一种停车场智能充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种停车场智能充电系统，由架空轨道和移动配电装置两部分组成，可自动化地为处于不同车位的电动车充电。针对供电节点、配电装置和电动车三者之间的电力传输与连接难题，通过基于固定绕线筒的绕线装置控制电缆的长度以保证供电节点与移动配电装置间的电力传输；通过电刷连接电路实现移动配电装置与电动车间的简单高效自动化连接。本实用新型专利技术可解决停车场充电车位配置数量难题；提高配电装置的使用效率，减少装置数量；配合智能控制程序可进一步实现停车场充电过程的灵活性和经济性的优化。经济性的优化。经济性的优化。

【技术实现步骤摘要】
一种停车场智能充电系统


[0001]本技术涉及一种停车场智能充电系统，属于电动车充电系统设计领域。本专利可降低传统停车场新能源化改造的成本，提高充电系统的使用效率减少设备浪费，其应用涉及新能源高效利用


技术介绍

[0002]随着化石燃料的枯竭及环境问题的日益严峻，使用新型清洁能源取代传统化石能源已成为广泛共识，作为能源转型中的重要一环，新能源交通工具的推广得到了空前的重视。当前，使用最为广泛的新能源交通工具是以动力电池作为储能元件的电动车，包括电动自行车、电动摩托车、电动乘用车、电动货车等。由于电动车相比燃油车在续航及充电时间上的劣势，使得充电过程成为了电动车使用中的重要一环。传统的停车场使用固定式充电桩作为配电装置为电动车进行充电，导致“充电车位”的数量难以合理设置，同时充电完毕的电动车对于充电车位的长时占用也造成充电桩的使用效率低下，经济效益低。
[0003]一种新型停车场智能充电系统的配电装置可根据实时的充电需求在停车场的各个车位间移动，解决了充电车位配置数量的难题，同时有效提高配电装置的使用效率并减少成本。该类停车场智能充电系统的设计与应用面临着两大挑战，一是如何保证固定的供电节点与移动的配电装置间的电力传输，如专利CN202122127601使用转动的收线筒来调节供电节点与配电装置间电缆的长度，但由于电缆连接配电装置的一端会随收线筒转动导致配电装置电力线路缠绕而影响工作；二是如何保证移动的配电装置与电动车间的自动化可靠连接，如专利 CN202023030973使用机械臂完成充电插头与电动车的自动化连接，实现难度较大且成本高昂。

技术实现思路

[0004]本设计针对
技术介绍
提出的问题，提出一种停车场智能充电系统。该系统通过基于固定绕线筒的绕线装置控制电缆的长度以保证供电节点与移动配电装置间的电力传输；通过电刷连接电路实现移动配电装置与电动车间的简单高效自动化连接。
[0005]本专利通过以下技术方案实现：
[0006]一种停车场智能充电系统，其特征在于，所述系统由架空轨道和移动配电装置两部分组成；架空轨道由车位之间的支柱、支柱上部横梁与支柱顶部的横轨组成，支柱上部横梁固定有与移动配电装置的电刷相接触的导电块，导电块通过支柱及横梁内部的导线与充电插头相连；
[0007]所述移动配电装置包括支撑结构、移动机构、绕线机构、输电结构和电气部件：
[0008]所述支撑结构中，左板与右板通过四个支撑柱连接固定，中板和顶板分别通过角件和螺栓与支撑柱连接固定，顶板表面加工有用来固定电气部件的网孔结构，两侧板通过铜柱分别与左板及右板连接固定；
[0009]所述移动机构中，一个移动电机固定于中板并通过小带轮、同步带、大带轮带动轮
轴转动，分别固定于左板和右板的两个轮轴轴承对轮轴进行支撑，具有双层结构的两轨道轮通过轨道轮毂与轮轴固定，轨道轮的小直径内圈在横轨顶部滚动，大直径外圈包裹于横轨外侧；
[0010]所述绕线机构的绕线电机固定于中板并通过联轴器与绕线轴相连接，两绕线轴轴承分别固定于右板与侧板并对绕线轴进行支撑，绕线器通过绕线器毂固定于绕线轴的末端，电缆的一端连接供电节点穿过绕线器边缘的孔洞后另一端与输电结构相连，通过转动绕线器将电缆缠绕于固定在侧板上的固定绕线筒上或从固定绕线筒上释放；
[0011]所述输电结构中，电缆的另一端分出零线与火线，分别连接至固定在两侧板上的两个电刷；
[0012]所述电气部件由安装在支撑结构的顶板上的单片机和电机驱动器组成，单片机通过信号线与电机驱动器连接，电机驱动器将单片机所发出的指令转换为脉冲信号驱动移动电机与绕线电机。
[0013]所述架空轨道的立柱、横轨和横梁由2040铝型材切割得到。
[0014]所述支撑结构的左板、中板、右板、侧板和顶板通过激光雕刻板材(比如亚克力PMMA)得到，四个支撑柱由2040铝型材切割得到。
[0015]本技术一种停车场智能充电系统的移动配电装置可通过横轨在不同的车位间运动，实现为不同车位的电动车进行充电。
[0016]所述的移动配电装置支撑结构用于固定安装移动机构、绕线机构、输电结构及电器部件，可采用各类有机高分子材料、玻璃、金属板材配合铝、铜等金属棒材使用螺钉螺栓、焊接、胶连等方式组装完成。优选地，采用激光雕刻得到的板材及铝型材、铜柱以螺栓连接的方式组装得到支撑结构，简化加工与组装工艺。
[0017]所述的移动配电装置移动机构用于带动装置在架空轨道的横轨上水平移动，可采用齿轮机构、同步带机构、蜗轮蜗杆机构等方式实现传动。优选地，采用同步带机构实现移动电机 14与轮轴18间的传动，可使移动电机14与轮轴18的相对位置设置更灵活；采用双层结构的轨道轮20，小直径内圈在横轨2顶部滚动实现移动，大直径外圈包裹于横轨2外侧以保证移动路径正确并避免移动配电装置自架空轨道掉落。
[0018]所述的移动配电装置绕线机构用于收放电缆28，以确保电缆28的长度始终与供电节点及移动配电装置间的距离相匹配。优选地，采用由固定绕线筒29与绕线器26组成的绕线机构，该机构模拟人手绕线动作将电缆28电力输入侧的多余长度缠绕于固定绕线筒29上，相比转动的绕线筒，固定的绕线筒可避免电缆28的电力输出侧随绕线筒一起转动导致后续电路相互缠绕影响输电结构的正常工作。
[0019]所述的移动配电装置输电结构用于将电缆28输入的电力通过架空轨道输送至不同车位的电动车。优选地，将电缆28分为零线30与火线31并分别连接一电刷32，电刷32与架空轨道横梁3上的导电块4接触形成电刷连接回路，通过支柱1及横梁3内部的导线与充电插头5相连实现向相应车位的电动车的电力输送，该方法规避了自动连接充电插头与电动车的复杂过程，高效可靠地实现了配电装置与不同电动车的自动化连接。
[0020]所述移动配电装置电气部件包括单片机33和电机驱动器34，单片机33基于内部程序通过电机驱动34控制移动电机14和绕线电机22，实现移动配电装置在不同车位间的移动并进行相匹配的绕线动作。
[0021]有益效果
[0022]本技术提出一种停车场智能充电系统，可有效保证供电节点与移动配电装置间的电力传输，简单高效实现移动配电装置与电动车间的自动化连接。相比传统基于固定充电桩的停车场配电系统具有以下优势：
[0023]1)解决了停车场充电车位配置数量不足的难题。通过架空轨道实现配电装置在各个车位间的移动，使停车场每个车位都具备充电功能，可根据停车场实际停放电动车的比例动态调整移动配电装置的数量以适应电动车发展状况。避免了过多设置充电桩导致的资源浪费及过少设置充电桩导致的充电资源紧张。
[0024]2)提高了配电装置的使用效率，减少配电装置的数量。通过电刷连接电路实现了配电装置对不同电动车的充电，可在完成一辆电动车的充电后移动至其他车位为待充电的电动车充电，避免了充电完毕的电动车长时间占用充电车位导致的充电桩使用效率低下。通过高效运作的移动配电装置可以最少的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种停车场智能充电系统，其特征在于，所述系统由架空轨道和移动配电装置两部分组成；架空轨道由车位之间的支柱、支柱上部横梁与支柱顶部的横轨组成，支柱上部横梁固定有与移动配电装置的电刷相接触的导电块，导电块通过支柱及横梁内部的导线与充电插头相连；所述移动配电装置包括支撑结构、移动机构、绕线机构、输电结构和电气部件：所述支撑结构中，左板与右板通过四个支撑柱连接固定，中板和顶板分别通过角件和螺栓与支撑柱连接固定，顶板表面加工有用来固定电气部件的网孔结构，两侧板通过铜柱分别与左板及右板连接固定；所述移动机构中，一个移动电机固定于中板并通过小带轮、同步带、大带轮带动轮轴转动，分别固定于左板和右板的两个轮轴轴承对轮轴进行支撑，具有双层结构的两轨道轮通过轨道轮毂与轮轴固定，轨道轮的小直径内圈在横轨顶部滚动，大直径外圈包裹于横轨外侧；所述绕线机构的绕线电机固定于中板并通过联轴器...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾伟玲，孙敏，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：