一种充电插头自动伸缩控制设施的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种充电插头自动伸缩控制设施，所述充电插头自动伸缩控制设施包括：一个电机，一个齿轮箱，一个齿条，一个齿条安装凹槽，一个组件安装基座管，四个固定座，四个支撑件，一个自动充电臂，一个第三支臂，一个误差校正弹簧，一个误差校正弹簧固定件，一个充电插头，一个插头移动连接杆，一个凹形槽，一组红外通信组件，一个误差校正曲面，一个充电插座，一个接地电极，一组压力传感器，一个中央处理器，一个信号监测电路，一个充电控制电路，一个通信电路，一个电机控制电路，一个红外发射构件，一个红外发射光透射孔，一个自动充电插头伸缩定位凸形块，一个红外接收构件，一个激光水平线发生器，实现电动汽车自动充电时充电插头和插座之间自动连接和脱开。
【专利说明】一种充电插头自动伸缩控制设施
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动汽车自动充电的设施。
【背景技术】
[0002]本实用新型为一种充电插头自动伸缩控制设施，为一个机电控制组合构件。一般电动汽车充电是充电桩的形式，如专利号201120382465的交流充电桩和专利号201020538099的智能充电桩，充电过程是人工插接，充电插头固定在充电电缆前端组件中，这不能实现电动汽车自动充电时充电插头和插座之间的自动插接和脱开。本实用新型具有使电动汽车自动充电时充电插头和插座之间自动连接和脱开，这为实现无人守职电动汽车自动充电站提供一个必备条件。
【发明内容】
[0003]发明要解决的问题
[0004]本实用新型解决电动汽车自动充电时充电插头和插座之间的自动伸展插接和回缩脱开控制问题。
[0005]解决问题的方案
[0006]自动充电插头伸缩控制设施技术方案是具有一个电机，一个齿轮箱，一个齿条，一个齿条安装凹槽，一个组件安装基座管，四个固定座，四个支撑件，一个自动充电臂，一个第三支臂，一个误差校正弹簧，一个误差校正弹簧固定件，一个充电插头，一个插头移动连接杆，一个凹形槽，一组红外通信组件，一个误差校正曲面，一个充电插座，一个接地电极，一组压力传感器，一个中央处理器，一个信号监测电路，一个充电控制电路，一个通信电路，一个电机控制电路，一个红外发射构件，一个红外发射光透射孔，一个自动充电插头伸缩定位凸形块，一个红外接收构件，一个激光水平线发生器，其特征在于实现电动汽车自动充电时充电插头和插座之间自动连接和脱开。
[0007]本发明的优点
[0008]充电插头自动伸缩控制设施实现充电站无人守职，在充电时，自动完成充电插头与插座之间的插接，充电完毕后又能自动将充电插头与插座脱开。
[0009]【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
[0011]图1:本实用新型提供的自动充电臂与电动汽车充电插座口相对位置结构图；
[0012]1-电动汽车、2-自动充电臂安装基座、3-自动充电臂垂直升高组件外壳、4-第一支臂转动轴、5-第一支臂、6-第二支臂转动轴、7-第二支臂、8-第三支臂转动轴、9-第三支臂、10-自动充电插头伸缩部件、11-电动汽车侧壁自动充电插座口、12-激光垂直线接收器；
[0013]图2:本实用新型提供的电动汽车自动充插头前端结构图；
[0014]图3:本实用新型提供的图2中的A-A剖视图；[0015]13-自动充电插头伸缩定位凸形块、14-充电正极、15-充电负极、16-接地电极、17-绝缘体、18-电极固定件、19-插头移动连接杆、20-压力传感器、21-凹形槽；
[0016]图4:本实用新型提供的自动充电臂第三支臂前端结构图；
[0017]图5:本实用新型提供的图4中的B-B剖视图；
[0018]图6:本实用新型提供的图5中的C-C剖视图；
[0019]22-充电插头前端组件、23-自动充电插头伸缩定位凹形槽、24-红外通信组件、25-激光水平线接收器、26-充电臂第三支臂外壳、27-第三支臂前端面充电插头伸缩孔、28-误差校正弹簧、29-电机、30-齿轮箱、31-齿条、32-固定座、33-支撑件、34-红外发射构件、35-红外接收构件、36-误差校正弹簧固定件、37-红外发射光透射孔、38-电机固定件、39-固定螺钉、40-组件安装基座管、41-齿条安装凹槽；
[0020]图7:本实用新型提供的自动充电插座结构图；
[0021]图8:本实用新型提供的自动充电插座图7中的D-D剖视图；
[0022]42-充电正极、43-充电负极、44-接地电极、45-绝缘体、46-红外通信组件、47-压力传感器、48-激光水平线发生器、49-激光垂直线发生器、50-误差校正曲面、51-电极固定件；
[0023]图9:本实用新型提供的自动充电插头伸缩控制电路方框图；
[0024]中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、充电控制电路、中心管理服务器。
【具体实施方式】
[0025]以下参照附图详细说明本实用新型的实施方式:
[0026]图1为本本实施例提供的自动充电臂与电动汽车充电插座口相对位置结构图，包括电动汽车1、自动充电臂安装基座2、自动充电臂垂直升高组件外壳3、第一支臂转动轴4、第一支臂5、第二支臂转动轴6、第二支臂7、第三支臂转动轴8、第三支臂9、自动充电插头伸缩部件10、电动汽车侧壁自动充电插座口 11、激光垂直线接收器12 ；
[0027]图2和图3为本实施例提供的电动汽车自动充插头前端结构图，包括自动充电插头伸缩定位凸形块13、充电正极14、充电负极15、接地电极16、绝缘体17、电极固定件18、插头移动连接杆19、压力传感器20、凹形槽21 ；
[0028]图4、图5和图6为本实施例提供的自动充电臂第三支臂前端结构图，包括充电插头前端组件22、自动充电插头伸缩定位凹形槽23、红外通信组件24、激光水平线接收器25、充电臂第三支臂外壳26、第三支臂前端面充电插头伸缩孔27、误差校正弹簧28、电机29、齿轮箱30、齿条31、固定座32、支撑件33、红外发射构件34、红外接收构件35、误差校正弹簧固定件36、红外发射光透射孔37、电机固定件38、固定螺钉39、组件安装基座管40、齿条安装凹槽41 ；
[0029]图7和图8为本实施例提供的自动充电插座结构图，包括充电正极42、充电负极43、接地电极44、绝缘体45、红外通信组件46、压力传感器47、激光水平线发生器48、激光垂直线发生器49、误差校正曲面50、电极固定件51 ；
[0030]图9为本实施例提供的充电臂端控制电路方框图，包括中央处理器、I/O控制电路、通信电路、信号监测电路、输出驱动电路、充电控制电路、电机控制电路、红外发射电路、中心管理服务器。
[0031]本实用新型提供的充电插头自动伸缩控制实施例步骤为:
[0032]步骤1:电机通过电机固定件固定到第三支臂外壳上，电机带动固定在电机转轴上的一个齿轮箱的齿轮旋转，齿轮箱齿轮与安装到齿条安装凹槽中的齿条吻合，在自动充电臂对准充电插座后，中央处理器发出充电插头伸展控制信号，输出驱动电路将输出电机顺时针旋转控制，电机顺时针旋转，与电机转轴连接的齿轮箱转动，齿条与齿轮箱配合往箭头F方向移动，中央处理器可运行计算机程序，以处理和发送各类控制信号；
[0033]步骤2:齿条通过固定螺钉固定到齿条安装凹槽内，齿条安装凹槽是固定在组件安装基座管外侧上，齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F方向移动；
[0034]步骤3:组件安装基座管通过4个固定到第三支臂外壳上的固定座和支撑件稳定，固定座底座，有螺孔，端面上有一个圆孔，支撑件一端为凹槽，一端为圆杆，圆杆套入固定座圆孔内，在齿条一侧，安装在组件安装基座管上的齿条安装凹槽上沿套入到支撑件凹槽内，使齿条安装凹槽只能在支撑件凹槽内滑动，在另一侧，自动充电插头伸缩定位凸形块套入到支撑件凹槽内，这样，4个固定座和支撑件支撑组件安装基座管，使其位于第三支臂内中央位置；
[0035]步骤4:误差校正弹簧将固定于组件安装基座管内的误差校正弹簧固定件与充电插头凹形槽连接在一起，支撑自动充电插头，组件安装基座管带动充电插头往箭头F方向移动，即使充电插头从第三支臂内伸出；
[0036]步骤5:误差校正曲面位于充电插座接地电极与外壳端面的过渡区，设计成圆角面，充电插头接地电极长度比其它电极长一些，充电插头和插座插接时最先接触，依靠圆角斜面和连接充电插头的误差校正弹簧可使插头滑入接地电极插接槽中，这可克服自动充电插头和插座中心对位的轻微误差；
[0037]步骤6:位于充电插头内的压力传感器与充电臂端控制电路信号监测电路连接，用于检测电动汽车自动充电插座与插头之间插接是否插接良好，如果接触良好，中央处理器将向充电控制电路发送开始充电信号；
[0038]步骤7:位于自动充电第三支臂前端面的红外通信组件与充电臂端控制电路的通信电路连接，用于与充电插座的红外通信组件之间进行信息通信，传输充电电池类型、充电电池温度、充电故障、电池充满等信息；
[0039]步骤8:充电臂端控制电路收到充电插座端控制电路通过红外通信组件发送来的电池充满信息，中央处理器将给充电控制电路发送停止充电信号，然后给电机控制电路发送电机逆时针转动控制信号，电机反转，通过齿条带动组件安装基座管和充电插头往箭头F反方向运动，充电控制电路根据中央处理器的信号，实时开始和结束充电、实时变化充电电压和电流大小；
[0040]步骤9:红外发射构件安装在组件安装基座管内，与充电臂端控制电路红外发射电路相连接，通过组件安装基座管上的红外发射光透射孔发射红外光，在此，自动充电插头伸缩定位凸形块也开有透光孔，以便红外发射光被红外接收构件接收；
[0041]步骤10:红外接收构件安装在自动充第三支臂内壁，正好位于充电插头完全缩回到第三支臂内壁的位置，红外光接收面正对红外发射构件红外光发射方向，它与充电臂端控制电路信号监测电路相连接，根据中央处理器的信号实时结束电机运转；[0042]步骤11:充电臂端控制电路的信号监测电路检测到红外接收构件的信号，中央处理器给电机控制电路发送停止转动信号，信号监测电路用于实时监测各类传感器信号；
[0043]步骤12:激光水平线发生器和激光垂直线发生器与充电臂端控制电路驱动输出电路的激光发射连接，用于电动汽车自动充电臂自动对准；
[0044]以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所述【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种充电插头自动伸缩控制设施，所述充电插头自动伸缩控制设施有一个电机、一个齿轮箱、一个齿条、一个齿条安装凹槽、一个组件安装基座管、固定座、支撑件，一个自动充电臂、一个第三支臂、一个误差校正弹簧、一个误差校正弹簧固定件、一个充电插头、一个插头移动连接杆、一个凹形槽、一组红外通信组件、一个误差校正曲面、一个充电插座、一个接地电极、一组压力传感器、一个中央处理器、一个I/o控制电路、一个输出驱动电路、一个信号监测电路、一个充电控制电路、一个通信电路、一个电机控制电路、一个红外发射构件、一个红外发射光透射孔、一个自动充电插头伸缩定位凸形块、一个红外接收构件、一个激光水平线发生器；充电插头自动伸缩控制设施特征为电机在中央处理器、I/o控制电路、输出驱动电路和电机控制电路控制下顺时针旋转或逆时针转动，电机带动齿轮箱的齿轮旋转，齿轮箱齿轮使齿条往箭头F方向移动或往箭头F反方向运动，齿条带动组件安装基座管和充电插头往箭头F方向移动或往箭头F反方向运动。
2.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述电机通过电机固定件固定到第三支臂外壳上，电机带动固定在电机转轴上的一个齿轮箱的齿轮旋转，齿轮箱齿轮与安装到齿条安装凹槽中的齿条吻合，在自动充电臂对准充电插座后，中央处理器发出充电插头伸展控制信号，输出驱动电路将输出电机顺时针旋转控制，电机顺时针旋转，与电机转轴连接的齿轮箱转动，齿条与齿轮箱配合往箭头F方向移动。
3.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述齿条通过固定螺钉固定到齿条安装凹槽内，齿条安装凹槽是固定在组件安装基座管外侧上，齿条移动会带动组件安装基座管往箭头F方向移动或往箭头F反方向运动。
4.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述组件安装基座管通过4个固定到第三支臂外壳上的固定座和支撑件稳定，固定座底座，有螺孔，端面上有一个圆孔，支撑件一端为凹槽，一端为圆杆，圆杆套入固定座圆孔内，在齿条一侧，安装在组件安装基座管 上的齿条安装凹槽上沿套入到支撑件凹槽内，使齿条安装凹槽只能在支撑件凹槽内滑动，在另一侧，自动充电插头伸缩定位凸形块套入到支撑件凹槽内，这样，4个固定座和支撑件支撑组件安装基座管，使其位于第三支臂内中央位置。
5.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述误差校正弹簧将固定于组件安装基座管内的误差校正弹簧固定件与充电插头凹形槽连接在一起，支撑自动充电插头，组件安装基座管移动带动充电插头往箭头F方向移动或往箭头F反方向运动。
6.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述误差校正曲面位于充电插座接地电极与外壳端面的过渡区，设计成圆角面，充电插头接地电极长度比其它电极长一些，充电插头和插座插接时最先接触，依靠圆角斜面和连接充电插头的误差校正弹簧可使插头滑入接地电极插接槽中。
7.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述位于自动充电第三支臂前端面的红外通信组件与充电臂端控制电路的通信电路连接。
8.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述充电臂端控制电路收到充电插座端控制电路通过红外通信组件发送来的电池充满信息，中央处理器将给充电控制电路发送停止充电信号，然后给电机控制电路发送电机逆时针转动控制信号，电机反转，通过齿条带动组件安装基座管和充电插头往箭头F反方向运动。
9.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述红外发射构件安装在组件安装基座管内，与充电臂端控制电路红外发射电路相连接，通过组件安装基座管上的红外发射光透射孔发射红外光，自动充电插头伸缩定位凸形块开有透光孔，红外接收构件接收通过透光孔的红外发射光。
10.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述红外接收构件安装在自动充第三支臂内壁，正好位于充电插头完全缩回到第三支臂内壁的位置，红外光接收面正对红外发射构件红外光发射方向，它与充电臂端控制电路信号监测电路相连接，根据中央处理器的信号实时结束电机运转。
11.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述充电臂端控制电路的信号监测电路检测到红外接收构件的信号，中央处理器给电机控制电路发送停止转动信号，信号监测电路实时监测传感器信号。
12.根据权利要求1所述的一种充电插头自动伸缩控制设施，其特征是所述激光水平线发生器和激光垂直线发生器与充电臂端控制电路驱动输出电路的激光发射连接，用于电动汽车自动充电臂 自动对准。
【文档编号】G05B19/04GK203502756SQ201320542855
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】不公告发明人 申请人:重庆文理学院