本實用新型涉及汽車充電領(lǐng)域，具體涉及到一種汽車智能充電樁。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，新能源汽車廣泛應(yīng)用于市場，但充電的不方便性所造成的矛盾也日益暴露。

目前國內(nèi)乃至國外，在新能源汽車的推行上最大的阻力就在于充電問題，雖然各生產(chǎn)企業(yè)在積極降低能耗、提高電池容量和提升充電速度，但總比不上加汽油快速和方便，具體在于①充電樁數(shù)量不足，甚至在多數(shù)情況下被非新能源汽車占用充電車位；②在停車場充電時，所需時間長，車主無法及時將充完電的汽車移開，把充電車位讓給其他車主使用，導(dǎo)致利用率低；③停車場內(nèi)絕大部分的停車位為非充電車位，針對于新能源車的角度來說，是一個極大的浪費，要在每個停車位都安裝有線充電樁需要巨大費用的投入，在短期內(nèi)難以實現(xiàn)和被接受。

利用目前現(xiàn)有的停車場條件，裝備一種新型的充電方式，使所有停車位全方位或大部份得到及時充電，充分發(fā)揮所有停車位均能完成充電工作和一個充電樁一個晚上可給予多臺車分時段、連續(xù)性充電的優(yōu)勢，是一種與時俱進的手段，能有效的促進新能源汽車的推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，一種汽車智能充電樁旨在解決：一套充電樁覆蓋多個停車位，精確分析用戶位置和判斷用戶需求，提高一個充電頭不同段給予多臺車充電利用率，且全自動進行供電頭對接和回收，提升自動化充電的方便性。

為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：包含供電頭、接收頭、可彎曲電纜和方向控制裝置，所述的供電頭包含需求信號接收器、定位感應(yīng)器組、電磁線圈、數(shù)據(jù)傳送接頭和供電電極，所述的接收頭包含需求信號接收器、定位信號發(fā)生器組、鐵片、數(shù)據(jù)傳送接口、接收電極和自動伸縮裝置，所述的可彎曲電纜包含供電線、方向調(diào)節(jié)鋼絲組、數(shù)據(jù)傳輸線、定位感應(yīng)傳輸線、電磁線圈供電線、電纜外皮和整體外皮，所述的方向控制裝置包含電纜收納裝置、方向調(diào)節(jié)裝置組、收納控制電機組、方向調(diào)節(jié)電機組和智能控制系統(tǒng)；一套充電樁可以安裝多套包含供電頭、可彎曲電纜和方向控制裝置的獨立供電系統(tǒng)，當(dāng)接收到車輛充電需求，智能控制系統(tǒng)將工作指令指派給最佳位置的供電系統(tǒng)，供電頭通過方向調(diào)節(jié)電機組和電纜內(nèi)的方向調(diào)節(jié)鋼絲組進行方向和位置的準(zhǔn)確調(diào)整，并通過定位感應(yīng)器組和接收頭進行對位，啟動電磁線圈使充電頭和接收頭緊密結(jié)合，供電電極和接收電極相連通，完成充電任務(wù)，實現(xiàn)整個流程完全自動化，任何環(huán)節(jié)均無須人為參與。

作為優(yōu)選，采用可彎曲電纜作為供電線、數(shù)據(jù)傳輸線、定位感應(yīng)傳輸線和電磁線圈供電線的支撐體，也可以使用機械臂作為支撐體。

所述的方向調(diào)節(jié)鋼絲組的末端固定在可彎曲電纜的外皮上，任意一個方向的方向調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)動，拉動相應(yīng)的方向調(diào)節(jié)鋼絲組，可彎曲電纜即朝該方向轉(zhuǎn)彎。

作為優(yōu)選，所述的方向調(diào)節(jié)鋼絲組在電纜內(nèi)呈上下左右共四組對稱排列，也可以呈三角形三組排列、六組對稱排列、八組對稱排列中的任意一種。

為使可彎曲電纜能呈多段轉(zhuǎn)彎，每一個方向具備多組方向調(diào)節(jié)電機和方向調(diào)節(jié)鋼絲，每組不同鋼絲的末端固定在電纜外皮與供電頭的不同距離位置上，相應(yīng)鋼絲的拉動，使該段進行相應(yīng)轉(zhuǎn)彎。

所述的供電頭包含需求信號接收器、定位感應(yīng)器組、電磁線圈、數(shù)據(jù)傳送接頭和供電電極。

所述的定位感應(yīng)器組根據(jù)接收頭的定位信號發(fā)生器組發(fā)出的信號點，進行精確定位。

所述的電磁線圈通電啟動產(chǎn)生磁力，與接收頭的鐵片相吸附，使供電頭和接收頭緊密固定。

作為優(yōu)選，需求信號接收器是一種無線接收裝置，與需求信號發(fā)生器相匹配，用于需求數(shù)據(jù)接收。

作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)傳送接頭采用碰觸方式與接收頭的數(shù)據(jù)傳送接口相對接，用于充電數(shù)據(jù)的傳輸，也可以采用插拔、感應(yīng)中的任意一種或多種組合方式。

所述的供電電極采用碰觸方式與接收頭的接收電極相對接，用于電能傳輸，也可以采用插拔、感應(yīng)中的任意一種或多種組合方式。

所述的接收頭，包含需求信號接收器、定位信號發(fā)生器組、鐵片、數(shù)據(jù)傳送接口、接收電極和自動伸縮裝置。

作為優(yōu)選，所述接收頭與自動伸縮裝置相連接，也可以采用手動伸縮裝置、固定方式中的任意一種方式與接收電路和蓄電裝置相連接。

作為優(yōu)選，所述的接收頭安裝在車輛的后蓋，也可以安裝在車輛引擎蓋、車頂、車底、車身的任意一個部位。

作為優(yōu)選，所述的接收頭定位信號發(fā)生器發(fā)出的是紅外線，也可以是電磁波、微波、可見光中的任意一種。

作為優(yōu)選，所述的接收頭的鐵片是可以與磁力相吸附的鐵環(huán)，也可以是鐵塊、鐵片中的任意一種。

作為優(yōu)選，所述的接收頭的需求信號發(fā)生器采用藍牙發(fā)送方式，也可以是wifi、紅外、微波中的任意一種或多種組合方式。

所述的需求信號發(fā)生器發(fā)送給充電樁的信息內(nèi)容包含車輛的位置信息、車輛型號、充電需求信息。

所述的方向控制裝置由智能控制系統(tǒng)中的方向控制模塊（453）、方向調(diào)節(jié)裝置組、方向調(diào)節(jié)電機組和方向調(diào)節(jié)鋼絲組組成。

所述的智能控制系統(tǒng)根據(jù)車輛的位置信息，給各方向、各控制段的電機組下達工作指令，電機啟動，相應(yīng)的鋼絲回縮，電纜在該段同方向彎曲，多方向和多控制段同時工作，電纜呈任意方向、任意形狀彎曲，帶動末端的供電頭與接收頭準(zhǔn)確對接。

作為優(yōu)選，所述的方向控制裝置安裝有電纜收納裝置，收納控制電機帶動電纜收納裝置轉(zhuǎn)動，將可彎曲電纜回收或伸展。

作為優(yōu)選，所述的一種汽車智能充電樁固定在停車場的天花上，也可以安裝在墻面、地面、柱子的任意位置。

所述的充電樁每一套配備一套供電頭，也可以配備兩套或多套供電頭。

所述的智能控制系統(tǒng)包含信號處理模塊、供電模塊、方向控制模塊、充電信息處理模塊。

所述的信號處理模塊用于接收用戶充電請求信號，計算用戶所在位置。

所述的供電模塊用于根據(jù)用戶需求，調(diào)整供電參數(shù)。

所述的方向控制模塊用于啟動電機，通過方向調(diào)節(jié)鋼絲或球形關(guān)節(jié)，調(diào)整供電頭的方向和位置，并通過定位感應(yīng)器組使供電頭和接收頭精確對位。

所述的充電信息處理模塊用于計算用戶充電、滿電信息，并發(fā)出充電結(jié)束后收回充電頭的指令。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的實施例的充電頭和接收頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的實施例的電纜橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的實施例的方向控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型的實施例的機械臂結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、供電頭；11、需求信號接收器；12、定位感應(yīng)器組；13、電磁線圈；14、數(shù)據(jù)傳送接頭；15、供電電極；2、接收頭；21、需求信號發(fā)生器；22、定位信號發(fā)生器組；23、鐵片；24、數(shù)據(jù)傳送接口；25、接收電極；26、自動伸縮裝置；3、可彎曲電纜；31、供電線；32、方向調(diào)節(jié)鋼絲組；33、數(shù)據(jù)傳輸線；34、定位感應(yīng)傳輸線；35、電磁線圈供電線；36、電纜內(nèi)皮；37、電纜外皮；4、方向控制裝置；41、電纜收納裝置；42、方向調(diào)節(jié)裝置組；43、收納控制電機；44、方向調(diào)節(jié)電機組；45、智能控制系統(tǒng)；451、信號處理模塊；452、供電模塊；453、方向控制模塊；454、充電信息處理模塊；5、充電樁；6、天花；7、機械臂；71、機械臂上；72、機械臂下；73、電纜；74、第一方向調(diào)節(jié)電機；75、第二方向調(diào)節(jié)電機；76、球形關(guān)節(jié)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1、附圖2、附圖3、附圖4、附圖5，和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖1至5所示的一種汽車智能充電樁，其包含供電頭1、接收頭2、可彎曲電纜3、方向控制裝置4，以及安裝充電樁5的停車場天花6，其中，供電頭1包含需求信號接收器11、定位感應(yīng)器組12、電磁線圈13、數(shù)據(jù)傳送接頭14和供電電極15；接收頭2包含需求信號發(fā)生器21、定位信號發(fā)生器組22、鐵片23、數(shù)據(jù)傳送接口24、接收電極25和自動伸縮裝置26；可彎曲電纜3包含供電線31、方向調(diào)節(jié)鋼絲組32、數(shù)據(jù)傳輸線33、定位感應(yīng)傳輸線34、電磁線圈供電線35和電纜內(nèi)皮36、電纜外皮37。

為了使感應(yīng)信號不受建筑物和其他物品的阻擋，同時提高利用率，減少充電樁的安裝數(shù)量，將包含供電頭1、可彎曲電纜3和方向控制裝置4的充電樁5安裝在停車場天花6上，呈向下方向，安裝數(shù)量視停車場面積和充電車輛需求而定，使供電頭1在可彎曲電纜3最大伸展范圍內(nèi)覆蓋A、B、C、D四個停車位。本實施例以一套充電樁配備一組充電頭為例進行具體操作說明。

車輛一、車輛二為新能源汽車，并已安裝接收頭2，具備與供電頭1的充電請求和接收對接功能。

車輛使用者進行自動充電請求的相關(guān)設(shè)置，包含觸發(fā)充電的電池剩余電量、停止充電的電池電量，或觸發(fā)充電的時間、停止充電的時間，例如觸發(fā)充電的電量為50%、停止充電的電量為100%，使用者隨時可以進行調(diào)整，并可以保存設(shè)置方案。

使用者將車輛一停放在停車位A中，啟動自動充電按鈕，根據(jù)使用者的預(yù)設(shè)定方案，啟動藍牙通訊，接收頭2的需求信號發(fā)生器21向供電頭1的需求信號接收器11發(fā)出請求，若15秒內(nèi)，未能接收到需求識別系統(tǒng)11的反饋信號，則①車輛處于非充電區(qū)域范圍內(nèi)、②充電樁故障；若提示用戶無充電權(quán)利，則為接收頭和供電頭不相匹配；當(dāng)正常匹配成功，將提示請求獲準(zhǔn)，接收頭2的自動伸縮裝置26啟動，接收頭2伸出車體，使用者可以正常鎖車離開。

信號處理模塊451通過接收頭2的需求信號發(fā)生器21獲得的藍牙信號強弱計算出車輛的停放位置為A車位，同時獲知用戶車輛所需充電信息，包含車輛型號、目前電量、停止充電電量以及需求編碼等信息，將工作指令下達給方向控制裝置4。

方向控制裝置4啟動收納控制電機43，電纜收納裝置41轉(zhuǎn)動，電纜向下伸展，同時根據(jù)車輛的位置，啟動相應(yīng)的方向調(diào)節(jié)電機組44，拉動該方向的方向調(diào)節(jié)鋼絲組32，供電頭1往該方向拐彎，使供電頭1靠近接收頭2。

此時，接收頭2的定位信號發(fā)生器組22發(fā)出紅外線，供電頭1的定位感應(yīng)器組12接收到紅外線定位點，并將信息傳達給方向控制裝置4，方向調(diào)節(jié)電機組44進行微調(diào)，使供電頭1和接收頭2精準(zhǔn)對位。

電磁線圈供電線35通電，啟動電磁線圈13，產(chǎn)生磁力，與接收頭2的鐵片23相吸附，使供電頭1和接收頭2緊密結(jié)合。

充電信息處理模塊454給供電模塊452下達供電指令，供電模塊452根據(jù)車輛型號等信息，調(diào)整供電參數(shù)，供電線31通電，供電電極15向接收電極25供電。

此時，車輛二在B車位也發(fā)出充電請求，車輛一充電未完成，則處于等候充電狀態(tài)，信號處理模塊451自動按先后次序進行預(yù)約排隊，并將需等候時間反饋到用戶，由使用者選擇是否等待充電或更換其他位置。

當(dāng)車輛一完成充電后，停止需求信息通過接收頭2的數(shù)據(jù)傳送借口24傳達到供電頭1的數(shù)據(jù)傳送接頭14，反饋給充電信息處理模塊454，供電停止，供電線35停止通電，電磁線圈13磁力消失。

收納控制電機43和方向調(diào)節(jié)電機組44啟動，可彎曲電纜3收納回位，接收頭2的自動伸縮裝置26啟動，接收頭2回縮到車體內(nèi)。

充電結(jié)束的信息自動發(fā)送到使用者的手機進行提示，當(dāng)然，此功能使用者可選擇使用或關(guān)閉。

重復(fù)以上步驟給車輛二充電。

若車輛未完成充電而需要離開時，使用者可下達結(jié)束充電指令，充電樁和接收頭按充電完成同樣工作。

以上實施例，實行用戶從充電需求、建立充電連接、提前中斷或充滿電、預(yù)約排隊充電、充電結(jié)束整個過程的全自動化，包含充電樁的啟動和關(guān)閉、供電頭的伸展和收納等任何一個環(huán)節(jié)均無需人工操作，達到完全智能化。

而供電頭數(shù)量的任意組合、按放位置的靈活性、一套供電頭一個晚上可持續(xù)給予多臺車輛充電，提高停車場充電車位的使用。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并不用以限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)和科研人員來說，本實用新型可以有各種更改、組合、刪減和變化，特別是在電能的轉(zhuǎn)化和提供方式的變化上。凡在本實用新型的技術(shù)實質(zhì)、精神、原則和應(yīng)用的范圍之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求和保護范圍之內(nèi)。