远程取电式移动充电装置、充电系统及自动充电停车场的制作方法

1.本技术涉及新能源汽车充电设备技术领域，尤其涉及一种可移动的远程取电式充电装置、充电系统及自动充电停车场，这种可移动的充电装置作为自动充电的执行单元实现了汽车充电的自动化。


背景技术：

2.近年来，随着锂电技术的发展完善，新能源汽车的市场占有率和保有量逐年高速增长，成为汽车工业最新的增长极，诸多欧洲国家已经开始推行燃油车全面替代计划。作为新能源汽车中提供动力的核心部件，驱动锂电池的高效充电是广大车主日常用车过程中最为关心的问题。
3.国内充电桩的主要分布的场所是公共地下停车场、住宅区以及办公区域的停车场所、加油站或者高速公路服务区。其中，不少地区部分场所如商场地下停车场有比较多闲置的充电桩，而部分人流车流较大的场所如学校、医院周边却存在充电桩不足、排队充电的问题。再者，国内电动汽车充电设施的建设正在加速扩展，但在充电设施的分布方面却存在较大问题，传统的充电桩虽然结构简单，但也能满足日常充电需求，但多数为固定安装，场地占用大，数量有限，效率不高，且在灵活性上、自动化上尚有待提高。对于现有的停车设施，必须通过改造才能在停车位上安装充电桩，实施难度非常大；同时，如果改造大量停车位使其具有为电动车充电的功能，那这改造成本也相应提升了。
4.因此，当前的车场充电过程普遍存在效率低下、费用高、等待时间长、充电桩利用率低等一系列问题，极大地影响了用户体验，成为制约新能源汽车进一步市场化的一个重要因素。
5.因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.本技术提供一种远程取电式移动充电装置、充电系统及自动充电停车场，以解决现阶段新能源汽车充电不便的问题。
7.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一方面，本技术提供一种远程取电式移动充电装置，包括移动式母车及与所述移动式母车可拆卸连接的充电子车；所述移动式母车包括母车车体、底盘及行走装置，所述母车车体上安装有机械手，所述机械手上安装有视觉成像装置，所述母车车体内形成电子元件室，所述电子元件室内安装有控制器和激光雷达；所述充电子车包括子车车体、底座和车轮，所述子车车体上设有充电枪和信号处理器，所述充电子车的底部设置有与充电枪一端相连的线缆端子，所述充电枪的另一端形成充电接口，所述充电接口与汽车充电接口适配；所述充电子车上设置快速插拔部件，所述快速插拔部件包括设置在子车车体内的驱动器，所述驱动器的驱动端与线缆端子相连，所述驱动器用以将所述线缆端子对位插接
至车位地面预埋的充电端子上；所述移动式母车通过所述控制器与所述充电子车的信号处理器信号相连。
8.上述技术方案进一步的，所述移动式母车的底盘上设置有用以连接充电子车的第一连接件，所述充电子车的底座上设置有与所述第一连接件适配的第二连接件，所述第一连接件和第二连接件分别为电磁铁。
9.进一步的，所述母车车体内设置有电源组件，当所述移动式母车与所述充电子车相连时，所述电源组件为所述充电子车内的信号处理器及驱动器供电，所述驱动器为驱动电缸。
10.进一步的，所述充电子车在所述移动式母车的带动下移动至目标待充电汽车的车位上，位于所述充电子车底部的所述线缆端子与车位地面预埋的充电端子上下对应，所述驱动电缸受控带动所述线缆端子下移，使得所述线缆端子与充电端子插接，所述充电枪通电；当目标待充电汽车完成充电后，所述驱动电缸受控带动所述线缆端子上移，使得所述线缆端子与充电端子断开，所述充电枪断电。
11.进一步的，车位地面预埋的充电端子的另一端与变压器的电力输出端相连，所述变压器用以将电网交流电整流输出为直流电。
12.进一步的，所述机械手的一端与驱动电机相连，另一端形成电动夹爪，所述视觉成像装置与所述电动夹爪相邻设置。
13.进一步的，所述驱动电机安装在所述母车车体中，且与所述控制器信号相连，所述驱动电机在所述控制器的控制下带动所述机械手转动。
14.进一步的，所述机械手用以在所述控制器的控制下完成对所述充电枪的夹持，且将所述充电枪对位插接至汽车充电接口，所述电动夹爪被驱动的实现对充电枪的夹紧或释放。
15.进一步的，所述视觉成像装置用以对汽车充电接口的位置进行图像采集。
16.进一步的，所述视觉成像装置包括摄像头和信号收发器，所述摄像头用以采集图像信息，所述信号收发器获取摄像头采集的图像信息，所述信号收发器与所述控制器信号相连；所述信号收发器将所述摄像头采集到的图像信号发送至所述控制器，所述控制器用以根据所述图像信号确定汽车充电接口的位置。
17.进一步的，所述行走装置包括驱动部件和车轮组件，所述驱动部件与所述控制器信号相连，所述车轮组件包括车轮及连接所述车轮和驱动部件的轮轴。
18.进一步的，所述激光雷达用以探测所述充电子车的位置、目标待充电汽车的位置，以及目标待充电汽车停放的车位上预埋的充电端子的位置。
19.进一步的，所述激光雷达与所述控制器信号相连，所述控制器自所述激光雷达获取充电子车、目标待充电汽车及待插接充电端子的位置；所述行走装置与所述控制器信号相连，所述移动式母车通过所述行走装置向所述充电子车行进，所述移动式母车与所述充电子车汇合后与所述充电子车相连，并带动所述充电子车向所述目标待充电汽车行进。
20.另一方面，基于上述的远程取电式移动充电装置，本技术提供一种远程取电式移动充电系统，包括安置在中控岛上的远程取电式移动充电装置，所述中控岛上安装有与所述远程取电式移动充电装置信号相连的中央控制系统；
所述远程取电式移动充电装置包括至少一个与所述中央控制系统信号相连的移动式母车，一个移动式母车至少与一个所述充电子车信号相连；所述中控岛上形成对所述移动式母车的电源组件进行充电的充电位；所述中央控制系统与目标待充电汽车信号相连，所述中央控制系统用以接收目标待充电汽车的充电指令；所述中央控制系统将所述充电指令发送至移动式母车；所述移动式母车接收所述充电指令后与所述中控岛上的一个目标充电子车相连，所述充电子车在移动式母车的带动下向目标待充电汽车行进。
21.上述技术方案进一步的，所述充电指令包括目标待充电汽车的位置信息，所述位置信息包括目标待充电汽车的停放车位信息，所述停放车位信息包括车位上的充电端子的位置信息。
22.进一步的，所述中央控制系统包括处理模块及分别与所述处理模块信号相连的信号接收模块和信号发送模块；所述移动式母车、充电子车及目标待充电汽车分别与所述信号接收模块相连，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取移动式母车的任务执行信息及位置信息，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取所述充电子车的位置信息，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取所述目标待充电汽车的位置信息及充电信息。
23.进一步的，所述移动式母车及目标待充电汽车分别与所述信号发送模块相连，所述中央控制系统通过所述信号发送模块向所述移动式母车发送充电指令，且向所述目标待充电汽车发送移动式母车的实时位置信息。
24.进一步的，所述快速插拔部件将所述线缆端子与所述充电端子对位插接后，所述充电子车的信号处理器向所述移动式母车发送动作完成信号；所述移动式母车将所述充电子车的充电枪与目标待充电汽车的充电接口对位插接完成且收到所述动作完成信号后，向所述中央控制系统发送指令完成信号。
25.进一步的，所述中央控制系统向所述移动式母车发送新的充电指令，所述移动式母车接收新的充电指令后，断开与所述充电子车的连接且向所述中控岛行进，且与中控岛上的新的充电子车相连；当上一个目标待充电汽车充电完成后，所述中央控制系统向一个所述移动式母车发送子车归位指令，所述移动式母车行进至完成充电任务的充电子车处，所述移动式母车通过其上的机械手将充电子车上的充电枪自汽车充电接口拔出；所述移动式母车与充电子车相连后，向所述信号处理器发送指令，所述线缆端子被所述快速插拔部件拔出，所述移动式母车带动所述充电子车回归中控岛。
26.再一方面，基于上述提供的远程取电式移动充电系统，本技术还提供一种自动充电停车场，包括若干个停车位以及上述的远程取电式移动充电系统，所述中控岛上安置有多个移动式母车和多个充电子车，所述中央控制系统中存储有每个所述停车位的位置信息，以及每个停车位上预埋的充电端子的位置信息；每个预埋的充电端子通过预埋线缆与中央直流输出充电站相连；所述停车场中设置有允许所述移动式母车和充电子车行进的行车通道，停车位上预埋的充电端子靠近所述行车通道。
27.1、本技术提供一种远程取电式移动充电装置，该远程取电式移动充电装置包括移动式母车及与母车可拆卸连接的充电子车，移动式母车包括母车车体、底盘及行走装置，母
车车体内安装有控制器和激光雷达，母车车体上安装有机械手，机械手上安装视觉成像装置；充电子车上安装充电枪和信号处理器，充电子车的底部设置有与充电枪一端相连的线缆端子，充电枪的另一端形成充电接口，充电子车上设置用以将线缆端子对位插接至车位地面预埋的充电端子上的快速插拔部件，当线缆端子与充电端子插接时充电枪通电；移动式母车与充电子车信号相连；移动式母车与充电子车通过连接件自动连接或断开，母车通过激光雷达确定目标待充电汽车的位置，充电子车在移动式母车的拖曳下向目标待充电汽车行进，母车上的视觉成像装置可确定目标待充电汽车的充电接口的位置，母车上的机械手可受控将充电枪对位插接在汽车充电接口上。由此可见，本技术提供的远程取电式移动充电装置通过移动式母车将充电子车拖曳至车旁，充电子车上的充电枪通过地面预埋的充电端子接入直流电，充电枪与汽车充电接口接插后对车进行充电，不论是充电枪和汽车充电接口的连接，还是充电枪端部的线缆端子与预埋充电端子的连接，均实现了自动插接；除此之外，充电装置可自动移动，提升了充电灵活性，相比传统固定式的充电桩来说，本技术提供的远程取电式移动充电装置使用灵活，充电操作方便，且车位改造成本低。
28.2、本技术提供一种远程取电式移动充电系统，该充电系统包括安置在中控岛上的远程取电式移动充电装置，以及与远程取电式移动充电装置信号相连的中央控制系统，远程取电式移动充电装置包括多个移动式母车和多个充电子车，中控岛上形成对移动式母车的电源组件进行充电的充电位，中央控制系统与目标待充电汽车信号相连，中央控制系统接收目标待充电汽车的充电指令后将充电指令发送至移动式母车，移动式母车根据充电指令与中控岛上的一个目标充电子车相连后向目标待充电汽车行进。本技术提供的远程取电式移动充电系统可实现充电自动化，中央控制系统对各个移动式母车和充电子车进行群控，合理分配各个母车和子车的任务，实现目标待充电汽车的司机网上下单后，由中央控制系统自动分配母车完成充电指令，母车与子车连接后向目标待充电汽车行进，到达后通过机械手自动完成充电枪与汽车充电接口的连接，通过子车上的驱动电缸将线缆端子与预埋充电端子相连，充电枪接入直流电后向车充电，实现了全流程的自动化充电。
29.3、本技术提供一种自动充电停车场，该停车场使用上述的远程取电式移动充电系统，停车场中各个停车位的位置信息存储在中央控制系统中，停车场中设置有允许移动式母车和充电子车行进的行车通道。本技术提供的停车场通过远程取电式移动充电系统实现了停车位上的各个汽车的自动化充电。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中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技术的一些实施例，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它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本技术时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本技术揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元（部件）的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
31.图1是一种实施例中本技术提供的远程取电式移动充电装置在一种视角下的整体结构示意图；
图2是一种实施例中本技术提供的远程取电式移动充电装置的移动式母车在一种视角下的结构示意图；图3是一种实施例中本技术提供的远程取电式移动充电装置的充电子车在一种视角下的结构示意图；图4是一种实施例中本技术提供的远程取电式移动充电装置的充电子车上的充电枪与驱动电缸的连接结构示意图；图5是一种实施例中本技术中地面预埋的充电端子在保护盖关闭状态下的结构示意图；图6是在图5的基础上打开保护盖后充电端子的结构示意图；图7是一种实施例中本技术提供的自动充电停车场的布局示意图。
32.附图标记说明：1、移动式母车；11、母车车体；12、机械手；121、电动夹爪；13、视觉成像装置；14、第一连接件；2、充电子车；21、子车车体；22、充电枪；221、充电接口；222、线缆端子；23、第二连接件；24、驱动电缸；3、停车位；31、充电端子；32、保护盖。
具体实施方式
33.以下结合附图，通过具体实施例对本技术作进一步详述。
34.在本技术的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义（例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调）。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”（某些单元、部件、材料、步骤等）。
35.本技术中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本技术揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本技术表述的范畴。
实施例一
36.为了解决现有技术中存在的问题，本技术提供一种远程取电式移动充电装置，主要包括移动式母车1和充电子车2，移动式母车1可以是一种agv智能移动机器人，充电子车2可以是具有车轮而没有自动驱动能力的小车结构，工作时，主要由移动式母车1拖曳充电子车2移动。本技术提供的远程取电式移动充电装置在投入使用时，可由中央控制系统统一调度，中央控制系统在接受到某一台新能源车的充电指令后，移动式母车1可拖曳充电子车2自动运行到汽车充电口位置附近进行充电操作，省去了人工找寻充电桩的麻烦。下面对该远程取电式移动充电装置的结构及工作过程进行详细说明。
37.本技术提供一种远程取电式移动充电装置，包括移动式母车1及与移动式母车1可拆卸连接的充电子车2。参见图1，移动式母车1包括母车车体11、底盘及行走装置，母车车体11上安装有机械手12，机械手12上安装有视觉成像装置13，母车车体11内形成电子元件室，电子元件室内安装有控制器和激光雷达，底盘上设置有用以连接充电子车2的第一连接件。
38.充电子车2包括子车车体21、底座和车轮，子车车体21中设置有充电枪和信号处理器。移动式母车1通过控制器与充电子车2的信号处理器信号相连。充电子车2的底部设置有与充电枪22一端相连的线缆端子222，充电枪22的另一端形成充电接口221，充电接口221与汽车充电接口适配。
39.本技术的充电枪22通过线缆端子222与直流输出端相连，进而实现通断电。因此，充电子车2上还设置有快速插拔部件，快速插拔部件包括设置在子车车体21内的驱动器，驱动器的驱动端与线缆端子222相连，当驱动器将线缆端子对位插接至车位地面预埋的充电端子上时，充电枪通电。
40.在一种优选的实施例中，参见图2、3，用以连接移动式母车1和充电子车2的第一连接件和第二连接件23分别为电磁部件，比如电磁铁，电磁铁的形状不限，只要可以相互配合连接实现设备功能即可，这样只要控制电磁部件的通断电即可实现两车连接及断开，适应自动化操作。
41.当然，在其他实施例中，第一连接件和第二连接件23也可以两个相互适配的机械结构件，比如一个卡座和一个卡接头，可通过机械手12及其上的视觉成像装置13配合完成卡座和卡接头的对位卡接及对位拆装。相较而言，使用电磁连接是最便捷的连接方式。
42.在一种优选的实施例中，移动式母车1的车体内设有电源组件，当移动式母车1与充电子车2相连时，电源组件为充电子车2内的信号处理器及快速插拔部件的驱动器供电。需说明的是，移动式母车中的电源组件只负责母车在运行时的能量供给，以及向与其连接的充电子车供电，保证充电子车的信号处理器及驱动器有电能供应，至于向汽车充电的电能是由地面预埋的充电端子导向充电枪，由充电枪连接汽车充电接口实现汽车充电的。
43.在一种优选的实施例中，参见图3、4，快速插拔部件的驱动器可以是驱动电缸24，当充电子车2在移动式母车1的带动下移动至目标待充电汽车的车位上时，位于充电子车2底部的线缆端子222与车位地面预埋的充电端子上下对应，驱动电缸24受控带动线缆端子222下移，使得线缆端子与充电端子插接，充电枪通电；当目标待充电汽车完成充电后，驱动电缸24受控带动线缆端子222上移，使得线缆端子与充电端子断开，充电枪断电。
44.应当理解的是，充电子车上的快速插拔部件主要的执行动作为带动线缆端子上下移动，因此，任意可以实现这一功能的现有结构均可作为快速插拔部件完成这一动作。比如驱动电机的输出轴设置主链轮，主链轮一侧设置从链轮，主链轮和从链轮上套设链条，链条上设置固定机构，将线缆端子固定在固定机构上，当驱动电机正转或反转时，可带动线缆端子下移插接或上移拔出。
45.在一种优选的实施例中，车位地面预埋的充电端子31的另一端与变压器的电力输出端相连，变压器用以将电网交流电整流输出为直流电。即，地面预埋充电端子的另一端接入远端的直流输出端，由变压器将电网交流电进行整流后得到直流电，通过互接的接线端子输出给充电枪。远端的直流输出端可以根据需求充电数量的多少规划容量，同时接出多路预埋充电端子，满足多台汽车同时直流充电的需求。
46.根据需求可选择性建设一座中央直流输出充电站，通过中央直流输出充电站将市政电网输送的交流电转换为直流电，所有的充电端子通过预埋线缆与中央直流输出充电站相连，实现远端取电。
47.在一种实施例中，参见图2，机械手12的一端与驱动电机相连，另一端形成电动夹
爪121，视觉成像装置13与电动夹爪121相邻设置。本技术中安装在母车上的机械手12是一种多自由度的机械抓手，其可在空间范围内的任意角度进行抓取，保证充电枪22与充电接口的对位插接。为了实现对机械抓手的动作的自动控制，连接在机械抓手一端的驱动电机安装在母车车体11中，且与控制器信号相连，驱动电机在控制器的控制下带动机械手12转动。当然，安装在机械手12上用以调整机械手12动作的驱动元件可能不止上述的驱动电机，应当理解的是，在投入生产制造时，对于机械手12的驱动装置的控制应当由母车上的控制器统一控制。
48.在一种实施例中，机械手12端部的电动夹爪121至少包括两个夹头，通过控制两个夹头之间的间距可实现对充电枪22的夹持和释放。母车上的控制器结合视觉成像装置13对充电接头的位置信息的确定控制机械手12动作，使得充电枪22对位插接至汽车充电接口。
49.在一种实施例中，移动式母车1上的视觉成像装置13可对汽车充电接口的位置进行图像采集。视觉成像装置13包括摄像头和信号收发器，摄像头采集图像信息，信号收发器获取摄像头采集的图像信息，信号收发器与控制器信号相连后将摄像头采集到的图像信号发送至控制器，控制器根据图像信息确定汽车充电接口的位置。
50.在一种实施例中，参见图5、6，上述的地面预埋的充电端子31上具有可打开或关闭的保护盖32，控制保护盖32打开或关闭的最好是一个控制按钮，当充电子车的线缆端子对位插接时，可通过移动式母车的视觉成像装置确定控制保护盖开关的按钮，通过机械手按压按钮后打开保护盖，充电端子露出，见图6；当充电完成，线缆端子拔出时，可通过机械手按压控制保护盖开关的按钮合上保护盖。
51.应当理解的是，本技术中提出的地面预埋的充电端子并不限定就是和地面平齐，根据具体使用需求，该预埋充电端子泛指从地下引上来的电力输出端，其也可以高于地面。
52.在一种实施例中，移动式母车1上的行走装置至少包括驱动部件和车轮组件，驱动部件与控制器信号相连，车轮组件包括车轮及连接车轮和驱动部件的轮轴，驱动部件在控制器的控制下驱动车轮的停转及转向。
53.在一种实施例中，移动式母车1上的激光雷达可用来探测充电子车2的位置，也可用来探测目标待充电汽车的位置，还可以用来探测目标待充电汽车停放的车位上预埋的充电端子的位置。将激光雷达与控制器信号相连，控制器自激光雷达获取充电子车2、目标待充电汽车及待插接充电端子的位置；行走装置与控制器信号相连，移动式母车1通过行走装置向充电子车2行进，移动式母车1与充电子车2汇合后与充电子车2相连，并带动充电子车2向目标待充电汽车行进，达到目标待充电汽车附近后停驻，通过驱动电缸将线缆端子与预埋充电端子接插，并通过机械手12将充电枪22与汽车充电接口相连，从而实现对汽车的自动充电，充电子车2的充电枪22的线缆通过充电端子自远端的直流输出端取电。
54.由上可知，本技术提供的远程取电式移动充电装置通过移动式母车将充电子车拖曳至车旁，充电子车上的充电枪通过地面预埋的充电端子接入直流电，充电枪与汽车充电接口接插后对车进行充电，不论是充电枪和汽车充电接口的连接，还是充电枪端部的线缆端子与预埋充电端子的连接，均实现了自动插接；除此之外，充电装置可自动移动，提升了充电灵活性，相比传统固定式的充电桩来说，本技术提供的远程取电式移动充电装置使用灵活，充电操作方便，且车位改造成本低。
实施例二
55.基于上述实施例一提供的远程取电式移动充电装置，本实施例提供一种远程取电式移动充电系统。该远程取电式移动充电系统包括安置在中控岛上的远程取电式移动充电装置，中控岛上安装有与远程取电式移动充电装置信号相连的中央控制系统，中央控制系统可对各个移动式母车1和充电子车2进行统一调度。
56.该远程取电式移动充电系统中包括至少一个与中央控制系统信号相连的移动式母车1，一个移动式母车1至少与一个充电子车2信号相连。在一种情况下，该远程取电式移动充电系统包括多个移动式母车1，每个移动式母车1又可以信号连接多个充电子车2。
57.上述的中控岛可以理解为是各个移动式母车1和充电子车2的初始安置舱，各个移动式母车1和充电子车2在中控岛上待命。中控岛上形成对移动式母车的电源组件进行充电的充电位，移动式母车回归中控岛后也是回到充电位充电。
58.本技术提供的充电系统中，中央控制系统作为统一调度的处理系统与目标待充电汽车信号相连。即中央控制系统可接收汽车发送的充电指令，中央控制系统接收目标待充电汽车发出的充电指令后，将充电指令发送至移动式母车1；移动式母车1接收充电指令后与中控岛上的一个目标充电子车2相连，充电子车2在移动式母车1的带动下向目标待充电汽车行进。
59.中央控制系统接收充电指令后可获知目标待充电汽车的位置信息，即目标待充电汽车的停放车位信息，停放车位信息中包含车位上的充电端子的位置信息。移动式母车1接收充电指令后，通过激光雷达定位目标待充电汽车的位置，确定充电端子的位置，带动充电小车向目标待充电汽车的位置行进。
60.在一种实施例中，本技术提供的中央控制系统至少包括处理模块及分别与处理模块信号相连的信号接收模块、信号发送模块及存储模块。
61.具体的，移动式母车1、充电子车2及目标待充电汽车分别与信号接收模块相连，中央控制系统通过信号接收模块获取移动式母车1的任务执行信息及位置信息，中央控制系统通过信号接收模块获取充电子车2的位置信息，中央控制系统通过信号接收模块获取目标待充电汽车的位置信息及充电信息。
62.移动式母车1及目标待充电汽车分别与信号发送模块相连，中央控制系统通过信号发送模块向移动式母车1发送充电指令，且向目标待充电汽车发送移动式母车1的实时位置信息。
63.在一种应用场景下，快速插拔部件将线缆端子与充电端子对位插接后，充电子车的信号处理器向移动式母车发送动作完成信号，移动式母车1将充电子车2的充电枪22与目标待充电汽车的充电接口对位插接完成，且收到充电子车发送的动作完成信号后，向中央控制系统发送指令完成信号。此时，该移动式母车1处于待命状态，当接收到新的充电指令后，中央控制系统向该移动式母车1发送新的充电指令，移动式母车1接收新的充电指令后，断开与充电子车2的连接且向中控岛行进，之后与中控岛上的新的充电子车2相连，带动充电子车2向新的目标待充电汽车行进。
64.当上一个目标待充电汽车充电完成后，中央控制系统向一个移动式母车1发送子车归位指令，移动式母车1行进至完成充电任务的充电子车2处，移动式母车1通过其上的机械手12将充电子车2上的充电枪22自汽车充电接口拔出，并通过电磁铁与子车上的电磁铁
相连，移动式母车与充电子车相连后，向充电子车的信号处理器发送指令，线缆端子被快速插拔部件拔出，移动式母车拖曳充电子车2归位至中控岛。即，本技术提供的充电系统中，只要充电子车的充电枪分别与充电端子和汽车充电接口插接，即可由充电子车2完成汽车充电工作，汽车充电过程中移动式母车1可以驶离并去执行其他充电任务，待充电子车2充电完成后移动式母车1可驱动返回，由移动式母车1将充电子车2拖拽回中控岛待机。
65.由上可知，本技术提供的远程取电式移动充电系统包括中控岛、远程取电式移动充电装置及中央控制系统；该远程取电式移动充电系统可实现充电自动化，中央控制系统对各个移动式母车1和充电子车2进行群控，合理分配各个母车和子车的任务，实现目标待充电汽车的司机网上下单后，由中央控制系统自动分配母车完成充电指令，母车与子车连接后向目标待充电汽车行进，到达后通过机械手12自动完成充电连接，实现全流程的自动化充电。
实施例三
66.基于上述提供的远程取电式移动充电系统，本技术还提供一种自动充电停车场。该停车场上设置有若干个停车位3，该停车场配备有上述的远程取电式移动充电系统，远程取电式移动充电系统中的控岛上安置有多个移动式母车1和多个充电子车2，中央控制系统中存储有每个停车位3的位置信息，以及每个停车位上预埋的充电端子的位置信息，每个预埋的充电端子通过预埋线缆与中央直流输出充电站相连。停车场中设置有允许移动式母车1和充电子车2行进的行车通道，停车位上预埋的充电端子靠近行车通道设置，方便移动式母车1和充电子车2完成自动化操作。
67.在一种实施例中，参见图7，该停车场包括至少两列停车单元，每个停车单元包括并列设置的多个停车位3，相邻两个停车单元之间间隔设置，中间的间隔处形成允许移动式母车1和充电子车2行进的行车通道，每个停车位上在靠近行车通道的位置预埋有充电端子，优选每一个充电端子和与其相对的停车位的位置关系是一致的，这样方便移动式母车定位。
68.本技术提供的自动充电停车场主要由远程取电式移动充电系统进行功能支持，具体的，远程取电式移动充电装置中的移动式母车、充电子车、中控岛、中央控制系统、停车位、停车位上预埋的充电端子以及远端的直流输出端（中央直流输出充电站）构成本技术提供的自动充电停车场。该自动充电停车场构成了整套智能充电解决方案，停车场内移动式母车带动充电子车定位自动充电，不需人工干预，相比传统的充电桩，这种远程取电式移动充电装置更加灵活，使用方便，对现有停车位的改造成本低。
69.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合（只要这些技术特征的组合不存在矛盾），为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
70.上文中通过一般性说明及具体实施例对本技术作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本技术的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本技术的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本技术的权利要求保护范围。

技术特征：
1.一种远程取电式移动充电装置，其特征在于，包括移动式母车及与所述移动式母车可拆卸连接的充电子车；所述移动式母车包括母车车体、底盘及行走装置，所述母车车体上安装有机械手，所述机械手上安装有视觉成像装置，所述母车车体内形成电子元件室，所述电子元件室内安装有控制器和激光雷达；所述充电子车包括子车车体、底座和车轮，所述子车车体上设有充电枪和信号处理器，所述充电子车的底部设置有与充电枪一端相连的线缆端子，所述充电枪的另一端形成充电接口，所述充电接口与汽车充电接口适配；所述充电子车上设置快速插拔部件，所述快速插拔部件包括设置在子车车体内的驱动器，所述驱动器的驱动端与线缆端子相连，所述驱动器用以将所述线缆端子对位插接至车位地面预埋的充电端子上；所述移动式母车通过所述控制器与所述充电子车的信号处理器信号相连。2.根据权利要求1所述的远程取电式移动充电装置，其特征在于，所述移动式母车的底盘上设置有用以连接充电子车的第一连接件，所述充电子车的底座上设置有与所述第一连接件适配的第二连接件，所述第一连接件和第二连接件分别为电磁铁；所述母车车体内设置有电源组件，当所述移动式母车与所述充电子车相连时，所述电源组件为所述充电子车内的信号处理器及驱动器供电，所述驱动器为驱动电缸；所述充电子车在所述移动式母车的带动下移动至目标待充电汽车的车位上，位于所述充电子车底部的所述线缆端子与车位地面预埋的充电端子上下对应，所述驱动电缸受控带动所述线缆端子下移，使得所述线缆端子与充电端子插接，所述充电枪通电；当目标待充电汽车完成充电后，所述驱动电缸受控带动所述线缆端子上移，使得所述线缆端子与充电端子断开，所述充电枪断电。3.根据权利要求1所述的远程取电式移动充电装置，其特征在于，车位地面预埋的充电端子的另一端与变压器的电力输出端相连，所述变压器用以将电网交流电整流输出为直流电。4.根据权利要求1所述的远程取电式移动充电装置，其特征在于，所述机械手的一端与驱动电机相连，另一端形成电动夹爪，所述视觉成像装置与所述电动夹爪相邻设置；所述驱动电机安装在所述母车车体中，且与所述控制器信号相连，所述驱动电机在所述控制器的控制下带动所述机械手转动；所述机械手用以在所述控制器的控制下完成对所述充电枪的夹持，且将所述充电枪对位插接至汽车充电接口，所述电动夹爪被驱动的实现对充电枪的夹紧或释放；所述视觉成像装置用以对汽车充电接口的位置进行图像采集；所述视觉成像装置包括摄像头和信号收发器，所述摄像头用以采集图像信息，所述信号收发器获取摄像头采集的图像信息，所述信号收发器与所述控制器信号相连；所述信号收发器将所述摄像头采集到的图像信息发送至所述控制器，所述控制器用以根据所述图像信号确定汽车充电接口的位置；所述行走装置包括驱动部件和车轮组件，所述驱动部件与所述控制器信号相连，所述车轮组件包括车轮及连接所述车轮和驱动部件的轮轴。5.根据权利要求1所述的远程取电式移动充电装置，其特征在于，所述激光雷达用以探测所述充电子车的位置、目标待充电汽车的位置，以及目标待充电汽车停放的车位上预埋
的充电端子的位置；所述激光雷达与所述控制器信号相连，所述控制器自所述激光雷达获取充电子车、目标待充电汽车及待插接充电端子的位置；所述行走装置与所述控制器信号相连，所述移动式母车通过所述行走装置向所述充电子车行进，所述移动式母车与所述充电子车汇合后与所述充电子车相连，并带动所述充电子车向所述目标待充电汽车行进。6.一种远程取电式移动充电系统，其特征在于，包括安置在中控岛上的远程取电式移动充电装置，所述中控岛上安装有与所述远程取电式移动充电装置信号相连的中央控制系统；所述远程取电式移动充电装置为权利要求1-5任一项所述的远程取电式移动充电装置；所述远程取电式移动充电装置包括至少一个与所述中央控制系统信号相连的移动式母车，一个移动式母车至少与一个所述充电子车信号相连；所述中控岛上形成对所述移动式母车的电源组件进行充电的充电位；所述中央控制系统与目标待充电汽车信号相连，所述中央控制系统用以接收目标待充电汽车的充电指令；所述中央控制系统将所述充电指令发送至移动式母车；所述移动式母车接收所述充电指令后与所述中控岛上的一个目标充电子车相连，所述充电子车在移动式母车的带动下向目标待充电汽车行进。7.根据权利要求6所述的远程取电式移动充电系统，其特征在于，所述充电指令包括目标待充电汽车的位置信息，所述位置信息包括目标待充电汽车的停放车位信息，所述停放车位信息包括车位上的充电端子的位置信息；所述中央控制系统包括处理模块及分别与所述处理模块信号相连的信号接收模块和信号发送模块；所述移动式母车、充电子车及目标待充电汽车分别与所述信号接收模块相连，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取移动式母车的任务执行信息及位置信息，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取所述充电子车的位置信息，所述中央控制系统通过所述信号接收模块获取所述目标待充电汽车的位置信息及充电信息；所述移动式母车及目标待充电汽车分别与所述信号发送模块相连，所述中央控制系统通过所述信号发送模块向所述移动式母车发送充电指令，且向所述目标待充电汽车发送移动式母车的实时位置信息。8.根据权利要求6所述的远程取电式移动充电系统，其特征在于，所述快速插拔部件将所述线缆端子与所述充电端子对位插接后，所述充电子车的信号处理器向所述移动式母车发送动作完成信号；所述移动式母车将所述充电子车的充电枪与目标待充电汽车的充电接口对位插接完成且收到所述动作完成信号后，向所述中央控制系统发送指令完成信号；所述中央控制系统向所述移动式母车发送新的充电指令，所述移动式母车接收新的充电指令后，断开与所述充电子车的连接且向所述中控岛行进，且与中控岛上的新的充电子车相连；当上一个目标待充电汽车充电完成后，所述中央控制系统向一个所述移动式母车发送子车归位指令，所述移动式母车行进至完成充电任务的充电子车处，所述移动式母车通过其上的机械手将充电子车上的充电枪自汽车充电接口拔出；所述移动式母车与充电子车相连后，向所述信号处理器发送指令，所述线缆端子被所述快速插拔部件拔出，所述移动式母车带动所述充电子车回归中控岛。
9.一种自动充电停车场，其特征在于，包括若干个停车位以及权利要求6所述的远程取电式移动充电系统，所述中控岛上安置有多个移动式母车和多个充电子车，所述中央控制系统中存储有每个所述停车位的位置信息，以及每个停车位上预埋的充电端子的位置信息；每个预埋的充电端子通过预埋线缆与中央直流输出充电站相连；所述停车场中设置有允许所述移动式母车和充电子车行进的行车通道，停车位上预埋的充电端子靠近所述行车通道。

技术总结
本申请公开了一种远程取电式移动充电装置、充电系统及自动充电停车场，该远程取电式移动充电装置包括移动式母车及与移动式母车可拆卸连接的充电子车；移动式母车上安装有机械手，机械手上安装有视觉成像装置，母车车体内安装有控制器和激光雷达；充电子车上设有充电枪，充电枪一端的线缆端子受控与地面预埋充电端子导通或断开，另一端与汽车充电接口适配，移动式母车上的机械手及视觉成像装置可将充电枪对位插接在汽车充电接口上。本申请提供的远程取电式移动充电系统通过移动式母车将充电子车拖曳至车旁，通过充电子车上的充电枪连接远程直流输出端取电，充电装置自动移动、自动完成一系列的充电操作，使用灵活度高。使用灵活度高。使用灵活度高。


技术研发人员：魏巍 崔楠 魏征
受保护的技术使用者：苏州灵机科技有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/7/7