電動汽車軟接觸式自動充電系統及其裝置的製作方法

2023-08-07 11:23:36

本發明涉及一種電動汽車軟接觸式自動充電系統及其裝置，屬於電動汽車技術領域。

背景技術：

隨著汽車工業的發展，帶來了石油資源短缺、價格昂貴和環境汙染等問題日益嚴重。而電動汽車不耗燃油、能量使用效率高、無汙染的優點，是汽車工業發展的方向。

電動汽車是利用車載電池的電力，供給電動機進行工作，當電動汽車行駛到一定路程後，車載電池的電力出現不足，需要對車載電池進行充電。目前對電動汽車進行充電，需要將電動汽車停到充電樁旁，然後人工從充電樁拉出電纜插頭插到電動汽車的充電插座上，充電完後再把電纜插頭收回。這樣的充電方式非常不方便。

本發明設計一種電動汽車軟接觸式自動充電系統及其裝置，當電動汽車在路途中車載電池電力不足需要充電時，把電動汽車行駛到安裝有本系統的路面，路燈充電樁系統或停車場充電系統的地面上，在地面標誌和攝像系統的指引下進行對接，啟動電動汽車的伸縮電極裝置，使伸縮電極與地面電極相接觸，車載電池立即給充電樁的繼電器提供電源，繼電器吸合後，繼電器的一組觸點接通充電器的交流電源，另一組觸點接通充電器輸出直流電源給車載電池充電。充滿電充電樁自動斷電，電動汽車的伸縮電極裝置自動回復到原來位置，達到方便電動汽車的充電和行駛的目的。本發明為實現電動汽車特別是無人駕駛電動汽車的連續行駛創造了有利條件。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種電動汽車軟接觸式自動充電系統及其裝置，以克服目前電動汽車充電不方便的缺點。

為了實現上述的目的，本發明提供的電動汽車軟接觸式自動充電系統及其裝置，包括電動汽車、車載電池，具體技術方案：所述的電動汽車的底盤下設置有開口向下的箱體；所述的箱體通過螺栓與電動汽車底盤相固定；該箱體內設置有車載電池伸縮電極裝置；所述的伸縮電極裝置設有兩個與箱體連接的軸承座；該兩個軸承座之間設有轉軸，在轉軸的中點上設有變速箱，變速箱右邊設有與變速箱連接為一體的步進電機；所述的變速箱的前後兩邊分別設有相同的與轉軸連接的圓形筒，在兩個圓形筒的右側分別設有法蘭螺絲筒；在兩個法蘭螺絲筒左端分別設有左螺杆，其右端分別設有右螺杆；左螺杆、右螺杆分別檸入法蘭螺絲筒的兩端，左螺杆、右螺杆的螺紋方向相反；該左螺杆分別與圓形筒連接；右螺杆分別與所設置兩個伸縮電極殼體上端作轉動連接；在法蘭螺絲筒中部的左邊分別設有螺絲筒齒輪；該兩個法蘭螺絲筒旁邊還分別設有與圓形筒連接的微型電機，這兩個微型電機齒輪分別與兩個法蘭螺絲筒的螺絲筒齒輪相吻合；所述的法蘭螺絲筒的左螺杆、右螺杆的周圍分別設置有左彈簧、右彈簧；

所述的兩個伸縮電極殼體內分別設有吹風機，在伸縮電極殼體下端分別設有伸縮電極金屬板；該兩個伸縮電極金屬板分別與所設置的兩個地面電極金屬板相互對應；

所述的兩個地面電極金屬板設有地面電極殼體；所述的地面電極殼體內的周圍和底層設有絕緣層；

所述的兩個地面電極金屬板用一組導線與路燈樁上的充電箱內的繼電器相連接，繼電器再用兩組導線與充電器相連接；市電源線進入充電箱內與繼電器連接。

採用上述措施的本發明具有設計合理，容易製造，充電方便可靠和安全性能好的優點。

附圖說明

圖1是本發明電動汽車設有車載電池伸縮電極裝置的局部剖視立體示意圖；

圖2是本發明車載電池伸縮電極裝置放大的立體示意圖；

圖3是本發明車載電池伸縮電極裝置工作狀態的立體示意圖；

圖4是本發明伸縮電極結構局部剖視立體示意圖；

圖5是本發明地面電極結構局部剖視立體示意圖；

圖6是本發明路燈樁充電系統結構立體示意圖；

圖7是本發明汽車庫停車場充電系統結構立體示意圖；

圖8是本發明電動汽車在路燈樁充電系統進行充電的立體示意圖；

圖9是本發明電動汽車充電系統的兩個伸縮電極金屬板與兩個地面電極金屬板未接觸的電路示意圖；

圖10是本發明電動汽車充電系統的兩個伸縮電極金屬板與兩個地面電極金屬板相互接觸的電路示意圖。

圖中序號說明：電動汽車1、車載電池2、箱體3、螺栓4、伸縮電極裝置5、定位攝像頭6、軸承座7、轉軸8、變速箱9、步進電機10、圓形筒11、法蘭螺絲筒12、左螺杆13、左彈簧14、右螺杆15、右彈簧16、伸縮電極殼體17、吹風機18、伸縮電極金屬板19、螺絲筒齒輪20、微型電機21、微型電機齒輪22、地面電極殼體23、絕緣層24、地面電極金屬板25、路燈樁26、充電箱27、繼電器28、充電器29和市電源線30。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明再進一步詳細的說明。

參考圖1，圖1是本發明電動汽車設有車載電池伸縮電極裝置的局部剖視立體示意圖，從圖可看出本發明的具體結構，包括電動汽車1、車載電池2，具體實施方式：在電動汽車1的底盤下設置有開口向下的箱體3；該箱體3通過螺栓4與電動汽車底盤相固定；該箱體3內設置有車載電池伸縮電極裝置5。

參考圖2、圖3，圖2是本發明車載電池伸縮電極裝置放大的立體示意，圖3是本發明車載電池伸縮電極裝置工作狀態的立體示意圖，如圖2所示，該所述的伸縮電極裝置5設有兩個與箱體3連接的軸承座7；該兩個軸承座7之間設有轉軸8，在轉軸8的中點上設有變速箱9，變速箱9右邊設有與變速箱9連接為一體的步進電機10；所述的變速箱9的前後兩邊分別設有相同的與轉軸8連接的圓形筒11，在兩個圓形筒11的右側分別設有法蘭螺絲筒12；在兩個法蘭螺絲筒12左端分別設有左螺杆13，其右端分別設有右螺杆15；左螺杆13、右螺杆15分別檸入法蘭螺絲筒12的兩端，左螺杆13、右螺杆15的螺紋方向相反，該法蘭螺絲筒12如同電線桿拉線上的蘭螺絲一樣，旋轉蘭螺絲達到兩端的螺杆的伸縮；該左螺杆13分別與圓形筒11連接；右螺杆15分別與所設置兩個伸縮電極殼體17上端作轉動連接；在法蘭螺絲筒12中部的左邊分別設有螺絲筒齒輪20；該兩個法蘭螺絲筒12旁邊還分別設有與圓形筒11連接的微型電機21，這兩個微型電機齒輪22分別與兩個法蘭螺絲筒12的螺絲筒齒輪20相吻合。

該法蘭螺絲筒12的左螺杆13、右螺杆15的周圍分別設置有左彈簧14、右彈簧16。

如圖2、圖3所示，當啟動步進電機10時，步進電機10使變速箱9前、後的圓形筒11順時針旋轉，當圓形筒11旋轉後，使與圓形筒11連接的兩個法蘭螺絲筒12兩個微型電機21也順時針旋轉，當兩個法蘭螺絲筒12、兩個微型電機21與地面垂直時，步進電機10停止工作。如果兩個伸縮電極金屬板19，還未與兩個地面電極金屬板25相接觸時，同時啟動兩個微型電機21，兩個微型電機21旋轉後，與微型電機齒輪22相吻合的螺絲筒齒輪20旋轉，螺絲筒齒輪20旋轉後分別使兩個法蘭螺絲筒12的左螺杆13、右螺杆15向兩端伸出，直到兩個伸縮電極金屬板19與兩個地面電極金屬板25相接觸。

參考圖4，圖4是本發明伸縮電極結構局部剖視立體示意圖，該伸縮電極有兩個,結構相同，該兩個伸縮電極殼體17內分別設有吹風機18，伸縮電極殼體17下端設有伸縮電極金屬板19，吹風機18下方的伸縮電極金屬板19設有風孔，風孔在圖中未畫出。該兩個伸縮電極金屬板19分別與所設置的兩個地面電極金屬板25相互對應。

參考圖5，圖5是本發明地面電極結構局部剖視立體示意圖，如圖所示，該地面電極有兩個，結構相同，該兩個地面電極金屬板25分別設有地面電極殼體23；該地面電極殼體23內的周圍和底層設有絕緣層24。

參考圖6、圖7，圖6是本發明路燈樁充電系統結構立體示意圖，圖7是本發明汽車庫停車場充電系統結構立體示意圖，如圖所示，在兩個地面電極金屬板25用一組導線埋在地下或穿管埋在地下與路燈樁26上的充電箱27內的繼電器28相連接，繼電器28再用兩組導線與充電器29相連接；市電源線30進入充電箱27內與繼電器28連接。圖7的汽車庫、停車場充電系統結構與路燈樁充電系統結構基本相同，設置在汽車庫時，充電箱27可固定牆壁上。設置在停車場時，充電箱27可固定在木樁上即可。

參考圖8，圖8是本發明電動汽車在路燈樁充電系統進行充電的立體示意圖，如圖所示，把電動汽車行駛到有路燈樁充電系統的地面上，再將伸縮電極裝置5的兩個伸縮電極金屬板19與兩個地面電極金屬板25對準，是否對準了，可通過定位攝像頭6校正。然後使用吹風機18將兩個地面電極金屬板25的汙物吹乾淨，最後同時啟動兩個微型電機21，再使兩個伸縮電極金屬板19與兩個地面電極金屬板25接觸好，就可充電了。

本發明是這樣實現的：參考圖9，圖9是本發明電動汽車充電系統的兩個伸縮電極金屬板與兩個地面電極金屬板未接觸的電路示意圖，圖中所示，在車載電池2用一組導線分別與兩個伸縮電極金屬板19連接，在兩個地面電極金屬板25又用一組導線分別與繼電器28的a端、b端連接，繼電器28的a端、b端分別用導線與繼電器28的觸頭c、觸頭d連接，觸頭e、觸頭f分別導線與充電器29連接；觸頭n、觸頭m分別與市電源線30連接；觸頭h、觸頭k分別用導線與充電器29連接。

參考圖10，圖10是本發明電動汽車充電系統的兩個伸縮電極金屬板與兩個地面電極金屬板相互接觸的電路示意圖，圖中所示，當兩個伸縮電極金屬板19分別與兩個地面電極金屬板25接觸後，繼電器28有了電源而吸合，繼電器28吸合後，觸頭n與觸頭h連接，觸頭m與觸頭k連接，那麼市電源線30的電源一路經觸頭n、觸頭h後直通充電器29，市電源30電源的另一路經觸頭m、觸頭k後直通充電器29，這樣充電器29有了交流電源而工作；在此同時，繼電器28的觸頭c與觸頭e連接，觸頭d與觸頭f連接，而觸頭e、觸頭f分別與充電器29連接的，那麼充電器29充的電輸出的一路經觸頭e、觸頭c到一個地面電極金屬板25，再到一個地面電極金屬板25對應的伸縮電極金屬板19至車載電池2的正極，充電器29充的電輸出的另一路經觸頭f、觸頭d到另一個地面電極金屬板25，另一個地面電極金屬板25對應的伸縮電極金屬板19至車載電池2的負極，達到對車載電池2的充電。

車載電池2充電好了，將伸縮電極裝置5收縮電動汽車1的底盤，這時兩個伸縮電極金屬板與兩個地面電極金屬板分離，繼電器28沒有電源而停止工作，繼電器28停止工作後，充電器29斷電而停止工作。