一种新能源汽车充电桩系统的制作方法

本发明属于充电桩设计技术领域，尤其是涉及一种新能源汽车充电桩系统。

背景技术：

随着绿色环保越来越受到人们的重视，电动汽车（也叫新能源汽车）因其清洁环保而成为国家大力支持发展的产业。与新能源汽车配套的充电桩也相应地随之快速发展。然而，由于充电桩的建设除了需要电源、资金外，还需要土地、当地物业支持，这已经远远超过电网等企业自身所能解决的范围。因此造成目前的充电桩数量十分有限。更为遗憾的是，在目前充电桩数量严重不足的情况下，依然出现充电桩被无充电需求的车辆占用的情况，比如被传统燃油车占用，或者由于新能源汽车充电时间一般都比较长，在充电过程中车主离开后不能及时返回，将已经完成充电的车辆移出充电桩的驻车区，导致需要充电的新能源汽车无法进行充电，以及充电桩不能得到有效利用。

因此，需要设计一种新的充电桩系统，就显得尤为重要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新能源汽车充电桩系统，通过在驻车区设置四个分别用于承载、挪移新能源汽车的四个车轮的车轮辅助机构，从根本上解决了由于驻车区被占用，而造成其它需要充电的新能源汽车无法进行充电，以及充电桩无法有效使用的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新能源汽车充电桩系统，包括充电桩本体，位于所述充电桩本体的前方的地面位置设置为驻车区，所述驻车区开设有四个矩形基坑，四个基坑的位置与新能源汽车的四个车轮的位置相对应，每个基坑内均设置一个车轮辅助机构，所述车轮辅助机构用于承载、挪移与所述车轮辅助机构位置相对应处新能源汽车的车轮，所述车轮辅助机构的启闭由所述充电桩本体的PLC控制器实现控制；

所述车轮辅助机构包括竖向设置在所述基坑内的自动伸缩缸，所述自动伸缩缸顶部设置有矩形承载板，所述承载板上放置有平板小车，当不需要利用所述车轮辅助机构对进入驻车区的新能源汽车进行挪移时，所述平板小车的车板上表面与所述驻车区的地面相平齐，靠近所述充电桩本体位置的两个平板小车的车板上部设置有压力传感器，所述压力传感器用于监测新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力，所述自动伸缩缸和压力传感器均与所述PLC控制器电信号连接，当所述压力传感器监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力后，所述PLC控制器控制所述充电桩本体打开供电开关；

远离所述充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车车板之间通过连接杆相连接，所述连接杆上设置有牵引模块，所述驻车区的地面上开设有用于收纳所述连接杆的收纳槽。

进一步地，靠近所述充电桩本体位置的两个车轮辅助机构上均设置有车轮定位机构，所述车轮定位机构为平行设置在所述平板小车的车板上部的一对长条形定位凸起，当新能源汽车停入驻车区进行充电时，靠近所述充电桩本体的两个新能源汽车车轮分别停入相对应位置的一对长条形定位凸起之间，所述压力传感器位于一对条形定位凸起之间。

进一步地，远离所述充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度长于靠近所述充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度，且远离所述充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的车板外侧均设置一个顶紧机构，所述顶紧机构用于顶紧和临时固定新能源汽车车轮；所述顶紧机构包括设置在远离所述充电桩本体位置的平板小车车板外侧的水平延展板，所述延展板外端设置立板，所述立板内侧通过自动伸缩杆设置有顶紧板，所述顶紧板用于顶紧新能源汽车车轮的外侧面，所述自动伸缩杆与所述PLC控制器电信号连接。

进一步地，所述自动伸缩杆为液压伸缩杆，或者电动伸缩杆，或者气动伸缩杆。

进一步地，所述顶紧板上面向新能源汽车车轮的一面设置有橡胶层。

进一步地，所述承载板四个侧面与相对应基坑内侧面之间通过能够沿竖向相对滑动的滑轨滑槽结构相连接，所述滑轨滑槽结构包括设置在所述基坑的四个内侧面的滑轨/滑槽，所述承载板的侧面和所述平板小车车板的侧面均设置有与所述滑轨/滑槽相配合的滑槽/滑轨。

进一步地，所述驻车区的入口处设置有自动路障模块和车牌识别摄像头，所述自动路障模块和车牌识别摄像头均与所述PLC控制器电信号连接。

进一步地，所述自动路障模块采用自动升降路桩，或者电动伸缩门，或者道闸；

进一步地，所述车牌识别摄像头采用平安顺S1206高清车牌识别一体机摄像机，或者LPR-268N-15车牌识别一体机，或者LPR-268N-18车牌识别一体机，或者文通PT-A1200车牌识别一体机。

进一步地，所述自动伸缩缸为液压伸缩缸或者电动伸缩缸。

进一步地，所述牵引模块为牵引绳，或者为牵引板且所述牵引板的外端设置有牵引孔。

进一步地，本发明还提供一种新能源汽车充电系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、车牌识别摄像头首先对入场车辆的车牌进行自动识别，确认为新能源汽车的车牌后，车牌识别摄像头向充电桩本体的PLC控制器发出新能源汽车准许入场信号；如果确认为非新能源汽车后，车牌识别摄像头向PLC控制器发出新能源汽车禁止入场信号；

步骤2、PLC控制器接收到车牌识别摄像头发出的新能源汽车准许入场信号后，控制自动路障模块解除路障，准许新能源汽车入场；

步骤3、当压力传感器监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力后，PLC控制器控制充电桩本体打开供电开关，车主能够通过充电桩本体进行充电操作；

步骤4、新能源汽车完成充电后PLC控制器通过语音播报器和短信提醒模块提醒车主完成充电，当PLC控制器监测到车主未能及时将车辆驶出驻车区时，PLC控制器控制自动伸缩杆伸长以使得顶紧板顶紧新能源汽车车轮的外侧面，完成对新能源汽车车轮的临时固定；之后，PLC控制器同步控制自动伸缩缸升起以将平板小车举升出基坑，之后利用牵引模块将新能源汽车挪移出驻车区；

步骤5、完成将新能源汽车挪移出驻车区后，将四个车轮辅助机构分别放回相匹配的基坑内的承载板上，并通过PLC控制器同步控制自动伸缩缸降落到相匹配的基坑内，等待下一辆新能源汽车入场进行充电。

本发明的有益效果是：

本发明针对目前的充电桩经常被无充电需求的车辆占用，导致需要充电的新能源汽车无法进行充电，以及充电桩不能得到有效利用的问题，提供一种新能源汽车充电桩系统，其包括充电桩本体，在位于充电桩本体的前方的地面位置设置为驻车区，在驻车区开设有四个矩形基坑，而四个基坑的位置与新能源汽车的四个车轮的位置相对应，在每个基坑内均设置一个车轮辅助机构，车轮辅助机构用于承载、挪移与车轮辅助机构位置相对应处新能源汽车的车轮，且车轮辅助机构的启闭由充电桩本体的PLC控制器实现控制。

其中，车轮辅助机构包括竖向设置在基坑内的自动伸缩缸，在自动伸缩缸顶部设置有矩形承载板，在承载板上放置有平板小车，当不需要利用车轮辅助机构对进入驻车区的新能源汽车进行挪移时，平板小车的车板上表面与驻车区的地面相平齐，在靠近充电桩本体位置的两个平板小车的车板上部设置有压力传感器，压力传感器用于监测新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力，进而判断车辆是否停靠到位，自动伸缩缸和压力传感器均与PLC控制器电信号连接，当压力传感器监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力后，PLC控制器控制充电桩本体打开供电开关，而当压力传感器未监测到压力时PLC控制器控制充电桩本体断开供电开关，从而确保新能源汽车是停靠在驻车区的四个车轮辅助机构上进行充电的，方便后续出现非充电情况下驻车区被占用时，利用四个车轮辅助机构对新能源汽车进行挪移；同时，远离充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车车板之间通过连接杆相连接，在连接杆上设置有牵引模块，在驻车区的地面上开设有用于收纳连接杆的收纳槽。

另外，为了引导和便于车主判断靠近充电桩本体的一对车轮是否驻停在平板小车的压力传感器上方，在靠近充电桩本体位置的两个车轮辅助机构上设置有车轮定位机构，且车轮定位机构采用平行设置在平板小车的车板上部的一对 长条形凸起，当新能源汽车停入驻车区进行充电时，靠近充电桩本体的两个新能源汽车车轮分别停入相对应位置的一对定位凸起之间，而压力传感器设置在一对条形定位凸起之间，能够精确监测车轮是否停到位。

另外，为了确保在挪移占用本充电桩系统的新能源汽车时安全可靠，以及使得本充电桩系统能够使用于不同车长的新能源汽车，设计时，远离充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度长于靠近充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度，且远离充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的车板外侧均设置一个顶紧机构，顶紧机构用于顶紧和临时固定新能源汽车车轮，这样，一方面能够使得不同长度的新能源汽车都能够利用车轮辅助机构实现承载和挪移，另一方面能够利用顶紧机构将远离充电桩本体位置的两个车轮。另外，顶紧机构包括设置在远离充电桩本体位置的平板小车车板外侧的水平延展板，在延展板外端设置立板，在立板内侧通过自动伸缩杆设置有顶紧板，而顶紧板用于顶紧新能源汽车车轮的外侧面，自动伸缩杆与PLC控制器电信号连接。另外，为使得顶紧板在顶紧新能源汽车车轮时不发生打滑以及避免顶紧板损伤到车轮，在顶紧板上面对新能源汽车车轮的一面设置有橡胶层。

另外，为了确保平板小车和承载板能够顺畅地沿竖向相对于基坑滑动，同时能够在承载新能源汽车车轮时为平板小车停侧向支撑力，避免由于新能源汽车停放位置的偏移造成平板小车的倾斜，承载板四个侧面与相对应基坑内侧面之间通过能够沿竖向相对滑动的滑轨滑槽结构相连接，而滑轨滑槽结构采用包括设置在基坑的四个内侧面的滑轨，并在承载板的侧面和平板小车车板的侧面均设置与滑轨相配合的滑槽的结构；很显然，滑轨滑槽结构也可以采用包括设置在基坑的四个内侧面的滑槽，并在承载板的侧面和平板小车车板的侧面均设置与滑槽相配合的滑轨的结构。

此外，在驻车区的入口处设置有自动路障模块和车牌识别摄像头，且自动路障模块和车牌识别摄像头均与充电桩本体的PLC控制器电信号连接，这样，当有车辆要进入驻车区时，先利用车牌识别摄像头对将要入场的车辆牌照类型进行识别，如果识别为新能源汽车则解除自动路障模块，允许车辆入场；如果车牌识别摄像头识别为非新能源汽车则保持自动路障模块的路障状态，禁止车辆入场，从而避免非新能源汽车占用本充电桩系统。

本发明在使用时，首先利用车牌识别摄像头对入场车辆的车牌进行自动识别，确认为新能源汽车的车牌后，车牌识别摄像头向充电桩本体的PLC控制器发出新能源汽车准许入场信号；如果确认为非新能源汽车后，车牌识别摄像头向PLC控制器发出新能源汽车禁止入场信号；之后，PLC控制器接收到车牌识别摄像头发出的新能源汽车准许入场信号后，控制自动路障模块解除路障，准许新能源汽车入场；之后，当压力传感器监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车上部时的压力后，PLC控制器控制充电桩本体打开供电开关，车主能够通过充电桩本体进行充电操作；之后，新能源汽车完成充电后PLC控制器通过语音播报器和短信提醒模块提醒车主完成充电，当PLC控制器监测到车主未能及时将车辆驶出驻车区时，PLC控制器控制自动伸缩杆伸长以使得顶紧板顶紧新能源汽车车轮的外侧面，完成对新能源汽车车轮的临时固定；之后，PLC控制器同步控制自动伸缩缸升起以将平板小车举升出基坑，之后利用牵引模块将新能源汽车挪移出驻车区；最后，完成将新能源汽车挪移出驻车区后，将四个车轮辅助机构分别放回相匹配的基坑内的承载板上，并通过PLC控制器同步控制自动伸缩缸降落到相匹配的基坑内，等待下一辆新能源汽车入场进行充电。本发明能够从根本上解决充电桩被占用的问题，在方面了有充电需求车主的同时，极大提高了充电桩的使用效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明第一种实施方式的结构主视示意图；

图2为本发明第一种实施方式的结构俯视示意图；

图3为本发明第二种实施方式的结构主视示意图；

图4为本发明第二种实施方式的结构俯视示意图；

图5为本发明第三种实施方式的结构主视示意图；

图6为本发明第三种实施方式的结构俯视示意图；

图7为本发明第四种实施方式的结构主视示意图；

图8为本发明第四种实施方式的结构俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1至附图8，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，一种新能源汽车充电桩系统，包括充电桩本体1，位于所述充电桩本体1的前方的地面位置设置为驻车区2，所述驻车区2开设有四个矩形基坑3，四个基坑3的位置与新能源汽车的四个车轮的位置相对应，每个基坑3内均设置一个车轮辅助机构，所述车轮辅助机构用于承载、挪移与所述车轮辅助机构位置相对应处新能源汽车的车轮，所述车轮辅助机构的启闭由所述充电桩本体1的PLC控制器4实现控制。

所述车轮辅助机构包括竖向设置在所述基坑3内的自动伸缩缸5，所述自动伸缩缸5顶部设置有矩形承载板6，所述承载板6上放置有平板小车7，当不需要利用所述车轮辅助机构对进入驻车区2的新能源汽车进行挪移时，所述平板小车7的车板7a上表面与所述驻车区2的地面相平齐，靠近所述充电桩本体1位置的两个平板小车7的车板7a上部设置有压力传感器8，所述压力传感器8用于监测新能源汽车车轮驻停在平板小车7上部时的压力，所述自动伸缩缸5和压力传感器8均与所述PLC控制器4电信号连接，当所述压力传感器8监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车7上部时的压力后，所述PLC控制器4控制所述充电桩本体1打开供电开关。

远离所述充电桩本体1位置的两个车轮辅助机构的平板小车7车板7a之间通过连接杆9相连接，所述连接杆9上设置有牵引模块10，所述驻车区2的地面上开设有用于收纳所述连接杆9的收纳槽11。

所述牵引模块10为牵引绳。

所述自动伸缩缸5为液压伸缩缸。

靠近所述充电桩本体1位置的两个车轮辅助机构上均设置有车轮定位机构，所述车轮定位机构为平行设置在所述平板小车7的车板7a上部的一对长条形定位凸起12，当新能源汽车停入驻车区2进行充电时，靠近所述充电桩本体1的两个新能源汽车车轮分别停入相对应位置的一对定位凸起12之间，所述压力传感器8位于一对条形定位凸起12之间。

该实施例中，牵引模块采用的是牵引绳，当然也可以采用牵引板且所述牵引板的外端设置有牵引孔的结构，以便于利用牵引模块与拖车相连接，进而将占用在驻车区的新能源汽车挪移处驻车区，方便后续的新能源汽车进行充电。另外，该实施例中，自动伸缩缸采用的是液压伸缩缸，当然也可以采用 电动伸缩缸，同样能够起到自动升降承载板的效果。

另外，为了引导和便于车主判断靠近充电桩本体的一对车轮是否驻停在平板小车的压力传感器上方，在靠近充电桩本体位置的两个车轮辅助机构上设置有车轮定位机构，且车轮定位机构采用平行设置在平板小车的车板上部的一对 长条形凸起，当新能源汽车停入驻车区进行充电时，靠近充电桩本体的两个新能源汽车车轮分别停入相对应位置的一对定位凸起之间，而压力传感器设置在一对条形定位凸起之间，能够精确监测车轮是否停到位。

实施例二：

如图3和图4所示，其与实施例一的区别在于：远离所述充电桩本体1位置的两个车轮辅助机构的平板小车7的长度长于靠近所述充电桩本体1位置的两个车轮辅助机构的平板小车7的长度，且远离所述充电桩本体1位置的两个车轮辅助机构的平板小车7的车板7a外侧均设置一个顶紧机构，所述顶紧机构用于顶紧和临时固定新能源汽车车轮；所述顶紧机构包括设置在远离所述充电桩本体1位置的平板小车7车板7a外侧的水平延展板13，所述延展板13外端设置立板14，所述立板14内侧通过自动伸缩杆15设置有顶紧板16，所述顶紧板16用于顶紧新能源汽车车轮的外侧面，所述自动伸缩杆15与所述PLC控制器4电信号连接。

所述自动伸缩杆15为液压伸缩杆。

所述顶紧板16上面向新能源汽车车轮的一面设置有橡胶层。

该实施例中，为了确保在挪移占用本充电桩系统的新能源汽车时安全可靠，以及使得本充电桩系统能够使用于不同车长的新能源汽车，设计时，远离充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度长于靠近充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的长度，且远离充电桩本体位置的两个车轮辅助机构的平板小车的车板外侧均设置一个顶紧机构，顶紧机构用于顶紧和临时固定新能源汽车车轮，这样，一方面能够使得不同长度的新能源汽车都能够利用车轮辅助机构实现承载和挪移，另一方面能够利用顶紧机构将远离充电桩本体位置的两个车轮。另外，顶紧机构包括设置在远离充电桩本体位置的平板小车车板外侧的水平延展板，在延展板外端设置立板，在立板内侧通过自动伸缩杆设置有顶紧板，而顶紧板用于顶紧新能源汽车车轮的外侧面，自动伸缩杆与PLC控制器电信号连接。

另外，该实施例中，自动伸缩杆采用的是液压伸缩杆，很显然，也可以采用其他类型的自动伸缩杆，比如电动伸缩杆，或者气动伸缩杆等，同样能够起到带动顶紧板自动伸缩的功能。另外，为使得顶紧板在顶紧新能源汽车车轮时不发生打滑以及避免顶紧板损伤到车轮，在顶紧板上面对新能源汽车车轮的一面设置有橡胶层。

实施例三：

如图5和图6所示，其与实施例二的区别在于：所述承载板6四个侧面与相对应基坑3内侧面之间通过能够沿竖向相对滑动的滑轨滑槽结构相连接，所述滑轨滑槽结构包括设置在所述基坑3的四个内侧面的滑轨17，所述承载板6的侧面和所述平板小车7车板7a的侧面均设置有与所述滑轨17相配合的滑槽18。

该实施例中，为了确保平板小车和承载板能够顺畅地沿竖向相对于基坑滑动，同时能够在承载新能源汽车车轮时为平板小车停侧向支撑力，避免由于新能源汽车停放位置的偏移造成平板小车的倾斜，承载板四个侧面与相对应基坑内侧面之间通过能够沿竖向相对滑动的滑轨滑槽结构相连接，而滑轨滑槽结构采用包括设置在基坑的四个内侧面的滑轨，并在承载板的侧面和平板小车车板的侧面均设置与滑轨相配合的滑槽的结构；很显然，滑轨滑槽结构也可以采用包括设置在基坑的四个内侧面的滑槽，并在承载板的侧面和平板小车车板的侧面均设置与滑槽相配合的滑轨的结构。

实施例四：

如图7和图8所示，其与实施例三的区别在于：所述驻车区2的入口处设置有自动路障模块19和车牌识别摄像头20，所述自动路障模块19和车牌识别摄像头20均与所述PLC控制器4电信号连接。

所述自动路障模块19采用自动升降路桩。

所述车牌识别摄像头20采用平安顺S1206高清车牌识别一体机摄像机。

该实施例中，在驻车区的入口处设置有自动路障模块和车牌识别摄像头，且自动路障模块和车牌识别摄像头均与充电桩本体的PLC控制器电信号连接，这样，当有车辆要进入驻车区时，先利用车牌识别摄像头对将要入场的车辆牌照类型进行识别，如果识别为新能源汽车则解除自动路障模块，允许车辆入场；如果车牌识别摄像头识别为非新能源汽车则保持自动路障模块的路障状态，禁止车辆入场，从而避免非新能源汽车占用本充电桩系统。

另外，该实施例中自动路障模块采用自动升降路桩，当然也可以采用其他类型的自动路障模块，比如电动伸缩门，或者道闸。而且车牌识别摄像头也不限于采用平安顺S1206高清车牌识别一体机摄像机，也可采用其他能够识别车辆是否为新能源车辆的车牌识别摄像头，比如LPR-268N-15车牌识别一体机，或者LPR-268N-18车牌识别一体机，或者文通PT-A1200车牌识别一体机，同样能够自动识别车辆车牌是否为新能源汽车。

实施例五：

本发明还提供一种新能源汽车充电系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、车牌识别摄像头20首先对入场车辆的车牌进行自动识别，确认为新能源汽车的车牌后，车牌识别摄像头20向充电桩本体1的PLC控制器4发出新能源汽车准许入场信号；如果确认为非新能源汽车后，车牌识别摄像头20向PLC控制器4发出新能源汽车禁止入场信号；

步骤2、PLC控制器4接收到车牌识别摄像头20发出的新能源汽车准许入场信号后，控制自动路障模块19解除路障，准许新能源汽车入场；

步骤3、当压力传感器8监测到新能源汽车车轮驻停在平板小车7上部时的压力后，PLC控制器4控制充电桩本体1打开供电开关，车主能够通过充电桩本体1进行充电操作；

步骤4、新能源汽车完成充电后PLC控制器4通过语音播报器和短信提醒模块提醒车主完成充电，当PLC控制器4监测到车主未能及时将车辆驶出驻车区2时，PLC控制器4控制自动伸缩杆15伸长以使得顶紧板16顶紧新能源汽车车轮的外侧面，完成对新能源汽车车轮的临时固定；之后，PLC控制器4同步控制自动伸缩缸5升起以将平板小车7举升出基坑3，之后利用牵引模块10将新能源汽车挪移出驻车区2；

步骤5、完成将新能源汽车挪移出驻车区2后，将四个车轮辅助机构分别放回相匹配的基坑3内的承载板6上，并通过PLC控制器4同步控制自动伸缩缸5降落到相匹配的基坑3内，等待下一辆新能源汽车入场进行充电。

本发明能够从根本上解决充电桩被占用的问题，在方面了有充电需求车主的同时，极大提高了充电桩的使用效率。

另外，本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。应该理解，为了使得技术方案更加明确，这里使用的“前、后、左、右、上、下”等表示方位的用语均为相对于图1的方位名词，不因视图的转换变换方位表述方式。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。