CN112918305A - 一种灵活布置的地埋式充电桩系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种灵活布置的地埋式充电桩系统，包括停车区域、充电控制模块、若干充电桩以及服务器模块；所述停车区域内设有多条停车带，该停车区域的入口还设有检测通道；所述充电控制模块固定设置在检测通道的一侧；所述停车带内划分为若干网格，网格均由一对小车网格构成，小车网格依次标记有不同编号且均设有向地下延伸的充电桩槽；所述充电桩分布设置在充电桩槽内且底部固定设有升降底座；所述服务器模块信号连接停车区域、检测通道、充电控制模块以及各个网格进行网格信息控制；实现了充电控制模块集中布置，充电桩的分散灵活布置，根据分配网格区域升起充电桩，最大限度得利用场地空间，进而提高充电桩的利用率，为更多的车辆进行充电。

Description

一种灵活布置的地埋式充电桩系统
技术领域
本发明属于充电桩技术领域，尤其涉及一种灵活布置的地埋式充电桩系统。
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，布置于广场或大型停车场内，为各种型号大小的电动汽车充电，随着时代不断发展以及新能源汽车的大量生产，充电桩已经成为日常生活中较为常见的辅助工具。现有的充电桩在场地内固定设置，在面对不同大小的电动汽车时无法灵活调整充电桩的位置，大车需要充电时充电桩之间缺少让大车驶入的空间，在小车充电时存在较大的剩余空间，使得充电桩以及场地的利用效率下降。因此，研发一种能对有充电桩大场地进行最大化利用的灵活布置的地埋式充电桩系统成为了急需解决的技术问题。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种灵活布置的地埋式充电桩系统。
本发明的技术方案，一种灵活布置的地埋式充电桩系统，包括停车区域、充电控制模块、若干充电桩以及服务器模块；所述停车区域的出口以及入口均设有带车牌识别摄像头的闸机且出口还设有收费机，该停车区域内设有多条相互平行的停车带，所述停车带两侧均设有行车道；所述停车区域的入口还设有检测通道，该检测通道的边缘设有若干激光雷达感应器；所述充电控制模块固定设置在检测通道的一侧且与驾驶室的位置相适应，该充电控制模块设有操作区域，所述操作区域包括电子屏以及选择按钮，所述选择按钮选项包括充电速率以及充电额度；所述停车带内沿延伸方向等间隔地划分为若干网格，所述网格均由分别靠近两侧行车道的一对小车网格构成，所述小车网格依次标记有不同编号，该小车网格均设有向地下延伸的充电桩槽；所述充电桩与充电桩槽相适应且分布设置在每个充电桩槽内，该充电桩的底部固定设有升降底座；所述服务器模块信号连接停车区域的出口以及入口、检测通道、充电控制模块以及网格，该服务器模块设有网格管理数据库；所述电子屏连接网格管理数据库进行网格信息展示。
采用上述方法后，在车辆进出停车区域时由闸机自动识别车牌信息并发送到服务器模块；车辆从入口进入时经过检测通道，通过激光雷达感应器检测车辆大小后发送到服务器模块；同时通过一侧的充电控制模块上的选择按钮选择充电速率以及充电额度；服务器模块根据车辆大小分配所需网格数量，并与充电信息详情一起在电子屏上展示，车辆根据展示网格的编号到达对应的网格区域；网格内的充电桩通过升降底座从充电桩槽中伸出为车辆充电；通过由一对小车网格组合成网格，当小车停在大车后方时，使两侧的小车网格分别停入一辆小车，提高网格的利用率，避免停车带空间产生浪费；实现了充电控制模块集中布置，充电桩的分散灵活布置，通过将停车带划分网格，根据分配网格区域升起充电桩，最大限度得利用场地空间，进而提高充电桩的利用率，为更多的车辆进行充电。
作为本发明的进一步改进，所述网格管理数据库包括车量信息、已占用网格以及未占用网格，该网格管理数据库将车量信息与已占用网格进行匹配；所述电子屏展示的网格信息包括停车区域平面地图，该平面地图通过不同颜色分别标明已占用网格以及分配给当前车辆的停车目标网格。
采用上述方法后，基于网格管理数据库记录网格的使用情况，辅助服务器模块将剩余网格进行分配；通过不同颜色分别标明停车区域内的网格详情，指导车辆到达指定网格，避免停车错位。
作为本发明的进一步改进，所述停车目标网格与未占用网格区域的大小均不符合时，停车目标网格的确定步骤包括，(1)确定车辆需要占用的网格情况；(2)选择大于且最接近的未占用网格区域作为停车目标网格；(3)判断剩余未占用网格区域大小是否能作为新的停车目标网格；(4)若剩余未占用网格区域无法作为新的停车目标网格，选定相邻已占用网格中较大的一方；(5)若相邻已占用网格的大小相同，选定离停车区域的入口较远的一方；(6)将剩余未占用网格区域分配在靠近选定网格的一侧。
采用上述方法后，通过将剩余未占用网格区域与较大的已占用网格相邻设置，在已占用网格上的车辆驶离后能形成较大的未占用网格区域，便于再次分配网格；通过统一规划剩余未占用网格至远离停车区域入口的一侧，使未占用网格更集中，再次分配时能有更多选择网格的方式。
作为本发明的进一步改进，所述充电桩包括柱体以及充电枪；所述柱体设有收线器以及充电枪槽；所述收线器设有连通充电枪槽槽底的供线通道，该收线器信号连接充电功能模块；所述充电枪与充电枪槽相适应，该充电枪设有充电电缆以及第一红外通信器，所述充电电缆穿过充电枪槽以及供线通道连接收线器；所述充电枪槽设有与与第一红外通信器相对应的第二红外通信器。
采用上述方法后，通过将充电枪从充电枪槽中取出，同时充电电缆从供线通道拉出，充电枪连接车辆进行充电；根据充电控制模块选择的充电结束后，将充电枪与车辆分离，收线器自动启动回收充电电缆，充电枪回到充电枪槽，第一红外通信器与第二红外通信器正对完成验证，充电枪回收完成，充电桩下降回到充电桩槽；通过红外通信器验证充电枪是否回到充电枪槽，避免充电桩进入充电桩槽时损坏充电枪。
作为本发明的进一步改进，所述充电桩槽内设有若干沿竖直方向分布的升降丝杆，该升降丝杆均连接设有升降电机进行配合联动；所述升降底座设有与升降丝杆相适应的丝杆座，所述升降丝杆穿过丝杆座连接升降底座。
采用上述方法后，通过升降电机驱动升降丝杆转动，升降丝杆与升降底座上的丝杆座配合，实现升降底座沿升降丝杆在竖直方向运动，进而实现充电桩升降。
作为本发明的进一步改进，所述网格间均设有路灯槽，该路灯槽内设有折叠路灯，该折叠路灯与网格形成完整的平面，所述路灯槽的一端设有路灯铰接点，该路灯铰接点设有第一转动电机，该折叠路灯的底端铰接设置在路灯铰接点且与第一转动电机进行配合联动；所述折叠路灯的顶端设有灯头铰接点以及照明灯头，所述灯头铰接点设有第二转动电机，所述照明灯头的一端铰接设置在灯头铰接点且与第二转动电机进行配合联动；所述第一转动电机以及折叠路灯均信号连接服务器模块。
采用上述方法后，当夜间有车辆需要充电时，通过对应停车目标网格两端路灯槽内的折叠路灯升起，照亮网格来帮助观察网格编号；通过第一转动电机工作，使折叠路灯绕路灯铰接点转动升起，随后第二转动电机工作，使照明灯头绕灯头铰接点转动打开，照亮网格；通过在车辆充电时临时启动路灯照明，能减少能源消耗，同时路灯槽与网格间隔排列，使得折叠路灯能根据网格区域进行升起，不会在车辆驶入时造成障碍。
作为本发明的进一步改进，所述路灯槽的槽底还设有临时支撑板，所述临时支撑板的长度与路灯铰接点到灯头铰接点的距离相适应，该临时支撑板的底面连接设有液压伸缩杆，该液压伸缩杆连接设有电磁阀，所述电磁阀信号连接服务器模块。
采用上述方法后，通过折叠路灯升起后，驱动电磁阀控制液压伸缩杆伸长，使临时支撑板与路灯槽的槽口持平，防止车辆驶过时轮胎卡在路灯槽内。
作为本发明的进一步改进，所述充电桩槽以及路灯槽二者的槽口边缘均设有若干正对竖直上方的超声波传感器，该超声波传感器信号连接服务器模块。
采用上述方法后，通过超声波传感器检测充电桩槽以及路灯槽上方是否存在车辆经过，避免折叠路灯或充电桩在移动过程中与车辆发生碰撞。
附图说明
图1所示为本发明结构示意图。
图2所示为充电桩槽结构示意图。
图3所示为路灯槽结构示意图。
1-停车区域，2-充电控制模块，3-闸机，4-停车带，5-行车道，6-检测通道，7-激光雷达感应器，8-小车网格，9-充电桩槽，10-升降底座，11-柱体，12-充电枪，13-收线器，14-充电枪槽，15-供线通道，16-充电电缆，17-升降丝杆，18-路灯槽，19-折叠路灯，20-路灯铰接点，21-灯头铰接点，22-照明灯头，23-临时支撑板，24-液压伸缩杆，25-电磁阀。
如图1-图3所示一种灵活布置的地埋式充电桩系统，包括停车区域1、充电控制模块2、若干充电桩以及服务器模块；所述停车区域的出口以及入口均设有带车牌识别摄像头的闸机3且出口还设有收费机，该停车区域内设有多条相互平行的停车带4，所述停车带4两侧均设有行车道5；所述停车区域1的入口还设有检测通道6，该检测通道6的边缘设有若干激光雷达感应器7；所述充电控制模块2固定设置在检测通道6的一侧且与驾驶室的位置相适应，该充电控制模块2设有操作区域，所述操作区域包括电子屏以及选择按钮，所述选择按钮选项包括充电速率以及充电额度；所述停车带4内沿延伸方向等间隔地划分为若干网格，所述网格均由分别靠近两侧行车道的一对小车网格8构成，所述小车网格8依次标记有不同编号，该小车网格8均设有向地下延伸的充电桩槽9；所述充电桩与充电桩槽9相适应且分布设置在每个充电桩槽9内，该充电桩的底部固定设有升降底座10；所述服务器模块信号连接停车区域1的出口以及入口、检测通道6、充电控制模块2以及网格，该服务器模块设有网格管理数据库；所述电子屏连接网格管理数据库进行网格信息展示。
在车辆进出停车区域1时由闸机自动识别车牌信息并发送到服务器模块；车辆从入口进入时经过检测通道6，通过激光雷达感应器7检测车辆大小后发送到服务器模块；同时通过一侧的充电控制模块2上的选择按钮选择充电速率以及充电额度；服务器模块根据车辆大小分配所需网格数量，并与充电信息详情一起在电子屏上展示，车辆根据展示网格的编号到达对应的网格区域；网格内的充电桩通过升降底座10从充电桩槽9中伸出为车辆充电；通过由一对小车网格8组合成网格，当小车停在大车后方时，使两侧的小车网格分别停入一辆小车，提高网格的利用率，避免停车带4空间产生浪费；实现了充电控制模块2集中布置，充电桩的分散灵活布置，通过将停车带划分网格，根据分配网格区域升起充电桩，最大限度得利用场地空间，进而提高充电桩的利用率，为更多的车辆进行充电。
所述网格管理数据库包括车量信息、已占用网格以及未占用网格，该网格管理数据库将车量信息与已占用网格进行匹配；所述电子屏展示的网格信息包括停车区域平面地图，该平面地图通过不同颜色分别标明已占用网格以及分配给当前车辆的停车目标网格。
基于网格管理数据库记录网格的使用情况，辅助服务器模块将剩余网格进行分配；通过不同颜色分别标明停车区域内的网格详情，指导车辆到达指定网格，避免停车错位。
所述停车目标网格与未占用网格区域的大小均不符合时，停车目标网格的确定步骤包括，(1)确定车辆需要占用的网格情况；(2)选择大于且最接近的未占用网格区域作为停车目标网格；(3)判断剩余未占用网格区域大小是否能作为新的停车目标网格；(4)若剩余未占用网格区域无法作为新的停车目标网格，选定相邻已占用网格中较大的一方；(5)若相邻已占用网格的大小相同，选定离停车区域1的入口较远的一方；(6)将剩余未占用网格区域分配在靠近选定网格的一侧。
通过将剩余未占用网格区域与较大的已占用网格相邻设置，在已占用网格上的车辆驶离后能形成较大的未占用网格区域，便于再次分配网格；通过统一规划剩余未占用网格至远离停车区域1入口的一侧，使未占用网格更集中，再次分配时能有更多选择网格的方式。
所述充电桩包括柱体11以及充电枪12；所述柱体11设有收线器13以及充电枪槽14；所述收线器13设有连通充电枪槽14槽底的供线通道15，该收线器13信号连接充电功能模块2；所述充电枪12与充电枪槽14相适应，该充电枪12设有充电电缆16以及第一红外通信器，所述充电电缆16穿过充电枪槽14以及供线通道15连接收线器13；所述充电枪槽14设有与与第一红外通信器相对应的第二红外通信器。
通过将充电枪12从充电枪槽14中取出，同时充电电缆16从供线通道15拉出，充电枪12连接车辆进行充电；根据充电控制模块2选择的充电结束后，将充电枪12与车辆分离，收线器13自动启动回收充电电缆16，充电枪12回到充电枪槽14，第一红外通信器与第二红外通信器正对完成验证，充电枪12回收完成，充电桩下降回到充电桩槽9；通过红外通信器验证充电枪12是否回到充电枪槽14，避免充电桩进入充电桩槽9时损坏充电枪12。
所述充电桩槽9内设有若干沿竖直方向分布的升降丝杆17，该升降丝杆17均连接设有升降电机进行配合联动；所述升降底座10设有与升降丝杆17相适应的丝杆座，所述升降丝杆17穿过丝杆座连接升降底座10。
通过升降电机驱动升降丝杆17转动，升降丝杆17与升降底座10上的丝杆座配合，实现升降底座10沿升降丝杆17在竖直方向运动，进而实现充电桩升降。
所述网格间均设有路灯槽18，该路灯槽18内设有折叠路灯19，该折叠路灯19与网格形成完整的平面，所述路灯槽18的一端设有路灯铰接点20，该路灯铰接点20设有第一转动电机，该折叠路灯19的底端铰接设置在路灯铰接点20且与第一转动电机进行配合联动；所述折叠路灯19的顶端设有灯头铰接点21以及照明灯头22，所述灯头铰接点21设有第二转动电机，所述照明灯头22的一端铰接设置在灯头铰接点21且与第二转动电机进行配合联动；所述第一转动电机以及折叠路灯19均信号连接服务器模块。
当夜间有车辆需要充电时，通过对应停车目标网格两端路灯槽18内的折叠路灯19升起，照亮网格来帮助观察网格编号；通过第一转动电机工作，使折叠路灯19绕路灯铰接点20转动升起，随后第二转动电机工作，使照明灯头22绕灯头铰接点21转动打开，照亮网格；通过在车辆充电时临时启动路灯照明，能减少能源消耗，同时路灯槽18与网格间隔排列，使得折叠路灯19能根据网格区域进行升起，不会在车辆驶入时造成障碍。
所述路灯槽18的槽底还设有临时支撑板23，所述临时支撑板23的长度与路灯铰接点20到灯头铰接点21的距离相适应，该临时支撑板23的底面连接设有液压伸缩杆24，该液压伸缩杆24连接设有电磁阀25，所述电磁阀25信号连接服务器模块。
通过折叠路灯19升起后，驱动电磁阀25控制液压伸缩杆24伸长，使临时支撑板23与路灯槽18的槽口持平，防止车辆驶过时轮胎卡在路灯槽18内。
所述充电桩槽9以及路灯槽18二者的槽口边缘均设有若干正对竖直上方的超声波传感器，该超声波传感器信号连接服务器模块。
通过超声波传感器检测充电桩槽9以及路灯槽18上方是否存在车辆经过，避免折叠路灯19或充电桩在移动过程中与车辆发生碰撞。

Claims (8)

1.一种灵活布置的地埋式充电桩系统，包括停车区域(1)、充电控制模块(2)、若干充电桩以及服务器模块；所述停车区域的出口以及入口均设有带车牌识别摄像头的闸机(3)且出口还设有收费机，该停车区域内设有多条相互平行的停车带(4)，所述停车带(4)两侧均设有行车道(5)；其特征在于：所述停车区域(1)的入口还设有检测通道(6)，该检测通道(6)的边缘设有若干激光雷达感应器(7)；所述充电控制模块(2)固定设置在检测通道(6)的一侧且与驾驶室的位置相适应，该充电控制模块(2)设有操作区域，所述操作区域包括电子屏以及选择按钮，所述选择按钮选项包括充电速率以及充电额度；所述停车带(4)内沿延伸方向等间隔地划分为若干网格，所述网格均由分别靠近两侧行车道的一对小车网格(8)构成，所述小车网格(8)依次标记有不同编号，该小车网格(8)均设有向地下延伸的充电桩槽(9)；所述充电桩与充电桩槽(9)相适应且分布设置在每个充电桩槽(9)内，该充电桩的底部固定设有升降底座(10)；所述服务器模块信号连接停车区域(1)的出口以及入口、检测通道(6)、充电控制模块(2)以及网格，该服务器模块设有网格管理数据库；所述电子屏连接网格管理数据库进行网格信息展示。
2.根据权利要求1所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述网格管理数据库包括车量信息、已占用网格以及未占用网格，该网格管理数据库将车量信息与已占用网格进行匹配；所述电子屏展示的网格信息包括停车区域平面地图，该平面地图通过不同颜色分别标明已占用网格以及分配给当前车辆的停车目标网格。
3.根据权利要求2所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述停车目标网格与未占用网格区域的大小均不符合时，停车目标网格的确定步骤包括，(1)确定车辆需要占用的网格情况；(2)选择大于且最接近的未占用网格区域作为停车目标网格；(3)判断剩余未占用网格区域大小是否能作为新的停车目标网格；(4)若剩余未占用网格区域无法作为新的停车目标网格，选定相邻已占用网格中较大的一方；(5)若相邻已占用网格的大小相同，选定离停车区域(1)的入口较远的一方；(6)将剩余未占用网格区域分配在靠近选定网格的一侧。
4.根据权利要求1所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述充电桩包括柱体(11)以及充电枪(12)；所述柱体(11)设有收线器(13)以及充电枪槽(14)；所述收线器(13)设有连通充电枪槽(14)槽底的供线通道(15)，该收线器(13)信号连接充电功能模块(2)；所述充电枪(12)与充电枪槽(14)相适应，该充电枪(12)设有充电电缆(16)以及第一红外通信器，所述充电电缆(16)穿过充电枪槽(14)以及供线通道(15)连接收线器(13)；所述充电枪槽(14)设有与与第一红外通信器相对应的第二红外通信器。
5.根据权利要求4所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述充电桩槽(9)内设有若干沿竖直方向分布的升降丝杆(17)，该升降丝杆(17)均连接设有升降电机进行配合联动；所述升降底座(10)设有与升降丝杆(17)相适应的丝杆座，所述升降丝杆(17)穿过丝杆座连接升降底座(10)。
6.根据权利要求1所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述网格间均设有路灯槽(18)，该路灯槽(18)内设有折叠路灯(19)，该折叠路灯(19)与网格形成完整的平面，所述路灯槽(18)的一端设有路灯铰接点(20)，该路灯铰接点(20)设有第一转动电机，该折叠路灯(19)的底端铰接设置在路灯铰接点(20)且与第一转动电机进行配合联动；所述折叠路灯(19)的顶端设有灯头铰接点(21)以及照明灯头(22)，所述灯头铰接点(21)设有第二转动电机，所述照明灯头(22)的一端铰接设置在灯头铰接点(21)且与第二转动电机进行配合联动；所述第一转动电机以及折叠路灯(19)均信号连接服务器模块。
7.根据权利要求6所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述路灯槽(18)的槽底还设有临时支撑板(23)，所述临时支撑板(23)的长度与路灯铰接点(20)到灯头铰接点(21)的距离相适应，该临时支撑板(23)的底面连接设有液压伸缩杆(24)，该液压伸缩杆(24)连接设有电磁阀(25)，所述电磁阀(25)信号连接服务器模块。
8.根据权利要求7所述一种灵活布置的地埋式充电桩系统，其特征在于：所述充电桩槽(9)以及路灯槽(18)二者的槽口边缘均设有若干正对竖直上方的超声波传感器，该超声波传感器信号连接服务器模块。
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