垂直循环立体车库

技术领域

本发明涉及停车设备领域，具体地涉及一种垂直循环立体车库。

背景技术

随着汽车保有量的快速增长，停车难成为城市化发展中面临的重要难题。垂直循环立体车库以其占地面积小、土地空间利用率高、布置灵活等优点越来越受到人们的重视。典型地，垂直循环立体车库可以通过减速电机带动传动机构，驱动间隔设置于牵引链条上的多个汽车吊篮随该牵引链条一同在跑道形(环形)运行区域中循环运动，以达到存取车辆的目的。

近年来，以电动车为代表的新能源汽车技术日益成熟，具有充电功能的垂直循环立体车库应运而生。然而，为了向各个汽车吊篮上的充电组件(如充电桩、充电枪)提供电力，需要设置用于传输电力的输电线路等部件和结构，这在使用安全性、器件布置等方面面临着新的技术问题。

在现有技术中，最常见的用于垂直循环立体车库中输电装置为滑触线，通过使得汽车吊篮上的充电组件在该汽车吊篮的不同停车位置保持电连接于导电滑轨、滑槽而提供为电动车充电的电力。例如，中国实用新型专利CN205476693U公开了一种用于高层垂直循环立体车库的车位连续充电系统，设有环绕回转链条布置的环形槽式导电滑轨和均匀分布在回转链条上的多个集电装置，该集电装置在随回转链条运行过程中始终与环形槽式导电滑轨接触以获取提供给各个车位充电桩的电力。此类输电装置难以满足露天用电安全防护要求，不利于保障用户使用安全。

例如为中国实用新型专利CN204793973U的现有技术还提供了利用充电电缆输送电力的供电方案。具体地，其在垂直选好立体车库的循环导轨上增设随该循环导轨同步转动充电线盘线器，充电线缠绕至该盘线器上并在一端连接载车板上的充电枪，另一端连接设置于循环导轨外侧的跟随转盘。由此，在存取车过程中，充电线盘线器随着循环导轨同步转动，同时带动跟随转盘，使得充电线在二者之间循环缠绕和释放。这种供电方案能够有效避免因带电元件导致的使用安全性问题，但在充电线被缠绕和释放过程中必然在充电电缆与相关部件之间产生摩擦作用，导致运行能耗较高、电缆磨损等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的垂直循环立体车库中充电线路不便布置的问题，提供一种垂直循环立体车库，该垂直循环立体车库无需随着汽车吊篮的运动而改变出线位置，且无需使得充电电缆进入线槽内或从该线槽内拉出，能够有效避免因缠绕和释放充电电缆产生的能耗和磨损、户外用电/上电安全等问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种垂直循环立体车库，包括：机架，该机架包括彼此间隔相对设置的前主框架和后主框架，该前主框架和后主框架上分别安装有牵引链条；多个汽车吊篮，各个所述汽车吊篮分别连接至所述牵引链条的不同位置并连接为能够相对该牵引链条枢转，以能够随该牵引链条的运行而在环形运行区域的不同停车位置保持水平状态；以及，充电系统，该充电系统包括中央出线单元、分别设置于所述汽车吊篮上的充电组件和从所述中央出线单元对应地发散延伸至各个所述充电组件以能够向该充电组件供电的多条充电电缆。其中，多个所述汽车吊篮所在的所述环形运行区域环绕的空间中具有允许各条所述充电电缆自由下垂的全空区域，所述中央出线单元的出线端设置于该全空区域内。

优选地，所述中央出线单元设置于由分别安装至所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条的运行中心所在的竖直中心面上。

优选地，所述中央出线单元设置于由分别安装至所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条的运行中心所在的中心线上。

优选地，位于所述中央出线单元两侧的所述汽车吊篮的水平间距为400mm-800mm。

优选地，所述前主框架与所述后主框架之间连接有上框架，该上框架位于所述环形运行区域上方。

优选地，该垂直循环立体车库具有分别用于驱动安装于所述前主框架和后主框架上的所述牵引链条的前驱动装置和后驱动装置。

优选地，所述中央出线单元包括允许所述充电电缆穿过的中央出线口，各条所述充电电缆穿过该中央出线口连接至供电柜。

优选地，所述中央出线单元包括连接于所述前主框架或所述后主框架的过线架和可转动地安装于该过线架上的旋转卡套，所述充电电缆固定于该旋转卡套上以能够随所述牵引链条的运行而相对该旋转卡套的中心轴线自由转动。

优选地，该垂直循环立体车库设置为仅允许各个所述汽车吊篮在所述环形运行区域内进行有限圈的往复运动。

优选地，所述牵引链条连接有多个吊篮安装架，所述汽车吊篮具有枢转连接至该吊篮安装架的吊篮横梁，所述充电组件包括充电器和电连接于该充电器的充电枪，所述充电器安装于所述吊篮横梁的靠近所述前主框架或后主框架的一端。

优选地，靠近所述充电组件一侧的所述吊篮安装架连接有朝向所述全空区域延伸的线托架，该线托架上设有电缆固定卡。

优选地，所述前主框架或所述后主框架上安装有所述充电电缆的从所述中央出线单元至所述线托架的延伸部分的电缆保护罩。

优选地，所述后主框架连接有轨道，所述汽车吊篮的朝向所述后主框架的一端设有与该轨道配合的滚轮。

通过上述技术方案，本发明的垂直循环立体车库在汽车吊篮的环形运行区域环绕的空间中设置全空区域，并使得充电电缆通过出线端设置于该全空区域内的中央出线单元集中出线、发散延伸，充电电缆能够在该全空区域内自由下垂而不受任何部件(如拉杆、传动轴和汽车吊篮)的止挡和运动干涉，无需随着汽车吊篮的运动而改变出线位置，且无需使得充电电缆进入线槽内或从该线槽内拉出，从而可以避免因缠绕和释放充电电缆产生的能耗和磨损、用电/上电安全等问题。

附图说明

图1是根据本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库的结构示意图；

图2是图1中垂直循环立体车库的侧面视图，其中牵引链条被移除；

图3是图1中垂直循环立体车库的中央出线单元、汽车吊篮及充电电缆的从中央出线单元至该汽车吊篮上的充电组件的延伸部分的安装结构示意图；

图4是图1中垂直循环立体车库的水平剖面结构示意图；

图5是用于显示本发明的垂直循环立体车库的存取车逻辑的示意图；

图6是用于显示根据本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库的中央出线单元的安装结构的示意图；

图7是图6中中央出线单元的旋转卡套的放大图。

附图标记说明

1-前主框架；2-后主框架；3-上框架；4-下框架；5-过线架；6-牵引链条；7-链轮；8-汽车吊篮；81-吊篮横梁；82-汽车托板；83-吊篮杆；84-滚轮；85-吊篮稳定杆；9-充电电缆；10-中央出线口；11-前驱动装置；12-后驱动装置；13-供电柜；14-吊篮安装架；15-充电器；16-充电枪；17-线托架；18-电缆固定卡；19-电缆保护罩；20-轨道；21-固定卡套；22-旋转卡套；23-轴承；30-汽车；100-全空区域。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。为方便清楚说明，鉴于在将汽车停入垂直循环立体车库时通常从该垂直循环立体车库的前侧驶入，即沿图2和图4中所示的汽车驶入方向A，因此本发明中所使用的方位词“前、后”通常对应于图2和图4所示的左、右，如前主框架1、后主框架2；使用的方位词“左、右”则通常对应图1所示的左、右(即图4所示的上、下)。

参照图1至图4所示，根据本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库，包括机架、多个汽车吊篮8和充电系统等。其中，机架包括彼此间隔相对设置的前主框架1和后主框架2，该前主框架1和后主框架2上分别安装有牵引链条6。为了便于表现关键部件及其连接关系，图1仅显示了从竖直剖面视角朝向后方观察的后主框架2及其上连接的相关部件，所示牵引链条6为安装于后主框架2上的牵引链条。一般地，机架可由钢制型材焊接而成，作为汽车吊篮等功能部件的安装基础和承重基础。

为了使得机架具有较高的整体稳定性，在本发明一种优选实施方式的垂直循环立体车库中，前主框架1和后主框架2之间连接有上框架3和下框架4。可以理解的是，该前主框架1和后主框架2也可以通过地脚螺栓固定在地面上，并通过设置钢筋混凝土地基以增强二者在下端的整体性。

安装于前主框架1和后主框架2上的牵引链条6可分别在竖直平面内呈跑道形布置并彼此相对，并可由例如为电机等的驱动装置和链轮7等传动装置驱动为沿其各自的延伸方向运行。多个汽车吊篮8分别(通过吊篮安装架14)连接至牵引链条6的不同位置，并连接为能够相对该牵引链条6枢转，以能够随该牵引链条6的运行而在环形运行区域内运动至不同停车位置，并在各个停车位置保持水平。可以理解的是，随着牵引链条6的运行，汽车吊篮8沿该牵引链条6的延伸方向运动，但为了保持汽车30可靠停放，汽车吊篮8应当保持水平状态，因而需将汽车吊篮8连接为能够相对该牵引链条6枢转。

并且，随着汽车吊篮8在不同停车位置之间运动，全部所述汽车吊篮8的运行区域恰好形成一个环形运行区域(在汽车吊篮8不被允许沿牵引链条6运动满一周时，单个汽车吊篮8仅可经过该环形运行区域的部分区域)，且在不同竖直截面位置处，环形运行区域的截面与牵引链条6环绕的跑道形平面均构成彼此平行的相似图形。以图1所示的具有第一汽车吊篮8a至第八汽车吊篮8h等均匀分布的8个汽车吊篮8a-8h的垂直循环立体车库为例，当牵引链条6被驱动为逆时针运行，使得第一汽车吊篮8a运动至第二汽车吊篮8b的位置处时，该第二汽车吊篮8b恰运动至第三汽车吊篮8c的位置。也就是说，(假定)当允许各个汽车吊篮8沿牵引链条6运动一周时，各个汽车吊篮8扫过的空间区域彼此重叠，即所述环形运行区域。在其他实施方式中，垂直循环立体车库也可以具有其他数量的汽车吊篮8，如12个、16个等。

汽车吊篮8上设置有充电组件，如充电器15及电连接该充电器15的充电枪16。图示8个汽车吊篮8均设有充电组件，在其他实施方式中，也可以仅在部分汽车吊篮8上设置充电组件，以使得垂直循环立体车库中仅部分车位具有充电功能。为了向充电组件提供电力，除了该充电组件外，充电系统还包括中央出线单元和从该中央出线单元对应地发散延伸至各个所述充电组件的多条充电电缆9。换言之，连接各个充电组件的充电电缆9在中央出线单元处集中出线、发散延伸。其中，中央出线单元电连接至如供电柜13等外部电源，以能够通过充电电缆9向充电组件供电。

重要地，在本发明的垂直循环立体车库中，前述汽车吊篮8所在的环形运行区域环绕的空间中具有允许各条充电电缆9自由下垂的全空区域100，中央出线单元的出线端设置于该全空区域100内。此处所述全空区域100是指该区域内不设有任何能够止挡充电电缆9的部件，如省去了传统技术中连接于前主框架1和后主框架2之间的连杆、传动连接前、后牵引链条6的传动轴等，以免在汽车吊篮8随牵引链条6运动时对充电电缆9产生运动干涉。中央出线单元的出线端是指该中央出线单元引出充电电缆9的从该中央出线单元至充电组件的延伸部分的一端。

为了更好地理解前述全空区域100的含义，现结合图4所示的水平剖面进行说明。其中，剖面线部分所示的工字型区域即为汽车吊篮的环形运行区域环绕的空间，全空区域100位于该空间中。具体地，汽车吊篮8可包括枢转连接至吊篮安装架14(从而能够相对牵引链条6枢转)的吊篮横梁81、汽车托板82、连接于该吊篮横梁81和汽车托板82之间的吊篮杆83以及随后所述的连接有滚轮84的吊篮稳定杆85(结合图2所示)。其中，在前后方向的不同位置处，处于相同高度位置的两个汽车吊篮8间距不同，由此形成图示工字型剖面区域。

在靠近前主框架1一侧，吊篮横梁81相对汽车托板82具有向前延伸长度F，以便连接吊篮安装架14，则由吊篮横梁81、前侧的吊篮安装架14和汽车托板82限定的空间可作为全空区域100；在靠近后主框架2一侧，吊篮稳定杆85相对汽车托板82具有向后延伸长度H，则由吊篮稳定杆85、汽车托板82和后侧的吊篮安装架14在两个吊篮稳定杆85之间的左右间距G内限定的空间可作为全空区域100；前述两个区域之间的空间由各个汽车托板82的边缘限定，亦可作为全空区域100。这些全空区域100均可用于设置中央出线单元的出线端，且由于汽车吊篮8的各个部件均在环形运行区域内运动，图4所示的剖面线部分均表示环形运行区域环绕的立体空间。

当全空区域100选择为对应汽车吊篮8的不同位置时，可以适当设置相关部件的尺寸，以提供充分的容纳充电电缆9的空间。例如，当将中央出线单元的出线端设置于靠近后主框架2一侧时，可以适当增加吊篮横梁81的后端延伸长度(如200mm-800mm)。同理地，前侧亦如此。另外，与考虑空间布置而缩小整体宽度的传统技术不同地，本发明可以将位于中央出线单元两侧的汽车吊篮8的水平间距E增大设置为400mm-800mm，以便中央出线单元的布置以及充电电缆9的自由下垂。

应当理解的是，全空区域100的设置主要用于供充电电缆9在汽车吊篮8运动过程中不受运动干涉，由此仅需避免在该全空区域100内存在干涉部件，而不妨碍在汽车吊篮8所在的环形运行区域环绕的除全空区域100之外的空间中设置部件。例如，在图6所示的优选实施方式中，全空区域100位于靠近后主框架2的一侧，中央出线单元(过线架5和旋转卡套22等)的出线端设于该全空区域100内，而同样处于汽车吊篮8所在的环形运行区域环绕的前侧空间中则可以设置倾斜拉杆(连接于前主框架1和过线架5之间以提升该过线架5的稳定性)，而并非呈全空状态。

通过上述技术方案，本发明的垂直循环立体车库通过出线端设置于全空区域100内的中央出线单元集中出线、发散延伸，充电电缆9能够在该全空区域100内自由下垂而不受任何部件(如拉杆、传动轴和汽车吊篮8)的止挡和运动干涉，无需随着汽车吊篮8的运动而改变出线位置，且无需使得充电电缆9进入线槽内或从该线槽内拉出，从而可以避免因缠绕和释放充电电缆产生的能耗和磨损、用电/上电安全等问题。

在本发明中，只要中央出线单元的出线端对应的区域构成为允许各条充电电缆9自由下垂的全空区域100，该全空区域100可位于汽车吊篮8所在的环形运行区域环绕的空间中的任何位置。然而，若中央出线单元的出线端相对上下或左右一侧偏置会导致其中至少部分充电电缆9在该中央出线单元和充电组件之间具有相对较长的延伸长度，容易发生打结。为此，中央出线单元可设置于前、后牵引链条6的运行中心所在的竖直中心面(即图4中虚线表示的中心线所在的竖直平面)上。进一步地，该中央出线单元设置于前、后牵引链条6的运行中心所在的中心线上，由此可以设置为使得从该中央出线单元至各个充电组件的充电电缆9具有相同的延伸长度，避免长度过长导致的打结、浪费等问题。例如，在图1所示的优选实施方式中，可以使得充电电缆9在相应的汽车吊篮8运行至最高或最低位置处(第一汽车吊篮8a和第五汽车吊篮8e所处位置)时基本呈直线延伸，可有效防止发生打结等问题。

正如前述，为了提高整体稳定性，可在前主框架1和后主框架2之间连接上框架3。在图示优选实施方式中，上框架3连接至前主框架1和后主框架2的顶端。在其他实施方式中，只要该上框架3位于各个汽车吊篮8所在的环形运行区域上方，即可避免对充电电缆9和汽车吊篮8的运动产生影响。

由于需要在汽车吊篮8运动至任何位置时均使得全空区域100允许充电电缆9在中央出线单元至充电组件之间的延伸部分能够自由下垂，本发明省去了传统技术中的拉杆以及传动连接分别安装于前主框架1和后主框架2上的牵引链条的传动轴。在此情形下，前、后驱动链条无法通过单一动力装置驱动，单侧驱动不利于汽车吊篮8水平状态的保持。对此，本发明图示优选实施方式设置有分别用于驱动安装于前主框架1和后主框架2上的牵引链条6的前驱动装置11和后驱动装置12，由此在汽车吊篮8的前后两端分别独立驱动牵引链条6。此处，为了保证同步性，可由电气控制方式使得前驱动装置11和后驱动装置12的动力输出保持一致。

本发明的中央出线单元可以设置为各种适当的结构形式。在图1至图4所示的优选实施方式中，中央出线单元包括允许充电电缆9穿过的中央出线口10，且充电电缆9穿过该中央出线口连接至供电柜13。由此，各条充电电缆9从充电柜13直连各个汽车吊篮8上的充电组件，可避免裸露接头等可能导致的用电安全问题，能够容易地达到符合有关规定的用电安全防护等级要求。其中，中央出线口10的出线口可设置为喇叭状，以减小充电电缆9在该出线口处的磨损。

在其他替代实施方式中，中央出线单元可以设置为通过单根大功率主线连接供电柜的集电滑环，从该集电滑环引出各条分别对应不同汽车吊篮的充电电缆。或者，中央出线单元设置为多个电缆卷筒，分别从各个电缆卷筒引出分别对应不同汽车吊篮的充电电缆。

图6所示为另一种优选结构形式的中央出线单元。该中央出线单元包括连接于前主框架1的过线架5和可转动地安装于该过线架5上的旋转卡套22。各条充电电缆9从前主框架1一侧延伸进入该前主框架1与后主框架2之间的空间，并沿过线架5延伸至靠近后主框架2的自由端，在该自由端位置处固定于旋转卡套22上。由此，由于旋转卡套22为充电电缆9提供了转动自由度，当汽车吊篮8被牵引链条6驱动为在不同停车位置之间运动时，充电电缆9能够随旋转卡套22在过线架5上自由转动，以减小运行过程中对充电电缆9的扭转疲劳寿命的影响。其中，旋转卡套22与充电电缆9等的连接结构如图7所示，充电电缆9沿轴向穿入旋转卡套22，并沿径向从该旋转卡套22伸出至全空区域100内。该旋转卡套22可通过轴承23旋转安装于过线架5上。

在上述优选实施方式中，在过线架5靠近前主框架1的一端可以设置有固定卡套21，用于在充电电缆9穿入前主框架1与后主框架2之间的空间时固定该充电电缆9，并能够利用旋转卡套22相对该固定卡套21的旋转而使得充电电缆9的位于二者之间的延伸部分能够产生小角度扭转，能够更好地适应于充电电缆9在随汽车吊篮8运动过程中产生的扭转运动。此外，充电电缆9可如图示地沿过线架5的外周面铺设，或者，过线架5可以形成为中空结构，使得充电电缆9穿过该过线架5而向旋转卡套22延伸。

尽管本发明提供了允许充电电缆9自由下垂的全空空间，但若在存取车时使得牵引链条6和汽车吊篮8总是沿固定方向运行，容易导致充电电缆9因过度扭转而损坏。通常地，用户可以通过操控面板简单地实现存取车过程，而运行逻辑可由信号连接驱动装置的控制器执行，至于汽车吊篮8在存取车时执行顺时针运行或是逆时针运行并不被用户所关注。在此情形下，本发明优选实施方式的垂直循环立体车库设置为仅允许各个汽车吊篮8在环形运行区域内进行有限圈的往复运动，所述有限圈优选为不大于一圈。

结合图5所示，沿分隔线D将8个汽车吊篮8分为两组，第一组包括第一汽车吊篮8a、第二汽车吊篮8b、第三汽车吊篮8c和第四汽车吊篮8d，第二组包括第五汽车吊篮8e、第六汽车吊篮8f、第七汽车吊篮8g和第八汽车吊篮8h。为方便举例说明，其初始位置分别位于1#至8#车位。

此时，若想要取5#车位的汽车，可使得第五汽车吊篮8e逆时针C转动至最底部的1#车位，同时，初始位置在4#车位的第四汽车吊篮8d运动至8#车位。此时，若需取该第四汽车吊篮8d上的汽车，则不可以最短路径继续逆时针转动至1#车位，而应当顺时针B返回，并转动至1#车位进行取车。由此，可尽量避免充电电缆9发生扭转损伤，并防止缠绕、打结等问题。

上述实施方式以分隔线D将8个汽车吊篮8分为两组，该两组汽车吊篮8存取车的转动方向彼此不同，由此示例性地说明一种优选实施方式的存取车逻辑。在其他实施方式中，汽车吊篮8可以被允许在大于一圈的范围内往复运动。

正如前述，汽车吊篮8可以包括吊篮横梁81、汽车托板82、掉栏杆83和吊篮稳定杆85等，并可通过吊篮安装架14连接为能够相对牵引链条6枢转，以在不同停车位置保持水平状态。此处，吊篮安装架14可以为三角形架或T形架，以便连接至牵引链条6的链节两端的销轴上。汽车吊篮8通过其吊篮横梁81枢转连接至该吊篮安装架14，以能够相对牵引链条6枢转。

在图示优选实施方式中，各个汽车吊篮8上的充电组件设置为安装于吊篮横梁81上的充电器15和电连接至该充电器15的充电枪16，由此避免占用汽车托板82的停车空间。在前后方向，充电器15可以设置于吊篮横梁81的靠近前主框架1或后主框架2的一端。其中，充电器15设置于靠近前主框架1一端有利于充电电缆9的自由下垂，其从中央出线单元至充电器15的延伸部分无需考虑吊篮稳定杆85的影响，可以将充电电缆9设置为具有更短的延伸长度；充电器15设置于靠近后主框架1一端可减小对汽车驶入汽车吊篮8的影响，而不必过多考虑充电器15大小对停车空间的占用。

进一步地，充电电缆9通过全空区域100延伸，并电连接于安装于汽车吊篮8上的充电器15，使得该充电电缆9具有延伸至汽车吊篮8所在的环形运行区域中的延伸部分，这些延伸部分应当被引导，以便在适当位置(汽车吊篮8的左右中间位置)连接充电器15。为此，可以在靠近充电组件一侧的吊篮安装架14(如图示靠近后主框架2一侧的吊篮安装架14)上连接有朝向全空区域100延伸的线托架17，该线托架17上设有电缆固定卡18，以使得充电电缆9的延伸至汽车吊篮8所在的环形运行区域中的延伸部分相对对应的汽车吊篮8被固定。

为了避免充电电缆9因意外的外部作用(如强风)而缠绕至汽车吊篮8上，还可以在前主框架1或后主框架2上安装罩设该充电电缆9的从中央出线单元至线托架17的延伸部分的电缆保护罩19，由此，该电缆保护罩19的内部空间即为允许充电电缆9自由下垂的全空区域100。

在图示优选实施方式中，后主框架2还连接有轨道20，汽车吊篮8的朝向该后主框架2的一端设有与该轨道20配合的滚轮84，该滚轮84可以设置于吊篮稳定杆85的朝向后主框架2的一端。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。