充电移动机构及充电装置的制作方法

本发明涉及充电对接技术领域，具体而言，涉及一种充电移动机构及充电装置。

背景技术

电动汽车(bev)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其越来越多地投入到交通运输中。

目前，部分电动汽车在充电时，会使用的上升式或者下降式的充电弓与接触电极对接，以完成充电必要的电连接，但是上升或者下降式的充电弓只能在竖直方向上运动，要实现充电弓与接触电极间水平平面的位置对准充电，只能是人工的方式控制车辆的左右及前后距离，这样的操控要求对于驾驶员来说难以做到，对司机的驾驶要求极高，特别是在复杂的交通环境下，例如，在中途车站停车并控制车辆的左右距离。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的充电移动机构及充电装置显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种充电移动机构，该充电移动机构具有能够自动对准充电弓和接触电极，且对准过程准确便利的特点。

本发明的另一目的在于提供一种充电装置，该充电装置具有能够自动对准充电弓和接触电极，且对准过程准确便利的特点。

本发明提供一种技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种充电移动机构，用于在充电过程中对准充电弓和接触电极，所述充电移动机构包括二维移动组件、检测组件及主控制器；所述二维移动组件用于连接所述充电弓，并能够带动所述充电弓沿调整平面移动，或者，所述二维移动组件用于连接所述接触电极，并能够带动所述接触电极沿所述调整平面移动，其中，所述调整平面为与所述充电弓的伸展方向呈夹角的平面；所述检测组件与所述主控制器电连接，并用于采集所述充电弓或者所述接触电极的原始位置数据，所述主控制器被配置为依据所述原始位置数据生成位置调整信息；所述主控制器还与所述二维移动组件电连接，且所述主控制器能够依据所述位置调整信息控制所述二维移动组件移动，以使所述充电弓与所述接触电极相对应。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述二维移动组件包括相互连接的第一滑动件和第二滑动件，所述第一滑动件和所述第二滑动件均与所述主控制器电连接；所述第一滑动件能够带动所述第二滑动件沿第一方向所在直线移动，所述第二滑动件与所述充电弓或者所述接触电极连接，并能够带动所述充电弓或者所述接触电极沿第二方向所在直线移动，其中，所述第一方向和所述第二方向均位于所述调整平面，且所述第一方向与所述第二方向呈夹角设置。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述第一滑动件和第二滑动件均为直线移动机构。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述检测组件包括视觉传感器；所述视觉传感器与所述主控制器电连接，所述视觉传感器用于检测所述充电弓或者所述接触电极的位置图像；所述主控制器依据所述位置图像生成位置调整信息。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述视觉传感器为反射型视觉传感器；所述视觉传感器包括发射部和接收部，所述发射部用于向所述充电弓或者所述接触电极发射检测光波，所述接收部与所述主控制器电连接，并用于接收经所述充电弓或者所述接触电极反射后的所述检测光波。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述检测光波的波长为940nm。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述视觉传感器还用于采集预设位置所在区域的图像变化信息；所述主控制器被配置为依据所述图像变化信息，确定所述预设位置所在区域是否有车辆停车，在确定所述预设位置所在区域有车辆停车后，向所述视觉传感器发送车辆停车信息；所述视觉传感器还用于根据接收到的所述车辆停车信息采集所述充电弓或者所述接触电极的位置图像。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述视觉传感器还用于采集预设位置所在区域的车辆图像；所述主控制器被配置为依据所述车辆图像，确定所述预设位置所在区域内的车辆是否为预设车辆，在确定所述预设位置所在区域内的车辆为所述预设车辆，向所述视觉传感器发送车辆确定信息；所述视觉传感器还用于根据接收到的所述车辆确定信息采集所述充电弓或者所述接触电极的位置图像。

第二方面，本发明实施例提供了一种充电装置，该充电装置包括充电弓、接触电极及所述的充电移动机构，所述充电移动机构，用于在充电过程中对准充电弓和接触电极，所述充电移动机构包括二维移动组件、检测组件及主控制器；所述二维移动组件用于连接所述充电弓，并能够带动所述充电弓沿调整平面移动，或者，所述二维移动组件用于连接所述接触电极，并能够带动所述接触电极沿所述调整平面移动，其中，所述调整平面为与所述充电弓的伸展方向呈夹角的平面；所述检测组件与所述主控制器电连接，并用于采集所述充电弓或者所述接触电极的原始位置数据，所述主控制器被配置为依据所述原始位置数据生成位置调整信息；所述主控制器还与所述二维移动组件电连接，且所述主控制器能够依据所述位置调整信息控制所述二维移动组件移动，以使所述充电弓与所述接触电极相对应。所述二维移动组件与所述充电弓连接，所述接触电极安装于所述预设车辆。

结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述充电弓能够依据所述位置调整信息朝向所述接触电极运动，以与所述接触电极对接。

相比现有技术，本发明实施例提供的充电移动机构及充电装置的有益效果是：

二维移动组件用于连接充电弓，并能够带动充电弓沿调整平面移动，或者，二维移动组件用于连接接触电极，并能够带动接触电极沿调整平面移动，其中，调整平面为与充电弓的伸展方向呈夹角的平面；检测组件与主控制器电连接，并用于采集充电弓或者接触电极的原始位置数据，主控制器被配置为依据原始位置数据生成位置调整信息；主控制器还与二维移动组件电连接，并且，主控制器能够在生成位置调整信息后，依据位置调整信息控制二维移动组件移动，以使充电弓与接触电极相对应，以便以充电弓与接触电极对接；由于采用了二维移动组件带动充电弓或者接触电极移动，且上述二维移动组件移动的依据为由原始位置数据生成的位置调整数据，进而使得充电弓和接触电极对准自动进行，且准确性高，为驾驶员提供了便利。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的充电移动机构应用于充电装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的充电移动机构的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的检测组件的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的检测组件的另一结构示意图。

图标：100-充电装置；20-充电弓；30-接触电极；10-充电移动机构；12-二维移动组件；121-第一滑动件；122-第二滑动件；15-检测组件；151-视觉传感器；1513-发射部；1516-接收部；152-磁敏传感器；153-微带天线；155-超声波感应器；156-射频识别器；17-主控制器；19-安装架；50-预设车辆；60-预设位置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的充电移动机构10应用于充电装置100的结构示意图。

该充电装置100用于向预设车辆50充电，其中，充电装置100包括充电弓20、接触电极30及充电移动机构10，充电移动机构10与充电弓20连接，接触电极30安装于预设车辆50上，充电移动机构10能够获取与预设车辆50对应的位置调整信息，并能够依据位置调整信息带动充电弓20移动，以使接触电极30和充电弓20相对应，便于向预设车辆50充电，通过自动对准充电弓20和接触电极30，提高充电的便利性和准确性，避免通过人工控制预设车辆50的前后及左右距离来对准充电弓20和接触电极30的难度较高的方式。

可以理解的是，在其他实施例中，也可以充电移动机构10与接触电极30连接，以带动接触电极30移动，使得接触电极30与充电弓20对准，当然，充电移动机构10也可以安装于预设车辆50，用于带动充电弓20或者接触电极30移动，以自动对准接触电极30与充电弓20，此外，充电弓20或者接触电极30也可以吊装于安装架19，以使充电弓20或者接触电极30可以于预设车辆50上方完成对接，避免外界因素干扰对接作业，提高充电装置100的安全性。

此外，充电弓20还能够与充电移动机构10通讯连接，充电移动机构10在获取与预设车辆50对应的位置调整信息后，向充电弓20发送位置调整信息，充电弓20在接收到位置调整信息后，依据位置调整信息朝向二维移动组件12伸展，以实现与接触电极30的对接，进而提高充电装置100的充电弓20和接触电极30之间的对接准确性和可靠性。

由于充电装置100采用了充电移动机构10，所以充电装置100也具有能够自动对准充电弓20和接触电极30，且对准过程准确便利的特点。

以下将具体介绍本发明实施例提供的充电移动机构10的结构组成、工作原理及有益效果。

请参阅图2和图3，图2为本发明实施例提供的充电移动机构10的结构示意图。图3为本发明实施例提供的检测组件15的结构示意图。

该充电移动机构10包括二维移动组件12、检测组件15及主控制器17，二维移动组件12完成移动对准工作，检测组件15用于采集用于生成位置调整信息的数据，主控制器17用于控制二维移动组件12移动。

其中，二维移动组件12用于连接充电弓20，并能够带动充电弓20沿调整平面移动，或者，二维移动组件12用于连接接触电极30，并能够带动接触电极30沿调整平面移动，其中，调整平面为与充电弓20的伸展方向呈夹角的平面，可以理解的是，该调整平面可以与充电弓20的伸展方向垂直，使得二维移动组件12在带动充电弓20或者接触电极30沿调整平面移动时，充电弓20和接触电极30间不会产生相向或者背离的位移，当然，调整平面也可以与充电弓20的伸展方向成锐角设置。

检测组件15与主控制器17电连接，并用于采集充电弓20或者接触电极30的原始位置数据，主控制器17被配置为依据原始位置数据生成位置调整信息，可以理解的是，该位置调整信息可以包括充电弓20或者接触电极30在调整平面上的投影位置数据，还可以包括接触电极30和充电弓20间的距离数据。

主控制器17还与二维移动组件12电连接，并且，主控制器17能够在生成位置调整信息后，依据位置调整信息控制二维移动组件12移动，以使充电弓20与接触电极30相对应，以便以充电弓20与接触电极30对接。

由于采用了二维移动组件12带动充电弓20或者接触电极30移动，且上述二维移动组件12移动的依据为由原始位置数据生成的位置调整数据，进而使得充电弓20和接触电极30对准自动进行，且准确性高，为驾驶员提供了便利。

可以理解的是，上述的主控制器17也可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的逻辑框图。主控制器17也可以是任何常规的处理器，如plc(programmablelogiccontroller，可编程逻辑控制器)、单片机等。当然，主控制器17也可以是继电接触器控制系统，采用开关、继电器及按钮等控制电器的组合，实现接收信号，并做出线路的切换或者开关等功能。

进一步地，该二维移动组件12包括相互连接的第一滑动件121和第二滑动件122，且第一滑动件121和第二滑动件122均与主控制器17电连接，第一滑动件121能够带动第二滑动件122沿第一方向的所在直线移动，第二滑动件122与充电弓20或者接触电极30连接，并能够带动充电弓20或者接触电极30沿第二方向所在直线移动，其中，第一方向和第二方向均位于调整平面，且第一方向与第二方向呈夹角设置，进而使得充电弓20或者接触电极30在调整平面运动，且该结构简单，稳固，以保证充电弓20和接触电极30对准和对接的稳固性。

可以理解的是，在本实施例中，第一方向与第二方向垂直，其中图2中x方向为第一方向，y方向为第二方向，当然，在其他实施例中，第一方向和第二方向也可以呈锐角或者钝角设置。

进一步地，第一滑动件121和第二滑动件122均为直线移动机构，例如，直线滑轨与直线导轨、直线滑台与直线滑块等，两个直线移动机构相互连接，以完成带动充电弓20或者接触电极30沿调整平面运动，这样组成的二维移动组件12，其结构简单且稳固，成本低，且便于维护。

可以理解的是，在其他实施例中，也可以使用机械臂等部件完成带动充电弓20或者接触电极30移动的工作。

请继续参阅图3，检测组件15还包括视觉传感器151，通过视觉传感器151可适应多样的安装环境，并且，视觉传感器151可以获取的数据更多，还可以避免设置多个检测单元。

视觉传感器151与主控制器17电连接，视觉传感器151用于检测充电弓20或者接触电极30的位置图像，可以理解的是该视觉传感器151可以为摄像设备或者采用激光，激光散斑，tof(timeofflight，飞行时间，利用飞行时间三维成像技术)，结构光，光栅等成像技术，进而使得视觉传感器151可以在较简单的环境中使用普通的图像采集，而在复杂的环境中使用上述的三维成像技术，使得获取的充电弓20或者接触电极30的位置图像数据更加准确，可以理解的是，上述的原始位置图像可以包括位置图像。

主控制器17在接收到位置图像后，可依据位置图像生成位置调整信息。

进一步地，视觉传感器151为反射型视觉传感器151，即视觉传感器151包括发射部1513和接收部1516，发射部1513用于向充电弓20或者接触电极30发射检测光波，接收部1516与主控制器17电连接，且用于接收经充电弓20或者接触电极30反射后的检测光波，通过发射检测光波和利用反射后的检测光波来成像的方式，能够避免检测环境中各种光线对视觉传感器151采集位置图像的干扰，需要说明的是，在接收部1516上可使用对应的滤镜，以过滤非检测光波的数据，以进一步排除环境光线对采集位置图像的干扰。

并且，上述的检测光波的波长为940nm，由于充电弓20和接触电极30常常安装室外环境中，而太阳光谱中的940nm波长被大气层所吸收，采用波长940nm的检测光波能够有效的抵抗来自太阳光的干扰，进一步地提高充电移动机构10在室外环境中对准充电弓20和接触电极30的准确性。

需要说明的是，视觉传感器151还可以用于采集预设位置60所在区域的图像变化信息，该预设位置60至对接过程中预设车辆50需要停放为位置范围，此外，图像变化信息表征了预设车辆50在预设位置60上时单位时间内的视觉传感器151所采集到的多个位置图像的差异信息，当图像变化信息差异异常时，表征着预设位置60上的预设车辆50并未停靠平稳，用户可通过设置阈值或者预设范围来判断图像变化信息是否异常。

主控制器17还被配置为依据图像变化信息，确定预设位置60所在区域是否有车辆停车，在确定预设位置60所在区域有车辆停车后，向视觉传感器151发送车辆停车信息，进而确定预设车辆50已经完成了停车，此外，视觉传感器151还用于根据接收到的车辆停车信息采集充电弓20或者接触电极30的位置图像，即，在确定预设车辆50完成停车后再进行位置图像的采集，提高位置调整信息的准确性。

此外，视觉传感器151还可以用于采集预设位置60所在区域的车辆图像，该车辆图像表征预设位置60上的车辆图像，用于判别预设位置60上车辆是否为预设车辆50。

主控制器17还可以被配置为依据车辆图像，确定预设位置60所在区域内的车辆是否为预设车辆50，在确定预设位置60所在区域内的车辆为预设车辆50，向视觉传感器151发送车辆确定信息，视觉传感器151还用于根据接收到的车辆确定信息采集充电弓20或者接触电极30的位置图像，即，在确定预设位置60上的所停放的车辆为预设车辆50时才对充电弓20或者接触电极30进行对应的位置图像的采集，提高位置调整信息的准确性。

需要说明的是，检测组件15还可以包括射频识别器156(rfid)，且该射频识别器156还可以为远距离rfid，该射频识别器156用于通过无线电讯号识别预设位置60上的预设车辆50并读写车辆数据，其无需检测组件15与预设车辆50之间建立机械或者光学接触，主控制器17还可以被配置为依据车辆数据，确定预设位置60所在区域内的车辆是否为预设车辆50，在确定预设位置60所在区域内的车辆为预设车辆50，向视觉传感器151发送车辆确定信息，视觉传感器151还用于根据接收到的车辆确定信息采集充电弓20或者接触电极30的位置图像，配合车辆图像来确定预设位置60上的所停放的车辆为预设车辆50，进一步地提高位置调整信息的准确性。

请参阅图4，图4为本发明实施例提供的检测组件15的另一结构示意图。

对于检测组件15，其还可以包括超声波感应器155，该超声波感应器155与主控制器17通讯连接，该超声波感应器155用于检测预设位置60上的车辆的距离变化信息，并将距离变化信息发送给主控制器17，主控制器17还被配置为依据接收到的距离变化信息，确定预设位置60所在区域是否有车辆完成停车，在确定预设位置60所在区域有车辆完成停车后，向视觉传感器151发送车辆停车信息，配合图像变化信息来确定预设车辆50已经完成了停车，提高充电移动机构10的对准工作的准确性。

并且，检测组件15还可以包括磁敏传感器152，该磁敏传感器152与主控制器17通讯连接，该磁敏传感器152用于检测预设位置60的磁场强度变化信息，并将磁场强变化信息发送给主控制器17，主控制器17还被配置为依据接收到的磁场强度变化信息，确定预设位置60所在区域是否有车辆停车，在确定预设位置60所在区域有车辆停车后，向视觉传感器151发送车辆停车信息，配合图像变化信息来确定预设车辆50已经完成了停车，进一步提高充电移动机构10的对准工作的准确性。

此外，充电移动机构10还可以包括微带天线153，该微带天线153与主控制器17理电连接，该微带天线153用于检测预设位置60的微波数据变化信息，并将微波数据变化信息发送给主控器，主控制器17还被配置为根据接收到的微波数据变化信息，确定预设位置60所在区域是否有车辆停车，在确定预设位置60所在区域有车辆停车后，向视觉传感器151发送车辆停车信息，配合图像变化信息来确定预设车辆50已经完成了停车，提高充电移动机构10的对准工作的准确性。

本发明实施例提供的充电移动机构10的工作原理是：

二维移动组件12用于连接充电弓20，并能够带动充电弓20沿调整平面移动，或者，二维移动组件12用于连接接触电极30，并能够带动接触电极30沿调整平面移动，其中，调整平面为与充电弓20的伸展方向呈夹角的平面；检测组件15与主控制器17电连接，并用于采集充电弓20或者接触电极30的原始位置数据，主控制器17被配置为依据原始位置数据生成位置调整信息；主控制器17还与二维移动组件12电连接，并且，主控制器17能够在生成位置调整信息后，依据位置调整信息控制二维移动组件12移动，以使充电弓20与接触电极30相对应，以便以充电弓20与接触电极30对接；由于采用了二维移动组件12带动充电弓20或者接触电极30移动，且上述二维移动组件12移动的依据为由原始位置数据生成的位置调整数据，进而使得充电弓20和接触电极30对准自动进行，且准确性高，为驾驶员提供了便利。

综上所述：本发明实施例提供的充电移动机构10，该充电移动机构10具有能够自动对准充电弓20和接触电极30，且对准过程准确便利的特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。