梳齿交换机械车库的活动插头装置及位置交换的制作方法

本发明涉及停车设备领域，具体涉及在梳齿交换机械车库增加设置活动插头装置，该装置能够在升降梳齿架与停车梳齿架之间实现位置交换。

背景技术：

随着科学技术以及节能技术的蓬勃发展，充电汽车正在大力推广之中。但是，目前的充电汽车在使用过程中出现了两个难以解决的问题，一个是停车难，另一个是充电难。机械车库若采用无载车板的梳齿交换形式，由于不存在始终与车辆联动的载车板，虽然采用可交换位置的电缆收纳箱体能够解决充电的问题，但拖曳的电缆存在安全隐患。如何解决这些问题，成为直接影响到梳齿交换形式机械车库能否提供充电功能，以实现充电汽车的有效停放的关键所在。

技术实现要素：

充电汽车是指采用内置电池驱动，在非使用状态能够使用充电桩为内置电池进行充电的车辆。

充电桩是指能够为处于非使用状态的充电汽车的内置电池进行充电的装置，充电桩设置有充电电缆，该充电电缆的一端接入充电桩的电力输出接口，另一端为充电插头，当充电插头插入充电汽车的充电插口之后，即能够向充电汽车充电。

梳齿交换机械车库是指不采用载车板而是用梳齿架进行车辆停放，采用梳齿交换技术来进行车辆位置交换；梳齿交换技术是指以两个不同结构的梳齿架和一系列配套的动作完成车辆的位置交换。以三列垂直升降梳齿交换机械车库为例，中间列为垂直升降通道的升降列，左、右两侧分别为设置为若干层、每层设置一个车位的左侧停车列和右侧停车列，在升降列设置有一个升降梳齿架，在左侧停车列和右侧停车列的每一个车位均设置有停车梳齿架，升降梳齿架与任一个停车梳齿架组合，即构成一个车辆交换梳齿架；当承载有车辆的某一个停车梳齿架横移至升降列的升降梳齿架的正上方静置，升降梳齿架上升，越过该停车梳齿架的高度位置，把车辆转移、承接，然后，该停车梳齿架横移离开升降列位置，即实现了车辆在停车梳齿架往升降梳齿架的转移；或者，当承载有车辆的升降梳齿架上升至高于某一个停车梳齿架的水平高度位置，然后，停车梳齿架横移至升降列的的正上方静置，升降梳齿架下降，越过该停车梳齿架的高度位置，车辆即转移至被停车梳齿架承接，即实现了车辆在升降梳齿架往停车梳齿架的转移。

假设参照在载车板之上设置电缆和充电插头的方式，把电缆和充电插头简单地设置在停车梳齿架上，由于停车梳齿架只能在本层进行横向移动，不能上升或者下降。因此，当充电插头插入充电汽车的充电插口的时候，充电插头将跟随车辆和停车梳齿架作横向移动；或者，跟随车辆和升降梳齿架作上升或者下降。采用能够交换位置的特别设计的容纳电缆的装置对电缆进行收纳，虽然能够部分解决电缆之间极易出现的交织、打结混乱情况，但长尺寸的拖曳电缆，仍然存在安全隐患。

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供梳齿交换机械车库的一种活动插头装置以及对应的位置交换，以有效解决上述问题。

为实现上述目的，一种梳齿交换机械车库的活动插头装置及位置交换，其特征在于：

所述活动插头装置包括内部插座组件、内部插头组件以及收纳箱体3。

所述内部插座组件设置在每一个停车位的相同位置之上，由供电电缆5、固定座6、电磁夹持单元、弹簧复位部件、活动夹持单元组成。

其中：

供电电缆5的一端接入充电桩的输出端口，另一端连结在活动夹持单元的金属导体之上。

固定座6紧固安装在停车位之上，用于容纳、安装内部插座组件除供电电缆5之外的其他部件。

电磁夹持单元由两个分立的部件组成，通过电磁驱动，以通电或断电这两种状态使得两个分立的部件获得吸合或脱离这两种位置变化，其通电或断电状态由机械车库控制系统输出开关信号进行控制，活动夹持单元由两个分立的部件组成，分别设置在电磁夹持单元的两个分立部件之上，电磁夹持单元的吸合或脱离位置变化能够驱动活动夹持单元的两个分立部件处于夹持状态或者处于脱离夹持状态。

弹簧复位部件的作用是当电磁夹持单元的两个分立部件处于脱离夹持状态的时候，能够驱动活动夹持单元的两个分立部件完全处于脱离夹持状态。

活动夹持单元内部设置有相互绝缘的若干套组件，每套组件由能够分离的两件板状金属导电体组成，这些组件的数量、形状、截面尺寸与内部插头7的杆状金属导电体的数量、形状、截面尺寸相匹配，分别设置在活动夹持单元的两个分立部件之上，被电磁夹持单元的两个分立部件驱动；当活动夹持单元被电磁夹持单元驱动，从脱离夹持状态转为夹持状态时，这些组件的两件板状金属导电体被驱动往贴合的方向移动；此时，若内部插头7的杆状金属导电体位于两件板状金属导电体之间的位置，内部插头7的杆状金属导电体将被这两件板状金属导电体夹持；当活动夹持单元被电磁夹持单元驱动，从夹持状态转为脱离夹持状态时，这些组件的两件板状金属导电体被弹簧复位部件驱动往分离的方向移动；此时，若内部插头7的杆状金属导电体位于两件板状金属导电体之间的位置，内部插头7的杆状金属导电体能够无障碍地脱离与这两件板状金属导电体的接触。

所述内部插头组件由内部插头7，充电电缆8，充电插头9组成，放置于收纳箱体3之内，当收纳箱体3实现位置转移的时候，内部插头组件同时实现位置转移。

其中：

内部插头7设置有相互绝缘的若干根杆状金属导电体，这些杆状金属导电体的数量、形状、截面尺寸与充电电缆8内部的导电金属线的数量、形状、截面尺寸相匹配，其中一端朝向对应停车位上设置的内部插座的方向，另一端分别与充电电缆8的导电金属线有效连结；当停车梳齿架4位移至停车位之上正常停放时，该内部插头7的各个杆状金属导电体分别位于对应停车位上设置的内部插座的活动夹持单元的对应的两件板状金属导电体之间的内部位置；内部插头7在非工作状态的时候，能够从停车梳齿架4之上被转移至升降梳齿架10之上；或者，能够从升降梳齿架10之上被转移至停车梳齿架4之上。

充电电缆8用于连结内部插头7与充电插头9，为充电汽车充电电缆，其工作长度须大于充电汽车位于停车梳齿架4之上进行充电操作所需的最小长度；充电电缆8一端的导电金属线分别与内部插头7对应的杆状金属导电体有效连结，另一端的导电金属线与充电插头9有效连结。

充电插头9用于插入充电汽车的充电插座，对充电汽车进行充电，为标准的充电汽车充电插头，一端朝向充电汽车充电插座，另一端与充电电缆8的导电金属线有效连结。

当活动插头装置处于工作状态，即内部插头7的各个杆状金属导电体分别位于对应停车位上设置的内部插座的活动夹持单元的对应的两件板状金属导电体之间的内部位置，且该内部插座的活动夹持单元被电磁夹持单元驱动处于夹持状态，则对应充电桩的输出端口通过活动插座装置的内部插座、内部插头7、充电电缆8、充电插头9与充电汽车的充电插座实现有效连接，充电桩能够向充电汽车充电，充电桩和充电汽车两者之间能够实现信息交互和指令控制。

所述收纳箱体3具有中空的内部区域，用于收纳内部插头组件，使得内部插头组件相对于内部插座被专门设计成独立分离结构；其中，内部插头7放置在内部区域朝向内部插座的一端位置，充电插头9放置在内部区域的另外一端位置，内部区域的中间一段放置充电电缆8。

收纳箱体3在对应停车梳齿架4之上设置的停车架叉状杆1位置的外部轮廓与该叉状杆的叉口形状相匹配，使得收纳箱体3在停车梳齿架4之上停放的时候，收纳箱体3能够保持水平状态，且位置相对固定，在停车梳齿架4移动的方向没有移动的自由度，停车梳齿架4移动即带动收纳箱体3移动；收纳箱体3在对应升降梳齿架10之上设置的升降架叉状杆11位置的外部轮廓与该叉状杆的叉口形状相匹配，使得收纳箱体3在升降梳齿架10之上停放的时候，收纳箱体3能够保持水平状态，且位置相对固定，升降梳齿架10作升降移动即带动收纳箱体3移动。

电磁夹持单元分为断电吸合、通电脱离的常闭形式以及断电脱离、通电吸合的常开形式。就本发明而言，当停车位之上的停车梳齿架4停放有充电汽车，且充电插头9已经插入充电汽车的充电插座之上，则充电为常态，电磁夹持单元处于吸合状态；当停车位之上的停车梳齿架4没有停放充电汽车，则充电插头9没有负载，电磁夹持单元处于吸合状态不会有任何问题；因此，采用为断电吸合、通电脱离的常闭形式更加有利。此时，机械车库控制系统输出开关信号控制电磁夹持单元的相关步骤是：

1）当停车梳齿架4在停车位之上正常停放时，机械车库控制系统输出的开关信号使得设置在停车位的车库机架之上的内部插座的电磁夹持单元处于断电吸合状态，设置在停车梳齿架4之上、位于收纳箱体3中空区域的内部插头组件其中的内部插头7的杆状金属导电体被内部插座的活动夹持单元的板状金属导电体夹持，充电桩通过活动插头装置对充电汽车进行充电。

2）当停车梳齿架4准备从停车位之上正常停放转为离开停车位时，机械车库控制系统输出的开关信号使得内部插座的电磁夹持单元处于通电脱离状态，使得内部插头7的杆状金属导电体从被内部插座的活动夹持单元的板状金属导电体夹持的状态转变为脱离接触的状态；停车梳齿架4移动、同时带动位于收纳箱体3中空区域的内部插头组件向离开内部插座的方向移动，当移动一段距离之后，内部插头7所处位置已经完全离开内部插座的位置，机械车库控制系统输出的开关信号使得内部插座的电磁夹持单元处于断电吸合状态，停车梳齿架4继续移动，直至离开停车位位置。

3）当停车梳齿架4移动前往停车位之上正常停放，机械车库控制系统输出的开关信号使得内部插座的电磁夹持单元处于通电脱离状态，停车梳齿架4移动、同时带动位于收纳箱体3中空区域的内部插头组件朝向内部插座的方向移动；最终，停车梳齿架4完全进入停车位，位于停车位之上正常停放；此时，内部插头组件的内部插头7的杆状金属导电体顺利进入内部插座的活动夹持单元的板状金属导电体的内部位置，机械车库控制系统输出的开关信号使得内部插座的电磁夹持单元处于断电吸合状态，内部插头7的杆状金属导电体被内部插座的活动夹持单元的板状金属导电体夹持。

所述位置交换是指：在车辆从停车梳齿架4转移至被升降梳齿架10承接的时候，之前位于停车梳齿架4之上、放置有内部插头组件的收纳箱体3能够同时转移至被升降梳齿架10承接；在车辆从升降梳齿架10转移至被停车梳齿架4承接的时候，之前位于升降梳齿架10之上、放置有内部插头组件的收纳箱体3能够同时转移至被停车梳齿架4承接；具体是：

在每一个停车梳齿架4与横向移动方向平行的其中一侧设置两个等高的停车架叉状杆1，这些叉状杆上方的端部形状为叉状，开口向上，开口的大小与上述收纳箱体3停放在停车梳齿架4之上对应这些叉状开口位置的外部轮廓的寸大小相匹配，能够使得该收纳箱体3放置在这些叉状杆的叉状开口之上，并保持水平状态，同一停车列的停车梳齿架4之上设置的停车架叉状杆1的尺寸和位置相同。

在升降梳齿架10与上述停车梳齿架4设置有停车架叉状杆1的相同一侧设置有两个等高的升降架叉状杆11，这些叉状杆上方的端部形状为叉状，开口向上，开口的大小与上述收纳箱体3停放在升降梳齿架10之上对应这些叉状开口位置的外部轮廓的寸大小相匹配，能够使得该收纳箱体3放置在这些叉状杆的叉状开口之上，并保持水平状态。

升降梳齿架10的升降架叉状杆11的设置位置与停车梳齿架4在横向移动至升降列12的正常静置位置时的停车架叉状杆1所处的位置匹配。

当某一个停车梳齿架4横移至升降列12的升降梳齿架10的正上方静置，升降梳齿架10上升，越过该停车梳齿架4的水平高度位置，升降梳齿架10的升降架叉状杆11即把原来位于停车梳齿架4的停车架叉状杆1之上的收纳箱体3转移、承接，然后，该停车梳齿架4横移离开升降列12位置，即实现了收纳箱体3在停车梳齿架4往升降梳齿架10的转移；或者，当升降梳齿架10上升至高于某一个停车梳齿架4的水平高度位置，然后，停车梳齿架4横移至升降列12的的正上方静置，升降梳齿架10下降，越过该停车梳齿架4的水平高度位置，原来位于升降梳齿架10的升降架叉状杆11之上的收纳箱体3被停车梳齿架4的停车架叉状杆1转移、承接，即实现了收纳箱体3在升降梳齿架10往停车梳齿架4的转移。

上述收纳箱体的位置交换充分利用了梳齿交换机械车库原有的通过梳齿架进行车辆位置交换的运行特性，收纳箱体的位置交换能够与车辆的位置交换同时实行，无需增加特别的控制方式。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：针对既能停放普通汽车、又能停放充电汽车并提供充电的需求，专门为梳齿交换机械车库设计相关活动插头装置，并利用车库原有的运行特征，提出相应的收纳箱体位置交换从而实现移动插头组件的位置交换的方法，解决当前充电汽车在梳齿交换机械车库难以实现充电的问题。

附图说明

图1、图2、图3是本发明梳齿交换机械车库的活动插头装置及位置交换其中一个实施例的结构示意图；图4、图5、图6、图7是该实施例左侧停车列其中一个位于停车梳齿架的收纳箱体交换至升降梳齿架的运行示意图；图8、图9、图10、图11是该实施例位于升降梳齿架的收纳箱体交换至左侧停车列其中一个停车梳齿架的运行示意图。图中，1停车架叉状杆，2左侧停车列，3收纳箱体，4停车梳齿架，5供电电缆，6固定座，7内部插头，8充电电缆，9充电插头，10升降梳齿架，11升降架叉状杆，12升降列，13右侧停车列，14车库机架。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

图1、图2、图3所示，为本发明梳齿交换机械车库的活动插头装置及位置交换其中一个实施例的结构示意图；对照图1、图2、图3可知，该实施例的机械车库由左侧停车列2、升降列12以及右侧停车列13以及车库机架14组成；其中，左侧停车列2和右侧停车列13在垂直方向分为若干层；左侧停车列2在每层为一个停车位，设置有一个左侧的停车梳齿架4，右侧停车列13在每层为一个停车位，设置有一个右侧的停车梳齿架4，左侧的停车梳齿架4与右侧的停车梳齿架4结构、尺寸相同，互为镜像安装；升降列12设置有一个升降梳齿架10，任一个左侧的停车梳齿架4与升降梳齿架10组成一个完整的梳齿交换机构，任一个右侧的停车梳齿架4与升降梳齿架10组成一个完整的梳齿交换机构。

图中可见，左侧停车列2的停车位的左侧设置有活动插头装置的固定座6，通过供电电缆5与充电桩连接；右侧停车列13的停车位的右侧设置有活动插头装置的固定座6，通过供电电缆5与充电桩连接。

图中可见，左侧的停车梳齿架4设置有两个停车架叉状杆1，右侧的停车梳齿架4设置有两个停车架叉状杆1，升降梳齿架10设置有两个升降架叉状杆11，这些叉状杆设置在同一侧位置（图1所示的上方位置），设置的位置相互对应；这些叉状杆能够放置收纳箱体3，使得收纳箱体3能够保持水平状态，且位置相对固定。

图示的收纳箱体3为矩形长方体、内部为空腔；收纳箱体3的上方敞开，使得内部插头7、充电电缆8以及充电插头9能够顺利放置于该空腔之内；收纳箱体3的两端分别设计成缺口状，使得停车梳齿架4在移动进入停车位之上停放的时候，活动插头装置的内部插头组件的各个杆状金属导电体能够进入到活动插头装置的内部插座组件对应的板状金属导电体之间的内部位置。

以下描述收纳箱体3在停车梳齿架以及升降梳齿架10之间的位置交换过程。

如图4、图5、图6、图7所示，为前述实施例位于左侧停车列2其中一个停车梳齿架4的收纳箱体3交换至升降梳齿架10的运行示意图。

从图4可见，左侧的停车梳齿架4、升降梳齿架10以及右侧的停车梳齿架4均处在正常的静置位置，左侧的停车梳齿架4的两个停车架叉状杆1承接有收纳箱体3，右侧的停车梳齿架4的两个停车架叉状杆1承接有另一个收纳箱体3。

从图5可见，左侧的停车梳齿架4从左侧停车列2横向移动，进入升降列12，位于升降梳齿架10的垂直上方。

从图6可见，升降梳齿架10上升并超越左侧的停车梳齿架4的水平高度位置，收纳箱体3被升降梳齿架10的升降架叉状杆11承接。

从图7可见，左侧的停车梳齿架4从升降列12横向移动，回到左侧停车列2。至此，左侧的停车梳齿架4的收纳箱体3交换至升降梳齿架10的运行结束。

如图8、图9、图10、图11所示，为前述实施例位于升降梳齿架10的收纳箱体3交换至左侧停车列2其中一个停车梳齿架4的运行示意图。

从图8可见，左侧的停车梳齿架4、升降梳齿架10以及右侧的停车梳齿架4均处在正常的静置位置，左侧的停车梳齿架4的两个停车架叉状杆1没有承接收纳箱体3，该收纳箱体3位于升降梳齿架10的升降架叉状杆11之上，右侧的停车梳齿架4的两个停车架叉状杆1承接有另一个收纳箱体3。

从图9可见，升降梳齿架10上升并超越左侧的停车梳齿架4的水平高度位置，收纳箱体3仍然被升降梳齿架10的升降架叉状杆11承接。

从图10可见，左侧的停车梳齿架4从左侧停车列2横向移动，进入升降列12，左侧的停车梳齿架4的停车架叉状杆1的高度略低于升降梳齿架10的升降架叉状杆11。

从图11可见，升降梳齿架10下降并超越左侧的停车梳齿架4的水平高度位置，收纳箱体3被左侧的停车梳齿架4的两个停车架叉状杆1承接。

至此，在升降梳齿架10之上的收纳箱体3交换至左侧的停车梳齿架4的运行结束。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。