CN211266524U - 一种充电站及充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电站及充电系统，其中，充电站包括：壳体以及充电端子；还包括用于将所述充电端子推送到位于所述壳体外的充电位置的驱动装置；还包括充电控制部件，用于在所述充电端子到达所述充电位置后，给所述充电端子通电。本申请实施例不需要智能搬运机器人通过多次位置调整到达目标位置，而只需要大致调整到一定位置，通过将充电端子推送到位于壳体外的充电位置，并在充电端子达到充电为之后给充电端子通电，即能够实现对智能搬运机器人的充电，提升充电效率。

Description

一种充电站及充电系统

技术领域

本申请涉及搬运机器人技术领域，具体而言，涉及一种充电站及充电系统。

背景技术

随着计算机软硬件的快速发展，人工智能技术日益成熟，作为人工智能走向落地的重要应用，机器人受到了广泛的关注。例如在智能仓储领域，智能搬运机器人被大量应用于物品的搬运、堆垛等，并逐渐替代人力成为智能仓储链的重要组成。

当前的智能搬运机器人通常依赖电能工作。因此智能搬运机器人在工作过程中，若电量到达一定的阈值以下时，需要到充电站进行充电。当前的充电站需要智能搬运机器人准确停放在目标位置；若智能搬运机器人未停放至目标位置，需要重新调整位置后才能够实现充电，进而影响充电效率。

实用新型内容

本申请实施例至少提供一种充电站及充电系统。

第一方面，本申请实施例提供了一种充电站，包括：壳体以及充电端子；

还包括用于将所述充电端子推送到位于所述壳体外的充电位置的驱动装置；

还包括充电控制部件，用于在所述充电端子到达所述充电位置后，给所述充电端子通电。

一种可选实施方式中，所述充电控制部件包括：控制器以及传感器；

所述传感器用于检测被充电设备是否到达指定位置；

所述控制器用于在传感器检测到所述被充电设备到达所述指定位置时，控制驱动装置推动充电端子，并在所述充电端子到达所述充电位置后，控制所述充电端子通电。

一种可选实施方式中，所述传感器包括：距离传感器、光传感器、扫码器中的一种或者多种。

一种可选实施方式中，所述充电控制部件还包括：继电器；

所述控制器与所述继电器的控制回路连接；

所述充电端子与所述继电器的受控回路连接；且所述受控回路还连接有充电电路；

所述控制器用于在所述充电端子到达所述充电位置后，向所述控制回路输出电平信号，以控制所述受控回路导通所述充电端子以所述充电电路。

一种可选实施方式中，所述充电端子包括：充电端口以及通信端口；

所述充电控制部件与所述通信端口连接；

所述充电控制部件还用于在所述被充电设备到达所述指定位置后，通过所述通信端口与所述被充电设备进行数据通信，检测所述充电端子是否与所述被充电设备连接，并在数据通信成功后给所述充电端口通电。

一种可选实施方式中，其特征在于，

所述驱动装置包括：电动推杆、液压驱动缸、以及气压驱动缸中的任一种。

一种可选实施方式中，还包括：距离传感器；

所述距离传感器设置在所述充电端子上，且与所述充电控制部件连接；

所述距离传感器用于检测所述充电端子是否被推送到所述充电位置；

所述充电控制部件，用于在所述距离传感器检测到所述充电端子被推送到所述充电位置后，给所述充电端子通电。

一种可选实施方式中，还包括：通信芯片；

所述通信芯片与所述充电控制部件连接；

所述通信芯片用于接收所述被充电设备发送的充电信号，并将所述充电信号传递给所述充电控制部件；

所述充电控制部件，还用于在接收到所述充电信号后，控制驱动装置将所述充电端子推动到所述充电位置。

一种可选实施方式中，还包括：支撑构件；

所述壳体通过所述支撑构件与所述驱动装置连接。

第二方面，本申请实施例还提供一种充电系统，包括：多个如第一方面任一项所述的充电站，至少一个被充电设备，以及上位机；

所述充电站与所述上位机通信连接；

所述被充电设备与所述上位机通信连接；

所述上位机，用于实时监测各个所述被充电设备是否达到充电条件；并在监测到任一被充电设备达到所述充电条件后，读取各个充电站的充电状态，并基于读取的所述充电状态，以及各充电站的位置，为所述任一被充电设备从所述多个充电站中确定一目标充电站；

所述被充电设备，用于控制自身移动至与所述目标充电站对应的指定位置；

所述充电站，用于在检测到被充电设备达到指定位置后，为所述被充电设备充电。

本申请实施例提供的包括了壳体以及充电端子；还包括用于将所述充电端子推送到位于所述壳体外的充电位置的驱动装置；还包括充电控制部件，用于在所述充电端子到达所述充电位置后，给所述充电端子通电。进而不需要智能搬运机器人通过多次位置调整到达目标位置，而只需要大致调整到一定位置，即能够实现对智能搬运机器人的充电，提升充电效率。为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，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示出了本申请实施例所提供的一种充电站的结构示意图；

图2示出了本申请实施例所提供的一种充电站的局部结构示意图；

图3示出了本申请实施例所提供的充电站的示意图；

图4示出了本申请实施例所提供的一种充电系统的示意图。

图示说明：

壳体10、充电端子20、驱动装置30、充电控制部件40、距离传感器50、通信芯片60、支撑构件70；

充电端口21、通信端口22、面板23；

控制器41、传感器42、继电器43。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

经研究发现，智能搬运机器人的充电站上的充电端子通常是固定设置在充电站上，需要智能搬运机器人自动调整自身位置，准确停放在目标位置后，智能搬运机器人上的充电口就能够与充电站上的充电端子紧密贴合在一起，进而实现充电。这种充电站需要智能搬运机器人有较高精度的位置检测功能，且通常情况下无法实现一步调整到位，进而造成智能搬运机器人需要通过多次调整后，才能够准确到达目标位置，进而影响充电效率。

基于上述研究，本申请提供了一种充电站，包括了壳体以及充电端子；还包括用于将所述充电端子推送到位于所述壳体外的充电位置的驱动装置；还包括充电控制部件，用于在所述充电端子到达所述充电位置后，给所述充电端子通电。进而不需要智能搬运机器人通过多次位置调整到达目标位置，而只需要大致调整到一定位置，即能够实现对智能搬运机器人的充电，提升充电效率。

针对以上方案所存在的缺陷，均是实用新型人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请针对上述问题所提出的解决方案，都应该是实用新型人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

下面将结合本申请中附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

为便于对本实施例进行理解，首先对本申请实施例所申请的一种充电站进行详细描述。这里需要注意的是，本申请实施例提供的充电站不仅仅能够为智能搬运机器人进行充电，还能够为其他设备进行充电，例如电动汽车、电动单车等，本申请实施例以被充电设备为智能搬运机器人为例，对充电站的结构加以详细说明。

参见图1～图3所示：

图1为本申请实施例提供的充电站的结构示意图，图2为本申请实施例提供的充电站局部结构示意图；图3为本申请实施例提供的充电站的示意图；本申请实施例提供的充电站包括：

壳体10以及充电端子20；

还包括用于将所述充电端子20推送到位于所述壳体10外的充电位置的驱动装置30；

还包括充电控制部件40，用于在所述充电端子20到达所述充电位置后，给所述充电端子20通电。

在具体实施中，驱动装置30例如安装在壳体10的内部，例如包括：电动推杆、液压驱动缸、以及气压驱动缸中的任一种。

下面以驱动装置30为电动推杆为例，对本申请实施例提供的充电站加以详细说明。

电动推杆例如包括有电动机，以及推杆；电动机和推杆之间通过传动构件连接；电动机能够受控于充电控制部件40，正转时，能够通过传动构件将推杆推出；在逆转时，能够通过传动构件将推出的推杆收回。其中，将推杆被推出的一端称为活动端，将活动端相反的另一端称为固定端，电动推杆的固定端与充电站的壳体固定连接，活动端连接充电端子20。

在本申请另一实施例提供的充电站中，还包括：支撑构件70。壳体通过所述支撑构件70与所述驱动装置30连接。

该支撑构件70用于为驱动装置30提供支撑力。

上述电动推杆的结构仅仅是一种举例说明，电动推杆还可以有其他结构。

在一种可能的实施方式中，电动推杆设置在壳体内部。当需要给智能搬运机器人充电时，充电控制部件40控制电动推杆的电动机向着控制电动推杆推出的方向转动，进而控制推杆推出，以使得与推杆连接的充电端子20向着位于壳体外的充电位置移动。

当充电完成后，充电控制部件40控制电动推杆反向转动，进而控制电动推杆收回，以使得充电端子20复位其原始位置。

当驱动装置30为其他种类的部件时，其驱动原理有所区别，但均能够实现将充电端子20推送至充电位置，以及控制在充电位置的充电端子20复位其原始位置。

充电端子20的原始位置，可以位于壳体的内部，也可以位于壳体的外部，具体根据实际的充电需要进行设定。

例如在露天环境下，天气状况会给充电端子20造成较大影响，例如雾气会造成充电端子的锈蚀等，在这种情况下，可以将原始位置设置在壳体的内部；

又例如在室内环境下，充电站使用频率高，且排除了天气状况为充电端子造成的影响，在这种情况下可以将原始位置设置在壳体的外部，方便充电端子更快到达充电位置，提升充电效率。

这里需要注意的是，充电位置并非是一个固定的位置，而是根据智能搬运机器人的停放位置有所区别；若智能搬运机器人的停放位置距离充电站更近，则相应的，充电位置距离充电站也就更近；智能搬运机器人的停放位置距离充电站更远，则相应的充电位置距离充电站也就更远。

充电控制部件40包括控制器41以及传感器42。

其中，所述传感器42用于检测被充电设备是否到达指定位置；

所述控制器41用于在传感器检测到所述被充电设备到达所述指定位置时，控制驱动装置推动充电端子，并在所述充电端子到达所述充电位置后，控制所述充电端子通电。

在具体实施中，传感器42例如包括：距离传感器、光传感器、扫码器中的一种或者多种。

针对传感器42包括距离传感器的情况，该距离传感器感应方向为充电端子20被驱动装置30推送的延伸方向；当智能搬运机器人到达指定位置后，该距离传感器能够感知到与智能搬运机器人之间的距离，进而确定智能搬运机器人到达指定位置，能够实现充电，进而控制器41控制驱动装置30推动充电端子20。

针对传感器42包括光传感器的情况，该光传感器的感应位置为指定位置；例如位于指定位置的地面；当智能搬运机器人到达指定位置后，会对该指定位置处的光线造成遮挡，确定智能搬机器人到达了指定位置，能够实现充电，进而控制器41控制驱动装置30推动充电端子20。

针对传感器42包括扫码器的情况，该扫码器例如位于指定位置的地面；在智能搬运机器人的底部设置有条形码或者二维码。当智能搬运机器人到达指定位置后，扫码器能够扫描到智能搬运机器人底部设置的条形码或者二维码，进而确定智能搬机器人到达了指定位置，能够实现充电，进而控制器41控制驱动装置30推动充电端子20。

这里需要注意的是，上述传感器42的安装方式和安装位置仅仅是一种举例的说明，不同的传感器42还可以有其他的安装方式和安装位置，具体可以根据实际的需要进行设置，在此不再赘述。

控制器41是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置，其由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，例如包括可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，单片机等。

在一种可能的实施例提供的充电站中，控制器41还能够控制充电端子20的通断电。

示例性的，控制器41能够通过继电器43来控制充电端子20的通断电。

其中，所述控制器41与所述继电器43控制回路连接；

所述充电端子20与所述继电器43的受控回路连接；且所述受控回路还连接有充电电路；

所述控制器41用于在所述充电端子20到达所述充电位置后，向所述控制回路输出电平信号，以控制所述受控回路导通所述充电端子以所述充电电路。

这里，充电电路与电源连接，用于实现电压转换、电流转换等工作；

例如若电源为220伏特交流电，而智能搬运机器人的充电电压为110伏特交流电，则充电电路用于将电源的220伏特交流电降压至110伏特交流电。

容电源为220伏特交流电，而智能搬运机器人的充电电压为110伏特直流电，则充电电路用于在将电源的220伏特交流电降压至110伏特交流电的情况下，还会将交流电转化为直流电。

在本申请另一实施例提供的充电站中，还包括距离传感器50，

其中，所述距离传感器50设置在所述充电端子20上，且与所述充电控制部件40连接；

所述距离传感器50用于检测所述充电端子20是否被推送到所述充电位置；

所述充电控制部件40，用于在所述距离传感器50检测到所述充电端子20被推送到所述充电位置后，给所述充电端子20通电。

在具体实施中，充电控制部件40中的控制器41与距离传感器50连接。

由于智能搬运机器人在指定位置停放的时候，与充电站之间的距离会有所区别，因此需要根据智能搬运机器人的停放位置来控制充电端子20的具体推送位置。

本申请实施例中，采用距离传感器50检测充电端子20是否达到充电位置。

也即，当充电端子到达充电位置后，智能搬运机器人与充电端子之间的距离是满足某个距离值(不同规格的充电端子和智能搬运机器人，该距离值会有所区别)。

因此，当设置在充电端子20上的距离传感器50检测到智能搬运机器人与其距离等于，或者小于该距离值后，确定充电端子20到达充电位置。

一般的，针对贴合式的充电端子而言，为了保证充电端子20与智能搬运机器人的充电端口充分相触，会在检测到与智能搬运机器人之间的距离小于预设的距离值后，才停止推送充电端子20，确定其到达充电位置。

之后，控制器41向所述控制回路输出电平信号。

在本申请另一实施例提供的充电站中，充电端子20包括：充电端口21以及通信端口22；

所述充电控制部件40与所述通信端口22连接；

所述充电控制部件40还用于在所述被充电设备到达所述指定位置后，通过所述通信端口22与所述被充电设备进行数据通信，检测所述充电端子20是否与所述被充电设备连接，并在数据通信成功后给所述充电端口12通电。

在具体实施中，通信端口22与控制器41连接，能够通过预先确定的通信协议与控制器41进行通信；若通信成功，则确认充电端子20已经充分与智能搬运机器人的充电端口连接，进而在通信成功后，给充电端口12通电，以实现为智能搬运机器人充电。

在一种可能的实现方式中，充电端子20还包括有面板23；该面板用于固定充电端口21和通信端口22。充电端口21和通信端口22均有多个，多个充电端口21和通信端口22一一对应，且均匀分布在面板23上。

多个充电端口21能够同时为智能搬运机器人进行充电；与多个充电端口21一一对应的通信端口22均会与充电控制部件40进行数据通信，用于确定各个充电端口21分别对应的充电端口是否均与智能搬运机器人的充电端口连接。

在所有的通信端口22均通信成功的情况下，才会给充电端口21通电。

若有其中的一个通信端口22通信失败，则会通知智能搬运机器人根据通信失败的通信端口在面板上的位置调整其在指定区域的停放位置，并重新执行为充电端口21进行通电前的检测工作，直至所有的通信端口22均通信成功为止，才会给各个充电端口21通电。

需要注意的是，本申请实施例中所提供的控制器41的所有控制动作，均采用现有的控制软件来执行。所涉及到的控制电路，也均为已有的控制电路，本申请仅利用这些已有的软件以及电路。

在本申请另一实施例提供的充电站中，还包括：通信芯片60；

所述通信芯片60与所述充电控制部件40连接；

所述通信芯片60用于接收所述被充电设备发送的充电信号，并将所述充电信号传递给所述充电控制部件40；

所述充电控制部件40，还用于在接收到所述充电信号后，控制驱动装置30将充电端子20推动到所述充电位置。

这里，通信芯片60例如包括：蓝牙通信芯片、无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)通信芯片、码分多址(Code Division Multiple Access 2000，CDMA2000)通信芯片、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)、红外通信芯片、智能同步多路复用器(Intelligent Synchronous Multiplexer，ISM)、射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)通信芯片、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)、和紫蜂ZigBee通信芯片中一种或者多种。

通信芯片60和控制器41之间通过数据总线连接，能够将其接收到的智能搬运机器人所发送的充电信号，通过数据总线传递给控制器41。

控制器41在接收到充电信号后，控制驱动装置将所述充电端子推动到所述充电位置。

在本申请另一实施例中，参见图4所示，还提供一种充电系统，包括：充电站80，至少一个被充电设备90，以及上位机100；

所述充电站80与所述上位机100通信连接；

所述被充电设备90与所述上位机100通信连接；

所述上位机，用于实时监测各个所述被充电设备是否达到充电条件；并在监测到任一被充电设备达到所述充电条件后，读取各个充电站的充电状态，并基于读取的所述充电状态，以及各充电站的位置，为所述任一被充电设备从所述多个充电站中确定一目标充电站；

所述被充电设备，用于控制自身移动至与所述目标充电站对应的指定位置；

所述充电站，用于在检测到被充电设备达到指定位置后，为所述被充电设备充电。

在具体实施中，本申请实施例中的充电站为上述实施例中提供的充电站。通过该充电站，以及上位机的控制，实现了整个充电系统有序的充电工作。

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。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；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实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电站，其特征在于，包括：壳体以及充电端子；

还包括用于将所述充电端子推送到位于所述壳体外的充电位置的驱动装置；

还包括充电控制部件，用于在所述充电端子到达所述充电位置后，给所述充电端子通电。

2.根据权利要求1所述的充电站，其特征在于，所述充电控制部件包括：控制器以及传感器；

所述传感器用于检测被充电设备是否到达指定位置；

所述控制器用于在传感器检测到所述被充电设备到达所述指定位置时，控制驱动装置推动充电端子，并在所述充电端子到达所述充电位置后，控制所述充电端子通电。

3.根据权利要求2所述的充电站，其特征在于，所述传感器包括：距离传感器、光传感器、扫码器中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的充电站，其特征在于，所述充电控制部件还包括：继电器；

所述控制器与所述继电器的控制回路连接；

所述充电端子与所述继电器的受控回路连接；且所述受控回路还连接有充电电路；

所述控制器用于在所述充电端子到达所述充电位置后，向所述控制回路输出电平信号，以控制所述受控回路导通所述充电端子以所述充电电路。

5.根据权利要求2所述的充电站，其特征在于，所述充电端子包括：充电端口以及通信端口；

所述充电控制部件与所述通信端口连接；

所述充电控制部件还用于在所述被充电设备到达所述指定位置后，通过所述通信端口与所述被充电设备进行数据通信，检测所述充电端子是否与所述被充电设备连接，并在数据通信成功后给所述充电端口通电。

6.根据权利要求1-5任一项所述的充电站，其特征在于，

所述驱动装置包括：电动推杆、液压驱动缸、以及气压驱动缸中的任一种。

7.根据权利要求1-5任一项所述的充电站，其特征在于，还包括：距离传感器；

所述距离传感器设置在所述充电端子上，且与所述充电控制部件连接；

所述距离传感器用于检测所述充电端子是否被推送到所述充电位置；

所述充电控制部件，用于在所述距离传感器检测到所述充电端子被推送到所述充电位置后，给所述充电端子通电。

8.根据权利要求2-5任一项所述的充电站，其特征在于，还包括：通信芯片；

所述通信芯片与所述充电控制部件连接；

所述通信芯片用于接收所述被充电设备发送的充电信号，并将所述充电信号传递给所述充电控制部件；

所述充电控制部件，还用于在接收到所述充电信号后，控制驱动装置将所述充电端子推动到所述充电位置。

9.根据权利要求1-5任一项所述的充电站，其特征在于，还包括：支撑构件；

所述壳体通过所述支撑构件与所述驱动装置连接。

10.一种充电系统，其特征在于，包括：多个如权利要求1-9任一项所述的充电站，至少一个被充电设备，以及上位机；

所述充电站与所述上位机通信连接；

所述被充电设备与所述上位机通信连接；

所述上位机，用于实时监测各个所述被充电设备是否达到充电条件；并在监测到任一被充电设备达到所述充电条件后，读取各个充电站的充电状态，并基于读取的所述充电状态，以及各充电站的位置，为所述任一被充电设备从所述多个充电站中确定一目标充电站；

所述被充电设备，用于控制自身移动至与所述目标充电站对应的指定位置；

所述充电站，用于在检测到被充电设备达到指定位置后，为所述被充电设备充电。

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