CN103078364B - 基于机器人的充电*** - Google Patents

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Abstract

一种基于机器人的充电***，用于自动对待充电的电动汽车充电，包括与电源连接的机器人和与电动汽车连接的充电管理模块；充电管理模块包括用于与电动汽车连接的通信模块、控制指令输出模块和充电模式发送模块；通过通信模块获取电动汽车的位置及电动汽车的电池信息、充电模式发送模块根据电池信息生成充电模式指令，同时控制指令输出模块根据电池信息及电动汽车的位置生成充电目标指令及充电目标位置指令。与充电管理模块连接的机器人在接收充电模式指令、充电目标指令及充电目标位置指令后，按照充电模式指令执行对应充电模式、按照充电目标指令设置充电参数及按照充电目标位置指令自动寻找电动汽车，从而实现自动、智能的对电动汽车充电。

Description

基于机器人的充电***
技术领域
本发明涉及充电***，特别是涉及一种智能的、自动的基于机器人的充电***。
背景技术
由于能源危机和温室效应的影响，新能源和技术的开发日显重要。而在汽车领域中，电动汽车的技术得到了快速的发展并日趋成熟。无尾气、绿色、环保和无噪音等优点，确定了电动汽车在未来的主导地位。由于电池的容量有限，所以对电动汽车实现快速充电的充电站也必须配套发展。
目前解决方案中的电动汽车的充电站主要有两种形式，第一种是基于更换电池的充电站，第二种是基于电源桩（柱）的充电站。由于不同汽车电池的厂家、型号和健康状况都不一样，这就给第一种解决方法的应用带来一定的制约。而第二种方法无法实现自动化充电，给工作人员造成一定的安全隐患，在雨天或者因为操作失误，会导致触电事故。
发明内容
基于此，提供一种智能的、自动的基于机器人的充电***。
一种基于机器人的充电***，用于自动对待充电的电动汽车充电，包括与电源连接的机器人和与电动汽车连接的充电管理模块；
所述充电管理模块包括用于与电动汽车连接的通信模块、控制指令输出模块和充电模式发送模块；
所述通信模块还用于与电动汽车通信，获取所述电动汽车的位置及所述电动汽车的电池信息；
所述充电模式发送模块与所述通信模块连接，用于根据所述电池信息生成所述机器人对所述电动汽车的充电模式指令；
所述控制指令输出模块与所述通信模块连接，用于根据所述电动汽车的位置生成所述机器人的充电目标指令及充电目标位置指令；
所述机器人分别与所述充电模式发送模块和所述控制指令输出模块连接，所述机器人用于根据所述充电模式指令确定对所述电动汽车的充电模式，并按照所述充电模式对所述电动汽车充电；
所述机器人还用于按照所述充电目标指令设置对所述电动汽车进行充电的充电参数；
所述机器人用于根据所述充电目标位置指令自动寻找所述电动汽车，并与所述电动汽车的充电接口连接。
在其中一个实施例中，所述电源包括输出符合所述电动汽车需要的电流和电压的交流电源和蓄电池，当线路中的负荷过大或在用电高峰时,停止使用所述交流电源，则所述机器人通过所述蓄电池，对所述电动汽车供电；当处于用电低谷时候，则所述机器人通过所述交流电源对所述蓄电池进行充电。
在其中一个实施例中，所述蓄电池为太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池在所述交流电源停止供电时，通过太阳能发电存储并通过机器人对所述电动汽车供电。
在其中一个实施例中，所述通信模块与所述电动汽车通信，获取所述电动汽车的荷电状态、电池实际容量、电池剩余容量、放电深度及所述电动汽车的位置信息。
在其中一个实施例中，所述通信模块还获取所述电动汽车的充电模式，所述充电模式包括恒流充电模式、恒压充电模式及恒流恒压充电模式，所述充电模式发送模块接收所述通信模块获取的充电模式生成对应的充电模式指令。
在其中一个实施例中，所述充电管理模块还包括与通信模块连接的计费支付模块，所述计费支付模块根据所述电动汽车充电参数计费并接收付费。
在其中一个实施例中，所述机器人与电源通过电缆连接。
在其中一个实施例中，所述充电管理模块还用于控制所述机器人在完成对所述电动汽车的充电后，返回到初始位置。
在其中一个实施例中，所述机器人在完成对所述电动汽车的充电后，所述机器人在停留时间达到阈值且所述充电管理模块没有输出返回指令时，所述机器人自动返回初始位置。
在其中一个实施例中，所述机器人与所述电动汽车的电源接口采用冷插拔的方式连接。
上述基于机器人的充电***通过通信模块获取电动汽车的位置及电动汽车的电池信息。与通信模块连接的充电模式发送模块根据电池信息生成充电模式指令，同时与通信模块连接的控制指令输出模块根据电池信息及电动汽车的位置生成充电目标指令及充电目标位置指令。与充电管理模块连接的机器人在接收充电模式指令、充电目标指令及充电目标位置指令后，按照充电模式指令执行对应充电模式、按照充电目标指令设置充电参数及按照充电目标位置指令自动寻找电动汽车，从而实现自动、智能的对电动汽车充电。
附图说明
图1为基于机器人的充电***的模块图。
具体实施方式
如图1所示，为基于机器人的充电***的模块图。
一种基于机器人的充电***，用于自动对待充电的电动汽车充电，包括与电源连接的机器人10和与电动汽车连接的充电管理模块20。
所述充电管理模块20包括用于与电动汽车连接的通信模块201、控制指令输出模块203和充电模式发送模块205。
所述通信模块201还用于与电动汽车通信，获取所述电动汽车的位置及所述电动汽车的电池信息。
通信模块201在充电管理模块20和电动汽车之间起信息交互作用，用于获取电动汽车信息，具体包括电动汽车的位置信息及电动汽车的电池信息。由于在基于机器人的充电***中没有固定电动汽车的充电位置，因此，在电动汽车充电时，为了让机器人10能够准确找到电动汽车，需要通信模块201获取电动汽车的位置信息。从而机器人10在获取电动汽车的位置信息后，能够通过自动寻径的方式找到充电目标。而获取电动汽车的电池信息是为了给机器人10发送充电指令，其中充电指令包括充电时间、充电模式及充电量。
所述充电模式发送模块205与所述通信模块201连接，用于根据所述电池信息生成所述机器人10对所述电动汽车的充电模式指令。由于不同型号及不同厂家生产的电池的充电模式不同，因而，需要通信模块201获取电动汽车电池的充电模式信息，避免因充电模式不符而损坏电池，影响的电池的使用寿命。
所述控制指令输出模块203与所述通信模块201连接，用于根据所述电动汽车的位置生成所述机器人10的充电目标指令及充电目标位置指令。控制指令输出模块203用于将通信模块201获取的电池信息及电动汽车的位置生成对应的控制指令。例如，通信模块201以当前位置设定坐标系，进而获取电动汽车的位置坐标（x，y，z）后，同时获取机器人10的位置坐标（m，n，g），然后根据两者的坐标通过计算，发出机器人10向电动汽车前进的距离和方向的控制指令。因而，机器人10在接收到控制指令输出模块203输出的控制指令后，按照控制指令对应的前进距离和方向自动寻找充电目标。
具体地，通信模块201与所述电动汽车通信，获取所述电动汽车的荷电状态、电池实际容量、电池剩余容量、放电深度及所述电动汽车的位置信息。
通信模块201还获取所述电动汽车的充电模式，所述充电模式包括恒流充电模式、恒压充电模式及恒流恒压充电模式，所述充电模式发送模块205接收所述通信模块201获取的充电模式生成对应的充电模式指令。
所述机器人10分别与所述充电模式发送模块205和所述控制指令输出模块203连接，所述机器人10用于根据所述充电模式指令确定对所述电动汽车的充电模式，并按照所述充电模式对所述电动汽车充电。
所述机器人10还用于按照所述充电目标指令设置对所述电动汽车进行充电的充电参数。充电参数包括充电电压、充电电流、充电时间及充电量等。
所述机器人10用于根据所述充电目标位置指令自动寻找所述电动汽车，并与所述电动汽车的充电接口连接。
电源包括输出符合所述电动汽车需要的电流和电压的交流电源和蓄电池，当线路中的负荷过大或在用电高峰时,停止使用所述交流电源，则所述机器人10通过所述蓄电池，对所述电动汽车供电；当处于用电低谷时候，则机器人10通过所述交流电源对所述蓄电池进行充电。
优选地，蓄电池为太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池在所述交流电源停止供电时，通过太阳能发电存储并通过机器人对所述电动汽车供电。
在电动汽车需要充电时，首先电动汽车要与充电管理模块20进行信息交互。即充电管理模块20的通信模块201与电动汽车进行通信。通信模块201通过与电动汽车的通信，获取电动汽车的位置及电动汽车的电池信息。其中，获取电动的位置为了向机器人10提供充电目标的位置，同时由充电管理模块20将电动汽车的位置以控制指令的形式发送给机器人10。机器人10接收到载有电动汽车的位置的控制指令后，根据该控制指令以自动寻径的方式找寻电动汽车。而获取电动汽车的电池信息是为了向机器人10提供充电目标的充电信息，根据电动汽车的电池信息能够确定电动汽车需要的充电时间、充电方式及充电量。充电管理模块20将载有电动汽车需要充电的时间、充电方式及充电量的控制指令发送给机器人，机器人10在接收到该控制指令后，设置充电参数，从而能够智能、精确、安全的完成对电动汽车的充电。
机器人10在接收到充电管理模块20的控制指令前，需要做好充电准备工作。即机器人10首先需要与电源连接。机器人10通过金属与大地连接，防止漏电或产生较大的静电。而机器人10与电动汽车的充电接口接触时，满足不带电插拔的功能，即机器人10与电动汽车的充电接口连接，需要深入到电动汽车的充电接口的一定位置时，机器人10才开始对电动汽车充电。而在充电结束时，首先需要机器人10与电源之间的连接断开，机器人10与电动汽车的充电接口之间才能断开。
充电管理模块20还包括与通信模块201连接的计费支付模块207，所述计费支付模块207根据所述电动汽车充电参数计费并接收付费。由于通信模块201与电动汽车通信后，能够获取电动汽车的电池剩余容量及电池实际容量，然后再根据电动汽车的时间，可以计算出电动汽车的实际充电量，从而根据对应的收费标准计算出费用，再通过支付***收费。
机器人10与电源通过电缆连接。
充电管理模块20还用于控制所述机器人在完成对所述电动汽车的充电后，返回到初始位置。
机器人10在完成对所述电动汽车的充电后，所述机器人10在停留时间达到阈值且所述充电管理模块20没有输出返回指令时，所述机器人10自动返回初始位置。
机器人10与所述电动汽车的电源接口采用冷插拔方式连接，即不带电插拔的方式连接。
上述基于机器人的充电***通过通信模块201获取电动汽车的位置及电动汽车的电池信息。与通信模块201连接的充电模式发送模块205根据电池信息生成充电模式指令，同时与通信模块201连接的控制指令输出模块203根据电池信息及电动汽车的位置生成充电目标指令及充电目标位置指令。与充电管理模块20连接的机器人10在接收充电模式指令、充电目标指令及充电目标位置指令后，按照充电模式指令执行对应充电模式、按照充电目标指令设置充电参数及按照充电目标位置指令自动寻找电动汽车，从而实现自动、智能的对电动汽车充电。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于机器人的充电***，用于自动对待充电的电动汽车充电，其特征在于，包括与电源连接的机器人和与电动汽车连接的充电管理模块；
所述充电管理模块包括用于与电动汽车连接的通信模块、控制指令输出模块和充电模式发送模块；
所述通信模块还用于与电动汽车通信，获取所述电动汽车的位置及所述电动汽车的电池信息；根据电动汽车的电池信息确定电动汽车需要的充电时间、充电方式及充电量；
所述通信模块与所述电动汽车通信，获取所述电动汽车的荷电状态、电池实际容量、电池剩余容量、放电深度及所述电动汽车的位置信息；所述通信模块以当前位置设定坐标系，进而获取电动汽车的位置坐标(x，y，z)后，同时获取机器人的位置坐标(m，n，g)，然后根据两者的坐标通过计算，发出机器人向电动汽车前进的距离和方向的控制指令；
所述充电模式发送模块与所述通信模块连接，用于根据所述电池信息生成所述机器人对所述电动汽车的充电模式指令；所述通信模块还获取所述电动汽车的充电模式，所述充电模式包括恒流充电模式、恒压充电模式及恒流恒压充电模式；
或所述充电模式发送模块接收所述通信模块获取的充电模式生成对应的充电模式指令；
所述控制指令输出模块与所述通信模块连接，用于根据所述电动汽车的位置生成所述机器人的充电目标指令及充电目标位置指令；
所述机器人分别与所述充电模式发送模块和所述控制指令输出模块连接，所述机器人用于根据所述充电模式指令确定对所述电动汽车的充电模式，并按照所述充电模式对所述电动汽车充电；所述充电管理模块还包括与通信模块连接的计费支付模块，所述计费支付模块根据所述电动汽车充电参数计费并接收付费；
所述机器人还用于按照所述充电目标指令设置对所述电动汽车进行充电的充电参数；
所述机器人用于根据所述充电目标位置指令自动寻找所述电动汽车，并与所述电动汽车的充电接口连接。
2.根据权利要求1所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述电源包括输出符合所述电动汽车需要的电流和电压的交流电源和蓄电池，当线路中的负荷过大或在用电高峰时,停止使用所述交流电源，则所述机器人通过所述蓄电池，对所述电动汽车供电；当处于用电低谷时候，则所述机器人通过所述交流电源对所述蓄电池进行充电。
3.根据权利要求2所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述蓄电池为太阳能蓄电池，所述太阳能蓄电池在所述交流电源停止供电时，通过太阳能发电存储并通过机器人对所述电动汽车供电。
4.根据权利要求1所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述机器人与电源通过电缆连接。
5.根据权利要求1所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述充电管理模块还用于控制所述机器人在完成对所述电动汽车的充电后，返回到初始位置。
6.根据权利要求1所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述机器人在完成对所述电动汽车的充电后，所述机器人在停留时间达到阈值且所述充电管理模块没有输出返回指令时，所述机器人自动返回初始位置。
7.根据权利要求1所述的基于机器人的充电***，其特征在于，所述机器人与所述电动汽车的电源接口采用冷插拔的方式连接。
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