CN212046987U - 移动式充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源领域，具体涉及一种移动式充电装置，旨在为了解决直接从外部供电设备取电的充电设备的灵活性不足的问题。本实用新型包括充电设备、轨道行走装置、蓄电池、机械臂；所述充电设备、所述机械臂分别装设于所述轨道行走装置；所述蓄电池装设于所述轨道行走装置，其通过充电电路与所述充电设备连接，通过供电电路分别与所述轨道行走装置、所述机械臂电连接；所述充电设备固设于轨道行走装置，包括充电枪、用于与供电***电连接的授电接口；轨道行走装置设置有第一图像采集装置，所述机械臂设置有第二图像采集装置。本实用新型解决了供电线缆限制充电装置移动区域的问题，提高了充电装置的灵活性。

Description

移动式充电装置

技术领域

本实用新型属于新能源领域，具体涉及一种移动式充电装置。

背景技术

目前电动汽车的充电桩基本为固定装设于特定位置的充电桩，例如装设于充电站对应车位，或者家庭车位，安装后不可移动，只能固定车位专用。随着电动汽车的社会接收度越来越高，其在出行车辆的市场占有率也再不断增加，也带来了对电动汽车充电领域的研究热潮，已有人提出了移动充电装置的概念：第一种为基于蓄电池作为充电能源的移动充电桩，该类充电桩的设计由于存在中间蓄电池的过渡，造成了能源的浪费，同时由于蓄电池重量极大，也造成了移动过程中需要耗费更多的能源，造成进一步的能源消耗；第二种为通过线缆与外部供电设备连接的充电桩，其移动距离受连接线缆的限制，只能在极小的区域内进行移动，灵活性不足。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决直接从外部供电设备取电的充电设备的灵活性不足的问题，本实用新型提出了一种移动式充电装置，包括充电设备，还包括轨道行走装置、蓄电池、机械臂；

所述充电设备、所述机械臂分别装设于所述轨道行走装置；

所述蓄电池装设于所述轨道行走装置，其通过充电电路与所述充电设备连接，通过供电电路分别与所述轨道行走装置、所述机械臂电连接；所述充电设备固设于轨道行走装置，包括充电枪、用于与供电***电连接的授电接口；

轨道行走装置设置有第一图像采集装置，所述机械臂设置有第二图像采集装置。

在一些优选实施方式中，所述充电设备的直流输出电路与所述蓄电池的充电电路连接。

在一些优选实施方式中，轨道行走装置还包括无线收/发电路，用于与外部设备进行通信。

在一些优选实施方式中，轨道行走装置还设置有固定设备，通过所述固定设备可以将所述轨道行走装置固定于所行走的轨道。

在一些优选实施方式中，所述固定设备包括可抱紧所行走的轨道的钳式抱紧结构、用于切换所述钳式抱紧结构状态的驱动装置。

在一些优选实施方式中，所述授电接口包括与外部供电***广口锥形桶结构的供电接口相匹配的锥台结构的引导部。

在一些优选实施方式中，所述授电接口还包括用于与所述供电接口卡合连接的卡扣件。

本实用新型的有益效果：

通过授电接口，可以与预先铺设的供电线缆的供电接口进行连接，解决了供电线缆限制充电装置移动区域的问题，提高了充电装置的灵活性；

给电动汽车充电时所采用的电能从供电设备直接获取，不再进行蓄电池充电，在提高灵活性的前提下，相比蓄电池类供电类的移动充电桩，减少了能源消耗；

设置有机械臂，实现了授电接口与供电接口连接、充电枪与电动汽车充电孔连接的自动化；

在行走装置、机械臂端部分别装设图像采集装置，实现了机械臂进行接口对接的粗定位和精准定位。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型一种实施例的移动式充电装置示意图；

图2是本实用新型一种实施例的移动式充电装置使用状态示意图；

图3是本实用新型一种实施例中的机械臂端部放大图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型的一种移动式充电装置，包括充电设备，还包括轨道行走装置、蓄电池、机械臂；

所述充电设备、所述机械臂分别装设于所述轨道行走装置；

所述蓄电池装设于所述轨道行走装置，其通过充电电路与所述充电设备连接，通过供电电路分别与所述轨道行走装置、所述机械臂电连接；所述充电设备固设于轨道行走装置，包括充电枪、用于与供电***电连接的授电接口；

轨道行走装置设置有第一图像采集装置，所述机械臂设置有第二图像采集装置。

为了更清晰地对本实用新型的移动式充电装置进行说明，下面结合附图对本实用新型的一种实施例进行展开详述。本实用新型附图仅为了辅助说明本实用新型技术方案，图中并未详细给出所有结构特征，例如充电枪、机械臂等。

本实用新型一种实施例的移动式充电装置，如图1、图3所示，包括充电设备2，还包括轨道行走装置1、蓄电池、机械臂3。

该移动式充电装置应用于具有轨道的充电站，如图2所示，轨道包括主轨道和子轨道，子轨道设置于对应的停车位，主轨道和子轨道之间设置有轨道切换装置，每个子轨道设置有供电接口，供电接口通过电缆与充电站的供电设备进行连接，用于充电设备通过轨道切换装置构建的主轨道、子轨道通路到达对应的子轨道后，将充电桩通过对应的供电接口从供电设备取电以进行电动车充电。图2为体现使用状态的示意图，图中的移动式充电装置仅为简化的示意图，并未显示出其应具有的全部结构。

本实施例中，充电设备2、机械臂3、蓄电池分别装设于轨道行走装置。蓄电池用于为轨道行走装置1、机械臂3工作提供电能，蓄电池包括充电电路和供电电路。充电电路与充电设备2的直流输出电路连接，在充电设备与外部供电设备建立电连接后，对蓄电池进行充电；供电电路分别与轨道行走装置1、机械臂3电连接，为其提供工作电能。

充电设备2可拆卸的固定装设于轨道行走装置，包括用于与电动车充电孔连接的充电枪4、用于与供电***电连接的授电接口。

机械臂3一端装设于轨道行走装置1，另一端具有加持机构31，用于加持授电接口、充电枪4进行相应的对接动作。

为了实现电路接口连接的自动化，其中一种方式是通过图像识别的方式对对接的端口位置进行计算，从而驱动机械臂3夹持待接电缆端头进行对接。因此，轨道行走装置1设置有第一图像采集装置5、机械臂3设置有第二图像采集装置6；第一图像采集装置5设置于轨道行走装置1本体，用于采集待充电车辆的图像，进行充电口的粗定位；第二图像采集装置6设置于机械臂远离所述移载装置的端部，用于采集所加持充电枪的输出端口前方视场的图像，进行充电口的精确定位，进行充电枪和/或授电接口的插接导引。本实施例中，为了扩大图像采集的视域，第一图像采集装置和第二图像采集装置可以为球型摄像机，还可以为半球型摄像机。

为了减小供电接口和授电接口对接的难度，设置接口连接的引导结构。供电接口处的引导结构为广口锥形桶结构的第一引导部，类似于一个开口的喇叭状，授电接口处的引导结构为锥台结构的第二引导部，第二引导部与第一引导部匹配。在插接过程中，只要锥台端部进入广口锥形桶结构内，即可通过其倾斜的内壁，在推进过程中即可将锥台引导至广口锥形桶结构的底部中央，进而实现供电接口和授电接口的对接。

为了实现充电站对电动车充电的自动性，并提高机械臂将充电枪***电动车充电孔的精度与效率，本实施例的移动充电装置还包括一个与轨道行走装置可分离设置的充电插接设备，包括与充电孔延伸件、以及第三引导部，对应的充电枪的头部设置为与第三引导部相匹配的第四引导部。本实施例中，第三引导部为广口锥形桶结构，类似于一个开口的喇叭状，第四引导部为与上述广口锥形桶结构相匹配的锥台结构；充电孔延伸件一端设置于广口锥形桶结构的内底部，用于与充电枪电连接，另一端用于与充电车的充电孔电连接，并在两端分别与充电孔、充电枪连接后，使充电通路导通。这样，用户在车辆停泊在充电停车位后，将充电插接设备***电动车的充电接口后，即可离开车辆，充电站在将充电设备运送到对应的轨道为之后，只需通过设置于行走装置或充电设备的摄像头进行粗定位，不用进行精确定位，只要锥台端部进入广口锥形桶结构内，即可通过其倾斜的内壁，在推进过程中即可将锥台引导至广口锥形桶结构的底部中央，进而实现充电枪通过充电孔延伸件与电动车充电孔充电通路连通。在供电接口和授电接口对接后，为避免充电过程中突然断开造成的意外损伤，第一引导部和所述第二引导部通过卡扣件进行卡合连接。

行走装置还包括无线收/发电路，用于与外部设备进行通信。

行走装置还设置有固定设备，通过所述固定设备可以将所述轨道行走装置固定于所述轨道。固定设备包括可抱紧所述轨道的钳式抱紧结构、用于切换钳式抱紧结构状态的驱动装置。驱动装置可以为电机，通过齿轮系结构驱动钳式抱紧结构进行抱紧轨道和松开轨道状态的切换。

在一些优选实施例中，机械臂的远离行走装置的端部设置有爬壁装置，所述爬壁装置可以带动机械臂端部在汽车车体表面行走。在装设有爬壁装置的实施例中，只用在行行走装置上按照上述描述装设图像采集装置（第一图像采集装置）即可，无需在机械臂端部另行装设图像采集装置。爬壁装置背离车体的侧面上设置有三个标志点（三个标志点可以为标志色、标志物、标志图形等），控制***中预存有三个标志点的相对充电枪安装位置的相对位置信息（即以机械臂上充电枪安装位置为原点的坐标系中，三个标志点的位置，改坐标系作为第一坐标系）。机械臂首先在第一图像采集装置的视场内获得电动汽车充电孔时，通过机械臂将爬壁装置贴附至上述视场内的车体上；然后基于第一图像采集装置获取的包含三个标志点、充电孔的图像，获取充电孔相对于充电枪安装位置的相对位置（即充电孔在第一坐标系中的位置信息，作为第一位置信息）；第三，基于第一位置信息通过爬壁机器人将充电枪移动至充电孔位置，进行插接充电。采用该方案的目的是为了最大化的简化机械臂的复杂度，降低成本，同时，减少一套图像采集装置，使***定位算法得到进一步简化。

本实施例中，由于三个标志点在第一坐标系中的位置已知，基于该三个标志点对新加入点可以进行快速的定位，提高定位效率和定位精度。

本实施例中，爬壁装置可以是主动移动装置，还可以是被动移动装置；为主动移动装置时，爬壁装置与中控设备通信连接，基于中控设备的控制信号、通过爬壁装置内设的驱动装置进行移动；为被动移动装置时，爬壁装置在机械臂的驱动下沿车辆外壁进行移动。

术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种移动式充电装置，包括充电设备，其特征在于，还包括轨道行走装置、蓄电池、机械臂；

所述充电设备、所述机械臂分别装设于所述轨道行走装置；

所述蓄电池装设于所述轨道行走装置，其通过充电电路与所述充电设备连接，通过供电电路分别与所述轨道行走装置、所述机械臂电连接；所述充电设备固设于轨道行走装置，包括充电枪、用于与供电***电连接的授电接口；

轨道行走装置设置有第一图像采集装置，所述机械臂设置有第二图像采集装置。

2.根据权利要求1所述的移动式充电装置，其特征在于，所述充电设备的直流输出电路与所述蓄电池的充电电路连接。

3.根据权利要求2所述的移动式充电装置，其特征在于，轨道行走装置还包括无线收/发电路，用于与外部设备进行通信。

4.根据权利要求3所述的移动式充电装置，其特征在于，轨道行走装置还设置有固定设备，通过所述固定设备可将所述轨道行走装置固定于所行走的轨道。

5.根据权利要求4所述的移动式充电装置，其特征在于，所述固定设备包括可抱紧所行走的轨道的钳式抱紧结构、用于切换所述钳式抱紧结构状态的驱动装置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的移动式充电装置，其特征在于，所述授电接口包括与外部供电***广口锥形桶结构的供电接口相匹配的锥台结构的引导部。

7.根据权利要求6所述的移动式充电装置，其特征在于，所述授电接口还包括用于与所述供电接口卡合连接的卡扣件。

8.根据权利要求1-5任一项所述的移动式充电装置，其特征在于，所述第一图像采集装置设置于轨道行走装置本体面向停车位的一侧，用于采集待充电车辆的图像。

9.根据权利要求8所述的移动式充电装置，其特征在于，所述第二图像采集装置设置于所述机械臂远离轨道行走装置的端部，用采集所述机械臂端部前方视场的图像。

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