一种立体式多功能充电站的制作方法

本发明属于电动汽车充电技术领域，特别是一种立体式多功能充电站。

背景技术：

全球能源危机和日益恶化的环境，严重制约了燃油汽车行业的发展。电动汽车将成为汽车的主要发展方向，但充电难和停车难限制了电动汽车的发展。我国已开始有组织有计划地推动电动汽车的研发和产业化。

目前，市场上的电动汽车充电设备都单一靠电网供电，造成白天峰电时充电电动汽车减少，现阶段绝大多数电动汽车充电方式是地面停车充电，且充电模式单一，造成电动汽车停车难和充电难的问题。光伏太阳能模块有效的解决了白天峰电时电网负荷大的问题，其光伏太阳能模块使用时间长、发电清洁无污染。但目前市场上的充电站靠电网单一供电，如果结合太阳能将在很大程度上促进电动汽车行业的发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结合太阳能、立体停车设备、云平台和充电桩装置的立体式多功能充电站，以解决充电站土地资源紧张、白天峰电时功率不足和管理方式落后等问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种立体式多功能充电站，包括光伏太阳能模块、电网并联设备、充电桩装置、充电桩功率分配装置、移动客户端、云平台数据监控及管理系统、立体停车设备，其中：

光伏太阳能模块，包括太阳能板和太阳能电能管理系统，根据太阳能板产生的总电流来计算电量，太阳能电能管理系统对产生的电量进行分配调度，通过充电桩功率分配装置为充电桩装置供电，当光伏太阳能模块供电不足时，由外部电网通过充电桩功率分配装置为充电桩装置供电；

电网并联设备，与光伏太阳能模块连接，当光伏太阳能模块发电过剩时通过电网并联设备把电能反馈给电网；

充电桩装置，包括充电桩和管理监测系统，充电桩的运行状况通过管理监测系统发送至云平台数据监控及管理系统，实现对充电桩的实时管理监测；

充电桩功率分配装置，一端与云平台数据监控及管理系统连接，另一端分别接入各个充电桩装置，通过功率分配对充电站的立体停车设备对应的充电桩装置进行分区；

移动客户端，与云平台数据监控及管理系统进行通信，具有导航、车位预定、支付的功能；

云平台数据监控及管理系统，通过无线通信对整个充电站的进行管理及监控；

立体停车设备，具有车辆定位移动和立体停车的功能。

进一步地，所述光伏太阳能模块包括太阳能板和太阳能电能管理系统，其中太阳能电能管理系统包括电流采样电路、无线模块和ARM处理器，电流采样电路将太阳能板产生的总电流转化成数字信号给ARM处理器，ARM处理器将数据通过无线模块发送给云平台数据监控及管理系统。

进一步地，所述电网并联设备包括无线模块和逆变器，当无线模块接收云平台数据监控及管理系统发送的太阳能电能过剩的信号时，与该无线模块连接的逆变器就会启动，将太阳能板产生的多余的电能逆变成市电反馈给电网。

进一步地，所述充电桩装置中充电桩包括充电模块、主控板、GPRS模块、电表，管理监测系统通过主控板与充电桩的其他各部分通信完成对充电桩的控制，并且通过GPRS模块与云平台数据监控及管理系统进行数据通信，实现对充电桩的实时监控。

进一步地，所述充电桩功率分配装置将立体停车设备对应的充电桩装置分为快速充电区和慢速充电区。

进一步地，所述移动客户端功能如下：用户登陆移动客户端即可查看到最近的充电站，当用户确定所去的充电站时，移动客户端会显示当前该充电站的车位信息，确定车位后移动客户端会启动导航功能，通过移动客户端用户还能实时查看到车辆的充电状态，完成充电并支付费用。

进一步地，所述云平台数据监控及管理系统包括监控管理界面、无线通信模块、数据存储模块；无线通信模块将充电站内各种设备及装置发送的数据发送给数据存储模块进行存储；监控管理界面读取数据存储模块的数据并在显示屏上显示，管理人员实时查看充电站中各种设备及装置的状态；当要对某个设备或装置进行操作时，在监控管理界面选中该设备并输入相应指令，该指令通过无线通信模块发送到选中设备或装置，选中设备或装置根据指令的要求完成任务。

进一步地，所述立体停车设备包括车辆定位移动和立体停车两种功能，车辆定位包括无线模块和车位定位模块，车辆移动包括升降模块、横移模块、载车板，载车板上安装车位定位模块，通过无线模块发送车辆位置，车辆接收到云平台数据监控及管理系统的移动信号，控制载车板上的升降、横移模块将车辆移动到指定位置。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：(1)充电站不再是单一的电网供电，结合了太阳能发电，电能来源多样化且减轻了电网负荷；(2)立体停车充分利用了土地资源，解决了电动汽车停车难等问题；(3)车辆自动停靠车位，无线监控管理设备及装置，智能分配实时功率，实现了充电站智能化管理，节省了大量人力物力。

附图说明

图1为本发明立体式多功能充电站的整体示意图。

图2为本发明立体式多功能充电站的立体停车设备结构图。

图3为本发明立体式多功能充电站的工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步详细说明。

结合图1～3，本发明立体式多功能充电站，包括光伏太阳能模块、电网并联设备、充电桩装置、充电桩功率分配装置、移动客户端、云平台数据监控及管理系统、立体停车设备，其中：

光伏太阳能模块，包括太阳能板和太阳能电能管理系统，根据太阳能板产生的总电流来计算电量，太阳能电能管理系统对产生的电量进行分配调度，通过充电桩功率分配装置为充电桩装置供电，当光伏太阳能模块供电不足时，由外部电网通过充电桩功率分配装置为充电桩装置供电；

电网并联设备，与光伏太阳能模块连接，当光伏太阳能模块发电过剩时通过电网并联设备把电能反馈给电网；

充电桩装置，包括充电桩和管理监测系统，充电桩的运行状况通过管理监测系统发送至云平台数据监控及管理系统，实现对充电桩的实时管理监测；

充电桩功率分配装置，一端与云平台数据监控及管理系统连接，另一端分别接入各个充电桩装置，通过功率分配对充电站的立体停车设备对应的充电桩装置进行分区；

移动客户端，与云平台数据监控及管理系统进行通信，具有导航、车位预定、支付的功能；

云平台数据监控及管理系统，通过无线通信对整个充电站的进行管理及监控；

立体停车设备，具有车辆定位移动和立体停车的功能。

进一步地，所述光伏太阳能模块包括太阳能板和太阳能电能管理系统，其中太阳能电能管理系统包括电流采样电路、无线模块和ARM处理器，电流采样电路将太阳能板产生的总电流转化成数字信号给ARM处理器，ARM处理器将数据通过无线模块发送给云平台数据监控及管理系统。

进一步地，所述电网并联设备包括无线模块和逆变器，当无线模块接收云平台数据监控及管理系统发送的太阳能电能过剩的信号时，与该无线模块连接的逆变器就会启动，将太阳能板产生的多余的电能逆变成市电反馈给电网。

进一步地，所述充电桩装置中充电桩包括充电模块、主控板、GPRS模块、电表，管理监测系统通过主控板与充电桩的其他各部分通信完成对充电桩的控制，并且通过GPRS模块与云平台数据监控及管理系统进行数据通信，实现对充电桩的实时监控。

进一步地，所述充电桩功率分配装置将立体停车设备对应的充电桩装置分为快速充电区和慢速充电区。

进一步地，所述移动客户端功能如下：用户登陆移动客户端即可查看到最近的充电站，当用户确定所去的充电站时，移动客户端会显示当前该充电站的车位信息，确定车位后移动客户端会启动导航功能，通过移动客户端用户还能实时查看到车辆的充电状态，完成充电并支付费用。

进一步地，所述云平台数据监控及管理系统包括监控管理界面、无线通信模块、数据存储模块；无线通信模块将充电站内各种设备及装置发送的数据发送给数据存储模块进行存储；监控管理界面读取数据存储模块的数据并在显示屏上显示，管理人员实时查看充电站中各种设备及装置的状态；当要对某个设备或装置进行操作时，在监控管理界面选中该设备并输入相应指令，该指令通过无线通信模块发送到选中设备或装置，选中设备或装置根据指令的要求完成任务。

进一步地，所述立体停车设备包括车辆定位移动和立体停车两种功能，车辆定位包括无线模块和车位定位模块，车辆移动包括升降模块、横移模块、载车板，载车板上安装车位定位模块，通过无线模块发送车辆位置，车辆接收到云平台数据监控及管理系统的移动信号，控制载车板上的升降、横移模块将车辆移动到指定位置。

实施例1

结合图1～2，本发明将充电站和太阳能发电结合，光伏太阳能板和电网共同为充电站供电，并且通过安装的升降机和平移模块实现了车辆智能立体式停靠。具体而言：本发明立体式多功能充电站，包括光伏太阳能模块、电网并联设备、充电桩装置、充电桩功率分配装置、移动客户端、云平台数据监控及管理系统、立体停车设备，光伏太阳能模块包括太阳能板和太阳能电能管理系统，电网并联设备主要功能是当光伏太阳能模块发电过剩时把电能反馈给电网，充电桩装置包括充电桩和管理监测系统，充电桩功率分配装置通过功率分配对充电站分区，移动客户端具有导航、车位预定、支付等功能，云平台数据监控及管理系统通过无线通信对整个充电站的进行管理及监控，立体停车设备包括车辆定位移动和立体停车两种功能。

结合图1，成列的光伏太阳能板安装在充电站的楼顶，结合太阳能电能管理系统组成了光伏太阳能模块，其中太阳能电能管理系统分硬件和软件两部分组成。硬件主要是电流采样电路、无线模块和ARM处理器，电流采样电路将太阳能板产生的总电流转化成数字信号给ARM处理器，ARM处理器将数据通过无线模块发送给云平台，软件主要是关于太阳能电能数据的接收发送程序。

进一步地，所述电网并联设备主要包括无线模块和逆变器，当无线模块接收云平台发送的太阳能电能过剩时，与其连接的逆变器就会启动，将太阳能板产生的多余的电能逆变成市电反馈给电网。

进一步地，所述充电桩装置包括充电桩和管理监测系统，充电桩由充电模块、主控板、GPRS模块、电表等部分组成，管理监控系统就是通过主控板与充电桩的其他各部分通信来完成对充电桩的控制，并且通过GPRS模块与云平台进行数据通信实现对充电桩的实时监控。

进一步地，结合图1，所述充电桩功率分配装置是将整个充电站的现有的实时功率进行分配，根据不同用户的充电需求把充电站分成快速充电区和慢速充电区，即图1所示的A区和B区。

进一步地，所述移动客户端具有导航、车位预定、支付等功能，是充电站云平台与用户之间的重要通信手段。用户登陆移动客户端即可查看到最近的充电站，当用户确定所去的充电站时，移动客户端会显示当前该充电站的车位信息，用户可以预定空余的车位，确定车位后，移动客户端会启动导航功能。通过移动客户端用户还能实时查看到车辆的充电状态，还有结束充电、费用支付等功能。

进一步地，结合图3，所述云平台数据监控及管理系统通过无线通信对整个充电站的进行管理及监控，云平台主要功能包括监控管理界面、无线通信模块、数据存储模块，无线通信模块将充电站内各种设备及装置发送的数据发送给与其相连的数据存储模块进行存储，监控管理界面读取存储模块的数据并分门别类的在显示屏上显示，管理人员能实时查看到充电站的各种设备及装置的状态，当要对某个设备或装置进行操作时，只需在监控管理界面选中该设备并输入相应指令，该指令会通过无线模块发送到选中设备或装置，选中设备或装置会根据指令的要求完成任务。

进一步地，结合图1～2，所述立体停车设备包括车辆定位移动和立体停车两种功能，车辆定位移动主要靠装有无线模块的载车板，通过安装的升降模块、平移模块来移动车辆，使其移动到指定车位。立体停车是对充电站车位空间的充分利用，在同一个平面车位上对其垂直空间进行拓展，通过车位上的升降、平移模块调整车辆位子，最终在同一车位垂直空间停靠多个车辆。