智能工厂用运输车的充电系统及用运输车的制作方法

本实用新型涉及一种充电控制领域，尤其涉及一种充电系统、智能工厂用运输车。

背景技术：

目前在智能工厂中存在自动化运行小车，用于对货物进行自动装卸运输，但是目前的运输小车在使用过程中由于电池技术问题，易造成运输小车满电状态使用时间过短，使得降低小车运行效率，且在大量投入运输小车时，会对工厂成本造成过大压力。

因此，亟需开发一种新的充电系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种充电系统、智能工厂用运输车。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种充电系统，其包括：设置在运输车上的电池装置，以及充电装置；其中当所述运输车移动至所述充电装置的充电位时，所述充电装置适于对所述电池装置进行充电；所述电池装置包括：处理器模块、与所述处理器模块电性相连的充电接收模块、电池组；所述处理器模块适于控制所述充电接收模块接收所述充电装置输出的电能，以对所述电池组进行充电。

进一步，所述电池装置包括：与所述处理器模块电性相连的定位模块；所述定位模块安装于运输车的底部；所述定位模块适于对运输车移动至所述充电装置的充电位时进行定位，以将定位信号发送至所述处理器模块。

进一步，所述电池装置还包括：与所述处理器模块电性相连的电池组固定模块；运输车的底部开设有所述电池组的安装槽，所述处理器模块适于控制所述电池组固定模块以将所述电池组固定于所述电池组的安装槽内。

进一步，所述充电装置包括：连接供电网的充电传输模块；所述充电传输模块安装于所述充电装置的充电位；当运输车移动至所述充电装置的充电位时，所述充电传输模块适于与所述充电接收模块进行对接，以完成电能的传输。

进一步，所述充电装置包括：设置在充电位的激光定位器；所述激光定位器适于向所述定位模块发射激光信号，即所述处理器模块适于通过所述定位模块获取到运输车到达充电位的定位信号。

进一步，所述充电装置还包括：电池组装载装置；所述电池组装载装置适于对安装在运输车底部的安装槽内电池组进行安装或拆卸。

进一步，所述电池组装载装置包括：验证模块、抬升机构、搬运机构和充电架；所述抬升机构、搬运机构均设置在所述充电装置的充电位处；所述充电架适于对电池组进行充电或存放电池组；所述抬升机构适于抬升以靠近运输车底部的电池组的安装槽处，所述验证模块适于向所述处理器模块发送解锁信号，所述处理器模块控制所述电池组固定模块解除所述电池组在安装槽内的固定状态，即所述电池组脱离安装槽后置于所述抬升机构上，所述搬运机构适于搬运该电池组到所述充电架处以对电池组进行充电，以及所述搬运机构适于从所述充电架处搬运存放的电池组至所述抬升机构上，所述抬升机构将电池组抬升至运输车底部的电池组的安装槽处，所述处理器模块控制所述电池组固定模块将电池组固定在安装槽内。

另一方面，本实用新型提供一种智能工厂用运输车，其包括：车辆驱动电机和如上述的充电系统；所述充电系统为车辆驱动电机提供电能。

本实用新型的有益效果是，本充电系统通过及时对安装在智能工厂内的运输车上的供能用电池组进行充电，克服了电池拆装浪费能量所造成设备繁琐运行的问题，提高运输车的运行效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的充电系统的原理框图；

图2是本实用新型的充电系统的结构图；

图3是本实用新型的充电系统的结构图中a部放大图；

图4是本实用新型的充电系统的电路图。

图中：充电装置1、电池装置2、激光定位器3、充电传输模块4、充电架5、电池组6、定位模块7、充电接收模块8、抬升机构9、搬运机构10、验证模块11、电磁铁12、nfc接收芯片13、滑块14、弹簧15。

触发按钮k1、急停按钮k2、发光二极管d1、第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第一继电器km1、第二继电器km2、第三继电器km3和第四继电器km4。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

图1是本实用新型的充电系统的原理框图；

图2是本实用新型的充电系统的结构图。

在本实施例中，如图1、图2所示，本实施例提供了一种充电系统，其包括：设置在运输车上的电池装置2，以及充电装置1；其中当所述运输车移动至所述充电装置1的充电位时，所述充电装置1适于对所述电池装置2进行充电。

在本实施例中，本实施例通过及时对安装在智能工厂内的运输车上的供能用电池组6进行充电，克服了电池拆装浪费能量所造成设备繁琐运行的问题，提高运输车的运行效率。

为了能够对电池组进行充电，所述电池装置2包括：处理器模块、与所述处理器模块电性相连的充电接收模块8、电池组6；所述处理器模块适于控制所述充电接收模块8接收所述充电装置1输出的电能，以对所述电池组6进行充电。

在本实施例中，处理器模块可以采用但不限于是stm32系列单片机。

为了能够保证最大化效率进行电能传输，所述电池装置2包括：与所述处理器模块电性相连的定位模块7；所述定位模块7安装于运输车的底部；所述定位模块7适于对运输车移动至所述充电装置1的充电位时进行定位，以将定位信号发送至所述处理器模块。

为了便于电池组的拆装，所述电池装置2还包括：与所述处理器模块电性相连的电池组固定模块；运输车的底部开设有所述电池组6的安装槽，所述处理器模块适于控制所述电池组固定模块以将所述电池组6固定于所述电池组6的安装槽内。

为了能够实现电能的传输，所述充电装置1包括：连接供电网的充电传输模块4；所述充电传输模块4安装于所述充电装置1的充电位；当运输车移动至所述充电装置1的充电位时，所述充电传输模块4适于与所述充电接收模块8进行对接，以完成电能的传输。

在本实施例中，所述充电装置1设置在智能工厂定点充电区域，所述电池装置2设置在运输车的底部，且定位模块7的信号输出端连接运输车内的处理器模块的输入端，所述充电接收模块8设置在运输小车的底部，且充电传输模块4的输出端连接电池组6的充电端口，处理器模块的输入端连接电池组6的输出端，处理器模块的输出端连接运输车的电源端口和电池组固定模块的电源端口，定位模块7与激光定位器3的光信号匹配，且充电接收模块8与充电传输模块4匹配。

在本实施例中，充电接收模块可以采用但不限于是无线充电接收器，充电传输模块可以采用但不限于是无线充电发射器，定位模块可以采用但不限于是定位接收器。

为了能够精准判断运输车是否达到指定位置进行充电，所述充电装置1包括：设置在充电位的激光定位器3；所述激光定位器3适于向所述定位模块7发射激光信号，即所述处理器模块适于通过所述定位模块7获取到运输车到达充电位的定位信号。

为了能够实现对运输车电池组的智能化安装拆卸，所述充电装置1还包括：电池组6装载装置；所述电池组6装载装置适于对安装在运输车底部的安装槽内电池组6进行安装或拆卸。

具体的，所述电池组装载装置包括：验证模块11、抬升机构9、搬运机构10和充电架5；所述抬升机构9、搬运机构10均设置在所述充电装置1的充电位处；所述充电架5适于对电池组6进行充电或存放电池组6；所述抬升机构9适于抬升以靠近运输车底部的电池组6的安装槽处，所述验证模块11适于向所述处理器模块发送解锁信号，所述处理器模块控制所述电池组固定模块解除所述电池组6在安装槽内的固定状态，即所述电池组6脱离安装槽后置于所述抬升机构9上，所述搬运机构10适于搬运该电池组6到所述充电架5处以对电池组6进行充电，以及所述搬运机构10适于从所述充电架5处搬运存放的电池组6至所述抬升机构9上，所述抬升机构9将电池组6抬升至运输车底部的电池组6的安装槽处，所述处理器模块控制所述电池组固定模块将电池组6固定在安装槽内。

在本实施例中，所述抬升机构可以采用但不限于是升降气压缸，升降气压缸的顶部设置有放置板，所述搬运机构可以采用但不限于是机械手，验证模块可以采用但不限于是nfc近场发射芯片，nfc近场发射芯片设置在放置板上表面。

电池组6能够置于放置板上，通过升降气压缸的作用对电池组6进行抬升安装和回缩拆卸的操作，通过机械手的作用，能够对电池组6进行拿取，方便了电池组6的搬运充电，同时在满电量的电池组6安装到运输车后。

在本实施例中，充电架可以采用但不限于是带有充电端口的充电柜，机械手能够对放置在充电柜的柜体内的电池组进行取放操作。

充电柜可以采用但不限于是现有技术的电池组充电放置柜，在电池组放入后能够对少电量的电池组进行充电操作。

图3是本实用新型的充电系统的结构图中a部放大图；

图4是本实用新型的充电系统的电路图。

在本实施例中，如图3、图4所示，本系统的控制电路包括触发按钮k1、急停按钮k2、发光二极管d1、mcu(在本实施例中为处理器模块)、状态监测芯片、第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第一继电器km1、第二继电器km2和第三继电器km3，所述触发按钮k1的一端连接电池的电源输出端，触发按钮k1的另一端连接发光二极管d1的正极端，发光二极管d1的负极端连接第一三极管q1的基极，第一继电器km1的线圈一端连接电池的电源输出端，第一继电器km1的线圈另一端连接第一三极管q1的集电极，第一三极管q1的发射极接地，第一继电器km1的常开触点连接串联在电池的电源输出端与mcu的电源端之间，mcu的第一输出端连接第一三极管q1的基极，mcu的第二输出端连接第二三极管q2的基极，mcu的第三输出端连接第三三极管q3的基极，第二继电器km2的线圈一端连接电池的电源输出端，第二继电器km2的线圈另一端连接第二三极管q2的集电极，第二三极管q2的发射极接地，第二继电器km2的常开触点串联在电池的电源输出端与运输车的电源端口之间，第三继电器km3的线圈一端连接电池的电源输出端，第三继电器km3的线圈另一端连接第三三极管q3的集电极，第三三极管q3的发射极接地，第三继电器km3的常开触点连接在充电接收模块8的输出端与电池的充电端口之间，所述状态监测器的输入端连接电池的电源输出端，状态监测器的输出端连接mcu的输入端。

按下触发按钮k1，使得第一三极管q1的基极得电第一三极管q1导通，电池对第一继电器km1的线圈通电，第一继电器km1的常开触点闭合，电池对mcu输电，mcu得电后输出带电信号到第一三极管q1的基极，使得对第一三极管q1电路自锁，然后mcu输出电信号到第二三极管q2使得，第二三极管q2导通，第二继电器km2的线圈得电运行，电池对运输车进行输电操作，同时mcu接收状态监测器对电池的电量状态监测信息，在电池少电状态时，能够提醒智能工厂控制运输车充电操作，在运输车运行到激光定位器3处，定位模块7对mcu输出信号，mcu对第二三极管q2切断信号，对第三三极管q3输出信号，使得运输车失电，且同时充电接收模块8与电池进行闭合连接。

电性连接mcu的nfc接收芯片13设置在电池组固定模块上，所述电池组固定模块包括：电磁铁12、第四继电器km4、第四三极管q4、滑块14和弹簧15，所述的运输车上对应于电池处设置有滑槽，所述滑块14滑动安装在滑槽内，所述弹簧15安装在滑槽内，用于对滑块14在滑槽内进行伸缩推动，所述电磁铁12设置在滑槽的底部，所述滑块14由铁块制成，所述滑块14与电磁铁12磁性吸合匹配，所述第四继电器km4的线圈一端连接电池的电源输出端，第四继电器km4的线圈另一端连接第四三极管q4的集电极，第四三极管q4的发射极接地，所述nfc接收芯片13的输出端连接mcu的输入端，mcu的第四输出端连接第四三极管q4的基极，第四继电器km4的常开触点串联在电池的电源输出端与电磁铁12的电源端之间，所述的电池外壳上对应滑块14处设置有与滑块14匹配的卡槽。

如图3所示，滑块14呈直角梯形状设置，滑块14的斜面置于滑槽的外部，朝向卡槽设置，同时斜面朝向下方设置。

在电池拆卸时，nfc近场发射芯片对设置在电池组固定模块上的nfc接收芯片13发射信号，使得nfc接收芯片13输出信号到mcu，mcu控制信号输出到第四三极管q4，使得第四三极管q4导通，电池对第四继电器km4线圈通电，使得第四继电器km4的常开触点导通，电池对电磁铁12通电，电磁铁12工作吸附滑块14到滑槽内，使得电池通过重力作用从运输车上脱落到放置板上，在满电量的电池放置到放置板上后，通过升降气压缸推动电池置于运输小车内，且同时滑块14为斜面形设置，通过弹簧15的作用能够滑出滑槽，在电池上移接触滑块14后，通过滑块14的斜面设置，滑块14回缩到滑槽内，在电池上的卡槽与滑槽对齐后，弹簧15的弹力作用，将滑块14推动到卡槽内，使得电池能进行固定。

所述电池组固定模块设置有至少两个，两个电池组固定模块在运输车上呈对称安装。

两个以上的电池组固定模块能够方便固定电池在运输车上的稳定性，电池组固定模块可以为多个电磁铁12并联在一个第四继电器km4上，使得减少设备元件的成本。

在本实施例中，电池组可以为电池、单体电池、多个电池。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种智能工厂用运输车，其包括：车辆驱动电机和如实施例1所提供的充电系统；所述充电系统为车辆驱动电机提供电能。

在本实施例中，充电系统已在实施例1中阐述清楚。

综上所述，本实用新型通过及时对安装在智能工厂内的运输车上的供能用电池组进行充电，克服了电池拆装浪费能量所造成设备繁琐运行的问题，提高运输车的运行效率；通过无线充电设备的设置，在工厂不繁忙状态，通过无线充电装置能够对电池进行充电，避免了电池拆装浪费能量，提高了设备运行效率；在工厂繁忙状态时，通过外置充电架和装载装置的配合能够快速对运输小车内的电池进行拆卸换新操作，使得运输小车能够快速得到使用，避免了运输小车少电状态出现无法运输货物的情况；通过对智能工厂终端进行效率预设，使得能够通过工厂终端系统对智能工厂内的运输车进行运行控制，在预设智能工厂生产效率减缓时，通过对充电区域进行控制避免装载装置的运行，使得运输车运行到充电区域进行充电时，只通过无线充电设备进行充电，且在电池充满点后，能够驶离充电区域，便于其他小车充电，提高充电区域利用率。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。