CN110578415A - 一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是新能源汽车领域，具体为一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库。随着新能源汽车性能的逐步完善以及人们环保意识的提高，新能源汽车未来将成为人们出行的主流交通工具，但是充电设施的不足，成为普及新能源汽车发展的一个障碍。目前随处可见的立体停车库都没有充电功能，这是一种社会资源的浪费，本发明提供一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库的解决方案，在车库里采用充电底座和移动智能充电机器人的无线充电模式，以不同的方式分别为车库内的新能源汽车进行充电，这种新型充电模式，比目前接触式充电模式更加高效、灵活，不仅解决了新能源车无法随时随地充电、电池容量大、成本高的问题也节省了大量的社会资源。

Description

一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库

技术领域

本发明涉及的是新能源汽车领域，具体为一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库。

背景技术

随着城镇化的飞速发展，燃油汽车的普及使得人们出行便利的同时，汽车尾气的大量排放又带来了严重的空气污染和雾霾天气，而新能源汽车能够使得城市中所出现的大量汽车有害气体排放得到降低，所以西方许多国家已经制定了燃油汽车退出市场的时间表，改为大力推广新能源汽车的广泛使用，新能源汽车性能的逐步完善以及人们环保意识的提高，新能源汽车未来将成为人们出行的主流交通工具，但是充电设施的不足，又成为普及新能源汽车发展的一个障碍，如何解决新能源汽车充电难的问题，成为新能源汽车发展道路上艰难的最后一公里。目前全国各地虽然都建有一些新能源汽车的充电桩，但数量有限而且这些接触式充电的充电桩，存在有漏电的安全隐患，而且需要重新建立自己的停车位或停车场，需要占用城镇中本就有限的土地资源，成本较高，只能作为充电自用，不能作为公共停车所用，这就造成土地资源和社会资源的浪费，所以这种模式难以大面积地推广和应用，而另一方面，在城镇里随处可见的立体停车库却都没有充电功能，这又是一种社会资源的浪费，如果能把目前城镇区域内只有单一停车功能的立体停车库改造成具有停车和充电双重功能的智慧型立体停车库，这不仅重新激活了一些闲置的社会资源，而且能够使得新能源汽车的充电将不再是个问题，这将为新能源汽车的普及和发展扫清了障碍。

发明内容

针对上述缺陷，本发明提供了一种很好的解决方案，一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，在停车库内加装充电装置，就能够很好地解决了新能源汽车充电难的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其中包含有充电底座、智能泊车机器人或AGV、移动智能充电机器人、带有摄像头的显示屏、智能电表、智能收费装置、供电系统、地磁感应器，所述的充电底座是一个扁平箱体结构，形状为圆形或长方形或四方形的几何形状，其面积＜2㎡，充电底座顶面是一块高强度、耐冲击、耐腐蚀、容易传导的面板，外壳材质为不锈钢或铝合金，充电底座内装有无线充电装置中的能量发送装置，所述的无线充电装置采用的是无线充电技术进行充电的装置，所述无线充电技术是指具有蓄电池的装置不需要借助于电导线，而是利用电磁波感应原理或者其他的交流感应技术，在发送端和接收端采用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的技术，从而来实现能量的无线传输，其有感应式、磁共振式、微波传输式、电场耦合式4种不同的类型，所述的移动智能充电机器人属于AGV、自动导引运输车中的一种类型，其装备有电磁或光学等自动导引装置，由AGV系统控制，能够自行沿规定的导引路径行驶，具有安全保护功能和负载的车辆，其中主要由充电底座、电动移动平台、电动机、锂电池、智能电表、轮子、铝合金板所构成，所述的电动机是一种把电能转换成机械能的设备，其种类包含了按工作电源类别来划分的直流电机和交流电机两大类型的电动机，所述移动智能充电机器人的充电底座是安放在电动移动平台上，所述电动移动平台采用不锈钢或铝合金材质制成，由电动机驱动，电动机由平台上的锂电池供电，所述移动智能充电机器人的充电底座是安装在支架上，所述支架是活动式安装，其包含了机座带有电机的伸缩杆和阻尼滑轨，所述伸缩杆和阻尼滑轨固定安装在电动移动平台上，而支架安装在阻尼滑轨上，伸缩杆的顶端与支架的一侧固定连接为一体，在伸缩杆的伸缩运动带动下，支架在阻尼滑轨上来回移动，带动充电底座进行前移或后缩的运动，所述电动移动平台采用电磁轨道或者车轮的移动方式，平台底部安装有滚动的轮子，由此形成A型移动智能充电机器人，根据为移动智能充电机器人提供电力的不同供电方式，在A型移动智能充电机器人的基础上，加装了汽车充电插座或汽车充电枪装置的称为B型移动智能充电机器人；加装了自动伸缩管和采电杆的称为C型移动智能充电机器人；加装了弹簧支架、电磁铁装置和采电杆的称为D型移动智能充电机器人，充电底座或每一种类型的移动智能充电机器人都采用红外数据传输或无线射频识别控制（RFID）技术的智能遥控开关分别控制移动智能充电机器人或充电底座内的所有开关的启动或关闭；充电底座或每一种类型的移动智能充电机器人都安装有采用CAN通讯的接口，其中的控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台利用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络进行数据交互；充电底座或每一种类型移动智能充电机器人中的能量发送装置连接有功率输送组件，所述功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通或断开输送侧线圈操作的开关，充电底座或每一种类型移动智能充电机器人具有一个筛选实现最高功率输送效率组合的判定功能，用于执行和控制功率输送侧线圈和接收侧线圈组成一个最佳配对，以达到充电效率的高效，缩短充电的时间；充电底座或每一种类型移动智能充电机器人都通过新能源汽车蓄电池管理系统（BMS）发出的充电需求进行自动适配充电；BMS和充电底座或每一种类型移动智能充电机器人之间通过CAN总线进行实时通信，其特征在于：本发明采用全自动的智能泊车机器人或AGV进行泊车和取车；采用充电底座或移动智能充电机器人的无线充电模式，以不同的方式分别为车库内停车位上的新能源汽车进行无线充电；充电底座固定式安装于停车位，其顶面与地面平行或凸出地面，移动智能充电机器人安放于地面上来回移动；为移动智能充电机器人提供电力的供电方式有直接供电和间接供电两种不同的类型，所述充电底座的充电模式是指充电底座固定安置于每一个停车位上的充电模式，每个停车位地面上都预留有安装充电底座的位置，充电底座安放在一个箱体内与其形成一体并预埋在停车位预留位置上与地面平行或凸出车位地面一段高度，充电底座的底部或侧面连接有供电电缆，每个充电底座供电电缆的智能开关集中在一个开关控制柜中，智能开关由智能开关控制系统自动开闭，智能电表安放于充电底座下的箱体或开关控制柜里，对车位的充电底座耗电电量进行计量，所述箱体的材质为钢筋混凝土、铝合金、不锈钢材，形状与充电底座相同，所述移动智能充电机器人的充电模式，是指采用移动智能充电机器人来回移动为新能源汽车充电，不需要在每个车位上预埋充电底座的模式，每个车位都预埋有定位装置或引导装置，所述的定位装置包含有地磁感应器，所述的引导装置包含了电磁导引、磁带导引、电脉冲信号、激光发射器，供电有两种不同的类型，第一种是直接供电的类型，第二种是间接供电的类型，所述直接供电的类型是指由供电电缆直接为A、B型移动智能充电机器人供电的模式，其又分为两种不同的模式，第一种是采用A型移动智能充电机器人的地面供电模式；第二种是采用B型移动智能充电机器人的汽车充电插座和汽车充电枪供电模式，所述地面供电模式，即是采用地面电缆直接供电，其包含有供电支柱、电动卷盘、电缆、插座、插头，把每层楼面通道两侧的车位沿着与通道平行的方向分成X列，每一列由N个车位所构成，在每列的每一端都对应地有一根供电支柱，相邻的两列共享一根供电支柱，两根供电支柱之间面对面相对应的一侧都安装有插座和电动卷盘，电缆盘卷在电动卷盘上，电缆一端与A型移动智能充电机器人中的充电底座连接，另一端的插头插在供电支柱的插座内，直接给A型移动智能充电机器人供电，在每一列停车位上安装有2台A型移动智能充电机器人，沿着两根供电支柱间的距离来回移动共同为该列N个停车位上的车辆进行充电，在两根供电支柱间的车位上有充电的预定位置，在预定位置与通道平行的两侧里预埋有电磁导引或磁带导引，引导A型移动智能充电机器人在此位置上为车充电；所述第二种汽车充电插座和汽车充电枪供电的模式，根据安装方式的不同分为两种不同的类型，第一种是汽车充电插座是固定式安装，汽车充电枪是活动式安装的类型，第二种是汽车充电插座是活动式安装，汽车充电枪是固定式安装的类型，所述第一种汽车充电插座固定式安装，是指汽车充电插座固定安装在B型移动智能充电机器人中的移动平台上，汽车充电时充电插座固定不动，而汽车充电枪却是活动式安装，所述的汽车充电枪平时是吊挂在空中，充电时从空中往下移动插入到B型移动智能充电机器人中的汽车充电插座内；所述第二种汽车充电插座活动式安装则与第一种方式的正好相反，不论是第一种还是第二种方式，都是在每个车位的前端或后端上方的天花板上安装有一个电动卷盘，电缆盘卷在电动卷盘上，电缆一端与天花板上的供电系统相连接，另一端与汽车充电枪或充电插座相连，所述汽车充电枪或充电插座的后端安装有开口为圆形喇叭状的吸盘，圆形状的吸盘口上排列安装有电磁铁，所述汽车充电插座或充电枪的固定安装，是在B型移动智能充电机器人中的移动平台前端或后端安装有竖立的汽车充电插座或汽车充电枪，汽车充电插座或充电枪的周边安装有圆形的薄板，其材质为铁条或马氏体不锈钢或磁铁，其直径是吸盘口的直径的1~1.5倍，圆形薄板下面垫有橡胶圈等缓冲物的座垫，B型移动智能充电机器人到达预定充电位置后，汽车充电插座或充电枪的位置正好与上方汽车充电枪或充电插座的位置对齐，B型移动智能充电机器人共有S台，所述N、X、S是单数或偶数的倍数值，所述间接供电的方式是为C或D型移动智能充电机器人供电的方式，C或D型移动智能充电机器人的充电底座不是通过连接供电系统的电缆直接供电，而是通过采电杆采集电力的方式间接地为C或D型移动智能充电机器人供电，所述供电系统电缆的截断面为希腊之母Ω形状或圆形或多边形的几何形状，所述间接供电制式又分为两种类型，第一种是架空电缆供电模式，第二种是地面电缆供电模式，所述第一种架空电缆供电模式，采用的是C型移动智能充电机器人，在车库每层的天花板下方架设有网状电缆，C型移动智能机器人身上安装有采电杆，通过采电杆获取供电电缆的电力来为新能源车充电，所述的采电杆是从供电电缆获取电力的设备，采电杆与供电电缆相接触的顶部为U型结构的槽，U型槽的顶端安装有薄板，其材质为铁条或马氏体不锈钢或磁铁，采电杆的U型槽头部和采电杆绝缘，导电线在U型槽内固定，通过采电杆内导入到C型移动智能充电机器人的充电底座控制系统中为C型移动智能充电机器人供电，采用采电杆获取电力的C型移动智能充电机器人的移动平台上的前端或后端安装有一根机座内带有电机的自动伸缩管，固定安装在移动平台上，所述自动伸缩管的顶端部分为空心管，管内安装有采电杆，架空电缆在车位的前端或后端部位的天花板两侧安放有电磁铁，电磁铁的磁极必须与采电杆U型槽顶端的薄板是不同的磁极，采用架空电缆供电的C型移动智能充电机器人共有W台；所述第二种地面电缆供电模式是把电缆线预埋架在在凹槽内，为D型移动智能机器人提供电力，D型移动智能机器人上安装有采电杆，通过采电杆获取凹槽内电缆的电力来为新能源汽车充电，所述的凹槽是沿着车位纵向位置开挖的凹槽，过道处的电缆是预埋在地下没有凹槽，凹槽的底部面安装有磁性物体，凹槽顶部的地面两侧安装有电磁导引或磁带导引，引导D型移动智能充电机器人到达预定的充电位置，所述D型移动充电机器人，在其移动平台上的前端或后端的底部下面安装有一个弹簧支架，支架上安装有一根采电杆，采电杆的U型槽头部的结构和构造与所述架空电缆供电模式中所采用的采电杆的相同，采电杆上安装有一个吊钩，链条或者钢丝绳索一端钩着吊钩，另一端钩在电动卷杆上，电动卷杆安装在D型移动智能充电机器人的移动平台的上方，在采电杆U型头部位置的移动平台底部下方安装有电磁铁，所述电动卷杆装置，其主要由卷轴、管状电机、电机的驱动和皇冠轮、滑轮所构成，所述带电机的自动伸缩管，其由直径不等的螺纹丝管通过螺母及座套与管体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副，工作时，由机座中的交流或者直流电机驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝管同步螺旋旋转，通过螺母及座套将螺纹丝管的螺旋旋转运动转变为管体的直线运动，D型移动智能机器人共布置有X台，所述X和W是单数或偶数的倍数值，所述的智能收费装置包括有停车费用智能自助缴费、充电费用智能缴费，所述智能缴费方式包括了车牌号支付、刷脸支付、银联卡闪付、穿戴设备和手机扫二维码支付；所述充电费用智能缴费除了能在停车库入库显示屏终端进行智能缴费之外，还包括通过下载在手机或穿戴设备上的APP进行缴费，所述APP的包括了有显示汽车蓄电池的残存容量、充电所需的总时间、充电完成还需要的时间、支付方式等功能，采用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络与终端服务器进行数据交互，所述车牌号支付，是指车牌号、手机号、姓名的相关信息与移动支付账号或信用卡绑定，车牌号就成为移动支付的付款码，由车牌自动识别系统辨认车牌，取车后系统直接从移动支付账号扣款的支付方式，所述的供电系统有三类，其一是完全采用燃煤发电的市电供电；其二是完全采用新能源供电；其三是采用新能源电源和燃煤发电的市电双电源供电，所述双电源供电，是在有车库的建筑物上安装有可再生能源的发电装置，并网发电，充电时优先使用可再生能源发电，可再生能源电力不足再使用市电的一种供电系统，所述的智能泊车机器人或AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，由AGV系统控制，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，所述的智能泊车机器人或AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，由AGV系统控制，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，所述智能泊车机器人每个楼层至少安放两台，一台工作，一台备用，电力将要耗尽的智能泊车机器人会自动到固定的充电底座处或由移动智能充电机器人为其进行充电，所述 AGV控制系统分为地面和上位的控制系统，车载和单机的控制系统及导航和导引的控制系统，其中，地面控制系统指AGV系统的固定设备，主要负责任务分配，车辆调度，路径管理，交通管理，自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后，负责智能泊车机器人或AGV或移动智能充电机器人的导航计算和导引车辆行走和装卸操作的功能；导航和导引的控制系统为智能泊车机器人或AGV或移动智能充电机器人提供系统绝对或相对位置及航向。

目前接触式充电装置，存在漏电的安全隐患，而且还需要重新建立自己的停车位或停车场，需要占用城镇区域内本就有限的土地资源，成本较高，只能作为充电自用，不能作为公共停车所用，对社会资源是一种浪费，本发明提供的技术方案，比目前接触式充电模式更加便捷、高效、灵活、安全可靠，本发明把目前城镇区域内随处可见的只有单一停车功能的立体停车库改造成具有停车和充电双重功能的智慧型停车库，这不仅重新激活了一些闲置的社会资源，而且解决了新能源汽车的充电难问题，由此新能源汽车的续航能力将不再是个问题，这将为新能源汽车的全面普及和推广扫清了障碍，对社会起到了积极的有益的生态效益、社会效益、经济效益。

附图说明

图1为充电底座安装于车位的平面俯视图：符号1为停车位，符号2为充电底座，符号3为充电底座的分电缆，符号4为主电缆，符号5为通道；图2为充电底座凸出地面的主视图：符号6为充电底座的坐垫；图3为充电底座与地面平行的主视图；图4为采用A型移动智能充电机器人的平面俯视图：符号7为A型移动智能充电机器人，符号8为供电支柱，符号9为电动卷盘，符号10为由N个停车位构成的一列车位，符号11为充电预定位置；图5为A型移动智能充电机器人平面俯视图；图6为A型移动智能充电机器人的主视图：符号12为移动电动平台，符号13为车轮；图7为B型移动智能充电机器人平面俯视图：符号14为充电枪或充电插座，符号18为圆形状物体；图8为B型移动智能充电机器人的主视图：符号15为充电插座或充电枪，符号16为吸盘，符号17为吸盘口的电磁铁；图9为C型移动智能充电机器人平面俯视图：符号19为伸缩支撑管；图10为C型移动智能充电机器人的主视图：符号20为采电杆，符号21为采电杆U型槽头部，符号22为架空供电电缆；图11为间接供电当中的地面电缆供电模式俯视平面图：符号23为停车位，符号24为凹槽，符号25为供电电缆；图12为D型移动智能充电机器人平面俯视图：符号26为弹簧装置，符号27为电磁铁；图13为D型移动智能充电机器人的主视图：符号28为电动卷筒，符号29为采电杆U型槽头部，符号30为采电杆；图14采电杆U型槽头部与供电电缆搭接的主视图：符号31为供电电缆Y型绝缘体支撑架；图15为D型移动智能充电机器人与供电电缆搭接的示意图。

具体实施方法

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图对本发明做进一步描述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

随着新能源汽车蓄电池等整车关键技术的成熟和完善，新能源汽车的充电时间将会得到极大地缩短，新能源汽车将成为人们的主要出行方式，充电方式也将由目前的接触式充电转到更加高效、灵活、安全的非接触式充电方式上来，而且随着城镇化的不断发展，城镇区域内的土地资源变得稀缺，难以建设大量的停车场或停车位，只能是见缝插针建设更多高效的立体停车库来满足停车的需求，在立体停车库中安装非接触式的无线充电装置将是立体停车库的必备，停车的同时给爱车进行充电，就成为车主的一个主要选项。当车主把车开进车库时，车库正前方的LED显示屏终端出现由红逐渐变绿的信号，引导车主将车停好在车库里，车停稳后信号完成变成绿色，终端会发出警示声音，提示车主把车熄火、拉上车闸、关好车门等，同时终端中的探头自动识别了车牌，车主离开车库，车库门关闭。随后升降机会将汽车送到停车场，智能泊车机器人则自动钻到车子下面，将车轻轻托起，并通过激光导航，把车运送到停车位上，智能泊车机器人把车轻放在车位或车位的停车架上，然后回到原位待命。车库中的探头及各种传感器及时把相关信息推送到车库门前的停车立柱上的中央控制系统以及官方APP上，系统会把相关的信息打印在卡片或纸条上，卡片或纸条上打印有停车的起点时间、车位号码、和一个二维码，司机到车库边的操作终端取走卡片或纸条就完成了停车手续，如果车主只是停车不需要充电，则车主拿好卡片或纸条就可以离开。如果车主停车后需要给爱车充电，有两种操作方式，一种是在停车库大门边上显示屏终端上操作，另一种是把具有充电和停车操作功能的APP下载到手机或其他穿戴设备上进行操作。第一种操作方式是在终端显示屏点击充电按钮，输入卡片或纸条上的车位号或者扫描二维码，则充电开始并从终端上会吐出打印有与充电APP相同的信息和一个二维码的卡片或纸条，车主拿好卡片或纸条就可以离开。第二种操作方式是车主停好车后离开，能够通过手机或穿戴设备在任何时候、任何地方进行充电操作，车主打开APP输入密码后，界面上将出现停车位的序号、爱车电池的残留量、需要充电的时间、需要充电的量等相关信息以及与停车卡片或纸条相同的停车信息，车主选择充电开始的按钮，则充电开始，充电过程会时刻显示充电结束所需要的时间，充电完成后，在APP的界面上会跳出充电已完成的信息，包括充电的费用、费用的缴费方式等信息，可以在APP上进行网上智能缴费，包括了刷脸支付、二维码支付、银联卡闪付、车牌号支付、信用卡支付等，充电积分的优惠卷可以抵扣充电的费用，车主如果是绑定车牌缴费方式的，则不需要进行任何的缴费操作系统会直接扣款。充电完成后如果车还继续停在车位上，则将按停车时间来收取所需的停车费用，在APP还能够同时支付停车费用。如果车主选择在停车库终端缴费，则需要把停车的卡片或纸条进行二维码扫描，则显示屏会跳出与APP界面相同的缴费方式，车主选择自己喜欢的方式缴费完成后，智能泊车机器人自动钻到车子下面，将车轻轻托起移动到升降机处，把车轻放到升降机上，爱车很快就送到车库大门，而且车头已经调好对准大门，车主上去就可以直接开走。所述车牌号支付，是车主事先把爱车的车牌号和手机号与移动支付账号，比如支付宝或微信的账号绑定，车牌号成为移动支付的付款码，取车后系统直接从移动支付账号扣款，车主不再需要操作手机或其他的穿戴设备进行支付。当车主取车时在车库的操作终端输入车位号或车牌号，点击取车按钮，则停车费和充电费用都自动从移动支付账号中扣除，终端显示屏幕上会显示或者推送到APP或短信通知所扣除费用的金额。

本发明的无线充电是一种能以电气非接触方式，将功率从能量发送装置提供到新能源汽车能量接收装置的一种充电系统，其中，充电底座或每一种类型的移动智能充电机器人的能量发送装置连接有功率输送组件，新能源汽车的能量接收装置连接有功率接收组件，所述功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通或断开输送侧线圈操作的开关，所述功率接收组件具有用于接收功率的多个接收侧线圈以及用于接通或断开接收侧线圈操作的多个开关，另外，系统还具有一个筛选实现最高功率输送效率组合的判定功能，用于执行和控制功率输送侧线圈和接受侧线圈组成一个最佳配对，以达到充电效率的高效，缩短充电的时间。充电底座或移动智能充电机器人会根据新能源汽车电池管理系统（BMS）发出的充电需求进行自动适配充电，BMS和充电底座或移动智能充电机器人之间通过CAN总线进行实时通信，BMS把实时的监测电池电压、温度、充电电流、电池SOC（荷电状态）的及时状态信息数据，以及接收到的其他控制单元的命令信号，进行综合分析判断并总结出自身需要的充电模式，然后把条件信号发送给充电底座或移动智能充电机器人，使得充电底座或移动智能充电机器人可以按需进行安全充电。

本发明的非接触式无线充电装置既有采用内置于车位的充电模式也有采用移动智能充电机器人的充电模式，为停车库中车位上的新能源汽车充电。所述内置于车位的充电模式是在每个车位内预埋有充电底座2，参阅附图1~3每个充电底座1的供电电缆4的智能开关控制集中在一个开关控制柜中，智能开关由智能开关控制系统自动开闭。泊车机器人把车准确地停靠在车位符号1，新能源汽车内置有高频感应线圈的无线充电接收板与充电底座符号2顶面对齐，收到充电指令后，后台控制系统启动开关控制柜中需要充电车位1的充电底座2供电电缆4的开关，则充电开始，无线充电接收板把接收到的电能从交流电转换为直流电，并输入到新能源汽车蓄电池中，充电结束后，智能电表的计量数据通过物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络上传至后台服务器。这种模式可以直接充电不需要等待，但缺陷是不需要充电的车占用车位后，车位的充电功能就没有发挥其作用，造成资源的浪费，但移动智能机器人充电的模式，就能克服上述的缺陷。

所述移动智能机器人充电的模式是指通过安放于停车库内的移动智能充电机器人来给新能源汽车充电的模式，参阅附图4~15当接受到车位控制系统发出充电信号后，离车位最近的移动智能充电机器人根据指令移动到需要充电车位下方的预定位置，移动智能充电机器人开关启动充电开始，充电完成后，在没有接收到新指令的情况下，移动智能充电机器人返回到原地待命。这种模式是不需要在每个车位上都预埋充电底座，由移动智能充电机器人按顺序给车充电，所述移动智能充电机器人与供电系统的连接有两种方式。

所述移动智能充电机器人由供电系统提供电力给新能源汽车充电，汽车充电过程中能否为移动智能充电机器人提供充足的电力，这对汽车蓄电池的安全供电以及蓄电池的寿命都起到关键的作用，本发明的移动智能充电机器人与供电系统的连接有两种方式，第一种是直接供电的方式，第二种是间接供电的方式，具体如下所述。

参阅附图4~8所述直接供电的方式是指由供电电缆直接为A、B型移动智能充电机器人供电的模式，其又分为两种不同的类型，第一种是采用地面供电的模式采用A型智能充电机器人7；第二种是采用汽车充电插座和汽车充电枪供电模式，采用B型移动智能充电机器人，参阅4~6，所述地面供电模式，即是采用地面电缆直接供电，其包含有供电支柱8、电动卷盘9、电缆、插座、插头，把每层楼面通道两侧的车位10沿着与通道平行的方向分成X列，每一列由N个车位10所构成，在每列的每一端都对应地有一根供电支柱8，相邻的两列共享一根供电支柱8，两根供电支柱8之间面对面相对应的一侧都安装有插座和电动卷盘9，电缆盘卷在电动卷盘9上，电缆一端与A型智能充电机器人7中的充电底座2连接，另一端的插头插在供电支柱8的插座内，直接给A型智能充电机器人7供电，在每一列停车位10上安装有2台A型智能充电机器人7，沿着两根供电支柱8间的距离来回移动共同为该列N个停车位10上的车辆进行充电，在两根供电支柱8间的车位10上有充电的预定位置11，在预定位置11与通道平行5的两侧里预埋有电磁导引或磁带导引，引导A型智能充电机器人7在此位置上为车充电。参阅附图7~8，所述第二种汽车充电插座和汽车充电枪供电的模式，分为两种不同的类型方式，第一种是汽车充电插座14或15是固定式安装，汽车充电枪15或14是活动式安装的类型，第二种是汽车充电插座14或15是活动式安装，汽车充电枪15或14是固定式安装的类型，所述第一种方式的汽车充电插座14或15固定式安装，是指汽车充电插座14或15固定安装在B型移动智能充电机器人中的移动平台上，汽车充电时充电插座14或15固定不动，而汽车充电枪15或14却是活动式安装，所述的汽车充电枪15或14平时是吊在空中，充电时从空中往下移动插入到B型移动智能充电机器人中的汽车充电插座14或15内，所述第二种方式的汽车充电插座14或15活动式安装则与第一种方式的正好相反，不论是第一种还是第二种方式，都是在每个车位的前端或后端上方的天花板上安装有一个电动卷盘，电缆盘卷在电动卷盘上，电缆一端与天花板上的供电系统相连接，另一端与汽车充电枪或充电插座相连，所述汽车充电枪或充电插座的后端安装有开口为圆形喇叭状的吸盘16，圆形状的吸盘口上排列安装有电磁铁17，所述汽车充电插座或充电枪的固定安装，是在B型移动智能充电机器人中的移动平台前端或后端安装有竖立的汽车充电插座或汽车充电枪，汽车充电插座或充电枪的周边安装有圆形的薄板18，其材质为铁条或马氏体不锈钢以及能被磁铁吸附的物体，其直径是吸盘口的直径的1~1.5倍，圆形薄板18下面垫有橡胶圈等缓冲物的座垫，B型移动智能充电机器人到达预定充电位置后，汽车充电插座或充电枪的位置正好与上方汽车充电枪或充电插座的位置对齐，B型移动智能充电机器人共有S台。当收到充电指令后，B型移动智能充电机器人通过引导装置达到需要充电车位10的预定位置后，控制系统启动卷盘上电机开关，电缆放下，带动汽车充电枪14或15和吸盘16开始垂直下降，吸盘16准确地降落在B型移动智能充电机器人的汽车充电插座15或14正上方，当吸盘16下降到一定高度将要接近汽车充电插座15或14时，吸盘16开关启动通电，使得吸盘16上的电磁铁17产生了磁性，在磁性力的惯性作用下，吸盘16的电磁铁17吸附在汽车充电插座15或14周边的圆形薄板18上，汽车充电枪14或15将精准地插入在汽车充电插座15或14内，充电开始时，如果充电底座与新能源汽车的能量接受装置没有对齐，则伸缩杆的电机启动，伸缩杆伸长，推动支架往前移动到新能源汽车能量接受装置的下方，充电开始；充电结束后，控制系统切断汽车充电枪14或15以及吸盘16上的电源，吸盘16的磁铁磁性消失，电动卷盘电机启动把电缆卷回到卷盘内，汽车充电枪14或15又被收回到天花板上，充电底座在伸缩杆的收缩带动下又返回到原来的位置，B型移动智能充电机器人在没有收到新指令状态下，又重新回到原位待命，充电过程结束。

参阅附图,9~15所述间接供电的方式是为C或D型移动智能充电机器人供电的方式，C或D型移动智能充电机器人的充电底座不是通过供电电缆直接供电，而是通过采电杆20采集电力的方式间接地为C或D型移动智能充电机器人供电，所述供电电缆22或25的截断面为希腊之母Ω形状或圆形或多边形的几何形状，所述间接供电制式又分为两种类型，第一种是架空电缆供电模式，第二种是地面电缆供电模式。

所述第一种架空电缆供电模式，采用的是C型移动智能充电机器人，在车库每层的天花板下方架设有网状供电电缆22，C型移动智能机器人身上安装有采电杆20，通过采电杆20获取供电电缆22的电力来给车充电，所述的采电杆20是从供电电缆22获取电力的设备，采电杆20与供电电缆22相接触的顶部为U型结构的槽21，U型槽21的顶端安装有磁性的物体，采电杆20的U型槽头部21和采电杆21绝缘，导电线在U型槽21内固定，通过采电杆20内导入到C型移动智能充电机器人的充电底座2控制系统中为C型移动智能充电机器人供电，采用采电杆20获取电力的C型移动智能充电机器人的移动平台上的前端或后端安装有一根底座内带有电机的自动伸缩管19，固定安装在移动平台上，所述自动伸缩管19的顶端部分为空心管，管内安装有采电杆20，架空电缆在车位的前端或后端部位的天花板两侧安放有电磁铁，采用架空电缆供电的C型移动智能充电机器人共有W台。参阅如图9~10，当收到充电指令后，C型移动智能充电机器人根据地面的引导装置移动到需要充电汽车的停车位的预定位置后停稳，C型移动智能充电机器人中移动平台前端或后端上的自动伸缩管19机座内的电机启动，自动伸缩管19开始延长带动采电杆20向上移动，接近天花板上架空供电电缆22时，天花板上的电磁铁通电，采电杆20的U型槽头部21顶端的磁性物质与架空供电电缆两侧的电磁铁吸附在一起，从而把U型槽21与架空供电电缆22紧密地搭接在一起，通过U型槽21内的导线把电力输入到C型移动智能充电机器人的充电底座2的控制系统中，充电开始，充电完成后，电磁铁断电，自动伸缩管19收缩带动采电杆20收回，C型移动智能充电机器人在没有收到新指令的状态下，又重新回到原地待命，充电过程结束。

所述第二种地面电缆供电模式是把电缆线预埋架在在凹槽内，为D型移动智能机器人提供电力，D型移动智能机器人上安装有采电杆，通过采电杆获取凹槽内电缆的电力来给汽车充电。参阅附图11~15，所述的凹槽是沿着车位23纵向位置开挖的凹,24，过道处的电缆是预埋在地下没有凹槽24，凹槽24的底部面安装有磁性物体，凹槽24顶部的地面两侧安装有电磁导引或磁带导引，引导D型移动智能充电机器人到达预定的充电位置，所述D型移动充电机器人，在其移动平台上的前端或后端的底部下面安装有一个弹簧支架26，支架上安装有一根采电杆，采电杆的U型槽头部的结构和构造与所述架空电缆供电模式中所采用的采电杆20的相同，采电杆上安装有一个吊钩，链条或者钢丝绳索一端钩着吊钩，另一端钩在电动卷杆28上，电动卷杆28安装在D型移动智能充电机器人的移动平台的上方，在采电杆U型头部位置的移动平台底部下方安装有电磁铁27，所述电动卷杆装置28，其主要由卷轴、管状电机、电机的驱动和皇冠轮、滑轮所构成，D型移动智能机器人共布置有X台。当D型移动智能机器人收到充电的指令后，根据地面的引导装置移动到需要充电汽车的停车位的预定位置后停稳，电磁铁27断电，电动卷杆28的电机启动放下链条或钢丝绳索，弹簧支架26上的采电杆在弹簧力压力作用下往下压，凹槽24底面的磁性物体与采电杆U型槽头部的磁性物体相吸，把U型槽头部压在凹槽24内的供电电缆25上，通过U型槽内的导线把电力输入到D型移动智能充电机器人的充电底座2的控制系统中，充电开始；充电完成后，电磁铁27通电，电动卷杆28电机启动，收回链条或钢丝绳索，把采电杆拉起，采电杆的U型槽头部又吸附在D型移动智能充电机器人的底部，充电过程结束。

Claims (8)

1.一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其中包含有充电底座、智能泊车机器人或AGV、移动智能充电机器人、带有摄像头的显示屏、智能电表、智能收费装置、供电系统、地磁感应器，所述的充电底座是一个扁平箱体结构，形状为圆形或长方形或四方形的几何形状，其面积＜2㎡，充电底座顶面是一块高强度、耐冲击、耐腐蚀、容易传导的面板，外壳材质为不锈钢或铝合金，充电底座内装有无线充电装置中的能量发送装置，所述的无线充电装置采用的是无线充电技术进行充电的装置，所述无线充电技术是指具有蓄电池的装置不需要借助于电导线，而是利用电磁波感应原理或者其他的交流感应技术，在发送端和接收端采用相应的设备来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的技术，从而来实现能量的无线传输，其有感应式、磁共振式、微波传输式、电场耦合式4种不同的类型，所述的移动智能充电机器人属于AGV、自动导引运输车中的一种类型，其装备有电磁或光学等自动导引装置，由AGV系统控制，能够自行沿规定的导引路径行驶，具有安全保护功能和负载的车辆，其中主要由充电底座、电动移动平台、电动机、锂电池、智能电表、轮子、铝合金板所构成，所述的电动机是一种把电能转换成机械能的设备，其种类包含了按工作电源类别来划分的直流电机和交流电机两大类型的电动机，所述移动智能充电机器人的充电底座是安放在电动移动平台上，所述电动移动平台采用不锈钢或铝合金材质制成，由电动机驱动，电动机由平台上的锂电池供电，所述移动智能充电机器人的充电底座是安装在支架上，所述支架是活动式安装，其包含了机座带有电机的伸缩杆和阻尼滑轨，所述伸缩杆和阻尼滑轨固定安装在电动移动平台上，而支架安装在阻尼滑轨上，伸缩杆的顶端与支架的一侧固定连接为一体，在伸缩杆的伸缩运动带动下，支架在阻尼滑轨上来回移动，带动充电底座进行前移或后缩的运动，所述电动移动平台采用电磁轨道或者车轮的移动方式，平台底部安装有滚动的轮子，由此形成A型移动智能充电机器人，根据为移动智能充电机器人提供电力的不同供电方式，在A型移动智能充电机器人的基础上，加装了汽车充电插座或汽车充电枪装置的称为B型移动智能充电机器人；加装了自动伸缩管和采电杆的称为C型移动智能充电机器人；加装了弹簧支架、电磁铁装置和采电杆的称为D型移动智能充电机器人，充电底座或每一种类型的移动智能充电机器人都采用红外数据传输或无线射频识别控制（RFID）技术的智能遥控开关分别控制移动智能充电机器人或充电底座内的所有开关的启动或关闭；充电底座或每一种类型的移动智能充电机器人都安装有采用CAN通讯的接口，其中的控制器与集中器利用CAN总线进行数据交互，集中器与服务器平台利用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络进行数据交互；充电底座或每一种类型移动智能充电机器人中的能量发送装置连接有功率输送组件，所述功率输送组件具有用于输送功率的多个输送侧线圈以及用于接通或断开输送侧线圈操作的开关，充电底座或每一种类型移动智能充电机器人具有一个筛选实现最高功率输送效率组合的判定功能，用于执行和控制功率输送侧线圈和接收侧线圈组成一个最佳配对，以达到充电效率的高效，缩短充电的时间；充电底座或每一种类型移动智能充电机器人都通过新能源汽车蓄电池管理系统（BMS）发出的充电需求进行自动适配充电；BMS和充电底座或每一种类型移动智能充电机器人之间通过CAN总线进行实时通信，其特征在于：本发明采用全自动的智能泊车机器人或AGV进行泊车和取车；采用充电底座或移动智能充电机器人的无线充电模式，以不同的方式分别为车库内停车位上的新能源汽车进行无线充电；充电底座固定式安装于停车位，其顶面与地面平行或凸出地面，移动智能充电机器人安放于地面上来回移动；为移动智能充电机器人提供电力的供电方式有直接供电和间接供电两种不同的类型。

2.根据权利要求1所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述充电底座的充电模式是指充电底座固定安置于每一个停车位上的充电模式，每个停车位地面上都预留有安装充电底座的位置，充电底座安放在一个箱体内与其形成一体并预埋在停车位预留位置上与地面平行或凸出车位地面一段高度，充电底座的底部或侧面连接有供电电缆，每个充电底座供电电缆的智能开关集中在一个开关控制柜中，智能开关由智能开关控制系统自动开闭，智能电表安放于充电底座下的箱体或开关控制柜里，对车位的充电底座耗电电量进行计量，所述箱体的材质为钢筋混凝土、铝合金、不锈钢材，形状与充电底座相同。

3.根据权利要求1所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述移动智能充电机器人的充电模式，是指采用移动智能充电机器人来回移动为新能源汽车充电，不需要在每个车位上预埋充电底座的模式，每个车位都预埋有定位装置或引导装置，所述的定位装置包含有地磁感应器，所述的引导装置包含了电磁导引、磁带导引、电脉冲信号、激光发射器，供电有两种不同的类型，第一种是直接供电的类型，第二种是间接供电的类型。

4.根据权利要求1或3所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述直接供电的类型是指由供电电缆直接为A、B型移动智能充电机器人供电的模式，其又分为两种不同的模式，第一种是采用A型移动智能充电机器人的地面供电模式；第二种是采用B型移动智能充电机器人的汽车充电插座和汽车充电枪供电模式，所述地面供电模式，即是采用地面电缆直接供电，其包含有供电支柱、电动卷盘、电缆、插座、插头，把每层楼面通道两侧的车位沿着与通道平行的方向分成X列，每一列由N个车位所构成，在每列的每一端都对应地有一根供电支柱，相邻的两列共享一根供电支柱，两根供电支柱之间面对面相对应的一侧都安装有插座和电动卷盘，电缆盘卷在电动卷盘上，电缆一端与A型移动智能充电机器人中的充电底座连接，另一端的插头插在供电支柱的插座内，直接给A型移动智能充电机器人供电，在每一列停车位上安装有2台A型移动智能充电机器人，沿着两根供电支柱间的距离来回移动共同为该列N个停车位上的车辆进行充电，在两根供电支柱间的车位上有充电的预定位置，在预定位置与通道平行的两侧里预埋有电磁导引或磁带导引，引导A型移动智能充电机器人在此位置上为车充电；所述第二种汽车充电插座和汽车充电枪供电的模式，根据安装方式的不同分为两种不同的类型，第一种是汽车充电插座是固定式安装，汽车充电枪是活动式安装的类型，第二种是汽车充电插座是活动式安装，汽车充电枪是固定式安装的类型，所述第一种汽车充电插座固定式安装，是指汽车充电插座固定安装在B型移动智能充电机器人中的移动平台上，汽车充电时充电插座固定不动，而汽车充电枪却是活动式安装，所述的汽车充电枪平时是吊挂在空中，充电时从空中往下移动插入到B型移动智能充电机器人中的汽车充电插座内；所述第二种汽车充电插座活动式安装则与第一种方式的正好相反，不论是第一种还是第二种方式，都是在每个车位的前端或后端上方的天花板上安装有一个电动卷盘，电缆盘卷在电动卷盘上，电缆一端与天花板上的供电系统相连接，另一端与汽车充电枪或充电插座相连，所述汽车充电枪或充电插座的后端安装有开口为圆形喇叭状的吸盘，圆形状的吸盘口上排列安装有电磁铁，所述汽车充电插座或充电枪的固定安装，是在B型移动智能充电机器人中的移动平台前端或后端安装有竖立的汽车充电插座或汽车充电枪，汽车充电插座或充电枪的周边安装有圆形的薄板，其材质为铁条或马氏体不锈钢或磁铁，其直径是吸盘口的直径的1~1.5倍，圆形薄板下面垫有橡胶圈等缓冲物的座垫，B型移动智能充电机器人到达预定充电位置后，汽车充电插座或充电枪的位置正好与上方汽车充电枪或充电插座的位置对齐，B型移动智能充电机器人共有S台，所述N、X、S是单数或偶数的倍数值。

5.根据权利要求1或3所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述间接供电的方式是为C或D型移动智能充电机器人供电的方式，C或D型移动智能充电机器人的充电底座不是通过连接供电系统的电缆直接供电，而是通过采电杆采集电力的方式间接地为C或D型移动智能充电机器人供电，所述供电系统电缆的截断面为希腊之母Ω形状或圆形或多边形的几何形状，所述间接供电制式又分为两种类型，第一种是架空电缆供电模式，第二种是地面电缆供电模式，所述第一种架空电缆供电模式，采用的是C型移动智能充电机器人，在车库每层的天花板下方架设有网状电缆，C型移动智能机器人身上安装有采电杆，通过采电杆获取供电电缆的电力来为新能源车充电，所述的采电杆是从供电电缆获取电力的设备，采电杆与供电电缆相接触的顶部为U型结构的槽，U型槽的顶端安装有薄板，其材质为铁条或马氏体不锈钢或磁铁，采电杆的U型槽头部和采电杆绝缘，导电线在U型槽内固定，通过采电杆内导入到C型移动智能充电机器人的充电底座控制系统中为C型移动智能充电机器人供电，采用采电杆获取电力的C型移动智能充电机器人的移动平台上的前端或后端安装有一根机座内带有电机的自动伸缩管，固定安装在移动平台上，所述自动伸缩管的顶端部分为空心管，管内安装有采电杆，架空电缆在车位的前端或后端部位的天花板两侧安放有电磁铁，电磁铁的磁极必须与采电杆U型槽顶端的薄板是不同的磁极，采用架空电缆供电的C型移动智能充电机器人共有W台；所述第二种地面电缆供电模式是把电缆线预埋架在在凹槽内，为D型移动智能机器人提供电力，D型移动智能机器人上安装有采电杆，通过采电杆获取凹槽内电缆的电力来为新能源汽车充电，所述的凹槽是沿着车位纵向位置开挖的凹槽，过道处的电缆是预埋在地下没有凹槽，凹槽的底部面安装有磁性物体，凹槽顶部的地面两侧安装有电磁导引或磁带导引，引导D型移动智能充电机器人到达预定的充电位置，所述D型移动充电机器人，在其移动平台上的前端或后端的底部下面安装有一个弹簧支架，支架上安装有一根采电杆，采电杆的U型槽头部的结构和构造与所述架空电缆供电模式中所采用的采电杆的相同，采电杆上安装有一个吊钩，链条或者钢丝绳索一端钩着吊钩，另一端钩在电动卷杆上，电动卷杆安装在D型移动智能充电机器人的移动平台的上方，在采电杆U型头部位置的移动平台底部下方安装有电磁铁，所述电动卷杆装置，其主要由卷轴、管状电机、电机的驱动和皇冠轮、滑轮所构成，所述带电机的自动伸缩管，其由直径不等的螺纹丝管通过螺母及座套与管体精确套装在一起并转动自如，形成螺纹运动副，工作时，由机座中的交流或者直流电机驱动减速齿轮副，带动所有螺纹丝管同步螺旋旋转，通过螺母及座套将螺纹丝管的螺旋旋转运动转变为管体的直线运动，D型移动智能机器人共布置有X台，所述X和W是单数或偶数的倍数值。

6.根据权利要求1所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述的智能收费装置包括有停车费用智能自助缴费、充电费用智能缴费，所述智能缴费方式包括了车牌号支付、刷脸支付、银联卡闪付、穿戴设备和手机扫二维码支付；所述充电费用智能缴费除了能在停车库入库显示屏终端进行智能缴费之外，还包括通过下载在手机或穿戴设备上的APP进行缴费，所述APP的包括了有显示汽车蓄电池的残存容量、充电所需的总时间、充电完成还需要的时间、支付方式等功能，采用物联网或有线互联网或4G、5G的无线网络与终端服务器进行数据交互，所述车牌号支付，是指车牌号、手机号、姓名的相关信息与移动支付账号或信用卡绑定，车牌号就成为移动支付的付款码，由车牌自动识别系统辨认车牌，取车后系统直接从移动支付账号扣款的支付方式。

7.根据权利要求1所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述的供电系统有三类，其一是完全采用燃煤发电的市电供电；其二是完全采用新能源供电；其三是采用新能源电源和燃煤发电的市电双电源供电，所述双电源供电，是在有车库的建筑物上安装有可再生能源的发电装置，并网发电，充电时优先使用可再生能源发电，可再生能源电力不足再使用市电的一种供电系统。

8.根据权利要求1所述的一种带有无线充电装置的智慧型立体停车库，其特征在于：所述的智能泊车机器人或AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，由AGV系统控制，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，所述智能泊车机器人每个楼层至少安放两台，一台工作，一台备用，电力将要耗尽的智能泊车机器人会自动到固定的充电底座处或由移动智能充电机器人为其进行充电，所述 AGV控制系统分为地面和上位的控制系统，车载和单机的控制系统及导航和导引的控制系统，其中，地面控制系统指AGV系统的固定设备，主要负责任务分配，车辆调度，路径管理，交通管理，自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后，负责智能泊车机器人或AGV或移动智能充电机器人的导航计算和导引车辆行走和装卸操作的功能；导航和导引的控制系统为智能泊车机器人或AGV或移动智能充电机器人提供系统绝对或相对位置及航向。