本實用新型涉及無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，具體的說是一種車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在“節(jié)能低碳”呼聲愈高的今天，發(fā)展新能源車逐漸成為當(dāng)前汽車工業(yè)的潮流所趨，各類新能源技術(shù)的研發(fā)如雨后春筍般涌現(xiàn)，2008年9月以來，面對金融危機(jī)、油價高漲和日益嚴(yán)峻的節(jié)能減排壓力，大力發(fā)展新能源汽車成為世界汽車工業(yè)競爭的一個新焦點，在此過程中，電動汽車逐漸成為新能源汽車的代表和世界各主要汽車制造強(qiáng)國政府確定的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)方向。目前市場上電動汽車的數(shù)量和品牌越來越多，其中比重最大的是公交或旅游巴士，個人購買的比例較小，主要原因是地面車位不夠，充電實施市場布局不合理和不夠網(wǎng)絡(luò)化，電動汽車?yán)m(xù)航里程不足等，比如在商務(wù)集中區(qū)，城市中心地帶，明顯不能滿足停車位和充電的需求。目前企業(yè)車樁升級改造的意愿和效率都比較低，行業(yè)又涌入了大量企業(yè)。而以下問題又導(dǎo)致新國標(biāo)實施無法及時落地：設(shè)備質(zhì)量參差不齊，充電設(shè)施的安全性、一致性難以得到保證；新老版本的車輛、充電設(shè)施存在多種組合，兼容性與互聯(lián)互通難以實現(xiàn)；消費者、運營商、物業(yè)、保險公司等無法識別新舊國標(biāo)充電樁，用戶體驗難以保證。

根據(jù)相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)資料，70%的消費者每天至少為一個設(shè)備充電一次。設(shè)備不僅應(yīng)該支持無線充電技術(shù)，而且應(yīng)該有足夠的熱點供其充電。一旦基礎(chǔ)設(shè)施部署到位，其普及將會水到渠成。從Nikola Tesla首次傳輸電力至今已經(jīng)超過100年，但我們依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)未釋放能量轉(zhuǎn)換的全部潛力。停車公共設(shè)施只有提供更加完備的無線充電模式，車輛才能自行充電,這既是車庫的需求,也是電動汽車的需求。

汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)模式，在充電設(shè)施推進(jìn)過程中，亟待突破的難題就是充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)布點問題。電力部門依托現(xiàn)有的停車場設(shè)施，因地制宜地建設(shè)微電網(wǎng)、分布式、綜合化的可充、可換全功能充電站，可避免充電模式存在的兩個短板：一是充電時間長，二是停車環(huán)境有限。而高效完善的電池充電服務(wù)，是電動汽車推廣應(yīng)用的先決條件。現(xiàn)在市場上的充電設(shè)備多為固定式有線充電設(shè)備，為廠家或客戶自建并針對特定的車型，多為露天固定安裝，這樣就會造成車位利用率不高，易受天氣等環(huán)境影響，自然老化加快，需要人工操作，容易由于誤操作、擺放不到位、忘記拔插頭或等原因造成損失，容易招偷盜，破壞影響設(shè)備完整率，諸如以上原因造成目前市場充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的不完善，影響了電動汽車的推廣和實用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化完成充放電，擺脫線纜束縛，而且可以通過網(wǎng)絡(luò)自由的制定開始和結(jié)束時間，充放電的速度和程度，利用峰谷電價優(yōu)惠，在充電過程中不需要限制停車位置精度就能保證穩(wěn)定的電力轉(zhuǎn)化效率，使用范圍廣，能很好的解決停車難和充電難等發(fā)展過程中的堵點和痛點，并且該車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作效率高，使用壽命長，操作簡單方便。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的：一種車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，包括用于向電動汽車充電的受電盤，通過近場感應(yīng)給受電盤充電的送電盤，以及用于使送電盤接近受電盤并達(dá)到兩者最大耦合度的對位機(jī)器人；所述對位機(jī)器人包括在所述受電盤邊緣處的對位色環(huán)，用于控制送電盤工作的充電基座，用于將送電盤與受電盤相互耦合的支撐架，所述充電基座設(shè)置在車位上方的安裝樓板上，在所述充電基座中間位置設(shè)有全局鏡頭，在所述安裝樓板上設(shè)有能移動的支撐架，所述支撐架一端設(shè)有送電盤安裝板，在所述送電盤安裝板邊緣處至少設(shè)有兩個對位鏡頭，所述送電盤安裝板與送電盤連接；通過所述全局鏡頭進(jìn)行拍照初步定位后，通過所述支撐架移動所述送電盤至所述受電盤上方位置，通過所述對位鏡頭與所述對位色環(huán)精確定位使受電盤與送電盤達(dá)到最大耦合度定位要求。

這樣，通過本實用新型的技術(shù)方案，采用近場感應(yīng)充電，充電效率高，時間短，先通過全局鏡頭快速將送電盤引導(dǎo)至受電盤上方，進(jìn)行初步定位，然后再通過送電盤安裝板上設(shè)置對位鏡頭和在受電盤上設(shè)置對位色環(huán)反復(fù)進(jìn)行圖像對比，實現(xiàn)送電盤與受電盤快速精確定位，能實現(xiàn)受電耦合線圈與送電耦合線圈的最大耦合面積，提高充電速度，節(jié)約時間，該結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便，使用壽命長。

本實用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，支撐架包括設(shè)置在安裝樓板上的用于供機(jī)器人行走的導(dǎo)軌，機(jī)器人包括安裝座，在安裝座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)的輸出軸上設(shè)有第一齒輪，在安裝座還設(shè)有與第一齒輪相嚙合的第二齒輪，第二齒輪驅(qū)動端設(shè)有與安裝座平行設(shè)置的旋轉(zhuǎn)安裝架，旋轉(zhuǎn)安裝架靠近第二齒輪的一端設(shè)有第一安裝凸臺，另一端設(shè)有第二安裝凸臺，第一安裝凸臺轉(zhuǎn)動連接有擺動連桿，第二安裝凸臺上設(shè)有用于驅(qū)動擺動連桿轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電推桿，擺動連桿遠(yuǎn)離第一安裝凸臺的一端與送電盤安裝板連接，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)安裝架在水平方向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)送電盤在水平方向移動，并且通過驅(qū)動電推桿驅(qū)動擺動連桿轉(zhuǎn)動實現(xiàn)送電盤在高度方向調(diào)節(jié)，這樣使得送電盤能調(diào)節(jié)到任意的位置，方便送電盤與受電盤精確定位，該結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，采用驅(qū)動電推桿能牢牢固定擺動連桿的位置，保證汽車充電順利進(jìn)行，增加安全性和可靠性。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，導(dǎo)軌為線性圓柱導(dǎo)軌，安裝座通過行走輪固定在線性圓柱導(dǎo)軌上，行走輪上設(shè)有外齒，且兩個行走輪上的外齒相互嚙合，在安裝座上設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)輸出軸上設(shè)有與外齒相嚙合的齒輪，這樣通過驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動外齒轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動安裝座在線性圓柱導(dǎo)軌來回移動，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用壽命長，移動精度高。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，送電盤安裝板通過柔性接觸彈簧與送電盤連接，通過柔性接觸彈簧能使送電盤具有一定的傾斜能力，能降低送電盤與受電盤的安裝精度，方便操作，提高工作效率，降低成本。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，受電盤與送電盤均為圓形，受電盤上端面設(shè)有截面為圓錐形凹槽，送電盤下端面形狀與圓錐形凹槽相配合，采用圓形結(jié)構(gòu)，加工簡單，安裝方便，并且通過設(shè)置圓錐形凹槽能快速精確定位，提高安裝速度，降低安裝難度，操作方便。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，受電盤下端面通過可調(diào)節(jié)吸盤固定在汽車前引擎蓋上，受電盤上端面還設(shè)有氣泡水平儀，通過可調(diào)節(jié)吸盤方便調(diào)節(jié)受電盤的高度和位置，并且以氣泡水平儀為調(diào)節(jié)參考，操作簡單，觀察直觀，降低安裝難度。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，在送電盤安裝板邊緣處對稱設(shè)有兩個對位鏡頭，對位鏡頭對稱設(shè)置能提高圖像對比速度，簡化程序，加工簡單。

前述的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，擺動連桿包括兩個平行設(shè)置的連桿，兩個連桿、第一安裝凸臺、送電盤安裝板之間形成平行四邊形連接結(jié)構(gòu)，采用平行四邊形結(jié)構(gòu)，連接穩(wěn)定可靠，能在擺動連桿移動的過程中保證送電盤保持水平。

本實用新型的有益效果是：采用近場感應(yīng)充電，充電效率高，時間短，先通過全局鏡頭快速將送電盤引導(dǎo)至受電盤上方，進(jìn)行初步定位，然后再通過送電盤安裝板上設(shè)置對位鏡頭和在受電盤上設(shè)置對位色環(huán)反復(fù)進(jìn)行圖像對比，實現(xiàn)送電盤與受電盤快速精確定位，能實現(xiàn)受電耦合線圈與送電耦合線圈的最大耦合面積，提高充電速度，節(jié)約時間，該結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便，使用壽命長，采用通用的電力接口對電動汽車進(jìn)行無線充電，在擺脫電纜的同時可適應(yīng)不同品牌，不同充電模式的汽車，無需在汽車底盤安裝相應(yīng)的無線充電模塊，減輕了車輛自重；同時在立體車庫中無需在比較薄的樓板停車道上預(yù)埋固定的送電底盤，不影響搬運器運行，不降低存車凈空間，可針對任意停車位進(jìn)行高效的自動化近場無線充電，將停車與充電兩大難題在一個方案中一并解決。

附圖說明

圖1、圖2、圖3均為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中B的局部放大示意圖；

圖5為圖3中C的局部放大示意圖

圖6、圖7、圖8、圖9均為本實用新型中受電盤和送電盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖8中A的局部放大示意圖；

圖11為實施例1的現(xiàn)場安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為實施例2的現(xiàn)場安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-受電盤，2-受電耦合線圈，3-電纜，4-送電盤，5-送電耦合線圈，6-對位鏡頭，7-送電盤安裝板，8-柔性接觸彈簧，9-安裝樓板，10-導(dǎo)軌，11-安裝座，12-旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)，13-第一齒輪，14-第二齒輪，15-旋轉(zhuǎn)安裝架，16-第一安裝凸臺，17-第二安裝凸臺，18-擺動連桿，19-驅(qū)動電推桿，20-行走輪，21-外齒，22-驅(qū)動電機(jī)，23-齒輪，24-充電基座，25-全局鏡頭，26-對位色環(huán)，27-圓錐形凹槽，28-可調(diào)節(jié)吸盤，29-氣泡水平儀，18-1-連桿。

具體實施方式

下面對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

結(jié)合現(xiàn)有停車庫的車位布局，基本上可以歸納為兩種情況：1. 巷道單邊單排，2. 巷道單邊雙排；針對這兩種情況本實用新型針對性提供兩種不同的充電位布局：

實施例1

本實施例提供的一種針對巷道單邊單排的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，包括設(shè)置在汽車前引擎蓋上的受電盤1，受電盤1內(nèi)部設(shè)有受電耦合線圈2，受電盤1還連接有向汽車充電的電纜3，受電盤1上方設(shè)有與受電盤1相配合的送電盤4，送電盤4內(nèi)部設(shè)有與受電耦合線圈2相配合的送電耦合線圈5，受電盤1邊緣處設(shè)有對位色環(huán)26，送電盤4上端設(shè)有送電盤安裝板7，在送電盤安裝板7邊緣處對稱設(shè)有兩個對位鏡頭6，通過對位色環(huán)26和對位鏡頭6實現(xiàn)受電盤1與送電盤4快速精確定位，送電盤安裝板7通過支撐架固定在車位上方的安裝樓板9上，在安裝樓板9上還設(shè)有充電基座24，且充電基座24上設(shè)有用于送電盤4粗定位的全局鏡頭25；

支撐架包括設(shè)置在安裝樓板9上的用于供機(jī)器人行走的導(dǎo)軌10，機(jī)器人包括安裝座11，在安裝座11上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)12，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)12的輸出軸上設(shè)有第一齒輪13，在安裝座11還設(shè)有與第一齒輪13相嚙合的第二齒輪14，第二齒輪14驅(qū)動端設(shè)有與安裝座11平行設(shè)置的旋轉(zhuǎn)安裝架15，旋轉(zhuǎn)安裝架15靠近第二齒輪14的一端設(shè)有第一安裝凸臺16，另一端設(shè)有第二安裝凸臺17，第一安裝凸臺16轉(zhuǎn)動連接有擺動連桿18，第二安裝凸臺17上設(shè)有用于驅(qū)動擺動連桿18轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電推桿19，擺動連桿18遠(yuǎn)離第一安裝凸臺16的一端與送電盤安裝板7連接；

導(dǎo)軌10為線性圓柱導(dǎo)軌10，安裝座11通過行走輪20固定在線性圓柱導(dǎo)軌10上，行走輪20上設(shè)有外齒21，且兩個行走輪20上的外齒21相互嚙合，在安裝座11上設(shè)有驅(qū)動電機(jī)22，驅(qū)動電機(jī)22輸出軸上設(shè)有與外齒21相嚙合的齒輪23；

送電盤安裝板7通過柔性接觸彈簧8與送電盤4連接，通過柔性接觸彈簧能使送電盤具有一定的傾斜能力，能降低送電盤與受電盤的安裝精度，方便操作，提高工作效率，降低成本；

受電盤1與送電盤4均為圓形，受電盤1上端面設(shè)有截面為圓錐形凹槽27，送電盤4下端面形狀與圓錐形凹槽27相配合，采用圓形結(jié)構(gòu)，加工簡單，安裝方便，并且通過設(shè)置圓錐形凹槽能快速精確定位，提高安裝速度，降低安裝難度，操作方便；受電盤1下端面通過可調(diào)節(jié)吸盤28固定在汽車前引擎蓋上，受電盤1上端面還設(shè)有氣泡水平儀29；擺動連桿18包括兩個平行設(shè)置的連桿18-1，兩個連桿18-1、第一安裝凸臺16、送電盤安裝板7之間形成平行四邊形連接結(jié)構(gòu)。

這樣針對巷道單邊單排類車庫布局，進(jìn)行一對一無線充電服務(wù)，需要說明的是，車庫巷道一般為數(shù)十米長，可以并排停放幾十輛車，可以通過拼接方式來實現(xiàn)整個巷道充電導(dǎo)軌的組裝，可以沿巷道兩側(cè)平行布置，充分利用現(xiàn)有的空間位置，在具體實現(xiàn)方式上也可以將充電基座24設(shè)置為滑動式結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)實際需要機(jī)動增減無線充電基座的數(shù)量。

本實施例的工作過程：先將受電盤1放置于汽車前引擎蓋上上，然后通過調(diào)節(jié)吸盤28和氣泡水平儀29將受電盤1調(diào)整至水平位置，然后通過全局鏡頭25進(jìn)行圖像采集并進(jìn)行對比，將送電盤4利用驅(qū)動電機(jī)22和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī)12移動至受電盤1上方，然后通過對位色環(huán)26和對位鏡頭6的圖像對比，實現(xiàn)受電盤1與送電盤4快速精確定位，利用驅(qū)動電推桿19將送電盤4與受電盤1耦合并固定，然后充電基座24開始進(jìn)行充電，充電完成后送電盤4返回至初始位置。

實施例2

本實施例提供的一種針對巷道單邊雙排類車庫布局的車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)，車庫智能無線充電機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實施例1完全相同，其中行走輪20上還設(shè)有預(yù)壓緊彈簧使行走輪20與導(dǎo)軌10緊密貼合，針對巷道單邊雙排類車庫布局，這類車庫的空間利用率很高，采用固定充電基座24，利用所停車輛的間距，在所停車輛間距的上方安裝固定充電基座24，充電基座24內(nèi)部布置四個獨立的控制單元，可同時對前后左右四輛車按照不同的充電階段以不同模式進(jìn)行充電服務(wù)；導(dǎo)軌10固定在充電基座24前后方向按照左右分別安裝，形成四個分別對車輛充電的無線充電機(jī)器人單元，且共用一個充電基座24，每個充電過程獨立控制，這樣能降低成本，節(jié)約空間。

這樣集中布局在車位密度比較高的車庫中，并且充分利用車位間的間隙地帶，在不影響現(xiàn)有車庫運行基礎(chǔ)上對所停車輛進(jìn)行一體化集中的布局，減少了現(xiàn)有車庫的改造難度和成本的同時充電設(shè)備的制造安裝成本也降到最低，在車位分布上可區(qū)塊規(guī)劃出充電區(qū)域，便于整合現(xiàn)有資源解決停車難和充電難的雙重困局。

綜上所述針對充電位布局既可以對車輛進(jìn)行常規(guī)充電也可以進(jìn)行臨時大電流補(bǔ)電，在實施過程中根據(jù)不同的應(yīng)用場合可組合安裝，同時采用近場感應(yīng)充電，充電效率高，時間短，先通過全局鏡頭快速將送電盤引導(dǎo)至受電盤上方，進(jìn)行初步定位，然后再通過送電盤安裝板上設(shè)置對位鏡頭和在受電盤上設(shè)置對位色環(huán)反復(fù)進(jìn)行圖像對比，實現(xiàn)送電盤與受電盤快速精確定位，能保證受電耦合線圈與送電耦合線圈的對位精度，保證最大化的耦合面積，提高充電速度，節(jié)約時間，該結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，操作方便，使用壽命長。

以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。