CN108437826A - 停车场电动汽车自动充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及停车场电动汽车充电领域，具体公开了一种停车场电动汽车自动充电系统，包括车主停车的原始停车位，搬运的目的停车位，在目的停车位上和电动车充电装置连接的连接装置以及在转运装置自动搬运电动汽车时一起搬运的转接装置，所述转接装置上设置有电动汽车的充电头，所述转接装置能够在被转运装置搬运到目的停车位时和连接装置自动连通。与现有技术相比，本发明实现了对停放后需要充电的电动汽车自动搬运到另一个停放地后进行自动充电的目的。

Description

停车场电动汽车自动充电系统

技术领域

本发明涉及停车场电动汽车充电领域，具体公开了一种停车场电动汽车自动充电系统。

背景技术

在世界范围内石油资源日益减少，各地区节能减排的压力下，以纯电动车和插电式混合动力车为主的新能源车是未来的发展方向，但是在城市中土地资源非常紧张，所以很多地方都会对用户随处停放的车辆进行集中管理，换句话说便是将停着的车辆皆通过转运装置运输到一个地方进行统一管理，比如建立的立体停车场，在进行这些车辆的管理过程中，车主将在停靠车后便离开，而对于电动汽车，其需要进行充电，若在自动进行车辆搬运前，电动汽车已经在充电桩位上进行连接充电，若充电桩位和车辆搬运目标地距离太远，就可能出现电缆不够长，或是电缆与停车场内部结构刮蹭，缠绕等情况，造成安全性、可靠性差等问题；若是在搬运电动汽车前电动汽车并没有进行充电，而是在搬运以后进行充电，但车主停车后便已经离开，这时候若是工作人员手动将电动汽车和充电装置连接，由于停靠车辆多，工作人员的工作量将很大，不便于充电管理。

发明内容

本发明目的在于提供一种停车场电动汽车自动充电系统，以实现对停放后需要充电的电动汽车自动搬运到另一个停放地后进行自动充电的目的。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：停车场电动汽车自动充电系统，包括车主停车的原始停车位，搬运的目的停车位，在目的停车位上和电动车充电装置连接的连接装置以及在转运装置自动搬运电动汽车时一起搬运的转接装置，所述转接装置上设置有电动汽车的充电头，所述转接装置能够在被转运装置搬运到目的停车位时和连接装置自动连通。

本基础方案的工作原理及效果在于：当车主将车辆停在地面停车位上后，车主将转运装置上的充电头和电动汽车充电端口连接，车主离开，然后转运装置自动将电动汽车和转接装置运输到目的停车位，使得转运装置和目的停车位上的连接装置连接，实现充电装置自动对电动汽车进行充电。

车主将转运装置上的充电头和电动汽车充电端口连接后，通过转运装置将电动汽车和转接装置一起搬运到目的停车位上，整个过程不会存在因线路拉扯导致接触不良、或线路长度不够等问题，同时，避免了线路的纠缠；通过转运装置将电动汽车和转接装置搬运到目的停车位上，使转接装置和用于对电动汽车进行充电的连接装置连接，实现对电动汽车的充电，整个过程无需人工控制，也无需工作人员到目的停车位上将连接装置和转接装置连接，减少了工作人员工作量；在转运装置搬运转接装置和电动汽车时，转接装置上并没有通电，与直接连通充电装置再搬运相比，能避免在搬运的过程中由于转运装置的移动导致充电线路拉扯在充电过程中造成故障，损坏充电线装置。

进一步，所述转接装置和连接装置为快速插头。

转接装置和连接装置为快速插头，将转接装置上的快速插头插入到连接装置的快速插头上，使得转接装置上的快速插头和连接装置上的快速插头连接，实现对电动汽车的充电。

进一步，所述转接装置为快速插头母头，所述连接装置为和电动车充电装置线路连接的快速插头公头。

在转运装置搬运电动汽车时，将快速插头的母头搬运到立体停车位上和立体停车位上的公头连接，实现对电动汽车的自动充电。

进一步,所述连接装置上连接有控制开关，所述控制开关上信号连接有充电控制模块，所述充电控制模块能根据控制开关的信号状态控制连接装置是否和电动汽车充电的电源连通。电动汽车

有些车辆剩余电量比较多，有些车辆充电完成后车主还没有来取车，车辆持续充电容易使得充电电池损坏，在这些情况下，可通过充电控制模块控制充电充满的线路与电源断开，选择性的对部分电动车进行充电。

进一步,所述目的停车位为立体停车场中的立体停车位，所述立体停车位包括多层停车支架，每一层停车支架上设置有多层横移框和一个与横移框大小一致的空位，每个横移框内设置有能上下移动的载车板，所述连接装置固定安装在横移框上。

由于现有的立体停车位多为多层，对于这种多层的停车位来说，若工作人员手动对停放在多层停车位上的电动汽车进行充电，工作人员往往需要搭梯子才能对最上层的停放的电动汽车进行充电，所以将连接装置安装在只需横向移动一个与横移框大小一致空位的横移框上，那么和连接装置和充电装置之间连接的线路便不易被拉扯。

进一步，所述原始停车位为立体停车场中的地面停车位，在电动汽车停车位置以外固定安装有用于固定快速插头母头的公头，所述快速插头的母头插在公头之上。

电动汽车停车位置以外固定安装有用于固定快速插头母头的公头，避免电动汽车停靠在地面停车位上时碰撞到快速插头母头的公头；通过公头对快速插头母头进行固定，可将快速插头固定在车头等不易在电动车停车时被碾压或碰撞的位置，与直接将快速插头母头放置在地面停车位上相比，对快速插头母头安装的位置进行了固定，能有效避免电动车在停车时碰撞快速插头。

进一步，所述转运装置为搬运小车，所述搬运小车能够将快速插头的母头准确的送到载车板上并和载车板上快速插头的公头实现精准对接，所述搬运小车上设置有用于对电动汽车车轮进行夹持的夹持机构，所述搬运小车上还设置有用于对转接装置进行夹持的夹持机构，所述夹持机构上安装有用于控制夹持装置对电动车车轮和转接装置进行夹持的驱动机构，所述驱动机构上信号连接有用于驱动转运装置及转运装置上的夹持机构运行的控制终端机。

通过在搬运小车上设置夹持机构对电动车的车轮进行夹持，避免搬运小车的夹持机构和电动汽车的车身接触，防止电动汽车的车身被磨花。

附图说明

图1为本发明实施例中地面停车位的结构示意图；

图2为本发明实施例中立体停车位的结构示意图；

图3为本发明实施例中小车的结构示意图；

图4为本发明实施例中快速插头母头的结构示意图；

图5为本发明实施例中停车场电动汽车自动充电系统的逻辑框图；

图6为本发明实施例中停车场电动汽车自动充电系统控制流程图；

图7为本发明实施例中立体停车位的立体结构示意图；

图8为本发明实施例中立体停车位的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：地面停车位1、电动汽车2、小车3、立体停车支架4、载车板5、母头6、充电头7。

如图5所示，充电管理系统，包括服务器、用户终端机、管理终端机和控制终端机，所述服务器分别和用户终端机、管理终端机以及控制终端机通过无线通信模块信号连接，无线通信模块可以选用蓝牙通信模块、WIFI通信模块或Zigbee模块；

一、用户终端机内包括：

停车预约模块，停车预约模块用于用户在需要停车时发送停车请求信息给服务器中的地面停车空位查询模块，停车请求信息包括车辆是否属于电动汽车2、是否需要进行充电、以及需停车预估时间等信息。

地面车位信息显示模块，地面车位信息感应模块用于接收和显示服务器中地面停车车位安排模块发送的车位信息，供该用户终端机持有用户查看。

定位模块，定位模块用于检测和显示用户是否到达预约的地面车位，若用户已经到达预约车位，定位模块将发送定位信息给服务器中的地面车位标注模块，同时，将发送定位信息给立体停车位空位查询模块；其中，定位信息包括该用户预约车位信息、车牌信息；定位模块可以是GPS定位模块。

取车请求模块，取车请求模块用于用户在需要提取车辆时发送取车请求给服务器。

紧急情况请求模块，紧急情况请求模块用于用户在没有到达预约取车时间便需取车时，提前半小时可在紧急情况请求模块上编辑紧急信息并发送给服务器。停车预约模块和紧急情况请求模块可选用相同的硬件设备实现，比如信号发射器。

支付模块，支付模块用于接收费用计算模块发送的账单信息，供用户进行支付。

二、管理终端机包括：

信息导入模块，信息导入模块用于管理人员导入地面车位分布表、立体车位分布表和紧急情况处理规则等信息，然后发送给服务器中的信息存储模块。

实施规则编辑模块，实施规则编辑模块用于管理人员根据常遇到的紧急情况编辑相应的紧急情况处理规则，比如用户要提前取车，便需要优先进行充电和将车从立体车架上取下的问题。

紧急管理模块，紧急管理模块用于管理人员根据用户发送的紧急信息人工决定车辆的紧急管理措施，然后将紧急管理措施发送给服务器中的紧急情况处理模块。比如，当车辆急需提取，但车辆还没进行充电，紧急管理模块便会发送优先充电信息反馈给紧急情况处理模块。

三、服务器包括：

数据库，数据库内存储有地面车位分布表、紧急管理措施实施规则、地面车位停车情况表、立体车位分布表、立体车位停车情况表。

信息存储模块，信息存储模块用于接收用户终端机和管理终端机发送的所有信息，然后将这些信息分别存储到数据库中。

地面车位信息标注模块，地面车位信息标注模块用于接收定位模块和地面停车车位安排模块发送的信息，并根据地面车位分布表对车主已经预约但未到达的车位和已经停好车的车位进行区别标注，然后生成地面车位停车情况表存储到数据库中，区别标注可以是不同的颜色标注，比如，地面车位分布表原本为白色，那便在地面车位分布表上把车主已经预约但未到达的车位标注为红色，对已经停好车的车位标注为黄色；当车位信息标注模块接收到地面停车车位安排模块发送的车位信息后，将对原已经生成的地面车位停车情况表对应将该车位标注为红色，并在数据库中进行存储；当车位信息标注模块接收到定位模块发送的定位信息后，车位信息标注模块对应之前生成的地面车位停车情况表，在地面车位停车情况表上将对应的预约车位标注成黄色，并在数据库中进行存储。

地面停车空位查询模块，地面停车空位查询模块用于接收用户终端机发送的停车请求，然后根据数据库中地面车位停车情况表寻找未被标注的车位，然后将未被标注的车位信息发送给地面停车车位安排模块。停车场内的停车位包括地面停车位1和立体停车位，地面停车位1为车主应该停车的位置，而立体停车位是将地面停车位1上的车辆进行重新排放在立体停车支架4上的位置，地面停车空位查询模块查到的车位信息是地面停车位1的信息。如图1所示，地面停车位1呈“凹”字状，中间凹陷部分可供转运装置进入进行车辆的搬运；如图2所示，立体停车位包括立体停车支架4，立体停车支架4为多层竖直分布，在本实施例中，立体停车支架4共4层，每一层停车支架上水平设置有一个中部为镂空的滑道，且每一层停车支架均分为6个区域，其中5个区域内设置有能载滑道内左右滑动的横移框，每个横移框内设置有和地面停车形状一致的载车板5，横移框相对上设置有绕线盘，绕线盘和步进电机转轴同轴连接，绕线盘上缠绕有绳索，绳索一端和绕线盘固定连接，绳索另一端和载车板5固定连接，载车板5能在绕线盘的转动时在向上或向下运动；横移框的左右移动可通过步进电机控制其横移位置。另外，地面停车位1对应立体停车位底层位置设置，驱动小车3能够直行便到对应的立体停车位底层。地面停车车位安排模块，地面停车车位安排模块用于接收地面停车空位查询模块发送的未被标注的车位信息，然后根据该信息随机分配当前用户预约的空车位，然后将对应的车位信息发送给用户终端机中的地面车位信息显示模块，供用户查看；同时，停车车位安排模块将该车位信息发送给地面车位信息标注模块。

立体停车位信息标注模块，立体停车位信息标注模块用于根据数据库中的立体车位分布表对应标注哪些车位已经安排停有车辆，然后生成立体车位情况表，并在数据库中进行存储；立体停车车位信息标注模块还用于接收立体停车位安排模块发送的立体车位信息，并根据立体车位信息对应之前生成的立体车位情况表对该车位进行标注。

立体停车位空位查询模块，立体停车位空位查询模块用于接收用户终端机中定位模块发送的定位信息，并查找立体车位停车情况表中没有被标注已经停车的车位信息，然后将没有停车的车位信息发送给立体停车位安排模块。

立体停车位安排模块，立体停车位安排模块用于接收立体停车位空位查询模块发送的车位信息，然后将空的立体停车位中最靠近地面最近、需要移动横移框最少的一个车位分配给需要进行停车的用户车辆，并将分配的立体车位信息发送给立体停车位信息标注模块进行标注，之后，立体停车位安排模块将发送立体车位安排信息给控制终端机中的停车控制流程模块，立体车位安排信息包括被分配到该车位的车辆现所停的地面停车位1信息；在进行车位分配时，随着立体车位层次的上升，将电动汽车停靠到立体车位上的时间耗费将更多；若是在靠近立体车位左侧的停车位停车，所需移动的横移框就最少，则优先选择层次低且靠立体车位左侧的车辆，以提高将车搬运到对应立体车位上的效率，节约能源耗费。

停车时间统计模块，停车时间统计模块用于根据每一个用户终端中定位模块发送的定位信息时间以及用户终端机中的取车请求模块发送的取车请求信息时间，判定该车主的车辆在停车场中的停车时间，然后发送给费用计算模块。

费用计算模块，费用计算模块用于根据车辆的停车时间和充电电量进行计算所应支付的金额，然后生成支付账单发送给用户终端机进行支付。

紧急情况处理模块，紧急情况处理模块用于接收紧急情况请求模块发送的紧急信息，然后将紧急信息发送给管理终端机中的紧急管理模块，在管理终端机中的紧急管理模块反馈相应的紧急管理措施后，根据数据库中的紧急管理措施实施规则发送相应的控制请求给控制终端机，比如，在接收到管理终端机中紧急管理模块发送的紧急管理措施为优先充电时，紧急情况处理模块将发送相应的信息给充电控制模块。

取车模块，取车模块用于接收用户终端机中的取车请求模块发送的取车请求信息，然后根据发送取车请求信息给取车控制流程模块。

四、控制终端机包括：

转运装置，如图3所示，转运装置为搬运的小车3，每个搬运的小车3对应一个地面停车位1，搬运小车3包括车轮和车体，车体上设置有用于对地面停车位1上停靠的车辆前轮和后轮分别进行夹持的夹持机构，还设置有用于对电动汽车2进行充电的快速插头进行夹持的夹持机构，夹持机构上皆设置有驱动电机；快速插头分为公头和母头，公头固定设置在横移框上，母头放置在地面停车位1上，搬运小车3夹持的便是快速插头母头6，快速插头母头6上连接有对电动汽车2进行充电的充电头7(如图4所示)。在地面停车位1用于停靠车头的地方设置有凹槽，凹槽内设置有插头的公头，快速插头母头6插在公头上进行固定，在车主停好车后，若车主的车辆为电动汽车2，那么车主便可取下电动汽车2的充电头7插在电动汽车2的充电端口上，然后车主便能离开。在搬运小车3的车轮上还设置有用于驱动车轮转动而带动小车3前进的行走电机。

到位检测装置，到位检测装置可选用红外线传感器，也可选用行程开关，本实施例中选用行程开关，行程开关包括本体和触头，触头本体竖直设置在横移框的底部，靠近横移框的触头本体内设置有按纽；触头设置在载车板5上，当载车板5向上移动的过程中，载车板5上的触头能进入到触头本体内；触头本体外壁上设置有指示灯。

充电装置，充电装置包括感应单元的电源供应装置和电动汽车2的充电装置，电源供应装置为设置在载车板5内能充电的锂电池，载车板5上还设置有Zigbee模块和陀螺仪，陀螺仪用于检测载车板5的运行状态，锂电池用于对Zigbee模块和陀螺仪供电，另外，锂电池上还连接有用于对锂电池进行充电的插头(公头)，对锂电池进行充电的插头设置在载车板5的上；在横移框上设置有分别用于和锂电池充电头7(公头)配合使用的母头以及对电动汽车2进行充电的快速插头母头6配合使用的快速插头公头。电动汽车2的充电装置包括对电动汽车2进行充电的快速插头和充电电源，充电电源能对锂电池和电动汽车2进行充电，充电电源通过线路分别和横移框上的锂电池充电头7以及电动汽车2充电的快速插头连接。本实施例中，每一个横移框对应设置一个电动汽车2进行充电的快速插头(母头)和锂电池充电头7(公头)，这些插头皆和充电电源连接，但是每一个横移框上电动汽车2进行充电的快速插头(母头)和锂电池充电头7(公头)在与充电电源连接处皆设置有控制开关。通过Zigbee模块和控制器终端机进行无线通信和使用线路连接相比能够避免线路被拉扯影响使用。

故障检测装置，故障检测装置用于检测工作器件是否存在工作故障，故障检测装置主要用于在检测行程开关、陀螺仪工作前检测其是否能正常工作。

故障报警装置，故障报警装置包括报警指示和蜂鸣器等，故障报警模块用于在接收故障报警模块发送的信号后使得相应的报警指示等或蜂鸣器运行。

电量检测装置，电量检测装置用于对立体停车位上停靠的电动汽车2内电池所剩电量进行检测。电量检测装置是将电动汽车内原有的电磁管理系统(BMS)和控制器通过无线通信模块连接。

控制器，控制器和故障报警装置、故障检测装置、充电装置、电量检测装置、到位检测装置以及转运装置信号连接，其中控制器和感应单元的电源供应装置通过Zigbee模块进行无线通信，控制器和故障报警装置、故障检测装置、电量检测装置、电动汽车2的充电装置、到位检测装置以及转运装置之间即可通过线路连接也可以通过无线通信模块连接；控制器中包括故障检测控制模块、停车控制流程模块、故障报警模块、充电控制模块和、取车流程控制模块和车辆充电时间计算模块等；在本实施例中控制器可选用FX系列或S7-200系列的PLC。

故障检测控制模块用于控制故障检测装置对工作器件进行故障检测，若工作器件能够正常的运行，故障检测控制模块将发送信号给停车控制流程模块，若工作器件无法正常运行，故障检测控制模块将发送相应的信号给故障报警模块。比如，陀螺仪检测载车板5倾斜时，故障控制模块将控制停车控制流程模块、取车控制流程模块以及充电控制模块停止运行，然后发送相应的信号给故障报警模块，提醒工作人员进行维护，避免车辆从载车板5上掉落，造成车辆损坏等事故。

故障报警模块用于接收故障检测模块发送的信号，然后控制故障报警单元进行报警。

停车控制流程模块用于控制转运装置、到位检测装置、横移框以及载车板5运行，将车辆搬运到指定的立体停车位上。停车控制流程模块在接收到立体停车车位安排模块发送的立体车位信息后，对应立体车位信息找到相应的地面停车位1，然后控制该停车位对应搬运车辆的小车3(小车3在没有工作时停靠在地面停车位1的中间凹陷内)运行，首先先控制夹持机构上的驱动电机运行，使夹持机构分别对地面停车位1上的快速插头(母头)以及停靠车辆的前轮和后轮进行夹持，然后控制行走电机运行，控制搬运的小车3向立体停车位的底层前进。由于立体停车支架4每一层中都会有一个区域内没有设置移动框，所以移动框才能在滑道内滑动，比如，地面停车位1对应的立体停车位底层为最靠右的位置，而待停车的立体车位在第三层最右侧，但立体停车位第二层最右侧已经停有车，那么在控制搬运的小车3运行时，便控制立体车位第二层和底层上的所有车位底部的横移板向左移动，由于立体停车位最靠左的区域全部都没有设置移动框，所以立体车位第二层和底层左侧第一个横移板移动到立体停车位的最左侧，立体车位第二层和底层其余横移板外皆向左移动一个立体车位，然后控制立体车位第三层最右侧的立体停车支架4上设置用于控制绕线盘转动的步进电机转动，使得载车板5向下运动直至到达地面，等待搬运的小车3将车辆和快速插头(母头)搬运到载车板5上的相应位置后(可在载车板5上设置传感器来帮助小车3判断该车辆是否已经到达应该停车的位置)，控制绕线盘转动使得载车板5向上运动，在载车板5上的触头碰触到横移框上触头本体内的按纽时，控制载车板5停止动作，然后控制立体停车位的第一层和第二层上的移动框皆向右移动，直至将立体停车位最左侧区域空出来，完成停车。在载车板5向下运动的过程中，载车板5上设置的锂电池充电头7(公头)以及电动汽车2进行充电的快速插头母头6分别和移动框上设置的用于和锂电池充电头7(公头)配合使用的母头以及对电动汽车2进行充电的快速插头母头6配合使用的快速插头公头分离，在载车板5向上运动使得载车板5上的触头碰触到横移框上触头本体内的按纽时，对锂电池进行充电的公头和母头连接，对电动汽车2进行充电的快速插头中的公头和母头连接。在立体停车位上最左侧的一个区域内没有设置横移框和载车板5，使得载车板5和横移框能够左右移动，增加了横移框的适应性能，使得立体车位上的每一个车位上都能够进行车辆的停放。

取车控制流程模块用于接收服务器中取车模块发送的取车请求信息，然后根据取车请求信息对应在立体车位上将车取下放置到对应的地面车位上。比如，车停在立体车位的第三层最右侧，现要将其取下放置到对应的地面车位上(即用户最初的停车的地面车位上)，控制第二层和底层所有的横移框向立体车位左侧移动，使得第二层和第三层立体车位最右侧滑道上皆空着，然后控制第三层最右侧的立体车位上的载车板5向下移动，使得对锂电池进行充电的公头和母头分离，对电动汽车2进行充电的快速插头中公头和快速插头母头6分离，行程开关中的触头和触头本体分离，载车板5直至下降到地面后控制器下降的步进电机停止运行，然后控制处于载车板5中部凹陷内搬运车体的小车3行走，直至搬运的小车3行走到对应地面停车位1上时(可地面停车位1上设置相应的压力传感器来帮助搬运的小车3识别是否已经到达应停止的位置)，控制小车3停止行走，使小车3的夹持机构松开车轮和快速插头(母头)，这时主车到来后就可以扒掉自动车充电端口上的充电头7，便可开车离开。

充电控制模块用于根据电量检测模块发送的电量信息以及对应车辆的停车请求信息的针对性的控制控制开关闭合和断开以及控制开关闭合持续时间，实现对立体停车位上所停车辆进行针对性的充电。比如，同一个立体停车支架4上的多个车在车主通过用户终端机发送的停车请求信息中皆含有需充电等信息时，可根据车主需停车时间和电量检测模块检测到该车辆所剩电量控制对应车辆进行充电和断电，比如，车主到达时间比其他车辆到达时间晚，车主需停车时间较多，对应车辆内所剩下的电量较多时，便可优先对车主需停车时间短且该对应车主车辆停靠时间比其他车辆早，车辆所剩电量较少的车进行充电，而待充电车辆较多时，对所有车辆行成一个充电的排队序号，可在同一批充电车辆的充电电量达到50％以后，再控制已经进行充电的车辆停止充电并继续排队，轮流对停着待充电的车进行充电。在充电控制模块接收到服务器中紧急情况处理模块发送的优先充电信息后，将控制相应的控制开关优先对对应车辆进行充电。对于锂电池可定时控制相应的控制开关对其进行充电，避免锂电池电量不够，影响载车板5上的陀螺仪和Zigbee模块的运行。在接收到紧急情况处理信息后有优先充电的权利，能够增加客户的体验度；对停留时间短和含有电量少的车辆优先进行充电，然后在车辆多的时候充电电量到达50％后，先对其它电量少的车辆进行充电，确保每一俩车都能进行充电，避免部分车辆电量不足影响车主出行。

车辆充电时间统计模块，车辆充电时间统计模块用于分别对每一个车辆充电的时间进行统计，然后将每一个车辆充电时间信息发送给服务器中的费用计算模块。

如图6所示，具体实施流程如下：

1、实施规则编辑和信息导入

管理人员可通过实施规则编辑模块对常遇到的紧急情况编辑相应的紧急处理措施，然后通过信息导入模块将紧急处理措施导入管理终端机中，然后发送给服务器；管理人员还可通过管理终端机中的信息导入模块将地面车位分布表和立体车位分布表导入到终端机中，并发送给服务器中的信息存储模块，对其进行分别存储，然后进入用户车位预约。通过紧急处理措施的编辑和导入，可在再次遇见相同的紧急情况时便无需再进行分析和编辑，减少了工作人员的工作量。

2、用户车位预约

用户通过用户终端机中的停车预约模块向服务器中的停车空位模块发送停车请求信息，然后进入到地面空车位查询流程。停车请求信息包括车辆是否属于电动汽车2、是否需要进行充电、以及需停车预估时间等信息。

3、地面空车位查询

服务器中的地面停车空位查询模块在接收用户终端机发送的停车请求，然后寻找还未进行标注的空车位，并向地面停车车位安排模块发送相应空车位的信息。

4、地面停车位安排

服务器中的地面停车车位安排模块在接收到地面停车空位查询模块发送的空车位信息后，将这些车位随机分配给需要停的车辆，然后将每个车辆对应分配的车位信息发送给用户终端机中的地面车位信息显示模块和服务器中的地面车位信息标注模块。通过地面停车车位安排模块自动分配地面停车位1，无需人工分配。

5、地面车位信息标注

服务器中的地面车位信息标注模块在接收到地面停车车位安排模块发送的车位信息后，并根据地面车位分布表对车主已经预约但未到达的车位和已经停好车的车位进行区别标注，然后生成地面车位停车情况表存储到数据库中，区别标注可以是不同的颜色标注，比如，地面车位分布表原本为白色，那便在地面车位分布表上把车主已经预约但未到达的车位标注为红色，对已经停好车的车位标注为黄色。对车主已经预约但未到达的车位和已经停好车的车位进行区别标注，能方便地面空车位查询模块寻找空车位，同时，能知道哪些车主预约停车但是并没有到达。

6、车位信息安排情况查看

用户终端机中的地面车位信息显示模块在接收到地面停车车位安排模块发送的地面车位信息后，将该用户车辆具体被分配到哪个车位的排号进行显示，供车主查看。终端机上的地面车位信息显示模块能方便车主查看自己应该停车的地面停车位1。

7、定位

当车主到达应该前往停车的地面车位后，定位模块将发送定位信息给服务器中的地面车位标注模块和立体停车位查询模块；地面车位标注模块在接收到定位信息后将在原有的地面车位停车情况表上将对应车位标注成黄色；然后，进入到立体停车位空位查询流程。通过定位模块能发送的定位信息来判定车主是否已经到达，无需人工判定。

8、立体停车位空位查询

立体停车位空位查询模块在接收到用户终端机中定位模块发送的定位信息后，在立体车位停车情况表中寻找没有被标注已经停车的车位信息，然后将没有停车的车位信息发送给立体停车位安排模块，进入立体停车位安排流程。

9、立体停车位安排

立体停车位安排模块在接收到立体停车位空位查询模块发送的车位信息后，按照靠近地面最近、需要移动横移框最少的原则分配一个空的立体车位给待停入立体车位的车辆，并将安排的立体车位信息发送给立体停车位信息标注模块进行标注，之后，立体停车位安排模块将发送立体车位安排信息给控制终端机中的停车控制流程模块，立体车位安排信息包括被分配到该车位的车辆现所停的地面停车位1信息。通过立体停车位安排模块自动对空的立体停车位进行分配，无需人工分配。

10、立体停车位标注

立体停车位信息标注模块用于根绝数据库中的立体车位分布表对应标注哪些车位已经安排停有车辆，然后生成立体车位情况表，并在数据库中进行存储；立体停车车位信息标注模块在接收立体停车位安排模块发送的立体车位信息后，根据立体车位信息对应之前生成的立体车位情况表对该车位进行标注；然后进入到停车时间统计流程。通过立体停车位信息标注模块对已经安排有车的停车车位进行标注，能方便立体停车位空位查询模块查询哪些立体停车位是没有安排停车的。

11、立体车位停车

控制终端机中的停车控制流程模块在接收到立体停车车位安排模块发送的立体停车位信息后，对应立体车位信息找到相应的地面停车位1，然后控制该停车位对应搬运车辆的小车3(小车3在没有工作时停靠在地面停车位1的中间凹陷内)运行，首先，控制夹持机构上的驱动电机运行，使夹持机构分别对地面停车位1上的快速插头(母头)以及停靠车辆的前轮和后轮进行夹持，然后控制行走电机运行，控制搬运的小车3向立体停车位的底层前进。由于立体停车支架4每一层中都会有一个区域内没有设置移动框，所以移动框才能在滑道内滑动，比如，地面停车位1对应的立体停车位底层为最靠右的位置，而待停车的立体车位在第三层最右侧，但立体停车位第二层最右侧已经停有车，那么在控制搬运的小车3运行时，便控制立体车位第二层和底层上的所有车位底部的横移板向左移动，由于立体停车位最靠左的区域全部都没有设置移动框，所以立体车位第二层和底层左侧第一个横移板移动到立体停车位的最左侧，立体车位第二层和底层其余横移板外皆向左移动一个立体车位，然后控制立体车位第三层最右侧的立体停车支架4上设置用于控制绕线盘转动的步进电机转动，使得载车板5向下运动直至到达地面，等待搬运的小车3将车辆和快速插头(母头)搬运到载车板5上的相应位置后(可在载车板5上设置传感器来帮助小车3判断该车辆是否已经到达应该停车的位置)，控制绕线盘转动使得载车板5向上运动，在载车板5上的触头碰触到横移框上触头本体内的按纽时，控制载车板5停止动作，然后控制立体停车位的第一层和第二层上的移动框皆向右移动，直至将立体停车位最左侧区域空出来，完成停车。在载车板5向下运动的过程中，载车板5上设置的锂电池充电头7(公头)以及电动汽车2进行充电的快速插头母头6分别和移动框上设置的用于和锂电池充电头7(公头)配合使用的母头以及对电动汽车2进行充电的快速插头母头6配合使用的快速插头公头分离，在载车板5向上运动使得载车板5上的触头碰触到横移框上触头本体内的按纽时，对锂电池进行充电的公头和母头连接，对电动汽车2进行充电的快速插头中公头和快速插头母头6连接。在立体停车位上最左侧的一个区域内没有设置横移框和载车板5，使得载车板5和横移框能够左右移动，增加了横移框的适应性能，使得立体车位上的每一个车位上都能够进行车辆的停放，然后进行电量检测流程。通过停车控制流程模块控制搬运小车3将车辆自动停到对应的立体停车位中，无需人工控制。

12、电量检测

在立体停车位上停好车后，电量检测装置将对立体停车位上停靠的电动汽车2内电池所剩电量进行检测。电量检测装置是将自动车内原有的电磁管理系统(BMS)和控制器通过无线通信模块连接，以此获得自动车内电池电量信息。然后，进入到充电流程。

13、充电

在对电动汽车2电池进行电量检测后，充电控制模块根据电量检测模块发送的电量信息以及对应车辆的停车请求信息的针对性的控制控制开关闭合和断开以及控制开关闭合持续时间，实现对立体停车位上所停车辆进行针对性的充电。

比如，同一个立体停车支架4上的多个车在车主通过用户终端机发送的停车请求信息中皆含有需充电等信息时，可根据车主需停车时间和电量检测模块检测到该车辆所剩电量控制对应车辆进行充电和断电，比如，车主需停车时间较多，对应车辆内所剩下的电量较多时，便可优先对车主需停车时间短且该对应车辆所剩电量较少的车进行充电，而待充电车辆较多时，对所有车辆行成一个充电的排队序号，可在同一批充电车辆的充电电量达到50％以后，再控制已经进行充电的车辆停止充电并继续排队，轮流对停着待充电的车进行充电。在充电控制模块接收到服务器中紧急情况处理模块发送的优先充电信息后，将控制相应的控制开关优先对对应车辆进行充电。对于锂电池可定时控制相应的控制开关对其进行充电，避免锂电池电量不够，影响载车板5上的陀螺仪和Zigbee模块的运行。在接收到紧急情况处理信息后有优先充电的权利，能够增加客户的体验度；对停留时间短和含有电量少的车辆优先进行充电，然后在车辆多的时候充电电量到达50％后，先对其它电量少的车辆进行充电，确保每一俩车都能进行充电，避免部分车辆电量不足影响车主出行。当然，车主预约停车的时间也是必要的考虑因素，比如，电动汽车内所剩余电量一致时，优先对先到达的电动汽车进行充电。

14、取车请求

当用户要取车时，将通过用户终端机中的取车请求模块发送取车请求信息给服务器，服务器中的取车模块在接收到取车请求后把取车请求信息发送给取车流程控制模块，然后进入立体车位取车流程。用户通过取车模块发送取车请求，可在用户即将去取时便发送，给取车控制流程模块留下充足的时间从立体车位上将车取下，这样用户便能在到达后便能开走车，无需等待车辆从立体位上取下，然后进入立体车位取车流程。

15、立体车位取车

取车控制流程模块在接收到服务器中取车模块发送的取车请求信息后，根据取车请求信息对应在立体车位上将车取下放置到对应的地面车位上。比如，车停在立体车位的第三层最右侧，现要将其取下放置到对应的地面车位上(即用户最初的停车的地面车位上)，控制第二层和底层所有的横移框向立体车位左侧移动，使得第二层和第三层立体车位最右侧滑道上皆空着，然后控制第三层最右侧的立体车位上的载车板5向下移动，使得对锂电池进行充电的公头和母头分离，对电动汽车2进行充电的快速插头中的公头和母头分离，行程开关中的触头和触头本体分离，载车板5直至下降到地面后控制器下降的步进电机停止运行，然后控制处于载车板5中部凹陷内搬运车体的小车3行走，直至搬运的小车3行走到对应地面停车位1上时(可地面停车位1上设置相应的压力传感器来帮助搬运的小车3识别是否已经到达应停止的位置)，控制小车3停止行走，使小车3的夹持机构松开车轮和快速插头(母头)，这时主车到来后就可以扒掉自动车充电端口上的充电头7，便可开车离开。通过取车控制流程模块自动实现在立体停车位上取车，避免了人工操作。

16、停车时间统计

服务器中的停车时间统计模块根据每一个用户终端中定位模块发送的定位信息时间以及用户终端机中的取车请求模块发送的取车请求信息时间，判定该车主的车辆在停车场中的停车时间，然后发送给费用计算模块。

17、费用计算

服务器中的费用计算模块用于根据车辆的停车时间和充电电量进行计算所应支付的金额，然后生成支付账单发送给用户终端机进行支付。

18、支付

用户终端机中的支付模块用于接收费用计算模块发送的账单信息，供用户进行支付。

实际应用中，立体停车支架4的层数设置可根据实际需求设置，且每一层停车支架所分配的区域个数也可根据实际需求分配，且顶层的每个区域内皆可设置横移框和载车板5；如图7和图8所示，立体停车支架4可设置成6层，每一层分为3个区域，顶层每个区域内皆设置有载车板5，其余层次靠左侧的一个区域内没有设置横移框和载车板5，其余区域内皆设置有横移框和载车板5；若需要将顶层立体停车位中的电动汽车2搬运到地面停车位1上时，若需要搬运的电动汽车2为最顶层左侧载车板5上的车，只需通过取车控制流程模块控制载车板5下降，然后控制搬运小车3将电动汽车2搬运到对应的地面停车位1即可；若需要将立体停车支架4顶层中间一个区域内停靠的电动汽车2搬运到对应的立体停车位上时，只需要通过取车控制流程模块控制立体停车支架4下面5层中间区域内的载车板5向左移动一个区域，然后控制顶层中间区域内的载车板5向下运动即可。

在另一实施例中，载车板5上焊接有锁止件，锁止件的顶端设置有与载车板5平行的通孔，与载车板5对应的横移框架的底部设置有伸缩件，在载车板5到达预设位置后，伸缩件伸出穿过通孔。在载车板5要向下运动时，伸缩件回收。这样的设计能够在载车板5停止后，将载车板5锁止，防止停电后，载车板5无法固定的情况。其中，伸缩件可以通过气缸或者液压缸驱动。在快速插头母头6底部固设有气压底囊，气压底囊在快速插头的公头插入时会被该公头挤压，快速插头母头6上设置有供快速插头的公头插入的凹槽，凹槽内设置有与快速插头公头接触供电的簧片，簧片与快速插头母头6上的凹槽的侧壁之间设置有气压侧囊，气压侧囊与气压底囊之间设置有连通气管，在气压底囊被快速插头公头挤压时，气压侧囊会膨胀使得簧片与快速插头公头更加紧密的接触，同时气压底囊和气压侧囊内设置有磷酸铵盐干粉灭火剂，气压底囊和气压侧囊的材质选用的是绝缘胶。在快速插头公头和簧片的基础出现问题，或者簧片出现短路的情况时，簧片的温度会传递给绝缘胶，如果绝缘胶被烧坏，或者说烫坏，那么在气压侧囊内的磷酸铵盐干粉灭火剂会从气压侧囊喷出，对簧片起到一个降温，防止燃烧的效果。同时，由于充电母头是位于快速插头公头的上方(即，快速插头公头设置在载车板5上，充电母头设置在横移框架上)，在磷酸铵盐干粉灭火剂喷出时，磷酸铵盐干粉灭火剂会从充电母头上滑落到载车板5上，能够起到提醒的作用。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，包括车主停车的原始停车位，搬运的目的停车位，在目的停车位上和电动车充电装置连接的连接装置以及在转运装置自动搬运电动汽车时一起搬运的转接装置，所述转接装置上设置有电动汽车的充电头及相关附件，所述转接装置能够在被转运装置搬运到目的停车位时和连接装置自动连通。

2.根据权利要求1所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述转接装置和连接装置为快速插头。

3.根据权利要求1所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述转接装置为快速插头母头，所述连接装置为和电动车充电装置线路连接的快速插头公头。

4.根据权利要求1所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述连接装置上连接有控制开关，所述控制开关上信号连接有充电控制模块，所述充电控制模块能根据控制开关的信号状态控制连接装置是否和电动汽车充电的电源连通。

5.根据权利要求1所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述目的停车位为立体停车场中的立体停车位，所述立体停车位包括多层停车支架，每一层停车支架上设置有多层横移框和一个与横移框大小一致的空位，每个横移框内设置有能上下移动的载车板，所述连接装置固定安装在横移框上。

6.根据权利要求5所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述原始停车位为立体停车场中的地面停车位，在电动汽车停车位置以外固定安装有用于固定快速插头母头的公头，所述快速插头的母头插在公头之上。

7.根据权利要求3-6中任一所述的停车场电动汽车自动充电系统，其特征在于，所述转运装置为搬运小车，所述搬运小车能够将快速插头的母头准确的送到载车板上并和载车板上快速插头的公头实现精准对接，所述搬运小车上设置有用于对电动汽车车轮进行夹持的夹持机构，所述搬运小车上还设置有用于对转接装置进行夹持的夹持机构，所述夹持机构上接安装有用于控制夹持装置对电动车车轮和转接装置进行夹持的驱动机构，所述驱动机构上信号连接有用于驱动转运装置及转运装置上的夹持机构运行的控制终端机。