一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法

技术领域

本发明涉及汽车充电技术领域，尤其涉及一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法。

背景技术

随着新能源汽车推广，与之相对应的充电系统也成为了当今社会不可或缺的技术。

现有的充电桩需要驾驶员将车开到充电桩处，才能知晓是否有空的充电桩，若无空的充电桩，不仅使得驾驶员白跑，同时消耗了汽车剩余的电量，从而大大增加了汽车在充电前失去动能的概率，导致驾驶员处于被动现象。

另外，现有的充电桩为自助型，需要驾驶员手动拿取充电头对汽车进行充电，充电过程中，需要驾驶员在附近等待，等充电结束后，将充电头复位才能离开，从而大大增加了对驾驶员的限制性，因此提出一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种牵引式新能源汽车移动充电系统，包括手机APP、电量监控单元、智能机器人和移动式充电桩，所述手机APP包括输入模块、预约模块、蓝牙信号发送模块、PLC控制模块和显示模块，所述输入模块和预约模块建立信息传输连接，所述预约模块和蓝牙信号发送模块与PLC控制模块建立信息传输连接，所述PLC控制模块与显示模块建立信息传输连接；

所述智能机器人包括信号接收器、自动避障模块、路线储存模块和电源控制模块，所述移动式充电桩包括信号发送器，所述信号发送器和信号接收器建立信息传输连接，所述PLC控制模块与信号发送器建立信息传输连接；所述PLC控制模块与智能机器人建立信息传输连接；

所述电量监控单元安装在汽车内部，所述电量监控单元包括蓝牙信号接收模块，所述蓝牙信号接收模块和蓝牙信号发送模块通过蓝牙信号建立信息传输连接。

优选的，所述智能机器人上安装有机械手臂，所述机械手臂的一端安装有第一电磁铁，所述移动式充电桩的表面安装有充电线，所述充电线的一端安装有充电头，所述充电头的一端固定连接有卡槽。

优选的，所述卡槽的内壁固定连接有第一磁铁块，所述第一电磁铁与卡槽插接。

优选的，所述智能机器人的一侧面安装有第二电磁铁，所述移动式充电桩的一侧面开设有对接槽，所述对接槽的内壁固定连接有第二磁铁块，所述第二电磁铁与对接槽插接。

优选的，所述电量监控单元用于监测汽车电源的电量并将电量值反馈至显示模块进行显示，所述输入模块用于用户输入汽车停车位坐标以及预约的充电桩标号。

优选的，所述预约模块用于完成充电桩的预约，PLC控制器用于将预约信号发送至智能机器人和移动式充电桩。

优选的，所述电源控制模块用于控制第一电磁铁和第二电磁铁的电能供给，所述自动避障模块用于帮助智能机器人自动避开障碍物，所述路线储存模块用于储存智能机器人从充电桩至各个汽车停车位的路线图。

一种牵引式新能源汽车移动充电方法，包括如下步骤：

S1、检查汽车锂电池的电量：通过蓝牙信号发送模块与电量监控单元中的蓝牙信号接收模块建立信息传输连接，电量监控单元将监测到的电量信息反馈至手机APP中的显示模块，方便用户直观了解汽车锂电池的电量信息；

S2、输入预约信号：通过手机APP中的输入模块输入汽车所在停车位的坐标；

S3、预约充电桩：预约模块在接收到汽车所在停车位的坐标以及所选充电桩的标号后并将该信号发送至PLC控制器，再由PLC控制器发送至智能机器人和移动式充电桩，完成充电桩的预约功能；

S4、完成汽车自动充电：在移动式充电桩接收到预约信号后，移动式充电桩中的信号发送器向信号接收器发送信号，信号接收器接收到信号之后，智能机器人向对应的移动式充电桩移动，使得第二电磁铁与对接槽插接，然后智能机器人控制机械手臂运动，使得第一电磁铁与卡槽插接，同时电源控制模块控制智能机器人内部电源给第一电磁铁和第二电磁铁供电，使得智能机器人带动移动式充电桩运动至汽车处，然后使得智能机器人控制机械手臂带动充电头插入汽车充电槽内，即可完成汽车的自动充电。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明通过蓝牙信号发送模块与电量监控单元中的蓝牙信号接收模块建立信息传输连接，电量监控单元将监测到的电量信息反馈至手机APP中的显示模块，方便用户直观了解汽车锂电池的电量信息。

2、本发明通过设置有预约模块，预约模块在接收到汽车所在停车位的坐标以及所选充电桩的标号后并将该信号发送至PLC控制器，再由PLC控制器发送至智能机器人和移动式充电桩，利用智能机器人将移动式充电桩搬运至汽车处，完成充电桩的预约功能。

3、本发明通过设置有电量监控单元，当汽车充电完成后，电量监控单元可以将汽车锂电池电量反馈给手机APP,并在手机APP的显示模块上进行显示，同时PLC控制模块将信号发送至智能机器人，智能机器人将完成充电的移动式充电桩搬运复位。

附图说明

图1为本发明提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法的系统结构示意图；

图2为本发明提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法中智能机器人的内部系统模块结构示意图；

图3为本发明提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法中手机APP的内部模块结构示意图；

图4为本发明提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法中智能机器人搬运移动式充电桩时的结构示意图；

图5为本发明提出的一种牵引式新能源汽车移动充电系统及其充电方法中的方法流程框图。

图中：1、手机APP；11、输入模块；12、预约模块；13、蓝牙信号发送模块；14、PLC控制模块；15、显示模块；2、电量监控单元；21、蓝牙信号接收模块；3、智能机器人；31、信号接收器；32、自动避障模块；33、路线储存模块；34、电源控制模块；4、机械手臂；5、移动式充电桩；51、信号发送器；52、对接槽；6、充电头；7、卡槽；8、第一电磁铁；9、第二电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-5，一种牵引式新能源汽车移动充电系统，包括手机APP1、电量监控单元2、智能机器人3和移动式充电桩5，手机APP1包括输入模块11、预约模块12、蓝牙信号发送模块13、PLC控制模块14和显示模块15，输入模块11用于输入停车位坐标，预约模块12用于挑选所需移动式充电桩5，输入模块11和预约模块12建立信息传输连接，预约模块12和蓝牙信号发送模块13与PLC控制模块14建立信息传输连接，PLC控制模块14与显示模块15建立信息传输连接；

智能机器人3包括信号接收器31、自动避障模块32、路线储存模块33和电源控制模块34，移动式充电桩5包括信号发送器51，信号发送器51和信号接收器31建立信息传输连接，PLC控制模块14与信号发送器51建立信息传输连接；PLC控制模块14与智能机器人3建立信息传输连接；

自动避障模块32用于帮助智能机器人3自动避开路面上的障碍物，路线储存模块33用于储存移动式充电桩5到各个车位之间路线图，电源控制模块34用于控制智能机器人3内部电源给第一电磁铁8和第二电磁铁9供电。

电量监控单元2安装在汽车内部，电量监控单元2包括蓝牙信号接收模块21，蓝牙信号接收模块21和蓝牙信号发送模块13通过蓝牙信号建立信息传输连接。

智能机器人3上安装有机械手臂4，机械手臂4的一端安装有第一电磁铁8，移动式充电桩5的表面安装有充电线，充电线的一端安装有充电头6，充电头6的一端固定连接有卡槽7，机械手臂4用拿取充电头6并将充电头6插入汽车上的充电插槽内。

卡槽7的内壁固定连接有第一磁铁块，第一电磁铁8与卡槽7插接。

第一电磁铁8在通电后产生磁性可以吸附卡槽7内的第一磁铁块，从而使得机械手臂4可以将充电头6拿起。

智能机器人3的一侧面安装有第二电磁铁9，移动式充电桩5的一侧面开设有对接槽52，对接槽52的内壁固定连接有第二磁铁块，第二电磁铁9与对接槽52插接。

第二电磁铁9通电产生磁性可以磁吸对接槽52内的第二磁铁块，实现搬运移动式充电桩5的功能。

电量监控单元2用于监测汽车电源的电量并将电量值反馈至显示模块15进行显示，输入模块11用于用户输入汽车停车位坐标以及预约的充电桩标号。

预约模块12用于完成充电桩的预约，PLC控制器用于将预约信号发送至智能机器人3和移动式充电桩5。

电源控制模块34用于控制第一电磁铁8和第二电磁铁9的电能供给，自动避障模块32用于帮助智能机器人3自动避开障碍物，路线储存模块33用于储存智能机器人3从充电桩至各个汽车停车位的路线图。

一种牵引式新能源汽车移动充电方法，包括如下步骤：

S1、检查汽车锂电池的电量：通过蓝牙信号发送模块13与电量监控单元2中的蓝牙信号接收模块21建立信息传输连接，电量监控单元2将监测到的电量信息反馈至手机APP1中的显示模块15，方便用户直观了解汽车锂电池的电量信息；

S2、输入预约信号：通过手机APP1中的输入模块11输入汽车所在停车位的坐标；

S3、预约充电桩：预约模块12在接收到汽车所在停车位的坐标以及所选充电桩的标号后并将该信号发送至PLC控制器，再由PLC控制器发送至智能机器人3和移动式充电桩5，完成充电桩的预约功能；

S4、完成汽车自动充电：在移动式充电桩5接收到预约信号后，移动式充电桩5中的信号发送器51向信号接收器31发送信号，信号接收器31接收到信号之后，智能机器人3向对应的移动式充电桩5移动，使得第二电磁铁9与对接槽52插接，然后智能机器人3控制机械手臂4运动，使得第一电磁铁8与卡槽7插接，同时电源控制模块34控制智能机器人3内部电源给第一电磁铁8和第二电磁铁9供电，使得智能机器人3带动移动式充电桩5运动至汽车处，然后使得智能机器人3控制机械手臂4带动充电头6插入汽车充电槽内，即可完成汽车的自动充电。

本发明在进行使用时，通过蓝牙信号发送模块13与电量监控单元2中的蓝牙信号接收模块21建立信息传输连接，电量监控单元2将监测到的电量信息反馈至手机APP1中的显示模块15，方便用户直观了解汽车锂电池的电量信息，当汽车锂电池需要充电时，用户可以通过预约模块12选择所需的移动式充电桩5，然后通过输入模块11输入汽车所在车位的坐标，输入模块11将车位坐标发送至预约模块12，预约模块12将车位坐标以及用户选择的移动式充电桩5标号一并发送至PLC控制模块14，PLC控制模块14将车位坐标以及移动式充电桩5标号发送至智能机器人3和移动式充电桩5，智能机器人3接收到信号之后，电源控制模块34控制智能机器人3内部电源给第一电磁铁8和第二电磁铁9供电，移动式充电桩5接收到信号之间，通过信号发送器51向信号接收器31发送信号，使得智能机器人3运动至移动式充电桩5附近，并控制机械手臂4工作，使得机械手臂4一端的第一电磁铁8插入卡槽7，同时使得第二电磁铁9插入对接槽52，然后智能机器人3从路线储存模块33内部调取到达车位的路线图，并携带移动式充电桩5至汽车附近，然后智能机器人3控制机械手臂4工作，使得机械手臂4带动充电头6工作，使得充电头6插入汽车上的充电插内，实现汽车的充电功能。

当汽车充电完成后，电量监控单元2向手机APP1中的PLC控制模块14反馈，PLC控制单元将充电完成的信号发送至智能机器人3，智能机器人3接收到信号后，按照路线运动至移动式充电桩5附近，并控制机械手臂4工作，使得第一电磁铁8插入卡槽7内将充电头6拔出，同时使得第二电磁铁9插入对接槽52内，并携带移动式充电桩5复位，从而完成对汽车的自动充电功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。