CN106042956B - 一种机械车库充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械车库充电系统，包括充电桩装置、充电转接装置和用于搬运汽车的搬运器，充电桩装置固定安装在每个停车位上，充电桩装置与交流电源相连用于将交流电流转换为汽车充电所需的电流；充电转接装置可分别与充电桩装置和搬运器吸附对接，充电转接装置可与汽车的充电接口相连。本发明的机械车库充电系统，通过电磁吸附实现充电转接装置与充电桩装置的吸附对接通电，将充电转接装置的充电插头与汽车相连实现充电；通过电磁吸附实现充电转接装置与搬运器的吸附对接，完成存车时充电转接装置与充电桩装置的对接充电，并可在取车时将充电转接装置取走。

Description

一种机械车库充电系统

技术领域

本发明属于电动汽车充电设备技术领域，具体涉及一种机械车库充电系统。

背景技术

目前，国家大力推进电动汽车的发展，如果电动汽车广泛推广，那么电动汽车的充电就成了必须要解决的问题。然而，在传统的平面车库充电，会占用大量的面积，会加剧本来就存在的城市停车难等问题。因此，把立体车库和充电站结合起来将会是解决城市停车难问题和城市电动汽车充电问题的重要途径。

目前已有的电动汽车立体车库主要分为两种，一种是升降横移立体车库，这种类型结构比较简单，但存在一些弊端，很难成为未来科技社会的主流。另一种是仓储式立体车库，采用载车板存取汽车，将充电系统集成在载车板上，用户只需要将插头插在载车板即可，剩下的过程由搬运机械自动完成。这种方案虽然已经比较成熟，但受到搬运方式的限制，使用载车板搬运的车库成本较高，存取车时间较长。巷道式机械车库最理想的搬运方式是采用夹持式机械手搬运器，但这种类型的车库目前国内还没有充电解决方案。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种巷道式机械车库内用于对电动汽车充电的充电系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种机械车库充电系统，包括充电桩装置、充电转接装置和用于搬运汽车的搬运器，充电桩装置固定安装在每个停车位上，充电桩装置与交流电源相连用于将交流电流转换为汽车充电所需的电流；充电转接装置可分别与充电桩装置和搬运器吸附对接，充电转接装置可与汽车的充电接口相连；充电转接装置与充电桩装置吸附对接通电后可对汽车进行充电；充电转接装置与搬运器吸附对接后可被移动。

优选地，所述充电转接装置包括盒体，盒体的侧面设有触片，触片与充电插头电连接；盒体上还凹设有第一结合槽和第二结合槽，第一结合槽与触片位于同一侧面。

优选地，所述触片通过电缆与充电插头相连，电缆缠绕在盒体内的自张紧卷线器上。

优选地，所述第一结合槽和第二结合槽为能够被电磁吸附且不易被磁化的材料制成。

优选地，所述盒体的底部设有第一卡槽和第二卡槽。

优选地，所述充电桩装置包括基座，基座上凸设有第一电磁单元、触头和承载平台，第一电磁单元用于吸附第一结合槽，触头用于与触片接触，承载平台位于第一电磁单元下方。

优选地，所述承载平台和第一电磁单元凸出的一端均设有楔形倒角。

优选地，所述充电桩装置还包括安装在每个停车位上的止挡单元，止挡单元位于充电桩装置和搬运器之间。

优选地，所述触头与基座之间设有弹簧，从而使得触头可做伸缩运动。

优选地，所述搬运器上凸设有第二电磁单元和承载臂，第二电磁单元用于吸附第二结合槽，承载臂位于第二电磁单元下方。

本发明的有益效果是：本发明所提供的机械车库充电系统，充电桩装置与交流电源相连用于将交流电流转换为汽车充电所需的电流，通过电磁吸附实现充电转接装置与充电桩装置的吸附对接通电，将充电转接装置的充电插头与汽车相连实现充电；通过电磁吸附实现充电转接装置与搬运器的吸附对接，实现汽车与充电转接装置的同步运输，以及完成存车时充电转接装置与充电桩装置的对接充电，并可在取车时将充电转接装置取走。充电桩装置、充电转接装置和搬运器的灵活配合即可完成电动汽车在机械车库的自动充电。

附图说明

图1是本发明充电桩装置的结构示意图；

图2是本发明充电转接装置的立体图；

图3是本发明充电转接装置的主视图；

图4是图3沿A-A方向的剖视图；

图5是本发明充电转接装置的后视图；

图6是本发明充电桩装置和充电转接装置的对接示意图；

图7是本发明搬运器的立体图；

图8是本发明搬运器前端的结构示意图；

图9是本发明搬运器和充电转接装置的对接示意图；

图10是本发明充电桩装置、充电转接装置和搬运器的转接示意图；

图11是本发明充电桩装置、充电转接装置和搬运器的转接状态立体图；

图12是本发明汽车充电状态示意图。

附图标记说明：1、充电桩装置；11、第一电磁单元；12、基座；13、触头；14、承载平台；15、止挡单元；2、充电转接装置；21、盒体；22、触片；23、充电插头；24、第一结合槽；25、第二结合槽；26、自张紧卷线器；27、第一卡槽；28、第二卡槽；3、搬运器；31、第二电磁单元；32、承载臂；33、缓冲器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如图10所示，本发明的一种机械车库充电系统，包括充电桩装置1、充电转接装置2和搬运器3，充电桩装置1固定安装在每个停车位上，充电桩装置1与交流电源相连用于将交流电流转换为汽车充电所需的电流。充电转接装置2可与汽车的充电接口相连，当充电转接装置2与充电桩装置1吸附对接通电后可对汽车进行充电。搬运器3主要用于搬运汽车和充电转接装置2。

如图1所示，充电桩装置1包括基座12，基座12面向汽车的侧面上凸设有第一电磁单元11、触头13和承载平台14，基座12的前方还设有止挡单元15，止挡单元15固定安装在停车位上，止挡单元15位于充电桩装置1和搬运器3之间，防止搬运器3撞上充电桩装置1。

充电桩装置1还设有充电开关和过载保护模块，当所有装置连接好后充电开关才打开，当汽车充满电时会充电开关自动断开，用户取车时如果汽车未充满电也会在用户点击取车时断开充电开关。

触头13与基座12之间设有弹簧，从而使得触头13可做伸缩运动，充电转接装置在和充电桩装置对接的时候触头的压力将弹簧压紧，分开时弹簧回位，以保证触头和充电转接装置的触片充分接触。

如图2至图6所示，充电转接装置2包括盒体21，盒体21面向充电桩装置1的侧面设有触片22和第一结合槽24，触头13与触片22匹配，第一电磁单元11与第一结合槽24匹配，第一电磁单元11用于吸附第一结合槽24。当第一电磁单元11和第一结合槽24吸附接触时，触头13与触片22正好接触通电。触片22与充电插头23电连接，充电插头23可与汽车的七孔插座相连，从而对汽车进行充电。

触片22通过电缆与充电插头23相连，盒体21上设有直径小于充电插头23的喇叭口，电缆穿设于喇叭口，电缆的一端缠绕在盒体21内的自张紧卷线器26上，从而拔下充电插头23后电缆可自动收缩，插上充电插头23时电缆自张紧可防止在搬运过程中因电缆不规则而带来擦挂等安全隐患。自张紧卷线器26为现有技术，在此不再详述。

盒体21面向搬运器3的侧面上设有第二结合槽25，既第二结合槽25位于第一结合槽24所在的侧面相对的另一侧面，两者对称设置，第一结合槽24和第二结合槽25均为能够被电磁吸附且不易被磁化的材料制成，如纯铁、低碳钢、硅钢片等。第二结合槽25用于与搬运器3上第二电磁单元31吸附接触。

如图7至图9所示，搬运器3的主体采用常用的抱夹轮式汽车搬运器，如专利申请号为201510169270.X的发明专利公开的抱夹轮式汽车搬运器结构，特别的，在搬运器3的前端设置有用于吸附充电转接装置2的第二电磁单元31，搬运器3与充电转接装置2吸附对接后可移动充电转接装置2。

为了防止搬运器3直接撞上止挡单元15造成搬运器3或者充电转接装置2的损坏，搬运器3的前端还设有缓冲器33，缓冲器33位于第二电磁单元31两侧，其位置与止挡单元15位置相对。

在本实施例中，第一电磁单元11和第二电磁单元31均为矩形结构，第一结合槽24和第二结合槽25设计为矩形凹槽，第一电磁单元11和第一结合槽24吸附时，第一电磁单元11位于第一结合槽24内，基座12和盒体21完成对位匹配。盒体21的底部设有贯通的第一卡槽27，第一卡槽27与承载平台14的形状匹配，两者可对接。

第二电磁单元31和第二结合槽25吸附时，第二电磁单元31位于第二结合槽25内，盒体21和搬运器3完成对位匹配。搬运器3上设有两根承载臂32，两根承载臂32位于第二电磁单元31下方，与盒体21底部开设的两条第二卡槽28形状位置均匹配，从而承载臂32与第二卡槽28可对接，其中两条第二卡槽28分别位于第一卡槽27的两侧。

上述的承载平台14和承载臂32在进行对位的同时，不仅起到了对充电转接装置2的支撑作用，还保证对位的准确度。为了使得充电桩装置1、充电转接装置2和搬运器3完成对接分离，当充电转接装置2放置在承载平台14上时，第二电磁单元31的位置应该正好与第二结合槽25的位置相对。反之，充电转接装置2放置在承载臂32上时，第一电磁单元11和第一结合槽24的位置相对。

在本实施例中，承载平台14和第一电磁单元11凸出的一端设有用于导向的楔形倒角，承载臂32和第二电磁单元31凸出的一端也设有用于导向的楔形倒角。触头13的数量为三，触片22的数量也为三。充电插头23的数量为二，两个充电插头23分别设于盒体21的左右两侧，用于满足汽车不同位置的充电接口。

充电桩装置和充电转接装置需要在每一个停车位都设置一套，每次存一辆充电汽车后，搬运器需要从最近的车位取走一套充电转接装置，保证搬运器上随时都有充电转接装置，用户需要充电时，可从充电转接装置的相应侧取下充电插头插在在汽车充电接口上。没有电动汽车的时候，搬运器正常运行存取汽车。这三个部分灵活配合即可完成电动汽车在机械车库的自动充电。

以下对机械车库充电系统的工作过程作进一步说明：

一、存车充电过程：如图11和图12所示，用户将电动汽车开到入口处后，从固定在搬运器前端的充电转接装置相应一端的喇叭口上取下充电插头插在汽车充电接口后离开，到操作终端点击存车、充电，搬运器接到存车充电命令后自动将汽车搬至充电停车位，检测到快到充电桩装置时减速，充电转接装置底部第一卡槽和承载平台对接，搬运器缓慢运行，至充电转接装置触片和充电桩装置触头对接时制动停车，然后搬运器第二电磁单元断开，同时第一电磁单元启动将充电转接装置固定，搬运器放下汽车撤离，充电桩装置自动检测无异常则打开开关，电动汽车开始充电。

二、充电取车过程：汽车充电完成后，充电桩装置自动断开充电开关。如果用户在取车时汽车还没完成充电则会在用户点击取车时提示电未充满，用户点击继续取车则会在点击后断开充电开关。用户点击取车，搬运器接到命令驶进停车位置，检测到快到充电桩装置时减速，搬运器前端的承载臂与充电转接装置底部第二卡槽对接，搬运器缓慢运行至第二电磁单元和第二结合槽对接好后制动停止，充电桩装置第一电磁单元断开，同时搬运器的第二电磁单元吸合固定住充电转接装置，然后搬运器搬起汽车离开，到取车出口位置时，用户将汽车上的充电插头拔掉，充电插头会随着电缆自动收回到充电转接装置的喇叭口，用户将汽车开走。

三、搬运器存车撤离时如没有接到取充电电动汽车的命令，则到最近的充电车位按照取充电转接装置的操作过程取一套充电转接装置，方便下一辆充电汽车充电；搬运器在接到取车命令且前端已有充电转接装置时，搬运器需要到最近的无充电转接装置的充电车位将充电转接装置存放，然后进行取充电汽车操作。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种机械车库充电系统，其特征在于：包括充电桩装置(1)、充电转接装置(2)和用于搬运汽车的搬运器(3)，充电桩装置(1)固定安装在每个停车位上，充电桩装置(1)与交流电源相连用于将交流电流转换为汽车充电所需的电流；充电转接装置(2)可分别与充电桩装置(1)和搬运器(3)吸附对接，充电转接装置(2)可与汽车的充电接口相连；充电转接装置(2)与充电桩装置(1)吸附对接通电后可对汽车进行充电；充电转接装置(2)与搬运器(3)吸附对接后可被移动；

所述充电转接装置(2)包括盒体(21)，盒体(21)的侧面设有触片(22)，触片(22)与充电插头(23)电连接；盒体(21)上还凹设有第一结合槽(24)和第二结合槽(25)，第一结合槽(24)与触片(22)位于同一侧面。

2.根据权利要求1所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述触片(22)通过电缆与充电插头(23)相连，电缆缠绕在盒体(21)内的自张紧卷线器(26)上。

3.根据权利要求1所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述第一结合槽(24)和第二结合槽(25)为能够被电磁吸附且不易被磁化的材料制成。

4.根据权利要求1所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述盒体(21)的底部设有第一卡槽(27)和第二卡槽(28)。

5.根据权利要求1或4所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述充电桩装置(1)包括基座(12)，基座(12)上凸设有第一电磁单元(11)、触头(13)和承载平台(14)，第一电磁单元(11)用于吸附第一结合槽(24)，触头(13)用于与触片(22)接触，承载平台(14)位于第一电磁单元(11)下方。

6.根据权利要求5所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述承载平台(14)和第一电磁单元(11)凸出的一端均设有楔形倒角。

7.根据权利要求5所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述充电桩装置(1)还包括安装在每个停车位上的止挡单元(15)，止挡单元(15)位于充电桩装置(1)和搬运器(3)之间。

8.根据权利要求5所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述触头(13)与基座(12)之间设有弹簧，从而使得触头(13)可做伸缩运动。

9.根据权利要求1或4所述的机械车库充电系统，其特征在于：所述搬运器(3)上凸设有第二电磁单元(31)和承载臂(32)，第二电磁单元(31)用于吸附第二结合槽(25)，承载臂(32)位于第二电磁单元(31)下方。