CN106410902B - 兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，包括充电桩主体，所述充电桩主体的底部安装在旋转机构上，该旋转机构由转轴、轴承座和步进电机结构连接，转轴关窗充电桩主体的底部，两端安装在轴承座上，转轴的中间部位设置一个大带轮，该大带轮连接步进电机结构，步进电机结构由电动伸缩杆和步进电机组成，其中步进电机安装在电机固定座上，步进电机的主轴上安装小带轮，小带轮与大带轮之间通过V带连接，电机固定座连接智能控制张紧装置；该兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，结合了车位锁和充电功能，同时具备了不占空间的优点，步进电机通过V带带动充电桩绕转轴旋转，实现立式与卧式的转换。

Description

兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩

技术领域

本发明涉及充电桩领域，尤其是一种兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩。

背景技术

着车位私有化越来越普及以及电动车辆数量愈发增多车位愈发紧张，具有车位锁功能以及不占多余地方的充电桩越来越被市场所重视。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。现有的电动汽车充电桩主要有挂壁式和接地式两种，这两种充电桩都是传统充电桩，不具有车位锁功能也不节省空间。2013年出现了一种同时具备车位锁和充电功能的新式充电桩，但是此充电桩仍然安装在车位外，占据了临近车位部分位置，需要减少车位来满足此设备安装，推广价值有限。

发明内容

本发明旨在提供一种将车位锁功能与充电功能融为一体，安装在车位内部，不占用其他任何位置的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，包括充电桩主体，所述充电桩主体的底部安装在旋转机构上，该旋转机构由转轴、轴承座和步进电机结构连接，转轴关窗充电桩主体的底部，两端安装在轴承座上，转轴的中间部位设置一个大带轮，该大带轮连接步进电机结构，步进电机结构由电动伸缩杆和步进电机组成，其中步进电机安装在电机固定座上，步进电机的主轴上安装小带轮，小带轮与大带轮之间通过V带连接，电机固定座连接智能控制张紧装置，智能控制张紧装置由电动伸缩杆、第一固定板、第二固定板和轴承盒组成，轴承盒顶部连接电机固定座的底部，轴承盒套在滑轨上，电机固定座的一侧连接第二固定板，第二固定板连接电动伸缩杆，该电动伸缩杆固定在第一固定板上；充电桩主体的顶部设有充电指示灯、显示屏和机身按键，充电桩主体的正面上部设有双目摄像头和顶部光电管，下部设有下部光电管；充电桩主体的侧面上部设于充电手柄。

作为本发明的进一步方案：所述第二固定板连接电动伸缩杆的伸缩杆。

作为本发明的进一步方案：所述充电桩主体的正面设有正面散热孔，侧面设有侧面散热孔。

作为本发明的进一步方案：所述轴承盒与滑轨滑动连接，轴承盒的两个开口内均设有四组滑动滚轮组，每组滑动滚轮组均是由两个滑动滚轮安装在滚轮轴上构成。

作为本发明的进一步方案：所述充电桩主体与遥控器无线连接。

作为本发明的进一步方案：兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩安装在车位内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，结合了车位锁和充电功能，同时具备了不占空间的优点，步进电机通过V带带动充电桩绕转轴旋转，实现立式与卧式的转换。

具有以下优点：一、本设计安装于普通车位内，不占任何其他位置。

二、立式为车锁工位。可阻止其他车辆进入泊车。

三、卧式为充电工位。在充电桩的顶部安装有视觉感应系统，可识别车标和车牌用于判定归属车辆。当识别到归属车辆靠近准备泊车时，中控系统命令原本立式的充电桩向后卧下，转为卧式。充电模式自动开启。充电桩比传统充电桩扁平，卧下后低于车底盘高度，并且卧下后竖直时的顶部位于车位后方白线位置，车主可方便地从顶部拉出电源线进行充电。

四、车开出后，安装于充电桩底部的摄像头检测到车开出，充电桩慢慢升起为立式。充电模式自动解除。

五、充电桩上多个位置布置光电管，上下运动时检测到有任何阻碍其运动的物体立即停止运动并且发出警报。

六、工位转换亦可由遥控器和机身按键完成，方便车主为其他到访车辆提供泊车位和充电设备。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的转轴细节图；

图3为本发明的旋转机构的结构示意图；

图4为本发明的转轴的装配图；

图5为本发明的轴承盒的结构示意图；

图6为本发明的轴承盒与滑轨的装配图；

图7为本发明的安装示意图；

图8为本发明的使用示意图；

图9为本发明的使用示意图。

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。

请参阅图1-9，本发明实施例中，兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，包括充电桩主体3，所述充电桩主体3的底部安装在旋转机构上，该旋转机构由转轴14、轴承座1和步进电机22结构连接，转轴14关窗充电桩主体3的底部，两端安装在轴承座1上，转轴14的中间部位设置一个大带轮12，该大带轮12连接步进电机22结构，步进电机22结构由电动伸缩杆15和步进电机22组成，其中步进电机22安装在电机固定座18上，步进电机22的主轴上安装小带轮13，小带轮13与大带轮12之间通过V带19连接，电机固定座18连接智能控制张紧装置，智能控制张紧装置由电动伸缩杆15、第一固定板16、第二固定板17和轴承盒21组成，轴承盒21顶部连接电机固定座18的底部，轴承盒21套在滑轨20上，电机固定座18的一侧连接第二固定板17，第二固定板17连接电动伸缩杆15，该电动伸缩杆15固定在第一固定板16上；充电桩主体3的顶部设有充电指示灯5、显示屏6和机身按键7，充电桩主体3的正面上部设有双目摄像头4和顶部光电管9，下部设有下部光电管2；充电桩主体3的侧面上部设于充电手柄8。

上述，第二固定板17连接电动伸缩杆15的伸缩杆。

上述，充电桩主体3的正面设有正面散热孔10，侧面设有侧面散热孔11。

上述，轴承盒21与滑轨20滑动连接，轴承盒21的两个开口内均设有四组滑动滚轮组31，每组滑动滚轮组均是由两个滑动滚轮安装在滚轮轴上构成，能够保证轴承盒21与滑轨20之间的滑动与定位。

上述，充电桩主体3与遥控器无线连接，充电桩主体3内部设有中控系统。

上述，兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩安装在车位内。

上述，电动伸缩杆15的结构、安装连接方式以及功能原理均是现有技术，再次不作赘述。

本发明的结构特点：电机动力通过小带轮13和大带轮12传至充电桩主体3。控制充电桩主体3转动。充电桩主体3厚度根据一般电动汽车的底盘高度设置为120mm。其正面分布有光个关电管，顶部两个顶部光电管9，下部一个下部光电管2。由此检测障碍物。在机身背部同样位置分布有三个光电管。充电桩主体3正面还有“私家车位，请勿占用”提醒。双目摄像头4能更精确地检测车辆进出是否完成，位于充电桩主体3顶部。充电指示灯5、显示屏6和机身按键7均布置在45°斜面上，充电桩卧下充电时车主能一低头就能看到各个提示，实现视角友好化。充电手柄8置于机身孔内，充电桩卧下后竖直时的顶部位于车位后方白线位置，车主可方便地拉出充电手柄8进行充电。充电桩主体3上还设置有正面散热孔10和侧面散热孔11，方便充电桩的散热。

旋转机构：转轴14与充电桩主体3固定旋转，转轴14与大带轮12固定旋转。充电桩主体3下部设置有60mm倒角（充电桩厚度一半），防止旋转时剐蹭地面。

选用V带19传动。此处传动精度高，因此选用齿轮、链轮或者同步带更为优。但是齿轮和链轮在室外容易生锈失效，同步带的抗灰尘能力更弱，在有杂物进入时难以保证精度。所以选用V带19传动，抗干扰性能优良。但是V带19很容易松弛，松弛后极其影响控制精度。因此加入智能控制张紧装置，由电动伸缩杆15、第一固定板16、第二固定板17以及电机固定座18组成。在步进电机22运动时，电动伸缩杆15向后退缩，在第一固定板16和第二固定板17的作用下带动电机固定座18向后运动，电机固定座18与步进电机22固定，电机固定座18与轴承盒21固定，轴承盒21可在滑轨20上滑动，由此步进电机22和小带轮13也被带动向后运动，由此张紧（此结构原创）

本发明将车位锁功能与充电功能融为一体。本发明将安装在车位的内部，不占用其他任何位置。共有立式车位锁和卧式充电两个工位。

本发明的原理：本发明主要由一个可绕转轴旋转的充电桩和一个自带张紧装置的步进电机组成。步进电机22通过V带19带动充电桩绕转轴旋转，实现立式与卧式的转换。

立式为车位锁工位。布置在充电桩顶部的双目摄像头4可检测靠近的车辆的车牌和车标，将信息传递给中控系统处理，如果不是归属车辆，则中控系统不发出任何指令。当中控系统检测到车标车牌均符合归属车辆特征时，发出命令使步进电机转过90°，归属车辆可以进入。由此实现了车位锁的功能。同时检测车牌和车标是为了防止他人用假牌照晃开车位锁。充电桩上多个位置布置光电管，上下运动时检测到有任何阻碍其运动的物体立即停止运动并且发出警报。车开出后，双目摄像头4检测到车开出，充电桩慢慢升起为立式。充电模式自动解除。

卧式为充电工位。在充电桩的顶部安装有视觉感应系统识别到归属车辆靠近准备泊车时，中控系统命令原本立式的充电桩向后卧下，转为卧式。充电模式自动开启。充电桩比传统充电桩扁平，卧下后低于车底盘高度，并且卧下后竖直时的顶部位于车位后方白线位置，车主可方便地从顶部拉出电源线进行充电。

具体的传动方案如下：

电机动力通过小带轮13和大带轮12传至充电桩主体3。控制充电桩主体3转动。充电桩主体3厚度根据一般电动汽车的底盘高度设置为120mm。其正面分布有三个光电管，顶部两个顶部光电管9，下部一个下部光电管2。由此检测障碍物。在机身背部同样位置分布有三个光电管。充电桩主体3正面还有“私家车位，请勿占用”提醒。双目摄像头4能更精确地检测车辆进出是否完成，位于充电桩主体3顶部。充电指示灯5、显示屏6和机身按键7均布置在45°斜面上，充电桩卧下充电时车主能一低头就能看到各个提示，实现视角友好化。充电手柄8置于机身孔内，充电桩卧下后竖直时的顶部位于车位后方白线位置，车主可方便地拉出充电手柄8进行充电。充电桩主体3上还设置有正面散热孔9和侧面散热孔11，方便充电桩的散热。转轴14与充电桩主体3固定旋转，转轴14与大带轮12固定旋转。充电桩主体3下部设置有60mm倒角（充电桩厚度一半），防止旋转时剐蹭地面。

选用V带19传动。此处传动精度高，因此选用齿轮、链轮或者同步带更为优。但是齿轮和链轮在室外容易生锈失效，同步带的抗灰尘能力更弱，在有杂物进入时难以保证精度。所以选用V带19传动，抗干扰性能优良。但是V带19很容易松弛，松弛后极其影响控制精度。因此加入智能控制张紧装置，由电动伸缩杆15、第一固定板16、第二固定板17以及电机固定座18组成。在步进电机22运动时，电动伸缩杆15向后退缩，在第一固定板16和第二固定板17的作用下带动电机固定座18向后运动，电机固定座18与步进电机22固定，电机固定座18与轴承盒21固定，轴承盒21可在滑轨20上滑动，由此步进电机22和小带轮13也被带动向后运动，由此张紧。

使用注意事项：

使用前请录入车牌和车标信息。

充电桩运动时请勿靠近。

请勿遮挡摄像头和光电管。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，包括充电桩主体，其特征在于，所述充电桩主体的底部安装在旋转机构上，该旋转机构由转轴、轴承座和步进电机结构连接，转轴贯穿充电桩主体的底部，两端安装在轴承座上，转轴的中间部位设置一个大带轮，该大带轮连接步进电机结构，其中步进电机安装在电机固定座上，步进电机的主轴上安装小带轮，小带轮与大带轮之间通过V带连接，电机固定座连接智能控制张紧装置，智能控制张紧装置由电动伸缩杆、第一固定板、第二固定板和轴承盒组成，轴承盒顶部连接电机固定座的底部，轴承盒套在滑轨上，电机固定座的一侧连接第二固定板，第二固定板连接电动伸缩杆，该电动伸缩杆固定在第一固定板上；充电桩主体的顶部设有充电指示灯、显示屏和机身按键，充电桩主体的正面上部设有双目摄像头和顶部光电管，下部设有下部光电管；充电桩主体的侧面上部设有充电手柄。

2.根据权利要求1所述的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，其特征在于，所述第二固定板连接电动伸缩杆的伸缩杆。

3.根据权利要求1所述的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电桩主体的正面设有正面散热孔，侧面设有侧面散热孔。

4.根据权利要求1所述的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，其特征在于，所述轴承盒与滑轨滑动连接，轴承盒的两个开口内均设有四组滑动滚轮组，每组滑动滚轮组均是由两个滑动滚轮安装在滚轮轴上构成。

5.根据权利要求1所述的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电桩主体与遥控器无线连接。

6.根据权利要求1所述的兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩，其特征在于，兼具车位锁功能的智能电动汽车充电桩安装在车位内。