一种应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统的制作方法

本发明涉及电动车充电领域，特别是涉及一种应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统。

背景技术：

电车汽车本文简称电动车在近年来被广泛使用，其充电过程是一项必不可少的环节。

现有技术中，如果用户去充电站充电，通常在停好车下车后，去相应的充电桩上取下充电枪，然后打开电动车的充电口，再将充电枪插入充电口以进行充电。当充满电后，用户再将充电枪拔出，并插入充电桩的插枪处。

由于充电桩和充电口有一定的距离，因此，充电枪通常具有较长的电缆，用户若采用上述手动的方式充电，无疑需要拖动笨重的电缆，无法实现充电流程自动化，降低了用户的体验感。并且，一旦出现的大功率的充电需求信号，则对应的电缆会更加笨重，用户如果不借助工具可能根本无法实现充电。

由此可见，在为电动车充电时如何避免人工操作充电枪，实现充电流程自动化，从而提高用户体验感是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统，用于在为电动车充电时避免人工操作充电枪，实现充电流程自动化，从而提高用户体验感。

为解决上述技术问题，本发明提供一种应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统，包括用于接收插拔枪信号的控制器、与所述控制器连接，并依据所述控制器设定的运动轨迹运动至充电处的运动装置、设置于所述运动装置且用于识别充电枪和车辆的充电口的识别装置、设置于所述运动装置并依据所述控制器的动作指令进行插拔枪动作的插拔枪动作装置。

优选地，所述控制器和所述运动装置一体设置。

优选地，所述运动装置具体为轨道装置或运动机器人。

优选地，所述识别装置具体为摄像头识别装置或红外识别装置或电子标签感应装置。

优选地，所述插拔枪动作装置具体为多轴机械臂。

优选地，还包括设置有管理服务器的管理平台，所述管理服务器与所述控制器通信连接。

优选地，还包括与所述管理服务器通信连接的充电桩。

优选地，还包括摄像识别装置。

优选地，所述管理服务器具体用于接收充电需求信号和充电结束需求信号以生成所述插拔枪信号，并将所述插拔枪信号发送至所述控制器。

优选地，所述插拔枪信号具体包括插枪信号、拔枪信号、有插拔枪需求的车辆的位置信号。

本发明所提供的应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统包括控制器、运动装置、识别装置和插拔枪动作装置。控制器用于接收插拔枪信号，并控制运动装置按照设定的运动轨迹运动，运动装置上安装有识别装置和插拔枪动作装置，识别装置在运动装置的带动下移动到充电处，从而识别出充电枪和充电口，最后由控制器控制插拔枪动作装置将充电枪插入充电口实现为电动车充电，待充电结束后，控制器控制插拔枪动作装置将充电枪从充电口取出，并将充电枪放回插枪处。由此可见，应用于本系统，用户在充电过程中，无需人工操作充电枪，也就克服了由于电缆笨重而导致的弊端，从而提高用户的体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种新型自动插拔枪系统的结构图；

图2为本发明实施例提供的另一种新型自动插拔枪系统的结构图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统及充电系统，用于在为电动车充电时避免人工操作充电枪，实现充电流程自动化，从而提高用户体验感。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种新型自动插拔枪系统的结构图。如图1所示，该系统包括用于接收插拔枪信号的控制器10、与控制器10连接，并依据控制器10设定的运动轨迹运动至充电处的运动装置11、设置于运动装置11且用于识别充电枪和车辆的充电口的识别装置12、设置于运动装置11并依据控制器10的动作指令进行插拔枪动作的插拔枪动作装置13。

本实施例中，插拔枪信号可以由用户直接触发生成，例如，用户通过终端app与控制器建立通信连接，将插拔枪信号发送至控制器；或者是，用户通过终端app与充电桩通信连接，然后由充电桩向控制器发送插拔枪信号；也可以是用户通过终端app与管理服务器建立通信连接，然后由管理服务器向控制器发送插拔枪信号，本实施例不作限定。本发明中提到的管理服务器是用户管理多个充电桩以及控制多个新型自动插拔枪系统的服务器。

控制器相当于新型自动插拔枪系统的大脑，主要用于各自信息的处理以及发送控制指令以控制其它部件工作。在具体实施中，可以采用单片机等实现，本实施例不作限定。需要说明的是，控制器需要设定运动轨迹，因此，控制器需要知道车辆的停放位置以及充电桩的位置，这样才能规划处运动轨迹，本实施例中不限定停放位置和充电桩的位置的获取方式，例如停放位置可以依据gps定位模块对车辆进行定位或者v2x或者在车位上安装检测装置，在车辆进入车位后，产生车辆占用信息(包含有车位的位置信息)；充电桩的位置可以预先在每个控制器的地图中标记。可以理解的是，一个充电站通常包含有很多车位，每个车位通常也对应有一个充电桩，因此，新型自动插拔枪系统也可以设置有多个，这样可以同时为多辆电动车充电，但是通常情况下，其数量会少于充电桩的数量，这样可以适当降低成本。当有多个新型自动插拔枪系统时，选取哪个新型自动插拔枪系统为电动车充电可以有多种方式，例如，选取距离有插拔枪需求的车辆对应的充电桩最近的，这样可以以最短的路径完成充电过程。

一个完整的充电过程如下：

对于一个新型自动插拔枪系统来说，确定了充电桩的位置和车辆停放位置后，控制器就可以设定好运动轨迹，然后控制运动装置按照设定的运动轨迹运动至充电处(车辆与充电桩之间的位置)，由于识别装置设置于运动装置上，也就是与运动装置同步运动，当到达充电处后，识别装置对周围进行识别以确定充电桩和位置，进而识别出充电枪，然后对车辆的充电口进行识别，识别出充电枪和充电口之后，控制器发送动作指令以控制插拔枪动作装置将充电枪从充电桩上取下，然后将充电枪插入充电口实现为电动车充电。当电动车充满电后，充电枪会自动停止充电，控制器接收到到该信号，控制插拔枪动作装置将充电枪由充电口拔出，并将充电枪再次放回充电桩的插枪处。可以理解的是，如果充电口设置有门，在识别出充电枪和充电口后，插拔枪动作装置先将门打开，然后再从充电桩取充电枪。

在具体实施中，当充电枪开始为电动车充电后，当前的新型自动插拔枪系统就处于闲置状态，可以为其他充电桩服务；当然也可以等待，本实施例不作限定。

作为优选地实施方式，运动装置具体为轨道装置或运动机器人。轨道装置的优点在于路线是固定的，在设定运动轨迹时，较为简单，但是其弊端在于需要铺设滑轨，成本较高，且需要占用一定面积；而运动机器人的优点在于路线可以自由选择，不需要铺设滑轨，但是在设定运动轨迹时，相对复杂一点。除上述两种方式外，也可以选取其它方式，不影响本技术方案的实施。

作为优选地实施方式，识别装置具体为摄像头识别装置、红外识别装置或电子标签感应装置。可以理解的是，识别装置的类型有很多种，并不局限于上述三种方式。对于红外识别装置来说，包括有红外发射器和红外接收器，二者中的一个固定在被识别的物品上，另一个固定在运动装置上与运动装置同步运动。对于电子标签感应装置来说，与红外识别装置类似，只是传输的信号不同，此处不再赘述。

作为优选地实施方式，插拔枪动作装置具体为多轴机械臂。可以理解的是，现有技术中，很多场合都用到了多轴机械臂，常用的有三轴机械臂，在xy平面、xz平面和yz平面都可以移动，具体包括多节关节臂和机械手，关节臂主要是用来移动，机械手主要是抓取，具体类型可以参见现有技术，本实施例不再赘述。

需要说明的是，控制器可以与运动装置一体设置，二者也可以分体设置，如果是分体设置，控制器安装在充电桩上，与运动装置、识别装置和插拔枪动作装置通过有线连接或无线连接实现通信。但是，作为优选地实施方式，控制器与运动装置一体设置，那么整个新型自动插拔枪系统就是一个完整的装置，多个装置内部通信，可以降低故障的概率。

本实施例提供的应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统包括控制器、运动装置、识别装置和插拔枪动作装置。控制器用于接收插拔枪信号，并控制运动装置按照设定的运动轨迹运动，运动装置上安装有识别装置和插拔枪动作装置，识别装置在运动装置的带动下移动到充电处，从而识别出充电枪和充电口，最后由控制器控制插拔枪动作装置将充电枪插入充电口实现为电动车充电，待充电结束后，控制器控制插拔枪动作装置将充电枪从充电口取出，并将充电枪放回插枪处。由此可见，应用于本系统，用户在充电过程中，无需人工操作充电枪，也就克服了由于电缆笨重而导致的弊端，实现充电流程自动化，从而提高用户的体验感。

图2为本发明实施例提供的另一种新型自动插拔枪系统的结构图。如图2所示，在上述实施例的基础上，还包括设置有管理服务器的管理平台14，管理服务器与控制器通信连接。

控制器与管理服务器的通信连接具体是通过通信网络实现，二者可以是有线连接，也可以是无线连接，通过将管理服务器与控制器连接，能够对停车场的统一管理。管理服务器可以与用户终端通信连接，接收用户发送的充电需求信号，然后转换成插拔枪信号，发送给相应的控制器。在具体实施中，管理服务器具体用于接收充电需求信号(可以是用户发送的)或充电停止需求信号(可以是用户，也可以是控制器或者充电桩等)以生成插拔枪信号，并将插拔枪信号发送至控制器。优选地，插拔枪信号具体包括插枪信号、拔枪信号、有插拔枪需求的车辆的位置信号。可以理解的是，充电需求信号对应的是插枪信号，充电结束需求信号对应的是拔枪信号。另外，管理服务器通常是一个，而控制器、运动装置、识别装置和插拔枪动作装置是成套的，可以有多套，从而实现一个管理服务器与多个控制器连接。

如图2所示，还包括与管理服务器通信连接的充电桩。管理服务器还与充电桩连接，从而对充电桩统一管理，因此，管理服务器还需要通过通信网路与充电桩连接。此处，管理服务器可以根据车辆、各控制器以及充电桩的距离以及控制器的空闲状态选取其中的一个控制器为当前车辆提供充电服务，具体选择方式不再赘述。

以下给出一个由管理服务器和充电桩参与的充电过程的实施例。

车辆停入车位后，通过v2x或车牌识别方式(但不限于该方式)，将车位占用信息，车辆信息和充电需求信号直接传送到管理服务器或将车位占用信息和车辆信息传送给充电桩，由充电桩向管理服务器上传车位占用信息，车辆信息和充电需求信号。

管理服务器收到车辆信息和充电需求信号后，首先对车辆信息进行鉴权，鉴权通过后，响应充电需求信号，并向控制器发送插拔枪信号(此处具体为插枪信号和有插拔枪需求的车辆的位置信号)，控制器在接收到插枪信号后，利用gps(但不限于该方式)根据自身位置和有需求的车位位置规划出最短路径，控制运动装置(轨道装置或运动机器人，但不限于该方式)运行至车位后，识别装置定位充电桩和充电口的位置，然后控制器控制插拔枪动作装置(多轴机械臂，但不限于该方式)从充电桩拾取充电枪，运行至充电口附近，使用机械臂按压，拨动打开充电口或v2g车辆自动打开充电口(但不限于该方式)，识别装置再进行精确定位，找到充电口，控制器控制插拔枪动作装置将充电枪插入充电口。

当充电桩收到充电完成信号后，立即将充电完成信号传输到管理服务器，管理服务器向控制器发送插拔枪信号(此处具体为拔枪信号)，控制器在接收到拔枪信号后，控制插拔枪动作装置将充电枪由充电口取出，并插入充电桩的插枪处，进入待机状态。对于充电桩来说，检测到充电枪插入插枪处后，向管理服务器发送充电结束需求信号，管理服务器可以对当前车辆的充电过程进行计费，收费等。

在另一实施例中，新型自动插拔枪系统还包括摄像装置。需要说明的是，摄像装置在其他实施例中可以用于进行识别充电口和充电枪，在本实施例中中，摄像装置主要是用来对当前充电车辆的车牌号进行拍照，然后上传到管理服务器，由管理服务器保存，同时管理管理服务器还可以对当前充电车辆的充电时间、充电费用等一并保存，方便后续查看。具体的，摄像装置可以安装在充电桩上。

以上对本发明所提供的应用于电动车充电的新型自动插拔枪系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。