一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人及方法与流程

本发明涉及电动汽车充电，具体涉及一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人及方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车保有量的不断增加导致充电场景需求不断增加，一些停车场通过增设电动车停车充电位来应对新能源汽车的充电需求，而用于充电的带充电桩车位被燃油车或无充电需求的电动车占据，为了解决该问题，汽车充电行业提出了可移动的“移动充电桩”或“移动蓄电池”以便为电动车辆充电的概念。市场上出现了移动充电机器人的方案，以解决充电难、排队、燃油车占位等问题。

2、然而随着支持无线充电的新能源汽车进入生活，常规的移动充电机器人的充电功能无法对此类新能源汽车进行全面覆盖，导致现有的移动充电机器人与新能源汽车不匹配，例如，移动机器人在此类新能源汽车停车不恰当时，无法对其进行有线充电。考虑到现有市场上支持有线充电的新能源汽车保有量以及支持无线充电的新能源汽车的渗透量，亟需设计一种通用型移动充电机器人。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

2、一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，包括电池pack、域控制器、电池管理系统bms、电池pdu、功率模块、放电pdu、充电枪线、无线充电墙盒wb和地面充电板ga；所述电池pack的直流电压输出端连接所述电池pdu的直流电压输入端，所述电池pdu的直流电压输出端分别连接所述功率模块的直流电压输入端和所述无线充电墙盒wb的直流电压输入端，所述功率模块的直流电压输出端连接所述放电pdu的直流电压输入端，所述放电pdu的直流电压输出端与所述充电枪线连接，所述无线充电墙盒wb的高频交流输出端连接所述地面充电板ga的输入端；所述电池管理系统bms的信号控制输出端连接所述电池pdu的信号控制输入端，所述电池管理系统bms与所述电池pack通信连接，所述域控制器、所述电池管理系统bms和所述无线充电墙盒wb之间通信连接。

3、本发明进一步设置为所述无线充电墙盒wb包括地面通信控制单元csu、电表和dc/ac高频逆变模块，所述电表连接在所述电池pdu和所述dc/ac高频逆变模块之间，所述地面通信控制单元csu分别与所述电池管理系统bms和所述域控制器通信连接，所述地面通信控制单元csu与所述电表通信连接以获取所述电表的电能计量数据，所述地面通信控制单元csu与所述dc/ac高频逆变模块连接以管理所述dc/ac高频逆变模块的工作状态。

4、本发明进一步设置为所述地面通信控制单元csu通过wifi与外部待充电汽车的车载充电板va通信连接。

5、本发明进一步设置为所述电表和所述dc/ac高频逆变模块之间还连接有dc/dc变换模块。

6、本发明进一步设置为还包括机电控制模块，所述地面充电板ga上设置有线圈和机电及传感模块，所述dc/ac高频逆变模块的输出端连接所述线圈的输入端，所述线圈与外部待充电汽车的车载充电板va耦合实现电磁场能量交互，所述机电及传感模块与所述机电控制模块通信连接，所述机电控制模块与所述域控制器通信连接。

7、本发明进一步设置为还包括充电监控单元ccu，所述充电监控单元ccu与所述功率模块连接，所述充电监控单元ccu通过所述充电枪线与外部待充电汽车的充电口通信连接。

8、一种同时支持无线有线充电的移动充电方法，采用上述的移动充电机器人，包括：

9、获取车辆充电服务请求，安排移动充电机器人移动至指定车位；

10、根据车辆充电服务请求，移动充电机器人对待充电的车辆进行无线充电服务或有线充电服务；

11、获取车辆充电结束请求，结束充电服务。

12、本发明进一步设置为所述无线充电服务包括：

13、移动充电机器人的地面通信控制单元csu接收车载设备发送的无线充电信息；

14、地面通信控制单元csu发送该无线充电信息至域控制器；

15、域控制器将地面充电板ga下放，并通过机电控制模块将地面充电板ga移动至外部待充电汽车的车载充电板va的对应位置，使地面充电板ga和车载充电板va处于可无线充电区域，域控制器将对齐结果上报给地面通信控制单元csu；

16、地面通信控制单元csu通过wifi车载充电板va握手通信；

17、地面通信控制单元csu控制dc/ac高频逆变模块工作向线圈输出高频交流电，线圈与车载充电板va耦合实现电磁场能量交互进行无线充电；

18、获取车辆充电结束请求，地面通信控制单元csu停止dc/ac高频逆变模块工作，结束无线充电；

19、域控制器通过机电控制模块将地面充电板ga回收至移动充电机器人的内部；

20、移动充电机器人根据电池pack的电量进行回充补电或继续进行充电服务。

21、本发明进一步设置为所述无线充电信息包括待充电车辆的车型、车载充电板va的安装位置、车载充电板va的离地间隙和待充电车辆底盘尺寸中的至少一种。

22、本发明进一步设置为所述有线充电服务包括：

23、判断移动充电机器人是否支持自动充电；

24、若移动充电机器人支持自动充电，移动充电机器人移动至待充电车辆的充电口前，域控制器控制机械臂动作将充电枪线插入充电口内，进行充电；获取车辆充电结束请求，域控制器控制机械臂动作将充电枪线从充电口内拔出，结束充电；

25、若移动充电机器人不支持自动充电，移动充电机器通过域控制器发送服务信息给服务人员，服务人员将充电枪线插入充电口内，进行充电；获取车辆充电结束请求，域控制器发送服务信息给服务人员，服务人员将充电枪线从充电口内拔出，结束充电；

26、移动充电机器人根据电池pack的电量进行回充补电或继续进行充电服务。

27、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

28、本技术方案移动充电机器人是同时具备有线充电和无线充电功能的，移动充电机器人根据车主要求的充电服务进行相应的充电模式，以满足不同新能源车主的充电需求，也适用于现市场上各类新能源汽车的充电。而且对于一些支持无线充电，但由于停车不合规或其他原因导致有线充电无法进行时，本申请的移动充电机器人对其进行无线充电以提供合适的充电服务。

29、本发明移动充电机器人中的无线充电方案实现无线充电过程中各端的通信、协同控制，为移动充电机器人向新能源汽车进行无线充电提供了一种较为合理、成熟的管理控制方案，保证无线充电过程中的充电安全性、响应实时性、数据准确性及运行稳定性。

技术特征：

1.一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，包括电池pack、域控制器、电池管理系统bms、电池pdu、功率模块、放电pdu、充电枪线、无线充电墙盒wb和地面充电板ga；所述电池pack的直流电压输出端连接所述电池pdu的直流电压输入端，所述电池pdu的直流电压输出端分别连接所述功率模块的直流电压输入端和所述无线充电墙盒wb的直流电压输入端，所述功率模块的直流电压输出端连接所述放电pdu的直流电压输入端，所述放电pdu的直流电压输出端与所述充电枪线连接，所述无线充电墙盒wb的高频交流输出端连接所述地面充电板ga的输入端；所述电池管理系统bms的信号控制输出端连接所述电池pdu的信号控制输入端，所述电池管理系统bms与所述电池pack通信连接，所述域控制器、所述电池管理系统bms和所述无线充电墙盒wb之间通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，所述无线充电墙盒wb包括地面通信控制单元csu、电表和dc/ac高频逆变模块，所述电表连接在所述电池pdu和所述dc/ac高频逆变模块之间，所述地面通信控制单元csu分别与所述电池管理系统bms和所述域控制器通信连接，所述地面通信控制单元csu与所述电表通信连接以获取所述电表的电能计量数据，所述地面通信控制单元csu与所述dc/ac高频逆变模块连接以管理所述dc/ac高频逆变模块的工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，所述地面通信控制单元csu通过wifi与外部待充电汽车的车载充电板va通信连接。

4.根据权利要求2所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，所述电表和所述dc/ac高频逆变模块之间还连接有dc/dc变换模块。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，还包括机电控制模块，所述地面充电板ga上设置有线圈和机电及传感模块，所述dc/ac高频逆变模块的输出端连接所述线圈的输入端，所述线圈与外部待充电汽车的车载充电板va耦合实现电磁场能量交互，所述机电及传感模块与所述机电控制模块通信连接，所述机电控制模块与所述域控制器通信连接。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人，其特征在于，还包括充电监控单元ccu，所述充电监控单元ccu与所述功率模块连接，所述充电监控单元ccu通过所述充电枪线与外部待充电汽车的充电口通信连接。

7.一种同时支持无线有线充电的移动充电方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任意一项所述的移动充电机器人，包括：

8.根据权利要求7所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电方法，其特征在于，所述无线充电服务包括：

9.根据权利要求8所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电方法，其特征在于，所述无线充电信息包括待充电车辆的车型、车载充电板va的安装位置、车载充电板va的离地间隙和待充电车辆底盘尺寸中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的一种同时支持无线有线充电的移动充电方法，其特征在于，所述有线充电服务包括：

技术总结
本发明公开了一种同时支持无线有线充电的移动充电机器人及方法，电池PACK的直流电压输出端连接电池PDU的直流电压输入端，电池PDU的直流电压输出端分别连接功率模块和无线充电墙盒WB的直流电压输入端，功率模块的直流电压输出端连接放电PDU的直流电压输入端，放电PDU的直流电压输出端与充电枪线连接，无线充电墙盒WB的高频交流输出端连接地面充电板GA的输入端；电池管理系统BMS的信号输出端连接电池PDU的信号输入端，电池管理系统BMS与电池PACK通信连接，域控制器、电池管理系统BMS和无线充电墙盒WB之间通信连接。本发明具备有线充电和无线充电功能的，以满足不同新能源车主的充电需求，也适用于现市场上各类新能源汽车的充电。

技术研发人员：谢才东,童天辰
受保护的技术使用者：始途科技（杭州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12