[发明专利]一种电动汽车充电枪自动对接装置及其方法

权利要求书

1.一种电动汽车充电枪自动对接装置，其特征在于：包括与充电桩连接的充电头(1)、与充电头(1)相配合的汽车充电槽(2)、用于识别所述汽车充电槽(2)位置并产生对应控制信号的识别装置(3)、用于根据所述识别装置(3)产生的控制信号驱动所述充电头(1)移动以与所述汽车充电槽(2)对接的驱动装置(4)以及用于充电头(1)与汽车充电槽(2)精确对接的精细调整装置(6)；

所述精细调整装置(6)包括上下对称设置于充电头(1)靠近汽车充电槽(2)一端的调整电磁铁(15)、设置于汽车充电槽(2)开口处上下两端且以充电头(1)中心轴线对称设置的弧形引导板(22)、与弧形引导板(22)相配合的空心刚性圆台(11)以及设置于空心刚性圆台(11)内部的柔性连接杆(14)；所述弧形引导板(22)的一端与所述汽车充电槽(2)铰接，其另一端固定连接第一电磁铁(23)；所述汽车充电槽(2)两侧的汽车壳体(5)内设置有容纳弧形引导板(22)的容纳空腔(21)，所述弧形引导板(22)由转动电机驱动使所述弧形引导板(22)绕其与所述汽车充电槽(2)的铰接点转动；所述第一电磁铁(23)与调整电磁铁(15)通电时，所述第一电磁铁(23)与调整电磁铁(15)之间具有吸力；

所述空心刚性圆台(11)一端通过一竖直设置的L形板(12)与充电头(1)连接，另一端与所述驱动装置(4)连接，所述L形板(12)水平端与所述空心刚性圆台(11)连接，其竖直端与所述充电头(1)靠近驱动装置(4)一端侧面上设置的凹槽(13)配合；所述凹槽(13)底部设置有压力感应装置(221)；所述压力感应装置(221) 与控制驱动装置(4)移动的控制装置电信号连接；所述柔性连接杆(14)一端固定充电头(1)，另一端与设置空心刚性圆台(11)内部的用于驱动充电头(1)向汽车充电槽(2)移动的液压装置的液压杆(7)连接，所述液压装置固定于所述空心刚性圆台(11)侧壁；

所述精细调整装置(6)还包括设置在弧形引导板(22)中部的第二电磁铁(24)以及与L形板(12)靠近第二电磁铁(24)的水平面固定连接的铁板(16)，所述L形板(12)水平端与所述空心刚性圆台(11)一端卡接以使所述第二电磁铁(24)对所述铁板(16)产生吸力使所述L形板(12)向上运动，所述充电头(1)的端面为弧形。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车充电枪自动对接装置，其特征在于：所述弧形引导板(22)为绝缘体或在其表面涂覆一层绝缘层。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车充电枪自动对接装置，其特征在于：所述弧形引导板(22)包括中空弧形板(224)以及设置于所述中空弧形板(224)内部可抽拉的且具有弧度的上扇形板(222)和下扇形板(223)，所述中空弧形板(224)斜侧壁设置有用于使上扇形板(222)和下扇形板(223)拉出的开口，上下设置的两个所述弧形引导板(22)的上扇形板(222)和下扇形板(223)由抽拉电机驱动拉出形成与所述空心刚性圆台(11)相配合的喇叭口。

4.如权利要求3所述的一种电动汽车充电枪自动对接装置，其特征在于：所述驱动装置(4)包括底座(41)以及垂直底座向上设置的Z轴轨道(42)；所述底座(41)上设置有相互垂直设置的X轴轨道(411)以及Y轴轨道(412)；所述Z轴轨道(42)底端设置有与X轴轨道(411)以及Y轴轨道(412)配合的水平滑块；所述Z轴轨道(42)与一竖向滑块(421)一端配合，所述竖向滑块(421)另一端与空心刚性圆台(11)固定连接。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车充电枪自动对接装置，其特征在于：所述识别装置(3)为安装在所述汽车充电槽(2)外围的红外感应装置，所述红外感应装置与控制装置电信号连接。

6.一种采用权利要求5所述装置的电动汽车充电枪自动对接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：汽车进入充电区域时，驱动装置(4)对充电头(1)的位置进行初步调整：安装在汽车充电槽(2)外围的红外感应装置，识别所述汽车充电槽(2)位置并产生对应控制信号，将控制信号传递给控制装置，控制装置驱动所述充电头(1)沿X轴轨道(411)、Y轴轨道(412)以及Z轴轨道(42)移动，使充电头(1)移动到所述汽车充电槽(2)相对应的位置；

S2：启动精细调整装置(6)，对充电头的位置进行精确调整：

S2-1：红外感应装置感应到充电头(1)开始靠近时，汽车壳体(5)内设置的弧形引导板(22)在转动电机的作用下，绕所述弧形引导板(22)与所述汽车充电槽(2)的铰接点向下转动，接着相对于所述充电头(1)上下设置的两个所述弧形引导板(22)的上扇形板(222)和下扇形板(223)由抽拉电机驱动拉出形成与所述空心刚性圆台(11)相配合的喇叭口；

S2-2：所述控制装置驱动充电头(1)移动靠近弧形引导板(22)端部时，调整电磁铁(15)以及第一电磁铁(23)通电，此时所述调整电磁铁(15)与所述第一电磁铁(23)之间具有吸力；

如果所述充电头(1)受到的上下的磁性吸力不同时，此时所述充电头(1)停止前进，所述L形板(12)给凹槽(13)底部设置的压力感应装置(221)一个压力，所述压力感应装置(221)将信号传递给控制装置，接着控制装置控制驱动装置(4)移动，调整充电头(1)的位置，直至压力感应装置(221)没有感应到压力；所述调整电磁铁(15)断电，充电头(1)沿着弧形引导板(22)向汽车充电槽(2)移动；

如果所述充电头(1)受到的上下的磁性吸力相同时，所述调整电磁铁(15)断电，充电头(1)沿着弧形引导板(22)向汽车充电槽(2)移动；

S2-3：充电头(1)沿着弧形引导板(22)向汽车充电槽(2)移动，当所述铁板(16)移动到所述弧形引导板(22)中部设置的第二电磁铁(24)位置时，第二电磁铁(24)通电使得第二电磁铁(24)对铁板(16)产生吸力，从而使得L形板(12)在铁板(16)的带动下向第二电磁铁(24)移动，此时驱动装置(4)停止工作，而设置于所述弧形引导板(22)内部的液压装置启动，带着充电头(1)向汽车充电槽(2)移动，当所述充电头(1)与汽车充电槽(2)位置稍有偏差时，因柔性连接杆(14)可以通过形变来调整位置，液压装置继续带动充电头(1)向汽车充电槽(2)移动，直至充电头(1)成功插入汽车充电槽(2)中；

S3：充电完成时，控制装置驱动所述充电头(1)撤回，同时第二电磁铁(24)断电，使得第二电磁铁(24)恢复原状。