CN205622270U - 立体停车式充电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体停车式充电站，包括上位机系统、下位机系统和立体停车设备，下位机系统包括电源模块，所述电源模块的充电输出接口与立体停车设备载车板上对应位置设置的充电对接端口相配合，载车板上设有电动汽车的充电插座，所述充电插座连接充电对接端口，下位机系统是上位机系统的执行单元，接收上位机系统的调度指令，并完成充放电控制。本实用新型将立体停车设备和充电站结合起来，一举两得，解决了充电站空间资源紧张的问题。

Description

立体停车式充电站

技术领域

本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种立体停车式充电站。

背景技术

全球能源危机和日益恶化的环境，严重制约了燃油汽车行业的发展。电动汽车将成为汽车的主要发展方向，但充电难和停车难限制了电动汽车的发展。我国已开始有组织有计划地推动电动汽车的研发和产业化。

目前，市场上的电动汽车充电设备有充电站和充电桩两种。充电桩方式，充电时间长且占地面积大；充电站方式，投资大、建造数量少，目前只适合示范运营的公共交通电动汽车。立体停车设备有效地解决了土地供需紧张的问题，其种类有升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式等。但目前市场上的立体停车设备都只能停车，不能充电。如果能让电动汽车停在车库时能自动充电，将在很大程度上促进电动汽车行业的发展。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种立体停车式充电站，通过将立体停车设备与电动汽车充电站结合起来，解决了充电站占地面积大，土地供需紧张的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种立体停车式充电站，包括上位机系统、下位机系统和立体停车设备，下位机系统包括电源模块，所述电源模块的充电输出接口与立体停车设备载车板上对应位置设置的充电对接端口相配合，载车板上设有电动汽车的充电插座，所述充电插座连接充电对接端口，下位机系统是上位机系统的执行单元，接收上位机系统的调度指令，并完成充放电控制。

所述充电对接端口内嵌于载车板上，充电对接端口距离载车板边缘的空间为喇叭口形状。所述充电输出接口小于喇叭口的大小，充电输出接口的外周缘为与喇叭口侧壁相配合的斜切口结构。所述立体停车设备包括载车板、支撑框架、升降模块和横移模块，载车板的支撑框架一端设计有连接端，连接端安装在升降滑块上，升降模块的下端安装在横移模块上。所述上位机系统包括第一通信模块、数据处理模块、界面模块和数据库模块，数据处理模块通过第一通信模块与下位机系统通信，将采集到的数据经处理之后，将需显示操作的部分转送给界面模块进行显示，将需存储备份的部分直接转入到数据库中。所述下位机系统包括电源模块、计量模块、第二通信模块、电气模块和MCU模块，MCU模块通过第二通信模块与上位机系统通信，通过电气模块控制电源模块给电动汽车充电，计量模块监测用电量。所述电气模块包括接触器控制单元，接触器控制单元控制充电电路的电气通断。所述电气模块包括插座控制信号检测模块，插座控制信号检测模块检测充电电路是否接通。

本实用新型有益效果是:将立体停车设备和充电站结合起来，一举两得，解决了充电站空间资源紧张的问题。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的立体停车设备结构图。

图2是本实用新型的具体实施方式的充电接口剖面图。

图3是本实用新型的具体实施方式的上位机系统结构图。

图4是本实用新型的具体实施方式的下位机系统结构图。

其中，1充电对接端口，2载车板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，为本实用新型充电站的停车设备结构图，为典型的升降横移式停车设备，整个充电站的正常运营包括上位机系统、下位机系统和立体停车设备，下位机系统的电源模块通过充电输出接口与停车设备上的充电对接端口连接，下位机系统主要是实现给电动汽车充电、用电量计算、充电接口检测和异常状况报警等功能，并向上位机反馈充电情况，接收上位机系统的指令。上位机系统实现数据的显示和下位机数据的存储和对下位机给电动汽车充放电的控制。

停车设备包括载车板、支撑框架、升降模块和横移模块，升降模块包括升降滑块、升降主动件、升降导向支撑件，横移模块包括水平滑块、水平运动主动件和水平导向支撑件，载车板的支撑框架一端设计有连接端，连接端安装在升降滑块上，升降滑块在升降主动件驱动下，沿升降导向支撑件导向的竖直方向上下移动。升降导向支撑件下端安装在水平滑块上，水平运动主动件驱动水平滑块运动时，安装在水平滑块上的升降导向支撑件及安装在升降导向支撑件上的载车板共同沿着水平导向支撑件的方向水平移动。

升降模块包括升降滑块，升降主动件丝杠，槽形升降导向支撑件、传动杆、导轮、丝杠螺母。当传动杆动件丝杠时，丝杠螺母在升降主动件丝杠上做上下平移，由于重力作用，压在丝杆螺母上的升降滑块随之上下平移，升降滑块两侧设有可在槽型升降导向支撑件中沿凹槽运动的导轮，升降系统确保了与升降滑块连接的载车板的升降运动。

横移模块包括槽形水平导向支撑件、水平滑块、水平丝杠、主动锥齿轮、主动锥齿轮轴端、槽口盖板。当传动杆将力传递至主动锥齿轮轴端时，主动锥齿轮带动从动锥齿轮转动，从动锥齿轮与水平丝杆无螺纹部分花键联接，水平丝杆转动，使得水平滑块水平方向平移，实现载车板外移。

在停车设备支架上设有与载车板上充电对接端口对应的电源输出接口，载车板在停车过程中，向输出接口方向水平运动，实现充电接口的对接，停车结束后，载车板向相反方向运动，实现充电接口的分离。在载车板上设有电动汽车的充电插座，在实际的使用过程中，电动汽车停在载车板上，然后将电动汽车上的充电接口和载车板上的充电插座连接。然后载车板在升降模块和横移模块的作用下，升到高位，并实现充电接口的自动拔插。

如图2所示，为本实用新型的充电对接端口的具体细节图，图中所示部分为内嵌在载车板上的充电对接端口，由于载车板在左右平移的过程中，很难保证载车板丝毫不晃动，因此，必须设计好电源的充电对接端口，避免电源的输出接口和设置在载车板上的充电对接端口位置没有对接好，导致损坏电源输出接口。图2中，载车板上的充电对接端口内嵌在载车板的内部，充电接口部位距离载车板边缘有一定的距离，接口与边缘这段空间为喇叭状开口状态。对应的电源输出接口为向外凸出状态，并且其头部面积要小于喇叭口的面积。输出接口的周缘为与喇叭口侧壁相配合的斜切口结构(图中未画出)。输出接口小于喇叭口的大小和相配合的斜切口设计引导输出接口与充电接口对接，避免了位置对接错位，损坏输出接口的情况。

上位机系统包括第一通信模块、数据处理模块、界面模块和数据库模块这四大部分，第一通信模块主要用于和下位机进行通信，其采用的通信方式为Ethernet。界面模块主要用于系统实时数据、故障事件等信息的显示，并给工作人员提供一个操作平台。数据库模块主要用于重要数据的存储。本系统的数据处理模块是整个上位机软件设计的核心部分，它将采集到的数据经处理之后，将需显示操作的部分转送给界面模块进行显示；将需存储备份的部分直接转入到数据库中。当需要调用数据库中的信息时，直接调用并经数据处理模块处理后再传送给所需模块。当上位机需对充电桩节点进行操作时，先通过界面模块生成相应的命令，并经数据处理模块封装成相应的数据帧，然后再经通信模块发送到Ethernet网络中。

下位机系统包括电源模块、计量模块、第二通信模块、电气模块、MCU模块，第二通信模块主要负责和上位机的通信，下位机系统的电气模块除了包含接触器控制单元、LED声光报警等单元，还包含一个控制引导电路的检测模块——插座控制信号检测模块。计量模块主要负责整个系统的电能计量，费用缴纳和凭证打印等功能。电源模块负责整个充电桩工作电源的供应，其从市电获取并经转换得到。考虑开关电源效率高等特点，这里可以采用其作为整个系统的主电源，如果还需其他小功率低电压电源可采用线性电源再经转换得到。

当上位机需要查询充电桩节点数据时，先将查询命令帧发送到Ethernet网络中，然后再通过集线器和数据集中器转发到目的节点。当充电桩节点进行响应时，先将响应帧发送到RS-485网络中，再经数据集中器和集线器上传到上位机系统。

当需要使用充电桩进行充电时，可以根据检测设置模块中LCD显示器提示的操作流程对充电模式，充电时间等相关参数进行设置。当通过刷卡和检测设置模块中的按键启动充电操作时，下位机系统先通过接触器控制单元实现电源接通，由于电动汽车充电的电流较大，为了避免载车板上的充电接口直接拔插出现打火现象，在充电接口对接之后和拔插充电接口之前，都通过接触器控制单元实现电源接通和断电动作。充电接口插上之后，再通过接触器控制单元来接通电源，充电接口扒下之前，先通过接触器控制单元断电，然后再扒下充电插口。

下位机系统先通过检测电气模块中的插座控制信号来确定充电桩与电动汽车是否已经充分连接，如果没有则通过相应的LED指示灯指示出来。充分连接后，系统通过充电电缆给电动汽车提供电能，并实时通过电能计量装置计算所充电量，其充电所需金额信息将一同显示于LCD显示器上。

在充电期间，下位机系统也将实时检测充电桩和电动汽车的连接情况，一旦发现有连接不充分的情况出现就立马通过电气模块中的接触器控制单元断开供电电源，同时通过声光报警进行警示。除了检测连接状况，下位机系统还需实时检测过压、过流、欠压、欠流等信息，并采取相应的应急措施。控制系统检测到的所有问题都在第一时间进行声光报警，并在LCD显示器中给出充电故障类型和相应的操作建议。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种立体停车式充电站，其特征在于,包括上位机系统、下位机系统和立体停车设备，下位机系统包括电源模块，所述电源模块的充电输出接口与立体停车设备载车板上对应位置设置的充电对接端口相配合，载车板上设有电动汽车的充电插座，所述充电插座连接充电对接端口，下位机系统是上位机系统的执行单元，接收上位机系统的调度指令，并完成充放电控制；所述充电对接端口内嵌于载车板上，充电对接端口距离载车板边缘的空间为喇叭口形状。

2.根据权利要求1所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述充电输出接口小于喇叭口的大小，充电输出接口的外周缘为与喇叭口侧壁相配合的斜切口结构。

3.根据权利要求1所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述立体停车设备包括载车板、支撑框架、升降模块和横移模块，载车板的支撑框架一端设计有连接端，连接端安装在升降滑块上，升降模块的下端安装在横移模块上。

4.根据权利要求1所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述上位机系统包括第一通信模块、数据处理模块、界面模块和数据库模块，数据处理模块通过第一通信模块与下位机系统通信，将采集到的数据经处理之后，将需显示操作的部分转送给界面模块进行显示，将需存储备份的部分直接转入到数据库中。

5.根据权利要求1所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述下位机系统包括计量模块、第二通信模块、电气模块和MCU模块，MCU模块通过第二通信模块与上位机系统通信，通过电气模块控制电源模块给电动汽车充电，计量模块监测用电量。

6.根据权利要求5所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述电气模块包括接触器控制单元，接触器控制单元控制充电电路的电气通断。

7.根据权利要求5所述的立体停车式充电站，其特征在于，所述电气模块包括插座控制信号检测模块，插座控制信号检测模块检测充电电路是否接通。