CN216153611U - 一种充电桩及充电设施 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种充电桩及充电设施，充电桩包括支撑杆、可转动设置在支撑杆上的关节臂、可转动地设置在关节臂端部的充电头、设置在充电机构与充电头之间的磁吸机构、设置在充电头与关节臂之间的缓冲调节机构、设置在支撑杆内的控制机构、设置在支撑杆上的第一识别机构、设置在充电头上的第二识别机构，关节臂、充电头、第一、第二识别机构分别与控制机构连接，磁吸机构使充电头与充电机构相互吸附，缓冲调节机构用于吸附时进行缓冲调节。本实用新型能够及时主动无感化地为电动汽车充电，且实现分批充电，有效缓解小区供电压力。

Description

一种充电桩及充电设施

技术领域

本实用新型涉及一种充电桩及充电设施。

背景技术

随着节能减排和绿色环保交通理念的提出，电动汽车作为一种新能源交通工具近年来得到较大的发展，其保有量也不断增加。但电动汽车的充电问题也随之出现。由于电池续航及充电设备供应有限，驾驶员需要时刻面临车辆是否需要充电以及寻找充电区域的问题，这使得充电行为相当被动。另一方面，因现在的充电桩所对应的充电区域仅为一个车位，对于拥有电动汽车数量众多的小区来说，若要为车主提供充电服务，一方面需要提供更多的充电空间，另一方面，可能很多车主会选择在同一时段对自己的电动汽车进行充电(如下班到达车库后)，如此会给小区供电造成极大的压力。

实用新型内容

本实用新型提出一种充电桩及充电设施，及时主动无感化地为电动汽车充电，且实现分批充电，有效缓解小区供电压力。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种充电桩，用于为电动汽车充电，电动汽车上设置有充电机构，包括支撑杆、可转动设置在支撑杆上的关节臂、可转动地设置在关节臂端部的充电头、设置在充电机构与充电头之间的磁吸机构、设置在充电头与关节臂之间的缓冲调节机构、设置在支撑杆内的控制机构、设置在支撑杆上的第一识别机构、设置在充电头上的第二识别机构，关节臂、充电头、第一、第二识别机构分别与控制机构连接，第一识别机构用于识别进入支撑杆所对应的充电区域的时间，以及检测是否有人进入正充电的电动汽车所在的区域，第二识别机构用于识别需要充电的充电汽车的充电机构的位置，控制机构根据第一、第二识别机构的识别结果控制关节臂在水平方向和/或竖直方向转动，以使充电头与充电机构连通，磁吸机构使充电头与充电机构相互吸附，缓冲调节机构用于吸附时进行缓冲调节。

进一步的，所述第一识别机构包括若干第一摄像头和若干第一红外感应器，若干第一摄像头间隔环绕设置在支撑杆下部，若干第一红外感应器间隔环绕设置在支撑杆下部，各第一摄像头和各第一红外感应器分别与控制机构连接。

进一步的，所述第二识别机构包括若干第二摄像头和若干第二红外感应器，若干第二摄像头间隔环绕设置在充电头上，若干第二红外感应器间隔环绕设置在充电头上，各第第二摄像头和各第二红外感应器分别与控制机构连接。

进一步的，所述关节臂包括一端可水平转动地设置在支撑杆上端的第一段、一端可水平转动地设置在第一段另一端的第二段、一端可竖直转动地设置在第二段另一端的第三段和一端可竖直转动地设置在第三段另一端的第四段，所述充电头可转动地设置在第四段另一端。

进一步的，所述第一、第二段之间、第二、第三段之间、第三、第四段之间、以及充电头与第四段之间，均通过电机可转动连接。

进一步的，所述磁吸机构包括设置在充电机构处的磁吸面和设置在充电头底部可被磁吸面吸附的磁铁，所述缓冲调节机构包括设置在充电头上端与关节臂端部之间的弹簧。

进一步的，所述充电机构设置在电动汽车顶部或者侧面。

本实用新型还通过以下技术方案实现：

一种充电设施，包括如上任一所述的充电桩及一车位，电动汽车停入车位后，充电桩的关节臂可转动以带动充电头与电动汽车的充电机构连通。

本实用新型还通过以下技术方案实现：

一种充电设施，包括如上任一所述的充电桩以及四个车位，四个车位为田字格布置，充电桩设置在田字格中心。

本实用新型还通过以下技术方案实现：

一种充电设施，包括多个如上任一所述的充电桩以及多个车位，各充电桩对应四个车位，四个车位为田字格布置，充电桩设置在田字格中心。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的充电桩通过第一识别机构用于识别进入支撑杆所对应的充电区域的时间，以及检测是否有人进入正充电的电动汽车所在的区域，第二识别机构用于识别需要充电的充电汽车的充电机构的位置，控制机构根据第一、第二识别机构的识别结果控制关节臂在水平方向和/或竖直方向转动，以使充电头与充电机构连通进行充电，从而实现及时主动无感化地为电动汽车充电，即无需等待电量不足时再被动寻找充电桩进行充电，弱化“主动为汽车充电”这一固有的行为方式，而是将充电变为车主并无主观参与的行为，有效缓解车主因车辆未及时充电而带来的困扰，也为车主带来极大的方便，且因能够及时充电，电动汽车可装配更小容量的电池，降低电池负荷和车辆成本；关节臂可转动设置，使充电头可在其带动下适应不同充电汽车的充电机构的位置；充电头上的磁铁与充电机构处的磁吸面相互配合，能够使充电头的定位更加准确，从而更快速地使充电线圈与充电机构接触连通。

2、本实用新型的充电设施，一个充电桩对应四个车位，降低了小区建造充电设施所需要的空间，充电时则按照车辆停入充电区域的先后顺序进行充电，即实现分时充电，相对于一个充电桩对应一个车位的情况，本实用新型能够大幅减少同一时间充电的车辆数量，进而有效缓解小区的供电压力。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例一充电装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一关节臂的结构示意图。

图3为本实用新型实施例一充电头的结构示意图。

图4为本实用新型实施例一充电设施的使用状态图。

其中，1、车位；11、电动汽车；2、支撑杆；3、关节臂；31、第一段；32、第二段；33、第三段；34、第四段；4、充电头；41、充电线圈；5、磁铁；61、线管；62、弹簧；71、第一摄像头；72、第一红外感应器；81、第二摄像头； 82、第二红外感应器；9、通讯模块。

具体实施方式

实施例一：

如图4所示的充电设施包括多个充电桩以及多个车位1，各充电桩对应四个车位1，四个车位1为田字格布置，充电桩则设置在田字格中心。充电设施的充电桩用于为电动汽车11充电，电动汽车11上设置有充电机构，充电机构可设置在电动汽车11顶部，也可以设置在电动汽车11侧面，电动汽车11上还设置有电池监控芯片，该芯片能够监控电池电量，并将电量信息无线传输至对应的通讯模块9。

如图1至图3所示，充电桩包括支撑杆2、可转动设置在支撑杆2上端的关节臂3、设置在关节臂3端部的充电头4、设置在充电机构与充电头4之间的磁吸机构、设置在充电头4与关节臂3之间的缓冲调节机构、设置在支撑杆2内的控制机构和与充电头4电连接的供电箱、设置在支撑杆2上的第一识别机构和可与电池监控芯片无线通信的通讯模块9、设置在充电头4上的第二识别机构，关节臂3、充电头4、第一识别机构、第二识别机构分别与控制装置连接，第一识别机构用于识别电动汽车11进入车位1的时间以及检测检测电动汽车11是否给出行驶信号，并反馈至控制机构，该行驶信号可以是电动汽车11的车灯亮度或者其他信号，第二识别机构用于识别充电机构的位置并反馈至控制机构，控制机构根据第一识别机构和第二识别机构的反馈结果控制关节臂3在水平方向和竖直方向转动，以带动充电头4与停在充电区域电动汽车11的充电机构连通，通讯模块9 输出端则与控制机构连接以将接收到的电量信息传输至控制机构。其中，电动汽车11上设置的充电机构和电池监控芯片均为现有技术，通讯模块9为现有技术，电池监控芯片与通讯模块9的无线通信连接也为现有技术，供电箱与充电头 4电连接的具体结构也为现有技术。

第一识别机构包括若干第一摄像头71和若干第一红外感应器72，若干第一摄像头71间隔环绕设置在支撑杆2下部，若干第一红外感应器72间隔环绕设置在支撑杆2下部，各第一摄像头71和各第一红外感应器72分别与控制机构连接。第二识别机构包括若干第二摄像头81和若干第二红外感应器82，若干第二摄像头 81间隔环绕设置在充电头4上，若干第二红外感应器82间隔环绕设置在充电头4 上，各第第二摄像头81和各第二红外感应器82分别与控制机构连接。

关节臂3包括一端可水平转动地设置在支撑杆2上端的第一段31、一端可水平转动地设置在第一段31另一端的第二段32、一端可竖直转动地设置在第二段 32另一端的第三段33和一端可竖直转动地设置在第三段33另一端的第四段34，所述充电头4可转动地设置在第四段34另一端，第一段31与第二段32之间、第二段32与第三段33之间、第三段33与第四段34之间、以及充电头4与第四段34之间，均通过步进电机可转动连接，各步进电机分别与控制机构连接，步进电机与各段之间的连接机构以及控制机构对步进电机的控制为现有技术。

磁吸机构包括设置在充电机构处的磁吸面和设置在充电头4底部可被磁吸面吸附的磁铁5，充电头4底部还设置有充电线圈41，在本实施例中，磁铁5环绕充电线圈41设置，且位于充电线圈41外侧。缓冲调节机构包括设置在充电头4上端与关节臂3之间的线管61和绕设在线管61上的弹簧62，弹簧62两端也分别与充电头4上端和关节臂3连接。

本实用新型的工作原理为：

A、电动汽车11停入充电区域的车位1后，充电桩通过第一识别机构识别电动汽车11进入车位1的时间，并反馈至控制机构，控制机构记录该电动汽车 11的进入时间，并判断当前是否有电动汽车11正在充电，若是，则等待当前电动汽车11充电完成后，进入步骤B，否则，进入步骤B；

B、控制机构根据第一识别机构的识别结果判断当前充电区域是否有其他电动汽车11，若是，进入步骤C，否则，将刚停入的电动汽车11作为充电对象，进入步骤D；

C、充电桩按照电动汽车11停入充电区域的时间先后选择下一个电动汽车 11作为充电对象，进入步骤D；

D、充电桩检测作为充电对象的电动汽车11是否满电，若是，充电桩不动作；否则，利用第二识别机构识别充电对象的充电机构所在的位置，并反馈至控制机构，控制机构则控制关节臂3动作以带动充电头4移动，最终使充电线圈41与充电机构接通以开始充电，并进入步骤E；

E、充电桩在充电的同时检测电动汽车11是否给出行驶信号，若是，充电桩断开充电头4与充电机构的连接，以停止充电，否则，持续充电直至充满，充电桩断开充电头4与电动汽车11的充电机构的连接。

在本实施例中，控制机构为单片机。第一识别机构和第二识别机构均是通过摄像头拍摄目标图像，并通过红外感应器进行感应，单片机与摄像头和红外感应器的具体连接为现有技术，且单片机对所拍摄的目标图像的处理过程也为现有技术。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于：

充电设施包括一个充电桩和四个车位，四个车位为田字格布置，充电桩设置在田字格中心。

其与部分与实施例一相同，在此不赘述。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于：

充电设施包括一个充电桩和一车位，充电桩可设置在车位边缘或者车位角落，保证在电动汽车停入车位后，充电桩的关节臂能够通过转动带动充电头与电动汽车的充电机构连通即可。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种充电桩，用于为电动汽车充电，电动汽车上设置有充电机构，其特征在于：包括支撑杆、可转动设置在支撑杆上的关节臂、可转动地设置在关节臂端部的充电头、设置在充电机构与充电头之间的磁吸机构、设置在充电头与关节臂之间的缓冲调节机构、设置在支撑杆内的控制机构、设置在支撑杆上的第一识别机构、设置在充电头上的第二识别机构，关节臂、充电头、第一、第二识别机构分别与控制机构连接，第一识别机构用于识别进入支撑杆所对应的充电区域的时间，以及检测是否有人进入正充电的电动汽车所在的区域，第二识别机构用于识别需要充电的充电汽车的充电机构的位置，控制机构根据第一、第二识别机构的识别结果控制关节臂在水平方向和/或竖直方向转动，以使充电头与充电机构连通，磁吸机构使充电头与充电机构相互吸附，缓冲调节机构用于吸附时进行缓冲调节。

2.根据权利要求1所述的一种充电桩，其特征在于：所述第一识别机构包括若干第一摄像头和若干第一红外感应器，若干第一摄像头间隔环绕设置在支撑杆下部，若干第一红外感应器间隔环绕设置在支撑杆下部，各第一摄像头和各第一红外感应器分别与控制机构连接。

3.根据权利要求1所述的一种充电桩，其特征在于：所述第二识别机构包括若干第二摄像头和若干第二红外感应器，若干第二摄像头间隔环绕设置在充电头上，若干第二红外感应器间隔环绕设置在充电头上，各第第二摄像头和各第二红外感应器分别与控制机构连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种充电桩，其特征在于：所述关节臂包括一端可水平转动地设置在支撑杆上端的第一段、一端可水平转动地设置在第一段另一端的第二段、一端可竖直转动地设置在第二段另一端的第三段和一端可竖直转动地设置在第三段另一端的第四段，所述充电头可转动地设置在第四段另一端。

5.根据权利要求4所述的一种充电桩，其特征在于：所述第一、第二段之间、第二、第三段之间、第三、第四段之间、以及充电头与第四段之间，均通过电机可转动连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种充电桩，其特征在于：所述磁吸机构包括设置在充电机构处的磁吸面和设置在充电头底部可被磁吸面吸附的磁铁，所述缓冲调节机构包括设置在充电头上端与关节臂端部之间的弹簧。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种充电桩，其特征在于：所述充电机构设置在电动汽车顶部或者侧面。

8.一种充电设施，其特征在于：包括如权利要求1-7任一所述的充电桩及一车位，电动汽车停入车位后，充电桩的关节臂可转动以带动充电头与电动汽车的充电机构连通。

9.一种充电设施，其特征在于：包括如权利要求1-8任一所述的充电桩以及四个车位，四个车位为田字格布置，充电桩设置在田字格中心。

10.一种充电设施，其特征在于：包括多个如权利要求1-8任一所述的充电桩以及多个车位，各充电桩对应四个车位，四个车位为田字格布置，充电桩设置在田字格中心。

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