CN110774925A - 一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩及其控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，包括充电桩本体，地面内挖设有凹槽，每个凹槽内安装一个无线充电发射板，各无线充电发射板分别通过连接线与充电桩本体电性连接，充电桩本体内设置有与每根连接线的控制端连接的电路开关；充电桩本体内设置有PLC集成电路板，PLC集成电路板上集成设置有无线充电主控模块、时分复用编码模块、时序记录模块、计数模块和电路通断执行模块；本发明便于实现多量汽车同时充电，提高充电桩的使用效率；对各无线发射充电板的充电状态进行分时段控制，保证多辆汽车同时充电的同时，增加了单个充电桩连接的无线发射充电板的数量，提高充电桩的使用效率。

Description

一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩及其控制方式

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体为一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩及其控制方式。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。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。

现有的充电桩一般都是一对一充电，每个充电车位配备一个充电桩，影响充电桩的使用效率，地面占用空间大，同时充电桩在充电的过程中，一般都是通过插头进行充电，过程繁琐，因此需要设计一种一拖多充电桩，同时实现汽车的无线充电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩及其控制方式，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，包括充电桩本体，充电桩本体固定在地面上，地面内挖设有若干凹槽，每个凹槽内分别安装一个无线充电发射板，各无线充电发射板分别通过连接线与充电桩本体电性连接，充电桩本体内设置有与每根连接线的控制端连接的电路开关；所述充电桩本体内设置有PLC集成电路板，PLC集成电路板上集成设置有无线充电主控模块以及分别与无线充电主控模块的控制端连接的时分复用编码模块、时序记录模块、计数模块和电路通断执行模块，所述电路通断执行模块与各个电路开关的控制端连接。

本发明还提供一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩的控制方式，多个所述无线充电发射板分为A、B两组，停车充电使用时，时分复用编码模块对多个无线充电发射板的启闭状态进行控制，包括如下两种控制形式：

S1：A、B两排的无线充电发射板分时段控制，即A组的无线充电发射板先保持设定时间长度的充电状态后关闭，然后B组的无线充电发射板再启动保持设定时间长度的充电状态；合理分配充电时段，保证A、B两排的车辆都能够得到充足的电量供应。

S2：设定充电桩同时充电的车辆数量，根据车辆停放的顺序，分批次控制无线充电发射板的充电状态，设定每个批次的车辆的充电时间，将一天分成多个充电时间段，实现多个车辆的分批供电。

本发明还提供一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩的另一种控制方式，所述充电桩本体与无线充电发射板的分配包括如下两种方式：

S1：充电桩本体的输出电压与单个无线充电发射板的电压相等，多个无线充电发射板在不同时间段轮流充电；

S2：充电桩本体的输出电压与连接的多个无线充电发射板的总电压相等，多个无线充电发射板可在同一时间充电。

作为本发明的一种优选方案，所述凹槽内壁铺设一层防护板，凹槽底部通过支撑柱安装有支撑台板，支撑台板上方设置有升降板，凹槽底部于支撑台板两侧分别安装一个电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端向上与升降板底部固定连接，电动伸缩杆的控制端与PLC集成电路板连接。

作为本发明的一种优选方案，所述凹槽两侧内壁分别设置有开口相对的导向滑槽，升降板两端向外延伸插入对应的导向滑槽内滑动，导向滑槽底部与支撑台板上表面齐平。

作为本发明的一种优选方案，所述防护板两侧顶部内分别安装有距离传感器和红外感应器，距离传感器的输出端与电路通断执行模块连接，红外感应器的输出端分别与时序记录模块、计数模块连接。

作为本发明的一种优选方案，所述无线充电发射板底部固定在安装板上，安装板与升降板之间通过连接杆连接，无线充电发射板侧面包覆有一层密封防水层。

作为本发明的一种优选方案，所述地面上对应每个凹槽所在的车位上分别设置有定位拦截条，定位拦截条底部安装有嵌入地面内的定位插销，定位拦截条两端安装有拉环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过充电桩本体安装的若干个连接线与无线充电发射板连接，便于实现多辆汽车同时充电，提高充电桩的使用效率，大大减少地面占用空间。

2.本发明通过红外感应开关感应车辆到位情况，利用车位上设置的定位拦截条对车辆停靠位置进行限定，便于车辆的快速定位对齐，同时定位拦截条的位置可调，便于适应不同车型的定位使用；利用距离传感器和电动伸缩杆配合控制无线充电发射板的高度，便于适应不同型号的车辆的车载电磁接收板的信号连接，适应范围广。

3.本发明通过将无线充电发射板设置在地面以下的凹槽内，闲置时不占用地上空间，不影响美观；同时通过将升降板两端插入凹槽内壁的导向滑槽内，便于实现无线充电发射板的稳定升降。

4.本发明通过在PLC集成电路板上集成设置有无线充电主控模块以及分别与无线充电主控模块的控制端连接的时分复用编码模块、时序记录模块、计数模块和电路通断执行模块，对各无线发射充电板的充电状态进行分时段控制，保证多辆汽车同时充电的同时，增加了单个充电桩连接的无线发射充电板的数量，提高充电桩的使用效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的无线充电发射板与凹槽的具体连接结构示意图；

图3为本发明的PLC集成电路板的模块连接结构示意图。

图中：1、充电桩本体；2、地面；3、无线充电发射板；4、连接线；5、电路开关；6、PLC集成电路板；7、凹槽；8、防护板；9、支撑柱；10、支撑台板；11、升降板；12、电动伸缩杆；13、导向滑槽；14、距离传感器；15、红外感应器；16、密封防水层；17、安装板；18、连接杆；19、定位拦截条；20、定位插销；21、拉环。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，包括充电桩本体1，充电桩本体1固定在地面2上，地面2内挖设有若干凹槽7，每个凹槽7内分别安装一个无线充电发射板3，各无线充电发射板3分别通过连接线4与充电桩本体1电性连接，充电桩本体1内设置有与每根连接线4的控制端连接的电路开关5；所述充电桩本体1内设置有PLC集成电路板6，PLC集成电路板6上集成设置有无线充电主控模块以及分别与无线充电主控模块的控制端连接的时分复用编码模块、时序记录模块、计数模块和电路通断执行模块，所述电路通断执行模块与各个电路开关5的控制端连接。

进一步的，所述凹槽7内壁铺设一层防护板8，凹槽7底部通过支撑柱9安装有支撑台板10，支撑台板10上方设置有升降板11，凹槽7底部于支撑台板10两侧分别安装一个电动伸缩杆12，电动伸缩杆12的输出端向上与升降板11底部固定连接，电动伸缩杆12的控制端与PLC集成电路板6连接。

进一步的，所述凹槽7两侧内壁分别设置有开口相对的导向滑槽13，升降板11两端向外延伸插入对应的导向滑槽13内滑动，导向滑槽13底部与支撑台板10上表面齐平。

进一步的，所述防护板8两侧顶部内分别安装有距离传感器14和红外感应器15，距离传感器14的输出端与电路通断执行模块连接，红外感应器15的输出端分别与时序记录模块、计数模块连接。

进一步的，所述无线充电发射板3底部固定在安装板17上，安装板17与升降板11之间通过连接杆18连接，无线充电发射板3侧面包覆有一层密封防水层16。

进一步的，所述地面2上对应每个凹槽7所在的车位上分别设置有定位拦截条19，定位拦截条19底部安装有嵌入地面2内的定位插销20，定位拦截条19两端安装有拉环21。

工作原理：使用时，在每个无线充电发射板3对应的车位上安装定位拦截条19，定位拦截条19用于对汽车前轮进行限位，可根据车型设置定位拦截条19的位置，使得汽车前轮到达定位拦截条19处时，汽车底部的车载电磁板置于无线充电发射板3正上方；停车充电时，汽车停止到位后，红外感应器15感应到车辆停靠信号，并发送给PLC集成电路板6的时序记录模块和计数模块，对车位上的无线充电发射板3进行排序和计数；距离传感器14感应无线充电发射板3与汽车底部的车载电磁板的距离信号，并发送给PLC集成电路板6的无线充电主控模块，无线充电主控模块控制电动伸缩杆12启动，将无线充电发射板3升起至设定高度处，保持最佳充电距离；然后电路通断执行模块控制对应的电路开关5开启，进行充电。

实施例2：多个无线充电发射板3分为A、B两组，停车充电使用时，时分复用编码模块对多个无线充电发射板3的启闭状态进行控制，可分为两种控制形式：

一：A、B两排的无线充电发射板3分时段控制，即A组的无线充电发射板3先保持设定时间长度的充电状态后关闭，然后B组的无线充电发射板3再启动保持设定时间长度的充电状态；合理分配充电时段，保证A、B两排的车辆都能够得到充足的电量供应。

二：设定充电桩同时充电的车辆数量，根据车辆停放的顺序，分批次控制无线充电发射板3的充电状态，设定每个批次的车辆的充电时间，将一天分成多个充电时间段，实现多个车辆的分批供电，大大提高了充电桩的使用效率。

实施例3：在实际应用时，如在共享汽车领域、充电站、停车场等场所应用时，假设每个无线充电器的电压为7kv，有5户人家共享一个电站，电动汽车5天充一次电，有两种方案：

方案1：充电桩本体1输出电压为7kv，五户人家在不同时间轮流充电；每户人家只需停在自家车库，需要充电时，给总控制器一个信号，总控制器就会让充电桩本体1给该户人家的无线充电发射板3供电；充电桩本体1和无线充电发射板3的连接线设置在地下。

此种方式对充电桩本体1要求低，节约成本，但需要各户人家协调用电时间。

方案2：充电桩本体1的输出电压为35kv，五户人家可在同一时间充电；每户人家只需停在自家车库，需要充电时，给总控制器一个信号，总控制器就会让充电桩本体1给该户人家的无线充电发射板3供电；充电桩本体1和无线充电发射板3的连接线设置在地下。

此种方式对电站要求高，但是相对每个无线充电发射板3都配以电站的方案来说节约成本，可根据实际需要自行调整。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于，包括充电桩本体（1），充电桩本体（1）固定在地面（2）上，地面（2）内挖设有若干凹槽（7），每个凹槽（7）内分别安装一个无线充电发射板（3），各无线充电发射板（3）分别通过连接线（4）与充电桩本体（1）电性连接，充电桩本体（1）内设置有与每根连接线（4）的控制端连接的电路开关（5）；所述充电桩本体（1）内设置有PLC集成电路板（6），PLC集成电路板（6）上集成设置有无线充电主控模块以及分别与无线充电主控模块的控制端连接的时分复用编码模块、时序记录模块、计数模块和电路通断执行模块，所述电路通断执行模块与各个电路开关（5）的控制端连接。

2.一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩的控制方式，其特征在于，多个所述无线充电发射板（3）分为A、B两组，停车充电使用时，时分复用编码模块对多个无线充电发射板（3）的启闭状态进行控制，包括如下两种控制形式：

S1：A、B两排的无线充电发射板（3）分时段控制，即A组的无线充电发射板（3）先保持设定时间长度的充电状态后关闭，然后B组的无线充电发射板（3）再启动保持设定时间长度的充电状态；合理分配充电时段，保证A、B两排的车辆都能够得到充足的电量供应；

S2：设定充电桩同时充电的车辆数量，根据车辆停放的顺序，分批次控制无线充电发射板（3）的充电状态，设定每个批次的车辆的充电时间，将一天分成多个充电时间段，实现多个车辆的分批供电。

3.一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩的控制方式，其特征在于，所述充电桩本体（1）与无线充电发射板（3）的分配包括如下两种方式：

S1：充电桩本体（1）的输出电压与单个无线充电发射板（3）的电压相等，多个无线充电发射板（3）在不同时间段轮流充电；

S2：充电桩本体（1）的输出电压与连接的多个无线充电发射板（3）的总电压相等，多个无线充电发射板（3）可在同一时间充电。

4.根据权利要求1所述的一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于：所述凹槽（7）内壁铺设一层防护板（8），凹槽（7）底部通过支撑柱（9）安装有支撑台板（10），支撑台板（10）上方设置有升降板（11），凹槽（7）底部于支撑台板（10）两侧分别安装一个电动伸缩杆（12），电动伸缩杆（12）的输出端向上与升降板（11）底部固定连接，电动伸缩杆（12）的控制端与PLC集成电路板（6）连接。

5.根据权利要求1所述的一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于：所述凹槽（7）两侧内壁分别设置有开口相对的导向滑槽（13），升降板（11）两端向外延伸插入对应的导向滑槽（13）内滑动，导向滑槽（13）底部与支撑台板（10）上表面齐平。

6.根据权利要求4所述的一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于：所述防护板（8）两侧顶部内分别安装有距离传感器（14）和红外感应器（15），距离传感器（14）的输出端与电路通断执行模块连接，红外感应器（15）的输出端分别与时序记录模块、计数模块连接。

7.根据权利要求1所述的一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于：所述无线充电发射板（3）底部固定在安装板（17）上，安装板（17）与升降板（11）之间通过连接杆（18）连接，无线充电发射板（3）侧面包覆有一层密封防水层（16）。

8.根据权利要求1所述的一种时分复用的一拖多电动汽车共享充电桩，其特征在于：所述地面（2）上对应每个凹槽（7）所在的车位上分别设置有定位拦截条（19），定位拦截条（19）底部安装有嵌入地面（2）内的定位插销（20），定位拦截条（19）两端安装有拉环（21）。

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