本实用新型专利技术涉及一种电动汽车自动充电装置，汽车充电口识别对位系统包括沿第一方向水平往复移动的第一移动组件、可在水平面内转动的电动回转台、升降装置、在竖直平面内转动的旋转臂以及分别与第一移动组件、电动回转台、升降装置以及旋转臂连接的控制系统，电动回转台设置于第一移动组件；升降装置固定端固定于电动回转台上，升降装置的升降端设置有支撑臂；旋转臂设置于支撑臂上，旋转臂上设置有带动充电枪沿第二方向往复移动的第二移动组件；充电枪设置于第二移动组件上；旋转臂上设置有外部影像采集装置，控制系统控制充电枪与待充电车辆充电口完成对接。基于本实用新型专利技术的电动汽车自动充电装置，能快速、自动完成充电枪的拔插动作。拔插动作。拔插动作。
【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车自动充电装置
[0001]本技术属于电动汽车充电
，具体是一种电动汽车自动充电装置。
技术介绍
[0002]化石能源的短缺和其造成的环境污染日益影响着人们更高生活质量的追求，汽车的能源消耗占世界能源总消耗的四分之一。随着全球经济的发展，汽车的保有数量在急剧增加，化石能源为不可再生能源，且燃烧时会造成环境污染。当今世界在面临能源与环境双重危机之前，各国政府及汽车企业普遍认识到节能减排是未来汽车技术发展的主流，于是发展电动汽车成了解决问题的最佳途径。
[0003]近几年，我国的环保事业稳步推进，新能源车企迎来了很多好的政策和补贴，各类型电动汽车被相继推向市场，占有的市场份额不断增加，具备相当可观的潜力。电动汽车数量的持续增长，带动充电基础设施需求的增长，目前来看我国充电基础设施存在严重的供给不足和自动化程度不高的问题，现阶段，我国的电动汽车的充电方式相较于传统燃油机车加油过程仍无太大区别。市面上也出现了像自动充电车库，自动充电桩和无线充电技术等方式以改善车主的对汽车的充电体验。总结以上给电动汽车充电的方式，主要存在以下现实和技术上的问题：市面上普遍使用的充电桩需要经过系统化培训的专业人员对车主的电动汽车手动完成充电枪的拔插作业，存在一定的危险性，耗费人力巨大，且自动化程度不高，阻碍电动汽车产业的发展；一些车企研发的自动充电车库系统和自动充电桩存在机械结构复杂，建造耗费大，维护费用高，普及推广困难等现实问题。
技术实现思路
[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供了一种电动汽车自动充电装置，结构简单，维护方便，安全性高，环境适应性好，能自动完成充电枪的拔插动作。
[0005]本技术的具体解决方案如下：
[0006]提供了一种电动汽车自动充电装置，包括：充电枪以及汽车充电口识别对位系统，所述汽车充电口识别对位系统包括沿第一方向水平往复移动的第一移动组件、可在水平面内转动的电动回转台、升降装置、在竖直平面内转动的旋转臂以及分别与所述第一移动组件、所述电动回转台、升降装置以及旋转臂连接的控制系统，所述电动回转台设置于所述第一移动组件；所述升降装置固定端固定于所述电动回转台上，所述升降装置的升降端设置有支撑臂；所述旋转臂设置于所述支撑臂上，所述旋转臂上设置有带动所述充电枪沿第二方向往复移动的第二移动组件；所述充电枪设置于所述第二移动组件上；所述旋转臂上设置有外部影像采集装置，在所述控制系统的控制下对待充电车辆进行图像采集；所述控制系统内储存有各型号车辆充电口的参考图像；所述控制系统控制所述电动回转台和所述旋转臂转动，同时，控制所述外部影像采集装置对所述待充电车辆进行图像采集，直到所述外部影像采集装置采集到与一个所述参考图像相匹配的图像，所述电动回转台和所述旋转臂停止转动；所述控制系统根据所述充电枪相对于所述充电车辆充电口的相对位置，控制所
述第一移动组件进行移动、控制所述电动回转台进行旋转、控制所述升降装置进行升降以及控制所述旋转臂旋转使所述充电枪与电动汽车充电口对应，然后控制所述第二移动组件移动直到所述充电枪与待充电车辆充电口完成对接，开始充电，充电完成，所述控制系统控制所述第一移动组件、所述电动回转台、所述升降装置、所述旋转臂以及所述第二移动组件复位。
[0007]上述方案可带来如下有益效果:
[0008]根据本技术的电动汽车自动充电装置，利用图像识别和定位技术以及充电枪的五个运动自由度，可实现充电枪的自动对位、充电，方便快速，定位准确；充电结束后，充电装置自动恢复成充电前的状态，等待下次的充电作业；安全系数高，由于是自动完成充电枪的拔插工作，不需人员进行手动直接接触，避免了因操作不当存在的触电隐患；成本低廉，本装置结构紧凑，大部分机构零件市面上都有售，为装置的大范围普及提供了有利条件，可推动电动汽车产业的进步和升级，实现了电动汽车充电过程的自动化，提高了充电效率，在移动共享时代的到来，促进共享电动汽车和电动汽车分时租赁的实现和推广。
[0009]在上述方案的基础上，本技术还可以进行如下改进：
[0010]进一步，汽车充电口识别对位系统还包括沿第一方向水平设置的第一导轨，所述第一移动组件包括与所述第一导轨滑动连接的支撑件、以及驱动所述支撑件沿着所述第一导轨滑动的第一电机，所述电动回转台设置于所述支撑件上。
[0011]由此，第一移动组件可带动所述电动回转台沿第一方向移动。
[0012]进一步，所述旋转臂包括与所述支撑臂转动连接的水平转轴、固定于所述水平转轴上的支撑板以及驱动所述水平轴转动的第二电机。
[0013]由此，第二电机驱动水平转轴转动，从而实现支撑臂在竖直平面内的转动。
[0014]具体的，所述水平转轴与所述支撑臂通过轴承转动连接。
[0015]进一步，所述支撑臂为U型结构，包括两侧壁和连接所述两侧壁的底壁以及用于容纳所述支撑板的U型开口，所述水平转轴分别与所述两侧壁转动连接。
[0016]由此，未充电时，可将旋转臂旋转收纳于U型开口内，节省空间占用。
[0017]进一步，所述支撑板上设置有第二导轨，所述第二移动组件包括与所述第二导轨滑动连接的滑块以及驱动所述滑块沿着所述第二导轨滑动的第三电机，所述充电枪固定于所述滑块上。
[0018]由此，所述滑块上的充电枪在第三电机的驱动下移动，完成充电枪拔插机构操作。
[0019]具体的，所述第一导轨和第二导轨分别采用方槽直线滚珠丝杠导轨，所述第一电机和第三电机采用步进电机。由此，采用的是方槽直线滚珠丝杠导轨，由步进电机驱动其进行转动，精度较高，稳定性好。
[0020]进一步，所述水平转轴所在的直线和所述第二方向所在直线垂直。
[0021]进一步，所述电动回转台包括第四电机、蜗轮和蜗杆以及位于水平面内的平台，所述第四电机通过联轴器与蜗杆配合，所述蜗轮和所述蜗杆相配合，所述平台与蜗轮固定连接。
[0022]由此，电动回转台内部为蜗轮蜗杆配合，结构紧凑，传动平稳无噪音，与蜗轮固定连接的平台回转面可在水平面上做360度旋转，增大了可进行充电作业的空间。
[0023]进一步，所述升降装置为电动推杆，所述电动推杆的底座端固定于所述电动回转
台上，所述电动推杆的活动杆端固定有所述支撑臂。
[0024]具体的，电动推杆的底座通过螺钉固定在电动回转台的平台上，电动推杆由推杆电机驱动，电动推杆底座内部为一对齿轮配合，推杆电机驱动主动轮，从动轮与垂直水平面方向的丝杠连接，带动其旋转，丝杠与丝杠螺母配合，丝杠螺母通过螺栓与电动推杆的活动杆相连，丝杠转动，丝杠螺母(活动杆)垂直水平面方向上的移动。
[0025]具体的，所述电动推杆包括编码器，所述电机为24V推杆电机。
[0026]具体的，所述控制系统分别与所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机、第四电机、推杆电机电连接。
[0027]由此，充电枪在运动具有五个自由度，分别通过五个独立的电机驱动控制，用控制系统和多电机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车自动充电装置，其特征在于，包括：充电枪以及汽车充电口识别对位系统，所述汽车充电口识别对位系统包括沿第一方向水平往复移动的第一移动组件(1)、可在水平面内转动的电动回转台(2)、升降装置(3)、在竖直平面内转动的旋转臂(4)以及分别与所述第一移动组件(1)、所述电动回转台(2)、升降装置(3)以及旋转臂(4)连接的控制系统，所述电动回转台(2)设置于所述第一移动组件(1)；所述升降装置(3)固定端固定于所述电动回转台(2)上，所述升降装置(3)的升降端设置有支撑臂(8)；所述旋转臂(4)设置于所述支撑臂(8)上，所述旋转臂(4)上设置有带动所述充电枪(6)沿第二方向往复移动的第二移动组件(5)；所述充电枪(6)设置于所述第二移动组件(5)上；所述旋转臂(4)上设置有外部影像采集装置(7)，在所述控制系统的控制下对待充电车辆进行图像采集；所述控制系统内储存有各型号车辆充电口的参考图像；所述控制系统控制所述电动回转台(2)和所述旋转臂(4)转动同时，控制所述外部影像采集装置(7)对所述待充电车辆进行图像采集，直到所述外部影像采集装置(7)采集到与一个所述参考图像相匹配的图像，所述电动回转台(2)和所述旋转臂(4)停止转动；所述控制系统根据所述充电枪(6)相对于所述充电车辆充电口的相对位置，控制所述第一移动组件(1)进行移动、控制所述电动回转台(2)进行旋转、控制所述升降装置(3)进行升降以及控制所述旋转臂(4)旋转使所述充电枪(6)与电动汽车充电口对应；控制系统控制所述第二移动组件(5)移动直到所述充电枪(6)与待充电车辆充电口完成对接，开始充电，充电完成，所述控制系统控制所述第一移动组件(1)、所述电动回转台(2)、所述升降装置(3)、所述旋转臂(4)以及所述第二移动组件(5)复位。2.根据权利要求1所述的电动汽车自动充电装置，其特征在于，所述汽车充电口识别对位系统还包括沿第一方向水平设置的第一导轨(11)，所述第一移动组件(1)包括与所述第一导轨(11)滑动连接的支撑件(12)、以及驱动所述支撑件(12)沿着所述第一导轨(11)滑动的第一电机(13)，所述电动回转台(2)设置于所述支撑件(12)上。3.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：程海涛，马琳伟，谢晗，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：新型
国别省市：
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