CN204407957U - 一种带有电流逆变装置的充电机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有电流逆变装置的充电机器人，其包括机器人本体、行走机构、蓄电池组、逆变装置和控制单元；逆变装置与蓄电池组连接，用于将蓄电池组的直流电转换为交流电；控制单元包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为所述蓄电池组充电；放电接口通过电缆和防水接头为电动汽车充电；防水接头包括标准公接头和多个转换接头。本实用新型结构简单，耐用，通过设置履带式行走机构，充电机器人能够适用于复杂地形的停车场，即使存在一定的台阶或坡度、地面不平整等问题，充电机器人同样能够平稳运行。另外，通过设立多台电机独立工作，即使有一台电机出现故障，该机器人仍能照常运行。

Description

一种带有电流逆变装置的充电机器人

技术领域

本实用新型涉及到一种带有电流逆变装置的充电机器人。

背景技术

目前，石油能源不断匮乏，生态环境不断恶化。这些都对世界各国的汽车产业发展带来许多无法确定的因素。全球汽车工业为破解能源、环境制约，实现可持续发展，长期以来一直在积极探索和努力推动交通能源动力系统转型。特别是08年以来，面对金融危机、国际油价高位震荡和日益严峻的节能减排压力，世界汽车产业进入全面交通能源转型时期，发展电动汽车成为国际上取得高度共识的实现交通能源转型的技术路线，因而世界电动汽车产业进入了加速发展的新阶段。

由于多年以来我国经济结构和发展速度的原因。能源和环境的压力，在我国更加突出，PM2.5已成为中国政府的考核标准。2014年的APEC北京会议，更加彰显了我国政府环境治理的决心和能力。据工信部统计，2014年我国新能源汽车累计生产8.39万辆。同比增长3倍。其中2014年12月我国生产新能源汽车2.72万辆，同比增长3倍。

电动汽车产业的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发，其中能源供给系统是指充电基础设施，供电、充电和电池系统及能源供给模式。作为电动汽车的附属关联产业，电动汽车充电技术成为一个新的科技领域，世界各国都加紧加快电动汽车充电技术的研究。并拟制作充电技术标准，为未来企业发展新能源汽车占据先机。

我国通过“十城千辆”工程和新能源汽车产业技术创新工程等方面工作的有效组织和实施，在国家层面上，相关部委已建立了高效的部级协调运转机制，产业规划、科技计划、财政政策紧密结合，推动了我国电动汽车技术与产业创新的快速发展，取得了较为显著的成果，初步统计，到2014年底，在我国累计生产的各类节能与新能源汽车已经超过20万多辆。

2014年国务院公布《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》，针对电动汽车应用中的充电难、用电贵、基础设施不配套等难题，提出加快充电设施建设的具体政策措施，扫清了电动汽车推广应用的一系列障碍。其中，国家发改委发布的《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》明确，对经营性集中式充换电设施用电实行价格优惠，执行大工业电价，并且2020年前免收基本电费。居民家庭住宅、住宅小区等充电设施用电，执行居民电价。电动汽车充换电设施用电执行峰谷分时电价政策，鼓励用户降低充电成本。

但是，目前电动汽车发展依然存在如下问题：一是制约新能源汽车大规模推广，仍然有很多技术面问题亟待解决，电池续航里程升级、充电时间过长、充电桩基建完善等制约发展的因素。以比亚迪E6为例，其最大续航里程300公里，单次充电时间超过五个小时，车主表示每次出门都需要计算好里程，存在焦虑情绪。二是电动汽车充电基础设施建设和运营带来的体制、机制问题，电动汽车的规模化发展需要完善的基础配套设施提供电能的补充，充电设施建设及运营环节对于电动汽车产业发展至关重要，充电基础设施建设及运营涉及到供电商、运营商和用户等各方面的利益关系。三是充电站或充电桩的商业开发及运营模式决定了新能源汽车推广的程度，保障运行安全和市场发展的空间。确定可行的商业运行模式，寻找合适的充电设施投资主体、运营主体和盈利方式，更快地推进电动汽车商业化已成为现在迫切需要和相关体制、机制改革的必然趋势。四是环境问题，环境限制不可能建设那多充电桩，电池组生产、运输、安装、处理、充电、更换、报废安全处理对环境提出了更高的要求，存在安全隐患。五是由于电动汽车起步阶段大量充电站桩咪表建设，会造成资源浪费，规划不足又会制约产业快速发展。以10%电动车比例思考，年10%增长率，充电桩一次规划建设到位，那么第一年闲置90%  第二年闲置80%，到第五年闲置50%，加之前四年闲置的就达350%，资源利用浪费惊人，投资回报率太低，制约着社会资金参与电动汽车配套设施建设。加之现在燃油车保有量大，占用充电桩位置，不可能建设大量充电桩。

由此，如何为电动汽车快速而经济地充电成为本领域技术人员亟需解决的行业难题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种带有电流逆变装置的充电机器人。该种充电机器人结构简单，使用方便，能够在停车场内自动靠近需要充电的电动汽车。

为实现上述目的，本实用新型公开的一种带有电流逆变装置的充电机器人包括机器人本体、行走机构、蓄电池组、逆变装置和控制单元；逆变装置与蓄电池组连接，用于将蓄电池组的直流电转换为交流电；控制单元包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为所述蓄电池组充电；放电接口通过电缆和防水接头为电动汽车充电；防水接头包括标准公接头和多个转换接头。

进一步，所述逆变装置包括升压模块、直流/ 交流转换模块和反馈模块。

进一步，所述升压模块为交错BOOST 升电路，该交错BOOST 升电路接收输入源的直流输入电压，所述直流/ 交流转换模块接收升压模块的输出电压，并将该电压转化为要输出的交流输出源，当输入源的直流电压足以供应输出的交流源时，所述交错BOOST 升电路不工作，当输入源的直流电压不足交流输出源所需时，所述交错BOOST 升电路开始工作，从而提高由升压模块所输出的直流电压，所述反馈模块根据直流/ 交流转换模块的输出与预设值的值，决定升压模块所需提供的电压值。

 进一步，所述行走机构包括履带架及电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带。

进一步，所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；两个所述电机分别独立驱动左驱动轮和右驱动轮转动。

进一步，所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置该张紧器上。

进一步，所述控制单元设置有无线信号收发模块，工作人员可通过无线网络将操作指令发送至所述无线信号收发模块。

进一步，所述机器人还设置有人机交互单元，操作人员可通过所述人机交互单元将操作指令输入所述控制单元。

进一步，所述机器人还包括设置其顶部的消防装置。

进一步，防水接头包括接头体、密封盖体、所述标准公接头和多个所述转换接头；接头体的左半部设置有锥形通孔；锥形通孔开口较小的左端设置有多个环形槽，环形槽内埋设有密封胶圈；接头体的右半部设置有螺纹内孔，标准公接头通过该螺纹内孔可拆卸设置在接头体上；充电用电缆穿过所述锥形通孔与所述标准公接头连接；转换接头的左端为标准母接头，右端为适合与具体车型充电接口的充电接头。

进一步，所述密封盖体与所述接头体卡接或螺纹连接在一起，接头体与密封盖体之间设置有若干个密封胶圈。

进一步，所述标准公接头与所述接头体之间设置有密封胶圈。

进一步，所述标准公接头设置有用于容纳所述电缆接头的内腔，内腔的开口处设置有绝缘和密封的胶圈。

进一步，所述机器人还包括触摸感应装置，触摸感应装置包括信号源、导电体、感应器、整流电路和侦测器，所述导电体和感应器设置在所述电缆和防水接头外表面上。

进一步，所述信号源用于产生一交流信号，所述导电体与信号源连接，感应器与导电体构成一个电容，用于感应人体接触式产生的杂讯并输出一信号；所述侦测器与感应器连接，用于接收有该感应器输出的信号；整流电路一端与信号源连接，另一端与该侦测器的负输入端连接。

进一步，所述侦测器与所述充电控制单元连接，当人体触碰所述电缆或防水接头时，充电控制单元中止向汽车充电。

进一步，所述导电体和感应器均为线型。

进一步，所述机器人包括语音提示单元，当人体触碰电缆或防水接头时，语音提示单元发出提示音。

本实用新型结构简单，耐用，通过设置履带式行走机构，充电机器人能够适用于复杂地形的停车场，即使存在一定的台阶或坡度、地面不平整等问题，充电机器人同样能够平稳运行。另外，通过设立多台电机独立工作，即使有一台电机出现故障，该机器人仍能照常运行。

附图说明

图1为实施例中充电机器人结构示意图；

图2为实施例中行走机构结构示意图;

图 3为实施例中触摸感应装置的结构示意图；

图4为实施例中防水接头的结构示意图；

图 5为实施例中转换接头的结构示意图；

图6 为实施例中逆变装置的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

如图1和2所示，一种用于电动汽车充电的履带式充电机器人包括机器人本体20、履带式行走机构10、蓄电池组21和控制单元27；行走机构10包括履带架15及电机（未示出），履带架15上设置有驱动轮17、导向轮12、四个支撑轮13以及履带11。履带架3上设置有导向轮张紧器14，导向轮12设置该张紧器14上。

其中，驱动轮17包括左驱动轮和右驱动轮。机器人包括2个相互独立的电机，2个电机分别独立控制左驱动轮和右驱动轮转动。

另外，导向轮也可以带有驱动功能，由此可以设置四个电机分别独立驱动驱动轮和导向轮转动，在多个电机独立工作时，即使个别电机发生故障，也不会影响机器人的正常使用。

机器人还包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为蓄电池组充电；放电接口通过电缆29和防水接头30为电动汽车充电。其中电缆29盘绕在电缆回收器上。

控制单元设置有无线信号收发模块，工作人员可通过无线网络将操作指令发送至无线信号收发模块。机器人还设置有人机交互单元，操作人员可通过人机交互单元将操作指令输入控制单元。

机器人还包括触摸感应装置80，如图3所示，触摸感应装置80包括信号源81、导电体82、感应器83、整流电路85和侦测器86，导电体82和感应器83设置在电缆和防水接头外表面上。信号源81用于产生一交流信号，导电体82与信号源81连接，感应器83与导电体82构成一个电容，用于感应人体接触式产生的杂讯并输出一信号；侦测器86与感应器连接，用于接收有该感应器输出的信号；整流电路85一端与信号源81连接，另一端与该侦测器86的负输入端连接。侦测器86与充电控制单元25连接，当人体触碰电缆或防水接头时，控制单元25中止向汽车充电。导电体和感应器均为线型。机器人包括语音提示单元87，当人体触碰电缆或防水接头时，语音提示单元87发出提示音，告知人离开电缆或防水接头。

如图4和5所示，一种用于电动汽车充电的防水接头包括接头体1、密封盖体2、标准公接头2和多个转换接头8；接头体1的左半部设置有锥形通孔；锥形通孔开口较小的左端设置有多个环形槽，环形槽内埋设有密封胶圈5；接头体1的右半部设置有螺纹内孔，标准公接头2通过该螺纹内孔可拆卸设置在接头体1上；充电用电缆穿过锥形通孔与标准公接头连接；转换接头8的左端为标准母接头9，右端为适合与具体车型充电接口的充电接头8a。

密封盖体与接头体卡接或螺纹连接在一起，接头体设置有阶台，阶台与密封盖体接触的端面上设置有环形凹槽，凹槽内设置有密封胶圈7。标准公接头3与接头体1之间设置有密封胶圈6。标准公接头3设置有用于容纳电缆接头的内腔，内腔的开口处设置有绝缘和密封的胶圈4。

如图6所述，逆变装置与蓄电池组连接，用于将蓄电池组的直流电转换为交流电；控制单元包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为蓄电池组充电；放电接口通过电缆和防水接头为电动汽车充电；防水接头包括标准公接头和多个转换接头。

逆变装置包括升压模块、直流/ 交流转换模块和反馈模块。升压模块为交错BOOST 升电路，该交错BOOST 升电路接收输入源的直流输入电压，直流/ 交流转换模块接收升压模块的输出电压，并将该电压转化为要输出的交流输出源，当输入源的直流电压足以供应输出的交流源时，所述交错BOOST 升电路不工作，当输入源的直流电压不足交流输出源所需时，交错BOOST 升电路开始工作，从而提高由升压模块所输出的直流电压，反馈模块根据直流/ 交流转换模块的输出与预设值的值，决定升压模块所需提供的电压值。

以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种带有电流逆变装置的充电机器人，其特征在于，其包括机器人本体、行走机构、蓄电池组、逆变装置和控制单元；逆变装置与蓄电池组连接，用于将蓄电池组的直流电转换为交流电；控制单元包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为所述蓄电池组充电；放电接口通过电缆和防水接头为电动汽车充电；防水接头包括标准公接头和多个转换接头。

2.如权利要求1所述充电机器人，其特征在于，所述逆变装置包括升压模块、直流/ 交流转换模块和反馈模块。

3.如权利要求2所述充电机器人，其特征在于，所述升压模块为交错BOOST 升电路，该交错BOOST 升电路接收输入源的直流输入电压，所述直流/ 交流转换模块接收升压模块的输出电压，并将该电压转化为要输出的交流输出源，当输入源的直流电压足以供应输出的交流源时，所述交错BOOST 升电路不工作，当输入源的直流电压不足交流输出源所需时，所述交错BOOST 升电路开始工作，从而提高由升压模块所输出的直流电压，所述反馈模块根据直流/ 交流转换模块的输出与预设值的值，决定升压模块所需提供的电压值。

4.如权利要求1所述充电机器人，其特征在于，所述行走机构包括履带架及电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带。

5.如权利要求4所述充电机器人，其特征在于，所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；两个所述电机分别独立驱动左驱动轮和右驱动轮转动。

6.如权利要求4所述充电机器人，其特征在于，所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置该张紧器上。

7.如权利要求1所述充电机器人，其特征在于，所述控制单元设置有无线信号收发模块，工作人员可通过无线网络将操作指令发送至所述无线信号收发模块。

8.如权利要求1所述充电机器人，其特征在于，所述机器人还设置有人机交互单元，操作人员可通过所述人机交互单元将操作指令输入所述控制单元。

9.如权利要求1所述充电机器人，其特征在于，所述机器人还包括设置其顶部的消防装置。