[發(fā)明專利]一種電動(dòng)公交車自動(dòng)充電裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810253106.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108407646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏燕定;王彥哲;方升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L11/18
• 分類號(hào): B60L11/18;G06T1/00;G06T7/73;G05B19/04;E04H1/12
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)公交車自動(dòng)充電裝置，該裝置位于公交站臺(tái)上方，包括設(shè)置于站臺(tái)上方的控制器，調(diào)整機(jī)構(gòu)，和定位機(jī)構(gòu)；充電調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一臂、第二臂和充電接口，第一臂固定于轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)繞轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第二臂與第一臂連接，充電接口與第二臂連接；站臺(tái)上方設(shè)有控制第一臂的第一臂伺服電機(jī)，第一臂和第二臂的連接處設(shè)有控制第二臂的第二臂伺服電機(jī)，第二臂與充電接口的連接處設(shè)控制充電接口的充電接口伺服電機(jī)和接口旋轉(zhuǎn)電機(jī)；充電接口設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，包括與充電接頭對(duì)接的充電接口本體和超聲波探頭。本發(fā)明位于公交站臺(tái)上方，其能在停靠期間與公交車上的充電接頭自動(dòng)對(duì)接并對(duì)公交車進(jìn)行充電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)公交車自動(dòng)充電裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，大量的新能源公交車在各個(gè)城市中投入運(yùn)營(yíng)。電動(dòng)公交車作為新能源公交車的一種，是以車載電源為動(dòng)力，并選配合適的車載蓄電池提供電能驅(qū)動(dòng)行駛的公交車，具備節(jié)電、省油、低排放的優(yōu)勢(shì)。

電動(dòng)公交車的充電方式分為有線充電和無(wú)線充電兩種，目前，市面上的電動(dòng)公交車基本上采用有線充電。為了達(dá)到公交車的續(xù)航能力的要求，公交車既要負(fù)載多組蓄電池組進(jìn)行儲(chǔ)能，又要在充電站長(zhǎng)時(shí)間停靠進(jìn)行充電。當(dāng)大量的電動(dòng)公交車進(jìn)行充電時(shí)，就需要擴(kuò)大充電站規(guī)模、增加充電樁數(shù)量，這就會(huì)造成資源分配和調(diào)度的困難，以及大量占用土地資源的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)操作人員進(jìn)行手動(dòng)操作充電，也有一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)化的電動(dòng)公交車充電裝置，該裝置位于公交站臺(tái)上方，其能在公交車停靠公交車站臺(tái)時(shí)，與公交車上的充電接頭自動(dòng)對(duì)接，在停靠期間對(duì)公交車進(jìn)行充電。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電動(dòng)公交車自動(dòng)充電裝置，該裝置位于公交站臺(tái)上方，包括設(shè)置于站臺(tái)上方的控制器、調(diào)整機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)；調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一臂、第二臂和充電接口，第一臂固定于轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)繞轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一臂伺服電機(jī)控制第一臂運(yùn)動(dòng)，第二臂伺服電機(jī)與第一臂固定，第二臂伺服電機(jī)控制第二臂運(yùn)動(dòng)，第二臂與接口伺服電機(jī)固定，接口伺服電機(jī)軸連接連接件，充電接口與接口旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，接口旋轉(zhuǎn)電機(jī)固定于連接件；充電接口設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，包括與充電接頭對(duì)接的充電接口本體，超聲波探頭和步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)超聲波探頭轉(zhuǎn)動(dòng)；控制器控制調(diào)整機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，充電接口設(shè)有豎向超聲波探頭，第一水平超聲波探頭和第二水平超聲波探頭，豎向步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)豎向超聲波探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，第一水平步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)第一水平超聲波探頭轉(zhuǎn)動(dòng)，第二水平步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)第二水平超聲波探頭轉(zhuǎn)動(dòng)。豎向超聲波探頭對(duì)調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行豎直方向的定位，水平超聲波探頭對(duì)充電調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行水平方向的定位。根據(jù)實(shí)際探測(cè)距離，超聲波探頭可設(shè)置成不同頻率，例如40KHz（檢測(cè)8米以內(nèi)）或25KHz（20米以內(nèi)）。

進(jìn)一步，充電接口設(shè)置攝像機(jī)，攝像機(jī)采集圖像數(shù)據(jù)傳輸至控制器。公交車充電接頭在充電接口超聲波探頭的下方以及在充電接口超聲波探頭的后方時(shí)，均采用攝像機(jī)進(jìn)行定位。攝像機(jī)位于充電接口端所在的一面，通過(guò)攝像機(jī)采集的圖像流，控制器實(shí)時(shí)計(jì)算攝像機(jī)的三維坐標(biāo)。在控制器中預(yù)先寫(xiě)入對(duì)接接頭的目標(biāo)特征，以及在不同距離位置下拍攝的數(shù)據(jù)，建立目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)程序快速查找，進(jìn)行三維坐標(biāo)定位。控制器中的識(shí)別程序能夠快速匹配當(dāng)前攝像機(jī)采集到的圖像的特征點(diǎn)和數(shù)據(jù)庫(kù)相近的特征點(diǎn)，按照預(yù)先設(shè)定好的三維坐標(biāo)系，定位此時(shí)充電接口相對(duì)于公交車上部的充電接頭的三維坐標(biāo)距離，控制器控制運(yùn)動(dòng)機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行X、Y、Z向的位置調(diào)整。

進(jìn)一步，充電接口還設(shè)用于檢測(cè)充電接口對(duì)接的反射式光電開(kāi)關(guān)。當(dāng)站臺(tái)上的充電接口與公交車上的充電接頭對(duì)接成功后，反射式光電開(kāi)關(guān)開(kāi)始檢測(cè)充電接口對(duì)接是否準(zhǔn)確，若對(duì)接準(zhǔn)確，充電進(jìn)行。