一种升降横移停车设备的控制导引充电装置的制作方法

本发明涉及机械式停车设备领域，具体涉及在升降横移停车设备增加安装带控制导引功能的电动汽车充电装置。

背景技术：

随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显，机械式停车设备已得到广泛应用，其中升降横移类机械式停车设备（以下简称升降横移停车设备）因结构简单、制作成本低、适应性广而占据市场的80%以上份额。另外，随着形势的发展、政策的引导以及用户的选择，电动汽车的使用处在快速增加时期。目前使用的升降横移停车设备没有安装电动汽车充电装置；或者，只是简单地把成品充电桩安装在停车设备的地面层，故实际安装数量受到限制；或者，只提供没有控制导引功能的单相交流电源简易充电装置，安全性、可靠性差，智能化程度低。为此，有必要为升降横移停车设备专门设计、配套带控制导引功能的电动汽车充电装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，设计出一种能够在升降横移停车设备的每一个载车板之上安装，且结构简单、智能化程度高的控制导引充电装置。本发明的原理和部件不仅适用于新制作的升降横移停车设备，还可以直接应用于已在使用的升降横移停车设备。

为实现上述目的，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置（以下简称“充电装置”），其基础技术方案的特征在于：所述充电装置安装在升降横移停车设备之上，一组停车设备安装一套，每套充电装置包括外部电源线路、外部通断开关、充电接口单元、定位单元、无线通讯网络、控制单元。

所述外部电源线路的作用是向电动汽车充电提供所需的电力以及向充电接口单元的电源模块提供所需的电力；外部电源线路是包括一根相线、一根零线的单相交流电源或者是包括三根相线、一根零线的三相交流电源，每套充电装置安装一组。

按照规范要求，为电动汽车充电的外部装置若采用交流电慢充模式，则与电动汽车充电机连接的充电插座统一规定为由三根相线l1、l2、l3以及一根零线、一根地线组成（未计控制导引信号线），以满足三相交流电供电方式的需求；若采用单相交流电供电方式，则该单相交流电接入l1，l2、l3为空。

所述外部通断开关设置在外部电源线路与充电接口单元之间的线路之上，一个载车板安装一个外部通断开关，一个外部通断开关对应一个充电接口单元；外部通断开关的前端接入外部电源线路，后端接入充电接口单元的电源输入接线端口，由充电装置的控制单元输出信号控制通断。外部通断开关优选采用交流接触器，通过信号控制继电器通断进而控制该交流接触器通断。

所述充电接口单元的数量与停车设备的载车板数量相同，并与载车板一一对应；每个充电接口单元分为固定部件和活动部件两部分，固定部件和活动部件设计成两者之间可结合、可分离的形式；其中：

固定部件的一端是外部电源输入端，通过导线固定连结外部通断开关的后级端子，其导线数量、电气参数特性与充电装置设定的充电方式以及最大充电电流相匹配；另一端是能够与活动部件的插头连接端实现连结或者分离的插口连接端，该插口连接端的插口数量与连接外部通断开关的导线数量相同，每一个插口的形状都是分为两片的对开椭圆状导电体，通过电磁元件驱动开合，该电磁元件由充电装置的控制单元输出信号控制开合驱动，插口设置的轴线方向为垂直方向。

活动部件的一端是能够与固定部件的插口连接端实现连结或者分离的插头连接端，该插头连接端的插头数量与固定部件插口连接端的插口数量相同，并一一对应；每一个插头的形状是圆柱状或椭圆状导电体，其形状尺寸与固定部件插口连接端的插口的对开椭圆状导电体在电磁元件驱动闭合后的形状尺寸相匹配，插头设置的轴线方向为垂直方向。

上述插口、插头设置的轴线方向为垂直方向的原因是：充电接口单元的活动部件设置在垂直升降的载车板之上，载车板的垂直升降带动活动部件同步作垂直升降。因此，充电接口单元的固定部件与活动部件从分离到结合或者从结合到分离的状态转换都是沿垂直方向（即载车板升降运行方向）位移来完成的。

当固定部件插口连接端的插口被电磁元件驱动打开，每一个插口的两片对开椭圆状导电体在电磁元件的驱动作用下相互分离、达到最大距离，与活动部件插头连接端的对应插头完全脱离，这时，活动部件插头连接端原来位于固定部件插口连接端的内部位置能够沿垂直方向脱离，使得活动部件远离固定部件；或者，活动部件能够从原来远离固定部件的位置沿垂直方向接近固定部件，并使得活动部件插头连接端进入固定部件插口连接端内部的接合位置。

当活动部件插头连接端位于固定部件插口连接端的内部位置且当固定部件插口连接端的插口被电磁元件驱动闭合，每一个插口的两片对开椭圆状导电体在电磁元件的驱动作用下相互接近，并与活动部件插头连接端的对应插头形成紧密接触，处于结合状态，在该状态下至少能够输送充电装置设定的最大充电电流。

在实际应用的时候，本技术方案的充电接口单元固定部件插口连接端对开椭圆状导电体的开合动作与设备载车板升降运行时电磁防坠器的开合动作是同步的，该电磁防坠器开合动作的驱动控制信号由设备控制系统发出；因此，本技术方案的充电接口单元固定部件插口连接端对开椭圆状导电体的开合动作可以直接采用该设备控制系统发出的电磁防坠器开合动作的驱动控制信号。

活动部件的另一端分为两个部件。

第一个部件是电源输出部件，包括内部通断开关、插座；其中，内部通断开关设置在活动部件的插头连接端与插座之间，前端接入插头连接端的输出接线端口，后端接入插座的输入接线端口，由活动部件的接口管理部件输出信号控制通断；插座的插口包括从固定部件转接的电源线以及从接口管理部件单片机接入的信号线，其设置方式采用以下方式的其中一种：方式一，直接接入电动汽车充电插头，对电动汽车充电传输电力，插座的插口数量、结构尺寸参数与电动汽车充电插头相匹配；方式二，接入独立活动电缆的供电插头，通过独立活动电缆对电动汽车充电传输电力，插座的插口数量、结构尺寸参数与独立活动电缆的供电插头相匹配。内部通断开关优选采用交流接触器，通过信号控制继电器通断进而控制该交流接触器通断。

上述方式一应用于电动汽车传导充电连接装置相关国家标准的连接方式a或连接方式b；方式二应用于相关国家标准的连接方式b。

按照规范要求，电动汽车充电机采用交流电慢充模式的充电插头统一规定为由三根相线l1、l2、l3以及一根零线、一根地线组成（未计控制导引信号线），以满足三相交流电供电方式的需求；若采用单相交流电供电方式，则该单相交流电接入l1，l2、l3为空。

第二个部件是接口管理部件，该部件包括控制导引接口、无线收发模块、单片机、可充电电池、电源模块；其中：

控制导引接口是与电动汽车充电机的信息交互接口，包括充电连接确认的cc信号接口、发送pwm信号的cp控制导引接口，其结构尺寸参数、接口电气参数特性按国家相关标准；控制导引接口还包括至少两个与充电状态相关的信号检测点；检测点之一是判断充电装置一侧是否已完全连接的信号检测点，包括检测固定部件的插口连接端与活动部件的插头连接端是否已完全连接；检测点之二是判断电动汽车是否处于可充电状态的信号检测点；控制导引接口还包括对充电电流的实时检测电路。

无线收发模块的作用是使得所在的充电接口单元作为充电装置的无线通讯网络的一个从机。

单片机作为接口管理单元的主控芯片，始终处于运行状态，其输入/输出接口分别连接与控制导引信号相关的接口、内部通断开关的控制输出信号以及连接无线收发模块；单片机从无线收发模块得到充电装置控制单元发出的指令，通过无线收发模块向充电装置控制单元发送包括开始充电、实时充电电流、当前电动汽车电池电量、停止充电在内的相关信息。

可充电电池的作用是向接口管理部件的电子元器件供电。

电源模块包括整流、稳压功能，向可充电电池充电，其输入端接入活动部件的内部通断开关前级的一根相线和一根零线的端子之上，输出端与可充电电池的充电电源输入端连结，能够向可充电电池充电。

充电接口单元固定部件、活动部件的设置位置与载车板所在的设备层有关，其设置原则是：充电接口单元的活动部件设置在载车板之上；充电接口单元的固定部件根据载车板的基准位置层的不同，分别采用以下设置方式：

第一，载车板的基准位置位于出入车层；该层载车板的特点是：载车板能够横向移动，但没有升降运行；与该层载车板对应的充电接口单元的固定部件设置在载车板之上，其位置与设置在载车板之上的充电接口单元活动部件相对应，且始终处于结合状态。

第二，载车板的基准位置位于中间层；该层载车板的特点是：载车板对应有载车板框，能够跟随载车板框横向移动，能够离开载车板框作升降运行；与该层载车板对应的充电接口单元的固定部件设置在载车板所在的载车板框之上，其位置与设置在载车板之上的充电接口单元活动部件相对应。

第三，载车板的基准位置位于最高层或者最低层；该层载车板的特点是：载车板没有横向移动，但能够升降运行；与该层载车板对应的充电接口单元的固定部件设置在设备机架之上，其位置与设置在载车板之上的充电接口单元活动部件相对应。

上述第二、第三种情况，当载车板位于基准位置层的时候，对应充电接口单元的固定部件与活动部件处于结合状态；当载车板离开基准位置层的时候，对应充电接口单元的固定部件与活动部件处于分离状态。

对于基准位置层不是出入车层的载车板对应充电接口单元的固定部件与活动部件设置的进一步描述是：

若设备中间层高于出入车层，该层载车板的基准位置为该中间层，当载车板上升至基准位置，移动部件即进入固定部件内部，并处于结合状态，当载车板自基准位置下降，移动部件即脱离固定部件，之后持续处于分离状态。

若设备中间层低于出入车层，该层载车板的基准位置为该中间层，当载车板下降至基准位置，移动部件即进入固定部件内部，并处于结合状态，当载车板自基准位置上升，移动部件即脱离固定部件，之后持续处于分离状态。

若设备最高层高于出入车层，该层载车板的基准位置为该最高层，当载车板上升至基准位置，移动部件即进入固定部件内部，并处于结合状态，当载车板自基准位置下降，移动部件即脱离固定部件，之后持续处于分离状态。

若设备最低层低于出入车层，该层载车板的基准位置为该最低层，当载车板下降至基准位置，移动部件即进入固定部件内部，并处于结合状态，当载车板自基准位置上升，移动部件即脱离固定部件，之后持续处于分离状态。

所述定位单元由固定件和活动件组成，相关形状、结构采用以下两种方式的其中一种：方式一，固定件的定位元件是工作部分为圆孔的柱状体；活动件对应的定位元件是头部为圆锥状、工作部分为圆柱状的杆状体；方式二，活动件的定位元件是工作部分为圆孔的柱状体，固定件对应的定位元件是头部为圆锥状、工作部分为圆柱状的杆状体；上述方式的圆柱状杆状体的尺寸与对应的圆孔尺寸匹配，两者之间能够沿轴线方向滑动进入、形成精确的位置定位，或者沿轴线方向滑动脱离，脱离之后位置互不干涉。

定位单元的作用是使得升降运行的载车板从离开基准位置层的位置上升或者下降运行到基准位置层的位置的时候，能够得到精确的位置定位，从而使得设置在载车板上的充电接口单元的活动部件插头连接端能够顺利地进入到固定部件插口连接端内部的接合位置。

定位单元的活动件设置在有升降运行的载车板之上，设置时工作部分的轴线为垂直方向；定位单元的固定部件根据载车板的基准位置层的不同，分别采用以下设置方式：

第一，载车板的基准位置是出入车层；该层载车板的特点是：载车板能够横向移动，但没有升降运行；该层载车板没有设置定位单元。

第二，载车板的基准位置位于中间层，该层载车板的特点是：载车板对应有载车板框，能够跟随载车板框横向移动，能够离开载车板框作升降运行；定位单元的固定件设置在载车板框之上与载车板设置的活动件的对应位置。

第三，载车板的基准位置位于最高层或者最低层；该层载车板的特点是：载车板没有横向移动，但能够升降运行；定位单元的固定件设置在该层设备机架之上与载车板设置的活动件的对应位置。

上述第二、第三种情况，当载车板离开基准位置层的时候，定位单元的固定件与活动件处于分离状态；当载车板在离开基准位置层的位置向基准位置层作上升或者下降运行，至接近基准位置层的时候，定位单元其中的杆状体的圆锥状头部首先进入对应柱状体的圆孔内部，然后是圆柱状工作部分的进入；最后，载车板到达基准位置层位置，定位单元的杆状体的圆柱状工作部分完全进入对应柱状体圆孔内部，使得载车板能够得到精确的位置定位，从而使得对应的充电接口单元活动部件插头连接端的插头精确地进入固定部件插口连接端的对应插口的内部。

对于基准位置层不是出入车层的载车板对应定位单元的固定件与活动件设置的进一步描述是：

若基准位置层为最高层，当载车板从非基准位置层上升、回到基准位置层的时候，活动件自下往上，最终滑动进入固定件内部，形成定位。

若基准位置层为最低层，当载车板从非基准位置层下降、回到基准位置层的时候，活动件自上往下，最终滑动进入固定件内部，形成定位。

若基准位置层为高于出入车层的中间层，当载车板从非基准位置层上升、回到基准位置层的时候，活动件自下往上，最终滑动进入固定件内部，形成定位。

若基准位置层为低于出入车层的中间层，当载车板从从非基准位置层下降、回到基准位置层的时候，活动件自上往下，最终滑动进入固定件内部，形成定位。

比较规范的升降横移停车设备在设计的时候已经在中间层的载车板框上设置有定位装置，该定位装置完全可以用作本技术方案的定位单元，无需重复设置。但是，在设备的最高层和最低层，目前的升降横移停车设备均没有设置定位装置，这时，就需要增加设置本技术方案所需的定位单元。

所述无线通讯网络包括至少一个主机和若干个从机；其中，充电装置的每一个充电接口单元作为该无线通讯网络的一个从机，停车设备人机界面作为该无线通讯网络的一个主机，该人机界面包括单片机和无线信息收发模块。

根据本技术方案的实际情况，该无线通讯网络优选采用rs485串行无线通讯网络或者无线通讯can(controllerareanetwork)控制器局域网。

所述控制单元是停车设备人机界面的单片机；控制单元根据载车板所处的状态向对应的外部通断开关发出动作控制信号实现通/断控制，接收各个充电接口单元通过无线通讯网络发送的当前充电信息，并进行相应的控制管理；当所有正在对电动汽车进行充电的充电接口单元的实际充电电流合计或者当外部电源线路的当前充电电流已经达到充电装置的额定总电流的时候，即通过发出控制信号切断某些外部通断开关的方式，不再增加对新的充电接口单元的供电；或者，通过无线通讯网络对电动汽车电池电量相对较充足的对应充电接口单元发送减少充电电流的指令，以尽量保证其他电动汽车新增的充电需求。

载车板运行与充电装置的相关配合关系是：

当载车板从出入车层往基准位置层作上升或者下降运行之前，充电装置控制单元首先向该载车板对应的充电接口单元固定部件的电磁元件发出控制指令驱动打开，使得固定部件插口连接端的插口被电磁元件驱动打开，载车板上升或者下降带动对应的充电接口单元活动部件同步运行；当载车板到达基准位置，对应的充电接口单元活动部件的插头连接端进入固定部件的插口连接端内部接合位置，这时，充电装置控制单元向该充电接口单元固定部件的电磁元件发出控制指令驱动闭合，使得固定部件插口连接端的插口被电磁元件驱动闭合，与活动部件插头连接端的对应插头形成紧密接触，处于结合状态；然后，充电装置控制单元向位于该充电接口单元前端的外部通断开关发出导通的控制信号，使得充电接口单元处于通电状态。

当载车板从基准位置层往出入车层作上升或者下降运行之前，充电装置控制单元首先向该载车板对应的充电接口单元固定部件的电磁元件发出控制指令驱动打开，使得固定部件插口连接端的插口被电磁元件驱动打开，与对应的活动部件的插头连接端处在分离状态，载车板上升或者下降带动对应的充电接口单元活动部件同步运行，并离开原来连接的固定部件。

出入车层的载车板以及位于基准位置层的载车板在横移运行的时候，其对应的充电接口单元固定部件的插口连接端与活动部件的插头连接端始终处在连结状态，故对应的外部通断开关保持原有状态，不作改变。

当非出入车层的载车板在离开基准位置层之后（包括到达出入车层），对应的充电接口单元固定部件的插口连接端与活动部件的插头连接端处在分离状态，对应的外部通断开关以及内部通断开关均处于断开状态。

出入车层的某个载车板在需要进行存车或者取车操作的时候，充电装置控制单元向对应载车板充电接口单元前端的外部通断开关发出断开的控制信号，相应的充电接口单元处于断电状态，直至存车或者取车操作完成。

由于充电接口单元活动部件内部设置有可充电电池，故即使外部通断开关处于断开状态或者充电接口单元的固定部件与活动部件处于分离状态，接口管理部件其中的单片机、控制导引接口、无线收发模块始终由可充电电池供电，处于工作状态。

当充电接口单元的固定部件和活动部件处于结合状态，且对应的外部通断开关处于导通状态，外部电力能够通过充电接口单元的固定部件插口连接端、活动部件插头连接端向活动部件的电源模块供电。

充电装置的充电运行基本过程是：

前提条件是充电接口单元的固定部件和活动部件处于结合状态、对应的外部通断开关处于导通状态。然后，第一步，接口管理部件的单片机通过cc信号接口检测确认固定部件的插口连接端与活动连接端是否处于正常连接状态；第二步，电动汽车充电机的充电管理单元通过cc1信号接口检测确认电动汽车充电插头是否已经连接成功；第三步，接口管理部件的单片机通过cp控制导引接口向电动汽车充电机发送预先设定的充电装置最大充电电流的pwm信号；第四步，接口管理部件的单片机检测电动汽车充电机是否已经做好充电准备，是否处于可充电状态；当上述工作完成、且所有判断都是ok，接口管理部件的单片机才发送控制信号，使得内部通断开关导通，外部电力通过充电接口单元向电动汽车充电机供电，电动汽车充电机向电动汽车电池充电，正式进入充电过程。

在充电过程中，接口管理部件的单片机对与充电状态相关的信号检测点进行不间断检测，确认充电连接充电装置的连接状态和电动汽车是否处于可充电状态；当接口管理部件的无线收发模块接到充电装置控制单元发来调整充电最大电流的指令时，接口管理部件的单片机立即通过cp控制导引接口向电动汽车充电机发送改变最大充电电流的pwm信号；当接口管理部件的单片机检测到充电连接装置连接状态不正常或者出现不可充电状态或者出现充电结束条件或者检测到电动汽车充电机处于停止充电状态，立即发送控制信号，使得内部通断开关断开，切断外部电源对电动汽车充电机的供电；充电过程的状态变化信息（包括连接状态、开始充电、实时充电电流、电动汽车电池当前电量、充电结束等）由接口管理部件的无线收发模块发送至充电装置控制单元。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，上述基础技术方案的改进方案，其特征在于：所述设备出入车层载车板对应的充电接口单元设计成一个整体，固定部件与活动部件与固定部件不存在分离状态，取消固定部件的插口连接端，取消活动部件的插头连接端，两者始终处于结合状态。

这个改进的技术方案充分考虑到设备出入车层的载车板没有升降运行的特点，把充电接口单元设计成一个整体，有利于提高可靠性、安全性，也节省了成本。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，上述基础技术方案的改进方案，其特征在于：所述无线通讯网络的主机是停车设备控制系统，该控制系统包括单片机和无线信息收发模块；所述控制单元是控制系统的单片机。

这个改进的技术方案在升降横移停车设备人机界面由第三方提供时采用，利用设备控制系统的资源，减少增加硬件的费用。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，上述所有技术方案应用于共享电动汽车，其特征在于：所述充电装置应用于专门停放共享电动汽车的升降横移停车设备时，电动汽车充电单元发出的当前电池电量信息以及电池充电完成信息作为停车设备自动调度的依据，停车设备控制系统能够作出智能判断，首先把充电完成的电动汽车调度给准备使用的客户；当没有电动汽车完成充电，也能够把电量相对最充足的电动汽车调度给准备使用的客户；同时，相关信息在设备人机界面的显示模块进行显示提示，为客户的自主选择电动汽车提供参考。

当本充电装置用于共享电动汽车的时候，用户选择使用的电动汽车通常是已经充满电或者当前充电容量相对最多的电动汽车，这个技术方案就是基于上述考虑而设计。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，上述所有技术方案作出改进，其特征在于：所述充电装置充电接口单元活动部件的控制导引接口其中充电连接确认的cc信号接口以及发送pwm信号的cp控制导引接口，根据与电动汽车充电机的信息交互需要，改为与电动汽车充电机通讯接口相匹配的通讯接口。

本改进方案能够适应改用通讯接口完成信息交互的应用场合。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，上述所有技术方案能够安装在已经处于使用状态的升降横移停车设备，原设备除增加本充电装置之外，无需进行其他改动。

进一步地，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置，其基础技术方案述充电装置应用于采用载车板交换形式的仓储式停车设备，具体做法是：取消定位单元；所述充电接口单元的固定部件插口设置的轴线方向改为水平方向且与载车板回归至基准位置的位移方向一致；所述充电接口单元的活动部件插头设置的轴线方向改为水平方向且与载车板回归至基准位置的位移方向一致，其设置位置与对应插口一一对应；当载车板从离开基准位置向基准位置移动，直至回归基准位置，充电接口单元跟载车板位移，其活动部件的插头进入对应固定部件的插口位置。

仓储式停车设备包括垂直升降、平面移动、巷道堆垛及其衍生类型，其中采用载车板交换的形式在运行机制上与升降横移停车设备的区别主要有两点：第一，仓储式停车设备采用载车板交换形式，无论载车板从离开基准位置向基准位置移动存在多少个运行过程，但最后一个动作是水平方向的正向位移，载车板从基准位置向离开基准位置移动的第一个动作是水平方向的反向位移；而升降横移停车设备的载车板在基准位置所在层离开或者回归的动作是垂直方向。第二，仓储式停车设备采用载车板交换形式载车板的水平方向正向位移或者反向位移都受到移动导轨和移动导轮的约束，其定位精度已经足够。因此，本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置的基础技术方案作出上述改动，即可应用于采用载车板交换形式的仓储式停车设备。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：能够在升降横移停车设备的所有载车板之上安装本发明的电动汽车充电装置，能够实现与电动汽车充电机的信息交互，能够智能判断本充电装置以及电动汽车充电机的充电线路连接可靠性以及电动汽车是否处于可充电状态，能够在基本不改变现有已在使用的升降横移停车设备的结构和控制的基础上增加安装本发明的电动汽车充电装置，且与新产品的使用效果完全一致。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明。

附图说明

图1、图2、图3、图4为本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置其中一个实施例在不同状态下的等效电路图。

上述各图：1外部电源线路；1-1相线；1-2零线；1-3地线；1-4设备接地；2外部通断开关；3a固定部件；3a-1插口连接端；3b活动部件；3b-1插头连接端；3b-2内部通断开关；3b-3插座；3b-4单片机；4独立活动电缆；4-1供电插头；4-2车辆插头；5电动汽车；5-1充电机；5-2车辆插座；5-3充电管理单元；5-4车辆接地；c1检测点一；c2检测点二；c3检测点三；c4检测点四；cc装置端接地确认；cc1车辆端接地确认；d1二极管；pe地线中段；r1电阻一；r2电阻二；r3电阻三；r4电阻四；s1开关一；s2开关二；s3锁止电子开关。

其中：图1是充电装置的充电接口单元的固定部件3a与活动部件3b处于分离状态，充电装置的充电接口单元的活动部件3b与独立活动电缆4以及独立活动电缆4与电动汽车5均处于分离状态。

图2是固定部件3a与活动部件3b处于分离状态，活动部件3b与独立活动电缆4以及独立活动电缆4与电动汽车5处于连接状态。

图3是固定部件3a与活动部件3b处于连接状态，活动部件3b与独立活动电缆4以及独立活动电缆4与电动汽车5处于连接状态，但电动汽车5未进入正常充电状态。

图4的主要连接状态与图3相同，且电动汽车5处于正常充电状态。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。

电动汽车充电设施是实现电动汽车推广应用和商业化运营的基础。2011年底，国家正式颁布、实施电动汽车传导充电用连接装置系列标准；2015年底，相关标准进行了修订并颁布实施。

在停车设备之上设置电动汽车充电设施，从使用安全角度以及供电线路合理负荷角度考虑，适宜采用交流充电的方式。在相关标准中，提出了三种电动汽车交流充电模式，三种模式的区别在于连接交流电网的方式不同。模式一使用符合gb2099.1的单相或三相插头插座，在电源侧装有剩余电流保护器。模式二同样使用标准化的插头插座，在充电连接电缆上装有缆上控制盒。模式三使用专用的供电设备，在专用供电设备上装有控制导引装置，将电动汽车与电网直接相连。充电模式对应的连接方式也有三种，方式a使用与电动汽车永久连接的充电电缆和供电插头，方式b使用带有车辆插头和供电插头的独立活动电缆，方式c使用和供电设备永久连接的充电电缆和车辆插头。

由于方式b能够通过更换合适的车辆插头的独立活动电缆以适配不同规格车辆插座的电动汽车，故更具通用性。因此，目前国内主流的交流充电设备多采用充电模式三、连接方式b，当然，对比方式a和方式c，方式b要相对复杂一些。

本发明提供的技术方案设置有控制导引装置，属于专用供电设备，且同时适用于上述三种连接方式。所提供实施例以采用充电模式三以及连接方式b进行描述。

如图1、图2、图3、图4所示，为本发明一种升降横移停车设备的控制导引充电装置其中一个实施例在不同状态下的等效电路图，相关等效电路图主要显示该控制导引充电装置的其中一个载车板的充电接口单元从与电动汽车5彻底分离到与电动汽车5完全连接并向电动汽车5充电的相关过程。

其中，图1所示为充电装置的充电接口单元的固定部件3a与活动部件3b处于分离状态，充电装置的充电接口单元的活动部件3b与独立活动电缆4以及独立活动电缆4与电动汽车5均处于分离状态。

图中可见，最上方显示为外部电源线路1，外部电源线路1为单相交流电供电，由相线1-1、零线1-2以及地线1-3组成，地线1-3接入设备接地1-4；该外部电源线路1向设备的所有载车板的充电接口单元供电，本图显示其中的一个充电接口单元。

图中可见，外部通断开关2设置在外部电源线路1与充电接口单元之间的线路之上。从前述可知，一个外部通断开关2对应一个充电接口单元，由充电装置的控制单元输出信号控制通断；外部通断开关2的前端接入外部电源线路1，后端接入充电接口单元的固定部件3a的插口连接端3a-1；如前所述，插口连接端3a-1能够与活动部件3b的插头连接端3b-1实现连结或者分离，该插口连接端3a-1的插口数量与连接外部通断开关2的导线数量相同，每一个插口的形状都是分为两片的对开椭圆状导电体，通过电磁元件驱动开合，该电磁元件由充电装置的控制单元输出信号控制开合的驱动，插口设置的轴线方向为垂直方向。

图中可见，充电接口单元的活动部件3b的一端（图示为活动部件3b的上方）为插头连接端3b-1，该插头连接端3b-1的插头数量与固定部件3a的插口连接端3a-1的插口数量相同，并一一对应；每一个插头的形状是圆柱状或椭圆状导电体，其形状尺寸与对应插口相匹配，设置的轴线方向为垂直方向；图中所示，固定部件3a的插口连接端3a-1与活动部件3b的插头连接端3b-1当前处于分离状态。

图中可见，充电接口单元的活动部件3b的另一端（图示为活动部件3b的右方）为插座3b-3；插座3b-3的插口数量与独立活动电缆4的供电插头4-1的插头数量相同，除相线、零线、地线之外，还包括信号线之一的装置端接地确认cc以及信号线之二的导引控制cp；在插头连接端3b-1于插座3b-3之间，设置有内部通断开关3b-2；如前所述，内部通断开关3b-2由活动部件3b的接口管理部件的单片机3b-4输出信号控制通断。

如前所述，活动部件3b内部设置有接口管理部件。为清晰起见，本实施例相关附图中，接口管理部件其中的无线收发模块、可充电电池、电源模块均不作显示。

图中可见活动部件3b内部设置的单片机3b-4的相关控制导引接口包括：装置端接地确认cc的检测点一c1、充电状态信号确认的检测点二c2；其他接口包括+12v输出、pwm输出；上述控制导引接口信号直接接入单片机3b-4，单片机3b-4的+12v输出以及pwm输出通过开关一s1实现二选一的转接。

图示中间位置为独立活动电缆4，其左侧为能够与充电接口单元活动部件3b的插座3b-3连接的供电插头4-1（包括与地线中段pe左侧短接的装置端接地确认cc以及pwm信号输入端），右侧为能够与电动汽车5的车辆插座5-2连接的车辆插头4-2（包括与地线中段pe右侧通过锁止电子开关s3、电阻四r4接入的车辆端接地确认cc1以及pwm信号输出端）；图中所示，独立活动电缆4与充电接口单元当前处于分离状态，与电动汽车5当前处于分离状态。

图示右侧为电动汽车5；电动汽车5内部设置有充电机5-1、充电管理单元5-3，通过车辆插座5-2能够与独立活动电缆4的车辆插头4-2连接。

图2所示，是在图1的基础上，插座3b-3与供电插头4-1连接，使得独立活动电缆4与充电接口单元处于连接状态；车辆插座5-2与车辆插头4-2连接，使得独立活动电缆4与电动汽车5处于连接状态。图2的状态相当于电动汽车5已经停放在出入车层的载车板之上，然后连接好独立活动电流4，下一步动作是对应载车板上升或者下降运行，到达基准位置层。

图3所示，是在图2的基础上，插口连接端3a-1与插头连接端3b-1紧密连接，使得充电接口单元的固定部件3a与移动部件3b有效连接；外部通断开关2在充电装置的控制单元输出信号控制下导通，使得充电接口单元处于可控制充电的状态。图3的状态相当于承载电动汽车5的载车板已经静置于基准位置层，与充电相关的所有准备措施已经执行到位。

图4所示的主要连接状态与图3相同，而且，开关二s2处于导通状态，开关一s1转换至发送pwm信号的状态，表示电动汽车5处于正常充电状态。

以下参照图4所示，简述上述实施例的控制导引过程。

控制导引电路的主要功能包括：(1)确认充电接口连接状态；(2)实现通断控制；(3)识别充电接口载流能力；(4)识别充电接口传输最大供电电流；(5)检查保护接地状态。

在实施正常充电动作之前，s2处于断开状态，开关一s1转换至接通+12v状态。

单片机3b-4首先对检测点二c2进行监测，判断插座3b-3与供电插头4-1以及插口连接端3a-1与插头连接端3b-1是否已经有效连接；当确认有效连接之后，即对检测点一c1进行监测，判断电动汽车是否处于允许供电的状态；充电管理单元5-3对检测点三c3进行监测，判断车辆插座5-2与车辆插头4-2连接是否已经有效连接；当确认有效连接之后，即发出信号使得开关二s2闭合导通。

假设电阻一r1、电阻二r2、电阻三r3的阻值分别1k、1.3k、2.7k；单片机3b-4对检测点一c1进行监测的结果，得出以下三种状态：

状态一：充电接口（车辆插座5-2与车辆插头4-2）未完全连接。此时测量到检测点一c1的标称电压为12v。

状态二：充电接口（车辆插座5-2与车辆插头4-2）已完全连接，但电动汽车5未准备就绪(开关s2未闭合)，此时测量到检测点一c1的标称电压约为9v。当单片机3b-4判断充电装置自身无故障，即主动将开关s1从连接+12v状态切换至连接pwm发送的状态，pwm的波形为具有可调占空比的矩形脉冲，该矩形脉冲在检测点一c1能够被检测，矩形脉冲的占空比与充电装置可提供的最大连续电流值具有相关性。

状态三：充电装置正常工作；电动汽车5的充电机5-1自检无故障且判断车辆插座5-2与车辆插头4-2连接已经有效连接，控制开关二s2闭合导通，此时测量到检测点一c1的标称电压约为6v。

当单片机3b-4判断到状态三，即输出信号控制内部通断开关3b-2闭合导通，交流供电回路全线接通，进入正常充电过程。

在正常充电过程中，充电机5-1以充电接口单元允许的额定电流以及当前最合适的充电电流这两者之间的最小值对动力电池进行恒流充电，当单片机3b-4检测到信号异常时，即切断交流供电回路，充电机5-1停止充电。或者，当充电管理单元5-3检测到信号异常时，即控制开关二s2断开，触发单片机3b-4切断交流供电回路，充电机5-1停止充电。

发生充电异常的原因主要有：(1)机械锁止机构被解除，通过检测点三c3判断锁止电子开关s3由合变分；(2)相关连接从完全连接变为断开，通过检测点四c4判断pwm信号消失，或者通过检测点一c1电压从+6v变为+12v；(3)接地异常，通过检测点二c2判断电压由0v变为+12v。

上述实施例采用连接方式b。若采用连接方式c，即使用和本充电装置永久连接的充电电缆和车辆插头，则更安全、简约。此时，只需取消上述各图的插座3b-3以及供电插头4-1，两者之间短接（相当于永久连接），相关检测、控制原理不变；类似地，也可以采用连接方式a；这里不作赘述。

本发明所述技术方案其中与载车板运行、控制相关以及与单片机控制、无线通讯网络相关的技术、设施在行业上是已经非常成熟的通用技术，且在前述文字已有详细描述，这里不作赘述。

至于控制导引，国家标准已经有严格的规范，相关技术是成熟、通用技术，这里不作赘述。

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。