一种立体车库自动充电智能载车托盘系统的制作方法

本发明涉及电动汽车停车充电技术领域，尤其是适用于立体车库的可实现电动汽车自动载运及自动充电的系统。

背景技术：

在倡导环境保护、绿色出行、可持续发展的大环境下，纯电动汽车以清洁、环保、方便等优势，逐渐被大众所接受，其数量逐年递增。无论是传统汽车还是电动汽车均面临停车难的问题，而电动汽车目前还面临充电难的问题，立体停车库的出现可使单位面积内停放更多的车辆，但现有的立体停车库都难以为停放车辆配置充电装置，因为人不可能随车到立体车库中为车辆插接充电桩，因此，如何将立体车库与电动汽车充电桩相结合，构建新型的可为电动汽车自动充电的立体停车库，以满足停车、充电的双重需求，并利用停车的时间进行充电以节省时间，是目前市场亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是填补现有技术的空白，提供一种可满足停车、充电的双重需求，利用停车的时间进行充电，运行高效可靠的适用于立体车库的可充电载车托盘系统。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种立体车库自动充电智能载车托盘系统，包括可承载车辆的载车托盘、安装于载车托盘上的直流充电插座或/和交流充电插座、布设在载车托盘的底部或周边的走线槽、安装于载车托盘一端的无线通信模块及与无线通信模块连接的板载控制器、支撑载车托盘的支腿、嵌装于支腿内的取电靴、安装于载车托盘底面并可与自动搬运设备上的顶部光电读头交互信息的载车托盘光电反射片、安装于地面并可与自动搬运设备上的底部光电读头交互信息的地面光电反射片、安装于地面的可实现与取电靴电连接的取电板；所述载车托盘上的直流充电插座或/和交流充电插座通过布设于走线槽中的动力电缆线和通信线分别与取电靴、板载控制器连接；板载控制器将来自于车辆插头的CAN通信、充电连接信号转换成无线信号通过无线通信模块发送至充电桩，对车辆充电。

本发明所述载车托盘为矩形载车托盘，直流充电插座或/和交流充电插座安装于载车托盘的一个角或两个角或三个角或四个角，围绕载车托盘的底部周边布设纵向走线槽和横向走线槽，无线通信模块以及与无线通信模块相邻接的板载控制器安装于载车托盘一端，在载车托盘的四角分别安装有支腿，每个支腿内均嵌装有取电靴；直流充电插座或/和交流充电插座通过布置于纵向走线槽和横向走线槽中的动力电缆线和通信线分别与取电靴、板载控制器连接；在载车托盘的底面前后两端安装有载车托盘第一光电反射片和载车托盘第二光电反射片；在与载车托盘对应的地面矩形区域的前后端分别安装有地面第一光电反射片和地面第二光电反射片，在地面矩形区域的一个角或两个角或三个角或四个角安装有取电板。

本发明所述板载控制器与标准交流充电插座中的充电连接确认及充电导引端口相连或/和与标准直流充电插座中的通信端口CAN_H、CAN_L及充电连接确认CC1、CC2相连，同时还与标准直流充电插座中的低压辅助电源正负端相连接，向标准直流充电插座提供低压辅助电源。

本发明系统可在立体停车库中自动完成车辆充电接口与充电桩的连接。驾驶员将车辆停泊在载车托盘后，可以取出随车所带的充电插头插入到载车托盘上所对应的充电接口中，然后由其它自动搬运设备将载车托盘搬运到布置有充电装置的停车位，完成载车托盘充电接口与停车位充电接口的自动对接。本发明可满足停车、充电的双重需求，利用停车的时间进行充电，节省充电时间。整个系统智能化程度高，运行高效可靠。

下面结合说明书附图进一步阐述本发明内容。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明载车托盘的仰视图；

图3是本发明地面装置的俯视图；

图4是本发明载车托盘取电靴的示意图；

图5是本发明地面装置中的取电板示意图；

图6是本发明应用在立体停车库一个平面中的示意图。

图中：1—载车托盘；101—载车托盘第一光电反射片；102—载车托盘第二光电反射片；2—直流充电插座；3—交流充电插座；4—电动车自带充电插头；5—无线通信模块；6—板载控制器；7—支腿；8—纵向走线槽；9—地面；901—地面第一光电反射片；902—地面第二光电反射片；903—取电板；9031—绝缘安装板；9032—直流正极或交流火线触板；9033—直流负极或交流零线触板；9034—保护地触板；9035—安装孔；9036—电连接安装孔；10—横向走线槽；11—取电靴；1101—绝缘保护体；1102—正极或交流火线触头；1103—负极或交流零线触头；1104—保护地触头；12—自动搬运设备；13—处于搬运过程中的载车托盘；14—停放在泊位的载车托盘；15—另一方向停放在泊位的载车托盘。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明的立体车库自动充电智能载车托盘系统包括可承载车辆的载车托盘1、安装于载车托盘上的直流充电插座2或者交流充电插座3或者是同时设置的直流充电插座2和交流充电插座3、布设在载车托盘的底部或周边的走线槽、安装于载车托盘一端的无线通信模块5及与无线通信模块连接的板载控制器6、支撑载车托盘1的支腿7、嵌装于支腿7内的取电靴11、安装于载车托盘1底面并可与自动搬运设备12上的顶部光电读头交互信息的载车托盘光电反射片、安装于地面(9)并可与自动搬运设备12上的底部光电读头交互信息的地面光电反射片、安装于地面的可实现与取电靴11电连接的取电板903。所述载车托盘上的直流充电插座2、交流充电插座3通过布设于走线槽中的动力电缆线和通信线分别与取电靴11、板载控制器6连接，将直流充电插座或/和交流充电插座的通信连接信号通过无线通信模块5发送到地面充电站中的控制接收端，以便地面充电桩选择提供直流充电服务和交流充电服务和对充电过程中的电池状态进行监测。所述板载控制器6通过与充电插座的信号连接可自动判断出当前为直流充电或者交流充电。板载控制器6将来自于车辆插头的CAN通信、充电连接信号转换成无线信号通过无线通信模块5发送至充电桩，对车辆充电。板载控制器还可用于向标准直流插头提供低压辅助电源。

通常，所述载车托盘1为矩形载车托盘，直流充电插座2、交流充电插座3可安装于载车托盘的一个角或者两个角或者三个角或者四个角，但最好四个角都安装直流充电插座2和交流充电插座3，以利于电动汽车以车头或者车尾的任一方式停泊在载车托盘上，同时也利于电动汽车自带插头处于左侧或右侧等不同侧面的车辆进行就近选择载车托盘上所布置的对应插座，避免由于车辆停泊方向或车辆充电插头配备的位置等原因造成电动汽车充电插头与载车托盘对应插座之间插接不便或无法插接的问题。围绕载车托盘1的底部周边布设纵向走线槽8和横向走线槽10，纵向走线槽和横向走线槽用于将安装于载车托盘顶部四个直角处的所有直流插座并联在一起，且连接到安装在载车托盘支腿内部取电靴相应的触点上，同时也所有将交流插座并联在一起，且连接到安装在载车托盘支腿内部取电靴相应的触点上。无线通信模块5以及与无线通信模块相邻接的板载控制器6安装于载车托盘一端，在载车托盘1的四角分别安装有支腿7，在每个支腿内均嵌装有取电靴11。直流充电插座2、交流充电插座3通过布置于纵向走线槽8和横向走线槽10中的动力电缆线和通信线分别与取电靴11、板载控制器6连接。在载车托盘的底面前后两端安装有载车托盘第一光电反射片101和载车托盘第二光电反射片102，用于实现自动搬运设备同载车托盘之间的位置确定。在与载车托盘对应的地面矩形区域的前后端分别安装有地面第一光电反射片901和地面第二光电反射片902，在地面矩形区域的一个角或者两个角或者三个角或者四个角安装有取电板903，但最好在四个角布设安装取电板903，以便于载车托盘在0度或180度放置在停车泊位上时都可以保证载车托盘1上安装的取电靴11同地面取电板正确对接，无需自动搬运设备12进行180的转向。所述板载控制器6与标准交流充电插座3中的充电连接确认及充电导引端口相连，与标准直流充电插座2中的通信端口CAN_H、CAN_L及充电连接确认CC1、CC2相连，同时还与标准直流充电插座,中的低压辅助电源正负端相连接，向标准直流充电插座提供低压辅助电源。

载车托盘作为本发明的取电及通信接口以及电动汽车外形尺寸的智能转换平台，负责电动汽车的载运及接口转换功能。

如图1所示，板载控制器6与标准直流插座2和标准交流插座3相连，分别将插座中的点连接信号和CAN总线信号转换成易于无线传输的通信信号，例如TCP/IP、蓝牙等，无线信号通过无线模块5发送至充电桩的控制接收端，实现充电桩与电动汽车电池管理系统之间的无线通信。

如图2、图4所示，取电靴11嵌入式安装到支腿7的内部，每个载车托盘可安装1至4组取电靴，至少安装一组，可根据充电功率的大小选择取电靴安装的数量；取电靴11包括绝缘保护体1101、直流正极或交流火线触头1102、直流负极或交流零线触头1103、保护地触头1104组成，所有触头均设计为弹性触头，触头下安装有弹簧。在触头的周围设置有绝缘罩，当取电靴与地面对应的取电板相结合时动力触点被绝缘罩封闭在绝缘腔内，避免意外造成短路等故障。

如图3、图5所示，安装在地面9上的取电板903包括绝缘安装板9031、与取电靴11一一对应的直流正极或交流火线触板9032、直流负极或交流零线触板9033、保护地触板9034、安装孔9035、用于电缆线连接的安装孔9036；取电板903是实现地面9与载车托盘1之间的充电接口的对接装置。取电板安装于地面泊位的四角处，与载车托盘的四个支腿位置相对应，这样的布局可保证载车托盘旋转180度后取电靴仍然能与地面向应的取电板正确对接，方便自动搬运设备以任意方向将载车托盘放置在地面泊位上，而不会造成错误的连接。

如图6所示，本发明应用在立体停车库一个平面中时，在该层平面内设置有多个带有充电功能的停车泊位，每个泊位均四角设置有取电板，以及用于自动搬运设备如自动导引车(AGV)定位的地面光电反射片。处于搬运过程中的载车托盘13进入指定停车泊位，载车托盘允许以0度、180度的方向放置在停车泊位上，如图6中的停放在泊位的载车托盘14和另一方向停放在泊位的载车托盘15所示。

载车托盘底部安装的载车托盘第一光电反射片101、载车托盘第二光电反射片102之间的位置关系与自动搬运设备12顶部的光电读头的安装位置关系严格对应；地面上设置的地面第一光电反射片901、地面第二光电反射片902之间的位置关系与自动搬运设备12底部的光电读头安装位置关系严格对应，实现载车托盘1、自动搬运设备12、地面9之间的定位。

本发明的工作过程如下：驾驶员将车辆驶入到立体停车库的入口泊位，该入口泊位放置有本发明所述的载车托盘，驾驶员将车辆自带的充电插头取出，根据插头的类型，插入到载车托盘上的直流充电接口或交流充电接口中，然后驾驶员退出并确认，由立体停车库中的自动搬运设备将载车托盘搬运到停车系统分配好的充电泊位。自动搬运设备，例如自动导引车(AGV)搬运载车托盘沿走廊行驶到指定的泊位，完成自动导引车与地面第一定位反射片和地面第二定位反射片的交互后，自动导引车将载车托盘放置在泊位上，载车托盘上安装的取电靴与地面所对应的取电板自动对接在一起，实现动力电的自动连接，车载控制器通过无线通信模块将连接状态与电池的状态信息发送至地面充电桩，实现充电桩与电动汽车管理系统之间的无线通信，在充电桩与电动汽车中的电池管理系统通信确认无误后自动进行充电，无需人为干预。取车时驾驶员可通过刷卡或输入车牌号的方式告知立体车库的管理系统，由车库管理系统向自动导引车下达取车搬运任务，自动导引车将指定车辆搬运到出库口，完成取车。