CN114834285B - 一种新能源汽车停车充电一体式系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车停车充电一体式系统及方法，其中系统包括信息处理模块、信息收集模块、充电执行模块以及客户终端，信息收集模块；充电执行模块包括供电模块以及执行模块，供电模块包括充电桩、充电枪以及电缆线；执行模块包括机械臂、执行机构，执行机构包括机械手以及开盖机构；信息收集模块包括车辆信息识别模块、插口位置识别模块以及用于精确识别出充电口盖位置的充电口盖位置识别模块；所述车辆识别模块包括车辆识别相机，所述插口位置识别模块包括插口识别相机，所述充电口盖位置识别模块包括充电口盖识别相机。该停车充电一体式系统能够自动根据用户需求对停车位内的车辆进行充电。

Description

一种新能源汽车停车充电一体式系统及方法

技术领域

本发明涉及一种新能源车辆充电系统，具体涉及一种新能源汽车停车充电一体式系统及方法。

背景技术

新能源车辆是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新构造的车辆，就目前的发展状况来说，新能源车辆主要是电动车辆；现有充电桩系统不具备智能控制配套的停车位，导致停车位经常被非充电车辆占据位置，而有充电需求的车辆却充不到电，这就是油车占位问题。目前除了有人管控的专用充电场所，禁止油车进入的方式能部分解决这个问题；另外还存在充满电的车辆停在充电桩车位上不走，同时占用了停车位资源和充电桩资源，更大的影响了其他车辆的充电。

为了解决上述问题，申请公布号为CN 108389270 A的发明专利申请公开了一种新能源车辆用充电桩与停车位的组合运行系统，所述运行系统包括充电桩分时租赁系统和停车位分时租赁系统，所述充电桩分时租赁系统包括充电用户终端、充电桩终端、充电桩所有者用户终端、利益相关方用户终端和运营业务管理平台；所述停车位分时租赁系统包括充电用户终端、车位锁终端、车位所有者用户终端，利益相关方用户终端和运营业务管理平台。该新能源车辆用充电桩与停车位的组合运行系统及使用方法让有充电桩的所有者能充分使用此充电桩，减少空置，并实现收益。但是上述运行系统仍然存在以下问题：

1、一个充电桩只能服务于一个停车位的车，当需要充电的车辆停在没有充电桩的停车位时，不能够在停车的同时补充电量。

2、当车辆停在设置了充电桩的车位时，不管有没有充电，都需要按时收费，对于不需要充电的车辆来说，存在很大的不合理性。

3、充电过程自动化程度低，需要用户自己打开充电桩锁和启动充电设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车停车充电一体式系统，该停车充电一体式系统能够自动根据用户需求对停车位内的车辆进行充电。

本发明的另一个目的在于提供一种利用上述停车充电一体式系统对车辆充电的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种新能源汽车停车充电一体式系统，包括用于对各种信息进行处理的信息处理模块、信息收集模块、用于对停车位上的车辆进行充电的充电执行模块以及方便用户输入及获得相关信息的客户终端，所述信息收集模块、充电执行模块及客户终端均与所述信息处理模块通讯连接；

所述充电执行模块包括供电模块以及将供电模块与车辆进行连接或断开的执行模块，其中，所述供电模块包括充电桩、设置在充电桩上的充电枪以及长度足以延伸到各个停车位上的电缆线，该电缆线连接在充电桩与充电枪之间的；所述执行模块包括能够运行到各个停车位上的机械臂、设置在机械臂上的执行机构，所述执行机构包括用于抓住并解锁充电枪的机械手以及用于打开充电口盖及插口盖的开盖机构；

所述信息收集模块包括用于具体识别出某辆车的车辆信息识别模块、用于精确识别出插口位置的插口位置识别模块以及用于精确识别出充电口盖位置的充电口盖位置识别模块；所述车辆识别模块包括车辆识别相机，所述插口位置识别模块包括插口识别相机，所述充电口盖位置识别模块包括充电口盖识别相机。

上述停车充电一体式系统的工作原理是：

用户将新能源测量停放到停车位上，根据车辆剩余电量情况，通过客户端做出相应的选择：当车辆电量不足时，用户通过客户端，输入充电需求信息及车辆信息，客户端将信息传输到信息处理模块；信息处理模块对客户端传输过来的信息进行处理，并将处理结果作为指令信息输送到信息收集模块及充电执行模块；车辆信息识别模块接收到信息处理模块的指令信息后，车辆识别相机启动，通过捕获车牌信息对需要充电的车辆进行定位，并将需要充电的车辆的定位信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；执行模块动作，机械臂运行到充电桩的位置，根据识别得到的充电枪的位置，机械手抓取充电枪，同时按下解锁按钮，将充电枪从充电桩上取下来；取下充电枪后，执行模块继续动作，根据车辆的定位信息，机械臂运行到需要充电的车辆的位置处；充电口盖位置识别模块动作，充电口盖位置识别相机启动，捕获充电口的位置，并将充电口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到执行模块；开盖机构动作，顶开充电口盖，并将插口盖打开；插口位置识别相机启动，对插口的位置进行定位并将插口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，机械手将充电枪插在充电插口上，对车辆进行充电。

本发明的一个优选方案，所述机械手包括用于直接夹持充电枪的机械爪、用于按压充电枪解锁按钮的解锁机构、安装板以及同时驱动机械爪及解锁机构动作的驱动气缸；其中，所述机械爪包括设置在所述安装板上的机械上爪以及设置在所述驱动气缸活塞杆上的机械下爪；所述驱动气缸安装在所述安装板上；所述解锁机构包括用于按压充电枪上的解锁按钮的按压杆、设置在安装板上的铰接座、铰接在铰接座上的摆杆、用于将摆杆与驱动气缸的活塞杆连接起来的连接杆以及复位弹簧；所述按压杆包括杆体以及设置在杆体上的按压柱，所述连接杆与所述驱动气缸的活塞杆平行，所述连接杆连接在所述摆杆的一端，所述摆杆的另一端通过铰接轴铰接在所述铰接座上，所述铰接轴固定连接在所述杆体上相对按压柱的一端；所述复位弹簧一端连接在所述摆杆上，另一端连接在所述安装板上。

本发明的一个优选方案，所述机械手通过第一摆动架连接在机械臂上；所述第一摆动架包括与机械臂连接的连接柱、第一连接杆以及第一电缸；所述第一连接杆的上端通过第一铰接轴铰接在所述连接柱上，下端铰接在所述安装板的一侧；所述第一电缸的上端铰接在所述连接柱的底部，下端铰接在所述安装板的另一侧。

本发明的一个优选方案，所述开盖机构包括两个夹爪、手指气缸以及用于安装所述手指气缸的第二摆动架；两个所述夹爪分别安装在所述手指气缸的夹臂上；所述第二摆动架包括用于安装所述手指气缸的气缸板、第二连接杆以及第二电缸；所述第二连接杆的下端与所述气缸板连接，上端铰接在所述连接柱的底部；所述第二电缸的上端通过第二铰接轴铰接在所述连接柱上，下端铰接在所述气缸板上。

优选地，所述插口识别相机安装在所述第一铰接轴上。

优选地，所述充电口盖识别相机安装在所述第二铰接轴上。

本发明的一个优选方案，所述机械臂通过滑动机构安装在支架上，所述支架设置停车位的后端，且支架的长度与多个停车位的总宽度相匹配；所述滑动机构包括设置在支架上的滑轨、与滑轨匹配的滑块、安装在滑块上的滑台以及用于驱动所述滑台运动的驱动机构；所述滑轨沿着支架的长度方向设置且延伸到整个支架，所述机械臂的底架安装在所述滑台上；所述驱动机构包括驱动电机、同步轮以及设置在同步轮上的同步带，所述同步带与所述滑台连接。

优选地，所述车辆识别相机安装在所述支架上；所述车辆识别相机有多个，多个所述车辆识别相机与多个停车位相对应。

本发明的一个优选方案，所述供电模块还包括用于对电缆线进行收放的线缆收放装置，所述线缆收放装置包括料盘、料盘轴、电机以及用于方便线缆从料盘出来的出线挂钩，所述料筒通过料盘轴安装在电机转轴上，所述出线挂钩的上端安装在机械臂的底架上。

本发明的一个优选方案，所述信息处理模块包括微型处理器、人机交互单元、充电执行控制单元、数据通讯单元以及数据转换单元，其中，所述信息收集模块通过数据转换单元与微型处理器连接，所述客户端通过数据通讯单元与微型处理器连接；所述充电执行模块通过充电执行控制单元与微型处理器连接。

一种新能源汽车停车充电方法，包括以下步骤：

(1)用户将新能源车辆停放在停车位上；

(2)用户通过观看客户端上的信息，判断是否需要对车辆进行充电；

(3)如果需要充电，用户在客户端上输入充电需求信息及车辆信息，客户端将信息传输到信息处理模块，并将车辆充电需求信息回传到客户端；

(4)信息处理模块对客户端传输过来的信息进行处理，并将处理结果作为指令信息输送到信息收集模块及充电执行模块；

(5)车辆信息识别模块接收到信息处理模块的指令信息后，车辆识别相机启动，通过捕获车牌信息对需要充电的车辆进行定位，并将需要充电的车辆的定位信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；

(6)充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，执行模块动作，机械臂运行到充电桩的位置，机械手抓取充电枪，同时按下解锁按钮，将充电枪从充电桩上取下来；

(7)执行模块继续动作，根据车辆的定位信息，机械臂运行到需要充电的车辆的位置处；

(8)充电口盖位置识别模块动作，充电口盖位置识别相机启动，捕获充电口盖的位置，并将充电口盖的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到执行模块；

(9)开盖机构动作，顶开充电口盖，并将插口盖打开；

(10)插口位置识别相机启动，对插口的位置进行定位并将插口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，机械手将充电枪插在充电插口上，对车辆进行充电。

优选地，在步骤(2)中，用户根据车辆剩余电量情况判断是否需要充电。

优选地，在步骤(2)中，用户根据客户端显示的等待时间判断是否需要充电。在客户端中，每个用户在客户端输入充电需求后，处理器会将充电需求回传到客户端上，因此其它用户在客户端上可以看到当前等待充电的车辆数量情况以及当前车辆剩余充电时间等信息，因此客户通过衡量时间做出是否需要充电的判断。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的停车充电一体式系统，在供电模块中，通过电缆线将充电桩及充电枪连接起来，并且电缆线的长度可以延伸到各个停车位，因此一个充电桩能够服务多个停车位，在停车位上的车辆，只要有充电需求，均可以实现停车与充电同时进行的要求。

2、本发明的停车充电一体式系统，设置了信息收集模块、充电执行模块及客户端，在将车停在车位上后，用户可以根据车辆的实际需要选择是否需要充电，当不需要充电时，仅收取基本停车费用，而需要充电时，通过机械手，在停车的同时能够自动完成充电过程，停车充电两不误，一举多得。

3、本发明的停车充电一体式系统，通过设置充电执行模块、信息处理模块及客户端，用户停车之后，只需要在客户端上输入充电需求，机械臂、机械手及开盖机构互相配合，能够自动完成找到充电枪的正确位置，并准确找到需要充电的车辆、准确找到充电口并打开充电口盖、插口盖，最后准确将充电枪插入插口，整个过程自动化高，不需要用户做额外的操作，操作方便简单。

附图说明

图1为本发明的停车充电一体式系统各模块的示意图。

图2为本发明的停车充电一体式系统的示意图，

图3为第一个局部放大视图。

图4为第二个局部放大视图。

图5-图8为机械手抓紧时的示意图，其中，图5为主视图，图6为后视图；

图7为第一个方向的立体图，图8为第二个方向的立体图。

图9为机械手打开时的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图3，本发明的新能源汽车停车充电一体式系统包括用于对各种信息进行处理的信息处理模块、信息收集模块、用于对停车位上的车辆进行充电的充电执行模块以及方便用户输入及获得相关信息的客户终端，所述信息收集模块、充电执行模块及客户终端均与所述信息处理模块通讯连接。

所述信息处理模块可以是设置在本地计算机的数据处理系统，也可以是设置在云端服务器的数据处理系统。所述客户终端通常采用移动通信设备，例如手机，客户终端与信息处理模块之间通过无线网络进行通讯。信息收集模块与信息处理模块之间可以有线或无线的方式进行通讯。

所述充电执行模块包括供电模块以及将供电模块与车辆进行连接或断开的执行模块，其中，所述供电模块包括充电桩1、设置在充电桩1上的充电枪以及长度足以延伸到各个停车位上的电缆线，该电缆线连接在充电桩1与充电枪之间的；所述执行模块包括能够运行到各个停车位上的机械臂2、设置在机械臂2上的执行机构，所述执行机构包括用于抓住并解锁充电枪的机械手以及用于打开充电口盖29及插口盖30的开盖机构。

所述信息收集模块包括用于具体识别出某辆车的车辆信息识别模块、用于精确识别出插口位置的插口位置识别模块以及用于精确识别出充电口盖的充电口盖识别模块；所述车辆识别模块包括车辆识别相机3，所述插口位置识别模块包括插口识别相机4，所述充电口盖识别模块包括充电口盖识别相机5。具体地，所述车辆信息识别模块、插口位置识别模块和充电口盖识别模块均采用视觉相机来实现识别功能，这可以采用现有成熟的图像识别技术来实现。

参见图2-9，所述机械手包括用于直接夹持充电枪的机械爪、用于按压充电枪解锁按钮的解锁机构、安装板6以及同时驱动机械爪及解锁机构动作的驱动气缸7；其中，所述机械爪包括设置在所述安装板6上的机械上爪8以及设置在所述驱动气缸7活塞杆上的机械下爪9；所述驱动气缸7安装在所述安装板6上；所述解锁机构包括用于按压充电枪上的解锁按钮的按压杆10、设置在安装板6上的铰接座11、铰接在铰接座11上的摆杆12、用于将摆杆12与驱动气缸7的活塞杆连接起来的连接杆13以及复位弹簧14；所述按压杆10包括杆体10-1以及设置在杆体10-1上的按压柱10-2，所述连接杆13与所述驱动气缸7的活塞杆平行，所述连接杆13连接在所述摆杆12的一端，所述摆杆12的另一端通过铰接轴铰接在所述铰接座11上，所述铰接轴固定连接在所述杆体10-1上相对按压柱10-2的一端；所述复位弹簧14一端连接在所述摆杆12上，另一端连接在所述安装板6上。设置上述机械手，在机械手需要将充电枪取下时，首先，驱动气缸7向下伸出，安装在活塞杆上的机械下爪9往下运动，机械爪处于打开的状态；然后，机械臂2运动，使得机械爪往充电枪手柄的方向运动，并使得充电枪的手柄卡在机械上爪8与机械下爪9之间；接着，驱动气缸7驱动活塞杆往上收缩，带动机械下爪9往上运动，夹紧充电枪的手柄；在驱动气缸7的活塞杆往上收缩时，活塞杆带动连接杆13往上运动，使得连接杆13往上顶推摆杆12，摆杆12连通铰接轴围绕铰接座11转动，而杆体10-1与铰接轴固定连接，铰接轴的转动使得杆体10-1同样围绕铰接座11转动，这样安装在杆体10-1另一端的按压柱10-2往下按压，即按压在充电枪的解锁按钮上，在机械手抓紧充电枪手柄的同时按压解锁按钮；最后，机械臂2继续运动，将充电枪从充电桩1上取下来；同样的原理，充电枪完成充电后，机械手将充电枪插回到充电桩1上后，驱动气缸7往下驱动机械下爪9，将机械爪打开，与此同时，活塞杆及复位弹簧14往回拉动摆杆12，使得按压杆10往回转动，按压柱10-2与充电枪的解锁按钮分离，方便机械手与充电枪分离。

参见图3-9，所述机械手通过第一摆动架连接在机械臂2上；所述第一摆动架包括与机械臂2连接的连接柱15、第一连接杆16以及第一电缸17；所述第一连接杆16的上端通过第一铰接轴18铰接在所述连接柱15上，下端铰接在所述安装板6的一侧；所述第一电缸17的上端铰接在所述连接柱15的底部，下端铰接在所述安装板6的另一侧。在第一电缸17动作，驱动电缸杆往下运动时，电缸杆推动安装板6围绕第一连接杆16的下端转动，这样安装在安装板6上的机械手跟随摆动一个角度；第一电缸17动作，驱动电缸杆往上运动时，电缸杆拉动安装板6围绕第一连接杆16的下端往回转动，这样安装在安装板6上的机械手跟随往摆动一个角度；设置第一摆动架，使得机械手能够灵活摆动，一方面，方便机械手调整好位置精确抓取充电枪的手柄；另一方面，在机械手抓取充电枪后，通过摆动角度能够保证充电枪精确对准车辆的充电口，高效完成插电充电的操作。

所述开盖机构包括两个夹爪19、手指气缸20以及用于安装所述手指气缸20的第二摆动架；两个所述夹爪19分别安装在所述手指气缸20的夹臂上；所述第二摆动架包括用于安装所述手指气缸20的气缸板21、第二连接杆22以及第二电缸23；所述第二连接杆22的下端与所述气缸板21连接，上端铰接在所述连接柱15的底部；所述第二电缸23的上端通过第二铰接轴24铰接在所述连接柱15上，下端铰接在所述气缸板21上。设置上述开该机构，打开充电口盖29及插口盖30的过程如下：首先，手指气缸20收缩，使得安装在夹臂上的两个夹爪19夹紧；然后，机械臂2动作，使得两个处于夹紧状态的两个夹爪19往车辆充电口盖29上按压，打开充电口盖29；接着，手指气缸20张开，安装在手指气缸20夹臂上的两个夹爪19打开，机械臂2继续动作，使得插口盖30位于两个夹爪19之间；再接着，手指气缸20收缩，两个夹爪19将插口盖30夹紧；最后，机械臂2继续动作，将插口盖30拔开；手指气缸通过第二摆动架安装在连接柱15上，一方面，方便调整手指气缸20的位置，从而对准充电口和插口；另一方面，第二摆动架的设置能够调整手指气缸20的伸缩范围，对与相邻两辆车挨得比较近的情况，第二摆动架摆动，使得手指气缸20及其上的夹爪19收缩，防止剐蹭汽车。

所述插口识别相机4安装在所述第一铰接轴18上。

所述充电口盖识别相机5安装在所述第二铰接轴24上。

所述机械臂2通过滑动机构安装在支架25上，所述支架25设置停车位的后端，且支架25的长度与多个停车位的总宽度相匹配；所述滑动机构包括设置在支架25上的滑轨26、与滑轨26匹配的滑块、安装在滑块上的滑台27以及用于驱动所述滑台27运动的驱动机构；所述滑轨26沿着支架25的长度方向设置且延伸到整个支架25，所述机械臂2的底架安装在所述滑台27上；所述驱动机构包括驱动电机、同步轮以及设置在同步轮上的同步带，所述同步带与所述滑台27连接。设置上述滑动机构，机械臂2的底架安装在滑台27上，这样机械臂2能够沿着滑轨26的长度方向来回运动，滑轨26的长度延伸到整个支架25的长度方向，因此机械臂2能够在整个支架25的长度方向内来回往复运动，由于支架25的长度与多个车位的总宽度相匹配，因此机械臂2的活动范围能够覆盖多个停车位，从而能够对停车位上任意一辆有充电需求的车辆进行充电操作。

所述车辆识别相机3安装在所述支架25上；所述车辆识别相机3有多个，多个所述车辆识别相机3与多个停车位相对应。

所述供电模块还包括用于对电缆线进行收放的线缆收放装置，所述线缆收放装置包括料盘28、料盘轴、电机以及用于方便线缆从料盘28出来的出线挂钩，所述料筒通过料盘轴安装在电机转轴上，所述出线挂钩的上端安装在机械臂2的底架上。设置上述线缆收放装置，在距离充电桩1距离较远的车辆需要充电时，机械手抓取充电枪运动到充电车辆的构成中，电机转动，将缠绕在料盘28上的电缆线释放，电缆线从料盘28经过出线挂钩出来，将线缆延长至充电车辆的位置；在机械手抓取充电枪往充电桩1方向运动的过程中，电机反向转动，将电缆线收回到料盘28中，防止电缆线发生缠绕的现象。

参见图1，所述信息处理模块包括微型处理器、人机交互单元、充电执行控制单元、数据通讯单元以及数据转换单元，其中，所述信息收集模块通过数据转换单元与微型处理器连接，所述客户端通过数据通讯单元与微型处理器连接；所述充电执行模块通过充电执行控制单元与微型处理器连接。设置上述信息处理模块，通过人机交互单元，可以对信息处理模块进行相应的程序输入，并显示出相关的信息；信息收集模块将车辆信息、插口位置信息及充电口盖信息，通过数据转换单元，将信息转换为微型处理器能够识别的数据，微型处理器做出相应的识别和处理，并将处理结果传送到充电执行控制单元，并将执行信息传递到充电执行模块，完成对车辆的充电。

本发明的新能源汽车停车充电方法，包括以下步骤：

(1)用户将新能源车辆停放在停车位上；

(2)用户通过观看客户端上的信息，判断是否需要对车辆进行充电；

(3)如果需要充电，用户在客户端上输入充电需求信息及车辆信息，客户端将信息传输到信息处理模块，并将车辆充电需求信息回传到客户端；

(4)，信息处理模块对客户端传输过来的信息进行处理，并将处理结果作为指令信息输送到信息收集模块及充电执行模块；

(5)车辆信息识别模块接收到信息处理模块的指令信息后，车辆识别相机3启动，通过捕获车牌信息对需要充电的车辆进行定位，并将需要充电的车辆的定位信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；

(6)充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，执行模块动作，机械臂2运行到充电桩1的位置，根据识别得到的充电枪的位置，机械手抓取充电枪，同时按下解锁按钮，将充电枪从充电桩1上取下来；

(7)执行模块继续动作，根据车辆的定位信息，机械臂2运行到需要充电的车辆的位置处；

(8)充电口盖识别模块动作，充电口盖识别相机5启动，捕获充电口的位置，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到执行模块；

(9)开盖机构动作，顶开充电口盖29，并将插口盖30打开；

(10)插口位置识别相机4启动，对插口的位置进行定位并将插口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，机械手将充电枪插在充电插口上，对车辆进行充电。

在步骤(2)中，用户根据车辆剩余电量情况判断是否需要充电。

在步骤(2)中，用户根据客户端显示的等待时间判断是否需要充电。在客户端中，每个用户在客户端输入充电需求后，处理器会将充电需求回传到客户端上，因此其它用户在客户端上可以看到当前等待充电的车辆数量情况以及当前车辆剩余充电时间等信息，因此客户通过衡量时间做出是否需要充电的判断。

本发明停车充电一体式系统的工作原理是：

用户将新能源测量停放到停车位上，根据车辆剩余电量情况，通过客户端做出相应的选择：当车辆不足时，用户通过客户端，输入充电需求信息及车辆信息，客户端将信息传输到信息处理模块；信息处理模块对客户端传输过来的信息进行处理，并将处理结果作为指令信息输送到信息收集模块及充电执行模块；车辆信息识别模块接收到信息处理模块的指令信息后，车辆识别相机3启动，通过捕获车牌信息对需要充电的车辆进行定位，并将需要充电的车辆的定位信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；执行模块动作，机械臂2运行到充电桩1的位置，根据识别得到的充电枪的位置，机械手抓取充电枪，同时按下解锁按钮，将充电枪从充电桩1上取下来；取下充电枪后，执行模块继续动作，根据车辆的定位信息，机械臂2运行到需要充电的车辆的位置处；充电口盖识别模块动作，充电口盖识别相机5启动，捕获充电口的位置，并将充电口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到执行模块，开盖机构动作，顶开充电口盖29，并将插口盖30打开；插口位置识别相机4启动，对插口的位置进行定位并将插口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，机械手将充电枪插在充电插口上，对车辆进行充电。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车停车充电一体式系统，其特征在于，包括用于对各种信息进行处理的信息处理模块、信息收集模块、用于对停车位上的车辆进行充电的充电执行模块以及方便用户输入及获得相关信息的客户端，所述信息收集模块、充电执行模块及客户端均与所述信息处理模块通讯连接；

所述充电执行模块包括供电模块以及将供电模块与车辆进行连接或断开的执行模块，其中，所述供电模块包括充电桩、设置在充电桩上的充电枪以及长度足以延伸到各个停车位上的电缆线，该电缆线连接在充电桩与充电枪之间的；所述执行模块包括能够运行到各个停车位上的机械臂、设置在机械臂上的执行机构，所述执行机构包括用于抓住并解锁充电枪的机械手以及用于打开充电口盖及插口盖的开盖机构；其中，所述机械手包括用于直接夹持充电枪的机械爪、用于按压充电枪解锁按钮的解锁机构、安装板以及同时驱动机械爪及解锁机构动作的驱动气缸；其中，所述机械爪包括设置在所述安装板上的机械上爪以及设置在所述驱动气缸活塞杆上的机械下爪；所述驱动气缸安装在所述安装板上；所述解锁机构包括用于按压充电枪上的解锁按钮的按压杆、设置在安装板上的铰接座、铰接在铰接座上的摆杆、用于将摆杆与驱动气缸的活塞杆连接起来的连接杆以及复位弹簧；所述按压杆包括杆体以及设置在杆体上的按压柱，所述连接杆与所述驱动气缸的活塞杆平行，所述连接杆连接在所述摆杆的一端，所述摆杆的另一端通过铰接轴铰接在所述铰接座上，所述铰接轴固定连接在所述杆体上相对按压柱的一端；所述复位弹簧一端连接在所述摆杆上，另一端连接在所述安装板上；

所述信息收集模块包括用于具体识别出某辆车的车辆信息识别模块、用于精确识别出插口位置的插口位置识别模块以及用于精确识别出充电口盖位置的充电口盖位置识别模块；所述车辆信息识别模块包括车辆识别相机，所述插口位置识别模块包括插口识别相机，所述充电口盖位置识别模块包括充电口盖识别相机；

所述机械手通过第一摆动架连接在机械臂上；所述第一摆动架包括与机械臂连接的连接柱、第一连接杆以及第一电缸；所述第一连接杆的上端通过第一铰接轴铰接在所述连接柱上，下端铰接在所述安装板的一侧；所述第一电缸的上端铰接在所述连接柱的底部，下端铰接在所述安装板的另一侧；

所述开盖机构包括两个夹爪、手指气缸以及用于安装所述手指气缸的第二摆动架；两个所述夹爪分别安装在所述手指气缸的夹臂上；所述第二摆动架包括用于安装所述手指气缸的气缸板、第二连接杆以及第二电缸；所述第二连接杆的下端与所述气缸板连接，上端铰接在所述连接柱的底部；所述第二电缸的上端通过第二铰接轴铰接在所述连接柱上，下端铰接在所述气缸板上。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车停车充电一体式系统，其特征在于，所述机械臂通过滑动机构安装在支架上，所述支架设置停车位的后端，且支架的长度与多个停车位的总宽度相匹配；所述滑动机构包括设置在支架上的滑轨、与滑轨匹配的滑块、安装在滑块上的滑台以及用于驱动所述滑台运动的驱动机构；所述滑轨沿着支架的长度方向设置且延伸到整个支架，所述机械臂的底架安装在所述滑台上；所述驱动机构包括驱动电机、同步轮以及设置在同步轮上的同步带，所述同步带与所述滑台连接。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车停车充电一体式系统，其特征在于，所述供电模块还包括用于对电缆线进行收放的线缆收放装置，所述线缆收放装置包括料盘、料盘轴、电机以及用于方便线缆从料盘出来的出线挂钩，所述料盘通过料盘轴安装在电机转轴上，所述出线挂钩的上端安装在机械臂的底架上。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车停车充电一体式系统，其特征在于，所述信息处理模块包括微型处理器、人机交互单元、充电执行控制单元、数据通讯单元以及数据转换单元，其中，所述信息收集模块通过数据转换单元与微型处理器连接，所述客户端通过数据通讯单元与微型处理器连接；所述充电执行模块通过充电执行控制单元与微型处理器连接。

5.一种利用权利要求1-4中任意一项所述的新能源汽车停车充电一体式系统的充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用户将新能源车辆停放在停车位上；

（2）用户通过观看客户端上的信息，判断是否需要对车辆进行充电；

（3）如果需要充电，用户在客户端上输入充电需求信息及车辆信息，客户端将信息传输到信息处理模块，并将车辆充电需求信息回传到客户端；

（4）信息处理模块对客户端传输过来的信息进行处理，并将处理结果作为指令信息输送到信息收集模块及充电执行模块；

（5）车辆信息识别模块接收到信息处理模块的指令信息后，车辆识别相机启动，通过捕获车牌信息对需要充电的车辆进行定位，并将需要充电的车辆的定位信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；

（6）充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，执行模块动作，机械臂运行到充电桩的位置，机械手抓取充电枪，同时按下解锁按钮，将充电枪从充电桩上取下来；

（7）执行模块继续动作，根据车辆的定位信息，机械臂运行到需要充电的车辆的位置处；

（8）充电口盖位置识别模块动作，充电口盖位置识别相机启动，捕获充电口盖的位置，并将充电口盖的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到执行模块；

（9）开盖机构动作，顶开充电口盖，并将插口盖打开；

（10）插口位置识别相机启动，对插口的位置进行定位并将插口的位置信息传回到信息处理模块，信息处理模块进一步处理，并将处理结果作为指令信息传输到充电执行模块；充电执行模块接收到信息处理模块的指令信息后，机械手将充电枪插在充电插口上，对车辆进行充电。

6.根据权利要求5所述的一种充电方法，其特征在于，用户根据车辆剩余电量情况判断是否需要充电。

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