CN113291182A - 智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法 - Google Patents

智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动车充电桩及新能源技术领域，具体而言，涉及一种智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法。智能可移动式直流快速充电桩包括本体、充电枪、固设装置、驱动装置、图像检测模块和调度控制模块；本体通过驱动装置可以活动地设置在固设装置上；充电枪可活动地设置在本体上；图像检测模块和调度控制模块均设置在本体上；图像检测模块、驱动装置均与调度控制模块电连接，调度控制模块用于操纵驱动装置使得本体移动至预设车位而实现空闲车位来车时进行充电作业。其能够自动高效地完成充电桩的移动，并进一步实现手动或者自动充电。

Description

智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法
技术领域
本发明涉及电动车充电桩及新能源技术领域，具体而言，涉及一种智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法。
背景技术
随着“碳达峰、碳中和”概念的提成，新能源汽车，如电动汽车的充电难问题又再次被关注。对于设置充电桩有限的停车场，充电桩所在的停车位容易被燃油车占据。为解决该技术问题，通常采用的是可移动充电桩来改变充电桩的位置，从而移动至指定位置充电车主进行充电。
目前市面上已经有各式汽车充电桩，然而这些充电桩都存在自动化程度较低的问题。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法，其能够自动高效地完成充电桩的移动，并进一步实现手动或者自动充电。
本发明的实施例可以这样实现：
第一方面，本发明提供一种智能可移动式直流快速充电桩，用于将充电柱移动至预设车位以完成对电动车充电，包括：本体、充电枪、固设装置、驱动装置、图像检测模块和调度控制模块；
所述本体通过所述驱动装置可以活动地设置在所述固设装置上；所述充电枪可活动地设置在所述本体上；
所述图像检测模块和所述调度控制模块均设置在所述本体上；
所述图像检测模块、所述驱动装置均与所述调度控制模块电连接，所述调度控制模块用于操纵驱动装置使得所述本体移动至预设车位而实现空闲车位来车时进行充电作业。
本方案的智能可移动式直流快速充电桩通过图像检测模块和调度控制模块的协同配合，能够高效、准确地识别当前位置和预设车位的位置，从而引导驱动装置将本体移动至预设车位，进而完成对预设车位上的待充电的电动车进行充电。
进一步的，像检测模块检测到充电车辆进入空闲车位，信号传到调度控制模块，调度控制模块进行移动充电桩状态分析，确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。综上，这样的智能可移动式直流快速充电桩具有高度的自动化充电方式，且结构简单、应用场景广泛，具有显著的经济效益。
在可选的实施方式中，所述车位上均设置有传感器，所述图像检测模块与所述传感器协同以确定所述本体的位置与所述车位相匹配。
在可选的实施方式中，所述智能可移动式直流快速充电桩还包括机器臂；
所述机器臂设置在所述本体上，所述机器臂与所述调度控制模块电连接以使所述机器臂拿取所述充电枪以实现对电动车充电。
在可选的实施方式中，所述机器臂为柔性机械臂。
在可选的实施方式中，所述驱动装置包括动力机构和传动机构；
所述动力机构通过传动机构与所述本体连接，以驱动所述本体在所述固设装置体上移动。
在可选的实施方式中，所述动力机构为驱动电机。
在可选的实施方式中，所述传动机构包括丝杆和配合部，所述配合部与所述丝杆外壁的外螺纹螺纹连接；
所述配合部与所述本体连接。
在可选的实施方式中，所述丝杆为柔性丝杆，且所述丝杆沿多个车位的延伸方向可弯曲地布置。
在可选的实施方式中，所述智能可移动式直流快速充电桩还包括移动装置；
所述移动装置与所述本体连接，且所述移动装置可活动地设置在所述固设装置上。
在可选的实施方式中，所述移动装置为滑轮，所述固设装置包括滑轨，所述滑轨内置于地面，所述滑轮与所述滑轨滑动配合。
在可选的实施方式中，所述移动装置为齿轮，所述固设装置具有齿条，所述齿轮与固设的所述齿条啮合。
在可选的实施方式中，所述移动装置为滑槽，所述固设装置包括滑轨，所述滑槽与固设的所述滑轨配合。
在可选的实施方式中，所述固设装置上设置有显示机构，所述显示机构进行声和/或光信号提示以示意所述本体的移动状态和所述充电枪的充电状态。
第二方面，本发明提供一种智能充电方法，所述智能充电方法基于前述实施方式中任一项所述的智能可移动式直流快速充电桩，所述智能充电方法包括以下步骤：
图像检测模块检测到充电车辆进入空闲车位；
图像检测模块将上述信号传到调度控制模块，调度控制模块进行移动充电桩状态分析；
调度控制模块确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。
在可选的实施方式中，图像检测模块和传感器还能够检测当前空闲车位是否来车，以及当前该移动充电桩是否正在充电和当前该移动充电桩是否电力充沛，当同时满足上述条件时，则调度控制模块控制本体移动。
本发明实施例的有益效果包括，例如：
本方案的智能可移动式直流快速充电桩包括本体、充电枪、固设装置、驱动装置、图像检测模块和调度控制模块。图像检测模块与调度控制模块的协同配合，以实现高效、准确地识别当前本体的位置和预设车位的位置，从而操作驱动装置将本体移动至预设车位而对预设车位上的待充电的电动车进行充电。这样的智能可移动式直流快速充电桩具有高度的自动化充电方式，且结构简单、应用场景广泛，经济效益显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的结构示意图；
图2为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的本体部分的结构示意图；
图3为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的另一结构示意图；
图4为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的移动装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的移动装置的局部放大图；
图6为本发明实施例的智能可移动式直流快速充电桩的智能充电方法的流程图。
图标：10-智能可移动式直流快速充电桩；11-传感器；110-本体；120-充电枪；200-固设装置；210-显示机构；400-驱动装置；420-传动机构；421-丝杆；422-配合部；500-图像检测模块；600-调度控制模块；700-移动装置。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
随着“碳达峰、碳中和”概念的提成，新能源汽车，如电动汽车的充电难问题又再次被关注。对于设置充电桩有限的停车场，充电桩所在的停车位容易被燃油车占据。为解决该技术问题，通常采用的是可移动充电桩来改变充电桩的位置，从而移动至指定位置充电车主进行充电。
目前市面上已经有顶部滑动、壁挂滑动或是移动小车式滑动汽车充电桩。例如顶部滑动汽车充电桩，其通过在顶部设置具有滑槽的安装架，充电桩顶部的滑轮在滑槽中移动，从而解决充电桩安装部位的专用停车位被燃油车占用的技术问题。然而该顶置式充电桩对于重量较重的直流充电桩存在安全风险，而且自动化程度较低。
为改善上述技术问题，在下面的实施例中提供一种智能可移动式直流快速充电桩和智能充电方法。
请参考图1和图2，本实施例提供了一种智能可移动式直流快速充电桩10，用于将充电柱移动至预设车位以完成对电动车充电，包括：本体110、充电枪120、固设装置200、驱动装置400、图像检测模块500和调度控制模块600；
本体110通过驱动装置400可以活动地设置在固设装置200上；充电枪120可活动地设置在本体110上；
图像检测模块500和调度控制模块600均设置在本体110上；
图像检测模块500、驱动装置400均与调度控制模块600电连接，调度控制模块600用于操纵驱动装置400使得本体110移动至预设车位而实现空闲车位来车时进行充电作业。
本方案的智能可移动式直流快速充电桩10通过图像检测模块500和调度控制模块600的协同配合，能够高效、准确地识别当前位置和预设车位的位置，从而引导驱动装置400将本体110移动至预设车位，进而完成对预设车位上的待充电的电动车进行充电。
进一步的，像检测模块检测到充电车辆进入空闲车位，信号传到调度控制模块600，调度控制模块600进行移动充电桩状态分析，确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。
从图中可以看出，充电枪120设置在充电桩本体110对侧或是四周侧。
请继续参阅图1至图5，以了解智能可移动式直流快速充电桩10的更多结构细节。
从图3中可以看出，在本实施例中示意了智能可移动式直流快速充电桩10与八个车位配合的场景。这八个车位依次命名车位1、车位2、车位3……车位8。
在本发明的本实施例中，车位上均设置有传感器11，图像检测模块500与传感器11协同以确定本体110的位置与车位相匹配。从图中可以看出，多个传感器11与多个车位一一对应配合。可选的，传感器11为位置传感器。
具体的，传感器11用于标示各个车位具体位置，图像检测模块500移动至与传感器11匹配时，即说明本体110移动至与该传感器11对应的车位上。如此便于本体110及时高效地移动至对应的车位处。
可选的，智能可移动式直流快速充电桩10还包括机器臂(图中未示出)；机器臂设置在本体110上，机器臂与调度控制模块600电连接以使机器臂拿取充电枪120以实现对电动车充电。
进一步的，机器臂为柔性机械臂。机器臂的设置能够明显提高电动车充电的自动化程度和充电效率，其智能化和自动化程度更佳。
作为一种可选的实施方式，这里的柔性机械臂包括多个同轴布置的环形关节，相邻的环形关节可具有夹角地配合。具有韧性的控制钢绳组穿过每一个环形关节，且控制钢绳组与环形关节均配合连接，通过收/放钢丝绳可以控制机械臂中多个环形关节的"曲率"变化。
进一步的，控制钢绳组包括周向均布在环形关节的环面上的多个钢丝绳，钢丝绳的一端穿设多个环形关节并连接至机械臂的末端，钢丝绳的另一端则连接至执行器，执行器通过滑轮系完成对钢丝绳的收/放，从而完成机械臂的移动。这样柔性机械臂能够形成具有蛇一般柔韧的外形，且能够在操作空间中自由移动，因此使用更加便利、且移动范围也更加广泛。
在本发明的本实施例中，驱动装置400包括动力机构和传动机构420；动力机构通过传动机构420与本体110连接，以驱动本体110在固设装置200体上移动。可选的，在本实施例中，动力机构为驱动电机。
可选的，传动机构420包括丝杆421和配合部422，配合部422与丝杆421外壁的外螺纹螺纹连接；配合部422与本体110连接。
作为一种使用场景，驱动电机带动丝杆421正转或反转使移动充电桩移动起来，通过车位上的位置传感器11确认并准确地停在需求充电的车位边上，而后自动抱死丝杆421，从而完成本体110的准确移动。
需要说明的是，这里的丝杆421可以是滚珠丝杆421副。在其他实施例中，传动机构420还可以是传送带、磁悬浮(例如超导磁悬浮)或齿轮传动等，这里仅仅是一个示例，只要驱动装置400能够带动本体110移动至预设车位即可。
可选的，在固设装置上设置第一磁体、本体的底部设置有第二磁体，且第二磁体与第一磁体磁性相反而产生将本体托起的排斥力，以使本体悬浮在固设装置上方。进一步的，第一磁体为超导体。
在本发明的其他实施例中，丝杆421为柔性丝杆421，且丝杆421沿多个车位的延伸方向可弯曲地布置。具体的，丝杆421为塑料丝杆421，配合部422沿塑料的丝杆421的延伸方向移动，这样的可弯曲的丝杆421能够适应具有曲度或夹角的场景，还能够延展本体110的移动范围。
从图3中还可以看出，在本发明的本实施例中，智能可移动式直流快速充电桩10还包括移动装置700；移动装置700与本体110连接，且移动装置700可活动地设置在固设装置200上。移动装置700一方面能够引导本体110更加顺畅地移动，另一方面还能够为本体110提供支撑，保障本体110移动过程的稳定性。
可选的，在本实施例中，移动装置700为滑轮，固设装置200包括滑轨，滑轨内置于地面，滑轮与滑轨滑动配合。
可以理解的是，在本发明的其他实施例中，固设装置200还可以仅是车位附件的地面，而移动装置700是设置在本体110下方的支持滚轮；或者没有移动装置700，本体110仅通过驱动装置400移动。
在本发明的其他实施例中，移动装置700为齿轮，固设装置200具有齿条，齿轮与固设的齿条啮合。或者移动装置700为滑槽，固设装置200包括滑轨，滑槽与固设的滑轨配合。这里仅仅是一个示例，不作限定，只要驱动装置400能够带动本体110移动至预设车位即可。
进一步的，在本发明的本实施例中，固设装置200上设置有显示机构210，显示机构210进行声和/或光信号提示以示意本体110的移动状态和充电枪120的充电状态。
使用时，图像检测模块500检测到充电车辆进入空闲车位，信号传到调度控制模块600，调度控制模块600进行移动充电桩状态分析，确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。具体的，电机带动丝杆421正转或反转使移动充电桩移动起来，通过车位上的位置传感器11确认并准确地停在需求充电的车位边上，而后自动抱死丝杆421。
用户可以选择利用机器臂自动充电或者手动充电。
第二方面，请参阅图6，本发明提供一种智能充电方法，智能充电方法基于前述实施方式中任一项的智能可移动式直流快速充电桩10，智能充电方法包括以下步骤：
图像检测模块500检测到充电车辆进入空闲车位；
图像检测模块500将上述信号传到调度控制模块600，调度控制模块600进行移动充电桩状态分析；
调度控制模块600确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。
进一步的，在其他实施例中，图像检测模块500和传感器11还能够检测当前空闲车位是否来车，以及当前该移动充电桩是否正在充电和当前该移动充电桩是否电力充沛，当同时满足上述条件时，则调度控制模块600控制本体110移动。
综上，本发明实施例提供了一种智能可移动式直流快速充电桩10和智能充电方法，至少具有以下优点：
充电桩本体110设置在地面上，避免了顶置式充电桩掉落的安全风险；
柔性路径和柔性机械臂的设置能够最大限度地适应不同车位之间的角度和曲度，提高了充电桩的使用范围；
自动程度高，可以自由选择手动充电或者自动充电。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能可移动式直流快速充电桩，用于将充电柱移动至预设车位以完成对电动车充电，其特征在于，包括：
本体(110)、充电枪(120)、固设装置(200)、驱动装置(400)、图像检测模块(500)和调度控制模块(600)；
所述本体(110)通过所述驱动装置(400)可活动地设置在所述固设装置(200)上；所述充电枪(120)可活动地设置在所述本体(110)上；
所述图像检测模块(500)和所述调度控制模块(600)均设置在所述本体(110)上；
所述图像检测模块(500)、所述驱动装置(400)均与所述调度控制模块(600)电连接，所述调度控制模块(600)用于操纵驱动装置(400)使得所述本体(110)移动至预设车位而实现空闲车位来车时进行充电作业。
2.根据权利要求1所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述车位上均设置有传感器(11)，所述图像检测模块(500)与所述传感器(11)协同以确定所述本体(110)的位置与所述车位相匹配。
3.根据权利要求1所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述智能可移动式直流快速充电桩还包括机器臂；
所述机器臂设置在所述本体(110)上，所述机器臂与所述调度控制模块(600)电连接以使所述机器臂拿取所述充电枪(120)以实现对电动车充电。
4.根据权利要求3所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述机器臂为柔性机械臂。
5.根据权利要求1所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述驱动装置(400)包括动力机构和传动机构(420)；
所述动力机构通过传动机构(420)与所述本体(110)连接，以驱动所述本体(110)在所述固设装置(200)体上移动。
6.根据权利要求5所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述传动机构(420)包括丝杆(421)和配合部(422)，所述配合部(422)与所述丝杆(421)外壁的外螺纹螺纹连接；
所述配合部(422)与所述本体(110)连接。
7.根据权利要求6所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述丝杆(421)为柔性丝杆(421)，且所述丝杆(421)沿多个车位的延伸方向可弯曲地布置。
8.根据权利要求1所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述智能可移动式直流快速充电桩还包括移动装置(700)；
所述移动装置(700)与所述本体(110)连接，且所述移动装置(700)可活动地设置在所述固设装置(200)上。
9.根据权利要求1所述的智能可移动式直流快速充电桩，其特征在于：
所述固设装置(200)上设置有显示机构(210)，所述显示机构(210)进行声和/或光信号提示以示意所述本体(110)的移动状态和所述充电枪(120)的充电状态。
10.一种智能充电方法，其特征在于：
所述智能充电方法基于权利要求1-9中任一项所述的智能可移动式直流快速充电桩，所述智能充电方法包括以下步骤：
图像检测模块(500)检测到充电车辆进入空闲车位；
图像检测模块(500)将上述信号传到调度控制模块(600)，调度控制模块(600)进行移动充电桩状态分析；
调度控制模块(600)确认移动充电桩是否达需要移动，如需移动则移动到对应需求车位。
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