一种自动充电桩、充电控制系统及充电方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自动充电桩、充电控制系统及充电方法，自动充电桩包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位；充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。充电过程不用人为操作，自动化程度高，非常方便，也为配电箱设置成大功率提供了条件，进而可以提高电动车辆的充电效率。

An automatic charging pile, charging control system and charging method

【技术实现步骤摘要】
一种自动充电桩、充电控制系统及充电方法
本专利技术涉及车辆的自动充电
，具体涉及一种自动充电桩、充电控制系统及充电方法。
技术介绍
电动汽车作为一种新能源交通工具，由于其相较于传统燃油汽车对环境影响小，其前景被广泛看好。电动汽车一般都是采用锂离子电池供电。随着电动汽车的保有量越来越多，充电也成了一个问题。目前采用比较多的一类充电桩，是包括设置在停车位旁边的充电枪和配电箱。用户在停车后，需要手动将充电枪拔下，插入电动汽车的充电接口进行充电，操作复杂，给用户造成了负担，特别是对于共享汽车领域。另外，这种充电方式，充电效率也不高，如若增大充电功率，充电枪及充电线势必变粗、变重，而影响操作的便捷性。人工操作充电枪，还可能因使用不当造成充电枪损伤。不仅电动汽车存在充电问题，一些工程车等车辆，如电动叉车也是存在充电问题，充电效率会直接影响工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动充电控制系统，以提高充电操作的便捷性及充电效率。同时本专利技术还提供一种自动充电桩及自动充电方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种自动充电桩，包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位；充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。进一步地，所述充电机包括立柱，立柱下部设有配电箱，立柱上部设有悬臂，所述绕线轮设置在悬臂上。进一步地，所述充电部设置为充电环，电磁铁设置一圈，且与充电环同圆心布置。进一步地，所述充电头上设有角度传感器，以感测充电头的摆动。充电控制系统，包括充电桩、带充电的车辆，充电桩包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位，充电座上设有定位传感器，感测所述光束；充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。进一步地，所述定位传感器设置有四个，分别设置在传感器座的四周，传感器座的四周设有四个坡面，坡面均是由传感器座的中部向外逐渐向下倾斜，坡面上设有感光孔，四个感光孔围绕传感器座的中心同圆分布。进一步地，所述传感器座的中部区域设有与所述通讯接口对接的通讯部。进一步地，所述定位部为一铁圈，尺寸与电磁铁适配。自动充电方法，包括以下步骤，(1)、待充电的车辆车辆先移动至车位区域，通过车辆上的充电座感应充电头内的光源，对车辆导航，并调整车辆最终停放位置；(2)、绕线轮动作，充电头下降，电磁铁通电，充电头下降至接近充电座，电磁铁与充电座上的定位部自动吸合，充电头上的充电部与充电座上的受电部导电配合；(3)、充电机的配电箱给充电头供电，开始充电；充满电之前，若车辆不移动，则执行步骤(4)，若车辆移动，则直接执行步骤(5)；(4)、充满电后，充电头可以选择如下动作，配电箱停止给充电头供电,电磁铁失电，充电头脱离充电座并向上移动复位，或者执行步骤(5)；(5)、车辆起步，带动充电头水平移动，充电头上的角度传感器检测到角度发生变化，判断车辆要离开，则反馈信号给控制单元，控制单元控制电磁铁断电，吸合解除，充电头脱离充电座并上升复位，配电箱停止给充电头供电。进一步地，步骤(1)中，利用充电座上的沿同一分布圆分布的若干传感器感知充电头的光源强度，根据各传感器检测的光强度值进行对比分析，可以调整车辆的位置，以满足车辆的充电座位于设定的可充电区域。本专利技术的有益效果：电动汽车或其他车辆需要充电时，驾驶员将车辆驾驶入设定的可充电区域，停车，即可自动完成充电，充电桩上的充电头会自动与车辆上设置的配套的充电座导电对接，不用操作充电枪等其他人为操作的步骤。驾驶员在驾驶车辆离开时，不用其他对充电桩的任何操作，上车直接可以将车开走，在车辆移动时，充电头与充电座会自动脱离，非常方便。而且，由于充电过程中，无需人员操作，则配电箱的功率可以设计的比较大，因承受大电流，线缆直径需设计的粗些、重些，因是自动化充电，不会给充电人员造成困扰。充电功率提高后，进而提高充电效率，利于电动汽车的进一步推广发展。若应用在电动叉车及电动的工程车辆上，充电效率高，避免等待时间，可大大提高工作效率。附图说明图1是本专利技术充电控制系统的结构示意图(未充电状态)；图2是本专利技术充电控制系统的结构示意图(充电状态)；图3是充电头的仰视示意图；图4是充电座的俯视示意图；图5是充电座上的传感器座的俯视示意图；图6是传感器座的示意图。图中各标记对应的名称：1、配电箱，2、立柱，3、悬臂，4、绕线轮，5、线缆，6、充电头，61、电磁铁，62、充电部，63、通讯接口，7、角度传感器，8、导向套，9、充电座，91、铁圈，92、受电部，93、传感器座，931、坡面，932、感光孔，933、通讯部，10、电动汽车。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术充电控制系统实施例：如图1-图5所示，充电控制系统，包括充电桩、带充电的车辆，充电桩包括充电机，充电机连接有线缆5，线缆5端部设有充电头6，充电头6悬置空中。充电机包括立柱2，立柱2下部设有配电箱1，接入电网，线缆5下部与配电箱连接。本实施例中为提高充电效率，配电箱1设置的充电功率比较大，设置为10KW～50KW。立柱2上部设有悬臂3，悬臂3上安装有绕线轮4。悬臂3的高度高于车辆，以使得车辆可以正常驶进车位。本实施例中的车辆，以电动汽车10为例，也可以应用在电动叉车，或者电动工程车辆上。与充电头6连接的一侧的线缆5卷绕在绕线轮4上，绕线轮4控制充电头6的升降。绕线轮4的轮轴可以由伺服电机驱动，伺服电机受充电桩的控制单元控制。线缆5的靠近配电箱1的一段可以走立柱2内部，也可以设置在立柱2外侧并固定。充电头6内设有光源，可向下发射光束，在地面能形成一个圆形光照区域，用于与带充电车辆上的充电座9配合实现车辆定位。车辆上部设有充电座9，充电座9与车辆的电池连接，可为其充电以及实现通讯，通讯方式可以采用无线通讯或有线通讯。充电座9上设有定位传感器，感测所述光束，定位传感器可以采用红外传感器。定位传感器设置有四个，分别设置在传感器座93内部的四周，传感器座93的四周设有四个坡面，坡面均是由传感器座93的中部向外逐渐向下倾斜，倾斜角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动充电桩，其特征在于：包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；/n充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位；/n充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；/n充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动充电桩，其特征在于：包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；
充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位；
充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；
充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。


2.根据权利要求1所述的自动充电桩，其特征在于：所述充电机包括立柱，立柱下部设有配电箱，立柱上部设有悬臂，所述绕线轮设置在悬臂上。


3.根据权利要求1所述的自动充电桩，其特征在于：所述充电部设置为充电环，电磁铁设置一圈，且与充电环同圆心布置。


4.根据权利要求1至3任一项所述的自动充电桩，其特征在于：所述充电头上设有角度传感器，以感测充电头的摆动。


5.充电控制系统，其特征在于：包括充电桩、带充电的车辆，充电桩包括充电机，充电机连接有线缆，线缆端部设有充电头，充电头悬置空中，与充电头连接的一侧的线缆卷绕在绕线轮上，绕线轮控制充电头的升降；
充电头内设有光源，可向下发射光束，用于与带充电车辆上的充电座配合实现车辆定位，充电座上设有定位传感器，感测所述光束；
充电头下侧设有充电部及电磁铁，充电部与充电座上的受电部导电配合，电磁铁用于与充电座上的定位部吸合，以保证充电部与受电部对接；
充电头还设有通讯接口，用于与带充电车辆内的电池通讯。


6.根据权利要求5所述的充电控制系统，其特征在于：所述定位传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科锋，
申请(专利权)人：郑州正方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41