立体停车设备、车库系统及自动停车充电方法与流程

本发明涉及智能停车技术领域，特别涉及一种立体停车设备、车库系统及自动停车充电方法。

背景技术：

随着当今社会科技的不断发展，智能设备的大范围普及已经让我们的生活变得越来越方便。比如，在汽车停车管理这一领域，目前的智能立体车库系统已实现通过停车机器人完成车辆的自动存取功能，为人们的日常用车提供便利。

然而，此类智能立体车库系统却不具备给电动汽车自动充电的功能，不符合现如今电动汽车逐渐普及的趋势，且对于驾驶电动汽车的车主而言，在将电动汽车停入智能立体车库时，因不能在车辆闲置期间补充电能，故对电动车辆的使用造成了不便。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种立体停车设备，旨在解决目前的智能立体车库不能实现对电动汽车进行自动充电的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种立体停车设备，该设备包括载车板和停车架，所述载车板位于所述停车架上，所述载车板上设有电输入接口和与所述电输入接口电连接的电输出接口，所述电输出接口用于插接给电动汽车充电的充电线，所述停车架上对应所述电输入接口的位置设置有充电装置，所述充电装置包括连接有供电电源、用于与所述电输入接口插接相连的供电插头和与所述供电插头连接、用于驱动所述供电插头运动以插入或抽离所述电输入接口的驱动机构。

优选地，所述供电插头与所述电输入接口的插接方向为第一方向，所述驱动机构包括用于驱动所述供电插头沿所述第一方向作直线运动的第一驱动模组。

优选地，与所述第一方向水平垂直的方向为第二方向，所述第一驱动模组包括左右对称布置的伸缩臂、与所述伸缩臂的一端铰接的第一安装座和与所述伸缩臂的另一端铰接的第二安装座，所述伸缩臂包括两个通过铰接件相铰接的连接件，两个所述伸缩臂的铰接件通过驱动单元驱动而沿所述第二方向作直线运动以相靠近或远离，所述供电插头设置在所述第一安装座上。

优选地，所述驱动单元包括安装在两个所述伸缩臂其中之一的铰接件上的第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一丝杆，另一所述伸缩臂的铰接件套设在所述第一丝杆上并与所述第一丝杆螺纹连接。

优选地，所述驱动机构还包括与所述第一驱动模组连接的行程开关，所述行程开关通过所述第一驱动模组驱动沿所述第一方向作直线运动以接触或脱离所述载车板。

优选地，与所述第一方向水平垂直的方向为第二方向，所述驱动机构还包括与所述第一驱动模组连接、用于驱动所述供电插头沿所述第二方向作直线运动的第二驱动模组。

优选地，所述第二驱动模组包括固定在所述停车架上的第二电机、与所述第二电机的输出轴连接且沿所述第二方向设置的第二丝杆、沿所述第二方向设置在所述停车架上的导轨、与所述第二丝杆螺纹配合且与所述导轨滑动配合的螺母座，所述第一驱动模组与所述螺母座固定连接。

优选地，所述驱动机构还包括与所述第二驱动模组连接的激光传感器，所述激光传感器通过所述第二驱动模组驱动沿所述第二方向作直线运动，所述载车板上安装有与所述电输入接口相邻设置的感应板，所述感应板上设有可供所述激光传感器运动时检测的检测口。

本发明还提出一种车库系统，包括停车机器人和立体停车设备，所述停车机器人用于在车辆交接区与所述立体停车设备之间运送所述载车板，其中，所述立体停车设备为以上所述的立体停车设备。

本发明还提出一种自动停车充电方法，该方法包括如下步骤：

在电动汽车与所述载车板的电输出接口之间连接充电线；

根据设定的停车及充电参数，控制停车机器人从车辆交接区运送所述载车板及电动汽车至立体停车设备的停车架上以完成停车；

驱动所述立体停车设备的供电插头插入所述载车板的电输入接口，以对电动汽车进行充电。

本发明技术方案的有益效果在于：在本立体停车设备中，电动汽车停至载车板上并在电动汽车的充电口与载车板的电输出接口之间连接充电线，车主设定充电参数后，充电装置的驱动机构驱动供电插头运动以与载车板上的电输入接口插接，供电电源输送的电能依次经供电接头、载车板的电输入接口和电输出接口、充电线而到达电动汽车上，从而实现对电动汽车的自动充电。因此，对于电动汽车而言，本立体停车设备在起到停车作用的同时，还可在其停车闲置期间自动补充电能，方便电动汽车的持续使用，为车主提供便利，车辆使用管理也更加智能化。

附图说明

图1为本发明一实施例中立体停车设备停有电动汽车的结构示意图；

图2为图1中立体停车设备的结构示意图；

图3为图2中a处的局部放大图；

图4为本发明一实施例中立体停车设备的充电装置的结构示意图；

图5为本发明一实施例中自动停车充电方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种立体停车设备，参照图1和图2，该设备包括载车板100和停车架200，载车板100位于停车架200上，载车板100上设有电输入接口10和与电输入接口10电连接的电输出接口20，电输出接口20用于插接给电动汽车充电的充电线30，停车架200上对应电输入接口的位置设置有充电装置300，充电装置300包括连接有供电电源、用于与电输入接口10插接相连的供电插头310和与供电插头310连接、用于驱动供电插头310运动以插入或抽离电输入接口10的驱动机构320。

本发明所提出的立体停车设备可用于电动汽车的停车和自动充电，实现车辆使用管理智能化，为车主提供便利。该立体停车设备包括载车板100和停车架200，其中：

载车板100作为车辆的载体，用于放置车辆，载车板100可搭载于停车架200上或者固定在停车架200上。参照图1和图2，载车板100可为与电动汽车相匹配的矩形面板。载车板100上设有电输入接口10和电输出接口20，电输入接口10可设置于载车板100的侧面面板上，电输出接口20可设置于载车板100的顶面面板上，电输入接口10与电输出接口20之间通过导线连接，电输出接口20用于插接给电动汽车充电的充电线30。其中，因不同电动汽车的充电口类型可能不同，所以在载车板100上设置电输出接口20与充电线30插接，充电线30可拆装，车主可根据电动汽车的充电口类型灵活选取充电线30，使用方便。当然，可以理解的是，也可不在载车板100上设置电输出接口20，而直接将充电线30与载车板100一体设置，充电线30与电输入接口10直接实现电连接。另外，为避免电动汽车会在载车板100上前后移动，载车板100上可设置挡块以抵住前后车轮，提高停车的安全性。

停车架200为架体结构，其结构形式可为多种多样。具体地，参照图1和图2，停车架200可采用两并列间隔设置的架体210，该架体210包括两竖杆和连接在两竖杆之间的横梁，横梁位于竖杆的上端，竖杆上设置有水平面板以用于搭载或固定载车板100从侧面延伸出的放置杆，通过上述结构，两架体210分别位于载车板100的相对两侧，组合形成对载车板100的支撑。

充电装置300设置在停车架200上，用于与载车板100配合以实现对电动汽车的自动充电。对应上述结构，参照图1和图2，充电装置300可安装在架体210的横梁上，充电装置300可为一个，也可为分别设置在两架体210上的两个(对应载车板100两侧的电输入接口10)，或者为两个以上，充电装置300在停车架200上的设置数量和设置位置在此不做限定，根据实际情况而定。充电装置300包括供电插头310和驱动机构320，该供电插头310连通有供电电源，其与载车板100上的电输入接口10相适配，驱动机构320用于驱动供电插头310运动，在停车时，供电插头310通过驱动机构320的驱动而插入电输入接口10，在取车时，供电插头310通过驱动机构320的驱动而抽离电输入接口10。驱动机构320可采用气缸，气缸的缸体固定在停车架200上，供电插头310固定在气缸的伸缩杆上。载车板100位于停车架200上时，电输入接口10对应供电插头310的位置，通过气缸的驱动，供电插头310直线运动插入或脱离电输入接口10。

本立体停车设备的停车自动充电过程为：电动汽车停至载车板100上并在电动汽车的充电口与载车板100的电输出接口20之间连接充电线30，车主设定充电参数后，充电装置300的驱动机构320驱动供电插头310运动以与载车板100上的电输入接口10插接，供电电源输送的电能依次经供电接头、载车板100的电输入接口10和电输出接口20、充电线30而到达电动汽车上，从而实现对电动汽车的自动充电。

因此，对于电动汽车而言，本立体停车设备在起到停车作用的同时，还可在其停车闲置期间自动补充电能，方便电动汽车的持续使用，为车主提供便利，车辆使用管理也更加智能化。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，供电插头310与电输入接口10的插接方向为第一方向，驱动机构320包括用于驱动供电插头310沿第一方向作直线运动的第一驱动模组。

本实施例中，参照图3，在供电插头310与载车板100的电输入接口10处于相对位置上时，供电插头310可与电输入接口10直线插接，供电插头310与电输入接口10的插接方向为第一方向。第一驱动模组接收系统指令运行，供电插头310在第一驱动模组的驱动下沿第一方向作直线运动，以实现供电插头310插入电输入接口10或抽离电输入接口10的动作，从而完成充电或断电。其中，第一驱动模组可采用气缸或者连接有电机的丝杠，气缸或丝杠的丝杆沿第一方向布置。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，与第一方向水平垂直的方向为第二方向，第一驱动模组包括左右对称布置的伸缩臂321、与伸缩臂321的一端铰接的第一安装座322和与伸缩臂321的另一端铰接的第二安装座323，伸缩臂321包括两个通过铰接件1相铰接的连接件2，两个伸缩臂321的铰接件1通过驱动单元3驱动而沿第二方向作直线运动以相靠近或远离，供电插头310设置在第一安装座322上。

本实施例中，参照图3和图4，伸缩臂321为两个且左右对称布置，每一个伸缩臂321均由两个连接件2通过铰接件1相铰接组成，且两连接件2分别与第一安装座322和第二安装座323铰接，供电插头310安装在第一安装座322上，第二安装座323可固定在停车架200上。可以理解的是，两个伸缩臂321的铰接件1相靠近或远离移动，会带动其连接件2移动，从而使得两伸缩臂321相靠近或远离，铰接件1可为杆状或者块状结构。

驱动单元3用于两个伸缩臂321的铰接件1沿第二方向作直线运动，以完成二者的相靠近或远离动作。驱动单元3可包括气缸，气缸的活塞杆沿第二方向布置。其中，气缸为一个，两个伸缩臂321的其中之一的铰接件1与该气缸的活塞杆固定连接，另一伸缩臂321的铰接件1与该气缸的缸体固定连接；或者气缸为两个，两个气缸的缸体固定在停车架200上且在第二方向上相对设置，两伸缩臂321的铰接件1分别对应与两个气缸的活塞杆固定连接。在上述两种情况下，均可实现对两个伸缩臂321的铰接件1的驱动，以完成二者的相靠近或远离动作。但是，驱动单元的结构并不局限于此，其他的可实现结构将在以下实施例中作出详细说明，在此不做过多阐述。

在驱动单元3的驱动下，两个伸缩臂321的铰接件1沿第二方向作直线运动相靠近或远离时，两伸缩臂321会沿第二方向收缩或扩张，从而带动第一安装座322及其上的供电插头310沿第一方向作直线运动，供电插头310从而可插入或抽离载车板100上的电输入接口10，结构设计简单紧凑，驱动灵活，并且还可减小充电装置300整体设计尺寸，节省占用空间。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，驱动单元3包括安装在两个伸缩臂321其中之一的铰接件1上的第一电机3a、与第一电机3a的输出轴连接的第一丝杆3b，另一伸缩臂321的铰接件1套设在第一丝杆3b上并与第一丝杆3b螺纹连接。

驱动单元3除采用上述的气缸以外，还可采用丝杆与电机的组合结构。具体地，本实施例中，第一电机3a启动，其输出轴带动第一丝杆3b转动，两个伸缩臂321的其中之一的铰接件1因与第一丝杆3b螺纹连接而在第一丝杆3b上移动，且因两伸缩臂321的连接件2与第一安装座322和第二安装座323之间所形成的铰接关系，会同时带动另一伸缩臂321的铰接件1移动，从而能够实现两个伸缩臂321的铰接件1的相靠近或远离运动，两个伸缩臂321相应收缩或扩张。本实施例的驱动单元结构简单，且驱动精准。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，驱动机构320还包括与第一驱动模组连接的行程开关324，行程开关324通过第一驱动模组驱动沿第一方向作直线运动以接触或脱离载车板100。

本实施例中，设置行程开关324的目的在于：实现对供电插头310在第一方向上运动位置的控制，精准控制供电插头310的插入深度，使得供电插头310与载车板100的电输入接口10的完好插接，提高充电性能。其中，行程开关324可与供电插头310采用同一面板安装，以能够在第一驱动模组的驱动下进行同步运动，结合上述实施例的设置，行程开关324即安装于第一安装座322上。具体过程为：第一驱动模组驱动供电插头310沿第一方向作直线运动而逐渐插入电输入接口10，直至行程开关324接触载车板100而发送信号，第一驱动模组接收控制指令而停止对供电插头310的驱动，从而完成供电插头310与电输入接口10的插接动作。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，与第一方向水平垂直的方向为第二方向，驱动机构320还包括与第一驱动模组连接、用于驱动供电插头310沿第二方向作直线运动的第二驱动模组。

本实施例中，第二方向与上述实施例中所提出的第二方向一致，第二驱动模组与第一驱动模组连接，第二驱动模组通过驱动第一驱动模组沿第二方向直线运动，而进一步驱动供电插头310沿第二方向直线运动。第二驱动模组可采用气缸，该气缸的活塞杆沿第二方向布置，气缸的缸体固定在停车架200上，第一驱动模组与该气缸的活塞杆固定连接，即第一驱动模组整体设置在该气缸的活塞杆上。因电输入接口10在载车板100上的设置位置可能会有所不同，并且载车板100在停车架200上的放置位置不一定每次都能准确一致，因此会出现供电插头310和电输入接口10不能处于同一直线上的情况，即二者的插接位置会有误差，所以通过设置第二驱动模组驱动供电插头310，实现供电插头310与电输入接口10的对准，以提高二者的插接精度和整体充电性能。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，第二驱动模组包括固定在停车架200上的第二电机325、与第二电机325的输出轴连接且沿第二方向设置的第二丝杆326、沿第二方向设置在停车架200上的导轨327、与第二丝杆326螺纹配合且与导轨327滑动配合的螺母座328，第一驱动模组与螺母座328固定连接。

第二驱动模组除采用上述的气缸外，还可采用丝杆、电机和导轨的组合结构。具体地，本实施例中，第二电机325启动，其输出轴带动第二丝杆326转动，螺母座328及第一驱动模组会在第二丝杆326上沿第二方向移动，本实施例的第二驱动模组驱动精度高，可使得充电插头运动位置准确。结合上述实施例的设置，第一驱动模组的第二安装座323固定于螺母座328上。

在一较佳实施例中，参照图3和图4，驱动机构320还包括与第二驱动模组连接的激光传感器329，激光传感器329通过第二驱动模组驱动沿第二方向作直线运动，载车板100上安装有与电输入接口10相邻设置的感应板40，感应板40上设有可供激光传感器329运动时检测的检测口41。

本实施例中，设置激光传感器329以及对应的感应板40的目的在于：实现对供电插头310在第二方向上运动位置的控制，精准控制供电插头310与电输入接口10之间的相对位置关系以保证对准。其中，激光传感器329通过与第一驱动模组连接，而间接与第二驱动模组连接，参照图4，激光传感器329可与供电插头310设置于同一面板上，第二驱动模组驱动第一驱动模组及供电插头310沿第二方向作直线运动时，激光传感器329会跟随进行运动。感应板40与电输入接口10相邻设置，感应板40可设置于电输入接口10的左右两侧，以对应激光传感器329在第二方向上的运动。感应板40上所设的检测口41与激光传感器329处于同一高度，当激光传感器329移动检测到检测口时会发送信号。本实施例中，感应板40设置于电输入接口10的右侧。具体实现过程为：第二驱动模组驱动供电插头310沿第二方向作直线运动，直至激光传感器329检测到感应板40的检测口而发送信号，第二驱动模组接收控制指令而停止对供电插头310的驱动，从而完成供电插头310与电输入接口10的对准动作。

本发明还提出一种车库系统，包括停车机器人和立体停车设备，停车机器人用于在车辆交接区与立体停车设备之间运送载车板100，其中，立体停车设备为以上的立体停车设备。该立体停车设备的具体结构参照上述实施例，由于本车库系统采用了上述所有实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的全部技术效果，在此不再赘述。其中，车辆交接区用于交接车辆，即车主在交接区放车和取车。结合上述实施例，车辆交接区可放置载车板100和多种类型的充电线30；停车机器人用于在车辆交接区和立体停车设备之间运送放置有车辆的载车板100，完成停车和取车工作。其中，停车机器人可采用与载车板100的外型尺寸相适配的agv小车。

本车库系统可实现汽车的自动存取功能，对于电动汽车，还可实现自动充电功能，车辆使用管理更加智能方便。具体实现过程为：停车时，将电动汽车停至交接区的载车板100上，并在电动汽车与载车板100的电输出接口20之间连接充电线30，车主设定停车及充电参数后，系统随即发送相关操作指令，停车机器人运送载车板100及电动汽车放置于立体停车设备的停车架200上，充电装置300的驱动机构320驱动供电插头310插入载车板100上的电输入接口10以对电动汽车进行充电；取车时，车主确定取车信息后，系统随即发送相关操作指令，充电装置300的驱动机构320驱动供电插头310抽离载车板100上的电输入接口10而完成对电动汽车的充电，停车机器人将放置在立体停车设备的停车架200上的载车板100及电动汽车运送至车辆交接区，取下电动汽车与载车板100之间的充电线30，将电动汽车开离载车板100以完成取车。

本发明还提出一种自动停车充电方法，参照图5，该方法包括如下步骤：

s100：在电动汽车与载车板100的电输出接口20之间连接充电线30；

本步骤中，车主将电动汽车停至位于车辆交接区的载车板100上，随后选取与电动汽车的充电口相适配的充电线30，并将充电线30的两端分别与电动汽车的充电口和车板的电输出接口20插接，实现电动汽车与载车板100之间充电线30路的连通。

s200：根据设定的停车及充电参数，控制停车机器人从车辆交接区运送载车板100及电动汽车至立体停车设备的停车架200上以完成停车；

本步骤中，在上述停车充电准备工作完成后，车主在手机终端或者交接区的自助终端设定的停车及充电参数，系统向停车机器人发送停车操作指令，以通过控制停车机器人从车辆交接区运送载车板100及电动汽车至立体停车设备的停车架200上，从而完成自动停车。

s300：驱动立体停车设备的供电插头310插入载车板100的电输入接口10，以对电动汽车进行充电。

本步骤中，在停车操作完成后，系统向充电装置300发送充电指令，充电装置300的驱动机构320驱动供电插头310运动，使供电插头310插入载车板100的电输入接口10实现通电，此时电能依次经供电接头、载车板100的电输入接口10和电输出接口20、充电线30而到达电动汽车上，从而实现自动充电。

以上的仅为本发明的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本发明保护的范围，凡是在与本发明一个整体的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明保护的范围内。