一种具有充电功能立体车库及其控制系统的制作方法

本发明涉及一种立体车库技术领域，特别是涉及一种用于立体停车场的电动汽车充电系统。

背景技术：

随着经济的不断发展，国内汽车保有量逐年增加，交通堵塞、停车难、空气污染等问题日趋严峻。电动车由于不具有污染排放问题，该技术的研发和普遍使用已经成为一种趋势，并将在未来给人类社会带来巨大的变化。就目前国内电动汽车的的发展现状而言，由于具有充电时间长、续航能力有待提升，要求电动汽车需要进行频繁的充电，而带有充电桩的停车位的稀缺也成为目前制约电动汽车进一步发展的主要因素。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种可充电的机械式立体车库，所属车库结构简单，操作自动化程度高，用户可以灵活选择充电模式；并能够为用户节省相应充电费用，并减少用电高峰期间电能的消耗，有效减少了电网的负担。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有充电功能立体车库，该立体车库包括框架主体、放置车辆的载车板结构、载车板传动装置、车辆充电系统；其特征在于：立体车库具有智能管理系统，该立体车库智能管理系统包括车位智能管理模块、智能充电管理模块、网络控制模块；

其中在该载车板上设置有传感元件，通过该传感元件能够判断所在停车位是否有车辆停放在载车板上，该智能管理模块能够获得各个停车位上传感元件的信号，从而得到当前立体车库车辆的车位占用情况；

用户可以通过移动客户端实时了解该立体车库的车位占用情况，并通过网络控制模块可以远程预定立体车库的停放时间段；

该智能充电管理模块能够获得电动汽车的电池电量情况；

该智能充电管理模块是通过通过充电枪上的传感器获得电动车的电池电量信息，或是通过与电动车辆的车载系统之间进行无线信息传输的方式获得电动车的电池电量信息。

该智能充电管理模块能够提供两种以上充电速度的充电模式供车辆使用者进行选择；不同充电模式包括快速充电模式和慢速充电模式。

根据所获得的电动车当前的电池电量信息以及不同速度充电模式的充电效率具体计算出所述两种以上充电速度充电模式下各充电模式所需的充电时长以供车辆使用者进行充电模式的选择。

该智能充电管理模块能够由用户选择停放的时间长度，并根据电动车辆电池充满所需的时间以及所市电不同时段峰谷用电资费变化情况，自动计算车辆充电的不同开始时间和完成时间的充电费用收取情况，并选择充电电费最节省的充电方案作为费用节省优先模式提供给车主进行选择。

附图说明

图1为本发明中立体停车车库的结构示意图；

图2为本发明中立体停车车库的功能单元示意图；

具体实施方式

如图1所示，本发明中具有充电功能的立体停车车库装置，包括结构框架100、载车板101、传动结构、安全防护系统等，其中该结构框架100为钢结构框架、合金金属结构框架或混凝土结构框架，在结构框架和载车板上设置有导电线缆(图中未示出)在载车板上设置有充电枪可以对电动汽车102进行充电，车辆使用者可以通过充电桩对车辆充电模式进行控制，该充电桩能够设置在各个载车板之上(图中未示出)，也能够将各个车位对应的充电桩功能集成在控制台103设置在框架结构一侧的空地上。

如图2所示，立体车库具有智能管理系统200，该立体车库智能管理系统包括车位管理模块202、智能充电管理模块201、移动互联网客户端(app)203、车辆信息管理模块204；其中车位管理模块202包括载车板传感装置、传动控制装置、安全防护装置、自动闸道装置、监控安保装置。在立体车库的框架上具有传感器与充电车位一一对应，每个传感器用于实施监控所述充电车位，当电动汽车停靠在所示充电车位上时，所述传感器输出车位占用信息。该车位管理模块202能够通过现场总线与各传感器连接，并依据立体停车装置上的传感器元件获得该立体车库的各个停车位置的占用情况。现场总线可以是RS485总线、CAN总线等，本发明不以此为限。

用户可以通过移动客户端实时了解该立体车库的车位占用情况，并通过网络控制模块可以远程预定立体车库的停放时间段；

该立体车库的智能充电管理模块201包括设置在载车板上的充电枪，该充电枪上设置有电池电量传感器，当用户将电动车辆停放至立体车库的停车位上，并将充电枪插入车辆充电接口内时，该智能充电管理模块201是通过充电枪上的传感器获得电动车的电池电量信息，即能够得到当前车辆电池的剩余电量和电池充满所需的电量。

作为替代的方案，车辆信息管理模块也可以通过与电动车辆的车载系统之间进行无线信息传输的方式获得电动车的电池电量信息。所述无线通讯方式包括但不限于Wifi、蓝牙、ZigBee无线通讯方式。

该立体车库的充电系统具有不同的充电速度的充电模式，当智能充电管理模块201获得待充电的车辆电池充满所需电量时，能够计算各种充电速度充电模式下各充电模式所需的充电时长以供车辆使用者进行充电模式的选择。

用户能够通过移动互联网客户端(APP)选择停放的时间长度，可选择短时间停放(例如1小时、半小时等)或长时间停放(例如12小时)。

企业和居民的耗电量在一天24小时内变化很大，一般而言，夜晚，尤其是深夜耗电量要远小于白天，人们将对电力需求最旺盛的时间称为“高峰”时间，其余则为“非高峰”时间。电力属于一种即时生产、即时消费的商品。为了应付一天中的高峰需求，供电厂必须按高峰时间的需求来设计生产规模或供电能力，而其中一部分设备在非高峰时间内是停转闲置的。因而，高峰时间供电的边际成本较高，因为所有设备都投入满负荷的运行；而非高峰时间的边际成本较低，因为只有最高效的发电机组在运转。在我国部分区域已经开始实施峰(用电高峰)、平(用电正常)、谷(用电低谷)电价差异性计费机制，例如广东省地区的峰谷计费方案为：高峰：9～12时，19～22时，电价：1.3988元；平段：8～9时、12～19时、22～24时，电价：0.8595元；低谷：0～8时，电价：0.4447元。

该智能充电管理模块201能够由用户选择停放的时间长度，在立体车库的智能充电管理模块201已经计算出该停放车辆电池充满所需的时长的情况下，如果用户选择的停放时间大于车辆电池充满所需的时长，则智能充电管理模块201会自动计算不同的充电起始时间对应的充电资费的差异。具体以某国产品牌纯电动汽车(力帆620电动汽车)为例，该型号车辆的电池设计容量为30kwh，假设通过智能充电管理模块201计算得出该车辆的电池充满所需的电量为20kwh，在慢速充电模式下，该车辆充满的时长约为4小时(非准确值，仅为示意)，该车辆用户选择于18时-次日7时停放在立体车库中，共13小时，如果自18时开始充电则至充满电(22时)相应的电价资费为：0.8595元/kwh*5kwh/小时*1小时+1.3988元/kwh*5kwh/小时*3小时共计25.2759元；如果自次日0时开始充电则至充满电(4时)相应的电价资费为：0.4447元/kwh*5kwh/小时*4小时共计8.894元，第一种方案的费用为第二种方案的三倍左右。(说明，在实际充电过程中不同充电阶段的充电速度不是完全一致的，同时由于充电效率的问题，实际充电过程中电能消耗量也会大于车辆充满所需的电能，此处为了便于说明该问题，计算设定各时段充电速度一致，并忽略充电效率的影响。)

该智能充电管理模块201会自动计算各起始充电时间点的充电方案的计费分布情况，并通过计算得出充电电费最节省的起始充电方案作为费用节省优先模式与正常起始充电方案(停车即开始充电，此种方案充电充满为优先考虑因素)一并提供给车主进行选择。

当使用者选择费用节省优先模式进行充电时，系统将在保证车辆停放时间内将电池充满的前提下，尽量多的选择在低谷时段进行充电。如在“低谷”时段无法充满车辆电池，则剩余电量的充入则选择在“平段”时间内完成。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。