CN108961763A - 用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统及其应用，包括充电桩以及分别安装在充电桩上的控制器和车辆身份识别装置，所述的控制器分别与充电桩和和车辆身份识别装置通信连接，所述的一体化系统还包括与控制器连接的挡车臂，该挡车臂与安装于停车位尾部线中点处的充电桩活动连接，并通过在车位上方旋转实现占用和释放车位。与现有技术相比，本发明具有将充电桩和车位锁集成于一体，同时具有充电和车位管理功能，极大减少两种设备单独设备安装施工的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充电设备，尤其是涉及一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统及其应用。
背景技术
在全球能源和环境问题日益突出的前提下，发展电动汽车是摆脱石油资源依赖、改善能源结构、节能减排的一条重要途径。新能源汽车已成为国家七大战略新兴产业之一。电动汽车充电的便利性是影响其推广的重要因素之一，根据国务院和住建委等联合印发的《电动汽车充电基础设施发展之难(2015-2020)》，指南指出，到2020年将新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个，以满足500万辆电动汽车充电需求，因此，未来几年充电桩的建设将呈爆发式增长，由此带来的管理问题也将尤为重要。
目前，由于安装有充电桩的公共停车位甚至专用停车位经常被非电动汽车占据，导致电动汽车无法在无人值守的充电网点便捷的停车和充电，不仅导致了充电设备的浪费，也为充电站点的管理带来了极大的不便。
现在市场上使用的机械式车位地锁装置虽然可以对车位进行管理，但存在一些缺点：一方面需要人工操作电子钥匙区控制地锁的升降，不适合无人值守的充电停车场，另一方面，地锁的安装涉及到额外的土建施工，且地锁电源寿命有限，需要巡检，存在成本和管理上的诸多问题。
中国专利公布号CN105429254A公开了一种具有车位锁功能的充电装置，通过在车位上安装带有充电接口的控制箱和挡车器，验证电动车辆的无线标签ID信号来解锁挡车器，实现对车位的管理，并具有电动汽车充电功能。上述发明还需要在车辆上安装电子标签，成本较高；挡车器和控制装置的安装导致地面施工面积大，不易于实施；而且整套装置安装在车位上，无法避免车辆的碾压和撞击，安全防范较低；需要经常巡检，维护成本高；另外，上述发明通过扫描车辆电子标签来控制车位锁，当车辆停在车位锁上方时，电子标签与标签接收器之间被金属车身相隔，信号的强度大大削弱，可能出现误判，导致地锁上升，严重时会带来财产损失。因此，面对未来呈爆发式增长的电动汽车停车和充电需求，如何对充电停车位进行智能化、低成本、便捷的管理，具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，包括充电桩以及分别安装在充电桩上的控制器和车辆身份识别装置，所述的控制器分别与充电桩和和车辆身份识别装置通信连接，其特征在于，所述的一体化系统还包括与控制器连接的挡车臂，该挡车臂与安装于停车位角落处的充电桩活动连接，并通过在车位上方旋转实现占用和释放车位。
所述的挡车臂呈“U”字型或者半圆形结构，挡车臂两个端头通过两个延长驱动水平轴分别与左右邻近的两个充电桩活动连接，通过驱动水平轴旋转，带动挡车臂旋转，当挡车臂旋转至与水平面平行时，两个充电桩之间的车位被挡住，当挡车臂旋转至与水平面垂直或接近垂直时，该车位释放。
所述的充电桩包括桩体、充电模块和充电接口，所述的充电模块与充电接口连接，所述的充电接口与电动汽车连接，通过充电模块为电动汽车充电。
所述的控制器包括控制模块、驱动模块和电源模块；所述的电源模块与交流电接口连接，为控制模块、驱动模块、充电模块、车身识别装置提供电能；所述的控制模块分别与驱动模块、电源模块、充电模块、车辆身份识别装置连接，并控制驱动模块、充电模块、车辆身份识别装置。
所述的车辆身份识别装置安装在充电桩的顶部，以设定频率扫描停车位，对驶入车辆进行拍照和识别，并将数据传输给控制模块，并接受控制模块下发的控制命令。
所述的控制器还包括与控制模块连接的无线通信模块，用于合法用户通过智能终端向控制模块请求驱动挡车臂的命令或充电命令，或用于控制模块远程向后台发送信息。
所述的挡车臂设有传感器，所述的传感器与控制器连接，用于监测挡车臂是否遭到撞击。
所述的集控设备还包括声光报警装置，该声光报警装置与控制器连接，用于控制器接受到传感器的非正常信号时命令声光报警装置报警。
一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统的应用，包括：
当车辆驶入时，通过车辆身份识别装置识别车辆身份，确认车辆身份合法后，所述的控制器带动挡车臂旋转，当挡车臂旋转至与车位平面垂直或接近垂直，电动汽车驶入车位，用户连接电动汽车和充电接口，启动充电；
当车辆充电完毕，驶出车位，车辆身份识别装置扫描车辆牌照无果，判断车辆已驶出，所述的控制器带动挡车臂旋转至与车位平面平行，锁住车位。
所述的应用具体包括以下步骤：
步骤101：开始；
步骤102：车辆身份识别装置按设定频率扫描车位状态；
步骤103：车辆身份识别装置扫描到驶入车辆，对车牌进行拍照并解析数据；
步骤104：车辆身份识别装置将数据发送给控制模块；
步骤105：控制模块判断是否为合法车牌号，若为否，进入步骤115；如为是，进入步骤106；
步骤106：控制模块命令驱动模块释放车位；
步骤107：驱动模块带动挡车臂旋转至与地面垂直或接近垂直并卡住，释放车位；
步骤108：车辆驶入车位停止；
步骤109：用户连接电动汽车和充电接口；
步骤110：车辆身份识别装置继续扫描车位，解析数据，并将数据发送给控制模块；
步骤111：控制模块判断车位是否有车，若有车，返回步骤110；若无车，进入步骤112；
步骤112：控制模块向驱动模块下发锁车位命令；
步骤113：驱动模块促使挡车臂旋转至与地面平行并卡住，锁住车位；
步骤114：结束。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在无人值守的停车场，能有效防止专用停车位被占用；
(2)将充电桩和车位锁集成于一体，同时具有充电和车位管理功能，极大减少两种设备单独设备安装施工的工作量。
(3)具有图像识别功能，能自动识别合法车辆身份，释放车位，无需用户额外操作，提高停车的效率和便捷性。
(4)具有无线通信功能，支持用户通过手机远程预约，实现充电和停车快捷、高效。
(5)设备供电方便，无需像传统的车位锁一样需要更换电池，减少巡检工作量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中1-充电桩，101-桩体，102-充电模块；103-充电接口；2-挡车臂；3-控制器，301-控制模块；302驱动模块；303电源模块；4-车辆身份识别装置；5-交流电接口；6-无线通信模块；7-声光报警装置。
图2为本发明的工作流程图；
图3为本发明设备的应用场景图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种电动汽车充电和停车的集控设备，包括：
充电桩1、8，挡车臂2，控制器3，车辆身份识别装置4；
充电桩1包括桩体101、充电模块102、充电接口103，充电模块102与充电接口103连接，充电接口103可与电动汽车连接，通过充电模块102为电动汽车充电。
如图3所示，两个相邻的充电桩1和充电桩8分别安装于停车位的两个角落，挡车臂2为钢结构件，且呈“U”字型、或者半圆形或者其他能挡住车位的结构，挡车臂2两个端头通过两个延长水平轴分别与左右邻近的两个充电桩活动连接，通过驱动水平轴旋转，带动挡车臂2旋转，当挡车臂2旋转至与水平面平行时，两个充电桩之间的车位被挡住，当挡车臂2旋转至与水平面垂直或接近垂直时，该车位释放；
所述的控制器3安装在桩体101内，包括控制模块301、驱动模块302、电源模块303；其中，电源模块303与交流电接口5连接，为控制模块301、驱动模块302、充电模块102、车身识别装置4提供电能；控制模块301分别与驱动模块302、电源模块303、充电模块102、车辆身份识别装置4连接，并控制驱动模块302、充电模块102、车辆身份识别装置4；
车辆身份识别装置4所安装在桩体101的顶部，以一定频率扫描停车位，对驶入车辆进行拍照和识别，并将数据传输给控制模块301，并接受控制模块301下发的控制命令；
充电装置还有以下特征：
控制器3还可以包括无线通信模块6，无线通信模块6与控制模块301连接，用于合法用户通过智能终端向控制模块301请求驱动挡车臂201的命令或充电命令，或用于控制模块301远程向后台发送信息；
挡车臂2上还可以设置传感器201，传感器201与控制模块301连接，用于监测挡车臂2是否遭到撞击。
本发明的集控设备还可以包括声光报警装置7，声光报警装置7与控制模块301连接，用于控制模块301接受到传感器201的非正常信号时命令声光报警装置7报警。
电动汽车充电和停车的集控设备的应用方法为：当车辆驶入时，通过车辆身份识别装置4识别车辆身份，确认车辆身份合法后，控制模块301命令驱动模块302带动挡车臂201旋转，即挡车臂201旋转至与车位平面垂直或接近垂直，电动汽车驶入车位，用户连接电动汽车和充电接口103，启动充电。
当车辆充电完毕，驶出车位，车辆身份识别装置4扫描车辆牌照无果，判断车辆已驶出，控制模块301命令驱动模块302带动挡车臂201旋转至与车位平面平行，锁住车位。
如图2所示，具体的步骤为：
步骤101：开始；
步骤102：车辆身份识别装置按一定频率扫描车位状态；
步骤103：车辆身份识别装置扫描到驶入车辆，对车牌进行拍照并解析数据；
步骤104：车辆身份识别装置将数据发送给控制模块；
步骤105：总控制模块判断是否为合法车牌号，若为否，进入步骤115；如为是，进入步骤106；
步骤106：控制模块命令驱动模块释放车位；
步骤107：驱动模块带动挡车臂旋转至与地面垂直或接近垂直并卡住，释放车位。
步骤108：车辆驶入车位停止；
步骤109：用户连接电动汽车和充电接口；
步骤110：车辆身份识别装置继续扫描车位，解析数据，并将数据发送给控制模块；
步骤111：控制模块判断车位是否有车，若有车，返回步骤110；若无车，进入步骤113；
步骤112：控制模块向驱动模块下发锁车位命令；
步骤113：驱动模块促使挡车臂旋转至与地面平行并卡住，锁住车位；
步骤114：结束。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，包括充电桩以及分别安装在充电桩上的控制器和车辆身份识别装置，所述的控制器分别与充电桩和和车辆身份识别装置通信连接，其特征在于，所述的一体化系统还包括与控制器连接的挡车臂，该挡车臂与安装于停车位角落处的充电桩活动连接，并通过在车位上方旋转实现占用和释放车位。
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的挡车臂呈“U”字型或者半圆形结构，挡车臂两个端头通过两个延长驱动水平轴分别与左右邻近的两个充电桩活动连接，通过驱动水平轴旋转，带动挡车臂旋转，当挡车臂旋转至与水平面平行时，两个充电桩之间的车位被挡住，当挡车臂旋转至与水平面垂直或接近垂直时，该车位释放。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的充电桩包括桩体、充电模块和充电接口，所述的充电模块与充电接口连接，所述的充电接口与电动汽车连接，通过充电模块为电动汽车充电。
4.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的控制器包括控制模块、驱动模块和电源模块；所述的电源模块与交流电接口连接，为控制模块、驱动模块、充电模块、车身识别装置提供电能；所述的控制模块分别与驱动模块、电源模块、充电模块、车辆身份识别装置连接，并控制驱动模块、充电模块、车辆身份识别装置。
5.根据权利要求4所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的车辆身份识别装置安装在充电桩的顶部，以设定频率扫描停车位，对驶入车辆进行拍照和识别，并将数据传输给控制模块，并接受控制模块下发的控制命令。
6.根据权利要求4所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的控制器还包括与控制模块连接的无线通信模块，用于合法用户通过智能终端向控制模块请求驱动挡车臂的命令或充电命令，或用于控制模块远程向后台发送信息。
7.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的挡车臂设有传感器，所述的传感器与控制器连接，用于监测挡车臂是否遭到撞击。
8.根据权利要求7所述的一种用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统，其特征在于，所述的集控设备还包括声光报警装置，该声光报警装置与控制器连接，用于控制器接受到传感器的非正常信号时命令声光报警装置报警。
9.一种如权利要求1所述的用于电动汽车的充电与车位管理一体化系统的应用，其特征在于，包括：
当车辆驶入时，通过车辆身份识别装置识别车辆身份，确认车辆身份合法后，所述的控制器带动挡车臂旋转，当挡车臂旋转至与车位平面垂直或接近垂直，电动汽车驶入车位，用户连接电动汽车和充电接口，启动充电；
当车辆充电完毕，驶出车位，车辆身份识别装置扫描车辆牌照无果，判断车辆已驶出，所述的控制器带动挡车臂旋转至与车位平面平行，锁住车位。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的应用具体包括以下步骤：
步骤101：开始；
步骤102：车辆身份识别装置按设定频率扫描车位状态；
步骤103：车辆身份识别装置扫描到驶入车辆，对车牌进行拍照并解析数据；
步骤104：车辆身份识别装置将数据发送给控制模块；
步骤105：控制模块判断是否为合法车牌号，若为否，进入步骤115；如为是，进入步骤106；
步骤106：控制模块命令驱动模块释放车位；
步骤107：驱动模块带动挡车臂旋转至与地面垂直或接近垂直并卡住，释放车位；
步骤108：车辆驶入车位停止；
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| CN110027422A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 朱进军 | 电动汽车专用智能充电泊位 |
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