述第二位置传感器设置于所述充电头上，用于检测所述待充电车辆的充电口的位置。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述全自动充电桩还包括与所述控制模块电连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块用于接收用户指令，并通过所述控制模块控制所述充电头与所述充电口插接或断开。
作为本发明的全自动充电桩的优选方案，所述全自动充电桩还包括紧固件，所述充电桩本体上连接有安装板，所述紧固件穿过所述安装板并与所述停车位的地面连接，以将所述充电桩本体固定于所述停车位的地面上。
本发明的有益效果为：
本发明提供的全自动充电桩，当需要对车辆充电时，将待充电车辆停靠至停车位上。停靠的过程中，检测模块能够检测待充电车辆是否停靠到预设位置，当检测到待充电车辆停靠至预设位置时，检测模块进一步检测充电口的位置，同时控制模块根据检测模块检测获得的充电口的位置信息控制充电头在充电桩本体上移动，以使充电头与充电口对位并与充电口插接，实现对待充电车辆的充电。当待充电车辆电量充满时，控制模块控制充电头脱离充电口，实现断电，整个过程无需人工参与，实现了待充电车辆的全自动充电和断电，有效提高充电桩的使用便利性。由于定位组件位于充电桩本体的前端，因此待充电车辆停靠过程中，定位组件能够对待充电车辆进行定位，防止待充电车辆与充电桩本体碰撞，进而保护充电桩本体免受损坏。将充电桩本体设置于停车位的后方，当待充电车辆停稳后，充电桩本体刚好位于车体下方，从而无需额外预留充电桩安装位置，充分利用停车位的空间，节省占地面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的全自动充电桩的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的全自动充电桩充电作业时的结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的全自动充电桩的充电组件的结构示意图。
图中：
1-充电组件；2-定位组件；3-检测模块；4-控制模块；
11-充电桩本体；12-充电头；13-容纳槽；14-安装座；15-盖板；16-安装板；
21-定位杆；22-支柱；
31-第一位置传感器；32-第二位置传感器；
52-第二驱动件；
100-待充电车辆；200-停车位。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1至图3所示，本实施例提供一种全自动充电桩，能够实现待充电车辆100的全自动充电和断电，该全自动充电桩包括充电组件1、定位组件2、检测模块3和控制模块4。
其中，充电组件1包括充电桩本体11以及可移动地设置于充电桩本体11上的充电头12，充电桩本体11设置于停车位200的后方，并位于待充电车辆100的车体下方；定位组件2位于充电桩本体11的前方，用于对待充电车辆100进行定位；检测模块3用于检测待充电车辆100的位置信息和待充电车辆100的充电口的位置信息；控制模块4能够接收并处理检测模块3检测获得的位置信息，并控制充电头12与充电口插接。
本实施例提供的全自动充电桩，当需要对车辆充电时，将待充电车辆100停靠至停车位200上。停靠的过程中，检测模块3能够检测待充电车辆100是否停靠到预设位置，当检测到待充电车辆100停靠至预设位置时，检测模块3进一步检测充电口的位置，同时控制模块4根据检测模块3检测获得的充电口的位置信息控制充电头12在充电桩本体11上移动，以使充电头12与充电口对位并与充电口插接，实现对待充电车辆100的充电。当待充电车辆100电量充满时，控制模块4控制充电头12脱离充电口，实现断电，整个过程无需人工参与，实现了待充电车辆100的全自动充电和断电，有效提高充电桩的使用便利性。由于定位组件2位于充电桩本体11的前端，因此待充电车辆100停靠过程中，定位组件2能够对待充电车辆100进行定位，防止待充电车辆100与充电桩本体11碰撞，进而保护充电桩本体11免受损坏。将充电桩本体11设置于停车位200的后方，当待充电车辆100停稳后，充电桩本体11刚好位于车体下方，从而无需额外预留充电桩安装位置，充分利用停车位200的空间，节省占地面积。
本实施例中，充电桩本体11内部设置有电源，充电头12与电源连接，通过充电头12对待充电车辆100进行充电。
可选地，全自动充电桩还包括与控制模块4电连接的驱动组件，驱动组件的输出端与充电头12连接，以驱动充电头12在充电桩本体11上移动。具体地，驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件52，第一驱动件用于驱动充电头12在第一平面内移动，以使充电头12与充电口对位，第二驱动件52用于驱动充电头12在第二平面内移动，以使充电头12与充电口插接，第一平面与第二平面垂直。本实施例中，第一平面与地面平行，即充电头12可在充电桩本体11上实现前后左右移动，以对准待充电车辆100上的充电口。第二平面垂直于地面，即充电头12可相对于充电桩本体11上下移动，当充电头12对准充电口时，充电头12上升至与充电口插接，充电完成后，充电头12收缩以脱离充电口，实现断电，避免待充电车辆100长期处于充电状态，提高充电桩的使用安全性。
如图3所示，可选地，充电桩本体11上设置有容纳槽13，充电头12可移动地安装于容纳槽13内，并能够伸出容纳槽13与充电口插接。具体地，容纳槽13的底部滑动设置有安装座14，第一驱动件的输出端与安装座14连接，第二驱动件52位于安装座14上，充电头12与第二驱动件52的输出端连接。
优选地，安装座14的底部安装有万向轮和驱动轮，第一驱动件使驱动轮转动，以带动安装座14和充电头12在容纳槽13内前后左右移动，万向轮用于适应安装座14移动方向的改变。进一步地，第一驱动件可以为驱动电机，第二驱动件52可以为电动气缸，电动气缸运动平稳，容易控制。电动气缸的输出杆与充电头12连接，以实现充电头12在容纳槽13内的升降。
可选地，容纳槽13的槽口滑动设置有盖板15，驱动组件还包括第三驱动件，第三驱动件能够驱动盖板15封闭容纳槽13。本实施例中，优选地，容纳槽13相对的两侧边沿上设置有导轨，相应地盖板15面向容纳槽13的一面，其两侧开设有滑槽，滑槽与导轨滑动配合。当检测模块3检测到停车位200上有待充电车辆100时，发送指令至控制模块4，控制模块4控制第三驱动件打开盖板15，以使充电头12与待充电车辆100的充电口对位，并伸出容纳槽13与充电口插接。充电完成后，充电头12收回至容纳槽13内，控制模块4再通过第三驱动件控制盖板15相对于充电桩本体11滑动，以将充电头12封盖于容纳槽13内，防止充电头12因雨水等腐蚀而损坏，延长充电桩的使用寿命。
本实施例中，第三驱动件优选为液压缸，液压缸的输出杆与盖板15连接，以驱动盖板15相对于充电桩本体11滑动。在其他实施例中，第三驱动件也可以是气缸等。
如图1和图2所示，可选地，定位组件2包括沿停车位200宽度方向设置的定位杆21以及分设于定位杆21两端的支柱22，支柱22固定于停车位200的地面，定位杆21能够对待充电车辆100的后轮进行限位。在停靠待充电车辆100时，待充电车辆100的后轮的极限位置是与定位杆21贴靠，从而能够防止停车时车辆与充电桩本体11相撞，避免充电桩损坏。本实施例中，优选地，定位杆21的长度大于充电桩的长度，以保证定位杆21能够充分阻挡待充电车辆100。
可选地，检测模块3包括第一位置传感器31和第二位置传感器32，第一位置传感器31设置于定位杆21上，用于检测待充电车辆100的位置，第二位置传感器32设置于充电头12上，用于检测待充电车辆100的充电口的位置。当第一位置传感器31检测到停车位200上有待充电车辆100时，即有车辆靠近定位杆21时，控制模块4控制第三驱动件打开盖板15，同时第二位置传感器32检测待充电车辆100上充电口的位置，控制模块4接收并处理充电口的位置信息，以控制第一驱动件驱动充电头12在容纳槽13内移动，直至与充电口对位，之后再通过第二驱动件52控制充电头12与充电口插接，实现待充电车辆100的自动充电。
可选地，全自动充电桩还包括紧固件，充电桩本体11上连接有安装板16，紧固件穿过安装板16并与停车位200的地面连接，以将充电桩本体11固定于停车位200的地面上。本实施例中，紧固件优选为铆接螺栓，铆接螺栓贯穿安装板16并与地面连接，以使充电桩本体11稳定地固定于地面上。在其他实施例中，紧固件也可以是膨胀螺丝等，只要能起到紧固作用即可。进一步地，定位杆21两端的支柱22均焊接在安装板16上，固定牢靠。
本实施例提供的全自动充电桩，其工作原理如下：
待充电车辆100停靠至停车位200上的过程中，检测模块3的第一位置传感器31能够检测待充电车辆100是否停靠至预设位置，即检测待充电车辆100是否靠近定位杆21。当检测到待充电车辆100靠近定位杆21时，控制模块4通过第三驱动件控制盖板15打开，同时第二位置传感器32进一步检测待充电车辆100上充电口的位置，控制模块4根据检测获得的充电口的位置信息，通过第一驱动件控制安装座14在容纳槽13内前后左右移动，以使充电头12与充电口对位，随后再通过第二驱动件52控制充电头12伸出容纳槽13与充电口插接，以对待充电车辆100充电。当待充电车辆100电量充满时，控制模块4通过第二驱动件52控制充电头12脱离充电口，并收回至容纳槽13内，实现断电。最后，再通过第三驱动件控制盖板15封盖容纳槽13。
实施例二
如图1至图3所示，本实施例提供了一种全自动充电桩，其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见，仅描述实施例二与实施例一的区别点，区别点在于，在本实施例中，可选地，全自动充电桩还包括与控制模块4电连接的无线通讯模块，无线通讯模块用于接收用户指令，并通过控制模块4控制充电头12与充电口插接或断开。通过设置无线通讯模块，可以人为控制充电头12与充电口的接通或断开，设计更加人性化，使用更便捷。在无线通讯模块接收到充电指令时，控制模块4能够接收并处理无线通讯模块接收到的指令，以控制充电头12与充电口插接充电。或者，遇到急需用车但电量未充满的情况时，通过向无线通讯模块发送断开电源的指令，以结束充电，不影响正常用车。无线通讯模块可以是遥控器，也可以是手机等通过网络或蓝牙与控制模块4连接，通过控制模块4控制充电头12与充电口接通或断开，使用方便。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种全自动充电桩，其特征在于，包括：
充电组件(1)，包括充电桩本体(11)以及可移动地设置于所述充电桩本体(11)上的充电头(12)，所述充电桩本体(11)设置于停车位(200)的后方，并位于待充电车辆(100)的车体下方；
定位组件(2)，位于所述充电桩本体(11)的前方，用于对所述待充电车辆(100)进行定位；
检测模块(3)，用于检测所述待充电车辆(100)的位置信息和所述待充电车辆(100)的充电口的位置信息；
控制模块(4)，能够接收并处理所述检测模块(3)检测获得的位置信息，并控制所述充电头(12)与所述充电口插接。
2.根据权利要求1所述的全自动充电桩，其特征在于，还包括与所述控制模块(4)电连接的驱动组件，所述驱动组件的输出端与所述充电头(12)连接，以驱动所述充电头(12)在所述充电桩本体(11)上移动。
3.根据权利要求2所述的全自动充电桩，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件(52)，所述第一驱动件用于驱动所述充电头(12)在第一平面内移动，以使所述充电头(12)与所述充电口对位，所述第二驱动件(52)用于驱动所述充电头(12)在第二平面内移动，以使所述充电头(12)与所述充电口插接，所述第一平面与所述第二平面垂直。
4.根据权利要求3所述的全自动充电桩，其特征在于，所述充电桩本体(11)上设置有容纳槽(13)，所述充电头(12)可移动地安装于所述容纳槽(13)内，并能够伸出所述容纳槽(13)与所述充电口插接。
5.根据权利要求4所述的全自动充电桩，其特征在于，所述容纳槽(13)的底部滑动设置有安装座(14)，所述第一驱动件的输出端与所述安装座(14)连接，所述第二驱动件(52)位于所述安装座(14)上，所述充电头(12)与所述第二驱动件(52)的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的全自动充电桩，其特征在于，所述容纳槽(13)的槽口滑动设置有盖板(15)，所述驱动组件还包括第三驱动件，所述第三驱动件能够驱动所述盖板(15)封闭所述容纳槽(13)。
7.根据权利要求1所述的全自动充电桩，其特征在于，所述定位组件(2)包括沿所述停车位(200)宽度方向设置的定位杆(21)以及分设于所述定位杆(21)两端的支柱(22)，所述支柱(22)固定于所述停车位(200)的地面，所述定位杆(21)能够对所述待充电车辆(100)的后轮进行限位。
8.根据权利要求7所述的全自动充电桩，其特征在于，所述检测模块(3)包括第一位置传感器(31)和第二位置传感器(32)，所述第一位置传感器(31)设置于所述定位杆(21)上，用于检测所述待充电车辆(100)的位置，所述第二位置传感器(32)设置于所述充电头(12)上，用于检测所述待充电车辆(100)的充电口的位置。
9.根据权利要求1所述的全自动充电桩，其特征在于，还包括与所述控制模块(4)电连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块用于接收用户指令，并通过所述控制模块(4)控制所述充电头(12)与所述充电口插接或断开。
10.根据权利要求1-9任一项所述的全自动充电桩，其特征在于，还包括紧固件，所述充电桩本体(11)上连接有安装板(16)，所述紧固件穿过所述安装板(16)并与所述停车位(200)的地面连接，以将所述充电桩本体(11)固定于所述停车位(200)的地面上。
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