[发明专利]一种共享电动汽车的组合式外部搬运存放设备

摘要

本发明公开了一种共享电动汽车的组合式外部搬运存放设备，包括基础框架、外部框架、载车板、外部搬运装置、水平移动装置、安全道闸装置、充电装置、检测装置、开关装置、控制装置、无线通讯网络；设备以基础框架为基本单位随意组合，若干个基础框架从地面往上垂直叠加为一列，每一列配置一个外部框架和外部搬运装置，在存放区域的外部进行车辆搬运；若干列还可以并排组合，共用一个控制装置。本发明的技术方案能够尽量减少车辆存放区域所需的场地面积、空间体积，满足在不同大小、不同形状、不同高度许可的区域设置共享电动汽车集中存放、充电的需求；同时，也为商业电网集中配套设置供电设施提供方便，并提高了供电设施的使用效率。

主权项

1.一种共享电动汽车的组合式外部搬运存放设备，其特征在于：所述设备包括基础框架、外部框架、载车板、外部搬运装置、水平移动装置、安全道闸装置、充电装置、检测装置、开关装置、控制装置、无线通讯网络；所述基础框架是设备构成的基本单位，是能够存放一台共享电动汽车的一个立方体构件，每套设备至少配置两个，为钢结构构件，由底部框架、上部框架、立柱构成；其中：底部框架由至少两根长度大于电动汽车车长的等长的底部纵梁、两根长度大于电动汽车车宽的等长的底部横梁组成；上部框架由至少两根与底部纵梁等长的上部纵梁、两根与底部横梁等长的上部横梁组成，立柱为至少四根长度大于电动汽车车高的等高的柱状构件，分别连结上述底部框架和上部框架的四个外角；上述由底部框架、上部框架、立柱构成的基础框架是一个立方体构件；该构件放置时底部框架的下方平面与地面平行，长度方向与外部车道平行；由多个基础框架组合而成的设备主结构，其形式是基础框架从地面开始垂直往上一一对应叠放，成为一列多层的组合构件，这些基础框架相互紧固连结，上层的四根立柱分别与下层的四根立柱一一对应，并处在同一条垂线之上，地面层基础框架紧固连结地面，长度方向的其中一侧与外部车道相邻；所述外部框架每套设备配置一个，包括水平框架、垂直框架；其中：水平框架是水平设置的钢结构平面框架，其长度方向尺寸大于电动汽车车长尺寸，宽度方向尺寸大于电动汽车车宽尺寸；垂直框架是垂直设置的钢结构平面框架，其长度方向尺寸大于电动汽车车长尺寸，高度尺寸大于电动汽车高度尺寸、小于或者等于基础框架的垂直导轨的高度尺寸；垂直框架的下方水平边梁与水平框架的一侧边梁紧固连结，构成一个直角形的整体；外部框架设置在外部车道靠近设备一侧，能够垂直升/降运行，在地面层的正投影区域就是设备的外部运行区域；所述载车板为钢结构平面构件，每个基础框架配置一个，上部平面承载电动汽车；所述外部搬运装置每套设备配置一个，包括垂直导轨、导轮组件、升降驱动单元；其中：垂直导轨每个基础框架设置一组，为两根槽钢，其高度尺寸与基础框架的立柱的高度尺寸相同，分别紧固安装在基础框架靠近外部车道一侧的两根立柱之上，安装时槽状缺口向内相对、垂直平行设置；当多个基础框架叠放的时候，这些基础框架的垂直导轨的槽状缺口一一对应，处在同一条垂线之上；导轮组件至少有四个，由导轮固定座和导轮组成，分成两组，每组至少两个；这四个导轮组件的导轮的外缘工作直径与垂直导轨的槽状缺口的内部尺寸相匹配，分别被导轮固定座紧固安装在外部框架的垂直框架的两个垂直边的外侧；安装完成之后，这些导轮被分别设置在两根垂直导轨的槽状缺口内部，使得外部框架能够在升降驱动单元的牵引下沿垂直导轨在设备靠近外部车道一侧作垂直升/降位移；升降驱动单元一个外部搬运装置配置一个，由设备的控制装置输出信号控制运行，是直线往复位移驱动单元，其作用是驱动外部框架沿垂直导轨作垂直升/降位移；升降驱动单元采用当前使用的直线往复位移驱动单元的形式，包括齿轮/齿条直线位移驱动单元或者卷筒/钢丝绳曳引驱动单元；所述水平移动装置包括水平导轨、滚轮组件、平移驱动单元；其中：水平导轨分别设置在每个基础框架以及外部框架之上；其中，设置在每个基础框架之上的水平导轨有两根，紧固安装在底部框架的上方，安装时与底部框架的宽度方向平行；设置在外部框架之上的水平导轨与设置在基础框架之上的水平导轨数量相同，截面形状相同，紧固安装在水平框架的上方；当外部框架垂直位移至水平框架与任一基础框架的底部框架处于同一水平面位置，在外部框架的水平框架之上安装的水平导轨与在该基础框架的底部框架之上安装的水平导轨一一对应，并处在同一条水平直线之上；滚轮组件由滚轮固定座和滚轮组成，每个载车板至少设置四个滚轮组件，这些组件分成至少两组，每组至少包括两个滚轮组件；这些滚轮组件的滚轮的外缘工作直径相同，分别被滚轮固定座紧固安装在载车板的下方；安装完成之后，这些滚轮被分别设置在两根水平导轨的上方位置，水平导轨通过滚轮和滚轮固定座承托载车板，并使得载车板的长度方向与基础框架、外部框架的长度方向平行；当外部框架垂直位移至水平框架与任一基础框架的底部框架处于同一水平面位置，位于该基础框架内部区域的载车板能够在平移驱动单元的驱动下沿水平导轨移出至外部框架的水平框架的上方区域；或者，位于外部框架的水平框架的上方区域的载车板能够在平移驱动单元的驱动下沿水平导轨移入至该基础框架内部区域；平移驱动单元是直线往复位移驱动单元，由设备的控制装置输出信号控制运行，其作用是驱动载车板沿水平导轨作前/后位移，采用当前使用的直线往复位移驱动单元的形式，包括滚轮直线位移驱动单元或者液压油缸/活塞直线位移驱动单元；所述安全道闸装置包括车辆驶入道闸、车辆驶出道闸，这些道闸由设备的控制装置输出信号控制开启或者关闭；其中：车辆驶入道闸的柱体安装在靠近地面层基础框架的外部车道的车辆驶入方向的外侧，在关闭时能够警示、阻止行人或者车辆从外部车道的车辆驶入方向进入设备的外部运行区域；车辆驶出道闸的柱体安装在靠近地面层基础框架的外部车道的车辆驶出方向的外侧，在关闭时能够警示、阻止行人或者车辆从外部车道的车辆驶出方向进入设备的外部运行区域；所述充电装置每个基础框架以及对应的载车板设置一套，包括主线路、固定单元、活动单元；其中：主线路为符合共享电动汽车充电所需的供电线路，包括220V单相交流电源或者380V三相交流电源；外部供电线路接入设备的其中一个基础框架的主线路，然后从该基础框架顺序并联接入叠放的其他基础框架的主线路；固定单元紧固安装在基础框架远离外部车道一侧，为电气连接部件，包括通断开关、活动插口、电磁驱动部件；其中，通断开关是由继电器驱动控制通断的接触器，继电器的动作信号由设备的控制装置发出；该通断开关的电源输入端连接主线路，电源输出端接入活动插口；活动插口的数量与主线路的导线数量相同、且一一对应，活动插口分为能够开合的两个元件，受电磁驱动部件的驱动，分别处于合上或者打开两种状态，插口为水平设置，轴线方向与载车板平移的方向平行；电磁驱动部件由设备的控制装置发出的控制信号驱动，是直线往复位移元器件，其位移的两个极限位置分别对应活动插口的合上或者打开的两种状态；活动单元紧固安装在与基础框架对应的载车板之上，一端为电源插头，与固定单元的活动插口对应匹配；另一端为车辆插座，与汽车充电插头对应匹配；汽车充电插头分为电源部分、控制导引信号部分，相应地，活动单元的车辆插座分为电源连接部件、控制导引信号管理部件两部分；其中：活动单元的电源连接部件与对应的固定单元配对安装，包括电源插头以及车辆插座其中的电源插口；电源插头的数量与固定单元的活动插口数量相同并一一对应，形状与固定单元的活动插口形状匹配；当电源插头进入固定单元的活动插口的内部，固定单元的活动插口被电磁驱动部件驱动、处于合上状态时，活动插口与对应的电源插头处于紧密贴合状态，能够传递设备预先设定的最大充电电流；当电源插头位于固定单元的活动插口的内部，固定单元的活动插口被电磁驱动部件驱动、处于打开状态时，活动插口与对应的电源插头处于分离状态，电源插头能够沿载车板位移的方向移出，离开与活动插口对应的区域；电源插口的数量与汽车充电插头其中的电源插头的数量相同并一一对应且形状相匹配；当汽车充电插头其中的电源插头插入电源插口内部，电源插口与电源插头紧密贴合，能够传递设备预先设定的最大充电电流；活动单元的充电管理部件包括控制导引接口、无线通讯模块、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汽车电池管理系统的信息交互接口，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，还包括至少两个与充电状态相关的信号检测点；无线通讯模块的作用是使得所在的充电装置成为设备无线通讯网络的一个从机；单片机作为所在充电装置的主控芯片，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以及连接无线通讯模块；可充电电池的作用是向充电装置的活动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电气连接部件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；当设备的水平位移装置采用滚轮直线位移驱动单元且平移电机采用设置在载车板的可充电电池供电的直流电机时，电源模块同时向该可充电电池充电；所述检测装置包括车辆检测单元、升降检测单元、平移检测单元；其中：车辆检测单元包括车辆驶入检测部件、车辆驶出检测部件、车辆状态检测部件、人员进出检测部件，这些检测部件采用红外线对射检测元件或者激光对射检测元件，其输出信号接入设备的控制装置；其中：所述车辆驶入检测部件采用对射检测元件，该对射检测元件由发射器件、接收器件组成，其中一个部件安装在位于外部车道车辆驶入一侧的安全道闸柱体之上，另一个部件安装在与之对应的地面层基础框架靠近外部车道一侧的立柱之上，两者之间的对射波与外部车道垂直并贯穿外部车道；当没有车辆驶入时，该对射波导通；当车辆驶入时，首先遮蔽该对射波；当车辆完全驶入，该对射波导通；对射波从导通到遮蔽以及从遮蔽到导通的状态改变，均向设备控制装置发出相应的跳变信号；车辆驶出检测部件采用对射检测元件，该对射检测元件由发射器件、接收器件组成，其中一个部件安装在位于外部车道车辆驶出一侧的安全道闸柱体之上，另一个部件安装在与之对应的地面层基础框架靠近外部车道一侧的立柱之上，两者之间的对射波与外部车道垂直并贯穿外部车道；当车辆有驶出动作时，该对射波导通；当车辆驶出时，首先遮蔽该对射波；当车辆完全驶出，该对射波导通；对射波从导通到遮蔽以及从遮蔽到导通的状态改变，均向设备控制装置发出相应的跳变信号；车辆状态检测部件采用对射检测元件，该对射检测元件由发射器件、接收器件组成，其中一个部件安装在位于外部车道车辆驶入一侧或者车辆驶出一侧的安全道闸柱体之上，另一个部件安装在与之斜向对应的地面层基础框架靠近外部车道一侧的立柱之上，两者之间的对射波穿越设备的外部运行区域；当该区域没有车辆，对射波导通；当车辆进入该区域，对射波被遮蔽；当该区域存在车辆，对射波被遮蔽；当车辆离开该区域，对射波导通；对射波从导通到遮蔽以及从遮蔽到导通的状态改变，均向设备控制装置发出相应的跳变信号；人员进出检测部件采用对射检测元件，该对射检测元件由发射器件、接收器件组成，这两个部件分别安装在两个安全道闸柱体之上的相互对应位置；当人员从外部车道外侧进入设备的外部运行区域或者从设备的外部运行区域离开、走向外部车道外侧，该发射器件、接收器件之间的对射波将首先被遮蔽，然后再导通；对射波从遮蔽到导通的状态改变，向设备控制装置发出相应的跳变信号；所述升降检测单元为行程开关或者接近开关，由固定元件、移动元件两部分组成；其中，固定部件有多个，分别紧固安装在每一层的基础框架之上；移动元件紧固安装在外部框架的垂直框架靠近基础框架的对应位置之上；当外部框架上升或者下降，到达水平框架与某一个基础框架的底部框架处于一个水平面时，移动元件触碰或者贴近固定元件，即发出相应的信号，该信号输出接入设备的控制装置，称为平层信号；所述平移检测单元包括移入到位检测部件、移出到位检测部件；其中：移入到位检测部件为行程开关或者接近开关，由固定元件、移动元件两部分组成；其中，固定元件紧固安装在每一个基础框架的底部框架之上，移动元件设置在载车板与之对应的位置；当载车板从外部框架的水平框架一侧移入基础框架内部，并到达预定的静置位置，移动元件触碰或者贴近固定元件，即发出相应的信号，该信号输出接入设备的控制装置，称为移入到位信号；移出到位检测部件为行程开关或者接近开关，由固定元件、移动元件两部分组成；其中，固定元件紧固安装在外部框架的水平框架之上，移动元件设置在载车板与之对应的位置；当载车板从基础框架内部向外部框架的水平框架移出，到达最外侧预定位置，移动元件触碰或者贴近固定元件，即发出相应的信号，该信号输出接入设备的控制装置，称为移出到位信号；所述开关装置包括各种开关以及相应的控制继电器；其中，这些开关是通过继电器输出电路控制通断的接触器，包括多个通断开关、正反转开关、升降电机开关、各个平移电机的开关；相应的控制继电器为多个通断开关对应的继电器、正反转开关继电器、升降电机开关继电器、各个平移电机对应的继电器；所述控制装置包括无线通讯模块、主控单片机；其中：无线通讯模块的作用是使得控制装置成为设备无线通讯网络的主机；主控单片机作为控制装置的主控芯片，其输入/输出接口分别连接相关外部元器件输入信号的接口、连接向相关外部元器件输出控制信号的接口以及连接无线通讯模块的接口；这些输入信号包括车辆检测单元、升降检测单元、平移检测单元的信号；输出信号包括向安全道闸输出的控制信号，向开关装置各个开关的相关继电器输出的控制信号；所述无线通讯网络包括主机、从机以及网络环境；其中，控制装置的主控单片机管控的无线通讯模块作为主机；每一个充电装置的活动单元的充电管理部件的单片机管控的无线通讯模块作为一个从机；网络环境为RS485串行通讯网络或者CAN控制器局域网络，采用无线通讯方式。