[發明專利]智能接觸盤裝置和控制方法

在審

• 申請號: 201711171310.X
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107994370A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 齊洪元;孫艷潔
• 申請（專利權）人: 齊洪元;孫艷潔
• 主分類號: H01R13/02
• 分類號: H01R13/02;H01R13/46;H01R13/62;H01R13/631;H01R13/648;H01R13/66;H01R43/26;B60L11/18
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司31117
• 代理人: 鄭明輝

技術領域

本發明涉及一種動力電池充電裝置和方法，尤其涉及一種智能接觸盤裝置和控制方法，用于新能源車快速充電過程中的車輛與地面充電設備之間的電量傳輸的接口裝置和控制方法。

背景技術

中國新能源車發展已有一定的規模，且國家已確定為重大戰略發展規劃。經過多年的發展，充電設施技術基本停留在傳統的充電方式上，只是不斷地擴大規模，充電方式一般是以充電槍慢充為主，充電電流在100A（小車在60A左右），充電時間在8～12小時，利用夜間低谷電充電，并且需有專人值班操作和管理。

隨著車載動力電池技術的提升，大電流充電已開始應用，快充技術迅猛發展。目前普遍采用充電槍充電，充電槍額定電流最大為250A，要實現快充必須要兩槍并充，充電電流提高到500A，充電時間縮短至5～15分鐘，充電站24小時運作，還需要人工頻繁操作和管理。由于充電電流的提高，相應的問題有逐漸體現出來，如充電插槍、座發熱，觸點沾灰接觸不良等，造成維修保養要求提高。接插的充電方式逐漸被大電流受電弓裝置所取代，以達到快速安全充電的目的。

受電弓的充電方式改變了充電槍大電流操作的弊端，直接兩板（或四板）相對接，對接觸精度要求不高，駕駛員只要注意停車位置即可，只適用于大客車。受電弓的充電方式主要為上升式充電和下降式充電，但無論是上升式充電還是下降式充電方式，一個共同的的特點是，必須在指定的車位充電，受電弓只是機械地上下運動。為了增加對接的成功率，普遍采用加大受電弓面積的方法。這類充電方式，只適用于大客車充電。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能接觸盤裝置和控制方法，該接觸盤裝置吸合可靠，能確保大電流通過，適應新能源車快速充電。

為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種智能接觸盤裝置，包括集電盤和受電盤，所述受電盤位于車載側，集電盤位于充電設備側，充電設備安裝于地面上，集電盤安裝于機器人裝置的機械臂頂部；

所述受電盤和集電盤上均包括四個觸點，即：高壓正端、高壓負端、接地端和控制端，所述集電盤上裝有吸合線圈、接近傳感器和溫度傳感器，受電盤上配有吸合銜鐵、接近傳感器感應板；

所述集電盤中心部為吸合線圈，四周分布為四個觸點，溫度傳感器設置于高壓正端和高壓負端上，接近傳感器安裝于四個觸點的空隙處；對應的受電盤中心部為吸合銜鐵，四周分布為四個觸點，接近傳感器感應板位于四個觸點的空隙處，并與集電盤上的接近傳感器位置相對應；

集電盤上的高壓正端、高壓負端、接地端、控制端接快速充電設備，吸合線圈、接近傳感器和溫度傳感器輸出端接控制器，控制器連接快速充電設備。

所述受電盤和集電盤為盤狀，吸合線圈位于集電盤中心部，相應受電盤的中心部為吸合銜鐵；高壓正端、接地端、高壓負端、控制端分別位于同一圓周上且依次均布，即相互之間相差90度。

所述受電盤還包括定位標定，定位標志設置于受電盤上，定位標志位于觸點空隙處。所述定位標志為三個，分散設置于四個觸點空隙處。

一種智能接觸盤控制方法，其步驟是：

第一，當裝有受電盤的汽車停在充電設備旁，由機器人的機械臂控制的集電盤根據受電盤上的定位標志，帶動集電盤迅速接近、對準受電盤；

第二，機械臂帶動集電盤逐漸進行移動接觸，當集電盤上的接近傳感器與受電盤上接近傳感器感應板達到一定距離時，集電盤上的接近傳感器發出信號，控制器控制集電盤上吸合線圈通電，吸合線圈與受電盤的吸合銜鐵吸合，將集電盤與受電盤牢牢吸合；

第三，集電盤與受電盤上的高壓正端、高壓負端、接地端和控制端的四個觸點分別對應并相互接觸和連接；

第四，控制器將集電盤與受電盤吸合信息發送至快速充電設備，快速充電設備接受允許充電命令后，將高壓電通過高壓正端、高壓負端輸入至受電盤進行充電；

第五，集電盤上的高壓正端和高壓負端設有溫度傳感器，在充電過程中，控制器監控觸點溫度上升，如溫度上升達到設定值范圍時，控制器控制快速充電設備做相應的充電控制策略；

第六，充電結束后，控制器接收到快速充電設備發出的充電電流為零信號后，控制器控制集電盤吸合線圈斷電，集電盤與受電盤吸合解除，機器人的機械臂將集電盤迅速移開，回到原始位置。

本發明智能接觸盤裝置和控制方法通過地面上的機器人裝置帶動集電盤，與車載側受電盤對接吸合，并檢測觸點溫度，提供控制信號，經輸入高壓電后完成對車載側動力電池快速充電。

本發明與現有技術相比，其有益效果是：