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一种智能新能源充电桩及其实现方法

发布时间:2025-04-07人气:

  1.一种智能新能源充电桩,其特征在于:包括行走机构、充电机构和控制系统;

  所述行走机构,用于将充电桩自动移动到需充电的新能源车处,对新能源车充电完毕

  所述充电机构,用于和新能源车的充电接头进行对接,利用本身携带的电池对新能源

  所述控制系统,用于检测的运行数据信号和发送的执行指令,实现行走机构和充电机

  所述充电机构包括第一旋转轴(7),第一旋转轴(7)连接有第一旋转臂(8),第一旋转臂

  (8)的另一端连接有第二旋转轴(9),第二旋转轴(9)连接有第二旋转臂(10),第二旋转臂

  2.如权利要求1所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述第二充电接头(11)的

  背面连接有外套管(14)的末端,外套管(14)的内表面通过螺纹啮合有内套管(15),内套管

  (15)的末端连接有步进电机(16),步进电机(16)用于旋转内套管(15),实现第二充电接头

  (11)与新能源车充电接头的对接与释放,第二充电接头(11)正面下部还设有限位开关

  (13),限位开关(13)用于检测第二充电接头(11)和新能源车充电接头是否对接完毕。

  3.如权利要求1所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述第二充电接头(11)的

  上方连接有视觉相机(12),视觉相机(12)用于采集新能源车充电接头的位置图像,并将新

  能源车充电接头的位置坐标反馈给控制系统,控制系统通过控制第一旋转臂(8)和第二旋

  转臂(10)的动作,使第二充电接头(11)和新能源车的充电接头处于同一高度。

  4.如权利要求1所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述行走机构包括充电桩

  (19),充电桩(19)集中存放于停桩区(18)内,充电桩(19)包括壳体(1),第一旋转轴(7)固接

  于壳体(1)上,壳体(1)的上部和下部周围设有超声波测距传感器(2),超声波测距传感器

  5.如权利要求4所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述充电桩(19)的下部还

  设有驱动结构(6),驱动结构(6)内安装有导航软件,驱动结构(6)用于充电桩(19)的智能行

  走和精准的定位,驱动结构(6)的上部连接有电池(4),电池(4)的背面连接有第一充电接头

  6.如权利要求5所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述电池(4)的上方还连

  接有控制单元(3),控制单元(3)连接有电池(4)和驱动结构(6),电池(4)用于为驱动结构

  (6)和控制单元(3)提供电源,控制单元(3)还通过无线网络连接有网络云计算平台。

  7.如权利要求6所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述网络云计算平台通过

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  移动网络连接新能源车主的手机,新能源车主的手机中安装有充电桩APP客户端,网络云计

  算平台可接收手机充电桩APP客户端下单的任务信息,所述控制单元(3)还安装有充电桩

  APP接收端,新能源车主通过手机客户端充电桩APP进行下单,网络云计算平台收到充电桩

  APP下单任务信息,充电桩APP接收端接收到任务信息,将下单任务信息传递给控制单元

  (3),控制单元(3)将车主的定位信息发送给驱动结构(6),驱动结构(6)通过导航软件规划

  8.如权利要求1所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述控制系统包括控制单

  元,控制单元连接有输入部分和输出部分,输入部分包括行走机构输入部分和充电机构输

  入部分,输出部分包括行走机构输出部分和充电机构输出部分,控制单元用于接收输入部

  分检测的数据,并且向输出部分发送运行的指令,实现行走机构和充电机构自动化运行。

  9.如权利要求8所述的一种智能新能源充电桩,其特征在于:所述行走机构输入部分用

  于检测行走机构内的运行数据,控制单元通过行走机构输入部分检测的运行数据,向行走

  所述充电机构输入部分用于检测充电机构内的运行数据,控制单元通过充电机构输入

  部分检测的运行数据,向充电机构输出部分发送运行指令,来实现充电机构自动运行;

  所述控制单元还连接有网络云计算平台,网络云计算平台还连接有充电桩APP客户端,

  网络云计算平台用于接收充电桩APP客户端的下单时的手机用户位置信息,并向控制单元

  10.一种智能新能源充电桩的实现方法,其特征在于:所述实现方法应用于如权利要求

  1‑9中任意一权利要求所述的智能新能源充电桩中,所述实现方法流程起始于步骤S100,流

  步骤S101,用户通过充电桩APP客户端发送新能源车充电任务;完成后执行步骤S102;

  步骤S102,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路行走;完

  步骤S103,控制系统判断规划线路上是否有障碍物;若有执行步骤S104;若没有执行步

  步骤S105,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路继续行

  步骤S106,控制系统判断是否到达新能源车坐标位置;若是执行步骤S107;若没有执行

  步骤S107,视觉相机拍摄新能源车充电头的坐标位置;完成后执行步骤S108;

  步骤S108,控制系统根据新能源车充电头的坐标位置启动第一旋转臂和第二旋转臂;

  步骤S109,控制系统判断新能源车充电头和第二充电接头是否处于同一高度;若是执

  步骤S111,控制系统判断新能源充电头和第二充电接头是否对接完毕;若是执行步骤

  步骤S112,充电桩通过电池开始对新能源车进行充电;完成后执行步骤S113;

  步骤S113,控制系统判断新能源车电量是否充满;若是执行步骤S114;若不是执行步骤

  步骤S114,步进电机反向启动,第二充电接头缩回;完成后执行步骤S115;

  步骤S115,充电桩APP接收端根据充电时间计算充电的费用,并予以扣款;完成后执行

  步骤S116,控制系统启动驱动结构按照导航软件指引返回停桩区;完成后执行步骤

  间内能自动移动、对新能源车进行自主充电的智能充电桩,属于充电桩技术领域。

  传统的燃油车成为了一种重要的措施,电动车本身不排放二氧化碳,没有尾气污染、对于治

  的建设速度跟不上新能源车的增长速度,有时新能源充电桩建设的间隔距离较远,或者在

  一些停车比较密集的场所,新能源充电桩的数量远远不够,例如一些旅游景点和广场停车

  场,严重影响对新能源车的充电,阻碍了新能源汽车的发展和人们的出行,为此本领域技术

  人员提出了一种能自动移动、对新能源车进行自主充电的智能充电桩来解决上述背景技术

  方法,本发明通过新能源车主手机充电桩APP客户端的下单任务,智能新能源充电桩接收到

  下单任务,通过本身自带的导航功能,自动移动到需充电的新能源车的定位处,利用携带的

  一端连接有第二旋转轴,第二旋转轴连接有第二旋转臂,第二旋转臂的末端连接有第二充

  纹啮合有内套管,内套管的末端连接有步进电机,步进电机用于旋转内套管,实现第二充电

  接头与新能源车充电接头的对接与释放,第二充电接头正面下部还设有限位开关,限位开

  充电接头的位置图像,并将新能源车充电接头的位置坐标反馈给控制系统,控制系统通过

  控制第一旋转臂和第二旋转臂的动作,使第二充电接头和新能源车的充电接头处于同一高

  体,第一旋转轴固接于壳体上,壳体的上部和下部周围设有超声波测距传感器,超声波测距

  进一步,所述充电桩的下部还设有驱动结构,驱动结构内安装有导航软件,驱动结

  构用于充电桩的智能行走和精准的定位,驱动结构的上部连接有电池,电池的背面连接有

  进一步,所述电池的上方还连接有控制单元,控制单元连接有电池和驱动结构,电

  池用于为驱动结构和控制单元提供电源,控制单元还通过无线网络连接有网络云计算平

  的手机中安装有充电桩APP客户端,网络云计算平台可接收手机中充电桩APP客户端下单的

  任务信息,所述控制单元还安装有充电桩APP接收端,新能源车主通过手机客户端充电桩

  APP进行下单,网络云计算平台收到充电桩APP下单任务信息,充电桩APP接收端接收到任务

  信息,将下单任务信息传递给控制单元,控制单元将车主的定位信息发送给驱动结构,驱动

  结构通过导航软件规划的行走路线和超声波测距传感器避让的共同作用,移动到新能源车

  部分,输入部分包括行走机构输入部分和充电机构输入部分,输出部分包括行走机构输出

  部分和充电机构输出部分,控制单元用于接收输入部分检测的数据,并且向输出部分发送

  行走机构输入部分检测的运行数据,向行走机构输出部分发送运行指令,来实现行走机构

  输入部分检测的运行数据,向充电机构输出部分发送运行指令,来实现充电机构自动运行;

  网络云计算平台用于接收手机客户端的下单时的手机用户信息,并向控制单元下发充电的

  进一步,一种智能新能源充电桩的实现方法,所述实现方法流程起始于步骤S100,

  步骤S101,用户通过充电桩APP客户端发送新能源车充电任务;完成后执行步骤

  步骤S102,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路行

  步骤S103,控制系统判断规划线路上是否有障碍物;若有执行步骤S104;若没有执

  步骤S105,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路继续

  步骤S106,控制系统判断是否到达新能源车坐标位置;若是执行步骤S107;若没有

  步骤S107,视觉相机拍摄新能源车充电头的坐标位置;完成后执行步骤S108;

  步骤S108,控制系统根据新能源车充电头的坐标位置启动第一旋转臂和第二旋转

  步骤S109,控制系统判断新能源车充电头和第二充电接头是否处于同一高度;若

  步骤S111,控制系统判断新能源充电头和第二充电接头是否对接完毕;若是执行

  步骤S112,充电桩通过电池开始对新能源车进行充电;完成后执行步骤S113;

  步骤S113,控制系统判断新能源车电量是否充满;若是执行步骤S114;若不是执行

  步骤S114,步进电机反向启动,第二充电接头缩回;完成后执行步骤S115;

  步骤S115,充电桩APP接收端根据充电时间计算充电的费用,并予以扣款;完成后

  步骤S116,控制系统启动驱动结构按照导航软件指引返回停桩区;完成后执行步

  1、本发明采用手机和移动网络作为载体,利用手机中充电桩APP客户端下单,通过

  移动网络传递到智能移动充电桩APP接收端中,智能移动充电桩通过自身的导航软件和避

  让功能,自动寻找到需要充电的新能源车处,对新能源车进行自主充电,提高了新能源车主

  2、本发明中设有与新能源车的对接第二充电接头,第二充电接头连接步进电机,

  可用于第二充电接头的收缩,第二充电接头连接有高精度的视觉相机,可精准定位新能源

  车的充电接头坐标,并可以快速的与第二充电接头对接,抛弃了现有的充电桩接头需人工

  实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件

  或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例与方

  如图1到图3所示,所述行走机构包括充电桩19,充电桩19有若干台,由于功能和结

  构相同,下面仅以一台举例,充电桩19集中存放于停桩区18内,充电桩19包括壳体1,壳体1

  的上部和下部周围设有超声波测距传感器2,超声波测距传感器2用于采集周围障碍物的距

  所述充电桩19的下部还设有驱动结构6,驱动结构6内安装有导航软件,驱动结构6

  用于充电桩19的智能行走和精准的定位,驱动结构6的上部连接有电池4,电池4的背面连接

  有第一充电接头5,充电桩19通过第一充电接头5在停桩区18内完成对充电桩19内的电池4

  所述电池4的上方还连接有控制单元3,控制单元3连接有电池4和驱动结构6,电池

  4用于为驱动结构6和控制单元3提供电源,控制单元3还通过无线网络连接有网络云计算平

  新能源车主的手机中安装有充电桩APP客户端,网络云计算平台可接收手机充电

  桩APP下单的任务信息,所述控制单元3还安装有充电桩APP的接收端,使用时,新能源车主

  通过手机充电桩APP客户端进行下单,网络云计算平台收到充电桩APP下单任务信息,并将

  下单任务信息通过移动网络通讯传递给控制单元3,控制单元3通过移动网络接将收到下单

  信息和车主的位置,控制单元3并将车主的定位信息发送给驱动结构6,驱动结构6接收到位

  所述充电机构包括第一旋转轴7,第一旋转轴7固接于壳体1的上部,第一旋转轴7

  连接有第一旋转臂8,第一旋转臂8的另一端连接有第二旋转轴9,第二旋转轴9连接有第二

  旋转臂10,第二旋转臂10的末端连接有第二充电接头11,控制单元3通过控制第一旋转臂8

  所述第二充电接头11的背面连接有外套管14的末端,外套管14内表面通过螺纹啮

  合有内套管15,内套管15的末端连接有步进电机16,步进电机16用于旋转内套管15,外套管

  14可通过螺纹结构实现来回的伸缩,从而实现第二充电接头11的伸出与缩回,可实现与新

  能源车充电接头的对接与释放,第二充电接头11正面下部还设有限位开关13,限位开关13

  所述第二充电接头11的上方连接有视觉相机12,视觉相机12用于采集新能源车充

  电接头的位置图像,并将新能源车充电接头的位置坐标反馈给控制系统,控制系统通过控

  制单元3控制第一旋转臂8和第二旋转臂10的动作,使第二充电接头11和新能源车的充电接

  当充电桩19移动到新能源车的位置,视觉相机12将采集到新能源车充电接头的位

  置坐标反馈给控制系统,控制系统通过计算得出第一旋转臂8和第二旋转臂10移动的参数,

  将第二充电接头11和新能源车充电接头处于同一高度,步进电机16启动,将第二充电接头

  11伸出和新能源车充电接头对接,限位开关13检测到对接完毕,控制系统通过控制单元3发

  出充电的指令,通过充电桩19携带的电池4对新能源车进行充电,当控制系统检测到充电完

  毕,第二充电接头11缩回,充电桩APP接收端会计算充电的时间,通过充电桩APP客户端绑定

  的银行卡进行支付充电的费用,然后,控制系统通过驱动结构6将充电桩19移动到停桩区18

  如图4所示,所述控制系统包括控制单元,控制单元连接有输入部分和输出部分,

  输入部分包括行走机构输入部分和充电机构输入部分,输出部分包括行走机构输出部分和

  充电机构输出部分,控制单元用于接收输入部分检测的数据,并且向输出部分发送运行的

  指令,实现行走机构和充电机构自动化运行,控制单元还连接有显示屏,显示屏用于显示行

  件和驱动结构,行走机构输入部分用于检测行走机构内的运行数据,控制单元通过行走机

  构输入部分检测的运行数据,向行走机构输出部分发送运行指令,来实现行走机构自动运

  所述充电机构输入部分包括限位开关、视觉相机、充电桩APP客户端和充电桩APP

  接收端,充电机构输入部分用于检测充电机构内的运行数据,充电机构的输出部分包括步

  进电机,控制单元通过充电机构输入部分检测的运行数据,向充电机构输出部分发送运行

  所述控制单元还连接有网络云计算平台,网络云计算平台还连接有充电桩APP客

  户端,网络云计算平台用于接收充电桩APP客户端的下单时的手机用户位置信息,并向控制

  步骤S101,用户通过充电桩APP客户端发送新能源车充电任务;完成后执行步骤

  步骤S102,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路行

  步骤S103,控制系统判断规划线路上是否有障碍物;若有执行步骤S104;若没有执

  步骤S105,充电桩根据用户的位置,启动驱动结构,按照导航软件规划的线路继续

  步骤S106,控制系统判断是否到达新能源车坐标位置;若是执行步骤S107;若没有

  步骤S107,视觉相机拍摄新能源车充电头的坐标位置;完成后执行步骤S108;

  步骤S108,控制系统根据新能源车充电头的坐标位置启动第一旋转臂和第二旋转

  步骤S109,控制系统判断新能源车充电头和第二充电接头是否处于同一高度;若

  步骤S111,控制系统判断新能源充电头和第二充电接头是否对接完毕;若是执行

  步骤S112,充电桩通过电池开始对新能源车进行充电;完成后执行步骤S113;

  步骤S113,控制系统判断新能源车电量是否充满;若是执行步骤S114;若不是执行

  步骤S114,步进电机反向启动,第二充电接头缩回;完成后执行步骤S115;

  步骤S115,充电桩APP接收端根据充电时间计算充电的费用,并予以扣款;完成后

  步骤S116,控制系统启动驱动结构按照导航软件指引返回停桩区;完成后执行步

  限于所公开的形式。很多修改与变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择与描

  述实施例是为了更好的说明本发明的原理与实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够

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