CN112810485A - 一种动态电动汽车充电桩系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口、可移动式充电桩和导航模块，每个停车位配对一个所述地面充电接口，所述地面充电接口与城市电网连通，当所述可移动式充电桩与所述地面充电接口连通时，所述地面充电接口将给所述充电桩体内的蓄电池充电，所述可移动式充电桩在导航模块的辅助下能够自行移动至任意一个停车位对应的地面充电接口处。通过将充电桩可移动化，动态平衡普通停车位和充电停车位之间的资源冲突，使充电桩的投入可控化，大大提高了电动车停车时的便捷程度。

Description

一种动态电动汽车充电桩系统及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种动态电动汽车充电桩系统及一种计算机可读存储介质。
背景技术
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，随着电动汽车的普及，电动汽车充电桩的数量也大大地增加了，但这加剧了普通汽车与电动汽车对停车位资源的争夺，如何使两者之间达到平衡，使普通车主与电动车主都能方便停车成了一个问题。
现在已经开发出了很多充电桩，经过我们大量的检索与参考，发现现有的充电桩有如公开号为KR100715771B1，KR1020170028219A和KR1020110112738A所公开的充电桩，包括充电桩本体和充电电缆，充电桩本体上设置有磁铁，充电电缆上设置有铁质圈并随铁质圈弯曲形成大圈弹簧电缆。大圈弹簧电缆一端与充电桩电性连接，另一端连接有充电枪，充电枪可挂置于充电桩本体上。当未充电时，大圈弹簧电缆呈回复状态以圈状形式挂置于充电桩本体上，充电电缆藉由铁质圈被吸附于磁铁上而固定于充电桩上，充电枪挂置于充电枪本体上。当充电时，持充电枪拉动大圈弹簧电缆使大圈弹簧电缆与磁铁分离进行充电。但该充电桩不可移动，为满足电动车的停车需求需要投入大量的充电桩，成本较高，同时电动车也只能停放在有充电桩的停车位，对车主而言不够便捷。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电；
进一步的，所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口；
进一步的，所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形；
进一步的，所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度；
进一步的，所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接；
进一步的，所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
进一步的，所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure BDA0002980665210000021
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000031
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤。
本发明所取得的有益效果是：
本发明通过将充电桩可移动化，使普通车与电动车可以停放在任意的停车位，方便了车主的停车，同时在每个停车位设有地面充电接口，使充电桩在任意时刻都具有足够的储电量，通过计算处理单元收集该停车场的电动停车需求，可控的投入充电桩的数量，降低成本的同时平衡了普通车与电动车对停车位的需求。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为充电桩外观示意图。
图2为滚轮结构示意图。
图3为伸缩组件结构示意图。
图4为充电桩分配流程示意图。
图5为充电桩与地面充电接口对接流程示意图。
图6为充电桩投放数量示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
实施例一。
一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电；
所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口；
所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形；
所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度；
所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接；
所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure BDA0002980665210000051
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000052
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤。
实施例二。
一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电；
所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口；
所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形；
所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度；
所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接；
所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure BDA0002980665210000061
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000062
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤；
基于此设计了一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口、可移动式充电桩和导航模块，每个停车位配对一个所述地面充电接口，所述地面充电接口与城市电网连通，当所述可移动式充电桩与所述地面充电接口连通时，所述地面充电接口将给所述充电桩体内的蓄电池充电，所述可移动式充电桩在导航模块的辅助下能够自行移动至任意一个停车位对应的地面充电接口处；
所述地面充电接口为地陷式腔体结构，在所述腔体的上方设有可开闭的滑门，所述腔体壁与滑门同一高度处设有滑槽，所述腔体内设有充电插座，所述滑门的四周设有四个定位滚轮坑，所述定位滚轮坑的中心处设有可按压的开关，所述开关与控制所述滑门的控制板连通，所述充电插座外侧设有密封防水罩，所述密封防水罩与所述控制板连通，所述滑门的边缘处设有橡胶套，当滑门关闭时，所述橡胶套与所述滑槽紧密接触，起到防水的效果；
所述可移动式充电桩包括移动装置、桩体、蓄电装置、伸缩式插头、充电管、计量模块、定位模块、校准模块、显示模块和控制模块，所述移动装置安装于所述桩体下侧，所述蓄电装置分别与所述伸缩式插头和所述充电管连接并一起安装于所述桩体内部，所述伸缩式插头可上下伸缩并与所述地面充电接口的充电插座连通，所述充电管可以伸出所述桩体外给待充电的电动车充电，所述计量模块会对给电动车的充电量进行统计，所述校准模块安装于所述桩体内部并与所述地面充电接口内的发射模块配合使用，使所述伸缩式插头向下伸出时处于正确的方位能够与所述充电插座吻合，所述定位模块与所述显示模块安装于所述桩体外侧表面，所述定位模块配合所述导航模块控制所述移动装置将所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口处，所述显示模块能够显示蓄电装置的电量以及所述计量模块统计的电量，所述控制模块用于控制所述充电桩内的各类开关；
所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭被设置成梭子形且所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形，使得所述滚动瓣能够在平整的地面上滚动，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所述辊轴的中部安装有方向杆，所述方向杆连接至所述桩体，所述方向杆由所述控制模块控制其转向，进而控制所述滚轮的移动方向，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定状态，所述活动梭的两端为活动部分，为限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度，所述限速件翻转的角度越大，所述滚轮越不易滚动，当所述翻转角度调整成最大时，所述滚轮将无法滚动，所述辊轴与电机相连，所述电机提供所述滚轮滚动的动力，所述安装板上设有拉杆，所述拉杆通过弹簧与所述限速件连接，所述拉杆的一端设有挂杆，所述安装板上设有多个档位槽，当所述挂杆位于不同的档位槽时所述限速件处于不同的翻转角度。
实施例三。
一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电；
所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口；
所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形；
所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度；
所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接；
所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure BDA0002980665210000091
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000092
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤；
基于此设计了一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口、可移动式充电桩和导航模块，每个停车位配对一个所述地面充电接口，所述地面充电接口与城市电网连通，当所述可移动式充电桩与所述地面充电接口连通时，所述地面充电接口将给所述充电桩体内的蓄电池充电，所述可移动式充电桩在导航模块的辅助下能够自行移动至任意一个停车位对应的地面充电接口处；
所述地面充电接口为地陷式腔体结构，在所述腔体的上方设有可开闭的滑门，所述腔体壁与滑门同一高度处设有滑槽，所述腔体内设有充电插座，所述滑门的四周设有四个定位滚轮坑，所述定位滚轮坑的中心处设有可按压的开关，所述开关与控制所述滑门的控制板连通，所述充电插座外侧设有密封防水罩，所述密封防水罩与所述控制板连通，所述滑门的边缘处设有橡胶套，当滑门关闭时，所述橡胶套与所述滑槽紧密接触，起到防水的效果；
所述可移动式充电桩包括移动装置、桩体、蓄电装置、伸缩式插头、充电管、计量模块、定位模块、校准模块、显示模块和控制模块，所述移动装置安装于所述桩体下侧，所述蓄电装置分别与所述伸缩式插头和所述充电管连接并一起安装于所述桩体内部，所述伸缩式插头可上下伸缩并与所述地面充电接口的充电插座连通，所述充电管可以伸出所述桩体外给待充电的电动车充电，所述计量模块会对给电动车的充电量进行统计，所述校准模块安装于所述桩体内部并与所述地面充电接口内的发射模块配合使用，使所述伸缩式插头向下伸出时处于正确的方位能够与所述充电插座吻合，所述定位模块与所述显示模块安装于所述桩体外侧表面，所述定位模块配合所述导航模块控制所述移动装置将所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口处，所述显示模块能够显示蓄电装置的电量以及所述计量模块统计的电量，所述控制模块用于控制所述充电桩内的各类开关；
所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭被设置成梭子形且所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形，使得所述滚动瓣能够在平整的地面上滚动，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所述辊轴的中部安装有方向杆，所述方向杆连接至所述桩体，所述方向杆由所述控制模块控制其转向，进而控制所述滚轮的移动方向，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定状态，所述活动梭的两端为活动部分，为限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度，所述限速件翻转的角度越大，所述滚轮越不易滚动，当所述翻转角度调整成最大时，所述滚轮将无法滚动，所述辊轴与电机相连，所述电机提供所述滚轮滚动的动力，所述安装板上设有拉杆，所述拉杆通过弹簧与所述限速件连接，所述拉杆的一端设有挂杆，所述安装板上设有多个档位槽，当所述挂杆位于不同的档位槽时所述限速件处于不同的翻转角度；
所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述卡位块能够与所述卡位圈卡接，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，所述腔体内壁上设有导轨槽，所述伸缩柱外壁上设有定位线，所述定位线嵌在所述导轨槽中，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接，当所述卡位块与位于腔体下端的所述卡位圈卡接时，所述第一电性触点和所述第二电性触点电性连接，此时所述插头能与所述地面充电接口的充电插座连接，从而实现给所述蓄电池充电的效果，所述卡位块上设有卡接扣，所述卡接扣由所述控制模块控制其开关状态，所述卡位圈的上方和下方均设有固位板，所述固位板之间通过加固柱进行连接加固，所述固位板固定连接在所述桩体内部，位于下方的固位板上设有通孔以供所述伸缩柱以及插头通过，所述伸缩柱的移动由电机提供驱动力；
所述校准模块为光接收器件，所述光接收器件安装于所述位于下方的固位板上，所述地面充电接口内的对应位置处设有光发射器件，当所述光接收器件接收到所述光发射器件发射的光信息后，所述控制模块打开所述卡位块上的卡接扣，所述卡接块脱离腔体上端的卡位圈，所述伸缩柱与所述插头一起向下移动直至所述卡结块与位于腔体下端的卡位圈卡接，所述控制模块闭合所述卡接扣并开始为所述蓄电池充电。
实施例四。
一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电；
所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口；
所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形；
所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度；
所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接；
所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure BDA0002980665210000121
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000122
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤；
基于此设计了一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口、可移动式充电桩和导航模块，每个停车位配对一个所述地面充电接口，所述地面充电接口与城市电网连通，当所述可移动式充电桩与所述地面充电接口连通时，所述地面充电接口将给所述充电桩体内的蓄电池充电，所述可移动式充电桩在导航模块的辅助下能够自行移动至任意一个停车位对应的地面充电接口处；
所述地面充电接口为地陷式腔体结构，在所述腔体的上方设有可开闭的滑门，所述腔体壁与滑门同一高度处设有滑槽，所述腔体内设有充电插座，所述滑门的四周设有四个定位滚轮坑，所述定位滚轮坑的中心处设有可按压的开关，所述开关与控制所述滑门的控制板连通，所述充电插座外侧设有密封防水罩，所述密封防水罩与所述控制板连通，所述滑门的边缘处设有橡胶套，当滑门关闭时，所述橡胶套与所述滑槽紧密接触，起到防水的效果；
所述可移动式充电桩包括移动装置、桩体、蓄电装置、伸缩式插头、充电管、计量模块、定位模块、校准模块、显示模块和控制模块，所述移动装置安装于所述桩体下侧，所述蓄电装置分别与所述伸缩式插头和所述充电管连接并一起安装于所述桩体内部，所述伸缩式插头可上下伸缩并与所述地面充电接口的充电插座连通，所述充电管可以伸出所述桩体外给待充电的电动车充电，所述计量模块会对给电动车的充电量进行统计，所述校准模块安装于所述桩体内部并与所述地面充电接口内的发射模块配合使用，使所述伸缩式插头向下伸出时处于正确的方位能够与所述充电插座吻合，所述定位模块与所述显示模块安装于所述桩体外侧表面，所述定位模块配合所述导航模块控制所述移动装置将所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口处，所述显示模块能够显示蓄电装置的电量以及所述计量模块统计的电量，所述控制模块用于控制所述充电桩内的各类开关；
所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭被设置成梭子形且所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形，使得所述滚动瓣能够在平整的地面上滚动，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所述辊轴的中部安装有方向杆，所述方向杆连接至所述桩体，所述方向杆由所述控制模块控制其转向，进而控制所述滚轮的移动方向，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定状态，所述活动梭的两端为活动部分，为限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度，所述限速件翻转的角度越大，所述滚轮越不易滚动，当所述翻转角度调整成最大时，所述滚轮将无法滚动，所述辊轴与电机相连，所述电机提供所述滚轮滚动的动力，所述安装板上设有拉杆，所述拉杆通过弹簧与所述限速件连接，所述拉杆的一端设有挂杆，所述安装板上设有多个档位槽，当所述挂杆位于不同的档位槽时所述限速件处于不同的翻转角度；
所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述卡位块能够与所述卡位圈卡接，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，所述腔体内壁上设有导轨槽，所述伸缩柱外壁上设有定位线，所述定位线嵌在所述导轨槽中，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接，当所述卡位块与位于腔体下端的所述卡位圈卡接时，所述第一电性触点和所述第二电性触点电性连接，此时所述插头能与所述地面充电接口的充电插座连接，从而实现给所述蓄电池充电的效果，所述卡位块上设有卡接扣，所述卡接扣由所述控制模块控制其开关状态，所述卡位圈的上方和下方均设有固位板，所述固位板之间通过加固柱进行连接加固，所述固位板固定连接在所述桩体内部，位于下方的固位板上设有通孔以供所述伸缩柱以及插头通过，所述伸缩柱的移动由电机提供驱动力；
所述校准模块为光接收器件，所述光接收器件安装于所述位于下方的固位板上，所述地面充电接口内的对应位置处设有光发射器件，当所述光接收器件接收到所述光发射器件发射的光信息后，所述控制模块打开所述卡位块上的卡接扣，所述卡接块脱离腔体上端的卡位圈，所述伸缩柱与所述插头一起向下移动直至所述卡结块与位于腔体下端的卡位圈卡接，所述控制模块闭合所述卡接扣并开始为所述蓄电池充电；
所述导航模块内置计算处理单元，所述可移动式充电桩的计量模块在检测到车辆充满电后，会启动定位模块，并将定位信息发送给导航模块，所述导航模块将这些充电桩标为空闲状态，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配；
所述导航模块将所述地面面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是该地面充电接口距离需求按钮启动后的时间，f(t)是关于时间的等待函数，时间越长，所述等待函数的值越大，此实施例中，所述等待函数被设置为：
Figure BDA0002980665210000151
所述导航模块根据所述区域的需求指数来进行分配充电桩，先从所有空闲状态的充电桩中搜索离最大需求指数的区域最近的一个充电桩，并不断发送指令指导该充电桩移动至该区域内最先发送需求请求的地面充电接口处进行充电，同时对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure BDA0002980665210000152
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间；
所述导航模块不断重复搜索充电桩、派遣充电桩、修正需求指数这三个过程中直至地面充电接口不再处于需求状态中；
所述计算处理单元内设有所述需求指数的上阈值a和下阈值b，若该停车场内的所述需求指数始终小于b，则可以适当减少该停车场内充电桩的数量，若该停车场内的所述需求指数大于a，则可以适当增加该停车场内充电桩的数量；
需要充电时，先启动地面充电接口的需求按钮，所述导航模块将会派遣充电桩前往该地面充电接口，所述充电桩的滚轮移动至所述地面充电接口的定位滚轮坑，所述地面充电接口的滑门打开，所述校准模块进行校准确认后，所述伸缩柱向下移动，使所述插头和充电插座连接进行充电，同时将充电管与车辆的充电接口连接对电动车进行充电，所述计量模块对充电量开始统计，并显示在所述显示模块上，所述充电桩还设有桩门，打开所述桩门后可对所述充电桩内部进行维修。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，包括固定的地面充电接口和可移动式充电桩，所述地面充电接口与城市电网连通，所述可移动式充电桩能够移动至任意一个地面充电接口上方并与该所述地面充电接口完成对接使电网对所述可移动式充电桩充电，所述可移动式充电桩再对电动车进行充电。
2.如权利要求1所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述充电桩系统包括导航模块，所述导航模块用于负责派遣指引所述可移动式充电桩移动至目标地面充电接口。
3.如上述权利要求之一所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述可移动式充电桩包括移动装置，所述移动装置包括四个滚轮，每个滚轮包括两片滚动瓣，所述滚动瓣包括轮架和安装于轮架周围的若干个活动梭，所述轮架之间通过辊轴固定连接，所有所述活动梭远离所述轮架的边缘形成一个圆形。
4.如上述权利要求之一所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述轮架的中部为圆盘，所述圆盘的周围向外凸起形成若干个梭架，所述梭架为两片安装板，所述活动梭安装于所述梭架上并被所述安装板分割成三个部分，所述活动梭位于所述安装板之间的中间部分为固定部分，所述活动梭的两端为能够活动的限速件，所述限速件能够向滚轮外侧翻转破坏滚轮外边缘的圆形结构，实现控制滚轮滚动的速度。
5.如上述权利要求之一所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述可移动式充电桩内包括伸缩式插头，所述伸缩式插头包括伸缩组件和插头，所述伸缩组件包括竖直方向的腔体，所述腔体的上下两端均设有卡位圈，所述腔体内部设有伸缩柱，所述伸缩柱的上部设有卡位块，所述所述伸缩柱的下方固定连接插头，位于腔体下部的卡位圈内设有第一电性触点，所述第一电性触点与所述蓄电池电性连接，所述卡位块上设有第二电性触点，所述第二电性触点与所述插头电性连接。
6.如上述权利要求之一所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述导航模块内置计算处理单元，所述地面充电接口处设有需求按钮，当所述需求按钮被启动后，所述导航模块将接收到请求信息并将该地面充电接口标为需求状态，所述计算处理单元将对所述处于空闲状态的充电桩进行合理化的分配。
7.如上述权利要求之一所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统，所述导航模块将所述地面充电接口所在位置划分为多个区域，对每个区域内进行需求指数的计算，所述需求指数的计算公式为：
W＝∑f(ti)；
其中，ti指的是所述地面充电接口提出需要充电桩后的时间，f(t)的表达式为：
Figure FDA0002980665200000021
所述导航模块将充电桩分配给最大需求指数的区域后对该区域的需求指数进行修正计算：
Figure FDA0002980665200000022
其中，L是指该充电桩与目标区域的距离，v指充电桩的平均移动速度，t′指该目标区域内的地面充电接口的最大请求等待时间。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序，所述应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的一种应用于停车场内的动态式电动汽车充电桩系统的步骤。
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