本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁和自動(dòng)充電方法。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)進(jìn)步、政策扶持以及企業(yè)投入增加，我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)于治理環(huán)境污染和減少尾氣排放相當(dāng)有利。

而電動(dòng)汽車(chē)的充電問(wèn)題影響電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，充電樁行業(yè)受制于場(chǎng)地條件的限制，并缺乏有效的管理模式。目前市面上擁有多種充電樁，給電動(dòng)汽車(chē)充電的時(shí)候，都是帶著充電槍線，有3米的，5米的，這種充電樁使用后都需要使用者將線纜放好，每次的插拔也很不方便；還有一種充電樁帶有充電插座，同樣插拔不方便。而且電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)需要刷卡計(jì)費(fèi)或者手機(jī)掃二維碼計(jì)費(fèi)使用，這樣操作起來(lái)也比較費(fèi)時(shí)。

充電耗時(shí)費(fèi)力、支付難等問(wèn)題已經(jīng)成為嚴(yán)重制約新能源汽車(chē)推廣的痛點(diǎn)。如何能夠讓充電樁更加方便的為電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電并且能夠自動(dòng)計(jì)費(fèi)，然后用戶可以方便地通過(guò)手機(jī)app進(jìn)行操作和查看計(jì)費(fèi)使用情況，成為電動(dòng)汽車(chē)專(zhuān)家研究的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁，能夠自動(dòng)為電動(dòng)汽車(chē)充電并計(jì)費(fèi)，全面解決用戶在充電時(shí)遇到的耗時(shí)費(fèi)力和支付難的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁，包括通電連接的樁體和充電槍?zhuān)龀潆姌尩那岸司哂谐潆姴孱^，其特征在于，所述充電槍和樁體由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，自動(dòng)獲取車(chē)輛充電插口位置，自動(dòng)插入充電插口進(jìn)行充電，充電完成后自動(dòng)斷電；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括車(chē)位傳感器，圖像傳感器、距離傳感器、移動(dòng)伺服電機(jī)組、處理器和服務(wù)器；

所述車(chē)位傳感器固定在停車(chē)位上，用于感應(yīng)車(chē)輛占位信息，并發(fā)送給處理器；

所述移動(dòng)伺服電機(jī)組包括設(shè)置在充電槍上并可控制充電槍在相應(yīng)方向上運(yùn)動(dòng)的x軸電機(jī)、y軸電機(jī)和z軸電機(jī)，所述移動(dòng)伺服電機(jī)組還包括旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)，所述充電插頭固定于旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上并可圍繞其旋轉(zhuǎn)；

所述圖像傳感器和距離傳感器也設(shè)置在充電槍上，所述圖像傳感器用于讀取車(chē)輛牌照或車(chē)身二維碼信息，以及車(chē)輛充電插口位置的圖像信息，并分別發(fā)送給處理器和距離傳感器；所述距離傳感器用于接收并根據(jù)車(chē)輛充電插口位置信息，獲取車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，并發(fā)送給處理器；

所述處理器用于接收車(chē)輛占位信息，控制z軸電機(jī)運(yùn)行，使充電槍升起；所述處理器還用于接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，發(fā)送給服務(wù)器，獲取車(chē)輛參數(shù)信息，并發(fā)送給樁體；所述處理器還用于接收車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，控制移動(dòng)伺服電機(jī)組運(yùn)行，使充電槍往車(chē)輛充電插口方向運(yùn)動(dòng)，并插入車(chē)輛充電插口；

所述樁體包括連接檢測(cè)裝置和繼電器，用于接收車(chē)輛參數(shù)信息作好充電準(zhǔn)備，當(dāng)所述充電插頭插入到車(chē)輛充電插口后，啟動(dòng)連接檢測(cè)裝置檢測(cè)電路是否連接，并吸合繼電器啟動(dòng)充電，當(dāng)充電完成后，斷開(kāi)繼電器切斷電源輸出；

所述服務(wù)器存儲(chǔ)有車(chē)輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)，用于接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，將對(duì)應(yīng)的車(chē)輛參數(shù)信息及充電插口位置信息發(fā)送給處理器。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括車(chē)輪定位器，所述車(chē)輪定位器固定在停車(chē)位上，用于車(chē)輛前輪卡位，使車(chē)輛停放在正確位置上，便于所述圖像傳感器讀取信息。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括設(shè)置于充電槍上的光線傳感器和輔助照明燈，所述光線傳感器用于檢測(cè)光線強(qiáng)度，如果光線暗時(shí)，開(kāi)啟輔助照明燈照明。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括計(jì)量模塊和移動(dòng)終端app，所述計(jì)量模塊用于在充電過(guò)程中實(shí)時(shí)計(jì)量充電電量，發(fā)送給處理器；所述處理器還用于與移動(dòng)終端app相連，根據(jù)充電電量計(jì)算充電費(fèi)用，并將相關(guān)費(fèi)用結(jié)算發(fā)送給移動(dòng)終端app；所述移動(dòng)終端app用于車(chē)主查看和支付相關(guān)費(fèi)用。

所述移動(dòng)伺服電機(jī)組配置減速機(jī)，所述x軸電機(jī)、y軸電機(jī)和z軸電機(jī)配置運(yùn)動(dòng)軸或伸縮桿，所述z軸電機(jī)為帶抱閘電機(jī)。

所述車(chē)位傳感器為地磁傳感器；所述充電槍為交流或直流槍。

所述處理器為plc系統(tǒng)或數(shù)字信號(hào)處理器或單片機(jī)或cpu。

一種電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電方法，包括以下步驟：

步驟1：電動(dòng)汽車(chē)駛?cè)氤潆姌锻＼?chē)位，車(chē)位傳感器感應(yīng)到車(chē)輛占位信息，發(fā)送給處理器；

步驟2：處理器接收到車(chē)輛占位信息，控制z軸電機(jī)運(yùn)行，使充電槍升起；

步驟3：充電槍上的圖像傳感器讀取車(chē)輛牌照或車(chē)身二維碼信息，以及車(chē)輛充電插口位置的圖像信息，并分別發(fā)送給處理器和距離傳感器；

步驟4：處理器接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，發(fā)送給服務(wù)器；

步驟5：服務(wù)器接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，將對(duì)應(yīng)的車(chē)輛參數(shù)信息發(fā)回處理器；

步驟6：處理器接收車(chē)輛參數(shù)信息，并發(fā)送給樁體；

步驟7：樁體接收車(chē)輛參數(shù)信息，作好充電準(zhǔn)備，

步驟8：距離傳感器接收并根據(jù)車(chē)輛充電插口位置的圖像信息，獲取車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，并發(fā)送給處理器；

步驟9：處理器接收車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，控制移動(dòng)伺服電機(jī)組運(yùn)行，使充電槍往車(chē)輛充電插口方向運(yùn)動(dòng)，并插入車(chē)輛充電插口；

步驟10：樁體啟動(dòng)連接檢測(cè)裝置檢測(cè)電路是否連接；

步驟11：樁體吸合繼電器啟動(dòng)充電；

步驟12：充電完成后，樁體斷開(kāi)繼電器切斷電源輸出；

步驟13：充電插頭從車(chē)輛充電插口拔出，充電槍在移動(dòng)伺服電機(jī)組帶動(dòng)下，運(yùn)動(dòng)回到原始位置，繼續(xù)待命。

還包括以下步驟：

步驟3的圖像傳感器讀取車(chē)輛牌照或車(chē)身二維碼信息時(shí)，光線傳感器檢測(cè)光線強(qiáng)度，如果光線較暗，開(kāi)啟輔助照明燈照明。

還包括以下步驟：

步驟11的充電過(guò)程中，計(jì)量模塊實(shí)時(shí)計(jì)量充電電量，發(fā)送給處理器；

步驟12的充電完成后，處理器根據(jù)充電電量計(jì)算充電費(fèi)用，并將相關(guān)費(fèi)用結(jié)算發(fā)送給移動(dòng)終端app，車(chē)主在移動(dòng)終端app上查看和支付相關(guān)費(fèi)用。

本發(fā)明的充電槍和樁體由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，可以自動(dòng)獲取車(chē)輛充電插口位置，自動(dòng)插入充電插口進(jìn)行充電，充電完成后自動(dòng)斷電，還可以自動(dòng)計(jì)量充電時(shí)間并完成計(jì)費(fèi)，全面實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛自動(dòng)充電的全過(guò)程，勿需車(chē)主手動(dòng)為車(chē)輛充電，省時(shí)省力，使用方便，體現(xiàn)了科技的進(jìn)步。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁俯視圖；

圖2為本發(fā)明充電槍結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

圖1和圖2為本發(fā)明電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁的實(shí)施例。

參考圖1和圖2，本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電樁，包括通電連接的樁體11和充電槍10，充電槍10為交流或直流槍?zhuān)潆姌尩那岸司哂谐潆姴孱^105，所述充電槍10和樁體11由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制，自動(dòng)控制系統(tǒng)包括車(chē)位傳感器111，圖像傳感器106、距離傳感器107、移動(dòng)伺服電機(jī)組、處理器、服務(wù)器、計(jì)量模塊和移動(dòng)終端app，

停車(chē)位210上設(shè)置有車(chē)位傳感器111和車(chē)輪定位器112，車(chē)位傳感器111為地磁傳感器，與處理器相連接。

移動(dòng)伺服電機(jī)組包括具有數(shù)字功能的x軸電機(jī)101、y軸電機(jī)102、z軸電機(jī)103，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)104，其中x軸電機(jī)101、y軸電機(jī)102、z軸電機(jī)103設(shè)置在充電槍10下端并可控制充電槍10在相應(yīng)方向上運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)104設(shè)置于充電插頭105后方，充電插頭105固定于旋轉(zhuǎn)軸上并可圍繞其旋轉(zhuǎn)；

其中，x軸電機(jī)101、y軸電機(jī)102和z軸電機(jī)103配置運(yùn)動(dòng)軸或伸縮桿，可在相應(yīng)方向上作伸縮運(yùn)動(dòng)，使充電槍逐漸向目標(biāo)位移動(dòng)，z軸電機(jī)103為帶抱閘電機(jī)，一旦電源斷電，電機(jī)可立即抱緊鎖死，防止充電槍從空中落下，砸壞下方的車(chē)輛或砸傷車(chē)主；移動(dòng)伺服電機(jī)組都配置減速機(jī)，充電槍10到達(dá)目標(biāo)位后可逐漸減速停止運(yùn)動(dòng)。

充電插頭105的后端設(shè)置有圖像傳感器106、距離傳感器107、光線傳感器108和輔助照明燈109，圖像傳感器106、距離傳感器107、光線傳感器108都與處理器相連接。

樁體11包括連接檢測(cè)裝置和繼電器，處理器為plc系統(tǒng)或數(shù)字信號(hào)處理器或單片機(jī)或cpu，服務(wù)器存儲(chǔ)有車(chē)輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)，處理器和服務(wù)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。

參考圖3，本發(fā)明的電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)充電方法，包括以下步驟：

步驟1：電動(dòng)汽車(chē)駛?cè)氤潆姌锻＼?chē)位，車(chē)位傳感器111感應(yīng)到車(chē)輛占位信息，發(fā)送給處理器；

步驟2：處理器接收到車(chē)輛占位信息，控制z軸電機(jī)103運(yùn)行，使充電槍10升起；

步驟3：充電槍10上的圖像傳感器106讀取車(chē)輛牌照或車(chē)身二維碼信息，以及車(chē)輛充電插口位置的圖像信息，并分別發(fā)送給處理器和距離傳感器107；同時(shí)，光線傳感器108檢測(cè)光線強(qiáng)度，如果光線暗時(shí)，開(kāi)啟輔助照明燈109照明，便于圖像傳感器106讀取數(shù)據(jù)；

步驟4：處理器接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，發(fā)送給服務(wù)器；

步驟5：服務(wù)器接收車(chē)牌照或車(chē)身二維碼信息，將對(duì)應(yīng)的車(chē)輛參數(shù)信息發(fā)回處理器，車(chē)輛參數(shù)信息包括充電電壓、功率、頻率等；

步驟6：處理器接收車(chē)輛參數(shù)信息，發(fā)送給樁體11；

步驟7：樁體11接收充電電壓、功率、頻率等信息，作好充電準(zhǔn)備；

步驟8：距離傳感器107接收并根據(jù)車(chē)輛充電插口位置的圖像信息，獲取車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，并發(fā)送給處理器；

步驟9：處理器接收車(chē)輛充電插口在三維方向上的實(shí)際距離信息，控制移動(dòng)伺服電機(jī)組運(yùn)行，使充電槍10往車(chē)輛充電插口方向運(yùn)動(dòng)，并插入車(chē)輛充電插口；

步驟10：樁體11啟動(dòng)連接檢測(cè)裝置檢測(cè)電路是否連接；

步驟11：樁體11吸合繼電器啟動(dòng)充電；計(jì)量模塊實(shí)時(shí)計(jì)量充電電量，發(fā)送給處理器；

步驟12：充電完成后，樁體11斷開(kāi)繼電器切斷電源輸出，處理器根據(jù)充電電量計(jì)算充電費(fèi)用，并將相關(guān)費(fèi)用發(fā)送給移動(dòng)終端app，車(chē)主在移動(dòng)終端app上支付費(fèi)用；移動(dòng)終端app也可以發(fā)送停止充電命令給處理器，處理器將命令發(fā)送給樁體11，樁體11收到后斷開(kāi)繼電器切斷電源輸出；

步驟13：充電插頭105從車(chē)輛充電插口拔出，充電槍10在移動(dòng)伺服電機(jī)組帶動(dòng)下，運(yùn)動(dòng)回到原始位置，繼續(xù)待命。

以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。