用于電動車的集約型太陽能停車亭創(chuàng)新設(shè)計

白立升 姚嘉 黃承語 蒙江 韋俊軍 林超

摘? ?要：為解決電動車使用量大且集中存放時需要占用較大空間，存取車過程占用空間大，難以實現(xiàn)有序存取和集中充電的問題，本文提出了一種用于電動車的集約型太陽能停車亭，能夠?qū)崿F(xiàn)占用空間小停車數(shù)量多，無障礙自由取車，電動自行車的可靠固定和安全防盜鎖緊，并收集太陽能能量對電動車進(jìn)行充電。

關(guān)鍵詞：電動車? 停車亭? 集約型? 太陽能

中圖分類號：U482? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0076-02

現(xiàn)有的存放電動車的車棚采用的是電源充電和橫向放置排列的存車方式，多輛電動車沿長方形車棚的長度方向依次排列，未對電動自行車設(shè)置必要的遮蓋保護(hù)和保養(yǎng)，現(xiàn)有電動車在充電的環(huán)節(jié)中還是沿用直接連接電源的充電方式。本文提供一種用于電動車的集約型太陽能停車亭，致力于解決占地面積大，耗能大的問題，提高停車亭的推廣度。

1? 總體方案設(shè)計

停車亭簡圖如圖1所示。1.旋轉(zhuǎn)式底盤：用于承載整體工作臺的重量與實現(xiàn)電動車發(fā)布擺放;2.升降式太陽能頂板：實現(xiàn)對太陽光線的充分采集;3.存取車用單體：實現(xiàn)電動車獨立停放與監(jiān)管;4.夾持滑臺：實現(xiàn)存取車及固定鎖緊車。

2? 旋轉(zhuǎn)式底盤設(shè)計

旋轉(zhuǎn)式底盤簡圖如圖2所示。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為承重部分、滑軌部分、驅(qū)動部分。1.承重部分：分布著限位孔、安裝孔等，也用于安裝滑軌部分與驅(qū)動部分。2.滑軌部分：采用環(huán)形旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)?；壣戏揭来伟惭b數(shù)個滾輪式滑塊，可實現(xiàn)在滑道上的往復(fù)運(yùn)動。3.驅(qū)動部分：由兩個等徑同步帶輪、同步帶、聯(lián)軸器、軸承、步進(jìn)電機(jī)等組成，同步帶沿環(huán)軌內(nèi)圈的圓周方向設(shè)置，兩個同步輪水平并列設(shè)置在環(huán)軌內(nèi)圈的兩端，每個驅(qū)動輪與傳送帶相嚙合。采用PLC編程控制步進(jìn)電機(jī)，實現(xiàn)滑塊在軌道上的預(yù)設(shè)運(yùn)動與停止位置。

3? 升降式太陽能頂板設(shè)計

升降式太陽能頂板簡圖如圖3所示。作為電動車的充電來源裝置，裝置主要包括支撐框、頂板、太陽能板、伸縮桿等，支撐框安裝于底板上，以滿足旋轉(zhuǎn)式底盤設(shè)置在支撐框內(nèi)，數(shù)個伸縮桿豎直并列設(shè)置在支撐框上。

為解決伸縮桿在運(yùn)動過程中與頂板的連接處有一定位移，設(shè)置滑軌機(jī)構(gòu)，配置移動滑塊和限位滑塊，將孔板安裝在移動滑塊，通過銷連接將伸縮桿頂端和孔板形成轉(zhuǎn)動副，數(shù)塊太陽能板作為頂板，在數(shù)個伸縮桿的帶動下作出俯仰動作，提高采光率。

4? 存取車用單體設(shè)計

存取車用單體裝置如圖4所示，包括載板、停車載板和兩個護(hù)欄板。載板設(shè)置在滑塊的旋轉(zhuǎn)軸承座上，兩個護(hù)欄板豎直設(shè)置在載板的兩側(cè)，在護(hù)欄板表面安置了掃碼充電插座以供電動車充電，提高裝置的實用性與存取的便捷性。

停車載板為長條形板體，沿底板的長度方向固定連接在載板上，停車載板加工有條形槽，用于電動車存取車過程中的限位;夾持機(jī)構(gòu)沿停車載板的長度方向可往復(fù)運(yùn)動。

5? 夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計

夾持機(jī)構(gòu)裝置如圖5所示，包括滑座、直流電機(jī)、絲桿、絲桿用連接座、支桿和兩個夾持臂?；皆O(shè)置在停車載板上，裝于滑座底部的第二直流電機(jī)驅(qū)動帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動外部旋鈕旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，使得滑座沿停車載板的長度方向往復(fù)滑動。

滑座上設(shè)置有導(dǎo)軌，絲桿用連接座底部設(shè)置在小導(dǎo)軌上，絲桿用連接座在絲桿的帶動下沿導(dǎo)軌的長度方向往復(fù)運(yùn)動，支桿豎直設(shè)置在絲桿用連接座的頂部，兩個夾持臂分別對稱設(shè)置在支桿上，電動車的前輪夾持在兩個夾持臂之間。

6? 工作過程

將電動車存在該裝置中，首先從旋轉(zhuǎn)式底盤的總進(jìn)口進(jìn)入到一個存取車用單體，通過夾持機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對電動車的鎖緊，通過載板帶動電動車在滑軌上移動，利用滑塊上的旋轉(zhuǎn)軸承座帶動存取車用單體上的底板轉(zhuǎn)動至傾斜狀態(tài)，以節(jié)省電動車的存車空間，從而使電動車處于傾斜狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)軸承座的動力和旋轉(zhuǎn)式底盤的動力均來源于太陽能頂板，存車后，利用太陽能對電動車進(jìn)行充電，取車時，旋轉(zhuǎn)式底盤轉(zhuǎn)動將需要取的電動車轉(zhuǎn)動到旋轉(zhuǎn)式底盤的總出口，夾持機(jī)構(gòu)松開電動車，即可取出。

該停放裝置滿足實際停放情況，圖6是按1：5比例制作模型。經(jīng)調(diào)試及測試均能滿足初始設(shè)計需求。

7? 結(jié)語

（1）電動車的集約型太陽能停車亭的設(shè)計占地面積小，對空間的利用也更加靈活有效。

（2）旋轉(zhuǎn)底盤的布局結(jié)構(gòu)實現(xiàn)無障礙自由停取車，夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)安全防盜。

（3）太陽能頂板實現(xiàn)了綠色能源的合理利用。長期存放容易影響到電動車蓄電池的性能，本停車亭也可利用自動充電的控制電路，實現(xiàn)電動車每月定時自動充電，起到保養(yǎng)車輛的作用。

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