专利名称：电动自行车停车、充电、计费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动自行车，具体地说涉及电动自行车的停车、充电与计费。 技术背景目前电动自行车产业发展迅速，已成为大众的一种重要交通工具，但停车、充电难 一直是比较突出的问题，现有电动自行车的停放、充电主要是使用者随车所带的充电器， 在家中、车棚等场所进行，不但操作烦琐，而且车辆的充电与停放也不规范与安全，专利号 200720017209. 4与200720017208. χ中所述二个技术方案，在停车充电接入过程中存在一 定的可靠性，在兼顾停车与充电上较为烦琐，上述情况在电动自行车的使用中需要加以解 决。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电动自行车停车、充电、计费装置，可以克服上述 电动自行车使用中的不足，它不但能使其在小区、大型商场等区域安全、有序的停车，并且 在快速接入充电的同时能够自动锁车与读卡计费。为实现上述目的，本实用新型采用如下方案电动自行车停车、充电、计费装置，它包括二部分一是设置于地面的停车、充电、 计费部分，二是设置于电动自行车上的停车与充电部分，设置于地面的部分包括停车框架、 充电接电头及充电电路、读卡计费控制装置，其充电接电头上设有导线，它们分别与充电器 的正、负输出端对应联接，停车框架上设有车辆定位锁车装置，上部还设有充电控制与读卡 计费感应器，其特征在于停车框架一定高度上水平设置一中间开有条形缺口的矩形体工作 台，其上表平面设有二个凸出并相互绝缘的接电头，在矩形体条形缺口的内侧设有锁孔，一 锁销垂直于矩形体条形缺口的内侧面，它的一端穿过锁孔并可横置在条形缺口中，锁销与 电磁铁芯联接为一体并穿过电磁铁，铁芯的另一端联接有导杆，在矩形体上设有定位槽孔， 导杆套上弹簧后再穿过定位槽孔，在导杆端部还设有定位齿条的导块，它和一个直齿条相 联接，导块可在置放的导槽中滑动，一个机械锁由定位块固定，锁上设有可旋转的半扇齿 轮，它与直齿条配合，使直齿条联接的导块、导杆、电磁铁芯与锁销在矩形体内的导槽中滑 动，在电磁铁工作状态下，机械锁上的半扇齿轮与直齿条脱开，在电磁铁断电状态下，旋动 机械锁上的半扇齿轮与直齿条配合实现开锁与闭锁，实现电控状态下齿条的自由运动和手 动状态下半扇齿轮与直齿条的联动。在矩形体的条形缺口内侧面开口处设有传感器，当金属立板进入条形缺口时，其 传感器检测到电信号，传感器的信号输出线与IC控制器相联接，IC控制器中的控制继电器 的输出触点分别与电源和充电器输入及开锁的电磁铁引线相联接。在矩形体中条形缺口的根部设有一个L形导槽，与之配合的是一 L形导块，置放 在槽中的是一 L形导块，它在进入条形缺口的立板碰撞下能产生位移，在锁销上开有槽口， L形导块的楔形端部与锁销上的槽口配合，使压缩弹簧后的锁销定位，L形导块的背后联接有一导杆，在矩形体上设有定位槽孔，导杆套上弹簧后再穿过定位槽孔，当L形导块压缩弹 簧，在导槽中运动，其楔形端部退出锁销上的槽口，当压缩弹簧释放推动L形导块，其楔形 端部插入锁销上的槽口，另外在槽内还设有行程开关或光电开关，当L形导块或导杆触动 开关，其触点接通IC控制器电路，发出已定位信号。在矩形体中设有若干安装的零件，为便于快速拆装和安全防撬，矩形体分上下二 个部分，下部为一开有矩形缺口的矩形体，在矩形体内设有可快速置入零件的安装槽，零件 固定在其中，另外还设有安装螺孔，覆盖矩形缺口的盖板上设有安装螺栓的通孔与接电头 通孔，另外还设有钥匙孔，在盖板的上表面中间设有指示沟槽，与电动自行车所伸出平板上 的指示沟槽对应指示停车，为保证使用中不被撬动，其安装螺孔应被覆盖，因此盖板上两侧 安装通孔的中心距尺寸小于电动自行车前叉的根部所伸出平板的宽度，也就是覆盖安装通 孔上方平板的宽度。为防止车辆被撬，在矩形体条形缺口的下方设有安全防护板，它设于条形缺口的 下方，并覆盖到开口处，其厚度小于电动自行车前叉的根部向前所伸出平板下方立板上所 开U形槽口的高度，当条形缺口下方的安全防护板插入U形槽口中，提高了车辆锁车时的安 全性。与上述设置于地面的停车、充电、计费部分配合使用的是设置于电动自行车上的 停车与充电部分，它是在电动自行车前叉的根部上设有一个向前水平方向伸出的平板，平 板反面的前部左右两侧设有二个相互绝缘的接电极，其中心距与停车充电工作台上接电头 的中心距相等，并分别通过绝缘材料的衬套与平板隔离，在平板反面的后部中间与平板垂 直联接有一立板，立板的中间设有与矩形体中所设锁孔尺寸相对应的锁孔，立板的根部下 方设有一开口向前的U形槽，其开口尺寸略大于防护板的厚度，前叉的根部沿托板反面前 伸方向设有加强筋立板，另在所伸出的平板上设有指示沟槽，充电接电极上联接有引出导 线，经设在电动自行车把上的充电控制开关与电池的正、负端对应联接，为保证停车状态下，定位车辆的前轮，同时在使用停车工作台时省力，将矩形体工 作台固定在地面的底座为一矩形方框，中间设有矩形凹槽，底座与矩形体通过左右支撑杆 联接，其支撑杆通过锁紧螺母可伸缩调整高度，底座矩形方框的台阶高度及中间矩形凹槽 的宽度根据车轮直径可分别设为一定值，矩形方框的中间凹槽可以定位自行车前轮。在停车框架上设有控制箱，上设有IC控制器的读卡感应器与控制继电器、显示 屏，电源信号灯与充电信号灯，启动继电器、时间继电器、充电器、电源进线，电路联接如下 电源进线经开关、启动继电器的常开触点、控制继电器的常开触点到充电器，充电器的正负 输出端经导线分别与矩形体内的二个接电头联接，电源信号灯与传感器并接在电源开关 后，电源经传感器的常开触点和时间继电器的常闭延时断开触点到电磁铁，控制继电器的 常开触点与时间继电器串联后并接在时间继电器常闭延时断开触点与电磁铁的二端，IC读 卡感应器与控制继电器联接在启动继电器的常开触点后，启动继电器并接在充电器的输出 端，电动车上的电池经导线到充电控制开关，再经引线到接电极。在工作中，当有车辆进入时，电动自行车的前轮进入停车框架底座的方框台阶上， 此时电动自行车前叉的根部所伸出平板的前端部分高于停车充电工作台矩形体的上平面， 在前轮进入矩形方框的中间凹槽时，前叉的根部所伸出平板的前沿下平面正好搭在矩形体 的前沿上平面部分，此时左右轻微移动车把，使在平板反面的后部立板对准并插入矩形体的条形缺口中，在电控状态下，当立板插入条形缺口中，开口处的传感器检测并发出信号给 IC控制器，后者接通控制继电器给电磁铁通电，铁芯拉动锁销开锁，当立板完全插入条形缺 口后，经刷卡控制继电器接通时间继电器，其触点延时断开使电磁铁断电，锁销在弹簧作用 下插入立板的锁孔中；在与L形导块配合的工作情况下，锁销退出条形缺口后电磁铁断电， L形导块的楔形端部在弹簧作用下楔入锁销上的槽口，整个装置处于待机状态，当立板插 入到条形缺口的根部时，立板撞动L形导槽中的L形导块，导块的楔形端部退出锁销上的槽 口，锁销在压缩弹簧的作用下穿过立板上的锁孔，将立板即车辆定位锁死在矩形体工作台 上，此时矩形体的条形缺口下方的防护板正好插入立板根部下方开口向前的U形槽，当车 辆锁定后，自行车前叉的根部所伸出的平板覆盖住矩形体上的安装螺孔，并与矩形体的条 形缺口下方的防护板以及立板根部的U形槽配合，可以有效防止锁销被撬动。在手动状态 下，机械锁旋转齿轮使直齿条运动并带动锁销压缩弹簧，其L形导块的楔形端部楔入锁销 上的槽口，整个装置处于待机状态。工作状态下，电气控制顺序如下接通电源开关，在未有车辆进入时，电源信号灯 亮，传感器通电，接电头、充电器、电磁铁均不通电，当前车轮定位并且车辆锁定在矩形体工 作台上时，电动自行车前叉的根部所伸出平板反面前端上的二个相互绝缘的接电极，与矩 形体工作台平面上的二个接电头对应联接，此时启动电动自行车把上的充电控制开关，接 通启动继电器，IC控制器接通电源，在读卡感应器上刷IC卡，IC控制器自动记录IC卡的号 码及相关信息，在显示屏上显示存车与充电的价格和卡上资金余额，刷卡有效后，控制继电 器接通充电器，电源对电动车进行充电，同时启动IC控制器的收费计时，充电时信号灯亮 红色，充满电时信号灯亮绿色。解锁时，先刷IC卡，IC控制器在确认IC卡号与存入时IC卡号一样时，显示屏显 示本次存车与充电的时间和费用，IC控制器自动划拨计费金额，同时发出开锁信号，控制继 电器动作接通电磁铁回路(通电时间可任意设定)，电磁铁得电使锁销退出矩形体中的条 形缺口，立板解锁，此时车辆由人工退出矩形体的条形缺口，L形导块所压缩的弹簧释放，推 动L形导块的楔形端部插入锁销上对应的槽口，为下次使用作准备，在电动自行车前轮解 锁的同时充电器断电，此时关掉电动自行车上的充电开关，IC控制器断电自动进行清零、复 位，整个过程结束。在停车、充电、计费装置上锁销结构可采取另一方案，它是将电动自行车前叉的根 部所伸立板上的锁孔设为条形锁孔，在工作台上矩形体内条形缺口的一侧设有三角形板， 用转轴垂直并铰接其中的一角，另一角与电磁铁铰接，第三个角与上述立板上的条形锁孔 配合，在安装槽中设有弹簧，它与三角形板的一边相联接，电磁铁断电状态，在弹簧作用下， 三角形板的一角横置在条形缺口中，当立板进入条形缺口沿角边推开三角形板并使其绕转 轴旋转，在立板上条形锁孔到位后，三角形板的一角在弹簧作用下插入条形锁孔中，实现闭 锁，当电磁铁得电吸合拉动三角形板并绕轴旋转，实现开锁，另外在电动自行车前叉的根部 所伸平板反面的立板的根部设有一个L形板，其底边前伸，它插入矩形体工作台的底边下， 可起防护作用。该实用新型解决了现有电动自行车停车、充电、计费困难的问题，操作实用方便， 可在居民小区、大型商场等区域使用，是一种较为理想的办法。
图1是本实用新型提供的停车、充电、计费装置的工作示意图图2是本实用新型提供的地面部分停车、充电工作台结构图图3是本实用新型提供的电动自行车停车、充电部分结构图图4是本实用新型提供的地面部分停车、充电工作台零件安装图图5是本实用新型提供的停车、充电、计费装置电气控制原理图图6是本实用新型提供的使用三角形板锁销的停车、充电工作台结构图图中1、电池 2、停车充电平板 3、电动车的前叉 4、停车充电工作台 4a、 矩形体4b、盖板5、接电头5a、绝缘套5b、接电头通孔6、安装螺栓6a、安装螺孔 6b、安装通孔7、条形缺口 8、可调支撑杆9、IC读卡感应器10、电源信号灯11、充电 信号灯 12、显示屏 13、传感器 14、锁销 15、电磁铁 16a、16b、弹簧 17a、17b、定位 槽孔 18、直齿条 19、机械锁 19a、钥匙孔 20、L形导块 21、防护板 22a、22b、导杆 23、定位块 24、半扇齿轮 25、导向块 26、线槽 27、安装槽 28、锁孔 29、立板 30、 立板锁孔31、接电极32、绝缘套 33、U形槽口 34、加强筋35、平板线槽36、启动 继电器37、控制继电器38、电源开关39、充电控制开关40、时间继电器41、充电器 42、矩形底座43、三角形板44、条形锁孔45、L形板46、弹簧
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明一种电动自行车停车、充电、计费装置(如图1、所示)，它有二部分组成一是设置 在地面的停车、充电、计费部分(如图2、4所示)，二是设置在电动自行车上的停车与充电部 分(如图3所示)，设置在地面的部分包括停车框架底座(42)、二个可调支撑杆(8)，停车充 电工作台(4)，充电器(41)与IC读卡感应器(9)与控制电路。停车充电工作台(4)为一中间开有条形缺口(7)的矩形体，它由带凹槽的矩形体 (4a)与盖板(4b)组成，矩形体(4a)上设有所设置零件的安装槽(27)与线槽(26)，在矩形 体条形缺口(7)的内侧设有锁孔(28)，在安装槽(27)中设有二个分别与矩形体(4a)用绝 缘套(5a)隔离并相互绝缘的接电头(5)，在安装槽(27)中设有电磁铁(15)、机械锁(19)、 L形导块(20)、传感器(13)，锁销(14)垂直于矩形体(4a)上的条形缺口(7)的内侧面，它 的一端穿过锁孔(28)并可横置在条形缺口(7)中，锁销(14)与电磁铁(15)的铁芯联接为 一体，铁芯的另一端联接有导杆(22a)，在矩形体(4a)上设置有定位槽孔(17a)，导杆(22a) 套上弹簧(16a)后再穿过定位槽孔(17a)，导杆(22a)的端部与一滑动的导块(25)联接，导 块(25)又与直齿条(18)相联接，直齿条(18)与一个可旋转的机械锁(19)上的半扇齿轮 (24)配合，使直齿条(18)联接的导块(25)、导杆(22a)、锁销(14)在矩形体(4a)的导槽中 运动，定位块(23)用于固定机械锁(19)的位置，在电磁铁(15)工作状态下，机械锁(19) 上的半扇齿轮(24)与直齿条(18)脱开，在停电状态下，旋动机械锁(19)，半扇齿轮(24)与 直齿条(18)配合实现开锁与闭锁，在矩形体(4a)中条形缺口(7)的根部设有L形导槽，与之配合的是一 L形导块 (20)，其导块的楔形端部与锁销(14)上的槽口配合，使压缩弹簧(16a)后的锁销(14)定 位，L形导块(20)的背后联接有一导杆(22b)，上套有弹簧(16b)，在矩形体(4a)上设有定
6位槽孔(17b)，导杆(22b)穿过其中，当L形导块(20)压缩弹簧(16b)，其楔形端部在导槽 中运动，退出锁销(14)上的槽口，当压缩弹簧(16b)释放推动L形导块(20)，其楔形端部插 入锁销(14)上的槽口。在矩形体(4a)中设有安装螺孔(6a)，与矩形体(4a)的凹槽配合的盖板(4b)上设 有安装通孔(6b)与接电头通孔(5b)，另还设有钥匙孔(19a)，安装螺栓(6)穿过安装通孔 (6b)与安装螺孔(6a)配合将上述二部分组装起来，在矩形体(4a)中条形缺口(7)的下方 还设有安全防护板(21)，在内侧面开口处设有磁感应传感器(13)，固定停车充电工作台(4)的为一矩形底座(42)，中间设有矩形凹槽，矩形底座 (42)与停车充电工作台(4)通过左右可调支撑杆(8)联接，其支撑杆(8)可伸缩调整高度， 矩形底座(42)的高度及中间矩形凹槽的宽度根据车轮直径设为定值，其中间凹槽可以定 位自行车前轮。在停车框架上设有控制箱，其上设有IC读卡感应器(9)、电源信号灯(10)、充电信 号灯(11)、显示屏(12)，内设有控制继电器(37)、充电器(41)、时间继电器(40)，启动继电 器(36)，电路连接如下(如图5所示)电源进线经电源开关(38)、启动继电器(36)的常 开触点、控制继电器(37)的常开触点到充电器(41)、充电器(41)的输出正负端经导线分别 与停车充电工作台⑷内的二接电头(5)联接，电源信号灯(10)与传感器(13)联接在电 源开关(38)后，电源经传感器(13)的常开触点和时间继电器(40)的常闭延时断开触点到 电磁铁(15)，控制继电器的常开触点(37)与时间继电器(40)串联后并接在时间继电器 (40)的常闭延时断开触点与电磁铁(15)的二端，IC读卡感应器(9)与控制继电器(37)联 接在启动继电器(36)的常开触点后，启动继电器(36)并接在充电器(41)的输出端，电动 车上的电池(1)经电源线到充电控制开关(39)，再经引线到接电极(31)。设置在电动自行车上的停车与充电部分，它包括设置在电动车前叉(3)根部的停 车充电平板(2)，其反面的前部左右两侧设有二个嵌入绝缘套(32)中的接电极(31)，在平 板(2)反面的后部中间与水平板面垂直联接有一立板(29)，立板的中间设有锁孔(30)，立 板的根部下方设有一开口向前的U形槽(33)，停车充电平板(2)上还设有加强筋板(34)和 线槽(35)。在停车、充电、计费装置上锁销结构还可采取另外一个方案(如图6所示)它是 将电动自行车前叉的根部所伸立板(29)上的锁孔设为条形锁孔(44)，在工作台上矩形体 (4a)内条形缺口(7)的一侧设置三角形板(43)，用安装螺栓(6)作转轴铰接其中的一角， 另一角与电磁铁(15)铰接，第三个角与上述立板(29)上的条形锁孔(44)配合，在安装槽 (27)中设有弹簧(46)，它与三角形板(43)相联接，在电磁铁(15)断电状态，三角形板(43) 的一角在弹簧(46)作用下插入条形锁孔(44)中，实现闭锁，当电磁铁(15)得电吸合拉动 三角形板(43)绕轴旋转，实现开锁，在电动自行车前叉的根部所伸平板反面的立板(29)的 根部设有一个L形板(45)，它与矩形体(4a)工作台的底边配合实现防撬。
权利要求电动自行车停车、充电、计费装置，它包括二部分一是设置在地面的停车、充电、计费部分，二是设置在电动自行车上的停车与充电部分，设置在地面的部分包括停车框架、充电接入触头及充电电路、读卡计费控制装置，其充电接入触头上设有导线，它们分别与充电器的正、负输出端对应联接，停车框架上设有车辆定位锁车装置，上部还设有充电控制与读卡计费感应器，其特征在于停车框架一定高度上水平设置一中间开有条形缺口的停车充电工作台，其上表面设有二个凸出并相互绝缘的接电头，内部设有电磁铁，其引线与IC控制器相联接，在条形缺口的内侧设有锁孔，一锁销穿过其中并垂直于条形缺口的内侧面，锁销与电磁铁芯联接为一体，铁芯的另一端联接有导杆，上套有弹簧并穿过定位槽孔，在工作台条形缺口开口处的设有传感器，其输出信号线与IC控制器相连接，IC控制器的控制继电器触点与电磁铁联接。
2.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于在工作台上的 条形缺口的根部设有L形导槽，置放在槽中的是一 L形导块，它在进入条形缺口的立板碰撞 下能产生位移，其L形导块的楔形端部与锁销上的槽口配合定位锁销，L形导块联接有一导 杆，上套有弹簧并穿过在工作台上设置的定位槽孔，另外在槽内还设有开关，当L形导块或 导杆触动开关，其输出接通IC控制器电路。
3.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于穿过工作台上 定位槽孔的导杆端部联接有导向块和直齿条，它与一个旋转的机械锁上的半扇齿轮配合， 实现电控状态下齿条的自由运动和手动状态下半扇齿轮与直齿条的联动。
4.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于工作台为一 矩形体，分为上下二部分，下部分为一开有矩形缺口的矩形体，在矩形体内设有可快速置入 零件的安装槽，并设有装配螺孔，覆盖矩形缺口的盖板上设有装配螺栓通孔和接电头通孔， 其二装配螺孔的中心距小于与之配合的电动自行车的前叉根部所伸出平板的宽度。
5.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于在工作台中条 形缺口的下方设有安全防护板，它从条形缺口的根部覆盖到开口处，其厚度小于电动自行 车前叉的根部所伸出平板反面上立板的下方U形缺口的高度。
6.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于固定矩形体的 底座为一矩形方框，它与矩形体通过左右支撑杆联接，其高度可调，矩形方框的中间凹处部 位深度和宽度为一定值，可以定位车轮。
7.根据权利要求1所述的电动自行车停车、充电、计费装置，其特征在于电动自行车的 前叉根部所伸出平板反面的立板上设有条形锁孔，在工作台矩形体内条形缺口的一侧设有 三角形板，用转轴垂直铰接其中的一角，另一角与电磁铁铰接，第三个角与上述立板上的条 形锁孔配合，在安装槽中设有弹簧，它与三角形板的一边相联接，电磁铁断电状态，在弹簧 作用下三角形板的一角横置在条形缺口中。
8.与上述设置于地面的停车、充电、计费部分配合使用的是设置于电动自行车上的停 车与充电部分，它包括相互绝缘的一对充电接入电极及联接导线，经充电开关与电池的正、 负端对应联接，其特征在于电动自行车前叉的根部设有水平向前伸出的平板，平板反面的 前部左右两侧设有二个相互绝缘的接电极，其中心距与停车充电工作台上接电头的中心距 相等，在平板反面的后部中间与平板垂直联接有一立板，立板上设有锁孔，立板根部下方 设有一开口向前的U形槽。
专利摘要电动自行车停车、充电、计费装置包括二部分，一是设置于地面的停车、充电、计费部分，是在停车框架上水平设置一中间开有条形缺口的矩形体停车充电工作台，其上设有二个相互绝缘的接电头，在条形缺口前端设有磁感应传感器，内侧开有锁孔，锁销穿过锁孔横置在条形缺口中，锁销联接电磁铁芯，联接套弹簧的导杆，穿过定位槽孔，通过导块所联接的齿条与机械锁联控，在条形缺口的根部设有一个L形导块，导块的楔形端部与锁销上的槽口配合实现锁销限位，二是设置于电动自行车上的停车充电部分，是在电动自行车前叉的根部水平前伸一个平板，反面的前部左右两侧设有二个相互绝缘接电极，在平板反面的后部中间设有一个立板，上开有锁孔。
文档编号G07F17/10GK201667095SQ200920188290
公开日2010年12月8日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者梁晓军 申请人:梁晓军