[发明专利]一种升降横移停车设备的直插式充电装置

权利要求书

1.一种升降横移停车设备的直插式充电装置，其特征在于：所述充电装置安装在升降横移停车设备之上，一组停车设备安装一套，每套充电装置包括外部电源、充电座、无线通讯网络、控制单元；

所述外部电源包括电源线路、外部通断开关；所述电源线路为交流电源线路，包括一根相线、一根零线的单相交流电源或者是包括三根相线、一根零线的三相交流电源，每套充电装置安装一组，通过充电座向电动汽车充电提供所需的电力以及向充电座的控制电源模块提供所需的电力；电源线路紧固设置在停车设备钢结构的后方位置，对应每一个载车板并联接出一组分支线路，一组分支线路配套安装一个外部通断开关；所述外部通断开关与该分支线路配套设置，安装在对应的分支线路之上，前端接入对应分支线路的输出接头，后端接入对应载车板的充电座的电源输入接线端子，由充电装置的控制单元输出信号控制通断；

所述充电座分为三种类型，分别配套停车设备的地面层载车板、最低层或最高层载车板、中间层载车板；其中：配套地面层载车板的充电座是无定位柔性拖曳充电座，每个地面层载车板对应安装一个，包括充电单元、柔性拖曳电缆；配套最低层或最高层载车板的充电座是双向定位刚性充电座，每个最低层或最高层载车板对应安装一个，包括充电单元、定位单元、电源转接单元；配套中间层载车板的充电座是双向定位柔性拖曳充电座，每个中间层载车板对应安装一个，包括充电单元、定位单元、电源转接单元、柔性拖曳电缆；

上述充电单元、定位单元、电源转接单元、柔性拖曳电缆分别是本技术方案的通用部件：

所述充电单元包括对外插口、对内接线端子、内部通断开关、控制电源模块、接口管理模块；其中：

所述对外插口与带控制导引功能的充电汽车的充电插头匹配，设置方式采用以下方式的其中一种：方式一，直接接入电动汽车充电插头，对电动汽车充电传输电力，插座的插口数量、结构尺寸参数与电动汽车充电插头相匹配；方式二，接入独立活动电缆的供电插头，通过独立活动电缆对电动汽车充电传输电力，插座的插口数量、结构尺寸参数与独立活动电缆的供电插头相匹配；

所述对内接线端子接入内部通断开关的后级；

所述内部通断开关设置在插座的对内接线端子与外部电源的输入连接端子之间，由接口管理模块输出信号控制通断；

所述控制电源模块具备变压、整流、稳压、充电，通过可充电电池实现直流电输出的功能，其输入端接入内部通断开关前级的一根相线和一根零线的端子之上，不受内部通断开关的控制，输出端与可充电电池的充电电源输入端连结，向可充电电池充电；控制电源模块通过可充电电池向对应充电单元的电子元器件供电；

所述接口管理模块包括无线收发单元、单片机；其中：

无线收发单元的作用是使得所在的充电单元作为充电装置的无线通讯网络的一个从机；

单片机作为充电单元的主控芯片，始终处于运行状态，其输入/输出接口分别连接对外插口与控制导引信号、内部通断开关的控制输出信号以及连接无线收发单元的输入/输出接口；单片机从无线收发单元得到充电装置控制单元发出的指令，通过无线收发单元向充电装置控制单元发送包括开始充电、实时充电电流、当前电动汽车电池电量、停止充电在内的相关信息；

所述定位单元为两套，采用垂直方向进入定位方式，包括配套的定位杆、定位座；其中，定位杆是头部为锥形的圆柱杆件，该锥形外表面起到导向作用，圆柱外表面为定位工作面，安装在载车板靠近车位后方的端部位置；定位座加工有与定位杆滑动配合的定位孔，安装在停车设备钢结构后方对应定位杆的位置或者安装在载车板框后方对应定位杆的位置；定位单元的作用是使得载车板在水平各方向获得精确定位；

所述电源转接单元包括固定接口部件、活动接口部件、转接驱动部件；其中：

固定接口部件的一端连接充电单元的内部通断开关的前级端子、另一端为与活动接口部件结合的配合端；活动接口部件的一端连接对应的外部通断开关的后级端子或者连接对应的柔性拖曳电缆的输出端子，另一端为与固定接口部件结合的配合端；固定接口部件与活动接口部件的配合端为配套的可插拔的插座/插头装置；当固定接口部件选择为插座形式，则活动接口部件为配套的可插拔的活动插头形式；当固定接口部件选择为插头形式，则活动接口部件为配套的可插拔的插座形式；

转接驱动部件是电磁驱动的直线位移部件，分为位置固定不动的固定件和相对于固定件作直线位移的活动件两部分；活动件的直线位移方向与活动接口部件的拔插运动所需的方向一致；活动接口部件紧固安装在活动件之上，与活动件随动；转接驱动部件由停车设备控制装置输出信号驱动；当固定接口部件与活动接口部件的连结中心线处于重合位置，转接驱动部件被停车设备控制装置输出信号驱动、活动件向前伸出，即带动活动接口部件作直线位移并插入至固定接口部件的内部位置，使得活动接口部件位与固定接口部件的插座和插头处于有效连结状态；之后，当转接驱动部件被停车设备控制装置输出信号驱动、活动件向后回缩复位，即带动活动接口部件回缩并脱离之前的插入至固定接口部件内部位置的状态，使得活动接口部件与固定接口部件分离、并最终离开固定接口部件位置，处于完全脱离状态；

所述柔性拖曳电缆包括电缆主体以及两端的接头，其中一端接入外部电源的外部通断开关的后级输出端子，另一端接入充电单元的内部通断开关的前级端子、把外部电源输送至充电单元；或者，另一端接入电源转接单元的活动接口部件，当活动接口部件与对应的固定接口部件处于有效连结状态时，外部电源通过电源转接单元把外部电源输送至充电单元；

地面层载车板配套的无定位柔性拖曳充电座的部件安装方式是：充电单元固定安装在载车板之上，柔性拖曳电缆的一端接入外部电源的外部通断开关的后级端子，另一端接入充电单元的内部通断开关的前级端子，外部电源通过柔性拖曳电缆直接输送至充电单元；

最低层载车板配套的定位单元及双向定位刚性充电座的部件的安装方式是：定位单元其中的定位杆紧固安装在载车板靠近车位后方的端部位置，定位杆的中心线与地面垂直，锥形部分朝向下方，定位单元的定位座紧固安装在停车设备钢结构后方对应定位杆的位置；充电单元固定安装在载车板之上；电源转接单元的活动接口部件的一端连接对应的外部通断开关的后级端子，固定接口部件的一端连接对应的充电单元的内部通断开关的前级端子；转接驱动部件的固定件紧固安装在停车设备钢结构后方对应充电单元的位置，活动接口部件紧固安装在活动件之上，与活动件随动；当最低层载车板在该层静置且得到精确定位时，活动接口部件和固定接口部件的配合端的连结中心线处于重合位置；

最高层载车板配套的定位单元及双向定位刚性充电座的部件的安装方式是：定位单元其中的定位杆紧固安装在载车板靠近车位后方的端部位置，定位杆的中心线与地面垂直，锥形部分朝向上方，定位单元的定位座紧固安装在停车设备钢结构后方对应定位杆的位置；充电单元固定安装在载车板之上；电源转接单元的活动接口部件的一端连接对应的外部通断开关的后级端子，固定接口部件的一端连接对应的充电单元的内部通断开关的前级端子；转接驱动部件的固定件紧固安装在停车设备钢结构后方对应充电单元的位置，活动接口部件紧固安装在活动件之上，与活动件随动；当最高层载车板在该层静置且得到精确定位时，活动接口部件和固定接口部件的配合端的连结中心线处于重合位置；

中间层载车板配套的定位单元及双向定位柔性拖曳充电座的部件的安装方式是：定位单元其中的定位杆紧固安装在载车板靠近车位后方的端部位置，定位杆的中心线与地面垂直，锥形部分朝向上方，定位单元的定位座紧固安装在对应载车板框后方对应定位杆的位置；充电单元固定安装在载车板之上；柔性拖曳电缆的一端接入外部通断开关的后级端子，另一端连接电源转接单元的活动接口部件；电源转接单元的固定接口部件的一端连接对应的充电单元的内部充电开关的前级端子；转接驱动部件的固定件紧固安装在对应载车板框后方对应充电单元的位置，活动接口部件紧固安装在活动件之上，与活动件随动；当中间层载车板在该层静置且得到精确定位时，活动接口部件和固定接口部件的配合端的连结中心线处于重合位置；

所述无线通讯网络包括至少一个主机和若干个从机；其中，充电装置的每一个充电座作为该无线通讯网络的一个从机，停车设备人机界面作为该无线通讯网络的一个主机，该人机界面包括单片机和无线信息收发模块；

所述控制单元是停车设备人机界面的单片机；控制单元根据载车板所处的状态向对应的外部通断开关发出动作控制信号实现通/断控制，接收各个充电座的充电单元通过无线通讯网络发送的当前充电信息，并进行相应的控制管理；当所有正在对电动汽车进行充电的充电座的实际充电电流合计或者当外部电源线路的当前充电电流已经达到充电装置的额定总电流的时候，即通过发出控制信号切断某些外部通断开关的方式，不再增加对新的充电接口单元的供电；或者，通过无线通讯网络对电动汽车电池电量相对较充足的对应充电座发送减少充电电流的指令，以尽量保证其他电动汽车新增的充电需求。