CN105539171A - 一种新能源汽车节能充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车节能充电装置，包括主锁部和整体嵌入车位中央部地表的下壳体，主锁部位于下壳体中空部内，包括上部罩、直线执行组件及下封装体，上部罩包括吸能组件、超声波传感器和扫描器；直线执行组件支承上部罩上下移动；下封装体包括中控处理组件、储能转换模块、驱动机构、射频辨识器及供电模块。本发明创造性地将社区内的地锁与充电装置合二为一，可在停车的同时实现对汽车的充电，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地锁的升起与降下，实现了自动化，使用方便，符合智能生活的需求；同时利用太阳能储电供电，实现新能源及可再生能源的高效利用。

Description

一种新能源汽车节能充电装置
技术领域
本发明涉及一种利用太阳能的自动化装置，尤其是一种新能源汽车节能充电装置。
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，大部分人都安装了地锁。但现有的地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，较为不便。
另一方面，目前新能源汽车推广的最大挑战之一是充电设施的不足，其受制于场地、成本等因素。现有的车位旁绝大多数没有充电设施，由于空间、布线困难所限也难以安装，不能满足人们停车时充电的需求。
现有技术中并没有利用地锁自主吸收太阳能并利用该新能源为汽车充电的自动化装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种新能源汽车节能充电装置，该充电装置包括吸能组件，吸能组件吸收太阳能后产生电能。
其中，该充电装置包括下壳体和锁定车位的主锁部，下壳体为一无顶部的中空圆桶状结构，中空圆桶状结构整体嵌入车位中央部的地面；
主锁部设置于下壳体中空部内，包括上部罩、直线执行组件及下封装体；其中，上部罩为一无底部的中空圆桶状结构，其由透光玻璃纤维增强塑料一体成型，上部罩的顶壁下部、上部周壁内均封装有吸能组件，吸能组件包括太阳能薄膜，上部罩内还设置有一超声波传感器；
直线执行组件包括多个可作往返运动的电动推杆，电动推杆的上部贯穿吸能组件后支承于上部罩的顶壁，电动推杆的下部设置于下封装体之上，电动推杆支承所述上部罩上下移动；
下封装体为可置入下壳体底部的封装结构，其包括中控处理组件、储能转换模块、驱动机构、射频辨识器及供电模块；
其中，中控处理组件包括微处理器，该微处理器从射频辨识器及超声波传感器读取信号，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减速齿轮；
储能转换模块包括与吸能组件电连接的法拉电容模组，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汽车充电电缆；
吸能组件吸收太阳能后产生电能储存于储能转换模块中，射频辨识器及超声波传感器从外部识别车辆信号并传递给中控处理组件，中控处理组件进行分析处理后，一方面传递指令至驱动机构中的驱动电机，驱动电机提供动力驱动直线执行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，主锁部的上部罩、下封装体的直径均比下壳体直径小2-10mm。
优选地，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。
优选地，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，其上沉积铜铟镓硒薄膜。
优选地，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，其上沉积富勒烯膜。
优选地，其特征在于，太阳能薄膜的厚度为2.2μm。
优选地，上部罩可向上移动至顶壁凸出地表30公分，也可向下移动使上部罩渐入下壳体。
优选地，上部罩内还可设置一微型激光扫描器，微型激光扫描器的扫描窗口设置在上部罩的朝向车辆进出车位的方向。
通过上述结构，本发明具有如下有益效果：
1、利用可上下移动的上部罩作为地锁，创造性地在社区内将地锁与充电装置结合，可在停车的同时实现对汽车的充电，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地锁的升起与降下，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为本发明所述节能充电装置的主锁部的整体结构示意图。
图2为本发明所述节能充电装置的主锁部的部分结构剖视图。
图3为本发明优选地一种节能充电装置升起时的状态示意图。
图4为本发明优选地一种节能充电装置降下时的状态示意图。
具体实施方式
为便于说明本发明，现以具体实施例进行具体描述。实施例中各种不同构件按适合于说明的比例、尺寸、变形量或位移量描绘，而非按实际构件的比例绘制。
请参考附图1-4所示，本发明的新能源汽车节能充电装置包括下壳体1和主锁部2，下壳体1为一无顶部的中空圆桶状结构，中空圆桶状结构整体嵌入车位中央部的地面；主锁部2位于下壳体1中空部内，包括由上至下依序布置的上部罩21、直线执行组件22及下封装体23。
其中，上部罩21为一无底部的中空圆桶状结构，其由透光玻璃纤维增强塑料一体成型，上部罩21的顶壁211下部、周壁212的上部内侧均封装有吸能组件214，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。
直线执行组件22包括三个可作往返运动的电动推杆，其设置于上部罩21的顶壁211与下封装体23之间并支承所述上部罩21上下移动，上部罩21可向上移动至凸出地表，凸出地表的高度以顶壁211高于车辆底盘即可，可设置为25-40公分，优选30公分；也可向下移动至其顶壁211渐入下壳体，当电动推杆降至最低点时，上部罩的下周缘恰可与下封装体相抵接，从而由电动推杆及下封装体同时支承上部罩。
下封装体23为可置入下壳体1底部的封装结构，其包括中控处理组件231、储能转换模块232、驱动机构233、射频辨识器234及供电模块235。主锁部的上部罩、下封装体的直径均比下壳体直径小2-10mm，较佳为5.5mm。
上部罩21内还设置有一用于识别车辆的微型激光扫描器215和一检测上部是否有车辆停放的超声波传感器216。超声波传感器216利用超声波原理，其发送的超声波遇到车体后会反射此声波，并反馈信号至中控处理组件231，从而判断出上部是否有车辆。微型激光扫描器215的扫描首读率和精度较高，扫描宽度不受设备开口宽度限制，可实现多方向广角度的精准扫描识别。
下封装体的中控处理组件231包括微处理器，该微处理器从射频辨识器234、微型激光扫描器215及超声波传感器216读取信号，分析处理后令驱动机构233动作，驱动机构233包括驱动电机和减速齿轮。
储能转换模块232包括与吸能组件214电连接的法拉电容模组或蓄电池组，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汽车为其充电，待充电完毕后，将充电头从汽车充电口移出，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。
封装于上部罩21的顶壁211下及周壁212上部内侧中的太阳能薄膜吸收太阳光后产生直流电，电能储存于法拉电容模组或蓄电池组，射频辨识器234、微型激光扫描器215及超声波传感器216从外部获取车辆信息并传递给中控处理组件231，中控处理组件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，驱动电机的输出轴经减速齿轮降速后驱动直线执行组件22的升降推杆自动升起或降下，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，射频辨识器234可辨识事先置于车辆内的射频标签，当有车辆欲进入车位时，射频辨识器234会与射频标签进行识别匹配，当匹配成功时，发送信号给中控处理组件231，其中，射频标签中的数据可以更改，即可利用编程器向射频标签中写入新的数据，从而在换车时可以实现无障碍的停放；另外，由于射频识别技术具有一对多读取功能，即对拥有多辆车的车主，可实现多辆车均可获得识别，而本装置亦可运用于收费停车场所。
微型激光扫描器215的扫描窗口设置在上部罩21的朝向车辆进出车位的方向，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控处理组件231。射频辨识器234及微型激光扫描器215两者发出的信号中，只要有一个匹配成功，中控处理组件231即发出指令，令驱动机构驱动电动推杆22带动上部罩21向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。当然也可移动至上部罩21的顶壁与下壳体的开口平齐，即同时与地表平齐。同时，中控处理组件231传递指令，令充电电缆导通处于通电状态。
当车辆驶出车位后，射频辨识器234识别不到射频标签，会传递信号至中控处理组件231；同时，设置在上部罩21内的超声波传感器216也收不到的来自上部的反射声波，将反馈信号传送给中控处理组件231。中控处理组件231接收到来自两组不同信号源的信号后，做出车辆已驶出判断，此时施加指令，令直线执行组件带动上部罩21向上运动，以固定车位。同时，中控处理组件231传递指令，令充电电缆断电。通过两组不同的技术源进行冗余判断，可防止上部罩的误升。
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。
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 (10)

1.一种新能源汽车节能充电装置，其特征在于：
该充电装置包括吸能组件，吸能组件吸收太阳能后产生电能。
2.如权利要求1所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于：
该充电装置包括下壳体和锁定车位的主锁部，下壳体为一无顶部的中空圆桶状结构，中空圆桶状结构整体嵌入车位中央部的地面；
主锁部设置于下壳体中空部内，包括上部罩、直线执行组件及下封装体；其中，上部罩为一无底部的中空圆桶状结构，其由透光玻璃纤维增强塑料一体成型，上部罩的顶壁下部、上部周壁内均封装有吸能组件，吸能组件包括太阳能薄膜，上部罩内还设置有一超声波传感器；
直线执行组件包括多个可作往返运动的电动推杆，电动推杆的上部贯穿吸能组件后支承于上部罩的顶壁，电动推杆的下部设置于下封装体之上，电动推杆支承所述上部罩上下移动；
下封装体为可置入下壳体底部的封装结构，其包括中控处理组件、储能转换模块、驱动机构、射频辨识器及供电模块；
其中，中控处理组件包括微处理器，该微处理器从射频辨识器及超声波传感器读取信号，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减速齿轮；
储能转换模块包括与吸能组件电连接的法拉电容模组，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汽车充电电缆；
吸能组件吸收太阳能后产生电能储存于储能转换模块中，射频辨识器及超声波传感器从外部识别车辆信号并传递给中控处理组件，中控处理组件进行分析处理后，一方面传递指令至驱动机构中的驱动电机，驱动电机提供动力驱动直线执行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。
3.如权利要求2所述的新能源汽车节能充电装置，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。
4.如权利要求2或3所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，主锁部的上部罩、下封装体的直径均比下壳体直径小2-10mm。
5.如权利要求2所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，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。
6.如权利要求2所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，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，其上沉积铜铟镓硒薄膜。
7.如权利要求2所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，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，其上沉积富勒烯膜。
8.如权利要求5-7之任一项所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，太阳能薄膜的厚度为2.2μm。
9.如权利要求2或3所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，上部罩可向上移动至顶壁凸出地表30公分，也可向下移动使上部罩渐入下壳体。
10.如权利要求2所述的新能源汽车节能充电装置，其特征在于，上部罩内还可设置一微型激光扫描器，微型激光扫描器的扫描窗口设置在上部罩的朝向车辆进出车位的方向。
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