停车场内可移动网格化充电系统及充电方法与流程

本发明涉及一种用于停车场内的可移动网格化充电系统，该充电系统能够在有限的资源投入情况下提高充电装置的利用率。本发明还涉及一种充电方法，该方法能够利用根据本发明的停车场内的可移动网格化充电系统为车辆、尤其是电动汽车进行充电。

背景技术：

1、当前新能源汽车、尤其是纯电动汽车的需求和应用都越来越广泛，为新能源汽车进行充电的基础设施需求也越来越多。现存的充电设施主要采用固定在地表的充电桩模式或者固定在墙上的壁挂充电桩模式，这些充电桩不能移动，如果其对应的车位被占用，即使占用车位的车辆不需要充电，该充电桩也不能够为其他车辆服务。因此，在为新能源汽车进行充电方面，存在较多的改进空间，同时也存在较多的关于车位占用问题的矛盾。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提出了一种用于停车场内的可移动网格化充电系统。根据本发明的充电系统，能够在有限的资源投入情况下有效提高充电装置的利用率，解决充电设施的车位占用问题的矛盾。此外，本发明还提出一种利用根据本发明的停车场内的可移动网格化充电系统为车辆、尤其是电动汽车进行充电的方法。

2、根据本发明的第一方面，提出一种充电系统，该充电系统尤其设置在停车场内，所述充电系统具有控制装置和设置在停车场的停车区域上方的充电网络，其中，在所述充电网络中布置有充电设备和充电头，所述充电头包括插接部和充电线缆，所述插接部能够与待充电车辆的充电插口连接，所述充电线缆能够与所述充电设备连接，使得所述充电设备能够通过所述充电头为所述待充电车辆供电，其中，所述充电设备和所述充电头能够分别由所述控制装置控制地在所述充电网络中移动。

3、在本发明的框架内，所述充电设备尤其能够与电网直接连接，用于将电网中的电压转化为能够为待充电车辆进行充电的电压。

4、在本发明的框架内，充电头优选地仅具有传递电能的作用，因此可以设计地比较小。

5、此外优选地，所述充电设备和所述充电头在不使用的情况下存放在设备库中。在本发明的框架内，“设备库”意味着设置在停车场内的专门用于存放充电设施的空间。在室外停车场的情况下，该设备库可以是一个或多个用于存放充电设施的房间，在室内停车场的情况下，该设备库可以是一个或多个用于存放充电设施的区域。优选地，用于充电设备的设备库和用于充电头的设备库可以是不同的设备库，也可以是相同的设备库。

6、根据本发明的充电系统的优选实施方式，充电设备具有第一移动装置，而充电头具有第二移动装置，充电设备和充电头能够分别通过所述第一移动装置和所述第二移动装置在充电网络中移动。通过设置第一移动装置和第二移动装置，使得充电设备和充电头能够方便地从设备库移动出来，实现在充电网络中进行移动。

7、根据本发明的充电系统的优选实施方式，所述充电网络具有设置在停车区域上方的轨道，第一移动装置和第二移动装置电驱动地沿着所述充电网络的轨道运动。在本发明的框架中，“电驱动地”尤其意味着第一移动装置和第二移动装置能够在电动机的帮助下进行移动，从而不需要人力费事地移位。然而也可行的是，第一移动装置和/或第二移动装置在不通电的状态下由人力进行移动，这样即使在电动机出现故障时，也能够通过移动第一移动装置和第二移动装置来实现充电设备和充电头的移动。

8、在本发明的框架内，例如所述第一移动装置和第二移动装置分别构造为带有至少两个轮的小车，所述至少两个轮将小车的本体吊装在所述轨道上。充电设备和充电头分别与对应的小车的本体固定地连接，使得能够分别与对应的小车共同移动。所述至少两个轮能够被电动机驱动，以沿着轨道进行移动。所述第一移动装置和所述第二移动装置的小车能够相同地构造，也能够根据充电设备和充电头的几何构型分别适配地构造。

9、根据本发明的充电系统的优选实施方式，所述第一移动装置和所述第二移动装置分别具有连接装置，所述连接装置能够彼此连接和断开，以实现所述充电头的充电线缆与所述充电设备连接和断开。例如，在第一移动装置和第二移动装置上分别设置能够彼此电连接的连接装置，当第一移动装置和第二移动装置连同充电设备和充电头移动到待充电车辆上方时，所述连接装置能够彼此电连接，使得充电头的充电线缆与充电设备实现电连接。在待充电车辆完成充电后，所述连接装置能够彼此断开连接，使得充电头和充电设备彼此断开连接。

10、在本发明的框架内，第一移动装置和第二移动装置的连接装置能够构造为电磁式连接装置，在第一移动装置和第二移动装置彼此靠近的情况下，通过对所述连接装置通电和断电实现连接和分离。替代地也能够设想机械式连接装置，通过第一移动装置和第二移动装置彼此接触后，产生形状锁合的连接来实现，并通过例如设置在第一移动装置或者第二移动装置上的电动机械臂来将连接装置断开。此外，本领域技术人员也能够设想有意义的其他连接和断开方式，而不脱离本发明的范围。

11、根据本发明的充电系统的优选实施方式，第二移动装置具有升降机构，所述升降机构能够将所述充电头的插接部在所述充电网络与所述待充电车辆之间进行升降。尤其是，所述升降机构构造为卷扬机，使得充电线缆能够缠绕在该卷扬机上。该卷扬机尤其能够电动地被驱动，从而通过卷扬机的旋转将插接部下放和升起。例如，在需要对待充电车辆进行充电时，卷扬机将充电线缆释放，使得插接部下降到待充电车辆的充电插口附近，以方便用户将插接部插入到所述充电插口中；在待充电车辆完成充电后，用户将插接部与充电插口断开，卷扬机能够将充电线缆卷绕起来，使得插接部提升到第二移动装置的升降机构的高度上。

12、替代地，所述升降机构也能够构造为弹簧收缩式升降机构，用户能够用手握住充电头的插接部，直接用力将插接部拉下来插接到充电插口中。在待充电车辆完成充电后，用户将充电头的插接部从充电插口中拔出后，所述升降机构的弹簧能够自动卷起充电线缆，使得插接部上升到第二移动装置的升降机构的高度上。

13、根据本发明的充电系统的优选实施方式，充电设备能够同时连接至少两个充电头。例如，在充电网络的轨道构造为网格式轨道的情况下，一个充电设备能够随着对应的第一移动装置移动到网格式轨道的“十”字交点处，使得该充电设备能够在其四周对应的轨道上分别连接一个充电头，由此能够根据使用需求，在一个充电设备上连接一个至四个充电头。在这种情况下，例如该网格式轨道的“十”字交点布置在四个紧邻的“田”字形车位的交点上方，以实现一个充电设备最多向四辆待充电车辆供电。

14、在本发明的框架内，类似地，根据充电网络的轨道构型，一个充电设备可以实现与不同数量的充电头的连接，而不局限于上述示例中的一个充电设备最多与四个充电头连接。

15、根据本发明的充电系统的优选实施方式，所述控制装置能够根据用户指令将可供使用的充电设备和充电头通过第一移动装置和第二移动装置移动到待充电车辆附近，以实现对待充电车辆供电。

16、在本发明的框架内，根据上述优选实施方式的一个实施例是，用户在将待充电车辆停放到具有根据本发明的充电系统的停车场中，然后通过移动设备、尤其通过手机上的应用程序(app)，向远程服务器发出需要充电的指令，连同所述指令向远程服务器发出所停放的车位的停车场信息和车位编号信息，远程服务器在收到相应指令和相应信息后，向该停车场的充电系统的控制装置指令，使得控制装置能够控制可供使用的充电设备和充电头移动到该用户的车辆上方，在充电设备和充电头电连接后，充电头的升降装置将插接部下降到该用户的车辆的充电插口附近，由用户将插接部与充电插口连接，以实现对待充电车辆的供电。此外，在该用户的车辆上方已经存在充电设备的情况下(例如该车辆旁边有正在充电的其他车辆)，控制装置能够仅移动可供使用的充电头到已经存在的充电设备旁。在此，特别优选地，所停放的车位的停车场信息和车位编号信息能够通过手机app扫描车位处设置的二维码获取，而免于用户手动输入信息。

17、替代地或者附加地，也能够在停车场的充电系统的控制装置上设置人机界面，例如设置触摸屏，使得用户能够直接在该人机界面上输入待充电车辆的车位编号，由此该控制装置能够控制充电设备和充电头移动到相应车位上方。

18、替代地或者附加地，用户也能够通过移动设备、尤其手机上的应用程序直接与停车场的充电系统的控制装置连接，例如通过蓝牙连接。由此，在手机上输入相应信息后，由移动设备或者说手机将相应信息直接发送给控制装置，从而避免了例如在地下车库中无线网络信号较弱、移动设备无法与远程服务器建立连接的问题。此外也可行的是，充电系统能够具有无线信号基站，使得移动设备或者说手机能够通过该无线信号基站与控制装置或者与远程服务器建立连接。

19、根据本发明的充电系统的优选实施方式，在待充电车辆充满后，控制装置能够自动断开充电设备与充电头的连接，使得充电设备能够通过第一移动装置返回到设备库中。由于充电头的插接部与车辆的充电插口的连接通常需要用户手动断开，因此在车辆完成充电之后，通过控制装置自动断开充电设备与充电头的连接，。通过这种设置，能够提高充电设备的使用频率，在配备较少充电设备的情况下也能够为停车场内的车辆提供足够的供电服务。

20、根据本发明的充电系统的优选实施方式，在所述待充电车辆充满后，所述控制装置能够自动断开所述充电头与车辆的连接，使得所述充电头能够通过所述第二移动装置返回到设备库中。在这种优选的实施方式中，例如在充电头的插接部上设置至少一个电动推杆，所述电动推杆能够在电动机的作用下伸出，以抵靠在车辆的充电插口旁，并通过进一步推出所述电动推杆，实现充电头的插接部与车辆的充电插口的连接在没有人工干预的情况下自动断开，使得充电头能够马上返回设备库或者直接移动到下一个需要充电的车辆上方，以备后续充电服务。通过这种设置，能够提高充电头的使用频率，在配备较少充电头的情况下也能够为停车场内的车辆提供足够的供电服务。

21、根据本发明的另一方面，提出了一种充电方法，所述充电方法能够借助根据本发明的充电系统为待充电车辆进行充电。