一種自動充電的自平衡獨輪車的製作方法

2023-05-10 02:59:37

本實用新型涉及一種電動車，具體涉及一種自動充電的自平衡獨輪車。

背景技術：

自平衡電動車是利用動態平衡原理控制前進及後退的高科技智能產品，隨著身體的傾斜，可以隨心所欲地控制行駛速度及前進方向。由於其體積小巧、靈活，能夠在道路比較狹小或人員比較密集的小空間範圍內使用，受到很多消費者的青睞，是目前一種既時尚又環保的代步交通工具之一。另外自平衡電動車的使用，特別是給廣場巡警、小區巡邏安保人員這些工作人員帶來了極大便利。現有市場上自平衡電動車一般分為獨輪和兩輪兩種。

但現有的兩輪自平衡電動車不具有自動充電的功能，使得其在使用過程，存在如下缺點：1)兩輪自平衡電動車因久置不用而使電池內的電量放電完畢，若是長期不及時進行充電的話，極易使電池損壞；2)或是當人們計劃使用自平衡電動車出行時，因上次使用後忘記充電、使得現有電動車的電量太少或是不能滿足出行的行程要求，因而需要等待電動車充電完成後才能使用，打亂人們的計劃，極不方便。

技術實現要素：

針對上述的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠自動尋找充電器進行自行充電的自平衡獨輪車。

為解決上述問題，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種自動充電的自平衡獨輪車，包括自平衡車體，所述自平衡車體包括行走輪、套設於行走輪上的殼體以及設於行走輪兩側的踏板，所述殼體內設有控制器和用於供電的電池，電池連接有一電量管理模塊，所述電量管理模塊與控制器的輸入端連接，行走輪與控制器連接，在殼體的頂部設有充電插口和電源開關，還包括充電器和導向自平衡車體駛向充電器的引導模塊，在充電器的頂部通過支架設有可進行升降的自充電插頭，與自充電插頭同一側的充電器上設有用於固定自平衡車體的卡緊裝置；所述引導模塊包括第一無線發射器和與第一無線發射器相配合使用的第一無線接收器，第一無線發射器安裝於殼體的頂部、並與控制器的輸出端連接，第一無線接收器安裝於自充電插頭的側部。

上述方案中，所述引導模塊還包括第二無線發射器和與第二無線發射器相配合使用的第二無線接收器，第二無線發射器安裝於行走輪上方的殼體上、並與控制器連接，第二無線接收器安裝於卡緊裝置的上方。

上述方案中，所述第一無線發射器和第二無線發射器均可以為紅外線發射管、藍牙發射模塊或無線射頻模塊中的任意一種。

上述方案中，所述卡緊裝置包括兩根相平行設置且其中一端的端部與充電器壁體連接的直板，兩根直板之間的間距構成用於夾持行走輪的空間，每根直板的內側設有一弧形氣囊。

上述方案中，在電池上還可以連接有一斷電開關，所述斷電開關為繼電器，繼電器的常閉觸點串接於電池的充電線路上、繼電器的控制觸點與控制器的輸出端連接。

上述方案中，進一步地，所述充電器的頂部支架、充電器的豎直壁體與卡緊裝置構成呈匚字形結構且充電器豎直方向上的高度≥自平衡車體的高度。

本實用新型的有益效果為：

本實用新型通過在充電器上安裝有與自平衡車體上的充電插口相匹配的自充電插頭，停放在家中的自平衡車通過電量管理模塊實時檢測電池的電量，當電量低於設定值時，自平衡獨立車通過引導模塊自動駛向充電器，當充電器上的自充電插頭插入獨輪車上的充電插口時，通過卡緊裝置將行走輪卡住以保證獨輪車的充電工作。本實用新型的自平衡電動獨輪車實現了自充電的功能，具有智能化程度高、實用性強的特點，且能保證自平衡電動獨輪車實時處於「夠電」的狀態，方便人們的隨時出行。

附圖說明

圖1為本自動充電的自平衡獨輪車的一種結構示意圖。

圖2為圖1的俯視結構圖。

圖3為所述充電器的側視結構示意圖。

圖4為所述卡緊裝置結構示意圖。

圖5為自動充電的自平衡獨輪車自行充電時的系統組成框圖。

圖中標號為：1、殼體；2、踏板；3、行走輪；4、充電插口；5、電源開關；6、充電器；7、自充電插頭；8、卡緊裝置；8-1、直板；8-2、弧形氣囊；9、第一無線發射器；10、第二無線發射器；11、第一無線接收器；12、第二無線接收器；13、頂部支架。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種自動充電的自平衡獨輪車，包括自平衡車體，所述自平衡車體包括行走輪3、套設於行走輪3上的殼體1以及設於行走輪3兩側的踏板2。所述殼體1內設有控制器和用於供電的電池，電池連接有一電量管理模塊，所述電量管理模塊與控制器的輸入端連接，行走輪3與控制器連接。在殼體1的頂部設有充電插口4和電源開關5，所述電動獨輪車還包括充電器6和導向自平衡車體駛向充電器6的引導模塊。

如圖3所示，在充電器6的頂部通過支架13設有可進行升降的自充電插頭7，與自充電插頭7同一側的充電器6上設有用於固定自平衡車體的卡緊裝置8。本實施例中，所述充電器6的頂部支架13、充電器6的豎直壁體與卡緊裝置8構成呈匚字形結構。為了使自充電插頭7恰好能插入電動獨輪車上的充電插口4，所述充電器6豎直方向上的高度≥自平衡車體的高度。自充電插頭7的升降實現結構可以是現有伸縮套杆結構，而自充電插頭7的升降動作受設於充電器6內的控制晶片控制，該控制晶片的輸入端與第一無線接收器11連接。

如圖4所示，所述卡緊裝置8包括兩根相平行設置且其中一端的端部與充電器6壁體連接的直板8-1，兩根直板8-1之間的間距構成用於夾持行走輪3的空間，每根直板8-1的內側設有一弧形氣囊8-2。所述弧形氣囊8-2一方面能夠增加行走輪3進入兩直板8-1所夾持的空間的摩擦力，提高卡緊裝置8夾緊行走輪3的穩定性；另一方面還能夠防止行走輪3衝撞充電器6的情況。

所述引導模塊包括第一無線發射器9和與第一無線發射器9相配合使用的第一無線接收器11，第一無線發射器9安裝於殼體1的頂部、並與控制器的輸出端連接，第一無線接收器11安裝於自充電插頭7的側部。第一無線發射器9與第一無線接收器11的配合使用使得電動獨輪車在電量不足的情況自行去「尋找」充電器6。進一步地，所述引導模塊還包括第二無線發射器10和與第二無線發射器10相配合使用的第二無線接收器12，第二無線發射器10安裝於行走輪3上方的殼體1上、並與控制器連接，第二無線接收器12安裝於卡緊裝置8的上方。第二無線發射器10與第二無線接收器12的配合使用，使得行走輪3去「尋找」卡緊裝置8。本實施例中，所述第二無線接收器12具體安裝於兩根直板8-1之間的充電器6壁體上。

本實施例中，所述第一無線發射器9和第二無線發射器10均為紅外線發射管、藍牙發射模塊或無線射頻模塊中的任意一種。為了便於快速尋找到充電器6，所述第一無線發射器9的發散角度可以在45°～90°之間。

在電池上還連接有一斷電開關，所述斷電開關為繼電器，繼電器的常閉觸點串接於電池的充電線路上、繼電器的控制觸點與控制器的輸出端連接。

基於在無人控制的情況下，電動獨輪車的平衡力差，還設有一調速器，該調速器與控制器連接，使得電動獨輪車的行駛速度保證在1～5km/h。

如圖5所示，本實用新型在工作時：

1)首先，電量管理模塊實時檢測電池的電量，當電量低於設定值時，向控制器發送信號，控制器接收後同時向行走輪3和第一無線發射器9發出啟動指令，第一無線發射器9接收到該指令後發出信號、以達到與充電器6上的第一無線接收器11取得聯繫，而此時自平衡車體在行走輪3的驅動下慢慢駛向充電器6；

2)當電動獨輪車與充電器6距離10～20cm時，控制器向第二無線發射器10發出啟動指令，第二無線發射器10發出一定頻段的紅外信號，第二無線接收器12接收到該紅外信號後、與第二無線發射器10取得信號連接，並引導行走輪3駛向卡緊裝置8、直至卡住行走輪3時第二無線發射器10與第二無線接收器12停止工作，且控制器控制行走輪3停止行走；

3)在步驟2)進行的同時，第一無線發射器9與第一無線接收器11繼續工作、開始引導電動獨輪車上的充電插口4與充電器上6的自充電插頭7相互靠近，直至充電器6上的自充電插頭7完全插入電動獨輪車上的充電插口4時，第一無線發射器9與第一無線接收器11停止工作，即電動獨輪車進行充電工作；

4)最後，在充電過程，當電量管理模塊檢測到電池的電量達到飽和的設定值時，通過控制器向斷電開關發出斷開的指令，這樣有效地防止了因充電過量對電池造成的損壞。

以上僅為說明本實用新型的實施方式，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。