一种具有废电池收集功能的充电桩的制作方法

本发明涉及充电桩设备领域，特别涉及一种具有废电池收集功能的充电桩。

背景技术：

电动汽车或者电动车等该类移动设备是利用自身车载上的电池电源为动力进行驱动的，相较于采用汽油为动力的汽车，其污染较少，且灵活性和便捷性也较好，因此，该类移动设备得到人们喜爱，也日益普及。但对于该类移动设备来说，其续航的最大问题之一就是电池电能的补给，如若在旅途过程没有匹配相应的充电桩进行快速有效的充电，移动设备将不能进行长途运行，再者，该类移动设备在进行充电时，其电能充满所需的时间较长，一般是几个小时甚至是十几个小时，这使得旅途更为漫长。

因此，拟考虑将该类移动设备的电池设计成可更换的电池块，以通过更换电池块的的方式进行电能补给，从而使其能够像烧油汽车那样进行短暂补给即能上路，减少了旅途的时长，，而对于该形式的移动设备，目前并没有匹配有相应的充电桩，所以，本申请拟对该类充电桩进行设计。另外，考虑到电池块长期使用后，其性能都有所下降，若对该性能不佳的电池块回收充电后再使用，将会影响移动设备的续航及使用的安全性，基于此，本申请拟对该类电池块进行回收。

综上，本申请拟设计一种具有废电池收集功能呢的充电桩，该充电桩不仅能够为移动设备提供满电电池块，还能够对更换后的电池块进行充电，且能够对电池循环次数过多的电池块进行集中收集处理。

技术实现要素：

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有废电池收集功能的充电桩，匹配具有极柱的电池块使用，其包括中空的桩体，所述桩体下部的侧壁上开设有使其内部外连通的入口和出口，所述桩体内具有充电评估区、分类区、废电池收集区和电池块放置区；所述充电评估区与入口连通，所述充电评估区与分类区通过分隔板分隔，所述分隔板上部开设有连通口，所述分类区和充电评估区通过连通口连通，所述连通口和入口相对设置；所述分类区在与连通口所在侧相对的一侧上开设有排废口，所述废电池收集区位于分类区一侧，其顶部通过所述排废口与分类区连通；所述电池块放置区位于分类区的下部，其由放置板围成上下连通的中空结构，所述电池块放置区的顶部与分类区的底部连通，所述电池块放置区的底部位于桩体底部的上方，且与所述出口连通；所述电池块放置区的底部和桩体底部之间设置有出口传送带组件，所述出口传送带组件的输送面存在位于所述电池块放置区底部正下方的部分，并且向所述出口所在处延伸，所述出口传送带组件的传送方向为电池块放置区底部至出口的方向；

所述充电评估区内设置有第一输送装置和第一转动驱动件，所述第一输送装置设置在入口和连通口之间且均位于入口和连通口的左右两侧，所述第一输送装置成对设置，其与所述第一转动驱动件连接；每对所述第一输送装置的输送面上间隔设置有用于托放电池块的若干对第一托块件，每对所述第一托块件分设在每对第一输送装置的两输送面上；

所述充电评估区内设置有充电装置、电池循环次数检测模块和控制模块；所述充电装置设置在连通口所在侧或者相对侧，并位于所述入口的上方，且位于成对的所述第一输送装置之间；所述充电装置具有与电池块极柱连接的充电连接部，且其与外部电源连接以提供电池块充电的电量；所述充电评估区内的一侧上设置有将第一托块件上的电池块推向充电装置以连接充电连接部的第一电池块推动件；所述充电装置的左右两侧至少有一侧安装有将连接在充电连接部上的电池块脱离充电装置的第二电池块推动件；所述电池循环次数检测模块集成在充电装置上，其与所述控制模块连接，用于获取与所述充电装置连接的电池块的循环充电次数，并将所得到的循环充电次数信息发于所述控制模块；

所述分类区内设置有第二输送装置和第二转动驱动件，所述第二输送装置设置在连通口和排废口的左右两侧且位于放置板外侧，所述第二输送装置成对设置，其与所述第二转动驱动件连接；每对所述第二输送装置的输送面上间隔设置有用于托放电池块的若干对第二托块件，每对所述第二托块件分设在每对第二输送装置的两输送面上；

所述桩体内还设置有连通口传送组件和推杆组件；其中，所述连通口传送组件旋转安装在连通口处，其旋转中心水平放置，所述连通口传送组件的输送方向垂直其旋转中心，且所述连通口传送组件的输送面在绕旋转中心旋转至水平面上时从成对的第一托块件之间延伸至成对的第二托块件之间以将位于所述第一托块件上的电池块从第一托块件传送至第二托块件上；所述推杆组件设置在分类区内且安装在分隔板上，所述推杆组件与排废口相对设置，其安装高度同排废口的开设高度，所述推杆组件还设置在成对的所述第二输送装置之间，所述推杆组件连接控制模块，并具有伸缩功能，其能在所述控制模块根据循环充电次数信息发出伸缩指令时朝着所述排废口所在方向伸缩，并在伸展过程接触并推动位于所述第二托块件上的电池块以促使电池块脱离第二托块件并通过排废口进入到废电池收集区。

进一步地，所述出口传送带组件的输送面略低于出口下边沿或者高于出口的下边沿；所述出口下边沿处设置有连接板，所述连接板一端连接出口下边沿，另一端沿所述传动带组件的输送面延伸但与输送面不接触；当所述出口传送带组件的输送面略低于出口下边沿时，所述连接板向下倾斜设置；当所述出口传送带组件的输送面高于出口下边沿时，所述连接板向上倾斜设置，且所述传送带组件的输送面与出口上边沿的垂直距离不小于一块电池块的厚度。

进一步地，所述出口传送带组件的输送面与电池块放置区底部的距离不小于一块电池块的厚度。

进一步地，所述充电装置连接控制模块，所述电池循环次数检测模块在充电模块给电池块充电过程或者电池块充满后由控制模块驱动运行。

进一步地，所述连通口传送组件通过旋转轴安装在分隔板上或者桩体内壁上，所述旋转轴连接有旋转电机并由旋转电机驱动旋转，所述旋转电机连接控制模块。

进一步地，所述连通口传送组件的宽度小于成对的第一托块件之间的间距，所述连通口传送模块的宽度还小于成对的第二托块件之间的间距。

进一步地，所述连通口传送组件的输送面旋转至水平面时，该输送面至连通口上边沿的距离不小于一块电池块的厚度。

进一步地，所述排废口设置在连通口和电池块放置区之间，并靠近所述电池块放置区；所述排废口与废电池收集区的顶部之间通过通管连接，所述通管倾斜设置，其较高一端连接所述排废口。

进一步地，所述第二输送装置从连通口处延伸至电池块放置区，其底部高于所述电池块放置区的顶部或者不高于电池块放置区的顶部；当所述第二输送装置的底部不高于电池块放置区的底部时，成对的第二输送装置位于放置板的外侧且其上第二托块件与放置板不接触。

进一步地，所述第一电池块推动件所在侧与充电装置所在侧相对，所述第一电池块推动件的安装高度同充电装置的安装高度；所述第一电池块推动件为伸缩件，其伸缩方向为所述充电装置所在方向，所述第一电池块推动件在朝充电装置伸展过程接触并推动第二托块件上的电池块以使电池块朝充电装置所在处运行直至电池块极柱连接在充电连接部上；所述第二电池块推动件也为伸缩件，其伸缩方向为所述电池块所在方向，所述第二电池块在朝电池块运行过程接触并推动电池块以使电池块脱离充电装置；所述第一电池块推动件和第二电池推动件均连接控制模块，并由所述控制模块驱动伸缩。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所设计的充电桩不仅能够对电池块进行充电，还能够对充电完毕的电池块进行电池充电循环次数检测，并在电池块的充电循环次数超过其额定值时将其进行回收，以防止充电循环次数超额的电池块重新使用。具体来说，本发明所述充电桩是通过设置充电装置、电池循环次数检测模块和推杆组件实现的，其中，充电装置和电池循环次数检测模块设置在充电评估区，推杆组件设置在分类区，被推杆组件推动的废电池则被收纳在废电池收集区中，而充电循环次数未达到额定值的电池块即被送至电池块放置区中储放，以待用户取用。此外，电池块在所述充电桩中从入口进入到充电评估区中，再从充电评估区运动至废电池收集区或者电池块放置区，后在电池放置区底部由出口传送带组件输送出出口，这一系列的运行是由第一输送装置、连通口传送组件和第二输送装置共同作用实现的。

附图说明

图1是本发明一种具有废电池收集功能的充电桩的内部结构简图。

图2是图1中充电装置多个但第一推杆组件进设置一个时的内部结构简图。

主要元件符号说明

图中：桩体1、入口11、入口滚筒111、入口载物板112、出口12、连接板121、排废口13、充电评估区14、分类区15、电池块放置区16、放置板161、废电池收集区17、通管171、分隔板2、连通口21、第一输送装置3、第一托块件31、充电装置4、充电连接部41、第一电池块推动件5、第一推板51、第二电池块推动件6、第二推板61、连通口传送组件7、第二输送装置8、第二托块件81、推杆组件9、出口传送带组件10、电池块20。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，在本发明的一种较佳实施方式中，一种具有废电池收集功能的充电桩，匹配具有极柱的电池块20使用，其包括中空的桩体1，桩体1下部的侧壁上开设有使其内部外连通的入口11和出口12。桩体1内具有充电评估区14、分类区15、废电池收集区17和电池块放置区16；充电评估区14与入口11连通，充电评估区14与分类区15通过分隔板2分隔，分隔板2上部开设有连通口21，分类区15和充电评估区14通过连通口21连通，连通口21和入口11相对设置；分类区15在与连通口21所在侧相对的一侧上开设有排废口13，废电池收集区17位于分类区15一侧，其顶部通过排废口13与分类区15连通；电池块放置区16位于分类区15的下部，其由放置板161围成上下连通的中空结构，电池块放置区16的顶部与分类区15的底部连通，电池块放置区16的底部位于桩体1底部的上方，且与出口12连通；电池块放置区16的底部和桩体1底部之间设置有出口传送带组件10，出口传送带组件10的输送面存在位于电池块放置区16底部正下方的部分，并且向出口12所在处延伸，出口传送带组件10的传送方向为电池块放置区16底部至出口12的方向。

进一步度，充电评估区14内设置有第一输送装置3和第一转动驱动件，第一输送装置3设置在入口11和连通口21之间且均位于入口11和连通口21的左右两侧，第一输送装置3成对设置，其与第一转动驱动件连接；每对第一输送装置3的输送面上间隔设置有用于托放电池块20的若干对第一托块件31，每对第一托块件31分设在每对第一输送装置3的两输送面上；

充电评估区14内设置有充电装置4、电池循环次数检测模块和控制模块；充电装置4设置在连通口21所在侧或者相对侧，并位于入口11的上方，且位于成对的第一输送装置3之间；充电装置4具有与电池块20极柱连接的充电连接部41，且其与外部电源连接以提供电池块20充电的电量；充电评估区14内的一侧上设置有将第一托块件31上的电池块20推向充电装置4以连接充电连接部41的第一电池块推动件5；充电装置4的左右两侧至少有一侧安装有将连接在充电连接部41上的电池块20脱离充电装置4的第二电池块推动件6；电池循环次数检测模块集成在充电装置4上，其与控制模块连接，用于获取与充电装置4连接的电池块20的循环充电次数，并将所得到的循环充电次数信息发于控制模块。

分类区15内设置有第二输送装置8和第二转动驱动件，第二输送装置8设置在连通口21和排废口13的左右两侧且位于放置板161外侧，第二输送装置8成对设置，其与第二转动驱动件连接；每对第二输送装置8的输送面上间隔设置有用于托放电池块20的若干对第二托块件81，每对第二托块件81分设在每对第二输送装置8的两输送面上。

更进一步度，桩体1内还设置有连通口传送组件7和推杆组件9；其中，连通口传送组件7旋转安装在连通口21处，其旋转中心水平放置，连通口传送组件7的输送方向垂直其旋转中心，且连通口传送组件7的输送面在绕旋转中心旋转至水平面上时从成对的第一托块件31之间延伸至成对的第二托块件81之间以将位于第一托块件31上的电池块20从第一托块件31传送至第二托块件81上；推杆组件9设置在分类区15内且安装在分隔板2上，推杆组件9与排废口13相对设置，其安装高度同排废口13的开设高度，推杆组件9还设置在成对的第二输送装置8之间，推杆组件9连接控制模块，并具有伸缩功能，其能在控制模块根据循环充电次数信息发出伸缩指令时朝着排废口13所在方向伸缩，并在伸展过程接触并推动位于第二托块件81上的电池块20以促使电池块20脱离第二托块件81并通过排废口13进入到废电池收集区17。

本发明所设计的充电桩不仅能够对电池块20进行充电，还能够对充电完毕的电池块20进行电池充电循环次数检测，并在电池块20的充电循环次数超过其额定值时将其进行回收，以防止充电循环次数超额的电池块20重新使用。具体来说，本发明所述充电桩是通过设置充电装置4、电池循环次数检测模块和推杆组件9实现的，其中，充电装置4和电池循环次数检测模块设置在充电评估区14，推杆组件9设置在分类区15，被推杆组件9推动的废电池则被收纳在废电池收集区17中，而充电循环次数未达到额定值的电池块20即被送至电池块放置区16中储放，以待用户取用。此外，电池块20在所述充电桩中从入口11进入到充电评估区14中，再从充电评估区14运动至废电池收集区17或者电池块放置区16，后在电池放置区底部由出口传送带组件10输送出出口12，这一系列的运行是由第一输送装置3、连通口传送组件7和第二输送装置8共同作用实现的。

进一步地，在本发明的充电评估区14，其下部开设入口11，电池块20从该入口11进入到充电评估区14中，而为了便于电池块20从入口11进入充电评估区14并被第一托块件31托起上，本发明在入口11处安装有一入口滚筒111和一入口载物板112，其中，该入口滚筒111沿入口11的下边沿设置，该入口载物板112设置在入口11的下边沿，并从入口11下边沿向第一托块件31方向和桩体1外侧伸展，且入口载物板112向第一托块件31延伸的部分还位于成对的第一托块件31之间，且与第一托块件31不接触，以通过入口载物板112的设置使得电池块20在被第一输送装置3上的第一托块件31托起前可以预先停留在充电评估区14内，且该方式的设计也便于更好的放置在第一托块件31上。

进一步地，电池块20由第一托块件31托起后随第一输送装置3朝连通口21方向运动，因此，在本发明中，第一输送装置3的输送面从入口11下方延伸至连通口21的上方，其主要由传送带和传送轴构成，其中，传动带的输送面垂直入口11和连通口21所在面设置；优选地，成对的第一输送装置3的输送面的输送长度大于入口11和连通口21之间的距离、两者的间距大于入口11的宽度。此外，在本实施例中，第一输送装置3只设置一对；当第一输送装置3设置的对数不少于两对时，同一侧、处于两头的第一输送装置3同一高度上的第一托块件31之间的距离不大于电池块20的长度。

第一托块件31成对设置，每对的两第一托块件31分设在每对第一输送装置3的两输送面上，且每一第一托块件31的一端均与输送面连接，另一端则向输送面的外侧延伸，但成对的第一托块件31之间相互不接触，优选地，每对第一托块件31与输送面不接触的一端之间的距离小于电池块20的宽度，成对的每一第一托块件31相对入口11的安装高度均相同，同一第一输送装置3上相邻两第一托块件31之间的间距不小于一块电池块20的厚度。

进一步地，当电池块20由第一输送装置3运送至充电装置4所在高度时，第一电池块推动件5将电池块20推向充电装置4，并使得电池块20的极柱与充电装置4的充电连接部41连接，当电池块20充电完毕后，第二电池块推动件6再将电池块20推离充电装置4，因此，在这过程中，第一电池块推动件5和第二电池块推动件6是动力件，在本发明中，第一电池块推动件5为伸缩件，其伸缩方向为充电装置4所在方向，第一电池块推动件5在朝充电装置4伸展过程接触并推动第二托块件81上的电池块20以使电池块20朝充电装置4所在处运行直至电池块20极柱连接在充电连接部41上，优选地，第一电池块推动件5所在侧与充电装置4所在侧相对，第一电池块推动件5的安装高度同充电装置4的安装高度；第二电池块推动件6也为伸缩件，其伸缩方向为电池块20所在方向，第二电池块20在朝电池块20运行过程接触并推动电池块20以使电池块20脱离充电装置4。优选地，第一电池块推动件5和第二电池推动件均连接控制模块，并由控制模块驱动伸缩。

此外，电池块20充电所需的充电装置4是通过其上设置的充电连接部41来连接并与电池块20接通的，该充电连接部41为可容纳极柱的凹槽，或者为两组两夹板组成的渐缩型喇叭状结构，以通过喇叭状结构来夹持电池块20的极柱，其中，喇叭结构的尺寸较大一侧靠近电池块20。在本发明中，充电装置4可设置一个，亦可设置多个，而在本实施例中，充电评估区14内设置有若干充电装置4，此时，所有充电装置4沿竖直方向间隔设置，相邻两充电装置4之间的间距等于相邻两对第二托块件81之间的间距；每一充电装置4匹配有一第一电池块推动件5和一第二电池块推动件6，以通过多个充电装置4的设置来提高所述电池充电桩的充电效率。请参阅图2，优选地，所有充电装置4共用一第一电池块推动件5，其中，第一电池块推动件5朝向电池块20的一端设置有一第一推板51，第一推板51在竖直方向上的尺寸不小于首尾两充电装置4之间的距离，以通过第一推板51的设置将批量的电池块20一次性推向充电装置4以是电池块20充电；同样的，所有充电装置4共用一第二电池块推动件6，第二电池块推动件6朝向电池块20的一端设置有第二推板61，第二推板61在竖直方向上的尺寸不小于首尾两充电装置4之间的距离，以将批量充电的电池块20一次性推离充电装置4。进一步地，充电装置4的左右两侧均设置有第二电池块推动件6，以将电池块20均衡的推离充电装置4。

进一步地，充电装置4连接控制模块，电池循环次数检测模块在充电模块给电池块20充电过程或者电池块20充满后由控制模块驱动运行。

当电池块20充电完成并脱离充电装置4后，第一输送装置3再将电池块20运送至连通口21所在高度，以通过连通口21进入到分类区15中。在本发明中，电池块20从充电评估区14进入到分类区15的驱动件为连通口传送组件7，该连通口传送组件7在电池块20运动到其处时运行，此时运行方向从第一托块件31向第二托块件81运行，为了防止连通口传送组件7阻碍到第一托块件31或者第二托块件81，本发明将连通口传送组件7的宽度设置为小于成对的第一托块件31之间的间距，同时还小于成对的第二托块件81之间的间距。进一步地，连通口传送组件7通过旋转轴安装在分隔板2上或者桩体1内壁上，旋转轴连接有旋转电机并由旋转电机驱动旋转，旋转电机连接控制模块，以通过旋转设置来使连通口传送组件7在第一托块件31上的电池块20需要从第一托块件31运动至第二托块件81上时方从该第一托块件31的下方运动至电池块20底部，并接触该电池块20，而在输送完毕后再旋转远离第一托块件31。优选地，连通口传送组件7将第一托块件31上的电池块20运送至第二托块件81时，其处于水平状态，即连通口传送组件7从竖直状态或者倾斜状态旋转成水平状态，当连通口传送组件7的输送面旋转至水平面时，该输送面至连通口21上边沿的距离不小于一块电池块20的厚度。

进一步地，电池块20进入到分类区15后，其由第二输送装置8输送运行。在本发明中，第二输送装置8从连通口21处延伸至电池块放置区16，其底部高于电池块放置区16的顶部或者不高于电池块放置区16的顶部，且当第二输送装置8的底部不高于电池块放置区16的底部时，成对的第二输送装置8位于放置板161的外侧且其上第二托块件81与放置板161不接触；优选地，第二输送装置8位于电池块放置区16的上方，成对的第二输送装置8的的输送面的间距大于连通口21的宽度。进一步地，第二输送装置8同第一输送装置3设置一样，其亦主要由传送带和传送轴构成，且传动带的输送面垂直连通口21和出口12所在面设置；在本实施例中，第二输送装置8亦只设置一对，当第二输送装置8设置的对数不少于两对时，同一侧、处于两头的第二输送装置8同一高度上的第二托块件81之间的距离不大于电池块20的长度；优选地，成对的第二输送装置8的两输送面之间的距离同成对的第一输送装置3的两输送面之间的距离，即第二输送装置8和第一输送装置3并排设置。同样地，第二输送装置8上第二托块件81每对分设在每对第二输送装置8的两输送面上，且每一第二托块件81的一端均与一输送面连接，另一端则向输送面的外侧延伸，但成对的第二托块件81之间相互不接触且与放置板161不接触，优选地，每对第二托块件81与输送面不接触的一端之间的距离小于电池块20的宽度，成对的每一第二托块件81相对连通口21的安装高度均相同，同一侧上相邻两第二托块件81之间的间距不小于一块电池块20的厚度。

电池块20在第二输送装置8输送至分类口处时，不合格的电池块20将被推杆组件9推送至排废口13处，并由排废口13进入到废电池放置区中。在本发明中，废口设置在连通口21和电池块放置区16之间，并靠近电池块放置区16；排废口13与废电池收集区17的顶部之间通过通管171连接，通管171倾斜设置，其较高一端连接排废口13。

进一步地，在本发明中，电池块放置区16用于放置合格且待输出的电池块20，当用户需要取用电池块20时，第二推杆组件9再将电池块20推出。为了方便电池块20的拿取，本发明的电池块放置区16的底部和传送带组件输送面的距离不小于一块电池块20的厚度，但小于两块电池块20的厚度之和，优选地，放置板161围成的空间不小于一块电池块20的横截面尺寸。更进一步地，出口传送带组件10的输送面略低于出口12下边沿或者高于出口12的下边沿；出口12下边沿处设置有连接板121，连接板121一端连接出口12下边沿，另一端沿传动带组件的输送面延伸但与输送面不接触；当出口传送带组件10的输送面略低于出口12下边沿时，连接板121向下倾斜设置；当出口传送带组件10的输送面高于出口12下边沿时，连接板121向上倾斜设置，且传送带组件的输送面与出口12上边沿的垂直距离不小于一块电池块20的厚度；以通过上述设置使得电池块20输出更顺畅。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。