移动式充电装置的制作方法

本实用新型涉及电动车充电领域，具体地说，涉及应用于停车场的移动式充电装置。

背景技术：

可持续发展是科学发展观的基本要求之一，随着对可持续发展要求的进一步提高，新能源汽车越来越受到重视。目前，很多汽车公司都推出了混动或纯电动汽车，电动汽车在市场中的占有量越来越高，同时，与电动汽车对应的充电服务——充电桩也得到了快速发展。现存的固定式交流、直流充电桩为电动车出行带来了便利，但是，通过前期调查我们发现一下几个主要问题：

1.很多固定式充电桩车位容易被长时间占用，严重影响有限的充电资源的利用率；

2.很多室外建设的充电桩由于长期处于风吹日晒雨淋的环境，容易损坏导致无法使用，甚至增加触电风险；

3.个人拥有可以安装充电桩的车位的用户很少，多数家庭需要公共或共享充电设备为自家电动车充电；

4.电网用电限制导致大部分停车地点或充电站充电桩数量及可以同时供应电量受限，尤其是用电高峰时期，无法有效平衡用电需求；

5.市场很少见到移动充电桩应用，现有移动充电桩存在占用停车或行车空间较大，影响交通等问题，带来部分便利的同时引起很多不便；

6.现有的应用于停车场的充电小车由于必须能驶入车与车之间的间隙，造成能够携带的电池包非常小，充电小车上电池包的体积比汽车的电池包的体积大不了多少，并且小车本身运动也需要能源，造成现有的充电小车的实际能用于向汽车充电的能源比例不高；可能才冲了两辆汽车，充电小车的电量就见底了，只能找电源充电，大大降低了充电小车的使用效率。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供移动式充电装置，能够不额外占用停车场的空间资源，无需改变原有停车场格局，能够在各种常规的停车位间距范围的情况下都能轻松地对排列紧密的各车辆进行充电，能够携带大型电池包，大大提高实际能用于向汽车充电的能源比例，尤其适用于老旧停车场改造为充电式停车场。

本实用新型的实施例提供一种移动式充电装置，包括：

一悬空平台，所述悬空平台具有平行于地面的上表面，所述上表面设置一储能部件；

至少两移动底盘，分别设置于所述悬空平台的下表面的两侧，支撑所述悬空平台，所述悬空平台和所述移动底盘之间合围形成提供一汽车通道的半框结构；每个所述移动底盘包括：

一底盘骨架；

至少两车轮，连接于所述底盘骨架的下表面；

两升降部件，所述升降部件的下端连接所述底盘骨架的上表面的两侧，所述升降部件的上端连接所述悬空平台的下表面的两侧，垂直升降所述悬空平台；

一定位部件和至少一充电枪，设置于所述底盘骨架的上表面，且位于两所述升降部件之间，所述充电枪通过电缆连接到所述悬空平台的储能部件。

优选地，所述移动底盘为板状结构，所述移动底盘之间相互平行，所述移动底盘所在的平面垂直于所述悬空平台。

优选地，所述车轮、升降部件、定位部件以及充电枪位于同一垂直平面。

优选地，所述悬空平台的上表面设置一通讯部件和一充放电管理部件，所述充放电管理部件分别电连接所述通讯部件和储能部件。

优选地，每个所述移动底盘还包括：

至少一充电枪支架，所述充电枪支架设置于所述底盘骨架的上表面，且位于两所述升降部件之间，所述充电枪插接于所述充电枪支架。

优选地，所述充电枪支架罩盖所述定位部件。

优选地，所述充电枪是直流充电枪，或者是交流充电枪。

优选地，还包括两个水平伸缩部件，所述水平伸缩部件分别连接在所述悬空平台水平方向的两侧，所述水平伸缩部件的伸缩方向垂直于所述半框结构供汽车通过的方向，每个所述移动底盘独立支撑一所述水平伸缩部件。

优选地，所述定位部件包括以下中的至少一种：

gps定位单元、3d激光雷达定位单元、2d激光雷达定位单元、红外测距仪、超声波测距仪以及陀螺仪单元。

优选地，所述储能部件包括由锂电池组成的电池包或燃料电池及储能罐和电池管理单元。

优选地，所述充放电管理部件包括dc/dc双向变换器和ac/dc双向变换器。

本实用新型的另一个实施例还提供一种移动式充电装置的使用方式，采用上述的移动式充电装置，包括以下步骤：

接收充电请求，所述充电请求至少包含一待充电车辆的识别信息、待充电量和所在位置；

获得与所述待充电车辆同一停车场的一满足所述充电请求的移动式充电装置；

所述移动式充电装置沿自身位置与所述待充电车辆所在位置的引导路径运动；

所述移动式充电装置根据识别信息确认前方车辆；

所述移动式充电装置与所述待充电车辆进行对位，所述移动底盘分别驶入所述待充电车辆的两侧，所述半框结构跨过所述待充电车辆的顶部；

所述充电枪向所述待充电车辆进行充电。

优选地，根据所述移动式充电装置与所述待充电车辆进行对位，所述移动底盘分别位于所述待充电车辆的后车门的两侧；

当所述充电枪向所述待充电车辆进行充电，所述储能部件位于所述待充电车辆的垂直上方。

优选地，所述充电请求还包括一待充电车辆的车型信息，根据所述车型信息对应的车型横截面的轮廓尺寸；

至少驱动所述升降部件升降，令所述半框结构的横截面超出所述轮廓尺寸。

优选地，接收来自一移动终端发送的所述充电请求；

当充电完成后，根据充电的电量获得充电资费，将支付所述充电资费的支付信息，发送到所述移动终端。

本实用新型的目的在于提供移动式充电装置能够不额外占用停车场的空间资源，无需改变原有停车场格局，能够在各种常规的停车位间距范围的情况下都能轻松地对排列紧密的各车辆进行充电，能够携带大型电池包，大大提高实际能用于向汽车充电的能源比例，尤其适用于老旧停车场改造为充电式停车场。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本实用新型的第一种移动式充电装置的示意图。

图2是本实用新型的第一种移动式充电装置的使用状态示意图。

图3是本实用新型的第一种移动式充电装置应用于停车场的立体图。

图4是本实用新型的第一种移动式充电装置应用于停车场的俯视图。

图5是本实用新型的第二种移动式充电装置的示意图。

图6是本实用新型的第二种移动式充电装置的第一种工作状态示意图。

图7是本实用新型的第二种移动式充电装置的第二种工作状态示意图。

图8是本实用新型的移动式充电装置的使用方法的流程图。以及

图9至13是本实用新型的移动式充电装置的使用方法的过程示意图。

附图标记

100移动式充电装置

101半框结构

102移动底盘

103升降部件

104通讯部件

105定位部件

106储能部件

107充放电管理部件

108直流充电枪

109交流充电枪

110悬空平台

111底盘骨架

112车轮

113水平伸缩部件

a汽车通道

1b第一车型横截面

2b第二车型横截面

3b第三车型横截面

200待充电车辆

201-214车辆

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1是本实用新型的第一种移动式充电装置的示意图。图2是本实用新型的第一种移动式充电装置的使用状态示意图。如图1和2所示，本实用新型的实施例提供一种移动式充电装置100，包括：一悬空平台110和两移动底盘102。悬空平台110具有平行于地面的上表面，上表面设置一储能部件106。两移动底盘102分别设置于悬空平台110的下表面的两侧，支撑悬空平台110，悬空平台110和移动底盘102之间合围形成提供一汽车200通道的半框结构101。当行驶中的汽车200通过移动式充电装置100的半框结构101时，半框结构101能够形成供汽车200通过的汽车通道a，供汽车200自半框结构101内通过。当移动式充电装置100向汽车200移动时，半框结构101能够形成跨过汽车200的门拱，达到向汽车200充电的位置。

其中，每个移动底盘102包括：底盘骨架111、至少两车轮112、两升降部件103、定位部件105、直流充电枪108、交流充电枪109。两车轮112连接于底盘骨架111的下表面。升降部件103的下端连接底盘骨架111的上表面的两侧，升降部件103的上端连接悬空平台110的下表面的两侧，通过升降部件103的驱动，可以垂直升降悬空平台。定位部件105、直流充电枪108、交流充电枪109设置于底盘骨架111的上表面，且位于两升降部件103之间，直流充电枪108和交流充电枪109分别额通过电缆连接到悬空平台110的储能部件106。

在一个优选实施例中，移动底盘102为板状结构，移动底盘102之间相互平行，移动底盘102所在的平面垂直于悬空平台110。

在一个优选实施例中，车轮112、升降部件103、定位部件105以及充电枪位于同一垂直平面。

在一个优选实施例中，悬空平台110的上表面设置一通讯部件104和一充放电管理部件107，充放电管理部件107分别电连接通讯部件104和储能部件106。

在一个优选实施例中，每个移动底盘102还包括：一充电枪支架，充电枪支架设置于底盘骨架111的上表面，且位于两升降部件103之间，直流充电枪108、交流充电枪109分别插接于移动式充电装置100两侧的移动底盘102的充电枪支架中。

在一个优选实施例中，充电枪支架罩盖定位部件105。

在一个优选实施例中，定位部件105包括以下中的至少一种：

gps定位单元、3d激光雷达定位单元、2d激光雷达定位单元、红外测距仪、超声波测距仪以及陀螺仪单元，但不以此为限。

在一个优选实施例中，储能部件106包括由锂电池组成的电池包或燃料电池及储能罐和电池管理单元，但不以此为限。

在一个优选实施例中，充放电管理部件107包括dc/dc双向变换器和ac/dc双向变换器，但不以此为限。

图3是本实用新型的第一种移动式充电装置应用于停车场的立体图。

图4是本实用新型的第一种移动式充电装置应用于停车场的俯视图。如图1至4所示，在本实施例中提供了一种节约人力、提高效率、便于接入物联网、可轻松调度或控制移动到任何需要的位置的移动式充电装置。参考图3和4，停车场具有多辆车辆201-214停放，多个移动式充电装置100可以共同工作于停车场，由于移动式充电装置包括由半框结构101形成的汽车通道a，汽车通道a位于移动式充电装置中部，移动式充电装置整体呈现具有中空空间的“龙门形”或“π形”或其他类似形状，中空空间可以用于车辆停靠或通行，在停车场行驶的汽车207和208也都可以整车通过行驶中的移动式充电装置100之下的汽车通道a，移动式充电装置100接近待充电汽车后，也可以通过移动底盘102行驶到汽车与汽车之间的间隙，到达充电位置。中空空间101位于移动式充电装置100中部，用于车辆停靠(如车辆202和车辆210)或通行(如车辆207和车辆208)。移动式充电装置包括直流充电枪108和交流充电枪109，直流充电枪108和交流充电枪109用于为电动车(如车辆201、车辆202、车辆203、车辆204、车辆209、车辆210、车辆211和车辆213)充电。若停靠在行车道上的移动式充电装置100影响其余车辆(车辆203和车辆212)正常驶出或停靠相应停车位停靠在各自车位，移动式充电装置100可为其让行。其余车辆(车辆206和车辆214)各自停靠在相应车。由于在自汽车与汽车之间的间隙到达充电位置得路径中，移动式充电装置100的储能部件106完全位于汽车的整体高度之上，储能部件106的体积不再受到间隙的空间限制，所以移动式充电装置100就能携带更大的储能部件106，具有连续向多辆汽车充电的可能，这是现有充电小车完全无法实现的。

移动式充电装置100的外壳(图中未示出)安装在移动式充电装置外表面，用于保护移动式充电装置移动底盘、可升降的悬空平台110、通讯部件104、定位部件105、储能部件106、充放电管理部件107、直流充电枪108及交流充电枪109。

移动底盘102安装在移动式充电装置底部，包括驱动系统、车轮112及悬挂机构。驱动系统用于驱动移动底盘按照通讯部件104给定的指令进行移动；车轮112及悬挂机构用于提高移动底盘对于不平地段或上下坡路段的通过性能。升降部件103安装在移动底盘上方，包括驱动系统和升降机构。驱动系统用于驱动升降机构按照通讯部件104给定的指令进行移动；升降机构用于提高或降低移动式充电装置中悬空平台110与地面之间的高度。多个升降部件103支撑悬空平台110沿垂直方向的高度升降，以便跨过不同高度的汽车。悬空平台110用于安装放置通讯部件104、储能部件106及充放电管理部件107。通讯部件104安装在悬空平台110上方，用于与其他通讯设备，如电脑、手机、云端后台等系统交互信息，用于与移动底盘驱动系统、升降部件103驱动系统、定位部件105及充放电管理部件107交互信息，用于控制移动底盘及升降部件103移动；交互信息的方式包括有线通信及无线通信，便于接入物联网。定位部件105安装在本外壳内部，包括gps定位部件105、3d和/或2d激光雷达定位装置、红外测距仪和/或超声波测距仪、陀螺仪单元。gps定位部件105用于确定移动式充电装置100所在工作地点位置并用于调度移动式充电装置；3d和/或2d激光雷达定位装置、红外测距仪和/或超声波测距仪用于确定移动式充电装置所在工作地点地图内的具体位置并用于指导移动式充电装置100避障；陀螺仪用于确定移动式充电装置自身姿态及运动状态并用于指导移动式充电装置100运动。储能部件106安装在悬空平台110上方，储能部件106包括由锂电池组成的电池包或燃料电池及储能罐和电池管理系统，用于存储通过外接电网接收的电能或用于存储燃料及其产生的电能并应于对外提供电能。充放电管理部件107安装在悬空平台110上方，充放电管理部件107包括dc/dc双向变换器和ac/dc双向变换器，用于管理储能部件106通过直流充电枪108和/或交流充电枪109对电动车进行充电和/或用于管理储能部件106通过外接电网接收电能。直流充电枪108安装在外壳内部并可取出，直流充电枪108与充放电管理部件107连接并用于连接电动车充电端口，用于充放电管理部件107与电动车内部电池管理系统通信。交流充电枪109安装在外壳内部并可取出，交流充电枪109与充放电管理部件107连接并用于连接电动车充电端口，用于充放电管理部件107与电动车内部电池管理系统通信。

图5是本实用新型的第二种移动式充电装置的示意图。如图5所示，本实用新型的一个优选实施例中，本实用新型的实施例提供一种移动式充电装置100，包括：一悬空平台110、两移动底盘102和两个水平伸缩部件113。移动底盘102分别具有可以垂直升降的升降部件103，多个升降部件103支撑悬空平台110沿垂直方向的高度升降，以便跨过不同高度的汽车。悬空平台110具有平行于地面的上表面，上表面设置一储能部件106。两移动底盘102分别设置于悬空平台110的下表面的两侧，支撑悬空平台110，悬空平台110和移动底盘102之间合围形成提供一汽车200通道的半框结构101。水平伸缩部件113分别连接在悬空平台水平方向的两侧，水平伸缩部件113的伸缩方向垂直于半框结构供汽车通过的方向，每个移动底盘独立支撑一水平伸缩部件113。半框结构101内形成汽车通道a，汽车通道a可以容置第一车型横截面1b范围以内的汽车，给这类汽车充电。

图6是本实用新型的第二种移动式充电装置的第一种工作状态示意图。如图6所示，本实施例中的移动式充电装置100通过水平伸缩部件113的反向伸展，可以具有水平方向扩展半框结构101的间距，增大汽车通道a的宽度的功能，容置更宽的第二车型横截面2b，使得能给更宽的车辆进行充电。

图7是本实用新型的第二种移动式充电装置的第二种工作状态示意图。如图7所示，本实施例中的移动式充电装置100通过水平伸缩部件113的反向伸展和多个升降部件103的垂直升降，可以同时在水平方向和垂直方向扩展半框结构101的间距，增大汽车通道a的宽度和高度的功能，容置更宽更高的第三车型横截面3b，使得能给更宽更高的车辆进行充电。

本实用新型提供一种节约人力、提高效率、便于接入物联网、可轻松调度或控制移动到任何需要的位置的移动式充电装置。该移动式充电装置可自主或遥控移动到需要充电的电动车附近或上方为电动车充电，不使用时可将机器人移动至室内充电或待命，可在停车点或充电站为多名用户提供服务，可在用电波谷时充电，在用电高峰时为电动车充电，车辆可在机器人下方停靠或行驶，基本不影响交通。

1.可根据不同应用场景设置模式，如家、商场、医院、高速路等；

2.占地面积小，车辆可置于机器人下方进行充电服务；

3.可将机器人置于行车道上，对需求车辆进行充电时不影响其他车辆正常通行；

4.特别适用于在有充电需求但是不方便/无法布置固定充电桩的场景，如：

a.老旧小区电力增容不可能；

b.电动出租车/网约车司机集中吃饭的场地，解决高峰期充电桩不足的问题；

c.立体车库；

5.可根据实际情况，智能化对接机器人、车和各个网络化智能终端，同时启动或关闭移动式充电装置，如：

a.低谷时充，高峰时用；

b.可实现借电、还电，免付费等。

6.既可提供直流快充也可提供交流慢充服务；

图8是本实用新型的移动式充电装置的使用方法的流程图。如图8所示，本实用新型的另一个实施例还提供一种移动式充电装置100的使用方式，其特征在于，采用上述的移动式充电装置100，包括以下步骤：

s101、接收来自一移动终端发送的充电请求，充电请求包含一待充电车辆的车型信息、一待充电车辆的识别信息、待充电量和所在位置。

s102、获得与待充电车辆同一停车场的一满足充电请求的移动式充电装置100。

s103、移动式充电装置100沿自身位置与待充电车辆所在位置的引导路径运动。

s104、移动式充电装置100根据识别信息确认前方车辆。

s105、移动式充电装置100与待充电车辆进行对位，根据车型信息对应的车型横截面的轮廓尺寸；至少驱动升降部件升降，使得半框结构的横截面超出轮廓尺寸。移动底盘102分别驶入待充电车辆的两侧，半框结构101跨过待充电车辆的顶部。根据移动式充电装置100与待充电车辆进行对位，移动底盘102分别位于待充电车辆的后车门的两侧；当充电枪向待充电车辆进行充电，储能部件106位于待充电车辆的垂直上方。

s106、充电枪向待充电车辆进行充电。

s107、当充电完成后，根据充电的电量获得充电资费，将支付充电资费的支付信息，发送到移动终端。

图9至13是本实用新型的移动式充电装置的使用方法的过程示意图。本实施例中的移动式充电装置的使用方法的实施过程如下：

如图9所示，充电汽车210停入停车位，车主通过移动终端1的app呼叫管理移动式充电装置100的服务器5，获得与待充电车辆同一停车场的一满足充电请求的移动式充电装置100。移动式充电装置100接收来自移动终端发送的充电请求，充电请求包含一待充电车辆的车型信息、一待充电车辆的识别信息、待充电量和所在位置。呼叫信息通过机器人后台传递给机器人，移动式充电装置从自身横架车位出发，自主导航或被遥控至该车主车位附近，机器人可停至该车车头(行车道上)或横架在该车位或邻近车位。

如图10所示，移动式充电装置100沿自身位置与待充电车辆所在位置的引导路径运动。

如图11所示，移动式充电装置100根据识别信息确认前方车辆。移动式充电装置100与待充电车辆进行对位，根据车型信息对应的车型横截面的轮廓尺寸；至少驱动升降部件升降，使得半框结构的横截面超出轮廓尺寸(可参照附图5、6、7中的一种)。移动底盘102分别驶入待充电车辆的两侧，半框结构101跨过待充电车辆的顶部。根据移动式充电装置100与待充电车辆进行对位，移动底盘102分别位于待充电车辆的后车门的两侧；当充电枪向待充电车辆进行充电，储能部件106位于待充电车辆的垂直上方。

如图12所示，原地等待的车主或服务员将直流充电枪108或者交流充电枪109插入充电汽车210对应充电口，或者采用额外增加机械臂的方式自动将充电枪插入对应充电口。

如图13所示，当充电完成后，根据充电的电量获得充电资费，将支付充电资费的支付信息，发送到移动终端。充电过程中车主可通过手机app实时获取充电信息，当机器人按照车主要求完成充电后，机器人后台计算费用并提醒车主付费，车主完成付费后，车主或服务员将充电枪复位或者机械臂自动将充电枪复位。此后，若机器人满足工作状态，原位等待任务。

在一个变形例中，若该机器人没有其他任务且所剩电量足以完成一般任务或充电桩被其他机器人占用，则该机器人横架在不影响车主取车的车位位置；若机器人没有其他任务或所剩电量不足以完成任务，机器人自动返回充电处等待充电或开始充电；若机器人接到排队任务且所剩电量足以完成任务，机器人从该车位出发去完成新任务；

在一个变形例中，当整个停车场充电需求低于某设定值时，无任务或电量不足(电量少于某设定值)的机器人按照机器人后台要求依次或全部进行充电。

综上，本实用新型的目的在于提供移动式充电装置，能够不额外占用停车场的空间资源，无需改变原有停车场格局，能够在各种常规的停车位间距范围的情况下都能轻松地对排列紧密的各车辆进行充电，能够携带大型电池包，大大提高实际能用于向汽车充电的能源比例，尤其适用于老旧停车场改造为充电式停车场。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。