一种自动型自主充电系统及其充电方法

1.本发明涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种自动型自主充电系统及其充电方法。


背景技术：

2.随着新能源技术的普及，新能源汽车也被越来越多的人接受，新能源汽车的使用需要充电桩进行充电，现有充电站充电桩的数量有限，常常出现排队充电的情况，排队过程中，驾驶员只能守在汽车附近，不能随意离开，如果驾驶员有急事需要离开，从而给驾驶员带来很大不便。
3.另外，现有充电桩的使用，需要驾驶员手动操作充电桩对汽车进行充电，由于充电时间较长，驾驶员可能会离开去处理其他事，驾驶员在处理情况过程中，可能会存在忘记汽车充电的事情，导致汽车充电后不能及时拔除充电桩，同时对其他等待的车辆造成不便，因此提出一种自动型自主充电系统及其充电方法解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种自动型自主充电系统，包括底座，所述底座的顶端开设有轨道槽，所述轨道槽的一侧面开设有转向轨道，所述底座的内部位于轨道槽的下方开设有驱动腔，所述轨道槽的底端开设有与驱动腔连通的方形口，所述驱动腔内设置有啮合组件，所述轨道槽的底端开设有与驱动腔连通的升降槽，所述轨道槽的内侧设置有机器人，所述底座的顶端设置有充电桩，所述充电桩的正面设置充电口，所述底座的顶端固定连接有若干分隔板，所述分隔板的一端与升降槽的一端对齐；
7.所述啮合组件包括固定连接在驱动腔内部的立板，转动连接在立板一侧面的电机安装座，安装在电机安装座一端的驱动电机，固定连接在驱动电机一端的驱动轴以及转动连在驱动轴一端的圆形壳体；
8.所述充电桩的内部设置有控制系统，所述控制系统包括手机app、计费模块、控制中心和信号接收终端，所述控制中心通过信号接收终端与手机app建立信息传输连接，所述控制中心与机器人建立信息传输连接，所述控制中心与驱动电机建立信息传输连接，所述控制中心与电量监控模块建立信息传输连接，所述控制中心与计费模块建立信息传输连接。
9.优选的，所述分隔板的一侧面张贴有二维码，所述机器人的一侧两个拐角处设置有导轮。
10.优选的，所述圆形壳体的内部开设有内腔，所述圆形壳体的表面开设有与内腔连通的滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有齿牙，所述齿牙和驱动轴之间转动连接有传动杆。
11.优选的，所述内腔内壁滑动连接有变向齿板，所述变向齿板的顶端固定连接有连接杆，所述连接杆的一端固定连接有轨道板，所述轨道板与升降槽滑动连接。
12.优选的，所述轨道板的一侧面固定连接有直齿板，所述底座的一侧面固定连接有倾斜座。
13.优选的，所述手机app包括提醒模块、二维码信息获取模块、信号发送模块、扣费模块和信号接收模块，所述二维码信息获取模块和信号发送模块建立信息传输连接，所述扣费模块和信号接收模块建立信息传输连接。
14.优选的，所述机器人的内部设置有锂电池和电量监控模块，所述机器人的底端转动连接有转向齿轮，所述转向齿轮的一侧面固定连接有充电头，所述充电头与锂电池电连接，所述转向齿轮的底端固定连接有驱动齿板。
15.一种自动型自主充电方法，包括如下步骤，
16.s1、扫码下单：当驾驶员将电动车驾驶至分隔板之间的车位处后，通过手机app中的二维码信息获取模块扫码分隔板上的二维码，并通过信号发送模块将获取的信息发送至信号接收端，再由信号接收端发送至控制中心；
17.s2、充电准备：控制中心获取信号后，控制对应车位处的驱动电机工作，驱动电机带动驱动轴转动，进而通过传动杆将齿牙顶出，圆形壳体，此时齿牙露出圆形壳体，然后控制机器人沿着轨道槽运动，当机器人经过圆形壳体上方时，机器人底端转向齿轮底端的驱动齿板与齿牙啮合并带动圆形壳体转动，进而使得齿牙带动变向齿板上移，变向齿板带动轨道板上移，使得轨道板运动出驱动腔；
18.s3、给汽车充电：当机器人沿着轨道槽运动至轨道板处时，在导轮和轨道板的配合下，使得机器人转向至转向轨道内侧，使得机器人正对电动车运动，在机器人运动过程中，转向齿轮与直齿板啮合，使得转向齿轮转动，使得原本朝后的充电头正对电动车，使得充电头插入电动车的充电插口内，完成电动车的充电功能；
19.s4、充电完成机器人复位：当充电完成后，电量监控模块会检测到锂电池电量剩余10％，并向控制中心反馈，控制中心控制机器人返回，机器人返回过程中会再次与直齿板啮合，使得充电头朝后，然后转向齿轮底端的驱动齿板会再次与齿牙啮合并带动齿牙转动，使得轨道板下移复位，然后机器人带动充电头与充电桩上的充电口插接，实现锂电池的充电功能，以备下次使用。
20.相比现有技术，本发明的有益效果为：
21.1、本发明通过设置有手机app、控制系统、机器人、啮合组件和轨道板，可以在驾驶员扫码后，控制机器人给电动车进行自动充电，当充电完成后，控制系统给手机app发送通知，通知驾驶员及时回来提车，从而无需驾驶员自己操作充电桩，使得驾驶员无需等待充电结束，为电动车的充电提供便利。
22.2、本发明通过设置有分隔板、轨道板和控制系统，可以使得机器人对轮流对多个电动车进行自动充电，提高使得驾驶员无需排队等待充电，解放驾驶员的时间，进一步为驾驶员电动车的充电提供便利。
23.3、本发明通过设置有转向齿板和充电头，在转向齿板和直齿板的配合下，可以实现充电头的自动转向功能，使得充电头可以实现锂电池的充电和放电，提高锂电池对电动车的充电效率。
附图说明
24.图1为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法的立体结构示意图；
25.图2为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法的平面结构示意图；
26.图3为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中机器人的平面结构示意图；
27.图4为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中机器人的立体结构示意图；
28.图5为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中圆形外壳和驱动电机的连接结构示意图；
29.图6为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中圆形壳体与变向齿板的结构示意图；
30.图7为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中圆形壳体内部平面结构示意图；
31.图8为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中圆形壳体内部立体结构示意图；
32.图9为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中控制系统的系统结构框图；
33.图10为本发明提出的一种自动型自主充电系统及其充电方法中方法流程框图。
34.图中：1、底座；101、升降槽；102、转向轨道；2、轨道槽；3、分隔板；4、轨道板；5、方形口；6、圆形壳体；601、内腔；602、滑动槽；7、机器人；8、导轮；9、充电桩；10、直齿板；11、提醒模块；12、转向齿轮；13、驱动齿板；14、充电头；15、手机app；16、二维码信息获取模块；17、信号发送模块；18、扣费模块；19、信号接收模块；20、驱动电机；21、电量监控模块；22、计费模块；23、控制中心；24、信号接收终端；25、变向齿板；26、连接杆；27、电机安装座；28、齿牙；29、驱动轴；30、传动杆；31、倾斜座；32、立板。
具体实施方式
35.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，都属于本发明保护的范围。
36.参照图1-2和图9，一种自动型自主充电系统，包括底座1，底座1的顶端开设有轨道槽2，轨道槽2的一侧面开设有转向轨道102，底座1的内部位于轨道槽2的下方开设有驱动腔，轨道槽2的底端开设有与驱动腔连通的方形口5，方形口5的设置方便圆形壳体6内部的齿牙28露出时能够接触驱动齿板13，驱动腔内设置有啮合组件，轨道槽2的底端开设有与驱动腔连通的升降槽101，轨道槽2的内侧设置有机器人7，机器人7可以实现电动车的自动充电功能，底座1的顶端设置有充电桩9，充电桩9的正面设置充电口，底座1的顶端固定连接有若干分隔板3，分隔板3的一端与升降槽101的一端对齐；
37.啮合组件包括固定连接在驱动腔内部的立板32，转动连接在立板32一侧面的电机安装座27，安装座和立板32之间存在较大摩擦力，安装在电机安装座27一端的驱动电机20，
固定连接在驱动电机20一端的驱动轴29以及转动连在驱动轴29一端的圆形壳体6，驱动电机20可以控制齿牙28的运动；
38.充电桩9的内部设置有控制系统，控制系统包括手机app15、计费模块22、控制中心23和信号接收终端24，控制中心23通过信号接收终端24与手机app15建立信息传输连接，控制中心23与机器人7建立信息传输连接，控制中心23与驱动电机20建立信息传输连接，控制中心23与电量监控模块21建立信息传输连接，控制中心23与计费模块22建立信息传输连接。
39.参照图1，分隔板3的一侧面张贴有二维码，机器人7的一侧两个拐角处设置有导轮8。
40.采取进一步的好处：二维码包含车位坐标信息，导轮8的设置方便机器人7转向。
41.参照图5-8圆形壳体6的内部开设有内腔601，圆形壳体6的表面开设有与内腔601连通的滑动槽602，滑动槽602内滑动连接有齿牙28，齿牙28和驱动轴29之间转动连接有传动杆30。
42.采取进一步的好处：驱动轴29在驱动电机20的驱动下，可以配合传动杆30实现齿牙28在滑动槽602内滑动，进而控制齿牙28进入圆形壳体6。
43.内腔601内壁滑动连接有变向齿板25，变向齿板25的顶端固定连接有连接杆26，连接杆26的一端固定连接有轨道板4，轨道板4与升降槽101滑动连接。
44.采取进一步的好处：齿牙28与轨道板4啮合可以控制轨道板4的升降。
45.参照图1，轨道板4的一侧面固定连接有直齿板10，底座1的一侧面固定连接有倾斜座31。
46.采取进一步的好处：倾斜座31方便电动车运动至分隔板3之间的车位。
47.参照图9，手机app15包括提醒模块11、二维码信息获取模块16、信号发送模块17、扣费模块18和信号接收模块19，二维码信息获取模块16和信号发送模块17建立信息传输连接，扣费模块18和信号接收模块19建立信息传输连接。
48.机器人7的内部设置有锂电池和电量监控模块21，机器人7的底端转动连接有转向齿轮12，转向齿轮12的一侧面固定连接有充电头14，充电头14与锂电池电连接，转向齿轮12的底端固定连接有驱动齿板13。
49.参阅图10，一种自动型自主充电方法，包括如下步骤，
50.s1、扫码下单：当驾驶员将电动车驾驶至分隔板3之间的车位处后，通过手机app15中的二维码信息获取模块16扫码分隔板3上的二维码，并通过信号发送模块17将获取的信息发送至信号接收端，再由信号接收端发送至控制中心23；
51.s2、充电准备：控制中心23获取信号后，控制对应车位处的驱动电机20工作，驱动电机20带动驱动轴29转动，进而通过传动杆30将齿牙28顶出，圆形壳体6，此时齿牙28露出圆形壳体6，然后控制机器人7沿着轨道槽2运动，当机器人7经过圆形壳体6上方时，机器人7底端转向齿轮12底端的驱动齿板13与齿牙28啮合并带动圆形壳体6转动，进而使得齿牙28带动变向齿板25上移，变向齿板25带动轨道板4上移，使得轨道板4运动出驱动腔；
52.s3、给汽车充电：当机器人7沿着轨道槽2运动至轨道板4处时，在导轮8和轨道板4的配合下，使得机器人7转向至转向轨道102内侧，使得机器人7正对电动车运动，在机器人7运动过程中，转向齿轮12与直齿板10啮合，使得转向齿轮12转动，使得原本朝后的充电头14
正对电动车，使得充电头14插入电动车的充电插口内，完成电动车的充电功能；
53.s4、充电完成机器人7复位：当充电完成后，电量监控模块21会检测到锂电池电量剩余10％，并向控制中心23反馈，控制中心23控制机器人7返回，机器人7返回过程中会再次与直齿板10啮合，使得充电头14朝后，然后转向齿轮12底端的驱动齿板13会再次与齿牙28啮合并带动齿牙28转动，使得轨道板4下移复位，然后机器人7带动充电头14与充电桩9上的充电口插接，实现锂电池的充电功能，以备下次使用。
54.本发明在进行使用时，当驾驶员将电动车驾驶至分隔板3之间的车位处后，通过手机app15中的二维码信息获取模块16扫码分隔板3上的二维码，并通过信号发送模块17将获取的信息发送至信号接收端，再由信号接收端发送至控制中心23。
55.控制中心23获取信号后，控制对应车位处的驱动电机20工作，驱动电机20带动驱动轴29转动，进而通过传动杆30将齿牙28顶出，圆形壳体6，此时齿牙28露出圆形壳体6，然后控制机器人7沿着轨道槽2运动，当机器人7经过圆形壳体6上方时，机器人7底端转向齿轮12底端的驱动齿板13与齿牙28啮合并带动圆形壳体6转动，进而使得齿牙28带动变向齿板25上移，变向齿板25带动轨道板4上移，使得轨道板4运动出驱动腔。
56.当机器人7沿着轨道槽2运动至轨道板4处时，在导轮8和轨道板4的配合下，使得机器人7转向至转向轨道102内侧，使得机器人7正对电动车运动，在机器人7运动过程中，转向齿轮12与直齿板10啮合，使得转向齿轮12转动，使得原本朝后的充电头14正对电动车，使得充电头14插入电动车的充电插口内，完成电动车的充电功能。
57.当充电完成后，电量监控模块21会检测到锂电池电量剩余10％，并向控制中心23反馈，控制中心23控制机器人7返回，机器人7返回过程中会再次与直齿板10啮合，使得充电头14朝后，然后转向齿轮12底端的驱动齿板13会再次与齿牙28啮合并带动齿牙28转动，使得轨道板4下移复位，然后机器人7带动充电头14与充电桩9上的充电口插接，实现锂电池的充电功能，以备下次使用，然后计费模块22根据电量使用情况计算出费用并通过计费模块22将账单发送至扣费模块18，扣费模块18从驾驶员手机中扣除对应费用，同时控制中心23将充电完成的信号发送至提醒模块11，提醒模块11发出充电完成的提醒信息，提醒驾驶员充电完成。
58.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动型自主充电系统，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶端开设有轨道槽(2)，所述轨道槽(2)的一侧面开设有转向轨道(102)，所述底座(1)的内部位于轨道槽(2)的下方开设有驱动腔，所述轨道槽(2)的底端开设有与驱动腔连通的方形口(5)，所述驱动腔内设置有啮合组件，所述轨道槽(2)的底端开设有与驱动腔连通的升降槽(101)，所述轨道槽(2)的内侧设置有机器人(7)，所述底座(1)的顶端设置有充电桩(9)，所述充电桩(9)的正面设置充电口，所述底座(1)的顶端固定连接有若干分隔板(3)，所述分隔板(3)的一端与升降槽(101)的一端对齐；所述啮合组件包括固定连接在驱动腔内部的立板(32)，转动连接在立板(32)一侧面的电机安装座(27)，安装在电机安装座(27)一端的驱动电机(20)，固定连接在驱动电机(20)一端的驱动轴(29)以及转动连在驱动轴(29)一端的圆形壳体(6)；所述充电桩(9)的内部设置有控制系统，所述控制系统包括手机app(15)、计费模块(22)、控制中心(23)和信号接收终端(24)，所述控制中心(23)通过信号接收终端(24)与手机app(15)建立信息传输连接，所述控制中心(23)与机器人(7)建立信息传输连接，所述控制中心(23)与驱动电机(20)建立信息传输连接，所述控制中心(23)与电量监控模块(21)建立信息传输连接，所述控制中心(23)与计费模块(22)建立信息传输连接。2.根据权利要求1所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述分隔板(3)的一侧面张贴有二维码，所述机器人(7)的一侧两个拐角处设置有导轮(8)。3.根据权利要求1所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述圆形壳体(6)的内部开设有内腔(601)，所述圆形壳体(6)的表面开设有与内腔(601)连通的滑动槽(602)，所述滑动槽(602)内滑动连接有齿牙(28)，所述齿牙(28)和驱动轴(29)之间转动连接有传动杆(30)。4.根据权利要求3所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述内腔(601)内壁滑动连接有变向齿板(25)，所述变向齿板(25)的顶端固定连接有连接杆(26)，所述连接杆(26)的一端固定连接有轨道板(4)，所述轨道板(4)与升降槽(101)滑动连接。5.根据权利要求4所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述轨道板(4)的一侧面固定连接有直齿板(10)，所述底座(1)的一侧面固定连接有倾斜座(31)。6.根据权利要求1所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述手机app(15)包括提醒模块(11)、二维码信息获取模块(16)、信号发送模块(17)、扣费模块(18)和信号接收模块(19)，所述二维码信息获取模块(16)和信号发送模块(17)建立信息传输连接，所述扣费模块(18)和信号接收模块(19)建立信息传输连接。7.根据权利要求1所述的一种自动型自主充电系统，其特征在于：所述机器人(7)的内部设置有锂电池和电量监控模块(21)，所述机器人(7)的底端转动连接有转向齿轮(12)，所述转向齿轮(12)的一侧面固定连接有充电头(14)，所述充电头(14)与锂电池电连接，所述转向齿轮(12)的底端固定连接有驱动齿板(13)。8.根据权利要求1-7任一所述的一种自动型自主充电方法，其特征在于：包括如下步骤，s1、扫码下单：当驾驶员将电动车驾驶至分隔板(3)之间的车位处后，通过手机app(15)中的二维码信息获取模块(16)扫码分隔板(3)上的二维码，并通过信号发送模块(17)将获取的信息发送至信号接收端，再由信号接收端发送至控制中心(23)；
s2、充电准备：控制中心(23)获取信号后，控制对应车位处的驱动电机(20)工作，驱动电机(20)带动驱动轴(29)转动，进而通过传动杆(30)将齿牙(28)顶出，圆形壳体(6)，此时齿牙(28)露出圆形壳体(6)，然后控制机器人(7)沿着轨道槽(2)运动，当机器人(7)经过圆形壳体(6)上方时，机器人(7)底端转向齿轮(12)底端的驱动齿板(13)与齿牙(28)啮合并带动圆形壳体(6)转动，进而使得齿牙(28)带动变向齿板(25)上移，变向齿板(25)带动轨道板(4)上移，使得轨道板(4)运动出驱动腔；s3、给汽车充电：当机器人(7)沿着轨道槽(2)运动至轨道板(4)处时，在导轮(8)和轨道板(4)的配合下，使得机器人(7)转向至转向轨道(102)内侧，使得机器人(7)正对电动车运动，在机器人(7)运动过程中，转向齿轮(12)与直齿板(10)啮合，使得转向齿轮(12)转动，使得原本朝后的充电头(14)正对电动车，使得充电头(14)插入电动车的充电插口内，完成电动车的充电功能；s4、充电完成机器人复位：当充电完成后，电量监控模块(21)会检测到锂电池电量剩余10％，并向控制中心(23)反馈，控制中心(23)控制机器人(7)返回，机器人(7)返回过程中会再次与直齿板(10)啮合，使得充电头(14)朝后，然后转向齿轮(12)底端的驱动齿板(13)会再次与齿牙(28)啮合并带动齿牙(28)转动，使得轨道板(4)下移复位，然后机器人(7)带动充电头(14)与充电桩(9)上的充电口插接，实现锂电池的充电功能，以备下次使用。

技术总结
本发明公开了一种自动型自主充电系统及其充电方法，属于电动车充电技术领域，包括底座，底座的顶端开设有轨道槽，轨道槽的一侧面开设有转向轨道，底座的内部位于轨道槽的下方开设有驱动腔，轨道槽的底端开设有与驱动腔连通的方形口，驱动腔内设置有啮合组件，轨道槽的底端开设有与驱动腔连通的升降槽，轨道槽的内侧设置有机器人，底座的顶端设置有充电桩。本发明通过设置有手机APP、控制系统、机器人、啮合组件和轨道板，可以在驾驶员扫码后，控制机器人给电动车进行自动充电，当充电完成后，控制系统给手机APP发送通知，通知驾驶员及时回来提车，从而无需驾驶员自己操作充电桩，使得驾驶员无需等待充电结束，为电动车的充电提供便利。供便利。供便利。


技术研发人员：杨芳 马中秋 方承恺
受保护的技术使用者：黄冈职业技术学院
技术研发日：2023.01.19
技术公布日：2023/6/28