一种新能源汽车充电桩及充电桩控制方法与流程

1.本发明属于充电桩技术领域，特别是涉及一种新能源汽车充电桩及充电桩控制方法。


背景技术：

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，大多使用电能，综合车辆的动力控制和驱动的先进技术形成的汽车。石油等不可再生能源被大量消耗和燃油汽车的尾气排放会造成严重空气污染，现如今大规模推广新能源汽车，节约能源、保护环境。在使用电力新能源汽车时，往往会使用到充电桩对其进行充电。现有的充电桩往往位置固定，难以及时对所需的汽车进行充电，而且进行充电时地上固定的防撞杆容易绊倒用户。
3.申请号为cn202020846470.0的专利公开了一种可移动的新能源汽车用充电桩，包括底座，所述底座下表面的左右两侧均固定连接有支撑腿，所述支撑腿下表面的中部固定连接有万向轮，所述底座背面的中部固定连接有移动控制杆。该可移动的新能源汽车用充电桩，通过移动控制杆推动万向轮转动，使得万向轮带动充电桩本体进行移动，使得使用者可以根据使用需求对充电桩本体进行移动，方便了使用者的使用。然而该专利没有系统的设计，根据停车的位置将充电桩移动到目的位置；也没有对地上固定的防撞杆进行设计，仍然容易对用户的安全造成影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新能源汽车充电桩及充电桩控制方法，通过在充电桩本体下设置移动机构，配合顶升机构、控制系统和活动的防撞杆，解决了现有的汽车充电桩难以根据汽车位置进行位移、防撞杆容易绊倒用户的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种新能源汽车充电桩，包括充电桩本体；用于驱动充电桩本体在地面位移的移动机构，所述移动机构包括用于承载并固定充电桩本体的安装部，以及用于将充电桩本体移动至目的位置的移动部；多排防撞杆，所述防撞杆包括用于防止新能源汽车撞击的防撞部，以及形成于防撞部两端的导向部，防撞部为直杆状，导向部为与防撞部垂直的直杆状；所述防撞杆上还安装有用于测量新能源汽车与防撞杆之间距离的红外测距传感器，以及用于识别车辆是否为新能源车的新能源车牌识别设备；安装于地面以下的顶升机构，所述顶升机构的输出端与防撞杆固定，并驱动防撞杆升起阻挡新能源汽车或降至地面以下收纳；其中，所述地面上开设有用于移动机构行走的运行轨道；所述地面内还开设有用于容纳防撞杆的第一腔体，以及用于容纳顶升机构的第二腔体；控制系统，所述控制系统分别与充电桩本体、移动机构以及顶升机构连接，并分别控制充电桩本体充电操作的启停、移动机构位移操作的启停及加减速以及顶升机构顶升操作的启停。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述移动机构为一在运行轨道上移动agv小车；所述安装部为agv小车顶面的载物台，并与充电桩本体底座固定安装，通过固定螺钉或螺栓
进行连接。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述移动部包括设置于agv小车底部的用于行走的驱动轮，以及用于调整agv小车行进方向的转向轮，保证移动机构朝着目的位置准确行进，出了故障时，及时调整路线；所述驱动轮及转向轮均与移动机构控制中心连接，并控制移动机构移动及转向。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述防撞杆整体呈一u形的杆状结构；所述第一腔体包括用于收纳防撞杆上防撞部的条形槽；所述条形槽内底面两端均开设有与导向部配合的柱形孔，用于配合导向部的上升、下降，对其进行收纳，避免防撞杆一直突出地面，对汽车用户行走造成阻碍和危险。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述顶升机构为液压缸、气缸或者电动伸缩杆中的一种；所述第二腔体为设置于第一腔体中部的矩形槽结构，刚好将顶升机构容纳。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二腔体一侧内壁底部开设有用于排出雨水的排水槽，并与建筑排水系统连通，防止装置露天设置时，第二腔体进入过多雨水，影响顶升机构工作。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述控制系统还连接有第一测距单元、用于检测移动机构与防撞杆之间距离的第二测距单元、位置单元以及速度控制单元；其中，所述第一测距单元包括用于检测新能源汽车与防撞杆之间距离l1的红外测距传感器。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述位置单元包括固定安装于移动机构的充电桩定位器，以及固定安装于每个防撞杆上的汽车定位器；所述第二测距单元用于测量充电桩定位器与汽车定位器之间的距离l2；所述速度控制单元根据第二测距单元测量的距离l2，传递给移动机构控制中心，并控制移动机构加速及减速，从而将充电桩本体尽快移动到用户停车位置，进行汽车充电。
14.本发明还提供一种新能源汽车充电桩的充电桩控制方法，包括如下步骤：步骤s1，所述红外测距传感器检测新能源汽车与防撞杆之间距离l1，当距离l1小于或等于预设值时，则启动新能源车牌识别设备工作，并标记该新能源车牌识别设备对应的位置信息，即汽车定位器的位置信息，将该位置信息输送至控制系统；反之，当距离l1大于预设值时，则不启动新能源车牌识别设备；步骤s2，所述新能源车牌识别设备对准入库车辆，并识别进入车库的车辆是否为新能源汽车，若是，则控制系统控制移动机构带动充电桩本体朝步骤s1中对应的位置信息处开始移动；反之，则不启动移动机构工作；步骤s3，所述第二测距单元对步骤s1中汽车定位器的位置及此刻移动机构上充电桩定位器的位置之间的距离l2进行测量；其中，当距离l2﹥a时，移动机构以l2/移动；其中，当b﹤距离l2≦a时，移动机构以l2/移动；其中，当c﹤距离l2≦b时，移动机构以l2/移动；其中，当距离l2≦c时，移动机构以l2/移动。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中控制系统控制移动机构带动充电桩本体朝步骤s1中对应的位置信息处开始移动时，控制系统控制顶升机构将防撞杆降至地面以下收纳，防止用户取拿充电桩本体上充电枪进行充电时被绊倒。
16.本发明具有以下有益效果：
17.1、本发明通过设置有安装于地面以下的顶升机构，并驱动防撞杆升起阻挡新能源汽车或降至地面以下收纳，及时阻挡汽车防止其撞到充电桩本体，又能在用户下车后及时
收纳起来，对用户的人身安全进行保护，而且节省地面空间，充分利用地下空间资源，并且对相应的电气件进行防护。
18.2、本发明通过移动部包括驱动轮以及转向轮，在移动机构运动时难免会发生故障或者偏离预定路线，通过转向轮及时对其进行纠偏，保证准确到达目的位置。
19.3、本发明通过移动机构带动充电桩本体朝对应位置信息处开始移动时，控制系统控制顶升机构将防撞杆降至地面以下收纳，防止用户取拿充电桩本体上充电枪进行充电时被绊倒，提高防撞杆的安全性能，既能防止汽车的冲撞造成损伤，又能提高用户使用充电桩本体时的人身安全。
20.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的一种新能源汽车充电桩的结构示意图；
23.图2为图1的正视图；
24.图3为图1的侧视图；
25.图4为图1的俯视图；
26.图5为图1的内部结构示意图；
27.图6为防撞杆、顶升机构与地面的安装示意图；
28.图7为防撞杆被收纳起来时的结构示意图；
29.图8为防撞杆被收纳起来时防撞杆的结构示意图；
30.图9为本发明控制系统的结构示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一
33.请参阅图1所示，本发明为一种新能源汽车充电桩，包括充电桩本体1；用于驱动充电桩本体1在地面5位移的移动机构2，移动机构2包括用于承载并固定充电桩本体1的安装部201，以及用于将充电桩本体1移动至目的位置的移动部202；多排防撞杆3，防撞杆3包括用于防止新能源汽车撞击的防撞部301，以及形成于防撞部301两端的导向部302，防撞部301为直杆状，导向部302为与防撞部301垂直的直杆状；防撞杆3上还安装有用于测量新能源汽车与防撞杆3之间距离的红外测距传感器303，以及用于识别车辆是否为新能源车的新能源车牌识别设备；安装于地面5以下的顶升机构4，顶升机构4的输出端与防撞杆3固定，并驱动防撞杆3升起阻挡新能源汽车或降至地面5以下收纳，及时阻挡汽车防止其撞到充电桩
本体1，又能在用户下车后及时收纳起来，对用户的人身安全进行保护；其中，地面5上开设有用于移动机构2行走的运行轨道501，保证移动机构2在位移时不受影响，能够平稳的将充电桩本体1运动到目的位置；地面5内还开设有用于容纳防撞杆3的第一腔体，以及用于容纳顶升机构4的第二腔体7，节省地面空间，充分利用地下空间资源，并且对相应的电气件进行防护；控制系统，控制系统分别与充电桩本体1、移动机构2以及顶升机构4连接，并分别控制充电桩本体1充电操作的启停、移动机构2位移操作的启停及加减速以及顶升机构4顶升操作的启停。
34.请参阅图9所示，控制系统还连接有第一测距单元、用于检测移动机构2与防撞杆3之间距离的第二测距单元、位置单元以及速度控制单元；其中，第一测距单元包括用于检测新能源汽车与防撞杆3之间距离l1的红外测距传感器303，车辆路过车库时一般会与防撞杆3之间有较长距离，而停入车库时车辆与防撞杆3之间距离较短，通过红外测距传感器303测距从而判断车辆只是路过车库还是停入车库内，便于下一步判断是需要充电的新能源汽车还是传统汽车。位置单元包括固定安装于移动机构2的充电桩定位器，以及固定安装于每个防撞杆3上的汽车定位器；第二测距单元用于测量充电桩定位器与汽车定位器之间的距离l2；速度控制单元根据第二测距单元测量的距离l2，传递给移动机构2控制中心，并控制移动机构2加速及减速，从而将充电桩本体1尽快移动到用户停车位置，进行汽车充电。
35.实施例二
36.在上述实施例一的基础上，请参阅图1所示，移动机构2为一在运行轨道501上移动agv小车；安装部201为agv小车顶面的载物台，并与充电桩本体1底座固定安装，通过固定螺钉或螺栓进行连接，将充电桩本体1与移动机构2顶部牢牢固定，保证运行时稳定；移动机构2内部设置有蓄电池，充电桩本体1可以对移动机构2进行充电。移动部202包括设置于agv小车底部的用于行走的驱动轮，以及用于调整agv小车行进方向的转向轮，保证移动机构2朝着目的位置准确行进，出了故障时，及时调整路线；驱动轮及转向轮均与移动机构2控制中心连接，并控制移动机构2移动及转向，在移动机构2运动时难免会发生故障或者偏离预定路线，通过转向轮及时对其进行纠偏，保证准确到达目的位置。
37.实施例三
38.在上述实施例二的基础上，请参阅图1所示，防撞杆3整体呈一u形的杆状结构；第一腔体包括用于收纳防撞杆3上防撞部301的条形槽6；条形槽6内底面两端均开设有与导向部302配合的柱形孔601，用于配合导向部302的上升、下降，对其进行收纳，避免防撞杆3一直突出地面，对汽车用户行走造成阻碍和危险。
39.请参阅图5所示，顶升机构4为液压缸、气缸或者电动伸缩杆中的一种，这里选择液压缸；第二腔体7为设置于第一腔体中部的矩形槽结构，刚好将顶升机构4容纳，在施工时将第一腔体和第二腔体7的基坑挖好、预留好，采用混凝土浇筑。第二腔体7一侧内壁底部开设有用于排出雨水的排水槽701，并与建筑排水系统连通，防止装置露天设置时，第二腔体7进入过多雨水，影响顶升机构4工作；建筑排水系统可以为地表的排水槽，也可以是地下排水槽、排水井以及排水沟等。
40.实施例四
41.在上述实施例三的基础上，本发明还提供一种新能源汽车充电桩的充电桩控制方法，包括如下步骤：步骤s1，红外测距传感器303检测新能源汽车与防撞杆3之间距离l1，当
距离l1小于或等于预设值时，则启动新能源车牌识别设备工作，并标记该新能源车牌识别设备对应的位置信息，即汽车定位器的位置信息，将该位置信息输送至控制系统；反之，当距离l1大于预设值时，则不启动新能源车牌识别设备，此时车辆只是路过车库，并未停入车库内，不需要进行识别；步骤s2，新能源车牌识别设备对准入库车辆，并识别进入车库的车辆是否为新能源汽车，若是，则控制系统控制移动机构2带动充电桩本体1朝步骤s1中对应的位置信息处开始移动；反之，则不启动移动机构2工作，此时是传统汽车，比如燃油车，不需要进行充电，所以不需要将充电桩本体1移动过来；步骤s3，第二测距单元对步骤s1中汽车定位器的位置及此刻移动机构2上充电桩定位器的位置之间的距离l2进行测量；其中，当距离l2﹥a时，移动机构2以l2/预设时间t1移动；其中，当b﹤距离l2≦a时，移动机构2以l2/预设时间t2移动；其中，当c﹤距离l2≦b时，移动机构2以l2/预设时间t3移动；其中，当距离l2≦c时，移动机构2以l2/预设时间t4移动，通过距离的测量，控制移动机构2移动时间，所以需要控制移动机构2的运动速度，保证其能够稳定又快速的将充电桩本体1移动到达目的位置，通过分级控制，保证充电桩本体1能够顺利到达目的位置。
42.请参阅图1所示，步骤s2中控制系统控制移动机构2带动充电桩本体1朝步骤s1中对应的位置信息处开始移动时，控制系统控制顶升机构4将防撞杆3降至地面5以下收纳，防止用户取拿充电桩本体1上充电枪进行充电时被绊倒，提高防撞杆3的安全性能，既能防止汽车的冲撞造成损伤，又能提高用户使用充电桩本体1时的人身安全。
43.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属充电桩技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。