家庭用電動汽車識別及充電系統的製作方法

2023-05-09 02:18:16 2

本實用新型涉及電動車充電技術領域，具體涉及家庭用電動汽車識別及充電系統。

背景技術：

隨著經濟的發展及對環境重視度的提高，人們對綠色能源車輛的需求量越來越高，家庭保有電動汽車的數量也越來越多，其中，電動汽車及其充電技術也在迅速發展。現有的電動汽車由於其電池技術的限制，也制約著充電技術的發展，比如仍需要較長的時間才能完成充電；對於個人使用的充電裝置，往往不希望他人擅自拔出處於充電狀態的充電槍，且不希望他人擅用自家充電系統；再者，在插入充電槍的過程中比較耗費力氣，對於力量較小的女士來說使用並不方便；電動車在家用充電系統進行充電時仍每次都需要手動打開、關閉充電蓋，效率較低，不夠人性化；現有技術中未有比較好的方案予以解決，因此有必要設計家庭用電動汽車識別及充電系統。

技術實現要素：

針對現有技術中所存在的不足，本實用新型提供了家庭用電動汽車識別及充電系統，其目的在於僅針對家庭使用的電動車實現充電蓋自動開閉及充電槍輔助插拔的人性化充電過程。

為實現上述目的，本實用新型採用了如下的技術方案：

家庭用電動汽車識別及充電系統，包含充電樁及與充電樁相連的充電槍；充電樁包含有觸摸顯示屏，所述充電樁包含有車輛位置檢測模塊、充電蓋開啟信號觸發模塊、觸發控制模塊、電子標籤讀寫裝置；所述車輛位置檢測模塊的輸出與觸發控制模塊的輸入相連，觸發控制模塊的輸出與充電蓋開啟信號觸發模塊的輸入相連，電子標籤讀寫裝置與觸發控制模塊通訊相連；另外，還包含設於車體上的電子標籤、充電控制模塊、充電槍感應模塊、充電蓋開閉電控旋轉裝置、充電槍插拔電控裝置、充電蓋開閉執行結構及輔助充電槍插入或拔出充電口的插拔執行結構；所述電子標籤的輸出及充電槍感應模塊分別與充電控制模塊的輸入相連，充電控制模塊的輸出與充電蓋開閉電控旋轉裝置、充電槍插拔電控裝置的輸入相連；所述充電槍設有與插拔執行結構相互配接用於傳導動能的配接結構。

進一步的，所述充電蓋開閉執行結構包含固定於充電蓋旋轉軸外緣的齒輪結構及與齒輪結構相互咬合的配接齒輪，配接齒輪與充電蓋開閉電控旋轉裝置的輸出端固定連接。

進一步的，所述配接結構為在充電槍外緣呈兩側對稱設置，或在充電槍外緣呈優弧結構/圓形結構設置的凹槽；對應的，所述插拔執行結構包含有傳動軸，傳動軸的外部設有螺旋外齒，且螺旋外齒的外徑呈沿車體內至車體外方向遞減；所述傳動軸與充電槍插拔電控裝置的輸出軸固定連接，且傳動軸與充電槍插入充電口的方向平行或呈小於10度的銳角設置；所述充電槍由凹槽至槍頭端部的距離尺寸小於螺旋外齒的螺距，且螺旋外齒沿傳動軸的尺寸不大於該螺旋外齒對應的單個螺距。

進一步的，所述車輛位置檢測模塊包含距離傳感器，且距離傳感器的傳感頭正對車輛的停車區域。

進一步的，所述充電槍感應模塊包含接近開關、位移傳感器或光電感應開關，用於感應並傳遞充電槍的插拔狀態。

進一步的，所述充電蓋開閉電控旋轉裝置及充電槍插拔電控裝置包含回彈式旋轉電磁鐵、步進電機、舵機中的其中一種，且均固定於車體上。

進一步的，所述充電控制模塊包含數字邏輯電路；所述數字邏輯電路包含移位寄存器、判斷邏輯電路與位寬與邏輯比較基準電路；移位寄存器的輸入與充電槍感應模塊、電子標籤的輸出相連，移位寄存器的輸出與判斷邏輯電路的其中一輸入相連，判斷邏輯電路的另一輸入與邏輯比較基準電路的輸出相連；所述判斷邏輯電路包含與門、與非門、或門、或非門、同或門、異或門中的其中一種或幾種的組合；所述邏輯比較基準電路為與移位寄存器的輸出位寬相同的預設數字狀態電路。

進一步的，所述充電控制模塊包含微處理器，且微處理器的輸入與車門控制器的輸出相連，和/或通過CAN通信模塊及CAN總線與車身控制器相連。

進一步的，還包含指紋識別模塊，且指紋識別模塊的輸出與微處理器的輸入相連。

本實用新型中充電樁的設置區域為充電區，可與停車區相鄰；使用前，通過電子標籤讀寫裝置讀取，或通過觸摸顯示屏直接錄入的方式保存電動車上電子標籤中的相關信息作為預存信息；當電動車駛入充電區域時，車輛位置檢測模塊檢測到車輛駛入，將檢測信號傳遞給觸發控制模塊，觸發控制模塊通過電子標籤讀寫裝置讀取電子標籤信息，當與預存信息時比對一致時，觸發控制模塊發出指令，通過電子標籤讀寫裝置對電子標籤傳遞充電蓋開啟的觸發信號；觸發信號傳遞給充電控制模塊，並通過驅動充電蓋開閉執行結構打開充電蓋；當充電槍插入充電口時，設置於充電口處的充電槍感應模塊，如光電感應開關，將感應到變化的狀態信息發送充電控制模塊，充電控制模塊再發出一定時長的信號觸發充電槍插拔電控裝置，充電槍插拔電控裝置帶動插拔執行結構動作，如回彈式旋轉電磁鐵帶動傳動軸旋轉，並由傳動軸的螺旋外齒嵌入凹槽中，隨著螺旋外齒的旋轉及其與凹槽之間的相互作用，帶動充電槍自動插入充電口，從而實現省力的效果；螺旋外齒沿傳動軸的尺寸不大於該螺旋外齒對應的單個螺距，如設置為半個螺距，並設置螺旋外齒與凹槽的相互作用段在半個螺距的中段，則以凹槽處於螺旋外齒最小外徑處為基點，當傳動軸旋轉接近一圈時，不僅將充電槍帶入充電口，且由於螺旋外齒與凹槽的相互作用段處於相對傳動軸背靠凹槽的一側，因此充電槍仍可以順利拔出；當充電槍拔出後，充電槍感應模塊將感應到變化的狀態信息發送充電控制模塊，充電控制模塊再通過充電該開閉執行結構關閉充電蓋；另外，使用指紋識別模塊能夠有效的針對特定個人提供信息存儲的功能。

相比於現有技術，本實用新型具有如下有益效果：

⑴、能夠實現自動開閉充電蓋、充電槍輔助插拔的功能，充電過程更為人性化；

⑵、具備只針對特定電動車啟動對應功能，使用更加安全。

附圖說明

圖1為實施例的原理邏輯框圖。

圖2為實施例中電子標籤設置區域示意圖。

圖3為實施例中配接結構示意圖。

圖4為實施例中傳動軸的局部結構示意圖。

圖5為實施例中螺旋外齒與配接結構的作用關係示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型中的技術方案進一步說明。

如圖1所示，本實用新型提出了家庭用電動汽車識別及充電系統，包含充電樁及與充電樁相連的充電槍；充電樁包含有觸摸顯示屏，所述充電樁包含有車輛位置檢測模塊、充電蓋開啟信號觸發模塊、觸發控制模塊、電子標籤讀寫裝置；所述車輛位置檢測模塊的輸出與觸發控制模塊的輸入相連，觸發控制模塊的輸出與充電蓋開啟信號觸發模塊的輸入相連，電子標籤讀寫裝置與觸發控制模塊通訊相連；另外，如圖2所示，還包含設於車體上的電子標籤1、充電控制模塊、充電槍感應模塊、充電蓋開閉電控旋轉裝置、充電槍插拔電控裝置、充電蓋開閉執行結構及輔助充電槍插入或拔出充電口的插拔執行結構；所述電子標籤1的輸出及充電槍感應模塊分別與充電控制模塊的輸入相連，充電控制模塊的輸出與充電蓋開閉電控旋轉裝置、充電槍插拔電控裝置的輸入相連；所述充電槍設有與插拔執行結構相互配接用於傳導動能的配接結構。

所述充電蓋開閉執行結構包含固定於充電蓋旋轉軸外緣的齒輪結構及與齒輪結構相互咬合的配接齒輪，配接齒輪與充電蓋開閉電控旋轉裝置的輸出端固定連接。

如圖3所示，所述配接結構為在充電槍的槍頭3外緣呈兩側對稱設置，或在充電槍的槍頭3外緣呈優弧結構/圓形結構設置的凹槽2；對應的，所述插拔執行結構包含有傳動軸，如圖4、圖5所示，傳動軸4的外部設有螺旋外齒5，且螺旋外齒5的外徑呈沿車體內至車體外方向遞減；所述傳動軸與充電槍插拔電控裝置的輸出軸固定連接，且傳動軸與充電槍插入充電口的方向平行或呈小於10度的銳角設置，充電槍插拔電控裝置固定在車體上；所述充電槍由凹槽2至槍頭端部的距離尺寸小於螺旋外齒5的螺距，便於螺旋外齒5將充電槍的槍頭順利帶入車體充電口內；螺旋外齒5沿傳動軸4的尺寸不大於該螺旋外齒對應的單個螺距，且螺旋外齒5與凹槽2的作用尺寸段不大於半個螺距長度，在螺旋外齒5將充電槍的槍頭帶入充電口，傳動軸4繼續旋轉半周，由於螺旋外齒5的作用段轉至傳動軸4相對充電槍的背側面，則充電槍可順利拔出；當充電時，螺旋外齒5仍保留在凹槽2位置時，則能夠起到防止他人擅自拔出充電槍的效果；充電完成後，傳動軸4反方向旋轉，則可將充電槍的槍頭對應帶出。

所述車輛位置檢測模塊包含距離傳感器，且距離傳感器的傳感頭正對車輛的停車區域。

所述充電槍感應模塊包含接近開關、位移傳感器或光電感應開關，用於感應並傳遞充電槍的插拔狀態。

所述充電蓋開閉電控旋轉裝置及充電槍插拔電控裝置包含回彈式旋轉電磁鐵、步進電機、舵機中的其中一種，且均固定於車體上。

所述充電控制模塊包含數字邏輯電路；所述數字邏輯電路包含移位寄存器、判斷邏輯電路與位寬與邏輯比較基準電路；移位寄存器的輸入與充電槍感應模塊、電子標籤的輸出相連，移位寄存器的輸出與判斷邏輯電路的其中一輸入相連，判斷邏輯電路的另一輸入與邏輯比較基準電路的輸出相連；所述判斷邏輯電路包含與門、與非門、或門、或非門、同或門、異或門中的其中一種或幾種的組合；所述邏輯比較基準電路為與移位寄存器的輸出位寬相同的預設數字狀態電路。

所述充電控制模塊還包含微處理器，且微處理器的輸入與車門控制器的輸出相連，和/或通過CAN通信模塊及CAN總線與車身控制器相連，可通過無線車門鑰匙開關或與車身控制器連接的其他開關發出指令，並相應的做充電蓋開閉或充電槍輔助插拔的動作。

所述充電樁還包含指紋識別模塊，且指紋識別模塊的輸出與觸發控制模塊的輸入相連，用以通過指紋識別實現觸發控制模塊對電控開關的啟動或觸發，以使得電源電壓能夠經電控開關傳導至充電槍；指紋識別及觸發控制模塊的功能實現為現有技術，在此不再贅述。

本實用新型中充電樁的設置區域為充電區，可與停車區相鄰；使用前，通過電子標籤讀寫裝置讀取，或通過觸摸顯示屏直接錄入的方式保存電動車上電子標籤中的相關信息作為預存信息；當電動車駛入充電區域時，車輛位置檢測模塊檢測到車輛駛入，將檢測信號傳遞給觸發控制模塊，觸發控制模塊通過電子標籤讀寫裝置讀取電子標籤信息，當與預存信息時比對一致時，觸發控制模塊發出指令，通過電子標籤讀寫裝置對電子標籤傳遞充電蓋開啟的觸發信號；觸發信號傳遞給充電控制模塊，並通過驅動充電蓋開閉執行結構打開充電蓋；當充電槍插入充電口時，設置於充電口處的充電槍感應模塊，如光電感應開關，將感應到變化的狀態信息發送充電控制模塊，充電控制模塊再發出一定時長的信號觸發充電槍插拔電控裝置，充電槍插拔電控裝置帶動插拔執行結構動作，如回彈式旋轉電磁鐵帶動傳動軸旋轉，並由傳動軸的螺旋外齒嵌入凹槽中，隨著螺旋外齒的旋轉及其與凹槽之間的相互作用，帶動充電槍自動插入充電口，從而實現省力的效果；螺旋外齒沿傳動軸的尺寸不大於該螺旋外齒對應的單個螺距，如設置為半個螺距，並設置螺旋外齒與凹槽的相互作用段在半個螺距的中段，則以凹槽處於螺旋外齒最小外徑處為基點，當傳動軸旋轉接近一圈時，不僅將充電槍帶入充電口，且由於螺旋外齒與凹槽的相互作用段處於相對傳動軸背靠凹槽的一側，因此充電槍仍可以順利拔出；當充電槍拔出後，充電槍感應模塊將感應到變化的狀態信息發送充電控制模塊，充電控制模塊再通過充電該開閉執行結構關閉充電蓋；另外，使用指紋識別模塊能夠有效的針對特定個人提供信息存儲的功能。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。