一种基于水电站的电动车船混用充电站及其控制方法与流程

1.本发明涉及新能源充电站技术领域，具体涉及一种基于水电站的电动车船混用充电站及其控制方法。


背景技术：

2.随着新能源交通工具发展越来越成熟，电力驱动的交通工具使用越来越多，其中电动汽车、电动助力车、电动船舶等目前已在广泛应用中。目前地面充电站大多以满足电动汽车、电动助力车，而对于电动船舶大多使用可移动式的岸电桩系统，如cn113725802a公开的带移动底盘的岸电桩系统、cn214356584u中公开的带有浮球、螺旋桨的智能船坞充电续航装置。鲜少有既能为地面车辆充电又有为船舶充电的充电站。水电站附近水域受到泄洪闸调控，水位较为稳定，因此亟需开发一种基于水电站的电动车船混用充电站及其控制方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于水电站的电动车船混用充电站及其控制方法，解决现有水电站不方便同时为车船充电的问题。
4.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：包括工作平台，工作平台下方设置有船舶停靠通道，工作平台上设置有混用充电桩，船舶停靠通道上方设置有可升降的栅栏；所述混用充电桩包括固定基座、充电桩本体，所述固定基座为中空矩形腔体，固定基座固定在工作平台上，固定基座内部设置有电动卷线装置，固定基座顶部设置有充电桩本体，用于船舶充电的第一充电枪通过线缆与充电桩本体电连接，线缆缠绕在电动卷线装置上，固定基座底部开设有供第一充电枪和线缆通过的通孔；工作平台上有与通孔相适配的槽体或者圆孔；固定基座底部设置有控制器，控制器通过电线连接的控制面板穿出固定基座后位于工作平台下方，控制器与电动卷线装置、电源提供桩体信号连接；充电桩本体侧壁上设置有用于电动车的第二充电枪。
5.更进一步的技术方案为所述工作平台上方设置有钢架棚，钢架棚顶部设置有太阳能光伏板，太阳能光伏板通过控制柜与储能装置信号连接，储能装置为混用充电桩供电。
6.更进一步的技术方案为所述控制面板底部设置有牵引绳，牵引绳底部设置有浮球，浮球漂浮在工作平台下方的水面上，与控制面板相连的电线一端设置有配重限位块，配重限位块卡接在工作平台下方，电线由弹簧式卷线器进行收线。
7.更进一步的技术方案为所述电动卷线装置包括电机和卷线装置，固定基座内侧壁上设置有接近开关，接近开关与控制器信号连接，当充电枪靠近接近开关时，电动卷线装置的电机失电并停止卷线。
8.更进一步的技术方案为所述通孔上盖合有封闭盖，封闭盖一端设置有电动推杆，封闭盖底部的滑块与固定基座底部的导轨滑动连接。
9.更进一步的技术方案为所述充电桩本体顶部设置有灯柱，灯柱上部设置有照明灯、监控摄像头，灯柱顶部设置有定位平板，定位平板一端设置有风力发电装置，定位平板另一端设置有音箱，风力发电装置顶部设置有风向标。
10.更进一步的技术方案为所述栅栏顶部通过牵引装置与驱动电机连接，驱动电机与控制柜信号连接，船舶停靠通道两侧设置有导轨，栅栏上设置有滑块，滑块与导轨相适配；栅栏底端设置有液位传感器。
11.更进一步的技术方案为所述栅栏侧面设置有显示屏，船舶停靠通道侧面设置有水位标尺，显示屏上显示水位高度以及警示信息。
12.更进一步的技术方案为所述充电站的控制方法如下：
13.s1.栅栏位于船舶停靠通道最顶端，此为初始位置；
14.s2.液位传感器检测水面到栅栏底面的高度值h；
15.s3.当h≥hmax时，水面过低，在驱动电机作用下，下放栅栏，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏上显示“禁止驶入”字样；水面上升后当h＜hs时，栅栏上移至初始位置；
16.s4.当hmin＜h＜hmax时，栅栏一直位于初始位置；
17.s5.当h≤hmin时，水面过高，驱动电机作用下，下放栅栏，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏上显示“禁止驶入”字样；水面下降后当h＞hs时，栅栏上移至初始位置。
18.s6.所述栅栏位于初始位置时，混用充电桩中第一充电枪得电。
19.更进一步的技术方案为所述hs为栅栏阻止船舶进入到船舶停靠通道时其距离水面的高度，hmax＞hmin＞hs≥0。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1.通过在工作平台上设置既有用于船舶充电的第一充电枪、又有用于电动车充电的第二充电枪的混用充电桩，同时满足车和船舶的充电需求。使用栅栏结合水位高低对船舶能否停靠进行控制，既防止水面过低船舶搁浅，又防止水面过高船舶撞到工作平台。
22.2.固定基座将充电枪和线缆设置在充电桩本体下方，通过电动卷线装置实现线缆的收放线，无需手动去拉动线缆，使得线缆能下放到工作平台下方，便于停靠在下方的船舶充电。
23.3.通过控制面板进行操控，简单快捷；通过浮球、牵引绳、弹簧式卷线器以及配重限位块的相互作用，使得控制面板下方的浮球一直漂浮于水面上，便于操作人员拿取，再将牵引绳拉下，即可将控制面板拉下，便于进行操作；用完后，弹簧式卷线器将电线收拢，使控制面板远离水面，延长其使用寿命。
24.4.通过接近开关来识别充电枪的位置，并控制电动卷线装置停止卷线，避免在收线时过度收线，损坏充电枪。
25.5.充电枪及线缆穿过的通孔上可开合的盖合封闭盖，通过电动推杆进行控制，在充电枪收纳后盖合通孔，减少水面潮湿空气进入固定基座内，延长电器元件使用寿命。
26.6.通过设定合适的高度限值hmax、hmin、hs，并通过液位传感器对水面高度进行检测，从而实现对栅栏高度位置进行控制，通过驱动电机驱动牵引装置从而实现栅栏的升降。
附图说明
27.图1为本发明一个角度的结构示意图。
28.图2为本发明中另一个角度的结构示意图。
29.图3为本发明中混用充电桩的结构示意图。
30.图4为本发明中固定基座的结构示意图。
31.图5为本发明中栅栏的局部结构示意图。
32.图中：1-工作平台，2-混用充电桩，201-固定基座，202-充电桩本体，203-电动卷线装置，204-第一充电枪，205-控制器，206-控制面板，207-牵引绳，208-浮球，209-弹簧式卷线器，210-配重限位块，211-封闭盖，212-电动推杆，213-灯柱，214-照明灯，215-监控摄像头，216-定位平板，217-风力发电装置，218-音箱，219-第二充电枪，3-栅栏，4-钢架棚，5-太阳能光伏板，6-控制柜，7-储能装置，8-液位传感器，9-显示屏，10-水位标尺。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
34.图1、2示出了一种基于水电站的电动车船混用充电站，包括工作平台1，工作平台1下方设置有船舶停靠通道，船舶停靠通道可以是倒u字型结构。工作平台1上设置有混用充电桩2，混用充电桩2可以设置多个，也可以单独根据需求再设置多个汽车充电桩。船舶停靠通道上方设置有可升降的栅栏3。栅栏3顶部通过牵引装置与驱动电机连接，驱动电机与控制柜6信号连接，船舶停靠通道两侧设置有导轨，栅栏3上设置有滑块，滑块与导轨相适配。所述牵引装置可以是在栅栏3顶部设置多根牵引钢索，牵引钢索缠绕在绕线轮上，绕线轮由驱动电机驱动。如图3所示，栅栏3底端设置有液位传感器8。所述栅栏3侧面设置有显示屏9，船舶停靠通道侧面设置有水位标尺10，液位传感器8的数据通过控制系统反馈至显示屏9上显示，显示屏9上也显示警示信息。通过水位标尺10上的刻度线也可以对水面高度进行读取。
35.为方面地面车辆停放，所述工作平台1上方设置有钢架棚4，钢架棚4顶部设置有太阳能光伏板5，太阳能光伏板5通过控制柜6与储能装置7信号连接，储能装置7为混用充电桩2供电。当储能装置7电量不足时，混用充电桩2也可使用发电站的电源进行供电。
36.如图3所示，所述混用充电桩包括固定基座201、充电桩本体202，所述固定基座201为中空矩形腔体，固定基座201底部固定在工作平台1上，固定基座201内部设置有电动卷线装置203，固定基座201顶部设置有充电桩本体202，第一充电枪204通过线缆与充电桩本体202电连接，线缆缠绕在电动卷线装置203上，电动卷线装置203通过电机驱动卷线装置进行收放线。固定基座201底部开设有供第一充电枪204和线缆通过的通孔，工作平台1上有与通孔相适配的槽体或者圆孔。固定基座201底部设置有控制器205，控制器205通过电线连接的控制面板206穿出固定基座201后位于工作平台1下方，控制器205与电动卷线装置203、电源提供桩体202信号连接。所述充电桩本体202侧壁上还设置有用于电动车的第二充电枪219。
37.为方便控制面板的拿取，如图4所示，所述控制面板206底部设置有牵引绳207，牵引绳207底部设置有浮球208，浮球208漂浮在工作平台1下方的水面上，与控制面板206相连的电线一端设置有配重限位块210，配重限位块210卡接在工作平台1下方，电线由弹簧式卷线器209进行收线。与第一充电枪204穿出工作平台的原理类似，固定基座201和工作平台1
上也可以设置供控制面板206及其电线穿过的孔，并使用过线圈或橡胶圈一类的便于其通过以及收放，浮球208的浮力与控制面板206和配重限位块210自重、弹簧式卷线器209中弹簧的拉力相适配，随着水位的上升和下降，可以自动调节，使浮球208一直位于水平上，便于操作人员拿取。
38.为收线时方便控制，固定基座201内侧壁上设置有接近开关，接近开关与控制器205信号连接，当充电枪204靠近接近开关时，电动卷线装置203的电机失电并停止卷线。
39.为减少水面的潮湿空气进入固定基座内，保持固定基座内的干燥环境，从而保护电气元件，所述通孔上盖合有封闭盖211，封闭盖211一端设置有电动推杆212，封闭盖211底部的滑块与固定基座201底部的导轨滑动连接。封闭盖211底部可以设置耐磨橡胶垫，当其盖合在通孔上时密封性更好，也可以在通孔上方设置对应的带有密封件的卡槽。
40.为进一步提高充电装置的使用范围，所述充电桩本体202顶部设置有灯柱213，灯柱213上部设置有照明灯214、监控摄像头215，灯柱213顶部设置有定位平板216，定位平板216一端设置有风力发电装置217，定位平板216另一端设置有音箱218，风力发电装置217顶部设置有风向标。风力发电装置217通过风力发电得到的电能可以用于照明灯214照明、监控摄像头215进行监测，甚至可以用作充电桩本体202的供电电源。
41.为防止水位过低船舶搁浅、水位过高船舶与工作平台相撞，设定hmax为栅栏3到水面的最大高度，即允许电动船进入充电站下面的最低水位，过低会导致电动船搁浅；hmin为栅栏3到水面的最小高度，即允许电动船进入充电站下面的最高水位，过高电动船会撞到充电站地面；hs为栅栏3阻止电动船进入到充电站下面时其距离水面的高度；hmax＞hmin＞hs≥0。
42.上述充电站的控制方法如下：
43.s1.栅栏3位于船舶停靠通道最顶端，此为初始位置；
44.s2.液位传感器8检测水面到栅栏3底面的高度值h；
45.s3.当h≥hmax时，水面过低，在驱动电机作用下，下放栅栏3，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏9上显示“禁止驶入”字样；水面上升后当h＜hs时，栅栏3上移至初始位置；
46.s4.当hmin＜h＜hmax时，栅栏3一直位于初始位置；
47.s5.当h≤hmin时，水面过高，驱动电机作用下，下放栅栏3，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏9上显示“禁止驶入”字样；水面下降后当h＞hs时，栅栏3上移至初始位置；
48.s6.所述栅栏3位于初始位置时，混用充电桩2中第一充电枪204得电。
49.上述混用充电桩2的使用过程如下：
50.工作平台1上方需要充电的电瓶车、电动车等，停靠后从充电桩本体202侧壁将第二充电枪219拉出即可进行充电，也可用单独的汽车充电桩进行充电。而对于电动船舶，在其进入工作平台1下方并停靠后，操作人员通过浮球208找到牵引绳207，下拉牵引绳207将控制面板206和电线一并拉下。按下控制面板206上的放线按钮，控制器205得电，在其作用下，电动推杆212往后退回，打开封闭盖211，电动卷线装置203放线，充电枪204与线缆往下运动从通孔中穿出，充电枪204运动到合适位置后，按下控制面板6上的停止放线按钮，电动卷线装置203停止放线。操作人员将第一充电枪204与船舶的充电接口对接后，按下控制面板206上的充电按钮，通过第一充电枪204对电动船舶进行充电。充电结束后，拔下第一充电枪204，按下控制面板206上的收线按钮，电动卷线装置203回收线缆，待第一充电枪204运动
到固定基座201内对应位置时，接近开关动作，电动卷线装置203的电机失电并停止卷线；同时，电动推杆212往前推，使得封闭盖211运动到通孔上方并盖合通孔。操作人员放开牵引绳207，在弹簧式卷线器209作用下，电线和控制面板206往上运动，直到受力平衡或配重限位块210顶压到工作平台1，控制面板206停止运动，浮球208漂浮在水面上。
51.尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件或布局进行多种变形和改进。除了对组成部件或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

技术特征：
1.一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：包括工作平台(1)，工作平台(1)下方设置有船舶停靠通道，工作平台(1)上设置有混用充电桩(2)，船舶停靠通道上方设置有可升降的栅栏(3)；所述混用充电桩包括固定基座(201)、充电桩本体(202)，所述固定基座(201)为中空矩形腔体，固定基座(201)固定在工作平台(1)上，固定基座(201)内部设置有电动卷线装置(203)，固定基座(201)顶部设置有充电桩本体(202)，用于船舶充电的第一充电枪(204)通过线缆与充电桩本体(202)电连接，线缆缠绕在电动卷线装置(203)上，固定基座(201)底部开设有供第一充电枪(204)和线缆通过的通孔；工作平台(1)上有与通孔相适配的槽体或者圆孔；固定基座(201)底部设置有控制器(205)，控制器(205)通过电线连接的控制面板(206)穿出固定基座(201)后位于工作平台(1)下方，控制器(205)与电动卷线装置(203)、电源提供桩体(202)信号连接；充电桩本体(202)侧壁上设置有用于电动车的第二充电枪(219)。2.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述工作平台(1)上方设置有钢架棚(4)，钢架棚(4)顶部设置有太阳能光伏板(5)，太阳能光伏板(5)通过控制柜(6)与储能装置(7)信号连接，储能装置(7)为混用充电桩(2)供电。3.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述控制面板(206)底部设置有牵引绳(207)，牵引绳(207)底部设置有浮球(208)，浮球(208)漂浮在工作平台下方的水面上，与控制面板(206)相连的电线一端设置有配重限位块(210)，配重限位块(210)卡接在工作平台下方，电线由弹簧式卷线器(209)进行收线。4.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述电动卷线装置(203)包括电机和卷线装置，固定基座(201)内侧壁上设置有接近开关，接近开关与控制器(205)信号连接，当充电枪(204)靠近接近开关时，电动卷线装置(203)的电机失电并停止卷线。5.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述通孔上盖合有封闭盖(211)，封闭盖(211)一端设置有电动推杆(212)，封闭盖(211)底部的滑块与固定基座(201)底部的导轨滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述充电桩本体(202)顶部设置有灯柱(213)，灯柱(213)上部设置有照明灯(214)、监控摄像头(215)，灯柱(213)顶部设置有定位平板(216)，定位平板(216)一端设置有风力发电装置(217)，定位平板(216)另一端设置有音箱(218)，风力发电装置(217)顶部设置有风向标。7.根据权利要求1所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述栅栏(3)顶部通过牵引装置与驱动电机连接，驱动电机与控制柜(6)信号连接，船舶停靠通道两侧设置有导轨，栅栏(3)上设置有滑块，滑块与导轨相适配；栅栏(3)底端设置有液位传感器(8)。8.根据权利要求7所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述栅栏(3)侧面设置有显示屏(9)，船舶停靠通道侧面设置有水位标尺(10)，显示屏(9)上显示水位高度以及警示信息。9.根据权利要求1～8所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述充电站的控制方法如下：s1.栅栏(3)位于船舶停靠通道最顶端，此为初始位置；
s2.液位传感器(8)检测水面到栅栏(3)底面的高度值h；s3.当h≥hmax时，水面过低，在驱动电机作用下，下放栅栏(3)，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏(9)上显示“禁止驶入”字样；水面上升后当h＜hs时，栅栏(3)上移至初始位置；s4.当hmin＜h＜hmax时，栅栏(3)一直位于初始位置；s5.当h≤hmin时，水面过高，驱动电机作用下，下放栅栏(3)，直到h＝hs时，驱动电机停止，显示屏(9)上显示“禁止驶入”字样；水面下降后当h＞hs时，栅栏(3)上移至初始位置；s6.所述栅栏(3)位于初始位置时，混用充电桩(2)中第一充电枪(204)得电。10.根据权利要求9所述的一种基于水电站的电动车船混用充电站，其特征在于：所述hs为栅栏(3)阻止船舶进入到船舶停靠通道时其距离水面的高度，hmax＞hmin＞hs≥0。

技术总结
本发明公开了一种基于水电站的电动车船混用充电站及其控制方法，涉及新能源充电站技术领域。工作平台下方设置有船舶停靠通道，工作平台上设置有混用充电桩，船舶停靠通道上方设置有可升降的栅栏；混用充电桩的固定基座为中空矩形腔体，固定基座固定在工作平台上，内部设置有电动卷线装置，顶部设置有充电桩本体，用于船舶充电的第一充电枪通过线缆与充电桩本体电连接，线缆缠绕在电动卷线装置上，固定基座底部开设有供第一充电枪和线缆通过的通孔；工作平台上有与通孔相适配的槽体或者圆孔；固定基座底部设置有控制器，控制器通过电线连接的控制面板穿出固定基座后位于工作平台下方；充电桩本体侧壁上设置有用于电动车的第二充电枪。第二充电枪。第二充电枪。


技术研发人员：汪鹏举 申开航 陈正青 罗荣灿 侯成伟
受保护的技术使用者：云南大唐国际李仙江流域水电开发有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/6/28