一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法技术

本发明专利技术涉及一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法。该充电枪包括：控制箱、控制箱摄像头、驱动模块、刚性管、柔性机械臂、驱动绳索、充电枪头以及充电线；所述控制箱与所述驱动模块连接；所述控制箱摄像头位于所述控制箱表面，并与所述控制箱连接；所述驱动模块内置于所述控制箱，所述驱动模块与所述驱动绳索连接；所述刚性管与所述控制箱的底座固定连接；所述柔性机械臂与所述刚性管连通；所述驱动绳索与所述柔性机械臂的柔性关节连接；所述驱动绳索在所述驱动模块的驱动下控制所述柔性机械臂伸缩；所述充电枪头位于所述柔性机械臂底部，并通过所述充电线与电源连接。本发明专利技术实现了充电枪的轻量化和自动化。了充电枪的轻量化和自动化。了充电枪的轻量化和自动化。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法


[0001]本专利技术涉及充电枪领域，特别是涉及一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及 充电方法。

技术介绍

[0002]2015年，印发的《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，指 出充电基础设施是为电动汽车提供电能补给的各类充换电设施，是新型的城市 基础设施。电动汽车的充电枪是充电基础设施的核心部件，其性能直接影响电 动汽车充电效率。
[0003]现有的充电枪面临以下几个关键问题：(1)充电枪多为手动模式。 如果为电动汽车充电，需要将充电枪从固定充电桩取出，手动插入电动汽 车充电口；充电完成后，仍需手动将充电枪拔出并放回固定充电桩，自动 化水平低；(2)若采用自动充电枪，受制于驱动机械臂和充电线等结构 的重力作用，必然会导致充电执行过程功耗增大，降低电动汽车充电效 率；(3)现在个人卫生防疫防控面临诸多挑战，而充电枪的人为操作必 然会造成感染几率增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法，实现 充电枪的轻量化和自动化。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种电动汽车用线驱动柔性充电枪，包括：控制箱、控制箱摄像头、驱动 模块、刚性管、柔性机械臂、驱动绳索、充电枪头以及充电线；
[0007]所述控制箱与所述驱动模块连接，所述控制箱用于控制所述驱动模块带动 所述柔性机械臂以及所述充电枪头运动；
[0008]所述控制箱摄像头位于所述控制箱表面，并与所述控制箱连接；所述控制 箱摄像头用于获取待充电车辆的位置以及充电口的位置；
[0009]所述驱动模块内置于所述控制箱，所述驱动模块与所述驱动绳索连接；
[0010]所述刚性管与所述控制箱的底座固定连接；
[0011]所述柔性机械臂与所述刚性管连通；所述柔性机械臂与所述刚性管采用线 驱动形式；
[0012]所述驱动绳索与所述柔性机械臂的柔性关节连接；所述驱动绳索在所述驱 动模块的驱动下控制所述柔性机械臂伸缩；
[0013]所述充电枪头位于所述柔性机械臂底部，并通过所述充电线与电源连接。
[0014]可选的，所述驱动模块包括：驱动电机、联轴器、丝杠以及固定板；
[0015]所述驱动电机的输入轴与所述控制箱连接，所述驱动电机的输出轴与所述 联轴器连接，所述驱动电机用于将所述电力扭矩传递至所述联轴器；
[0016]所述联轴器与所述丝杠连接，所述联轴器将接收的所述电力扭矩传递至所 述丝
杠，所述丝杠将所述电力扭矩转化为直线方向的力或力矩；
[0017]所述丝杠固定在所述固定板上，所述丝杠与所述驱动绳索连接。
[0018]可选的，所述柔性机械臂包括：关节盘和弹簧；
[0019]所述关节盘位于所述柔性机械臂的柔性关节处，且与所述驱动绳索连接；
[0020]所述弹簧设置在所述柔性机械臂内部，所述弹簧用于支撑所述柔性机械 臂。
[0021]可选的，所述的电动汽车用线驱动柔性充电枪还包括：充电枪搭载摄像头；
[0022]所述充电枪搭载摄像头设置在所述充电枪头上，并与所述控制箱连接；所 述充电枪搭载摄像头用于获取所述充电口的位置。
[0023]可选的，所述的电动汽车用线驱动柔性充电枪还包括：收纳模块；
[0024]所述收纳模块位于所述控制箱的侧面上，所述控制箱用于在所述充电枪头 未工作时，为所述充电枪头提供安置空间。
[0025]可选的，所述的电动汽车用线驱动柔性充电枪还包括：挡板；
[0026]所述挡板设置在所述充电枪头上，所述挡板用于将所述充电枪头固定在所 述收纳模块上。
[0027]一种电动汽车用线驱动柔性充电枪的充电方法，包括：
[0028]获取待充电车辆的位置和充电口的位置；
[0029]当所述待充电车辆的位置在设定范围内时，控制驱动模块开始工作，将所 述充电枪头从收纳模块中脱离；
[0030]根据所述待充电车辆的位置和所述充电口的位置，控制所述驱动模块带动 柔性机械臂摆动，使所述充电枪头向所述充电口的位置运动；
[0031]当所述充电枪头距离所述充电口的位置小于距离阈值时，利用所述驱动模 块使所述充电枪头静止状态；
[0032]利用充电枪搭载摄像头获取充电口的位置图像；
[0033]根据所述充电口的位置图像，调整所述充电枪头与所述充电口的相对位 置；
[0034]根据所述相对位置进行所述充电枪头与所述充电口对接。
[0035]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0036]本专利技术所提供的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法，利用绳线 驱动方式驱动柔性机械臂，可以实现机械臂的多自由度运动，能够在空间范围 内灵活运动。柔性机械臂实现结构材质的一体化和轻量化设计，从而对驱动电 机提供的驱动力要求更小，机械臂的弯曲运动更灵活轻便。解决了传统的充电 装置，需要人员从充电桩取下充电枪，为电动汽车充电的问题。提高电动汽车 充电的自动化水平。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术所提供的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪结构示意图。
具体实施方式
[0039]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，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]本专利技术的目的是提供一种电动汽车用线驱动柔性充电枪及充电方法，实现 充电枪的轻量化和自动化。
[0041]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和 具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0042]图1为本专利技术所提供的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪结构示意图，如 图1所示，本专利技术所提供的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪，包括：控制箱 1、控制箱摄像头16、驱动模块、刚性管6、柔性机械臂7、驱动绳索8、充电 枪头11以及充电线14。
[0043]所述控制箱1与所述驱动模块连接，所述控制箱1用于控制所述驱动模块 带动所述柔性机械臂7以及所述充电枪头11运动。所述驱动模块输出电力扭 矩，是柔性机械臂7运动的动力源。
[0044]所述控制箱摄像头16位于所述控制箱1表面，并与所述控制箱1连接； 所述控制箱摄像头16用于获取待充电车辆的位置以及充电口的位置。
[0045]所述驱动模块内置于所述控制箱1，所述驱动模块与所述驱动绳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用线驱动柔性充电枪，其特征在于，包括：控制箱、控制箱摄像头、驱动模块、刚性管、柔性机械臂、驱动绳索、充电枪头以及充电线；所述控制箱与所述驱动模块连接，所述控制箱用于控制所述驱动模块带动所述柔性机械臂以及所述充电枪头运动；所述控制箱摄像头位于所述控制箱表面，并与所述控制箱连接；所述控制箱摄像头用于获取待充电车辆的位置以及充电口的位置；所述驱动模块内置于所述控制箱，所述驱动模块与所述驱动绳索连接；所述刚性管与所述控制箱的底座固定连接；所述柔性机械臂与所述刚性管连通；所述柔性机械臂与所述刚性管采用线驱动形式；所述驱动绳索与所述柔性机械臂的柔性关节连接；所述驱动绳索在所述驱动模块的驱动下控制所述柔性机械臂伸缩；所述充电枪头位于所述柔性机械臂底部，并通过所述充电线与电源连接。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪，其特征在于，所述驱动模块包括：驱动电机、联轴器、丝杠以及固定板；所述驱动电机的输入轴与所述控制箱连接，所述驱动电机的输出轴与所述联轴器连接，所述驱动电机用于将所述电力扭矩传递至所述联轴器；所述联轴器与所述丝杠连接，所述联轴器将接收的所述电力扭矩传递至所述丝杠，所述丝杠将所述电力扭矩转化为直线方向的力或力矩；所述丝杠固定在所述固定板上，所述丝杠与所述驱动绳索连接。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车用线驱动柔性充电枪，其特征在于，所述柔性机械臂包括：关节盘和弹簧；所述关节盘位于所述柔性机械臂的柔性关节处，且与所述驱动绳索连接；所述弹簧设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清海，孙超，李建威，朱浩，郑群锋，姚放，孙逢春，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：