CN101567578A - 电动车自动充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动车自动充电装置，地面***包含三自由度联动传送装置和充电插头，其X轴传送单元包括X轴滑车和控制X轴滑车运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑块和控制Y轴滑块运动的电机，Z轴传送单元包括充电插头升降机和控制充电插头升降机升降的电机，Z轴传送单元安装在Y轴滑块上，Y轴传送单元安装于X轴滑车上，在充电插头升降机上安装充电插头，充电插头上设置有红外线定位接收管，充电插头通过接触器接入电源箱；车载***包含充电插座和红外线定位发射管，充电插座位于电动车的底部，在充电插座上设置有红外线定位发射管，充电插座由电线接入蓄电池。该装置可在居民小区、商场等区域使用，是一种快捷实用的充电方式。

Description

电动车自动充电装置
技术领域
本发明涉及一种电动机车的自动充电装置，属于充电设备技术领域。
背景技术
当前，随着人们环保观念的加强，各种以电能作为动力的电动机车相继问世，这些电动机车相对以汽油、柴油等燃油为动力的机功车而言，由于其在使用过程中不会产生尾气污染等问题，因而具有重大的环保意义。但是，当前的电动机车技术还不成熟，在许多方面还存在着一些难以解决的问题，如目前的电动机车虽然设有可充电电池组以作为行驶的动力来源，但是这些充电电池组在电动机车行驶数小时后就需要重新充电。
目前，电动机械蓄电池的充电是蓄电池放电后，用所匹配的充电器单独静止状态下充电来补充电量，因此，耗时、耗电、耗人力，如果是铅酸蓄电池这样来回搬动更是不便，而且蓄电池在这种状态下充放电，经常因过充、欠压或过放而导致蓄电池提前老化损坏，影响续行里程。
随着电动车的快速普及，电动车的充电也显得极为重要，简捷快速的充电方式和电动车使用中的方便与灵活是人们追求的目标，现有电动车的充电主要是使用随车所带的充电器，在家中、小区车棚等场所进行充电，充电时不但操作烦琐，而且线路乱拉不安全，同时车辆的停放也不规范与合理，因此充电方面有许多不足之处需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种电动机车的自动充电装置，可以安全可靠地停车快速接入充电。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
电动车自动充电装置，包括地面***和车载***，特点是：所述地面***包含三自由度联动传送装置和充电插头，所述的三自由度联动传送装置包括X轴传送单元、Y轴传送单元和Z轴传送单元，X轴传送单元包括X轴滑车和控制X轴滑车运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑块和控制Y轴滑块运动的电机，Z轴传送单元包括充电插头升降机和控制充电插头升降机升降的电机，Z轴传送单元安装在Y轴传送单元的Y轴滑块上，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑车上，在Z轴传送单元的充电插头升降机上安装充电插头，充电插头上设置有红外线定位接收管，所述充电插头由电线通过接触器接入电源箱；所述车载***包含充电插座和红外线定位发射管，充电插座位于电动车的底部，在充电插座上设置有红外线定位发射管，所述充电插座由电线接入蓄电池。
进一步地，上述的电动车自动充电装置，其中，在X轴传送单元上安装有检测传感器，在电动车的底部设置有X轴止位检测条。
更进一步地，上述的电动车自动充电装置，其中，在电动车底部的充电插座上设置有防尘舱门。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明设计独特、结构新颖，该自动充电装置可安装在车库、充电站等地，适用于对电动观光车、电动执勤车等电动车进行自动充电，技术手段相对简单，实施起来比较容易，对现有电动车改装也十分可行，在居民小区、大型商场等区域使用十分理想，是一种快捷方便的充电方式，为一实用的新设计。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：本发明地面***的结构示意图；
图2：地面***工作状态的示意图。
图中各附图标记的含义：
1--X轴传送单元，2--Y轴传送单元，3--Z轴传送单元。
具体实施方式
本发明设计一种快速接入停车充电装置，不仅可以使电动机车安全可靠地停车快速接入充电，而且能使电动车在小区内规范、有序的停车。
如图1所示的电动车自动充电装置，具有机械部分和电气控制部分，分为地面***和车载***，地面***包含三个自由度方向的机械和控制装置及充电插头，三自由度联动传送装置包括X轴传送单元1、Y轴传送单元2和Z轴传送单元3，X轴传送单元1与Y轴传送单元2相垂直，X轴传送单元1包括X轴滑车和控制X轴滑车运动的电机，Y轴传送单元2包括Y轴滑块和控制Y轴滑块运动的电机，Z轴传送单元3包括充电插头升降机和控制充电插头升降机升降的电机。Z轴传送单元3安装在Y轴传送单元2的Y轴滑块上，Y轴传送单元2安装于X轴传送单元1的X轴滑车上，在Z轴传送单元3的充电插头升降机上安装充电插头，充电插头上设置有红外线定位接收管，充电插头由电线通过接触器接入电源箱；另外，还在X轴传送单元1上安装有检测传感器。
车载***包含充电插座和红外线定位发射管，充电插座位于电动车的底部，在充电插座上设置有红外线定位发射管，充电插座由电线接入蓄电池；另外，还在电动车的底部设置有X轴止位检测条。
X轴传送单元上的检测传感器与电动车底部的X轴止位检测条，其工作时的组合运用用于X轴方向的定位。充电插座上的红外线定位发射管与充电插头上的红外线定位接收管，其工作时的组合运用用于Y轴方向的定位。
同时，上述的电动车自动充电整套装置，通过外部指示信号显示是否充电正常，以及充电所达阶段，并可在发生故障时予以切断并报警。
具体应用时，上述充电装置接通220V电源(应保证电源功率容量，并要求使用漏电保安器)，打开电源箱上的电源锁，地面***部分即进入充电准备状态。
待充电电动车驶入充电停车位后，按动充电启动按钮使控制电路上电，充电工作自动开始。
首先，车载***的单片机控制电路使电动车底部充电插座上的防尘舱门打开，等待充电插头接入，同时向地面***发出指令、打开红外线定位发射管。
地面部分接到充电指令后，接通控制电路电源进行自检。自检完毕后控制电路使控制X轴滑车运动的电机工作，如图2，即X轴电机驱动X轴滑车运行，X轴滑车向X正方向运动。当X轴传送单元上的检测传感器检测到电动车底部的X轴止位检测条后，X轴电机停止，X轴滑车定位。驱动电路使控制Y轴滑块运动的电机工作，即Y轴电机驱动Y轴滑块运行，Y轴滑块在Y方向上移动。当地面***充电插头上的红外线定位接收管接收到车载***充电插座上红外线定位发射管发出的定位信号后，Y轴电机停止，Y轴滑块定位。Z轴传送单元开始工作，控制充电插头升降机升降的电机运行，即充电插头升降机升起并带动充电插头上升，使充电插头***车载***的充电插座中，充电插头与充电插座结合到位后，车载部分发出指令使Z轴传送单元停止工作，并检测车载充电机保护接地；检测通过后，地面***根据车载部分发出的指令延迟2～10秒接通交流接触器向车载充电机供电。车载部分在充电机接通电源后，检测充电脉冲信号并在电动车仪表盘显示充电脉冲信号；进行正常充电。
充电结束，充电机停止输出脉冲，车载部分向地面***发出充电完成指令；地面***断开交流接触器，停止供电。延迟2～10秒后，Z轴传送单元的充电插头升降机在电机的驱动下，使充电插头下降复位，充电插头与充电插座相脱离。车载部分延迟20秒后，关闭充电插座上的防尘舱门，并断开控制电路电源，充电工作完成。
充电工作完成后，Y轴电机驱动Y轴滑块沿Y方向移动退回，X轴电机驱动X轴滑车向X负方向运动，从而回到原点。
在整个工作中，除按动启动按钮外，无需人工干预。如果三自由度联动传送装置无法定位，说明电动车所停位置偏差太大或出现故障，***会停止工作并报警，等待人工处理。按照国家电动车充电的有关标准，***设计了接地保护检测；如检测接地没有通过，***会停止工作并报警。充电过程中，如需停止充电，可按动车上的停充按钮，***将执行充电完成的系列动作。本装置使用带有漏电保安器的空气开关供电，供电线缆保证充电机及本***的功率要求。
综上所述，本发明装置结构新颖，可在居民小区、大型商场等区域使用，对各种电动车都适用可行，是一种快捷实用的充电方法；成本低、功能卓越，使用方便，经济效益和社会效应显著。堪称是具有新颖性、创造性、实用性的好技术，市场应用前景非常广阔。
需要理解到的是：上述说明并非是对本发明的限制，在本发明构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.电动车自动充电装置，包括地面***和车载***，其特征在于：所述地面***包含三自由度联动传送装置和充电插头，所述的三自由度联动传送装置包括X轴传送单元、Y轴传送单元和Z轴传送单元，X轴传送单元包括X轴滑车和控制X轴滑车运动的电机，Y轴传送单元包括Y轴滑块和控制Y轴滑块运动的电机，Z轴传送单元包括充电插头升降机和控制充电插头升降机升降的电机，Z轴传送单元安装在Y轴传送单元的Y轴滑块上，Y轴传送单元安装于X轴传送单元的X轴滑车上，在Z轴传送单元的充电插头升降机上安装充电插头，充电插头上设置有红外线定位接收管，所述充电插头由电线通过接触器接入电源箱；所述车载***包含充电插座和红外线定位发射管，充电插座位于电动车的底部，在充电插座上设置有红外线定位发射管，所述充电插座由电线接入蓄电池。
2.根据权利要求1所述的电动车自动充电装置，其特征在于：在X轴传送单元上安装有检测传感器，在电动车的底部设置有X轴止位检测条。
3.根据权利要求1所述的电动车自动充电装置，其特征在于：在电动车底部的充电插座上设置有防尘舱门。
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