充电中心及其充电方法与流程

本发明涉及停车设备，具体地涉及一种可用于如高速公路服务站的充电中心。在此基础上，本发明还涉及一种应用该充电中心对汽车进行充电的充电方法。

背景技术：

随着石油能源的消耗和人类生活环境的恶化，以电动汽车为代表的新能源汽车技术越来越受到人们的重视。然而，由于汽车电池容量难以支持较远的续航里程，如何快速方便地为电动汽车充电成为制约电动汽车商业化发展的重要问题之一。

对此，通常可以在居住区域、公共场所等的停车位加装充电桩，以缓解电动汽车充电不便的问题。随着汽车保有量的不断增加，带有充电功能的立体车库能够同时满足停车位数量和汽车充电的需求，有望在不远的将来得到广泛应用。

然而，在车流量较大的区域，如大型商超、高速公路等区域，大量电动汽车驶入和驶出带有充电功能的立体车库容易造成拥堵，这将严重影响用户的充电效率和使用体验，势必阻碍电动汽车的普及和带有充电功能的立体车库的商业化应用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种充电中心，该充电中心能够在车流量较大的区域允许车辆快速通过，减缓或避免车辆拥堵问题，有助于推动电动汽车的普及和带有充电功能的立体车库的大规模商业化应用。

为了实现上述目的，本发明通过将充电中心设置为允许车辆快速通过而减缓或避免车辆进出导致的拥堵问题，由此提出了车辆穿过式行驶的设计理念，可借助快速直流充电等技术实现电动汽车的快速充电和快速通过，适于在如高速公路服务站等区域大规模商业化应用。

本发明一方面提供一种充电中心，包括沿纵向连续布置的多个垂直循环立体车库，至少部分所述垂直循环立体车库的至少部分汽车吊篮上设有充电组件，所述充电中心的纵向两端分别设置为驶入端和驶出端，以允许汽车通过所述驶入端驶入，并在其中一个所述垂直循环立体车库充电完成后穿过位于该垂直循环立体车库纵向后端的其他所述垂直循环立体车库通过所述驶出端驶出。

优选地，所述垂直循环立体车库具有用于引导各个所述汽车吊篮在环形运行区域内的不同停车位置运动的吊篮稳定轨道，所述汽车吊篮的汽车托盘上设有能够与所述吊篮稳定轨道配合的托盘滚子，该托盘滚子设置于所述汽车托盘的横向两侧边部。

优选地，所述垂直循环立体车库的底部设有限位轨道，所述托盘滚子设置为当所在的所述汽车吊篮移动至最低停车位置时与所述限位轨道配合以至少约束该汽车吊篮在一个方向的运动。

优选地，所述垂直循环立体车库具有彼此相对设置的前主框架和后主框架，所述吊篮稳定轨道包括设于所述后主框架上托盘稳定轨道，所述托盘滚子设置于所述汽车托盘的靠近所述后主框架的一端并能够与该托盘稳定轨道配合。

优选地，所述汽车吊篮具有吊篮h型架和设置于该吊篮h型架的靠近所述后主框架一端的h型架滚子，所述吊篮稳定轨道包括设于所述后主框架上的用于与该h型架滚子配合的吊篮h型架稳定轨道。

优选地，所述托盘稳定轨道的水平宽度大于所述吊篮h型架稳定轨道的水平宽度，且位于不同竖直平面上。

优选地，相邻两个所述垂直循环立体车库之间设有与最低停车位置的停车高度平齐的中间平台。

优选地，相邻两个所述垂直循环立体车库之间的纵向间隔不超过3m。

优选地，所述汽车吊篮上设有能够在止挡位置和收回位置之间动作的止挡机构。

优选地，所述垂直循环立体车库包括：机架，该机架包括彼此间隔相对设置的前主框架和后主框架，该前主框架和后主框架上分别安装有牵引链条，各个所述汽车吊篮分别连接至所述牵引链条的不同位置并连接为能够相对该牵引链条枢转，以能够随该牵引链条的运行而在环形运行区域的不同停车位置保持水平状态；驱动系统，该驱动系统包括分别与安装于所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条配合的前拨轮和后拨轮、传动连接于该前拨轮和后拨轮之间的中间传动机构，该中间传动机构包括在所述前主框架和后主框架之间延伸并相对所述前拨轮和后拨轮的轮心偏置的中央传动轴。

优选地，所述垂直循环立体车库包括中央出线单元和从该中央出线单元对应地发散延伸至各个所述充电组件以能够向该充电组件供电的多条充电电缆，所述中央出线单元同轴安装于所述中央传动轴上。

本发明第二方面提供一种上述充电中心的充电方法，包括：s1.汽车通过所述驶入端驶入所述充电中心，并在其中任一所述垂直循环立体车库中被提升为离开最低停车位置并充电；s2.充电完成后，将所述汽车降至所述最低停车位置，驾驶该汽车穿过所在的所述垂直循环立体车库纵向后端的其他所述垂直循环立体车库并通过所述驶出端驶出。

通过上述技术方案，本发明的充电中心允许车辆从驶入端驶入并在其中一个垂直循环立体车库上充电，充电完成后能够穿过纵向后端的其他垂直循环立体车库从与驶入端相对的驶出端驶出，由此避免由同一端驶入和驶出导致的车辆拥堵问题。该充电中心创新地采用了车辆穿过式行驶的设计理念，可借助快速直流充电等技术实现电动汽车的快速充电，特别适于在如高速公路服务站等区域的大规模商业化应用，具有广阔的市场前景和应用价值。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施方式的充电中心的示意图；

图2是从纵向视角观察的图1中充电中心的垂直循环立体车库的示意图；

图3是图1中充电中心的汽车吊篮在最低停车位置时的局部结构视图；

图4是图3中汽车吊篮的俯视图；

图5是图4中汽车吊篮的右视图；

图6是图4中汽车吊篮的汽车托盘和限位轨道的配合结构示意图；

图7是另一种优选实施方式中的汽车吊篮的右视图；

图8是图7中汽车吊篮的汽车托盘和限位轨道的配合结构示意图；

图9是另一种优选实施方式中的汽车吊篮和限位轨道的配合结构示意图；

图10是一种优选实施方式中的止挡机构的原理图；

图11是图10中的止挡机构的俯视图；

图12是另一种优选实施方式中的止挡机构的原理图；

图13是另一种优选实施方式中的止挡机构的原理图；

图14是将本发明的充电中心应用于高速公路服务站的示意图。

附图标记说明

1-驶入端；2-驶出端；3-中间平台；4-驶入坡道；5-驶出坡道；

10-充电中心；100-前端车库；200-中间车库；300-后端车库；400-汽车；

11-汽车吊篮；111-吊篮h型架；112-汽车托盘；113-h型架滚子；114-托盘滚子；

12-充电组件；13-限位轨道；14-前主框架；15-后主框架；16-托盘稳定轨道；17-吊篮h型架稳定轨道；18-牵引链条；19-前拨轮；20-后拨轮；21-中央传动轴；22-中央出线单元；23-充电电缆；24-充电柜；26-挡车条；27-中心凸轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参照图1所示，根据本发明一种优选实施方式的充电中心，包括沿纵向连续布置的多个垂直循环立体车库100,200,300，此处设置为三个，并根据纵向前后方向分别称为前端车库100、中间车库200和后端车库300。为了便于说明，本发明将汽车400驶入和驶出垂直循环立体车库的方向定义为纵向，由此前端车库100位于纵向前端，后端车库300位于纵向后端，其间可以不设有或设有一个或多个中间车库200。在此基础上，充电中心的纵向两端分别设置为驶入端1和驶出端2，以允许汽车400通过驶入端1驶入，并通过驶出端2驶出。

在上述充电中心中，至少部分垂直循环立体车库的至少部分汽车吊篮11上设有充电组件12。汽车400通过驶入端1驶入后，可停在某一具有充电组件12的汽车吊篮11上进行充电，并在充电完成后穿过其所在的垂直循环立体车库的纵向后端的其他垂直循环立体车库，从驶出端2驶出。例如，在图示优选实施方式中，前端车库100的汽车吊篮11上吊装有充电组件12(不限制中间车库200和后端车库300上是否设有充电组件)。当汽车400从驶入端1驶入至前端车库100的停在位于最低停车位置的汽车吊篮11后，该汽车吊篮11将汽车400提升至远离最低停车位置并对该汽车充电，以便后续汽车继续驶入、停靠及充电。在汽车400充电完成后，前端车库100运行为使得该汽车400所在的汽车吊篮11降低至最低停车位置，由此该汽车400能够穿过中间车库200和后端车库300驶出。

可以理解的是，若汽车400停靠于后端车库300，则由于其纵向后端不具有连续布置的其他垂直循环立体车库，在充电完成后降低至最低停车位置即可直接通过驶出端2驶出。本发明所述“穿过”垂直循环立体车库是指汽车沿纵向向驶出端2行驶的过程，即汽车行驶至驶出端2的过程中经过纵向后端的垂直循环立体车库的最低停车位置(如经过停在该位置的汽车吊篮)。

根据前述可知，与传统垂直循环立体车库(汽车吊篮上设有固定式挡车条)中通过一端驶入、通过该进入端驶出的行驶方式不同地，本发明的充电中心中各个垂直循环立体车库均设为汽车可通过的形式，由此可允许汽车从该充电中心的纵向两端驶入和驶出。该充电中心具有与加油站汽车驶入、驶出相似的原理，可以允许汽车在待充电时从驶入端1一侧停靠等待或驶入，并在充电完成后从另一侧的驶出端2驶出，避免待充电汽车与完成充电的汽车在同一侧交汇行驶造成的堵车。本发明基于电动汽车发展的趋势，敏锐地预判了电动汽车普及可能面临的新问题，提出了适于大规模商业化应用的充电解决方案，在车辆穿过式行驶的设计理念基础上，可借助快速直流充电等技术实现电动汽车的快速充电，特别适于在如高速公路服务站等区域的大规模商业化应用，具有广阔的市场前景和应用价值。

图14所示为本发明的充电中心10应用于高速公路服务站的示意图。其中，汽车可从公路侧边开口驶入服务站，并在停车休息区休息、进食等。若需要充电，可从充电中心10的驶入端驶入，充电完成后从驶出端驶出，并通过公路侧边的另一开口驶出服务站。根据图示可以看出，充电中心10可以具有多列沿纵向连续布置的垂直循环立体车库，车辆行驶过程如图中箭头所示。

继续参照图1所示，为了便于汽车稳定地驶入和驶出，可以在驶入端1设置驶入坡道4，在驶出端2设置驶出坡道5，该驶入坡道4和驶出坡道5相对水平面倾斜，以在最高点处与最低停车位置的停车高度平齐。在相邻两个垂直循环立体车库之间，可以设有与该最低停车位置的停车高度平齐的中间平台3，以便汽车在从驶入端1向驶出端2行驶过程中平稳。对于不同形式的垂直循环立体车库，该中间平台3可以以不同形式形成。例如，可以将垂直循环立体车库设在地面下沉部分，以使得最低停车位置的停车高度与地面平齐，中间平台3即为相邻垂直循环立体车库之间的地面部分；或者，可以在地方上放置或浇筑行车平台等。

垂直循环立体车库在停车领域的应用旨在节约停车用地，本发明的充电中心所解决的车辆充电时的拥堵问题本质上亦由停车空间不足引发。因此，相邻垂直循环立体车库之间的纵向间隔不应过大，如小于3m。在此情形下，还可以避免用户有意或无意地通过相邻两个垂直循环立体车库之间可能存在的间隙驶入。在一种优选实施方式中，相邻两个垂直循环立体车库可以彼此相接，并可在其侧边设置允许驾驶员进出的侧门；或仅存在较小的间隔，以便驾驶员进出。

本发明的垂直循环立体车库具有与传统技术类似的组成结构，如沿环形运行区域布置的多个汽车吊篮11、吊篮驱动系统等。结合图1和图2所示，在一种优选实施方式中，垂直循环立体车库具有引用汽车吊篮11在环形运行区域内的不同停车位置运动的吊篮稳定轨道，该吊篮稳定轨道通常固定于后主框架15上；如图3至图9所示，汽车吊篮11的汽车托盘112上设有托盘滚子114，该托盘滚子114能够与前述吊篮稳定轨道配合，以便汽车吊篮11在不同停车位置之间稳定运动。

其中，托盘滚子114设置于汽车托盘112的横向两侧边部，以允许汽车400从该汽车托盘112的纵向两端驶入或驶出。具体地，如图4至图6所示，在一种优选实施方式中，汽车托盘112的靠近后主框架15的一端设有一对托盘滚子114，该托盘滚子114通过一横向延伸的安装杆连接于汽车托盘112，且分别与该汽车托盘112的横向两侧边缘平齐(或相邻)；如图7和图8所示，在另一种优选实施方式中，托盘滚子114通过安装座连接于汽车托盘112的靠近后主框架15的一端(纵向尾端)，并位于汽车托盘112的横向两侧边缘外侧；如图9所示，在另一种优选实施方式中，托盘滚子114同样位于汽车托盘112的横向两侧边缘外侧，并连接至汽车托盘112的纵向中部位置。通过上述实施方式，当汽车穿过行驶时，托盘滚子114避开汽车托盘112的横向中间位置设置，由此位于两侧车轮之外，从而避免对汽车穿行的影响。

参照图1和图2所示，垂直循环立体车库可以具有彼此相对设置的前主框架14和后主框架15，前述吊篮稳定轨道包括设于后主框架15上的托盘稳定轨道16和吊篮h型架稳定轨道17。相应地，如图2和图3所示，汽车吊篮11包括吊篮h型架111，汽车托盘112通过吊篮杆连接于该吊篮h型架111。为了适应汽车穿过行驶的需要，汽车吊篮11的宽度相对较大，因此托盘稳定轨道16的水平宽度可以大于吊篮h型架稳定轨道17的水平宽度，且位于不同竖直平面上。

汽车托盘112上的托盘滚子114能够与托盘稳定轨道16配合；吊篮h型架111的靠近后主框架15的一端可以设有h型架滚子113，该h型架滚子113能够与吊篮h型架稳定轨道17配合。由此，汽车吊篮11能够在其环形运行区域内稳定运动。

进一步地，为了汽车驶过时保持汽车吊篮稳定，可以在垂直循环立体车库的底部设置限位轨道13，如图3、图6、图8和图9所示。根据托盘滚子114在汽车托盘112上的纵向位置，限位轨道13可以位于垂直循环立体车库底部的不同纵向位置，以在汽车吊篮11移动至最低停车位置时与托盘滚子114配合。在此情形下，该限位轨道13能够约束汽车吊篮11在最低停车位置时在至少一个方向上的运动，如上下方向或纵向。

结合图10至图13所示，汽车吊篮11上可以设置有能够在止挡位置和收回位置之间动作的止挡机构。当汽车驶入时，该止挡机构可提示驾驶员反馈停车到位信息，并在取车时收回以允许汽车向后驶出。止挡机构可以为任何适当的动作方式和驱动形式。在图10和图11所示的优选实施方式中，止挡机构包括安装于汽车托盘112上的由中心凸轮27驱动的挡车条26，该挡车条26能够随中心凸轮27的转动而伸出至止挡位置或缩回至收回位置；在图12所示的优选实施方式中，止挡机构26包括安装在汽车托盘112上的挡车条26，以通过上下翻转而在止挡位置和收回位置之间动作；在图13所示的优选实施方式中，止挡机构26包括可水平翻转的挡车条26，以通过翻转而在止挡位置和收回位置之间动作。

再次参照图1和图2所示，为了便于充电电缆布置，可以适当调整垂直循环立体车库的驱动系统和传动装置。其中，垂直循环立体车库的前主框架14和后主框架15上分别安装有牵引链条18，各个汽车吊篮11分别连接至牵引链条18的不同位置并连接为能够相对该牵引链条18枢转，以能够随该牵引链条18的运行而在环形运行区域的不同停车位置保持水平状态。前主框架14和后主框架15上分别安装有与牵引链条18配合的前拨轮19和后拨轮20，该前拨轮19和后拨轮20通过中间传动机构传动连接，该中间传动机构包括在前主框架14和后主框架15之间延伸并相对前拨轮19和后拨轮20的轮心偏置的中央传动轴21。由此，与传统技术中传动轴与前、后拨轮同轴布置在牵引链条环绕的环形区域的底端不同地，本发明将用于传动的中央传动轴21设置为相对前拨轮19和后拨轮20的轮心偏置，由此能够释放出汽车吊篮4环形运行区域环绕的空间中位于前拨轮19和后拨轮20之间的空间，在例如为中央集中出线的具有充电功能的垂直循环立体车库中，充电电缆的延伸长度可以相对适中，便于自由布置，且能够避免其绕过传动轴弯折延伸导致的折损。在替代实施方式中，可以在前主框架14和后主框架15上分别设置驱动电机，以省去中间传动轴。

另外，可以由充电柜24向各个汽车吊篮11上的充电组件12直接供电，以便对汽车400直流快充，并避免电缆接头导致的用电/上电安全等问题。具体地，垂直循环立体车库包括中央出线单元22和从该中央出线单元22对应地发散延伸至各个充电组件12以能够向该充电组件12供电的多条充电电缆23，中央出线单元22同轴安装于前述中央传动轴21上。充电电缆23从充电柜24引出至中央出现单元22，并从该中央出现单元22的出现端引出后可在中央传动轴21之外的全空区域内自由下垂，实现充电电缆23的集中出线和发散延伸，无需使得充电电缆进入线槽内或从该线槽内拉出，从而可以避免因缠绕和释放充电电缆产生的能耗和磨损、用电/上电安全等问题。

本发明还涉及上述充电中心的充电方法，包括如下步骤：s1.汽车400通过驶入端1驶入所述充电中心，并在其中任一垂直循环立体车库中被提升为离开最低停车位置并充电；s2.充电完成后，将该汽车400降至最低停车位置，驾驶该汽车400穿过所在的垂直循环立体车库纵向后端的其他垂直循环立体车库并通过驶出端驶出。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。