一种新能源充电枪自动调节位置方法及系统与流程

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源充电枪自动调节位置方法及系统。

背景技术

目前在工作生活当中，新能源汽车是汽车行业的发展趋势，欧美等发达国家已纷纷给出了燃油车禁售的时间表，如全面禁售燃油车的时间，法国，2040年，德国2030年，挪威2025年，荷兰2025年等。中国虽未给出燃油车禁售的时间表，但燃油车在国内禁售也只是个时间问题。随着燃油车禁售倒计时的开启，未来10至20年，将是新能源汽车全面爆发的历史时机，新能源汽车的产量也将逐步超越燃油车。随着新能源汽车的逐步普及，新能源汽车停车充电问题的解决也越发重要，新能源充电桩的数量也随之增加。充电桩的智能化与自动化也越来越重要。充电桩的智能化与自动化也越来越重要。目前在对新能源汽车进行充电时，通常是人工手持充电枪对新能源汽车进行充电，但是上述充电方式工作效率低且自动化程度不高，会慢慢被社会所淘汰。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种新能源充电枪自动调节位置方法及系统，车辆停在停车位后，通过车辆型号判断充电口的垂直距离，并通过传感器系统对边界距离进行测量，进而判断充电口的位置，并且通过充电桩枪口系统带动充电枪插入充电口中，自动对新能源汽车进行充电，提高充电的自动化程度。

本发明提供一种新能源充电枪自动调节位置方法，包括以下步骤：

步骤001：获取车辆的充电请求，进入步骤002；

步骤002：读取车辆数据，进入步骤003；

步骤003：调用车辆数据库数据，进入步骤004；

步骤004：获取车辆充电口的垂直距离数据，进入步骤005；

步骤005：传感器工作，测量边界距离，进入步骤006；

步骤006：充电枪枪口位置调节，对准充电口并插入，进入步骤007；

步骤007：对车辆进行充电。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的一个优选的实施例中，所述步骤005与步骤006之间还包括以下步骤：

步骤010：对车辆边界距离是否浮动，若是则重新进入步骤005，若否则将边界数据传送至充电枪，并进入步骤006。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的一个优选的实施例中，所述步骤007之后还设置有以下步骤：

步骤008：当车辆电量充满后充电结束，进入步骤009；

步骤009：充电枪回到初始位置，结束任务。

本发明还提供一种新能源充电枪自动调节位置系统，包括车辆、停车位、终端、充电桩枪口系统、传感器系统和远程终端服务器，所述车辆停在停车位上，终端位于车辆内，传感器系统设置在停车位旁，且位于车辆后方，所述充电桩枪口系统设置在停车位旁，且位于车辆具有充电口的一侧，远程终端服务器与充电桩枪口系统数据交互。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述车辆包含电池管理系统和电池通讯模块，用于将新能源汽车的电量信息与充电桩枪口系统交互。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述终端包含充电管理系统和充电通讯模块，通过充电管理系统输入充电请求，通过充电通讯模块与充电桩枪口系统交互。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述充电桩枪口系统包含有充电枪通讯模块、计算与存储单元和电机驱动模块，其目的是实现枪口三个自由度的位置调节。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述传感器系统包含有感知单元、处理单元和传感器通讯模块，目的是测量车辆与车位左右、前后边界的距离，并将距离信息传递给充电桩枪口系统。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述远程终端服务器包含有通讯模块及数据储存与管理模块。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述终端可以是但不限于是手机终端或车载终端。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，传感器系统可以是但不限于是摄像头、毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达、红外测距传感器，可以为1个传感器，亦可为2个或多个传感器。如，可以是位于高处的单个摄像头，用于从上而下拍摄车辆，判断车辆与车位前后、左右边界距离，也可是位于车位后方、左或右方的两个超声波雷达，用于测量车辆距车位左右、前后边界的距离。即，传感器方式很多，主要目的是测量车辆与车位左右、前后边界的距离，并将距离信息传递给充电桩枪口系统。在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的一个优选的实施例中，还包括以下步骤：

步骤1：终端的通讯模块可与车辆的通讯模块通讯。用户可实时看到车辆的电量状态。当用户需要充电时，可以在车辆停入前、停入时、停入后，通过终端的充电管理系统输入充电请求，充电管理系统中录入有车辆的型号信息，终端的通讯模块将充电请求、车辆型号信息、电量信息发送给充电桩枪口系统的通讯模块。

步骤2：充电桩枪口系统的通讯模块在接收到信息数据后，从数据库中调用车型对应的充电口与地面的垂直高度z。数据库为提前录入的车辆充电口与地面垂直高度的信息数据，数据可储存于充电桩枪口系统的计算于储存单元中，亦可储存于远程终端的数据储存与管理模块中，通过与的通讯实现数据获取。

步骤3：获取到垂直距离z后，充电桩枪口系统的通讯模块将发送信息给传感器系统的通讯模块，传感器启动工作。传感器的感知单元感知车辆位置，通过处理单元计算车辆与车位边界前方或后方距离x，左侧或右侧距离y。测量示意图如图所示。

步骤4：如果测量距离x、y处于变动状态，说明车辆尚未挺稳，重复步骤。如果测量距离x、y信息不变，表明车辆已停稳。通讯模块将发送距离信息x、y给充电枪口系统的通讯模块。

步骤5：充电桩枪口系统通讯模块接收到充电请求后，将根据枪口初始位置，结合x、y、z三个自由度的距离数据，通过计算单元，计算枪口在三个自由度上需要移动的距离△x、△y、△z，并通过电机驱动模块对枪口位置进行调节。调节示意图如图所示。枪口先调节前后距离△x与垂直距离△z，之后逐步向前移动，调节△y，进而实现枪口与车辆充电口的对接，实现充电。

步骤6：充电过程中，车辆电池管理系统将根据电量，通过通讯模块与充电枪口通讯模块实时交互，当电量充满后或用户直接结束充电后，枪口将离开车辆充电后，沿之前路径先移动△y、再移动△x、、△z，直至返回到初始位置，任务结束。任务结束后，充电桩枪口系统将通过通讯模块给远程终端通讯模块发送此次充电记录，远程终端的数据储存与管理模块将记录此次车辆的充电数据信息。

本发明的具体优点为：车辆停在停车位后，通过车辆型号判断充电口的垂直距离，并通过传感器系统对边界距离进行测量，进而判断充电口的位置，并且通过充电桩枪口系统带动充电枪插入充电口中，自动对新能源汽车进行充电，提高充电的自动化程度，充电桩上的充电枪可根据新能源汽车的停车位置，进行位置自动调整，实现自动对接充电。

附图说明

图1是本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的流程图。

图2是本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的另一流程图。

图3是本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的另一流程图。

图4是本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的结构示意图。

图5是本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的工作原理图。

图6是本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的车辆充电口与地面垂直距离示意图。

图7是本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的车辆与车位边界距离示意图。

图8是本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的充电枪口调节方向示意图。

其中：1-车辆，2-停车位，3-终端，4-充电桩枪口系统，5-传感器系统，6-远程终端服务器，101-电池管理系统，102-电池通讯模块，301-充电管理系统，302-充电通讯模块，401-充电枪通讯模块，402-计算与存储单元，403-电机驱动模块，501-感知单元，502-处理单元，503-传感器通讯模块，601-通讯模块，602-数据储存与管理模块。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。如图1所示，根据本发明的所示出的实施例，本实施例的目的是提出一种新能源充电枪自动调节位置方法，包括以下步骤：

步骤001：获取车辆的充电请求，进入步骤002；

步骤002：读取车辆数据，进入步骤003；

步骤003：调用车辆数据库数据，进入步骤004；

步骤004：获取车辆充电口的垂直距离数据，进入步骤005；

步骤005：传感器工作，测量边界距离，进入步骤006；

步骤006：充电枪枪口位置调节，对准充电口并插入，进入步骤007；

步骤007：对车辆进行充电。

如图2所示，在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的一个优选的实施例中，所述步骤005与步骤006之间还包括步骤010，具体步骤如下：

步骤001：获取车辆的充电请求，进入步骤002；

步骤002：读取车辆数据，进入步骤003；

步骤003：调用车辆数据库数据，进入步骤004；

步骤004：获取车辆充电口的垂直距离数据，进入步骤005；

步骤005：传感器工作，测量边界距离，进入步骤010；

步骤010：对车辆边界距离是否浮动，若是则重新进入步骤005，若否则将边界数据传送至充电枪，并进入步骤006；

步骤006：充电枪枪口位置调节，对准充电口并插入，进入步骤007；

步骤007：对车辆进行充电。

如图3所示，在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置方法的一个优选的实施例中，所述步骤007之后还包括步骤008和步骤009，具体步骤如下：

步骤001：获取车辆的充电请求，进入步骤002；

步骤002：读取车辆数据，进入步骤003；

步骤003：调用车辆数据库数据，进入步骤004；

步骤004：获取车辆充电口的垂直距离数据，进入步骤005；

步骤005：传感器工作，测量边界距离，进入步骤010；

步骤010：对车辆边界距离是否浮动，若是则重新进入步骤005，若否则将边界数据传送至充电枪，并进入步骤006；

步骤006：充电枪枪口位置调节，对准充电口并插入，进入步骤007；

步骤007：对车辆进行充电，进入步骤008；

步骤008：当车辆电量充满后充电结束，进入步骤009；

步骤009：充电枪回到初始位置，结束任务。

如图4所示，本实施例还提供一种新能源充电枪自动调节位置系统，包括车辆1、停车位2、终端3、充电桩枪口系统4、传感器系统5和远程终端服务器6，所述车辆1停在停车位2上，终端3位于车辆1内，传感器系统5设置在停车位2旁，且位于车辆1后方，所述充电桩枪口系统4设置在停车位2旁，且位于车辆1具有充电口的一侧，远程终端服务器6与充电桩枪口系统4数据交互。

如图5所示，在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述车辆1包含电池管理系统101和电池通讯模块102，用于将新能源汽车的电量信息与充电桩枪口系统4交互。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述终端3包含充电管理系统301和充电通讯模块302，通过充电管理系统301输入充电请求，通过充电通讯模块302与充电桩枪口系统4交互。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述充电桩枪口系统4包含有充电枪通讯模块401、计算与存储单元402和电机驱动模块403，其目的是实现枪口三个自由度的位置调节。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述传感器系统5包含有感知单元501、处理单元502和传感器通讯模块503，目的是测量车辆与车位左右、前后边界的距离，并将距离信息传递给充电桩枪口系统4。

在根据本发明的新能源充电枪自动调节位置系统的一个优选的实施例中，所述远程终端服务器6包含有通讯模块601及数据储存与管理模块602。

如图6所示，充电桩枪口系统的通讯模块在接收到信息数据后，从数据库中调用车型对应的充电口与地面的垂直高度z。数据库为提前录入的车辆充电口与地面垂直高度的信息数据，数据可储存于充电桩枪口系统的计算于储存单元中，亦可储存于远程终端的数据储存与管理模块中，通过与的通讯实现数据获取。

获取到垂直距离z后，充电桩枪口系统的通讯模块将发送信息给传感器系统的通讯模块，传感器启动工作。传感器的感知单元感知车辆位置，通过处理单元计算车辆与车位边界前方或后方距离x，左侧或右侧距离y。测量示意图如图7所示。

如果测量距离x、y处于变动状态，说明车辆尚未挺稳，重复步骤。如果测量距离x、y信息不变，表明车辆已停稳。通讯模块将发送距离信息x、y给充电枪口系统的通讯模块。

如图8所示，充电桩枪口系统通讯模块接收到充电请求后，将根据枪口初始位置，结合x、y、z三个自由度的距离数据，通过计算单元，计算枪口在三个自由度上需要移动的距离△x、△y、△z，并通过电机驱动模块对枪口位置进行调节。调节示意图如图8所示。枪口先调节前后距离△x与垂直距离△z，之后逐步向前移动，调节△y，进而实现枪口与车辆充电口的对接，实现充电。

充电过程中，车辆电池管理系统将根据电量，通过通讯模块与充电枪口通讯模块实时交互，当电量充满后或用户直接结束充电后，枪口将离开车辆充电后，沿之前路径先移动△y、再移动△x、、△z，直至返回到初始位置，任务结束。任务结束后，充电桩枪口系统将通过通讯模块给远程终端通讯模块发送此次充电记录，远程终端的数据储存与管理模块将记录此次车辆的充电数据信息。