立體停車式充電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種立體停車式充電站，包括上位機系統、下位機系統和立體停車設備，下位機系統包括電源模塊，所述電源模塊的充電輸出接口與立體停車設備載車板上對應位置設置的充電對接端口相配合，載車板上設有電動汽車的充電插座，所述充電插座連接充電對接端口，下位機系統是上位機系統的執行單元，接收上位機系統的調度指令，并完成充放電控制。本實用新型將立體停車設備和充電站結合起來，一舉兩得，解決了充電站空間資源緊張的問題。
【專利說明】
立體停車式充電站
技術領域
[0001]本實用新型屬于電動汽車充電技術領域，具體涉及一種立體停車式充電站。【背景技術】
[0002]全球能源危機和日益惡化的環境，嚴重制約了燃油汽車行業的發展。電動汽車將成為汽車的主要發展方向，但充電難和停車難限制了電動汽車的發展。我國已開始有組織有計劃地推動電動汽車的研發和產業化。[0003 ]目前，市場上的電動汽車充電設備有充電站和充電粧兩種。充電粧方式，充電時間長且占地面積大;充電站方式，投資大、建造數量少，目前只適合示范運營的公共交通電動汽車。立體停車設備有效地解決了土地供需緊張的問題，其種類有升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式等。但目前市場上的立體停車設備都只能停車，不能充電。如果能讓電動汽車停在車庫時能自動充電，將在很大程度上促進電動汽車行業的發展。
【發明內容】
[0004]根據以上現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出一種立體停車式充電站，通過將立體停車設備與電動汽車充電站結合起來，解決了充電站占地面積大，土地供需緊張的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:一種立體停車式充電站， 包括上位機系統、下位機系統和立體停車設備，下位機系統包括電源模塊，所述電源模塊的充電輸出接口與立體停車設備載車板上對應位置設置的充電對接端口相配合，載車板上設有電動汽車的充電插座，所述充電插座連接充電對接端口，下位機系統是上位機系統的執行單元，接收上位機系統的調度指令，并完成充放電控制。
[0006]所述充電對接端口內嵌于載車板上，充電對接端口距離載車板邊緣的空間為喇叭口形狀。所述充電輸出接口小于喇叭口的大小，充電輸出接口的外周緣為與喇叭口側壁相配合的斜切口結構。所述立體停車設備包括載車板、支撐框架、升降模塊和橫移模塊，載車板的支撐框架一端設計有連接端，連接端安裝在升降滑塊上，升降模塊的下端安裝在橫移模塊上。所述上位機系統包括第一通信模塊、數據處理模塊、界面模塊和數據庫模塊，數據處理模塊通過第一通信模塊與下位機系統通信，將采集到的數據經處理之后，將需顯示操作的部分轉送給界面模塊進行顯示，將需存儲備份的部分直接轉入到數據庫中。所述下位機系統包括電源模塊、計量模塊、第二通信模塊、電氣模塊和MCU模塊，MCU模塊通過第二通信模塊與上位機系統通信，通過電氣模塊控制電源模塊給電動汽車充電，計量模塊監測用電量。所述電氣模塊包括接觸器控制單元，接觸器控制單元控制充電電路的電氣通斷。所述電氣模塊包括插座控制信號檢測模塊，插座控制信號檢測模塊檢測充電電路是否接通。
[0007]本實用新型有益效果是:將立體停車設備和充電站結合起來，一舉兩得，解決了充電站空間資源緊張的問題。【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明:[〇〇〇9]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的立體停車設備結構圖。[〇〇1〇]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的充電接口剖面圖。
[0011]圖3是本實用新型的【具體實施方式】的上位機系統結構圖。
[0012]圖4是本實用新型的【具體實施方式】的下位機系統結構圖。
[0013]其中，1充電對接端口，2載車板。【具體實施方式】
[0014]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本實用新型的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0015]如圖1所示，為本實用新型充電站的停車設備結構圖，為典型的升降橫移式停車設備，整個充電站的正常運營包括上位機系統、下位機系統和立體停車設備，下位機系統的電源模塊通過充電輸出接口與停車設備上的充電對接端口連接，下位機系統主要是實現給電動汽車充電、用電量計算、充電接口檢測和異常狀況報警等功能，并向上位機反饋充電情況，接收上位機系統的指令。上位機系統實現數據的顯示和下位機數據的存儲和對下位機給電動汽車充放電的控制。
[0016]停車設備包括載車板、支撐框架、升降模塊和橫移模塊，升降模塊包括升降滑塊、 升降主動件、升降導向支撐件，橫移模塊包括水平滑塊、水平運動主動件和水平導向支撐件，載車板的支撐框架一端設計有連接端，連接端安裝在升降滑塊上，升降滑塊在升降主動件驅動下，沿升降導向支撐件導向的豎直方向上下移動。升降導向支撐件下端安裝在水平滑塊上，水平運動主動件驅動水平滑塊運動時，安裝在水平滑塊上的升降導向支撐件及安裝在升降導向支撐件上的載車板共同沿著水平導向支撐件的方向水平移動。
[0017]升降模塊包括升降滑塊，升降主動件絲杠，槽形升降導向支撐件、傳動桿、導輪、絲杠螺母。當傳動桿動件絲杠時，絲杠螺母在升降主動件絲杠上做上下平移，由于重力作用， 壓在絲桿螺母上的升降滑塊隨之上下平移，升降滑塊兩側設有可在槽型升降導向支撐件中沿凹槽運動的導輪，升降系統確保了與升降滑塊連接的載車板的升降運動。
[0018]橫移模塊包括槽形水平導向支撐件、水平滑塊、水平絲杠、主動錐齒輪、主動錐齒輪軸端、槽口蓋板。當傳動桿將力傳遞至主動錐齒輪軸端時，主動錐齒輪帶動從動錐齒輪轉動，從動錐齒輪與水平絲桿無螺紋部分花鍵聯接，水平絲桿轉動，使得水平滑塊水平方向平移，實現載車板外移。
[0019]在停車設備支架上設有與載車板上充電對接端口對應的電源輸出接口，載車板在停車過程中，向輸出接口方向水平運動，實現充電接口的對接，停車結束后，載車板向相反方向運動，實現充電接口的分離。在載車板上設有電動汽車的充電插座，在實際的使用過程中，電動汽車停在載車板上，然后將電動汽車上的充電接口和載車板上的充電插座連接。然后載車板在升降模塊和橫移模塊的作用下，升到高位，并實現充電接口的自動拔插。
[0020]如圖2所示，為本實用新型的充電對接端口的具體細節圖，圖中所示部分為內嵌在載車板上的充電對接端口，由于載車板在左右平移的過程中，很難保證載車板絲毫不晃動， 因此，必須設計好電源的充電對接端口，避免電源的輸出接口和設置在載車板上的充電對接端口位置沒有對接好，導致損壞電源輸出接口。圖2中，載車板上的充電對接端口內嵌在載車板的內部，充電接口部位距離載車板邊緣有一定的距離，接口與邊緣這段空間為喇叭狀開口狀態。對應的電源輸出接口為向外凸出狀態，并且其頭部面積要小于喇叭口的面積。 輸出接口的周緣為與喇叭口側壁相配合的斜切口結構(圖中未畫出)。輸出接口小于喇叭口的大小和相配合的斜切口設計引導輸出接口與充電接口對接，避免了位置對接錯位，損壞輸出接口的情況。
[0021]上位機系統包括第一通信模塊、數據處理模塊、界面模塊和數據庫模塊這四大部分，第一通信模塊主要用于和下位機進行通信，其采用的通信方式為Ethernet。界面模塊主要用于系統實時數據、故障事件等信息的顯示，并給工作人員提供一個操作平臺。數據庫模塊主要用于重要數據的存儲。本系統的數據處理模塊是整個上位機軟件設計的核心部分， 它將采集到的數據經處理之后，將需顯示操作的部分轉送給界面模塊進行顯示;將需存儲備份的部分直接轉入到數據庫中。當需要調用數據庫中的信息時，直接調用并經數據處理模塊處理后再傳送給所需模塊。當上位機需對充電粧節點進行操作時，先通過界面模塊生成相應的命令，并經數據處理模塊封裝成相應的數據幀，然后再經通信模塊發送到 Ethernet網絡中。
[0022]下位機系統包括電源模塊、計量模塊、第二通信模塊、電氣模塊、M⑶模塊，第二通信模塊主要負責和上位機的通信，下位機系統的電氣模塊除了包含接觸器控制單元、LED聲光報警等單元，還包含一個控制引導電路的檢測模塊一一插座控制信號檢測模塊。計量模塊主要負責整個系統的電能計量，費用繳納和憑證打印等功能。電源模塊負責整個充電粧工作電源的供應，其從市電獲取并經轉換得到。考慮開關電源效率高等特點，這里可以采用其作為整個系統的主電源，如果還需其他小功率低電壓電源可采用線性電源再經轉換得到。[0〇23]當上位機需要查詢充電粧節點數據時，先將查詢命令幀發送到Ethernet網絡中， 然后再通過集線器和數據集中器轉發到目的節點。當充電粧節點進行響應時，先將響應幀發送到RS-485網絡中，再經數據集中器和集線器上傳到上位機系統。
[0024]當需要使用充電粧進行充電時，可以根據檢測設置模塊中LCD顯示器提示的操作流程對充電模式，充電時間等相關參數進行設置。當通過刷卡和檢測設置模塊中的按鍵啟動充電操作時，下位機系統先通過接觸器控制單元實現電源接通，由于電動汽車充電的電流較大，為了避免載車板上的充電接口直接拔插出現打火現象，在充電接口對接之后和拔插充電接口之前，都通過接觸器控制單元實現電源接通和斷電動作。充電接口插上之后，再通過接觸器控制單元來接通電源，充電接口扒下之前，先通過接觸器控制單元斷電，然后再扒下充電插口。
[0025]下位機系統先通過檢測電氣模塊中的插座控制信號來確定充電粧與電動汽車是否已經充分連接，如果沒有則通過相應的LED指示燈指示出來。充分連接后，系統通過充電電纜給電動汽車提供電能，并實時通過電能計量裝置計算所充電量，其充電所需金額信息將一同顯示于IXD顯示器上。
[0026]在充電期間，下位機系統也將實時檢測充電粧和電動汽車的連接情況，一旦發現有連接不充分的情況出現就立馬通過電氣模塊中的接觸器控制單元斷開供電電源，同時通過聲光報警進行警示。除了檢測連接狀況，下位機系統還需實時檢測過壓、過流、欠壓、欠流等信息，并采取相應的應急措施。控制系統檢測到的所有問題都在第一時間進行聲光報警， 并在LCD顯示器中給出充電故障類型和相應的操作建議。
[0027]上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種立體停車式充電站，其特征在于，包括上位機系統、下位機系統和立體停車設 備，下位機系統包括電源模塊，所述電源模塊的充電輸出接口與立體停車設備載車板上對 應位置設置的充電對接端口相配合，載車板上設有電動汽車的充電插座，所述充電插座連 接充電對接端口，下位機系統是上位機系統的執行單元，接收上位機系統的調度指令，并完 成充放電控制;所述充電對接端口內嵌于載車板上，充電對接端口距離載車板邊緣的空間 為喇叭口形狀。2.根據權利要求1所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述充電輸出接口小于喇叭 口的大小，充電輸出接口的外周緣為與喇叭口側壁相配合的斜切口結構。3.根據權利要求1所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述立體停車設備包括載車 板、支撐框架、升降模塊和橫移模塊，載車板的支撐框架一端設計有連接端，連接端安裝在 升降滑塊上，升降模塊的下端安裝在橫移模塊上。4.根據權利要求1所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述上位機系統包括第一通 信模塊、數據處理模塊、界面模塊和數據庫模塊，數據處理模塊通過第一通信模塊與下位機 系統通信，將采集到的數據經處理之后，將需顯示操作的部分轉送給界面模塊進行顯示，將 需存儲備份的部分直接轉入到數據庫中。5.根據權利要求1所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述下位機系統包括計量模 塊、第二通信模塊、電氣模塊和M⑶模塊，M⑶模塊通過第二通信模塊與上位機系統通信，通 過電氣模塊控制電源模塊給電動汽車充電，計量模塊監測用電量。6.根據權利要求5所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述電氣模塊包括接觸器控 制單元，接觸器控制單元控制充電電路的電氣通斷。7.根據權利要求5所述的立體停車式充電站，其特征在于，所述電氣模塊包括插座控制 信號檢測模塊，插座控制信號檢測模塊檢測充電電路是否接通。
【文檔編號】B60L11/18GK205622270SQ201620353358
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】畢和義, 劉勇
【申請人】安徽和義新能源汽車充電設備有限公司