一种电动汽车自动充电站的制作方法

文档序号:7354707阅读:121来源:国知局
一种电动汽车自动充电站的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动汽车自动充电站,所述一种电动汽车自动充电站的设施包括有若干个充电通道、若干个充电信息输入终端和一个中心管理服务器;每台电动汽车一个电动汽车端控制电路、一个充电插座组件和一个充电插座门盖开关系统;每个充电通道都有一个自动充电臂和一个充电臂端控制电路;电动汽车自动充电站具有使合法用户确认、电动汽车停止位置限定、充电插头与充电插座自动精确定位、插接和脱开,电插座门盖开关系统可自动打开和关闭,充电电流、时间和充电量多少进行自动控制。本发明电动汽车自动充电站完全实现无人守职、自动操作。
【专利说明】一种电动汽车自动充电站
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车自动充电站的设施。
【背景技术】
[0002]本发明为一种电动汽车自动充电站。目前的充电技术发展很快,日本一家能源技术公司JFE Engineering发明了一种只需3分钟的电动汽车充电技术,把现有的充电速度提高5倍。但是,电动汽车自动充电站发展较慢,目前的电动汽车自动充电站并非是自动的,如双新电器(郑州)制造有限公司的电动汽车自动充电站,以铅酸蓄电池为动力的电动自行车、电动摩托车充电使用,用36V — 60V微电脑芯片自动控制快速充电,不能给需求量极大的电动汽车充电,并且充电时需要人工插接充电插头,这不具真正意义的自动充电站。

【发明内容】

[0003]发明要解决的问题
本发明是实现电动汽车自动充电站,主要解决电动汽车的自动充电,充电用户不需下车和人工插接就可完成充电。
[0004]解决问题的方案
本发明提供的电动汽车自动充电站的技术方案是,有若干个充电通道、若干个充电信息输入终端和一个中心管理服务器;每台电动汽车一个电动汽车端控制电路、一个充电插座组件和一个充电插座门盖开关系统;每个充电通道都有一个自动充电臂和一个充电臂端控制电路。充电通道可以分为重型车、中型车和小型车通道,充电通道具有停车位置限定设施和车牌识别摄像机;充电插座组件具有绕中心转轴任意角度都可正常插接、插接误差克服以及插接是否良好的功能,以及具有与充电臂配合对齐的设施;电插座门盖开关系统可自动打开和关闭;充电臂具有三个支臂,有控制充电臂升降、每个支臂水平旋转角度、充电插头与充电插座对齐、充电插头组件伸缩以及每个支臂回复初始状态位置的设施;电动汽车端控制电路具有监测、显示和声音提示充电状态和充电电池类型、充电插头与充电插座是否插接良好的信息,以及和充电臂、中心管理服务器之间进行通信,还具有与充电插头进行对齐的辅助操作;充电臂端控制电路具有控制充电臂升降、各个支臂水平角度旋转、充电插头与充电插座对齐、充电插头组件伸缩以及每个支臂回复初始状态位置的功能,具有充电电流、时间和充电量多少的控制功能;中心管理服务器具有管理整个自动充电站的用户、车牌号、帐号和密码的信息,具有和互联网和电信网络通信以及合法用户确认的功能,具有将控制信号发送给电动汽车端控制电路和充电臂端控制电路的功能;充电信息输入终端具有缴费、查询费用余额和打印账单的功能。
[0005]本发明的优点
本发明电动汽车自动充电站,具有使合法用户确认、电动汽车停止位置限定、充电插头与充电插座自动精确定位、插接和脱开,电插座门盖开关系统可自动打开和关闭,充电电流、时间和充电量多少进行自动控制。本发明电动汽车自动充电站完全实现无人守职、自动操作。
[0006]【专利附图】

【附图说明】
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1:本发明提供的电动汽车自动充电站充电通道俯视图;
图2:本发明提供的电动汽车自动充电站充电通道后视图;
图3:本发明提供的电动汽车自动充电站充电通道侧视图;
1-电动汽车、2-充电通道挡墙、3-电动汽车后轮停止档块、4-电动汽车后轮定位凹槽、5-车牌识别摄像机安装座、6-自动充电臂、7-自动充电臂安装基座、8-电动汽车充电插座盖、9-充电信息输入终端、10-车牌识别摄像机、11-充电通道地面;
图4:本发明提供的电动汽车与自动充电臂配合的结构图;
13-自动充电臂垂直升高组件外壳、14-第一支臂转动轴、15-第一支臂、16-第二支臂转动轴、17-第二支臂、18-第三支臂转动轴、19-第三支臂、20-第三支臂充电插头伸缩部件、21-垂直激光线接收组件;
图5:本发明提供的充电插座门盖设施结构图;
图6:本发明提供的图5中B局部放大图;
图7:本发明提供的图6中A-A剖视图;
图8:本发明提供的图5中去掉充电插座遮挡的B-B剖视图;
22-充电插座门盖连接杆、23-开门连杆、24-连接轴、25-齿条连杆、26-开门弹簧、27-支柱、28-开门弹簧固定柱、29-开门连杆限定档块、30-齿条连杆运动滑槽、31-关门电磁铁、32-弹簧、33-关门电磁铁铁芯连杆、34-充电门盖电机、35-电机齿轮、36-中间齿轮、37-齿条配合齿轮、38-齿条、39-齿条连杆稳定快、40-充电插座、41-电动汽车侧壁、42-密封橡胶垫、43-固定螺钉、44-滑块固定螺钉、45-限位滑块、46-行程开关A、47-行程开关B、48-U形槽、49-安装板、50-杠门电磁铁、51-弹簧、52-杠门块;
图9:本发明提供的电动汽车充电插座结构图;
图10:本发明提供的图9中的C-C剖视图;
53-水平激光线发射组件、54-垂直激光线发射组件、55-红外通信组件、56-充电正极、57-充电负极、58-绝缘体、59-压力传感器、60-误差校正曲面、61-电极固定件;
图11:本发明提供的第三支臂前端结构图;
图12:本发明提供的图11中的D-D剖视图;
图13:本发明提供的图11中的E-E剖视图;
图14:本发明提供的图13中的F-F剖视图;
62-第三支臂激光垂直线接收组件、63-水平激光线接收组件、64-红外通信组件、65-充电正极、66-充电负极、67-接地电极、68-绝缘体、69-压力传感器、70-凸形伸缩限位块、71-电极固定件、72-插头移动连接杆、73-凹形槽、74-误差校正弹簧、75-误差校正弹簧固定件、76-误差校正弹簧固定凹形槽、77-充电插头伸缩孔、78-伸缩控制电机、79-电机固定件、80-伸缩控制电机齿轮箱、81-伸缩控制齿条、82-固定螺钉、83-齿条安装凹槽、84-组件安装基座管、85-红外发射构件、86-红外接收构件、87-红外发射透光孔、88-固定座、89-支撑件;
图15:本发明提供的自动充电臂升降控制和第一支臂旋转控制结构图; 90-升降控制电机、91-电机固定件、92-特殊齿轮箱、93-螺杆、94-螺母支架、95-升降连接板、96-螺杆套筒、97-固定螺钉、98-升降限位块、99-行程开关C、100-行程开关D、101-自动充电臂支撑筒、102-限位槽、103-限位块、104-第一支臂旋转同步电机、105-电机固定件、106-齿轮箱、107-第一支臂初始位置红外光发射组件、108-第一支臂初始位置红外光接收组件;
图16:本发明提供的第二支臂旋转控制结构图;
109-第二支臂旋转同步电机、110-电机固定件、111-齿轮箱、112-第二支臂初始位置红外光发射组件、113-第二支臂初始位置红外光接收组件;
图17:本发明提供的第三支臂旋转控制结构图;
图18:本发明提供的图17中的C局部放大图;
114-第一支臂旋转同步电机、115-电机固定件、116-齿轮箱、117-高速电机、118-电机固定件、119-主动齿轮、120-正新月透镜组、121-反射镜、122-聚焦镜、123-从动齿轮、124-轴承、125-激光接收组件、126-第一支臂初始位置红外光发射组件、127-第一支臂初始位置红外光接收组件;
图19:本发明提供的第一支臂和第二支臂最大角度旋转限位结构图;
图20:本发明提供的图19中的G-G剖视图;
128-第一支臂和第二支臂角度旋转限位板、129-限位挡板、130-触动开关、131-安装孔、132-旋转轴透过孔;
图21:本发明提供的自动充电臂激光十字线对齐原理图;
充电插座激光发射组件发射的Xl-水平激光线和Yl-垂直激光线与充电插头十字坐标的横轴和纵轴重合,十字坐标原点处于充电插头中心位置;
图22:本发明提供的自动充电臂初始状态与垂直激光线位置A图;
图23:本发明提供的第二支臂旋转对齐垂直激光线位置A图;
图24:本发明提供的第三支臂旋转对齐垂直激光线位置A图;
图25:本发明提供的自动充电臂初始状态与垂直激光线位置B图;
图26:本发明提供的第二支臂旋转最大角度未能对齐垂直激光线位置B图;
图27:本发明提供的第一支臂旋转对齐垂直激光线位置B图;
图28:本发明提供的第三支臂旋转对齐垂直激光线位置B图;
图29:本发明提供的电动汽车端控制电路方框图;
中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、充电控制电路、电机控制电路、激光发射电路、电磁铁控制电路、用户输入电路、显示驱动电路、显示屏、语音提示电路、中心管理服务器;
图30:本发明提供的充电臂端控制电路方框图;
中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、电机控制电路、红外发射电路、充电控制电路、电磁铁控制电路、中心管理服务器;
图31:本发明提供的自动充电站控制程序流程图第一部分;
图32:本发明提供的自动充电站控制程序流程图第二部分;
图33:本发明提供的自动充电站控制程序流程图第三部分;
电动汽车进入充电通道、获取车牌和用户信息、合法用户确认、充电插头直高度对齐、充电插头平角度对齐、充电插头组件前伸、充电插头与插座插接良好、开始充电、充电信息检测、充电完毕、充电插头组件缩回、充电臂各支臂回复初始状态。
【具体实施方式】
[0007]以下参照附图详细说明本发明的实施方式:
图1、图2和图3为本实施例提供的电动汽车自动充电站停车通结构图,包括电动汽车1、充电通道挡墙2、电动汽车后轮停止档块3、电动汽车后轮定位凹槽4、车牌识别摄像机安装座5、自动充电臂6、自动充电臂安装基座7、电动汽车充电插座盖8、充电信息输入终端9、车牌识别摄像机10、充电通道地面11 ;
图4为本实施例提供的电动汽车与自动充电臂配合的结构图,包括自动充电臂垂直升高组件外壳13、第一支臂转动轴14、第一支臂15、第二支臂转动轴16、第二支臂17、第三支臂转动轴18、第三支臂19、第三支臂充电插头伸缩部件20、垂直激光线接收组件21 ;
图5、图6、图7和图8为本实施例提供的充电插座门盖设施结构图,包括充电插座门盖连接杆22、开门连杆23、连接轴24、齿条连杆25、开门弹簧26、支柱27、开门弹簧固定柱28、开门连杆限定档块29、齿条连杆运动滑槽30、关门电磁铁31、弹簧32、关门电磁铁铁芯连杆33、充电门盖电机34、电机齿轮35、中间齿轮36、齿条配合齿轮37、齿条38、齿条连杆稳定快39、充电插座40、电动汽车侧壁41、密封橡胶垫42、固定螺钉43、滑块固定螺钉44、限位滑块45、行程开关A46、行程开关B47、U形槽48、安装板49、杠门电磁铁50、弹簧51、杠门块52 ;图9和图10本实施例提供的电动汽车充电插座结构图,包括水平激光线发射组件53、垂直激光线发射组件54、红外通信组件55、充电正极56、充电负极57、绝缘体58、压力传感器59、误差校正曲面60、电极固定件61 ;
图11、图12、图13和图14为本实施例提供的第三支臂前端结构图,包括第三支臂垂直激光线接收组件62、第三支臂水平激光线接收组件63、红外通信组件64、充电正极65、充电负极66、接地电极67、绝缘体68、压力传感器69、凸形伸缩限位块70、电极固定件71、插头移动连接杆72、凹形槽73、误差校正弹簧74、误差校正弹簧固定件75、误差校正弹簧固定凹形槽76、充电插头伸缩孔77、伸缩控制电机78、电机固定件79、伸缩控制电机齿轮箱80、伸缩控制齿条81、固定螺钉82、齿条安装凹槽83、组件安装基座管84、红外发射构件85、红外接收构件86、红外发射透光孔87、固定座88、支撑件89 ;
图15为本实施例提供的自动充电臂升降控制和第一支臂旋转控制结构图,包括升降控制电机90、电机固定件91、特殊齿轮箱92、螺杆93、螺母支架94、升降连接板95、螺杆套筒96、固定螺钉97、升降限位块98、行程开关C99、行程开关D100、自动充电臂支撑筒101、限位槽102、限位块103、第一支臂旋转同步电机104、电机固定件105、齿轮箱106、第一支臂初始位置红外光发射组件107、第一支臂初始位置红外光接收组件108 ;
图16为本实施例提供的第二支臂旋转控制结构图,包括第二支臂旋转同步电机109、电机固定件110、齿轮箱111、第二支臂初始位置红外光发射组件112、第二支臂初始位置红外光接收组件113 ;
图17和图18为本实施例提供的第三支臂旋转控制结构图,包括第一支臂旋转同步电机114、电机固定件115、齿轮箱116、高速电机117、电机固定件118、主动齿轮119、正新月透镜组120、反射镜121、聚焦镜122、从动齿轮123、轴承124、激光接收组件125、第一支臂初始位置红外光发射组件126、第一支臂初始位置红外光接收组件127 ;
图19和图20为本实施例提供的第一支臂和第二支臂最大角度旋转限位结构图,包括第一支臂和第二支臂角度旋转限位板128、限位挡板129、触动开关130、安装孔131、旋转轴透过孔132 ;
图21为本实施例提供的自动充电臂激光十字线对齐原理图,包括充电插座激光发射组件发射的水平激光线Xl和垂直激光线Yl与充电插头十字坐标的横轴和纵轴重合,十字坐标原点处于充电插头中心位置;
图22、图23、图24、图25、图26、图27和图28为本实施例提供的充电臂水平角度对齐方法原理图,包括自动充电臂初始状态与垂直激光线位置A图、第二支臂旋转对齐垂直激光线位置A图、第三支臂旋转对齐垂直激光线位置A图、自动充电臂初始状态与垂直激光线位置B图、第二支臂旋转最大角度未能对齐垂直激光线位置B图、第一支臂旋转对齐垂直激光线位置B图、第三支臂旋转对齐垂直激光线位置B图;
图29为本实施例提供的电动汽车端控制电路方框图,包括中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、充电控制电路、电机控制电路、激光发射电路、电磁铁控制电路、用户输入电路、显示驱动电路、显示屏、语音提示电路、中心管理服务器;
图30为本实施例提供的充电臂端控制电路方框图,包括中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、电机控制电路、红外发射电路、充电控制电路、电磁铁控制电路、中心管理服务器;
图31、图32和图33为本实施例提供的自动充电站控制程序流程图,包括电动汽车进入充电通道、获取车牌和用户信息、合法用户确认、充电插头垂直高度对齐、充电插头水平角度对齐、充电插头组件前伸、充电插头与插座插接良好、开始充电、充电信息检测、充电完毕、充电插头组件缩回、充电臂各支臂回复初始状态。
本发明提供的电动汽车自动充电站设施具体实施例步骤如下:
步骤1:充电信息输入终端9位于电动汽车自动充电通道入口的通道一边,固定在地面上,与中心管理服务器连接,它包括触摸显示屏、IC信用卡插口和机盖等,充电用户可通过充电信息输入终端缴费、查询费用余额及充电次数等,可打印相关信息;
步骤2:充电信息输入终端9具有一个触摸显示屏,充电信息输入终端的输入和显示部件,充电用户可通过触摸显示屏输入和显示缴费、查询费用余额及充电次数等;
步骤3:充电信息输入终端9具有一个IC信用卡插口,其特征为位于充电信息输入终端正面触摸显示屏下位置,用户可通过IC信用卡插口完成缴费及信用卡余额查询;
步骤4:电动汽车后轮停止档块3位于电动汽车自动充电通道末端,固定在地面上,一端为条形立方体,根据电动汽车车型大小设置高度,电动汽车充电时倒车至一侧后轮触及电动汽车后轮停止档块,用于电动汽车一侧后轮限位,电动汽车后轮停止档块预留有电缆布线孔,与地面预埋电缆布线孔连通,地面预埋电缆布线孔与中心管理服务器连通;
步骤5:电动汽车后轮定位凹槽4位于电动汽车后轮停止档块另一端,高度与电动汽车后轮停止档块一致,凹槽设计为前宽后窄的梯形状,凹槽底边是电动汽车后轮停止档块前边沿线延长线,电动汽车充电时倒车至另一侧后轮触及凹槽底边,用于电动汽车另一侧后轮限位;
步骤6:车牌识别摄像机安装座5位于电动汽车后轮停止档块和电动汽车后轮定位凹槽中间,面对电动汽车的前端面有一定倾斜,根据电动汽车车型大小设置车牌识别摄像机安装座高度和前端面的倾斜角度,为电动汽车倒车进入自动充电通道时摄像机能够拍摄车牌的最佳角度的高度和角度,它预留有电缆布线孔,与电动汽车后轮停止档块电缆布线孔连通;
步骤7:充电通道挡墙2位于充电通道两边,根据电动汽车车型大小设置两充电通道挡墙中间宽度,这样可以设置大型车、中型车和小型车充电通道,充电通道挡墙根据需要设置
一定高度;
步骤8:充电通道地面11位于充电通道挡墙之间,为混泥土地面,地面预埋信号可控制连接线等,地面平整;
步骤9:车牌识别摄像机10安装在车牌识别摄像机安装座内,具有图像拍摄和运动检测功能,与中心管理服务器连接;
步骤10:自动充电臂安装基座7固定在电动汽车自动充电站通道末端一侧边沿地面上,位于电动汽车充电插座盖最近位置,预留有电缆布线孔,与地面预埋电缆布线孔连通;
步骤11:自动充电臂6固定在自动充电臂安装基座上,与中心管理服务器连接;
步骤12:充电插座门盖8为内大外小的圆形金属件,梯形剖面,与充电插座门盖形状匹
配;
步骤13.根据权利要求13所述的充电插座门盖8,与其匹配为电动汽车侧壁自动充电插座口,其特征为内大外小的开口,位于电动汽车尾部一边侧壁41 ;
步骤14:密封橡胶垫42为电动汽车侧面充电口的口面平行的薄垫,固定在电动汽车侧面充电口上;
步骤15:充电插座门盖连接杆22为金属条,一端与充电插座门盖中央连接且固定,另一端有一个小孔;
步骤16:开门连杆23为金属条,两端都有小孔,一端通过可转动的连接轴与充电插座门盖连接杆连接,另一端通过开门弹簧固定柱与齿条连杆连接,它可绕开门弹簧固定柱转动;
步骤17:连接轴24为金属柱,作用于充电插座门盖连接杆和开门连杆连接,开门连杆可绕连接轴转动;
步骤18:关门电磁铁31位于顶在开门连杆一侧,当关门电磁铁为通电铁芯缩回时,关门电磁铁铁芯连杆也缩回,关门连杆在开门弹簧26的作用下向关门电磁铁方向转动,由于开门连杆与充电插座门盖连接,因而将充电插座门盖打开;关门电磁铁未通电时,由于弹簧32的作用使电磁铁铁芯释放,关门电磁铁铁芯连杆由此前伸,使关门电磁铁铁芯连杆33向前推动开门连杆,由于开门连杆与充电插座门盖连接,因而将充电插座门盖关闭;
步骤19:开门弹簧26固定在开门弹簧固定柱28上,开门弹簧一端别在开门连杆一侧,另一端由支柱27限定,当关门电磁铁通电关门电磁铁铁芯连杆缩回时,在张力作用下使开门连杆绕开门弹簧固定柱转动;
步骤20:开门连杆限定档块29与齿条连杆为一体的垂直折边,高于开门连杆厚度,当关门连杆在开门弹簧张力作用下绕开门弹簧固定柱28转动时,开门连杆限定档块限定其转动最大角度;
步骤21:齿条连杆25有一个齿条连杆运动滑槽30,一端设计成齿条38,齿条与充电门盖电机34齿轮组配合,使它在充电门盖电机作用下运动,充电门盖电机正转时齿条向箭头A方向运动,充电门盖电机反转时齿条向逆箭头A方向运动;
步骤22:限位滑块45为一圆角矩形柱体,位于在齿条连杆运动滑槽中,齿条连杆运动使齿条连杆只能在齿条连杆运动滑槽运动中;
步骤23:行程开关A46和行程开关B47在重力挤压下关闭,无重力挤压下打开,它们分别固定在限位滑块两端,当齿条连杆移动到一端时,齿条连杆运动滑槽一端与行程开关A或行程开关B接触,在一定压力下行程开关A或行程开关B将闭合;
步骤24:齿条连杆稳定块39设计成异形块,有一个U形槽48,齿条连杆嵌入此滑槽内,齿条连杆稳定块通过固定螺钉固定在安装板49上,齿条连杆稳定块支撑齿条连杆同时可在其滑槽内滑动;
步骤25:电机齿轮35为充电门盖电机转动轴上连接的齿轮,电机齿轮与中间齿轮36配合,中间齿轮与齿条配合齿轮37配合,齿条配合齿轮与齿条38配合,使齿条连杆运动;步骤26:杠门电磁铁50通电时与其铁芯连接的杠门块缩回,解除充电插座门盖锁定;当失去电力时,杠门块在弹簧51的作用下向前伸展,锁定充电插座门盖;杠门块52与充电插座门盖接触面都设计成倾斜面,在弹簧张力作用下,充电插座门盖关闭更加严密;
步骤27:充电插座40位于电动汽车端充电插座门盖内中心位置,为使充电插头和插座更容易自动对准和插接,将各个电极设计成同心圆形排列,只要插头中心和插座中心对准,不管插头与插座插接端面绕Z轴偏转角度多大都不影响充电插头和插座的精确插接,另夕卜,同心圆排列电极可使接触面更大,使通过电流更大,适合电动汽车大电流充电接插件;步骤28:充电插座充电正极56与充电插头充电正极接触外围设计有绝缘体,电极之间有绝缘体相隔,这使自动充电插座的安全性能更高;
步骤29:充电插座充电负极57,在充电正极外,为一同心圆;
步骤30:电极固定件61为绝缘部件,设计成扣式结构,使安装时更方便;
步骤31:压力传感器59位于充电插座与充电插头接地极接触的槽内底部,与电动汽车端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好;
步骤32:充电插座红外通信组件55位于充电插座中心水平线一端,与电动汽车端控制电路通信电路连接,用于与充电臂端控制电路之间进行信息通信;
步骤33:垂直激光线发射组件54位于充电插座中心垂直线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标垂直轴重合,与电动汽车端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接;
步骤34:水平激光线发射组件53位于充电插座中心水平线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标水平轴重合,与电动汽车端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接;
步骤35:第三支臂充电插头伸缩部件20位于第三支臂前端内,为与充电插座配合,将各个电极设计成同心圆形排列;
步骤36:充电插头的接地电极67位于插座外边,与插头外壳相连接,比其他电极更长一些,在充电插头和插座插接时最先接触,与插座接地电极圆角过渡曲面配合,依靠圆角过渡曲面可使插头滑入充电插座接地电极插接槽中,这可克服充电插头和插座中心对位的轻微误差; 步骤37:充电插头充电正极65位于充电插头同心圆中心,前端设计成一个斜面,方便自动充电插座充电正极插入到充电插头中心的充电正极中;
步骤38:充电插头充电负极66位于充电插头充电正极和接地电极之间,与自动充电插座充电正极接触外围设计有绝缘体68,电极之间有绝缘体相隔,这使自动充电插座的安全性能更高;
步骤39:电极固定件71位于电极接线端,为绝缘部件,同时用于固定各个电极;
步骤40:压力传感器69位于充电插头负极插接槽中,与电动汽车端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好;
步骤41:充电插头红外通信组件64位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上,与电动汽车端控制电路通信电路连接,用于与电动汽车自动充电臂端的充电控制电路之间进行信息通信;
步骤42:第三支臂激光水平线接收组件63位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上,与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接,用于电动汽车自动充电臂垂直对准;
步骤43:第三支臂激光垂直线接收组件62位于自动充电臂第三支臂前端的端面的垂直轴线一端上,与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接,用于第三支臂前端充电插头与充电插座水平角度对准;
步骤44:升降电机90通过电机固定件91固定到螺母支架94上,升降电机带动固定在电机转轴上的一个齿轮箱92的齿轮旋转,升降电机与充电臂端控制电路的输出驱动电路的电机控制电力连接;
步骤45:齿轮箱92固定在螺母支架94上,齿轮箱有一个螺母齿轮,中心为螺母,螺母套在螺杆93上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,该螺母齿轮旋转会使螺杆在螺母中转动;
步骤46:螺杆93,沿轴线上具有螺旋槽,两端没有螺旋槽,螺旋槽套入螺母齿轮和螺母支架的螺母中,并相吻合,螺杆下端固定一个升降限位块;
步骤47:螺母支架94通过螺钉安装在自动充电臂垂直升降组件外壳内的底座上,螺母支架上端中心为螺母,螺母套在螺杆上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,由于螺母支架和齿轮箱是固定不能旋转的,螺杆在螺母中转动只能使螺杆做上下运动;
步骤48:升降连接板95位于自动充电臂支撑筒内,并固定在自动充电臂支撑筒内壁上,升降连接板中心下端为一螺杆套筒96 ;
步骤49:螺杆套筒96与升降连接板连为一体,螺杆上端套入螺杆套筒中,螺杆端顶与螺杆套筒底接触;
步骤50:自动充电臂支撑筒101位于自动充电臂垂直升降组件外壳内,在升降连接板作用下可从自动充电臂垂直升降组件外壳上端开口伸出以及缩回,用于支撑自动充电臂的升降;
步骤51:限位槽102位于自动充电臂支撑筒一侧,沿纵轴方向布置,上端没有连通;步骤52:限位块103固定在自动充电臂垂直升降组件外壳内壁上,一端套入限位槽中,作用是在螺杆旋转时与螺杆套筒的摩擦力不能使自动充电臂支撑筒转动;
步骤53:升降限位块98固定在螺杆下端,位于行程开关C99和行程开关DlOO之间; 步骤54:行程开关C99固定在螺母支架上,位于螺母支架底座端,正好在自动充电臂支撑筒上端完全进入自动充电臂垂直升降组件内,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接;
步骤55:行程开关DlOO固定在螺母支架上,位于螺母支架底上端,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于防止螺杆上升超出螺母支架上端;
步骤56:第一支臂旋转同步电机104通过电机固定件105固定在自动充电臂支撑筒内壁上,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接;
步骤57:齿轮箱106为一个齿轮固定在第一支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第一支臂转动轴14连接;
步骤58:第一支臂转动轴14为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在自动充电臂支撑筒上,上端固定在第三支臂外壳上,第一支臂旋转同步电机转动时带动第一支臂旋转;
步骤59:第二支臂旋转同步电机109通过电机固定件110固定在第三支臂前端外壳内,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接;
步骤60:齿轮箱111为一个齿轮固定在第二支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第二支臂转动轴16连接;
步骤61:第二支臂转动轴16为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在第一支臂外壳上,上端固定在第二支臂外壳上,第二支臂旋转同步电机转动时带动第二支臂旋转;
步骤62:第一支臂旋转同步电机114通过电机固定件115固定在第二支臂前端外壳内,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接;
步骤63:齿轮箱116为一个齿轮固定在第一支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第一支臂转动轴18连接;
步骤64:第二支臂转动轴18为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在第二支臂外壳上,上端固定在第一支臂外壳上,第一支臂旋转同步电机转动时带动第一支臂旋转;
步骤65:高速电机117位于第二支臂前端外壳内,通过电机固定件118固定在第二支臂前端外壳上,高速电机主轴与主动齿轮119连接,高速电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接;
步骤66:主动齿轮119为高速电机主轴齿轮,与从齿轮吻合;
步骤67:从动齿轮123中心固定有垂直激光线接收组件一端外壳;
步骤68:垂直激光线接收组件21为一圆管,圆管下端侧面有一个开口,用于接收激光线,上端开口,用于激光接收组件125接收激光光线,垂直激光线接收组件固定于从动齿轮中心,中间外壳与轴承内环固定,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于充电臂水平旋转角度对齐;
步骤69:正新月透镜组120位于垂直激光线接收组件开口外;
步骤70:反射镜121位于垂直激光线接收组件圆管内底端位置,面对透光开口,与底边线成45°角;
步骤71:聚焦镜122固定在垂直激光线接收组件圆管内,位于将反射的激光光线聚焦于激光接收组件接收窗口的最佳位置;
步骤72:激光接收组件125位于垂直激光线接收组件圆管上端开口处,正好处于使激光接收窗口处于聚焦镜焦点,与充电臂控制电路信号监测电路连接;
步骤73:伸缩控制电机78通过电机固定件79固定到第三支臂外壳上,电机带动固定在电机转轴上的一个伸缩控制齿轮箱80的齿轮旋转,伸缩控制齿轮箱一个齿轮与安装到齿条安装凹槽中的伸缩控制齿条81吻合,在自动充电臂对准充电插座后,中央处理器发出充电插头伸展控制信号,输出驱动电路将输出电机顺时针旋转控制,电机顺时针旋转,与电机转轴连接的齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F方向移动;
步骤74:伸缩控制齿条81通过固定螺钉82固定到齿条安装凹槽83内,齿条安装凹槽是固定在组件安装基座管外侧上,齿条移动会带动组件安装基座管84往箭头F方向移动;步骤75:组件安装基座管84通过4个固定到第三支臂外壳上的固定座88和支撑件89稳定,固定座底座有螺孔,端面上有一个圆孔,支撑件一端为凹槽,一端为圆杆,圆杆套入固定座圆孔内,在齿条一侧,安装在组件安装基座管84上的齿条安装凹槽83上沿套入到支撑件凹槽内,使齿条安装凹槽只能在支撑件凹槽内滑动,在另一侧,充电插头伸缩定位凸形块70套入到支撑件凹槽内,这样,4个固定座和支撑件支撑组件安装基座管,使其位于第三支臂内中央位置;
步骤76:误差校正弹簧74将组件安装基座管内的误差校正弹簧固定件75的误差校正弹簧固定凹形槽76与插头移动连接杆72的凹形槽73连接在一起,支撑充电插头,组件安装基座管带动充电插头往箭头F方向移动,即使充电插头从第三支臂前端充电插头伸缩孔77内伸出,在充电插头与插座插接时,与误差校正曲面60结合可克服中心对齐的微小误差;
步骤77:误差校正曲面60位于充电插座接地电极与外壳端面的过渡区,设计成圆角面,充电插头接地电极长度比其它电极长一些,充电插头和插座插接时最先接触,依靠圆角斜面和连接充电插头的误差校正弹簧可使插头滑入接地电极插接槽中,这可克服充电插头和插座中心对位的轻微误差;
步骤78:压力传感器69位于充电插头电极接触槽内,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好,如果接触良好,中央处理器将向充电控制电路发送开始充电信号;
步骤79:红外通信组件64位于自动充电第三支臂前端面,与充电臂端控制电路的通信电路连接,用于与充电插座的红外通信组件之间进行信息通信,传输充电电池类型、充电电池温度、充电故障、电池充满等信息;
步骤80:红外发射构件85安装在组件安装基座管内,与充电臂端控制电路红外发射电路相连接,通过组件安装基座管上的红外发射光透射孔87发射红外光,在此,充电插头伸缩定位凸形块70也开有透光孔,以便红外发射光被红外接收构件接收;
步骤81:红外接收构件86安装在自动充第三支臂内壁,正好位于充电插头完全缩回到第三支臂内壁的位置,红外光接收面正对红外发射构件红外光发射方向,它与充电臂端控制电路信号监测电路相连接,根据中央处理器的信号实时结束电机运转;
步骤82:激光水平线发射组件53和激光垂直线发射组件54与充电臂端控制电路的驱动输出电路的激光发射连接,用于电动汽车自动充电臂自动对准; 步骤83:第一支臂初始位置红外光发射组件107固定于第一支臂末端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接;
步骤84:第一支臂初始位置红外光接收组件108固定于自动充电臂支撑筒上端面的外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接;
步骤85:第二支臂初始位置红外光发射组件112固定于第二支臂末端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接;
步骤86:第二支臂初始位置红外光接收组件113固定于第一支臂前端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接;
步骤87:第三支臂初始位置红外光发射组件126固定于第三支臂末端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接;
步骤88:第三支臂初始位置红外光接收组件127位于第二支臂前端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接;
步骤89:第一支臂旋转限位板128通过安装孔固定在自动充电臂支撑筒上端面,第一支臂位于两边限位挡板中间;
步骤90:第二支臂旋转限位板128通过安装孔固定在第一支臂同步电机端上端面上,第二支臂位于两边限位挡板中间;
步骤91:限位挡板129第一支臂和第二支臂旋转限位板的边沿折边,与中心线为30°夹角,用于第一支臂和第二支臂最大旋转角限位;
步骤92:触动开关130固定在限位挡板上,第一支臂和第二支臂最大旋转角时可触压触动开关,使其闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接;
步骤93:旋转轴透过孔132位于第一支臂旋转限位板和第二支臂旋转限位板的中心线轴上,支臂旋转轴从此孔中穿过。
[0008]本发明提供的电动汽车自动充电站电路控制具体实施例步骤如下:
步骤1:位于自动充电站管理中心的中心管理服务器综合管理所有充电用户、充电费用、电动汽车状态、充电确认等信息,当确认电动汽车就位和合法充电用户后,向电动汽车端控制电路发送打开自动充电插座门盖信号,用户也可通过电动汽车端控制电路用户输入电路输入打开自动充电插座门盖信号;
步骤2:电动汽车端控制电路通信电路收到打开自动充电插座门盖信号,传输给中央处理器,中央处理器处理此信号后向依次输出驱动电路发送杠门电磁铁激励和充电门盖电机正传信号,从而控制杠门电磁铁和充电门盖电机动作,使自动充电插座门盖打开;
步骤3:中心管理服务器向充电臂端控制电路中央处理器发送开始充电臂准备信号;步骤4:电动汽车端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送水平激光线激励信号,水平激光线发射组件向充电臂方向发射水平激光线;
步骤5:充电臂端控制电路中央处理器向驱动输出电路发出升降电机正向转动信号;步骤6:升降电机通过齿轮箱使螺母齿轮转动,由于螺母支架和齿轮箱是固定不能旋转的,螺杆在螺母中转动,这只能使螺杆做向上运动,螺杆使上端的升降连接板上升,升降连接板带动自动充电臂支撑筒向上移动,由于自动充电臂支撑筒与第一支臂转动轴连接,自动充电臂在第一支臂转动轴上,这使自动充电臂上升移动;
步骤7:自动充电臂继续上升移动,当第三支臂水平激光线接收组件接收到激光信号,水平激光线接收组件与信号监测电路连接,信号监测电路将信号传送给中央处理器,中央处理器处理后向驱动输出电路发送升降电机停止运转信号,升降电机停止运行;
步骤8:电动汽车端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送水平激光停止激励信号,水平激光线发射组件停止发射水平激光线;
步骤9:充电臂端控制电路中央处理器向通信电路向红外通信组件发出充电臂垂直位置就绪信息;
步骤10:充电插座端红外通信组件接收到充电臂垂直位置就绪信息,电动汽车端控制电路中央处理器向驱动输出电路发送垂直激光线激励信号,垂直激光线发射组件向充电臂方向发射垂直激光线;
步骤11:充电臂端控制电路中央处理器向驱动输出电路发出高速电机启动信号,高速电机旋转,垂直激光线接收组件在高速电机作用下高速旋转;
步骤12:充电臂端控制电路中央处理器向第二支臂同步电机发送启动信号,同步电机以较低转速旋转,第二支臂在第二支臂同步电机作用下旋转,比如向XOZ平面负X方向为同步电机正向旋转,如果旋转角度为α时垂直激光线接收组件接收到激光线,α小于等于每个支臂设定的最大旋转角30° ;
步骤13:充电臂端控制电路信号监测电路监测到垂直激光线信号,将收到信息发送给中央处理器;
步骤14:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第二支臂同步电机和高速电机停止运转信号,第二支臂同步电机和高速电机停止转动;
步骤15:充电臂端控制电路中央处理器给第三支臂同步电机发送与同步电机旋转方向相反的旋转信号,输出驱动电路的电机控制电路控制第三支臂同步电机反向旋转,使第三支臂向XOZ平面的正X方向旋转;
步骤16:第三支臂反方向旋转角度为α时,第三支臂前端的第三支臂垂直激光线接收组件接收到垂直激光线信号;
步骤17:充电臂端控制电路信号监测电路监测到垂直激光线信号,将收到信息发送给中央处理器;
步骤18:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止转动,此时第三支臂充电插头垂直中心线正对电动汽车充电插座垂直中心线,完成充电臂水平角度对准;
步骤19:当第二支臂在第二支臂同步电机作用下旋转,比如向XOZ平面负X方向为同步电机正向旋转,如果旋转角度为最大角度β时,第一支臂和第二支臂旋转限位板的触动开关在充电臂外壳触压下将闭合;
步骤20:充电臂端控制电路信号监测电路监测到第二支臂触动开关闭合信号,将信息发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路发送第二支臂同步电机停止运转信号,第二支臂同步电机停止运转;
步骤21:充电臂端控制电路中央处理器向第一支臂同步电机发送正向运转信号,第一支臂同步电机向XOZ平面负X方向正向运转;
步骤22:第一支臂旋转带动第二支臂和第三支臂旋转,第一支臂旋转角度ω垂直激光线接收组件接收到激光线,ω小于等于每个支臂设定的最大旋转角30°;
步骤23:充电臂端控制电路信号监测电路监测到激光线信号,将收到信息发送给中央处理器;
步骤24:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第一支臂同步电机和高速电机停止运转信号,第一支臂同步电机和高速电机停止转动;
步骤25:充电臂端控制电路中央处理器给第三支臂同步电机发送反向旋转信号,输出驱动电路控制第三支臂同步电机作反向旋转,使第三支臂向XOZ平面的正X方向旋转;步骤26:第三支臂反向旋转角度为(β+ω)时,第三支臂前端的第三支臂垂直激光线接收组件接收到垂直激光线信号;
步骤27:充电臂端控制电路信号监测电路监测到激光线信号,将收到信息发送给中央处理器;
步骤28:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止转动,此时第三支臂充电插头垂直中心线正对电动汽车充电插座垂直中心线,完成充电臂水平角度对准;
步骤29:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送垂直激光停止激励信号,垂直激光线发射组件停止发射水平激光线;
步骤30:充电臂端控制电路中央处理器发出充电插头伸展控制信号,输出驱动电路将输出伸缩控制电机顺时针旋转控制信号;
步骤31:伸缩控制电机顺时针旋转,与电机转轴连接的伸缩控制齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F方向移动,伸缩控制齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F方向移动,组件安装基座管带动充电插头往箭头F方向移动,S卩使充电插头从第三支臂内伸出,往前伸展;
步骤32:充电插头内的压力传感器与充电插座的电极接触,当充电臂端控制电路监测电路检测到压力传感器为设定压力时,表明充电插座与插头之间插接良好;
步骤33:充电插座内的压力传感器与充电插座的电极接触,当电动汽车端控制电路监测电路检测到压力传感器为设定压力时,中央处理器将向通信电路发送充电电压和电流大小,以及充电时间信号;
步骤34:位于充电插座端的红外通信组件将充电电压和电流大小,以及充电时间信号发送给第三充电臂前端的红外通信组件;
步骤35:充电臂端控制电路通信电路接收到充电信息,中央处理器将向充电控制电路发送开始充电信号;
步骤36:当电池充满电时,电动汽车端控制电路的信号监测电路监测到后,中央处理器通过通信电路向红外通信组件发出充电完毕信号;
步骤37:充电臂端控制电路通信电路收到充电完毕信号后,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送升降电机反向运转信号;
步骤38:升降电机反向运转运行,电机通过齿轮箱的螺母齿轮和螺母支架,使螺杆做向下运动,升降连接板带动自动充电臂支撑筒向下移动,也使自动充电臂向下移动,当螺杆上的升降限位块触及行程开关C,行程开关C闭合,信号监测电路监测到行程开关C闭合信号后,将信号发送给中央处理器,中央处理器处理后向驱动输出电路发送电机停止运转信号,电机停止运行;
步骤39:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路依第一支臂、第二支臂和第三支臂顺序发送红外激励信号,依次使第一支臂初始位置红外光发射组件、第二支臂初始位置红外光发射组件和第三支臂初始位置红外光发射组件发射红外光信号;
步骤40:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第一支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号;
步骤41:第一支臂初始位置红外光接收组件接收到红外光信号;
步骤42:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第一支臂同步电机停止运转信号,第一支臂同步电机停止运转;
步骤43:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第二支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号;
步骤44:第二支臂初始位置红外光接收组件接收到红外光信号;
步骤45:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第二支臂同步电机停止运转信号,第二支臂同步电机停止运转;
步骤46:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第三支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号;
步骤47:第三支臂初始位置红外光接收组件接收到红外光信号;
步骤48:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止运转;
步骤49:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送停止红外光发射组件激励信号,使第一支臂初始位置红外光发射组件、第二支臂初始位置红外光发射组件和第三支臂初始位置红外光发射组件停止发射红外光信号,自此,所有充电臂回复到初始位置状态;
步骤50:电臂端控制电路中央处理器发出充电插头缩回控制信号,输出驱动电路将输出伸缩控制电机逆时针旋转控制信号;
步骤51:伸缩控制电机逆时针旋转,与电机转轴连接的伸缩控制齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F逆方向移动,伸缩控制齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F逆方向移动,组件安装基座管带动充电插头往箭头F逆方向移动,即使充电插头往第三支臂内回缩;
步骤52:红外接收构件接收到红外发射构件发射的红外光,电臂端控制电路信号监测电路检测到此红外信号,监测电路将信息发送给中央处理器,中央处理器处理后给输出驱动电路输出结束伸缩控制电机运转信号,伸缩控制电机停止运行;
步骤53:电臂端控制电路中央处理器向红外通信组件发出关闭自动充电座门盖信号;步骤54:动车端控制电路通信电路收到关闭自动充电插座门盖信号,传输给中央处理器,中央处理器处理此信号后向输出驱动电路发送充电门盖电机反转信号,充电门盖电机反转,齿条连杆在充电门盖电机作用下向逆箭头A方向运动,充电门盖电机在齿条连杆的带动下向逆箭头A方向运动;
步骤55:限位滑块的行程开关A闭合,电动汽车端控制电路监测电路检测到此信号,监测电路将信息发送给中央处理器,中央处理器处理后给输出驱动电路输出结束充电门盖电机运转信号,充电门盖电机停止运行;
步骤55:电动汽车端控制电路中央处理器发送关闭关门电磁铁信号,关门电磁铁铁芯连杆在开门弹簧的作用下前伸,顶在开门连杆一侧,使开门连杆转动,带动充电插座门盖向充电插座口方向运动,从而关闭充电插座门盖;
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述【技术领域】的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.本发明提出一种自动充电站,所述自动充电站有一个(1),充电通道挡墙(2),后轮停止档块(3),后轮定位凹槽(4),车牌识别摄像机安装座(5),自动充电臂(6),自动充电臂安装基座(7),充电插座盖(8),充电信息输入终端(9),车牌识别摄像机(10),充电通道地面(11),自动充电臂垂直升高组件外壳(13),第一支臂转动轴(14),第一支臂(15),第二支臂转动轴(16),第二支臂(17),第三支臂转动轴(18),第三支臂(19),第三支臂充电插头伸缩部件(20),垂直激光线接收组件(21),充电插座门盖连接杆(22),开门连杆(23),连接轴(24),齿条连杆(25),开门弹簧(26),支柱(27),开门弹簧固定柱(28),开门连杆限定档块(29),齿条连杆运动滑槽(30),关门电磁铁(31),弹簧(32),关门电磁铁铁芯连杆(33),充电门盖电机(34),电机齿轮(35),中间齿轮(36),齿条配合齿轮(37),齿条(38),齿条连杆稳定块(39),充电插座(40),侧壁(41),密封橡胶垫(42),固定螺钉(43),滑块固定螺钉(44),限位滑块(45),行程开关A (46),行程开关B (47),U形槽(48),安装板(49),杠门电磁铁(50 ),弹簧(51),杠门块(52 ),水平激光线发射组件(53 ),垂直激光线发射组件(54),红外通信组件(55 ),充电正极(56 ),充电负极(57 ),绝缘体(58 ),压力传感器(59 ),误差校正曲面(60),电极固定件(61),第三支臂激光垂直线接收组件(62),水平激光线接收组件(63),红外通信组件(64),充电正极(65),充电负极(66),接地电极(67),绝缘体(68),压力传感器(69),凸形伸缩限位块(70),电极固定件(71),插头移动连接杆(72),凹形槽(73),误差校正弹簧(74),误差校正弹簧固定件(75),误差校正弹簧固定凹形槽(76),充电插头伸缩孔(77),伸缩控制电机(78),电机固定件(79),伸缩控制电机齿轮箱(80),伸缩控制齿条(81),固定螺钉(82),齿条安装凹槽(83),组件安装基座管(84),红外发射构件(85),红外接收构件(86),红外发射透光孔(87),固定座(88),支撑件(89),升降控制电机(90),电机固定件(91),特殊齿轮箱(92),螺杆(93),螺母支架(94),升降连接板(95),螺杆套筒(96),固定螺钉(97),升降限位块(98),行程开关C (99),行程开关D (100),自动充电臂支撑筒(101),限位槽(102),限位块(103),第一支臂旋转同步电机(104),电机固定件(105),齿轮箱(106),第一支臂初始位置红外光发射组件(107),第一支臂初始位置红外光接收组件(108 ),第二支臂旋转同步电机(109 ),电机固定件(110),齿轮箱(111),第二支臂初始位置红外光发射组件(112),第二支臂初始位置红外光接收组件(113),第一支臂旋转同步电机(114),电机固定件(115),齿轮箱(116),高速电机(117),电机固定件(118),主动齿轮(119),正新月透镜组( 120),反射镜(121 ),聚焦镜(122),从动齿轮(123),轴承(124),激光接收组件(125),第三支臂初始位置红外光发射组件(126),第三支臂初始位置红外光接收组件(127),第一支臂和第二支臂角度旋转限位板(128),限位挡板(129),触动开关(130),安装孔(131),旋转轴透过孔(132),所述端控制电路包括中央处理器,I/O控制电路,通信电路,信号监测电路,输出驱动电路,充电控制电路,电机控制电路,激光发射电路,电磁铁控制电路,用户输入电路,显示驱动电路,显示屏,语音提示电路,中心管理服务器,所述充电臂端控制电路包括中央处理器,I/O控制电路,通信电路,信号监测电路,输出驱动电路,电机控制电路,红外发射电路,充电控制电路,电磁铁控制电路,中心管理服务器。
2.根据权利要求1所述的充电信息输入终端(9),其特征为位于自动充电通道入口的通道一边,固定在地面上,与中心管理服务器连接,它包括触摸显示屏、IC信用卡插口和机盖等,充电用户可通过充电信息输入终端缴费、查询费用余额及充电次数等,可打印相关信肩、O
3.根据权利要求2所述的充电信息输入终端(9),其特征为具有一个触摸显示屏,充电信息输入终端的输入和显示部件,充电用户可通过触摸显示屏输入和显示缴费、查询费用余额及充电次数等。
4.根据权利要求2所述的充电信息输入终端(9),其特征为具有一个IC信用卡插口,其特征为位于充电信息输入终端正面触摸显示屏下位置,用户可通过IC信用卡插口完成缴费及信用卡余额查询。
5.根据权利要求1所述的后轮停止档块(3),其特征为位于自动充电通道末端,固定在地面上,一端为条形立方体,根据车型大小设置高度,充电时倒车至一侧后轮触及后轮停止档块,用于一侧后轮限位,后轮停止档块预留有电缆布线孔,与地面预埋电缆布线孔连通,地面预埋电缆布线孔与中心管理服务器连通。
6.根据权利要求1所述的后轮定位凹槽(4),其特征为位于后轮停止档块另一端,高度与后轮停止档块一致,凹槽设计为前宽后窄的梯形状,凹槽底边是后轮停止档块前边沿线延长线,充电时倒车至另一侧后轮触及凹槽底边,用于另一侧后轮限位。
7.根据权利要求1所述的车牌识别摄像机安装座(5),其特征为位于后轮停止档块和后轮定位凹槽中间,面对的前端面有一定倾斜,根据车型大小设置车牌识别摄像机安装座高度和前端面的倾斜角度,为倒车进入自动充电通道时摄像机能够拍摄车牌的最佳角度的高度和角度,它预留有电缆布线孔,与后轮停止档块电缆布线孔连通。
8.根据权利要求1所述 的充电通道挡墙(2),其特征为位于充电通道两边,根据车型大小设置两充电通道挡墙中间宽度,这样可以设置大型车、中型车和小型车充电通道,充电通道挡墙根据需要设置一定高度。
9.根据权利要求1所述的充电通道地面(11),其特征为位于充电通道挡墙之间,为混泥土地面,地面预埋信号可控制连接线等,地面平整。
10.根据权利要求1所述的车牌识别摄像机(10),其特征为安装在车牌识别摄像机安装座内,具有图像拍摄和运动检测功能,与中心管理服务器连接。
11.根据权利要求1所述的自动充电臂安装基座(7),其特征为固定在自动充电站通道末端一侧边沿地面上,位于充电插座盖最近位置,预留有电缆布线孔,与地面预埋电缆布线孔连通。
12.根据权利要求1所述的自动充电臂(6),其特征为固定在自动充电臂安装基座上,与中心管理服务器连接。
13.根据权利要求1所述的充电插座门盖(8),其特征为内大外小的圆形金属件,梯形剖面,与充电插座门盖形状匹配。
14.根据权利要求13所述的充电插座门盖(8),与其匹配为侧壁自动充电插座口,其特征为内大外小的开口,位于尾部一边侧壁(41)。
15.根据权利要求1所述的密封橡胶垫(42),其特征为侧面充电口的口面平行的薄垫,固定在侧面充电口上。
16.根据权利要求1所述的充电插座门盖连接杆(22),其特征为金属条,一端与充电插座门盖中央连接且固定,另一端有一个小孔。
17.根据权利要求1所述的开门连杆(23),其特征为金属条,两端都有小孔,一端通过可转动的连接轴与充电插座门盖连接杆连接,另一端通过开门弹簧固定柱与齿条连杆连接,它可绕开门弹簧固定柱转动。
18.根据权利要求1所述的连接轴(24),其特征为金属柱,作用于充电插座门盖连接杆和开门连杆连接,开门连杆可绕连接轴转动。
19.根据权利要求1所述的关门电磁铁(31),其特征为位于顶在开门连杆一侧,当关门电磁铁为通电铁芯缩回时,关门电磁铁铁芯连杆也缩回,关门连杆在开门弹簧(26)的作用下向关门电磁铁方向转动,由于开门连杆与充电插座门盖连接,因而将充电插座门盖打开;关门电磁铁未通电时,由于弹簧(32)的作用使电磁铁铁芯释放,关门电磁铁铁芯连杆由此前伸,使关门电磁铁铁芯连杆(33 )向前推动开门连杆,由于开门连杆与充电插座门盖连接,因而将充电插座门盖关闭。
20.根据权利要求1所述的开门弹簧(26),其特征为固定在开门弹簧固定柱(28)上,开门弹簧一端别在开门连杆一侧,另一端由支柱(27)限定,当关门电磁铁通电关门电磁铁铁芯连杆缩回时,在张力作用下使开门连杆绕开门弹簧固定柱转动。
21.根据权利要求1所述的开门连杆限定档块(29),其特征为与齿条连杆为一体的垂直折边,高于开门连杆厚度,当关门连杆在开门弹簧张力作用下绕开门弹簧固定柱(28)转动时,开门连杆限定档块限定其转动最大角度。
22.根据权利要求1所述的齿条连杆(25),其特征为有一个齿条连杆运动滑槽(30),一端设计成齿条(38),齿条与充电门盖电机(34)齿轮组配合,使它在充电门盖电机作用下运动,充电门盖电机正转时齿条向箭头A方向运动,充电门盖电机反转时齿条向逆箭头A方向运动。
23.根据权利要求1所述的限位滑块(45),其特征为一圆角矩形柱体,位于在齿条连杆运动滑槽中,齿条连杆运动使齿条连杆只能在齿条连杆运动滑槽运动中。
24.根据权利要求1所述的行程开关A(46)和行程开关B (47),其特征为在重力挤压下关闭,无重力挤压下打开,它们分别固定在限位滑块两端,当齿条连杆移动到一端时,齿条连杆运动滑槽一端与行程开关A或行程开关B接触,在一定压力下行程开关A或行程开关B将闭合。
25.根据权利要求1所述的齿条连杆稳定块(39),其特征为设计成异形块,有一个U形槽(48),齿条连杆嵌入此滑槽内,齿条连杆稳定块通过固定螺钉固定在安装板(49)上,齿条连杆稳定块支撑齿条连杆同时可在其滑槽内滑动。
26.根据权利要求1所述的电机齿轮(35),其特征为充电门盖电机转动轴上连接的齿轮,电机齿轮与中间齿轮(36)配合,中间齿轮与齿条配合齿轮(37)配合,齿条配合齿轮与齿条(38 )配合,使齿条连杆运动。
27.根据权利要求1所述的杠门电磁铁(50),其特征为通电时与其铁芯连接的杠门块缩回,解除充电插座门盖锁定;当失去电力时,杠门块在弹簧(51)的作用下向前伸展,锁定充电插座门盖;杠门块(52)与充电插座门盖接触面都设计成倾斜面,在弹簧张力作用下,充电插座门盖关闭更加严密。
28.根据权利要求1所述的充电插座(40),其特征为位于端充电插座门盖内中心位置,为使充电插头和插座更容易自动对准和插接,将各个电极设计成同心圆形排列,只要插头中心和插座中心对准,不管插头与插座插接端面绕Z轴偏转角度多大都不影响充电插头和插座的精确插接,另外,同心圆排列电极可使接触面更大,使通过电流更大,适合大电流充电接插件。
29.根据权利要求1所述的充电插座充电正极(56),其特征为与充电插头充电正极接触外围设计有绝缘体,电极之间有绝缘体相隔,这使自动充电插座的安全性能更高。
30.根据权利要求1所述的充电插座充电负极(57),在充电正极外,为一同心圆;
31.根据权利要求1所述的电极固定件(61),其特征为绝缘部件,设计成扣式结构,使安装时更方便。 31.根据权利要求1所述的压力传感器(59),其特征为位于充电插座与充电插头接地极接触的槽内底部,与端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好。
32.根据权利要求1所述的充电插座红外通信组件(55),其特征为位于充电插座中心水平线一端,与端控制电路通信电路连接,用于与充电臂端控制电路之间进行信息通信。
33.根据权利要求1所述的垂直激光线发射组件(54),其特征为位于充电插座中心垂直线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标垂直轴重合,与端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接。
34.根据权利要求1所述的水平激光线发射组件(53),其特征为位于充电插座中心水平线上,使发射的激光线与充电插座中心十字坐标水平轴重合,与端控制电路输出驱动的激光发射控制电路连接。
35.根据权利要求1所述的第三支臂充电插头伸缩部件(20),其特征为位于第三支臂前端内,为与充电插座配合,将各个电极设计成同心圆形排列。
36.根据权利要求1所述的充电插头的接地电极(67),其特征为位于插座外边,与插头外壳相连接,比其他电极 更长一些,在充电插头和插座插接时最先接触,与插座接地电极圆角过渡曲面配合,依靠圆角过渡曲面可使插头滑入充电插座接地电极插接槽中,这可克服充电插头和插座中心对位的轻微误差。
37.根据权利要求1所述的充电插头充电正极(65),其特征为位于充电插头同心圆中心,前端设计成一个斜面,方便自动充电插座充电正极插入到充电插头中心的充电正极中。
38.根据权利要求1所述的充电插头充电负极(66),其特征为位于充电插头充电正极和接地电极之间,与自动充电插座充电正极接触外围设计有绝缘体(68),电极之间有绝缘体相隔,这使自动充电插座的安全性能更高。
39.根据权利要求1所述的电极固定件(71),其特征为位于电极接线端,为绝缘部件,同时用于固定各个电极。
40.根据权利要求1所述的压力传感器(69),其特征为位于充电插头负极插接槽中,与端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好。
41.根据权利要求1所述的充电插头红外通信组件(64),其特征为位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上,与端控制电路通信电路连接,用于与自动充电臂端的充电控制电路之间进行信息通信。
42.根据权利要求1所述的第三支臂激光水平线接收组件(63),其特征为位于自动充电臂第三支臂前端的端面的水平轴线一端上,与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接,用于自动充电臂垂直对准。
43.根据权利要求1所述的第三支臂激光垂直线接收组件(62),其特征为位于自动充电臂第三支臂前端的端面的垂直轴线一端上,与自动充电臂端控制电路激光接收电路连接,用于第三支臂前端充电插头与充电插座水平角度对准。
44.根据权利要求1所述的升降电机(90),其特征为通过电机固定件(91)固定到螺母支架(94 )上,升降电机带动固定在电机转轴上的一个齿轮箱(92 )的齿轮旋转,升降电机与充电臂端控制电路的输出驱动电路的电机控制电力连接。
45.根据权利要求1所述的齿轮箱(92),其特征为固定在螺母支架(94)上,齿轮箱有一个螺母齿轮,中心为螺母,螺母套在螺杆(93)上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,该螺母齿轮旋转会使螺杆在螺母中转动。
46.根据权利要求1所述的螺杆,其特征为沿轴线上具有螺旋槽,两端没有螺旋槽,螺旋槽套入螺母齿轮和螺母支架的螺母中,并相吻合,螺杆下端固定一个升降限位块。
47.根据权利要求1所述的螺母支架(94),其特征为通过螺钉安装在自动充电臂垂直升降组件外壳内的底座上,螺母支架上端中心为螺母,螺母套在螺杆上,螺母与螺杆的螺旋槽吻合,由于螺母支架和齿轮箱是固定不能旋转的,螺杆在螺母中转动只能使螺杆做上下运动。
48.根据权利要求1所述的升降连接板(95),其特征为位于自动充电臂支撑筒内,并固定在自动充电臂支撑筒内壁上,升降连接板中心下端为一螺杆套筒(96)。
49.根据权利要求1所述的螺杆套筒(96),其特征为与升降连接板连为一体,螺杆上端套入螺杆套筒中,螺杆端顶与螺杆套筒底接触。
50.根据权利要求1所述的 自动充电臂支撑筒(101),其特征为位于自动充电臂垂直升降组件外壳内,在升降连接板作用下可从自动充电臂垂直升降组件外壳上端开口伸出以及缩回,用于支撑自动充电臂的升降。
51.根据权利要求1所述的限位槽(102),其特征为位于自动充电臂支撑筒一侧,沿纵轴方向布置,上端没有连通。
52.根据权利要求1所述的限位块(103),其特征为固定在自动充电臂垂直升降组件外壳内壁上,一端套入限位槽中,作用是在螺杆旋转时与螺杆套筒的摩擦力不能使自动充电臂支撑筒转动。
53.根据权利要求1所述的升降限位块(98),其特征为固定在螺杆下端,位于行程开关C (99)和行程开关D (100)之间。
54.根据权利要求1所述的行程开关C(99),其特征为固定在螺母支架上,位于螺母支架底座端,正好在自动充电臂支撑筒上端完全进入自动充电臂垂直升降组件内,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接。
55.根据权利要求1所述的行程开关D(100),其特征为固定在螺母支架上,位于螺母支架底上端,在升降限位块作用下可使开关闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于防止螺杆上升超出螺母支架上端。
56.根据权利要求1所述的第一支臂旋转同步电机(104),其特征为通过电机固定件(105)固定在自动充电臂支撑筒内壁上,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。
57.根据权利要求1所述的齿轮箱(106),其特征为一个齿轮固定在第一支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第一支臂转动轴(14)连接。
58.根据权利要求1所述的第一支臂转动轴(14),其特征为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在自动充电臂支撑筒上,上端固定在第三支臂外壳上,第一支臂旋转同步电机转动时带动第一支臂旋转。
59.根据权利要求1所述的第二支臂旋转同步电机(109),其特征为通过电机固定件(110)固定在第三支臂前端外壳内,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。
60.根据权利要求1所述的齿轮箱(111),其特征为一个齿轮固定在第二支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第二支臂转动轴(16)连接。
61.根据权利要求1所述的第二支臂转动轴(16),其特征为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在第一支臂外壳上,上端固定在第二支臂外壳上,第二支臂旋转同步电机转动时带动第二支臂旋转。
62.根据权利要求1所述的第一支臂旋转同步电机(114),其特征为通过电机固定件(115)固定在第二支臂前端外壳内,同步电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。
63.根据 权利要求1所述的齿轮箱(116),其特征为一个齿轮固定在第一支臂旋转同步电机转轴上,一个齿轮与第一支臂转动轴(18)连接。
64.根据权利要求1所述的第二支臂转动轴(18),其特征为一个中心固定一根转轴的大圆柱体,下端依托在第二支臂外壳上,上端固定在第一支臂外壳上,第一支臂旋转同步电机转动时带动第一支臂旋转。
65.根据权利要求1所述的高速电机(117),其特征为位于第二支臂前端外壳内,通过电机固定件(118)固定在第二支臂前端外壳上,高速电机主轴与主动齿轮(119)连接,高速电机与充电臂端控制电路输出驱动电路的电机控制电路连接。
66.根据权利要求1所述的主动齿轮(119),其特征为高速电机主轴齿轮,与从齿轮吻口 ο
67.根据权利要求1所述的从动齿轮(123),其特征为中心固定有垂直激光线接收组件一端外壳。
68.根据权利要求1所述的垂直激光线接收组件(21),其特征为一圆管,圆管下端侧面有一个开口,用于接收激光线,上端开口,用于激光接收组件(125)接收激光光线,垂直激光线接收组件固定于从动齿轮中心,中间外壳与轴承内环固定,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于充电臂水平旋转角度对齐。
69.根据权利要求1所述的正新月透镜组(120),其特征为位于垂直激光线接收组件开口外。
70.根据权利要求1所述的反射镜(121),其特征为位于垂直激光线接收组件圆管内底端位置,面对透光开口,与底边线成45°角。
71.根据权利要求1所述的聚焦镜(122),其特征为固定在垂直激光线接收组件圆管内,位于将反射的激光光线聚焦于激光接收组件接收窗口的最佳位置。
72.根据权利要求1所述的激光接收组件(125),其特征为位于垂直激光线接收组件圆管上端开口处,正好处于使激光接收窗口处于聚焦镜焦点,与充电臂控制电路信号监测电路连接。
73.根据权利要求1所述的伸缩控制电机(78),其特征为通过电机固定件(79)固定到第三支臂外壳上,电机带动固定在电机转轴上的一个伸缩控制齿轮箱(80)的齿轮旋转,伸缩控制齿轮箱一个齿轮与安装到齿条安装凹槽中的伸缩控制齿条(81)吻合,在自动充电臂对准充电插座后,中央处理器发出充电插头伸展控制信号,输出驱动电路将输出电机顺时针旋转控制,电机顺时针旋转,与电机转轴连接的齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F方向移动。
74.根据权利要求1所述的伸缩控制齿条(81),其特征为通过固定螺钉(82)固定到齿条安装凹槽(83)内,齿条安装凹槽是固定在组件安装基座管外侧上,齿条移动会带动组件安装基座管(84)往箭头F方向移动。
75.根据权利要求1所述的组件安装基座管(84),其特征为通过4个固定到第三支臂外壳上的固定座(88)和支撑件(89)稳定,固定座底座有螺孔,端面上有一个圆孔,支撑件一端为凹槽,一端为圆杆,圆杆套入固定座圆孔内,在齿条一侧,安装在组件安装基座管(84)上的齿条安装凹槽(83)上沿套入到支撑件凹槽内,使齿条安装凹槽只能在支撑件凹槽内滑动,在另一侧,充电插头伸缩定位凸形块(70)套入到支撑件凹槽内,这样,4个固定座和支撑件支撑组件安装基座管,使其位于第三支臂内中央位置。
76.根据权利要求1所述的误差校正弹簧(74),其特征为将组件安装基座管内的误差校正弹簧固定件(75)的误差校正弹簧固定凹形槽(76)与插头移动连接杆(72)的凹形槽(73)连接在一起,支撑充电插头,组件安装基座管带动充电插头往箭头F方向移动,即使充电插头从第三支臂前端充电插头伸缩孔(77)内伸出,在充电插头与插座插接时,与误差校正曲面(60)结合可克服中心对齐的微小误差。
77.根据权利要求1所述的误差校正曲面(60),其特征为位于充电插座接地电极与外壳端面的过渡区,设计成圆角面,充电插头接地电极长度比其它电极长一些,充电插头和插座插接时最先接触,依靠圆角斜面和连接充电插头的误差校正弹簧可使插头滑入接地电极插接槽中,这可克服充电插头和插座中心对位的轻微误差。
78.根据权利要求1所 述的压力传感器(69),其特征为位于充电插头电极接触槽内,与充电臂端控制电路信号监测电路连接,用于检测充电插座与插头之间插接是否插接良好,如果接触良好,中央处理器将向充电控制电路发送开始充电信号。
79.根据权利要求1所述的红外通信组件(64),其特征为位于自动充电第三支臂前端面,与充电臂端控制电路的通信电路连接,用于与充电插座的红外通信组件之间进行信息通信,传输充电电池类型、充电电池温度、充电故障、电池充满等信息。
80.根据权利要求1所述的红外发射构件(85),其特征为安装在组件安装基座管内,与充电臂端控制电路红外发射电路相连接,通过组件安装基座管上的红外发射光透射孔(87 )发射红外光,在此,充电插头伸缩定位凸形块(70)也开有透光孔,以便红外发射光被红外接收构件接收。
81.根据权利要求1所述的红外接收构件(86),其特征为安装在自动充第三支臂内壁,正好位于充电插头完全缩回到第三支臂内壁的位置,红外光接收面正对红外发射构件红外光发射方向,它与充电臂端控制电路信号监测电路相连接,根据中央处理器的信号实时结束电机运转。
82.根据权利要求1所述的激光水平线发射组件(53)和激光垂直线发射组件(54),其特征为与充电臂端控制电路的驱动输出电路的激光发射连接,用于自动充电臂自动对准。
83.根据权利要求1所述的第一支臂初始位置红外光发射组件(107),其特征为固定于第一支臂末端外壳内壁,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。
84.根据权利要求1所述的第一支臂初始位置红外光接收组件(108),其特征为位于自动充电臂支撑筒上端面的外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。
85.根据权利要求1所述的第二支臂初始位置红外光发射组件(112),其特征为固定于第二支臂末端外壳内壁,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。
86.根据权利要求1所述的第二支臂初始位置红外光接收组件(113),其特征为位于第一支臂前端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。
87.根据权利要求1所述的第三支臂初始位置红外光发射组件(126),其特征为固定于第三支臂末端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路红外发射电路连接。
88.根据权利要求1所述的第三支臂初始位置红外光接收组件(127),其特征为位于第二支臂前端外壳内,位于支臂纵向轴心线上,与充电臂控制电路信号监测电路连接。
89.根据权利要求1所述的第一支臂旋转限位板(128),其特征为通过安装孔固定在自动充电臂支撑筒上端面,第一支臂位于两边限位挡板中间。
90.根据权利要求 1所述的第二支臂旋转限位板(128),其特征为通过安装孔固定在第一支臂前端上端面上,第二支臂位于两边限位挡板中间。
91.根据权利要求1所述的限位挡板(129),其特征为第一支臂和第二支臂旋转限位板的边沿折边,与中心线为30°夹角,用于第一支臂和第二支臂最大旋转角限位。
92.根据权利要求1所述的触动开关(130),其特征为固定在限位挡板上,第一支臂和第二支臂最大旋转角时可触压触动开关,使其闭合,与充电臂端控制电路信号监测电路连接。
93.根据权利要求1所述的旋转轴透过孔(132),其特征为位于第一支臂旋转限位板和第二支臂旋转限位板的中心线轴上,支臂旋转轴从此孔中穿过。
94.根据权利要求1所述的本发明提供的自动充电站电路,其特征为具体控制实施例步骤如下: 步骤1:位于自动充电站管理中心的中心管理服务器综合管理所有充电用户、充电费用、状态、充电确认等信息,当确认就位和合法充电用户后,向端控制电路发送打开自动充电插座门盖信号,用户也可通过端控制电路用户输入电路输入打开自动充电插座门盖信号; 步骤2:端控制电路通信电路收到打开自动充电插座门盖信号,传输给中央处理器,中央处理器处理此信号后向依次输出驱动电路发送杠门电磁铁激励和充电门盖电机正传信号,从而控制杠门电磁铁和充电门盖电机动作,使自动充电插座门盖打开;步骤3:中心管理服务器向充电臂端控制电路中央处理器发送开始充电臂准备信号; 步骤4:端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送水平激光线激励信号,水平激光线发射组件向充电臂方向发射水平激光线;步骤5:充电臂端控制电路中央处理器向驱动输出电路发出升降电机正向转动信号;步骤6:升降电机通过齿轮箱使螺母齿轮转动,由于螺母支架和齿轮箱是固定不能旋转的,螺杆在螺母中转动,这只能使螺杆做向上运动,螺杆使上端的升降连接板上升,升降连接板带动自动充电臂支撑筒向上移动,由于自动充电臂支撑筒与第一支臂转动轴连接,自动充电臂在第一支臂转动轴上,这使自动充电臂上升移动; 步骤7:自动充电臂继续上升移动,当自动充电臂第三支臂前端水平激光线接收组件接收到激光信号,水平激光线接收组件与信号监测电路连接,信号监测电路将信号传送给中央处理器,中央处理器处理后向驱动输出电路发送升降电机停止运转信号,升降电机停止运行; 步骤8:端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送水平激光停止激励信号,水平激光线发射组件停止发射水平激光线; 步骤9:充电臂端控制电路中央处理器向通信电路向红外通信组件发出充电臂垂直位置就绪信息; 步骤10:充电插座端红外通信组件接收到充电臂垂直位置就绪信息,端控制电路中央处理器向驱动输出电路发送垂直激光线激励信号,垂直激光线发射组件向充电臂方向发射垂直激光线; 步骤11:充电臂端控制电路中央处理器向驱动输出电路发出高速电机启动信号,高速电机旋转,垂直激光线接收组件在高速电机作用下高速旋转; 步骤12:充电臂端控制电路中央处理器向第二支臂同步电机发送启动信号,同步电机以较低转速旋转,第二支臂在第二支臂同步电机作用下旋转,比如向XOZ平面负X方向为同步电机正向旋转,如果旋转角度为α时垂直激光线接收组件接收到激光线,α小于等于每个支臂设定的最大旋转角30° ; 步骤13:充电臂端控制电路信号监测电路监测到垂直激光线信号,将收到信息发送给中央处理器; 步骤14:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第二支臂同步电机和高速电机停止运转信号,第二支臂同步电机和高速电机停止转动; 步骤15:充电臂端控制电路中央处理器给第三支臂同步电机发送与同步电机旋转方向相反的旋转信号,输出驱动电路的电机控制电路控制第三支臂同步电机反向旋转,使第三支臂向XOZ平面的正X方向旋转; 步骤16:第三支臂反方向旋转角度为α时,第三支臂前端的第三支臂垂直激光线接收组件接收到垂直激光线信号; 步骤17:充电臂端控制电路信号监测电路监测到垂直激光线信号,将收到信息发送给中央处理器; 步骤18:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止转动,此时第三支臂充电插头垂直中心线正对充电插座垂直中心线,完成充电臂水平角度对准; 步骤19:当第二支臂在第二支臂同步电机作用下旋转,比如向XOZ平面负X方向为同步电机正向旋转,如果旋转角度为最大角度β时,第一支臂和第二支臂旋转限位板的触动开关在充电臂外壳触压下将闭合; 步骤20:充电臂端控制电路信号监测电路监测到第二支臂触动开关闭合信号,将信息发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路发送第二支臂同步电机停止运转信号,第二支臂同步电机停止运转; 步骤21:充电臂端控制电路中央处理器向第一支臂同步电机发送正向运转信号,第一支臂同步电机向XOZ平面负X方向正向运转; 步骤22:第一支臂旋转带动第二支臂和第三支臂旋转,第一支臂旋转角度ω垂直激光线接收组件接收到激光线,ω小于等于每个支臂设定的最大旋转角30° ; 步骤23:充电臂端控制电路信号监测电路监测到激光线信号,将收到信息发送给中央处理器; 步骤24:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第一支臂同步电机和高速电机停止运转信号,第一支臂同步电机和高速电机停止转动; 步骤25:充电臂端控制电路中央处理器给第三支臂同步电机发送反向旋转信号,输出驱动电路控制第 三支臂同步电机作反向旋转,使第三支臂向XOZ平面的正X方向旋转;步骤26:第三支臂反向旋转角度为(β+ω)时,第三支臂前端的第三支臂垂直激光线接收组件接收到垂直激光线信号; 步骤27:充电臂端控制电路信号监测电路监测到激光线信号,将收到信息发送给中央处理器; 步骤28:充电臂端控制电路中央处理器处理监测电路传送来的激光线信息,给输出驱动电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止转动,此时第三支臂充电插头垂直中心线正对充电插座垂直中心线,完成充电臂水平角度对准; 步骤29:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送垂直激光停止激励信号,垂直激光线发射组件停止发射水平激光线; 步骤30:充电臂端控制电路中央处理器发出充电插头伸展控制信号,输出驱动电路将输出伸缩控制电机顺时针旋转控制信号; 步骤31:伸缩控制电机顺时针旋转,与电机转轴连接的伸缩控制齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F方向移动,伸缩控制齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F方向移动,组件安装基座管带动充电插头往箭头F方向移动,即使充电插头从第三支臂内伸出,往前伸展; 步骤32:充电插头内的压力传感器与充电插座的电极接触,当充电臂端控制电路监测电路检测到压力传感器为设定压力时,表明自动充电插座与插头之间插接良好; 步骤33:充电插座内的压力传感器与充电插座的电极接触,当端控制电路监测电路检测到压力传感器为设定压力时,中央处理器将向通信电路发送充电电压和电流大小,以及充电时间信号; 步骤34:位于充电插座端的红外通信组件将充电电压和电流大小,以及充电时间信号发送给第三充电臂前端的红外通信组件; 步骤35:充电臂端控制电路通信电路接收到充电信息,中央处理器将向充电控制电路发送开始充电信号; 步骤36:当电池充满电时,端控制电路的信号监测电路监测到后,中央处理器通过通信电路向红外通信组件发出充电完毕信号;步骤37:充电臂端控制电路通信电路收到充电完毕信号后,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送升降电机反向运转信号; 步骤38:升降电机反向运转运行,电机通过齿轮箱的螺母齿轮和螺母支架,使螺杆做向下运动,升降连接板带动自动充电臂支撑筒向下移动,也使自动充电臂向下移动,当螺杆上的升降限位块触及行程开关C,行程开关C闭合,信号监测电路监测到行程开关C闭合信号后,将信号发送给中央处理器,中央处理器处理后向驱动输出电路发送电机停止运转信号,电机停止运行; 步骤39:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路依第一支臂、第二支臂和第三支臂顺序发送红外激励信号,依次使第一支臂初始位置红外光发射组件、第二支臂初始位置红外光发射组件和第三支臂初始位置红外光发射组件发射红外光信号; 步骤40:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第一支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号; 步骤41:第一支臂初始位置红外光接收组件接收到红外光信号; 步骤42:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第一支臂同步电机停止运转信号,第一支臂同步电机停止运转; 步骤43:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第二支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号; 步骤44:第二支臂初始位 置红外光接收组件接收到红外光信号; 步骤45:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第二支臂同步电机停止运转信号,第二支臂同步电机停止运转; 步骤46:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送第三支臂同步电机与前述转动相反方向的旋转信号; 步骤47:第三支臂初始位置红外光接收组件接收到红外光信号; 步骤48:充电臂端控制电路信号监测电路监测到接收的红外光信息,发送给中央处理器,中央处理器处理此信息后向输出驱动电路电机控制电路发送第三支臂同步电机停止运转信号,第三支臂同步电机停止运转; 步骤49:充电臂端控制电路中央处理器向输出驱动电路发送停止红外光发射组件激励信号,使第一支臂初始位置红外光发射组件、第二支臂初始位置红外光发射组件和第三支臂初始位置红外光发射组件停止发射红外光信号,自此,所有充电臂回复到初始位置状态; 步骤50:电臂端控制电路中央处理器发出充电插头缩回控制信号,输出驱动电路将输出伸缩控制电机逆时针旋转控制信号; 步骤51:伸缩控制电机逆时针旋转,与电机转轴连接的伸缩控制齿轮箱转动,伸缩控制齿条与伸缩控制齿轮箱配合往箭头F逆方向移动,伸缩控制齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F逆方向移动,组件安装基座管带动充电插头往箭头F逆方向移动,即使充电插头往第三支臂内回缩; 步骤52:外接收构件接收到红外发射构件发射的红外光,电臂端控制电路信号监测电路检测到此红外信号,监测电路将信息发送给中央处理器,中央处理器处理后给输出驱动电路输出结束伸缩控制电机运转信号,伸缩控制电机停止运行;步骤53:电臂端控制电路中央处理器向红外通信组件发出关闭自动充电座门盖信号;步骤54:动车端控制电路通信电路收到关闭自动充电插座门盖信号,传输给中央处理器,中央处理器处理此信号后向输出驱动电路发送充电门盖电机反转信号,充电门盖电机反转,齿条连杆在充电门盖电机作用下向逆箭头A方向运动,充电门盖电机在齿条连杆的带动下向逆箭头A方向运动; 步骤55:限位滑块的行程开关A闭合,端控制电路监测电路检测到此信号,监测电路将信息发送给中央处理器,中央处理器处理后给输出驱动电路输出结束充电门盖电机运转信号,充电门盖电机停止运行; 步骤55:端控制电路中央处理器发送关闭关门电磁铁信号,关门电磁铁铁芯连杆在开门弹簧的作用下前伸,顶在开门连杆一侧,使开门连杆转动,带动充电插座门盖向充电插座口方向运动,从而关闭充 电插座门盖。
【文档编号】H02J7/00GK103457322SQ201310391696
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】不公告发明人 申请人:重庆文理学院
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