本发明涉及一种基于高空桥架安装方式的电动汽车充电系统。
背景技术
目前，居民小区或企事业单位停车场电动汽车充电设备基本为落地式安装或壁挂式安装两种方式。这两种安装方式存在以下问题：(1)供电电缆敷设不方便，特别是落地式安装的充电机，需要预制电缆沟或采用套管穿线。施工量大且会破坏已硬化的地面，影响美观。(2)充电设备安装位置低，放在开放性无人值守的地方容易遭到恶意破坏，安装在居民小区停车场的充电设备容易被儿童触摸到，存在一定的安全风险。(3)一般充电机的充电连接电缆较长，拖在地面上的电缆容易被车辆碾压到，造成充电电缆损坏或引发安全事故。
采用高空桥架安装方式的电动汽车充电系统可以有效能解决以上几个方面的问题。申请公布号为cn106114262a的中国专利申请文件中公开了一种电动汽车上挂式充电桩，包括立柱、桥架以及充电设备，桥架上设置有若干个充电设备，各充电设备在桥架上分开布置，充电桩与各充电设备之间的线路通过桥架排布。虽然这种上挂式充电系统能够解决上述现有缺陷，但是，目前车位越来越紧缺，就有可能出现这种情况：不需要充电的车辆停在空闲充电设备下方的车位上，那么，需要充电的车辆只能停在旁边的车位上，空闲充电设备与需要充电的车辆之间的距离较大，就会因为空闲充电设备的充电线路不够长造成无法充电。而且，一般情况下，每个车位上方均配设有一个充电设备，数量较多，投入成本较大。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于高空桥架安装方式的电动汽车充电系统，用以解决当空闲充电设备与车辆的距离较远时无法对车辆进行充电的问题。
为实现上述目的，本发明包括以下技术方案。
一种基于高空桥架安装方式的电动汽车充电系统，包括桥架以及布置在所述桥架上的至少一个充电设备，所述桥架包括活动导轨，各充电设备上设置有用于活动装配在所述活动导轨上、且能在活动导轨上左右移动的滑动机构，各充电设备通过对应的滑动机构能够在活动导轨上左右移动。
各充电设备通过滑动机构装配在活动导轨上，在滑动机构和活动导轨的配合下，各充电设备能够在活动导轨上左右移动，也就是说，各充电设备的位置不固定，当空闲的充电设备与待充电的车辆的距离较远时，用户将充电设备移动到距离车辆较近的位置，比如车辆正上方，方便车辆充电。而且，由于充电设备可以在活动导轨上移动，那么，无需在每个车位对应位置都设置充电设备，也无需专门设计布局车位与充电设备之间的对应关系，降低充电设备的投入个数，减少充电系统建造成本，并且，每个充电设备的有效充电区域更大，能够满足可移动区域内所有车辆的充电需求，提高充电设备的利用率，仅需设置个数不多的充电设备即可满足所有充电区域的车辆的充电需求。另外，还可以根据需要增加或者减少充电设备的数量。
进一步地，所述活动导轨为导电滑轨，所述滑动机构还包括用于从所述导电滑轨上取电的电刷，各充电设备通过对应的电刷从导电滑轨上取电。
通过导轨实现向各充电设备提供电能，将向充电设备进行电能传输的供电电缆与充电设备的活动轨道合二为一，能够节省专门向各充电设备进行电能传输的供电电缆，也可免去敷设供电电缆的麻烦，进一步提升充电设备自由移动的便捷度。
进一步地，各充电设备以导电滑轨为传输媒介，通过电力线载波方式与集控装置进行通讯。
各充电设备通过电力线载波的方式与集控装置进行通讯，传输媒介为导电滑轨，能够节省专门向各充电设备进行通讯的通讯线路，也可免去敷设通讯线路的麻烦，进一步提升充电设备自由移动的便捷度。
进一步地，充电设备还包括用于驱动充电设备在活动导轨上左右移动的驱动机构，在集控装置控制信号的作用下，能够控制充电设备在活动导轨上左右移动。通过驱动机构实现自动控制充电设备在活动导轨上左右移动。
进一步地，充电设备还包括充电连接电缆收放装置，所述充电连接电缆收放装置包括电机模块和卷筒，电机模块与卷筒机械传动连接，卷筒旋转带动充电连接电缆在卷筒上释放或者缠绕，实现充电连接电缆的下放与上收。
进一步地，各充电设备中设置有分控制模块，所述集控装置中设置有主控制模块，主控制模块和各分控制模块上均设置有电力线载波收发单元，通过电力线载波收发单元实现主控制模块与各分控制模块的通讯。
进一步地，所述集控装置上设置有急停按钮，在充电过程中若充电系统出现严重故障，通过按下急停按钮可切断整个充电系统的供电。
进一步地，所述集控装置上设置有人机交互界面和读卡器，通过人机交互界面选定充电设备并实现相应地控制，通过读卡器完成身份认证和充电缴费。
附图说明
图1是充电系统安装布置示意图；
图2是充电系统电气设计原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本实施例提供一种基于高空桥架安装方式的电动汽车充电系统，包括桥架以及布置在桥架上的至少一个充电设备，充电设备的具体个数根据实际情况进行设置。本实施例中，可利用地下停车场相邻的两个建筑承重支柱架设高空桥架，充电设备布置在桥架上。桥架的安装高度的标准为：桥架底部距地面3-5米为宜，确保正常高度的成年人站在地面举起手臂触碰不到充电设备以及桥架。
如图1所示，桥架包括活动导轨1，各充电设备2上设置有滑动机构，滑动机构活动装配在活动导轨1上，能够在活动导轨上左右移动。滑动机构的具体结构形式以及与活动导轨1的装配方式等技术均属于常规技术手段，这里就不再具体说明。
各充电设备2的供电可以采用供电电缆实现，供电电缆沿着高空桥架敷设，实现向各充电设备2供电。本实施例提供一种实现方式，活动导轨1为导电滑轨，以下将标号1对应的设备称为导电滑轨1。那么，各充电设备2上的滑动机构就包括电刷，如图2所示，直接从导电滑轨1上进行取电。那么，通过导电滑轨1实现向各充电设备2提供充电电能，将向充电设备2进行电能传输的供电电缆与充电设备2的活动轨道合二为一，能够节省专门向各充电设备2进行电能传输的供电电缆，也可免去敷设供电电缆的麻烦，提升各充电设备2自由移动的便捷度。
进一步地，各充电设备2以导电滑轨1为传输媒介，通过电力线载波方式与集控装置6通讯。各充电设备2通过电力线载波的方式与集控装置6进行通讯，传输媒介为导电滑轨1，能够节省专门向各充电设备2进行通讯的通讯线路，也可免去敷设通讯线路的麻烦，进一步提升充电设备2自由移动的便捷度。相应地，各充电设备2中设置有分控制模块，集控装置6中设置有主控制模块，主控制模块和各分控制模块上均设置有电力线载波收发单元，也就是说，各充电设备2与集控装置6供电电源支路均配有电力线载波收发单元，通过电力线载波收发单元实现主控制模块与各分控制模块的通讯连接，实现从供电线缆收发通讯数据报文并上送给相关控制器。本实施例中，主控制模块和各分控制模块均以plc为例。
因此，导电滑轨1有三个作用：第一种作用是为倒挂在导电滑轨1上的充电设备2提供电源；第二种作用是作为电力线载波通讯的传输媒介；第三种作用是作为各充电设备2的活动轨道。
那么，从配电变压器引出的交流电源通过配电柜，配电柜配置电源总进开关，供电电缆从配电柜引出后上桥架，然后接入导电滑轨1。
充电设备2可以人工移动，也可以电动控制，本实施例中，各充电设备2上设置有驱动机构，为图1中的伺服装置3，能够电动控制充电设备2在导电滑轨1上左右移动。
各充电设备2都附带卷线功能，如图1所示，充电设备2中设置有充电连接电缆收放装置4(也可以称为电缆卷收装置，对应图2中的卷线系统和卷线机构)，实现充电连接电缆的下落和回卷。本实施例中，充电连接电缆收放装置4包括电机模块和卷筒，电机模块与卷筒机械传动连接，卷筒旋转带动充电连接电缆在卷筒上释放或者缠绕，根据需要实现充电连接器5(对应图2中的充电装置)的下放和上收。当电缆收起后，人员正在地面上无法直接触碰到充电连接电缆，充电连接电缆不会拖到地面上，从而解决了充电连接电缆容易被车辆碾压的问题。
如图1所示，集控装置6可安装在建筑承重支柱7上，安装高度以操作界面距离地面1.5米为宜。从配电柜引出的另一路供电电缆8接入集控装置6。
如图1所示，集控装置6上设置有急停按钮11，在充电过程中若充电系统出现严重故障，按下急停按钮11可切断整个充电系统的交流供电回路，防止事故蔓延，减少设备损失，提高充电安全性。而且，集控装置6上还设置有人机交互界面和读卡器10，人机交互界面以液晶显示触摸屏9为例，用户可通过液晶显示触摸屏9选定充电设备并实现相应地控制，比如控制充电电缆的卷放，而且，液晶显示触摸屏9还可以实现伺服装置3的控制，通过液晶显示触摸屏9向选定的充电设备的伺服装置3发送控制信号，控制该充电设备在导电滑轨1上左右移动，以移动到便于充电的位置。而且，用户可通过读卡器10刷卡的方式完成身份认证和充电缴费等操作，还可以通过扫描二维码等方式完成身份认证和充电缴费。另外，集控装置6上还设置有状态指示灯12和音频输出口13。
各充电设备2与集控装置6进行数据交互，集控装置6可完成人机交互、用户认证、启停充电和充电计量计费和结算功能。与目前普遍采用的单桩配置一套人机交互终端相比较，建设成本会大幅降低，便于推广应用。
以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于充电系统的结构，并不局限于应用场合，在该充电系统的基础上，任何应用场合均在本发明的保护范围内。而且，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。