CN105421853B - 一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁 - Google Patents

一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种嵌入式太阳能车位锁，包括锁体组件和整体嵌入车位中央部的保护体，锁体组件位于保护体中空部内，包括上封装体、液压组件及下封装体，上封装体包括吸能组件、热电探测器和扫描器；液压组件支承上封装体上下移动；下封装体包括中央控制单元、储能转换模块、驱动机构、识别芯片及供电模块。本发明将车位锁与充电装置合二为一，可在停车的同时实现对电动汽车的充电，不占空间，利于应用；同时利用识别系统感知车辆信号，不停车即可实现自动控制车位锁的升起与降下，实现了自动化，使用方便，符合智能生活的需求；同时能量来源为太阳能，实现新能源及可再生能源的高效利用。

Description

一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁
技术领域
本发明涉及一种车位锁，尤其是一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁。
背景技术
随着城市规模的不断扩大，停车难等问题日益突出，车位拥有者为了保证外出后车位不被抢占，大部分人都安装了车位锁。但现有的车位锁大部分为机械式地锁，这种锁需要驾驶员离车进行人工拉起或放下，非常麻烦。
另一方面，发展新能源汽车尤其是电动汽车对我国的能源安全、节能减排及实现十三五规划期间汽车产业的跨越式发展具有重大的战略意义和经济价值。同时随着电动汽车技术的不断成熟，电动汽车以其低成本、高性价比的特点越来越受到人们的青睐，但目前制约电动汽车发展的一个主要瓶颈是充电困难。现有的车位旁绝大多数没有充电设施，由于空间所限也难以安装，不能满足人们对停车时充电的需求。
现有技术中并没有利用车位锁自主吸收太阳能并利用该新能源为电动汽车充电的自动化装置。
发明内容
本发明提出了一种利用太阳能实现自动控制的太阳能车位锁，本发明提供的技术方案如下：
一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁，该车位锁包括保护体和锁体组件，保护体为一上部具有开口的桶状容器，桶状容器整体嵌入车位中央部的地面；锁体组件位于保护体中空部内，包括由上至下依序布置的上封装体、液压组件及下封装体；
其中，上封装体的上表面为透光的安全玻璃层，下表面为绝缘底板，上表面与下表面通过硬质框架封装，上下表面间设置有吸能组件，该吸能组件包括太阳能薄膜，太阳能薄膜以聚丙烯与聚苯乙烯的聚合物、聚酯膜或聚酰亚胺作衬底，其上沉积碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜，上封装体内还设置有一检测上部是否有车辆停放的热电探测器和一CCD扫描器，CCD扫描器的扫描窗口设置在硬质框架的侧面；
液压组件包括多个支撑伸缩顶杆，其设置于上封装体与下封装体之间并支承所述上封装体上下移动，上封装体可往上移动至凸出地表25公分，也可往下移动至其上表面的安全玻璃层与桶状容器的开口及地表平齐；
下封装体包括设置于桶状容器底部上的中央控制单元、储能转换模块、驱动机构、识别芯片及供电模块；
其中，中央控制单元包括微处理单元，该微处理单元从识别芯片、CCD扫描器及热电探测器读取信号，分析处理后对驱动机构发出指令；驱动机构包括驱动电机和液压泵；
储能转换模块包括与吸能组件电连接的集成蓄电池组，驱动电机通过逆变器连接于储能转换模块；
供电模块包括与储能转换模块连接、从下封装体向外延伸至地表的电缆套管，电缆套管内设置有可自动卷绕的电动汽车充电电缆；
吸能组件中的太阳能薄膜吸收太阳光后产生电能储存于集成蓄电池组，识别芯片及热电探测器从外部识别车辆信号并传递给中央控制单元，中央控制单元进行分析处理后，一方面传递指令至驱动机构中的驱动电机，驱动电机提供动力至液压泵进而驱动液压组件自动升起或降下，另一方面传递指令至储能转换模块，控制充电电缆是否处于通电状态。
优选地，延伸至地表的电缆套管末端具有一弹性翻转式防护罩，弹性翻转式防护罩内具有一卡合充电电缆充电头的卡合环，防护罩在无外力状态下设置为与地表平齐。
优选地，锁体组件的上封装体和下封装体之间的周向包围有皮质阻挡层，皮质阻挡层在车位锁升起时处于伸展状态，在车位锁降下时层叠为褶皱状态。
优选地，太阳能薄膜还可以用不锈钢作衬底，其上贴附碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜。
优选地，桶状容器内具有一辅助支承上封装体的下表面的环状肩部，该环状肩部与开口的轴向距离等于上封装体的厚度。
优选地，上封装体内还设置有一CCD扫描器，CCD扫描器的扫描窗口设置在硬质框架的朝向车辆驶入车位方向的一侧面，CCD扫描器从外部识别车辆信号并传递给中央控制单元。
通过上述结构，本发明具有如下有益效果：
1、将车位锁与充电装置合二为一，可在停车的同时实现对电动汽车的充电，不占空间，利于应用。
2、利用太阳能薄膜吸收太阳能，充分利用太阳能替代市电给电动汽车充电，实现新能源及可再生能源的利用，提高了资源利用效率。
3、利用识别系统感知车辆信号，不停车即可实现自动控制车位锁的升起与降下，实现了自动化，使用方便，符合智能生活的需求。
附图说明
图1为本发明所述嵌入式车位锁升起时的状态示意图。
图2为本发明所述嵌入式车位锁降下时的状态示意图。
图3为本发明所述嵌入式车位锁的锁体组件的示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文结合附图和优选的实施例对本发明的原理及作用方式做进一步说明。
请参考附图1-3所示，本发明的嵌入式太阳能车位锁包括保护体1和锁体组件2，保护体1为一上部具有开口的桶状容器，桶状容器整体嵌入车位中央部的地面；锁体组件2位于保护体1中空部内，包括由上至下依序布置的上封装体21、液压组件22及下封装体23。
其中，上封装体21的上表面为透光的安全玻璃层211，下表面为绝缘底板212，上表面与下表面通过硬质框架213封装，上下表面间设置有吸能组件214，该吸能组件包括太阳能薄膜，太阳能薄膜以聚丙烯与聚苯乙烯的聚合物、聚酯膜或聚酰亚胺作衬底，其上沉积碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜。
锁体组件2的上封装体21和下封装体23之间的周向还包围有皮质阻挡层12，皮质阻挡层12在车位锁升起时处于伸展状态，用以阻止外界杂物进入锁体，保证锁体的正常升降；皮质阻挡层12在车位锁降下时层叠为褶皱状态收合于上下封闭体之间。桶状容器内还具有一环状肩部11，其用于辅助支承上封装体21，该环状肩部11与桶状结构开口上表面的轴向距离等于上封装体21的厚度。
上封装体21内还设置有一CCD扫描器216和一检测上部是否有车辆停放的热电探测器215。热电探测器215的作用是实地监测位于车位锁上面的车辆，当车辆移走时，热电探测器215将变化信号发送至中央控制单元231。
液压组件22包括四个支撑伸缩顶杆，其设置于上封装体21与下封装体23之间并支承所述上封装体21上下移动，上封装体21可往上移动至凸出地表，凸出地表的高度以高于车辆底盘即可，可设置为25-40公分，优选为25公分；也可往下移动至其上表面的安全玻璃层211与桶状容器的开口及地表
3平齐。
下封装体23包括设置于桶状容器底部上的中央控制单元231、储能转换模块232、驱动机构233、识别芯片234及供电模块235。
其中，中央控制单元231包括微处理单元，该微处理单元从识别芯片234、CCD扫描器216及热电探测器215读取信号，分析处理后令驱动机构233动作，驱动机构233包括驱动电机和液压泵。
储能转换模块232包括与吸能组件214电连接的集成蓄电池组，驱动电机通过逆变器连接于储能转换模块232。
供电模块235包括与储能转换模块232连接、从下封装体23向外延伸至地表3的电缆套管2351，电缆套管2351内设置有可自动卷绕的电动汽车充电电缆，电缆套管2351末端具有一弹性翻转式防护罩，弹性翻转式防护罩内具有一卡合充电电缆充电头的卡合环，当车辆停车入位后，可人为施加外力至防护罩使其翻转，此时可由电缆套管2351中往外拉出充电头至电动汽车为其充电，待充电完毕后，将充电头从电动汽车充电口移出，充电电缆可自动卷绕回电缆套管，当充电头回到电缆套管内时，卡合环将充电头卡住使电缆不再向内卷绕，弹性防护罩在无外力状态下回复为与地表平齐。
吸能组件214中的太阳能薄膜吸收太阳光后产生直流电，通过光伏控制器储存于集成蓄电池组，识别芯片234、CCD扫描器216及热电探测器215从外部识别车辆信号并传递给中央控制单元231，中央控制单元231进行分析处理后，一方面传递指令至驱动机构233中的驱动电机，驱动电机通过驱动液压泵进而驱动液压组件22的升降杆自动升起或降下，另一方面传递指令至储能转换模块232，控制充电电缆是否处于通电状态。
其中，识别芯片234可辨识事先置于车辆内的识别标签，当有车辆欲进入车位时，识别芯片234会与识别标签进行识别匹配，当匹配成功时，发送信号给中央控制单元，另外，前述CCD扫描器216的扫描窗口设置在硬质框架213的朝向车辆进出车位方向的一侧面，通过该扫描窗口扫描事先喷涂于车辆前或后保险杠上的条码，并将扫描比对信号也传递给中央控制单元231。识别芯片234及CCD扫描器216两者发出的信号中，只要有一个匹配成功，中央控制单元231即发出指令，令驱动机构驱动液压组件22带动上封装体21往下移动至低于车辆底盘的高度，即不影响车辆顺利进出车位即可。当然也可移动至上表面与桶状容器的开口平齐，也同时与地表平齐。同时，中央控制单元231传递指令，令充电电缆导通处于通电状态。
当车辆驶出车位时，识别芯片234无法感测到识别标签，会发出信号至中央控制单元231；同时，设置在上封装体21内的热电探测器215将变化信号也传送给中央控制单元231。中央控制单元231接收到来自两组不同信号源的信号后，经判断，做出车辆已驶出车位的结论，此时施加指令，令液压组件带动上封装体21向上运动，车位锁升起，使其他车辆无法驶入。同时，中央控制单元231传递指令，令充电电缆断电。
作为另一种优选地实施例，太阳能薄膜还可以用不锈钢作衬底，其上贴附碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜。
作为再一种优选地实施例，可以用微型激光扫描器代替CCD扫描器，其扫描首读率和精度较高，扫描宽度不受设备开口宽度限制，以实现多方向广角度的精准扫描识别。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明的保护范围，即大凡依本发明权利要求书及发明内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种可为电动汽车充电的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于：
该车位锁包括保护体和锁体组件，保护体为一上部具有开口的桶状容器，桶状容器整体嵌入车位中央部的地面；锁体组件位于保护体中空部内，包括由上至下依序布置的上封装体、液压组件及下封装体；
其中，上封装体的上表面为透光的安全玻璃层，下表面为绝缘底板，上表面与下表面通过硬质框架封装，上下表面间设置有吸能组件，该吸能组件包括太阳能薄膜，太阳能薄膜以聚丙烯与聚苯乙烯的聚合物、聚酯膜或聚酰亚胺作衬底，其上沉积碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜，上封装体内还设置有一检测上部是否有车辆停放的热电探测器；
液压组件包括多个支撑伸缩顶杆，其设置于上封装体与下封装体之间并支承所述上封装体上下移动，上封装体可往上移动至凸出地表25公分，也可往下移动至其上表面的安全玻璃层与桶状容器的开口及地表平齐；
下封装体包括设置于桶状容器底部上的中央控制单元、储能转换模块、驱动机构、识别芯片及供电模块；
其中，中央控制单元包括微处理单元，该微处理单元从识别芯片及热电探测器读取信号，分析处理后对驱动机构发出指令；驱动机构包括驱动电机和液压泵；
储能转换模块包括与吸能组件电连接的集成蓄电池组，驱动电机通过逆变器连接于储能转换模块；
供电模块包括与储能转换模块连接、从下封装体向外延伸至地表的电缆套管，电缆套管内设置有可自动卷绕的电动汽车充电电缆；
吸能组件中的太阳能薄膜吸收太阳光后产生电能储存于集成蓄电池组，识别芯片及热电探测器从外部识别车辆信号并传递给中央控制单元，中央控制单元进行分析处理后，一方面传递指令至驱动机构中的驱动电机，驱动电机提供动力至液压泵进而驱动液压组件自动升起或降下，另一方面传递指令至储能转换模块，控制充电电缆是否处于通电状态。
2.如权利要求1所述的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于，延伸至地表的电缆套管末端具有一弹性翻转式防护罩，弹性翻转式防护罩内具有一卡合充电电缆充电头的卡合环，防护罩在无外力状态下设置为与地表平齐。
3.如权利要求1或2所述的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于，锁体组件的上封装体和下封装体之间的周向包围有皮质阻挡层，皮质阻挡层在车位锁升起时处于伸展状态，在车位锁降下时层叠为褶皱状态。
4.如权利要求1或2所述的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于，太阳能薄膜用不锈钢作衬底，其上贴附碲化镉薄膜、铜铟镓硒薄膜或富勒烯膜。
5.如权利要求1或2所述的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于，桶状容器内具有一辅助支承上封装体的下表面的环状肩部，该环状肩部与开口的轴向距离等于上封装体的厚度。
6.如权利要求1或2所述的嵌入式太阳能车位锁，其特征在于，上封装体内还设置有一CCD扫描器，CCD扫描器的扫描窗口设置在硬质框架的朝向车辆驶入车位方向的一侧面，CCD扫描器从外部识别车辆信号并传递给中央控制单元。
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