车辆充电设备pdf

　　本申请是关于车辆充电设备，该车辆充电设备包括充电操作装置、配置有充电枪的至少一个充电桩；以及，与所述充电操作装置通讯的控制器，所述控制器用于控制所述充电操作装置移动所述充电枪，以对目标车辆执行充电操作；其中，还包括与所述控制器电性连接的识别装置，所述识别装置用于识别目标车辆信息及所述目标车辆的充电接口信息，所述控制器根据所述目标车辆信息及所述目标车辆的充电接口信息向所述充电操作装置发送抓取所述充电枪的控制信号。本申请实施例能够实现对目标车辆的自动充电，提升了用户体验。

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 215793215 U (45)授权公告日 2022.02.11 (21)申请号 5.3 (22)申请日 2021.05.19 (73)专利权人 广州小鹏汽车科技有限公司 地址 510640 广东省广州市天河区岑村松 岗大街8号 (72)发明人 罗端阳 (74)专利代理机构 北京中知君达知识产权代理 有限公司 11769 代理人 黄启法许文亮 (51)Int.Cl. B60L 53/16 (2019.01) B60L 53/37 (2019.01) 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (54)实用新型名称 车辆充电设备 (57)摘要 本申请是关于车辆充电设备，该车辆充电设 备包括充电操作装置、配置有充电枪的至少一个 充电桩；以及，与所述充电操作装置通讯的控制 器，所述控制器用于控制所述充电操作装置移动 所述充电枪，以对目标车辆执行充电操作；其中， 还包括与所述控制器电性连接的识别装置，所述 识别装置用于识别目标车辆信息及所述目标车 辆的充电接口信息，所述控制器根据所述目标车 辆信息及所述目标车辆的充电接口信息向所述 充电操作装置发送抓取所述充电枪的控制信号。 本申请实施例能够实现对目标车辆的自动充电， 提升了用户体验。 U 5 1 2 3 9 7 5 1 2 N C CN 215793215 U 权利要求书 1/2页 1.一种车辆充电设备，其特征在于，包括： 充电枪操作装置、配置有充电枪的至少一个充电桩；以及与所述充电枪操作装置通信 连接的控制器，所述控制器用于控制所述充电枪操作装置移动所述充电枪，以对目标车辆 执行充电操作； 其中，还包括与所述控制器电性连接的识别装置，所述识别装置用于识别目标车辆信 息及所述目标车辆的充电接口信息，所述控制器根据所述目标车辆信息及所述目标车辆的 充电接口信息向所述充电枪操作装置发送抓取所述充电枪的控制信号； 还包括支撑装置，所述支撑装置包括沿所述至少一个充电桩的排布方向设置的支撑 梁； 所述支撑梁与所述充电枪操作装置之间通过滑动机构相连，所述充电枪操作装置通过 所述滑动机构在所述至少一个充电桩之间移动。 2.如权利要求1所述的车辆充电设备，其特征在于： 所述识别装置包括第一信号采集装置和第二信号采集装置； 所述第一信号采集装置用于采集目标车辆信息，所述第二信号采集装置用于采集目标 车辆的充电接口信息。 3.如权利要求2所述的车辆充电设备，其特征在于： 第一信号采集装置和/或第二信号采集装置包括图像识别器。 4.如权利要求2所述的车辆充电设备，其特征在于： 所述第一信号采集装置和/或所述第二信号采集装置设置于所述充电枪操作装置。 5.如权利要求1所述的车辆充电设备，其特征在于： 所述充电枪操作装置配置为多轴机械手； 所述多轴机械手具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间具有多个活动相连的 连接轴； 所述第一端通过所述滑动机构连接于所述支撑梁，所述第二端配置有用于和所述充电 枪限位配合的夹爪。 6.如权利要求1所述的车辆充电设备，其特征在于，还包括： 云端平台，所述云端平台用于获取所述目标车辆的充电状态信息； 所述云端平台与所述控制器电性连接，所述云端平台在目标车辆的充电进度达到阈值 时向所述控制器发送拔枪信号，所述控制器根据所述拔枪信号控制所述充电枪操作装置将 所述充电枪拔出所述目标车辆的充电接口。 7.如权利要求1所述的车辆充电设备，其特征在于，所述充电枪上设置有用于与所述目 标车辆的充电接口限位配合的限位机构。 8.如权利要求1所述的车辆充电设备，其特征在于，所述充电枪包括： 主体和设于所述主体的充电插头，所述充电插头用于和车辆的充电接口插接配合，用 于在所述充电插头与所述充电接口之间形成电性连接； 其中，所述主体上还设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述充电插头朝 远离或靠近所述充电接口的方向移动，以使所述充电插头与所述充电接口相分离或接合。 9.如权利要求8所述的车辆充电设备，其特征在于，所述主体包括第一端和第二端； 所述充电插头设于所述第二端，所述第一端设有用于和所述充电枪操作装置限位配合 2 2 CN 215793215 U 权利要求书 2/2页 的配合部。 3 3 CN 215793215 U 说明书 1/6页 车辆充电设备 技术领域 [0001] 本申请涉及车辆充电技术领域，尤其涉及车辆充电设备。 背景技术 [0002] 随着电动汽车的普及，充电桩等充电装置的建设越来越多。 [0003] 相关技术中，为了提升电动汽车的充电效率，充电桩的功率越来越大，充电枪线缆 的重量越来越重。 [0004] 然而大部分充电装置并不支持自动充电，用户在充电时需要移动较重的充电枪， 费时费力，用户体验较差。 实用新型内容 [0005] 为解决或者部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种车辆充电设备，能 够实现车辆的自动充电，提升了用户体验。 [0006] 本申请提供一种车辆充电设备，包括：充电枪操作装置、配置有充电枪的至少一个 充电桩；以及， [0007] 与所述充电枪操作装置通信连接的控制器，所述控制器用于控制所述充电枪操作 装置移动所述充电枪，以对目标车辆执行充电操作； [0008] 其中，还包括与所述控制器电性连接的识别装置，所述识别装置用于识别目标车 辆信息及所述目标车辆的充电接口信息，所述控制器根据所述目标车辆信息及所述目标车 辆的充电接口信息向所述充电枪操作装置发送抓取所述充电枪的控制信号。 [0009] 在一些实施例中，还包括支撑装置，所述支撑装置包括沿所述至少一个充电桩的 排布方向设置的支撑梁； [0010] 所述支撑梁与所述充电枪操作装置之间通过滑动机构相连，所述充电枪操作装置 通过所述滑动机构在所述至少一个充电桩之间移动。 [0011] 在一些实施例中，所述识别装置包括第一信号采集装置和第二信号采集装置； [0012] 所述第一信号采集装置用于采集目标车辆信息，所述第二信号采集装置用于采集 目标车辆的充电接口信息。 [0013] 在一些实施例中，第一信号采集装置和/或第二信号采集装置包括图像识别器。 [0014] 在一些实施例中，所述第一信号采集装置和/或所述第二信号采集装置设置于所 述充电枪操作装置。 [0015] 在一些实施例中，所述充电枪操作装置配置为多轴机械手； [0016] 所述多轴机械手具有第一端和第二端，所述第一端和第二端之间具有多个活动相 连的连接轴； [0017] 所述第一端通过所述滑动机构连接于所述支撑梁，所述第二端配置有用于和所述 充电枪限位配合的夹爪。 [0018] 在一些实施例中，还包括：云端平台，所述云端平台用于获取所述目标车辆的充电 4 4 CN 215793215 U 说明书 2/6页 状态信息； [0019] 所述云端平台与所述控制器电性连接，所述云端平台在目标车辆的充电进度达到 阈值时向所述控制器发送拔枪信号，所述控制器根据所述拔枪信号控制所述充电枪操作装 置将所述充电枪拔出所述目标车辆的充电接口。 [0020] 在一些实施例中，所述充电枪上设置有用于与所述目标车辆的充电接口限位配合 的限位机构。 [0021] 在一些实施例中，所述充电枪包括： [0022] 主体和设于所述主体的充电插头，所述充电插头用于和车辆的充电接口插接配 合，用于在所述充电插头与所述充电接口之间形成电性连接； [0023] 其中，所述主体上还设有第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述充电插 头朝远离或靠近所述充电接口的方向移动，以使所述充电插头与所述充电接口相分离或接 合。 [0024] 在一些实施例中，所述主体包括第一端和第二端； [0025] 所述充电插头设于所述第二端，所述第一端设有用于和所述充电枪操作装置充电 枪操作装置限位配合的配合部。 [0026] 依据本申请一些实施例，设置车辆充电设备，包括：充电枪操作装置、配置有充电 枪的至少一个充电桩；以及，与所述充电枪操作装置通信连接的控制器，所述控制器用于控 制所述充电枪操作装置移动所述充电枪，以对目标车辆执行充电操作；其中，还包括与所述 控制器电性连接的识别装置，所述识别装置用于识别目标车辆信息及所述目标车辆的充电 接口信息，所述控制器根据所述目标车辆信息及所述目标车辆的充电接口信息向所述充电 枪操作装置发送抓取所述充电枪的控制信号。 [0027] 如此，充电枪操作装置根据控制器发送的抓取充电枪的控制信号将充电枪插入目 标车辆的充电接口中，以实现对目标车辆的自动充电，用户在充电时不需要移动较重的充 电枪，省时省力，提升了用户体验。 [0028] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不 能限制本申请。 附图说明 [0029] 通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其 它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号 通常代表相同部件。 [0030] 图1示出本申请一实施例的车辆充电设备的结构图； [0031] 图2示出本申请一实施例的车辆充电设备的局部结构图； [0032] 图3示出本申请一实施例的车辆充电设备的充电构图。 [0033] 附图标记： [0034] 10、车辆充电设备；100、充电枪操作装置；200、充电枪；400、支撑装置；210、主体； 220、充电插头；230、第一驱动机构；211、第一端；212、第二端；301、充电接口；310、充电插 座。 5 5 CN 215793215 U 说明书 3/6页 具体实施方式 [0035] 下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请 的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方 式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的 范围完整地传达给本领域的技术人员。 [0036] 在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。 在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数 形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包 含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。 [0037] 应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信 息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如， 在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以 被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更 多个该特征。在本申请的描述中，“至少一个”是含义是一个或多于一个，“多个”的含义是两 个或多于两个，除非另有明确具体的限定。 [0038] 除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解， 例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个 元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语 在本申请中的具体含义。 [0039] 相关技术中，大部分充电装置并不支持自动充电，用户在充电时需要移动较重的 充电枪，费时费力，用户体验较差。为解决或者部分解决相关技术中存在的问题，本申请提 供一种车辆充电设备，能够实现电动汽车的自动充电，提升用户体验。 [0040] 以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。 [0041] 图1示出本申请一实施例的车辆充电设备的结构图；图2示出本申请一实施例的车 辆充电设备的局部结构图。 [0042] 请一并参阅图1‑图2，本实施例的车辆充电设备10包括：充电枪操作装置100、配置 有充电枪200的至少一个充电桩；以及，与充电枪操作装置100通信连接的控制器，控制器用 于控制充电枪操作装置100移动充电枪200，以对目标车辆执行充电操作；其中，还包括与控 制器电性连接的识别装置，识别装置用于识别目标车辆信息及目标车辆的充电接口301信 息，控制器根据目标车辆信息及目标车辆的充电接口301信息向充电枪操作装置100发送抓 取充电枪200的控制信号。 [0043] 充电枪操作装置100可以是能够夹持并移动充电枪200的装置，识别装置可以是能 够识别目标车辆信息以及能够识别目标车辆的充电接口301信息的装置，充电枪200与充电 桩通过电缆电连接，充电枪操作装置100根据控制器发送的抓取充电枪200的控制信号将充 电枪200插入目标车辆的充电接口301中，以实现对目标车辆的自动充电，用户在充电时不 需要移动较重的充电枪200，省时省力，提升了用户体验。 [0044] 在一些实施例中，车辆充电设备10还包括支撑装置400，支撑装置400包括沿至少 一个充电桩的排布方向设置的支撑梁；支撑梁与充电枪操作装置100之间通过滑动机构相 连，充电枪操作装置100通过滑动机构在至少一个充电桩之间移动，进而能通过一个充电枪 6 6 CN 215793215 U 说明书 4/6页 操作装置实现分别对至少一个充电桩附近的车辆充电。 [0045] 相关技术中，沿充电桩的排布方向通常设置有多个车位，每个车位对应设置有一 个充电桩，支撑梁可以悬挂在多个车位的上方或侧方。滑动机构包括设置于支撑梁上的导 轨以及设置于充电枪操作装置100上的伺服电机，充电枪操作装置100滑动设置于导轨上， 伺服电机用于驱动充电枪操作装置100在导轨上往返运动，以使充电枪操作装置100能够在 多个车位之间运动，使得充电枪操作装置100能够对多个车位上的目标车辆进行自动充电。 [0046] 相关技术中，每个车位需要单独配置一个充电桩，较为浪费，而本申请能够使多个 车位上的多个车辆共用一套充电设备，降低了充电桩的铺设数量，节约了成本，提高了充电 设备的利用率。 [0047] 在一些实施例中，识别装置包括第一信号采集装置和第二信号采集装置；第一信 号采集装置用于采集目标车辆信息，第二信号采集装置用于采集目标车辆的充电接口301 信息。第一信号采集装置与第二信号采集装置包括图像识别器与测距传感器，图像识别器 用于识别目标车辆与车辆充电接口301，测距传感器用于测量充电枪操作装置100或充电枪 200与目标车辆或车辆充电接口301的距离。 [0048] 在一些实施例中，第一信号采集装置和/或第二信号采集装置包括图像识别器。图 像识别，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象 的技术。图像识别器可以是位置相机或者3D相机等图像获取装置；测距传感器可分为超声 波测距传感器、激光测距传感器、红外线] 在一些实施例中，第一信号采集装置和/或第二信号采集装置设置于充电枪操作 装置100。第一采集装置或第二采集装置跟随充电枪操作装置100进行移动，进而能够实时 获取目标车辆以及目标车辆的充电接口301的位置信息，提高了充电接口的定位效率及精 度。 [0050] 在一些实施例中，充电枪操作装置100配置为多轴机械手；多轴机械手具有第一端 211和第二端212，第一端211和第二端212之间具有多个活动相连的连接轴；第一端211通过 滑动机构连接于支撑梁，第二端212配置有用于和充电枪200限位配合的夹爪。 [0051] 机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件 或操作工具的自动充电枪操作装置100。多轴机械手具有多个自由度，能够对充电枪200实 现更灵活的操作。多轴机械手通过夹爪夹取充电枪200。在目标车辆停靠在充电桩的一侧 时，第一采集装置获取目标车辆的充电接口301的位置，并将目标车辆的充电接口301的位 置以信号的形式传递给控制多轴机械手运动的控制器，控制器控制多轴机械手拿持移动充 电枪200插入目标车辆的充电接口301中，以对目标车辆实现自动充电，用户无需拿取较重 的充电枪200，提升了用户体验。 [0052] 在本实施例中，多轴机械手可以包括至少两个连接轴，多轴机械手例如可以是六 轴机械手，一些实施例中，在六轴机械手的基础上，可以再增加了两个连接轴，这样可以进 一步提高多轴机械手对充电枪操作的灵活性。 [0053] 在一些实施例中，第一信号采集装置和/或第二信号采集装置包括图像采集装置， 图像采集装置可以是位置相机和3D相机，可以使用位置相机捕获目标车辆的位置信息，使 用测距传感器测量获取多轴机械手到目标车辆的距离信息，控制器控制多轴机械手抓取充 电桩上的充电枪200进入待插枪状态，滑动机构根据目标车辆的位置信息与距离信息使携 7 7 CN 215793215 U 说明书 5/6页 带充电枪200的多轴机械手靠近目标车辆，多轴机械手上的3D相机能获取目标车辆的充电 接口301的精确位置信息，控制器根据充电接口301的精确位置信息控制多轴机械手将充电 枪200插入目标车辆的充电接口301中，以对目标车辆实现自动充电。 [0054] 在一些实施例中，车辆充电设备10还包括：云端平台，云端平台用于获取目标车辆 的充电状态信息；云端平台与控制器电性连接，云端平台在目标车辆的充电进度达到阈值 时向控制器发送拔枪信号，控制器根据拔枪信号控制充电枪操作装置100将充电枪200拔出 目标车辆的充电接口301。充电进度的阈值可以是用户移动终端或者充电桩的人机界面设 定的目标车辆的充电量或者充电量的范围，或者是目标车辆的额定充电量。在目标车辆的 充电量达到阈值时，云端平台将拔枪信号发送给控制器，控制器控制充电枪操作装置100将 充电枪200从目标车辆的充电接口301拔出，以完成自动充电。 [0055] 在一些实施例中，充电枪200上设置有用于与目标车辆的充电接口301限位配合的 限位机构。限位机构一方面能够使充电枪200与充电接口301连接牢固，避免充电枪200从充 电接口301处松动，提升充电枪200与车辆充电接口301的连接稳定性；另一方面能够使充电 枪200准确插入充电接口301中，提高安全性。 [0056] 图3示出本申请一实施例的车辆充电设备10的充电枪200的结构图。 [0057] 请参见图3，在一些实施例中，充电枪200包括：主体210和设于主体210的充电插头 220，充电插头220用于和车辆的充电接口301插接配合，用于在充电插头220与充电接口301 之间形成电性连接；其中，主体210上还设有第一驱动机构230，第一驱动机构230用于驱动 充电插头220朝远离或靠近充电接口301的方向移动，以使充电插头220与充电接口301相分 离或接合。在充电枪操作装置100将充电枪200对准充电接口301处后，第一驱动机构230驱 动充电插头220靠近充电接口301内的充电插座310，使充电接头与充电插座310相接合，以 实现充电枪200与充电插座310的自动连接，进而实现自动充电；在充电完成后，第一驱动机 构230驱动充电插头220远离充电接口301内的充电插座310，使充电接头与充电插座310分 离，以实现充电枪200与充电插座310的自动断开，进而实现自动断电。 [0058] 在本实施例中，主体210包括第一端211和第二端212；充电插头220设于第二端 212，第一端211设有用于和充电枪操作装置100限位配合的配合部。充电枪操作装置100能 够通过配合部与主体210的第一端211相连接，带动充电枪移动，充电枪操作装以使第二端 212上的充电插头220能够插设于充电接口301内的充电插座310。 [0059] 可以理解的是，本申请实施例的车辆充电设备包括：用于控制机械手夹取移动充 电枪的控制模块；用于获取车辆充电接口位置的第一感应模块；第一感应模块与控制模块 电性连接，第一感应模块将充电接口位置信号发送给控制模块，控制模块根据充电接口位 置信号控制机械手将充电枪对齐并插入车辆充电接口，以对目标车辆进行充电操作。 [0060] 第一感应模块可以通过图像识别器与测距传感器确定车辆充电接口的位置，控制 模块可以通过控制器控制机械手夹取移动充电枪，控制器根据第一感应模块发送的充电接 口位置信号控制机械手将充电枪对齐并插入车辆充电接口，以实现对车辆的自动充电。 [0061] 进一步地，车辆充电设备还可以包括：用于获取目标车辆位置信息的第二感应模 块；以及，用于控制机械手靠近目标车辆的机械手移动模块；第二感应模块与机械手移动模 块电性连接，第二感应模块将目标车辆位置信号发送给机械手移动模块，机械手移动模块 根据目标车辆位置信号控制机械手靠近目标车辆。第二感应模块可以通过图像识别器与测 8 8 CN 215793215 U 说明书 6/6页 距传感器确定目标车辆的位置，机械手移动模块可以是与机械手连接的移动装置，移动装 置根据第二感应模块发送的目标车辆位置信号控制机械手靠近目标车辆，以便于对目标车 辆进行自动充电操作。 [0062] 再进一步地，车辆充电设备还可以包括：用于获取目标车辆充电进度的云端平台， 云端平台与控制模块电性连接，云端平台在目标车辆的充电进度达到阈值时发送拔枪信号 给控制模块，控制模块根据拔枪信号控制机械手将充电枪拔出车辆充电接口。在目标车辆 的充电量达到阈值时，云端平台将拔枪信号发送给控制器，控制器控制机械手将充电枪从 目标车辆的充电接口拔出，以完成自动充电。 [0063] 上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例 的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。 本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。 另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删 减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。 [0064] 以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也 不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围精神的情况下，对于本技术 领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在 最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其 它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。 9 9 CN 215793215 U 说明书附图 1/2页 图1 图2 10 10 CN 215793215 U 说明书附图 2/2页 图3 11 11

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