多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统与流程

本发明涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统。

背景技术：

随着电动车的日益增多，人们对电动车电池的使用需求也越来越多，如果每天在家里用充电器充电，不仅速度慢，而且受场地、环境等多方面限制，使用非常不方便，特别是对于经常使用电动车的快递员、送外卖人员等，快速便捷的换电池无意是提高其工作效率的最大保障，于是，换电柜便应运而生，它能够解决电动车用户的换电池需求，满足人们对便捷换电池的需要，但是在现有技术中，由于换电柜的电池借还及充电管理不够科学，容易造成电池无法借用、无法归还或者无法识别充电的情形，很多情况需要人工手动操作，远远达不到智能的标准。

因此，现有技术需要改进。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明实施例的一个方面，公开一种多控制模式的智能换电柜的电池管理方法，包括：

用户通过智能终端设备扫码，选择需要的服务类别，并发送至智能换电柜的后台服务器；

后台服务器建立生产订单，并将控制指令发送至智能换电柜的中继板；

中继板根据每个智能换电柜的充电舱门上报的当前状态模式，对智能换电柜的充电舱门状态模式进行分类，所述充电舱门状态模式包括充电模式、充电满模式、空舱模式；

中继板按照后台服务器建立的生产订单，按照充电舱门状态模式的分类，随机选择对应状态模式的充电舱门提供用户服务；

充电舱门根据中继板发送的控制指令，进入相应的控制模式，所述控制模式包括还电池模式、借电池模式、换电池模式和补电池及自锁模式。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，所述还电池模式包括：

中继板接收后台服务器的还电池指令，查找充电舱门工作模式分类中空舱模式的充电舱门；

中继板随机控制空舱模式的充电舱门打开；

用户在设定的时间内将电池放入充电舱门内，关闭充电舱门；

智能换电柜对放入充电电池进行锁上电池锁；

智能充电柜对锁上的充电电池进行检测认证；

如果认证不通过，则打开充电舱门，释放电池锁等待用户取走电池，关闭舱门并记录结果，上传后台服务器；

如果认证通过，则记录结果，上传后台服务器。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，还包括：

中继板接收后台服务器的还电池指令，查找充电舱门工作模式分类中空舱模式的充电舱门；

中继板随机控制某一空舱模式的充电舱门打开；

如果打开失败，则记录失败结果，并上传至后台服务器；

中继板接收后台服务器的借电池指令，查找充电舱门工作模式分类中充电满模式的充电舱门；

中继板随机控制某一充电满模式的充电舱门打开；

如果打开失败，则记录失败结果，并上传至后台服务器。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，还包括：

如果充电舱门在设定的时间内未关闭，则中继板向充电舱门的告警系统发出报警，提示关闭充电舱门；

告警系统在设定的时长内连续发出告警，并等待用户关闭充电舱门；

若用户在设定的告警时长内未关闭充电舱门，则中继板向充电舱门发送自动关闭的指令；

充电舱门按照设定程序，使用自动控制装置关闭充电舱门；

中继板记录换电结果，并上报后台服务器。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，所述借电池模式包括：

中继板接收后台服务器的借电池指令，查找充电舱门工作模式分类中充电满模式的充电舱门；

任一充电满模式的充电舱门打开，对充电电池进行解锁；

用户取出已充满的充电电池，并在设定的时间内将充电舱门关闭；

中继板记录借电池结果并上传至后台服务器。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，还包括：

如果充电舱门在设定的时长内未打开，中继板记录开门结果并上传至后台服务器，退出借电池模式；

如果充电电池在设定的时长内未解锁，中继板记录电池解锁结果并上传至后台服务器，退出借电池模式；

如果用户在设定的时长内未取出充电电池，则充电电池重新锁上，并等待用户关闭充电舱门；

当用户关闭充电舱门后，退出借电池模式，中继板记录借电池结果上传至后台服务器；

如果用户在设定的时长内未关闭充电舱门，中继板向充电舱门的告警系统发出指令，告警系统进行告警提示；

如果用户在告警系统设定的时长内关闭充电舱门，则告警结束，中继板记录借电池结果上传至后台服务器；

若用户在设定的告警时长内未关闭充电舱门，则中继板向充电舱门发送自动关闭的指令；

充电舱门按照设定程序，使用自动控制装置关闭充电舱门，中继板记录借电池结果，并上报后台服务器。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，所述补电池及自锁模式包括：

单元仓自动检测充电舱门的充电舱门状态信息；

如果中继板接收到充电舱门发送充电舱门内有充电电池但电池锁未锁信息时，电池锁自动锁紧；

如果中继板接收到充电舱门发送充电舱门内无充电电池的信息时，中继板将该充电舱门的空舱状态上报后台服务器；

后台服务器将空舱状态的充电舱门信息发送至管理人员，提醒管理人员对空舱状态的充电舱门补充电池。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的另一个实施例中，所述换电池模式包括所述还电池模式和借电池模式的步骤。

基于本发明实施例的另一个方面，公开一种多控制模式的智能换电柜的电池管理系统，包括：

mcu控制模块、电池通讯模块、ad采集模块、电源供电模块、电源控制模块、电路保护模块、can通讯模块、中继板、后台服务器、充电舱门控制模块、充电控制模块、琴码模块、存储模块；

所述mcu控制模块与所述电池通讯模块、ad采集模块、电源供电模块、电源控制模块、电路保护模块、can通讯模块、充电舱门控制模块、充电控制模块、琴码模块、存储模块连接，用于接收与其连接的各模块数据，并控制与其连接的各模块工作；

所述电池通讯模块负责mcu控制模块与充电电池的串口数据通讯，mcu控制模块根据从电池通讯模块接收的充电电池参数数据对电池的性能进行判定；

所述ad采集模块用于采集充电舱门、充电电池、保护电路的模拟数据，并转换成物理量；

所述电源供电模块用于给多个充电舱门内的设备模块提供稳定直流工作电流和电压；

所述电源控制模块与电源供电模块连接，用于控制所述电源供电模块输出的电源参数；

所述电路保护模块起保护作用，防止电压、电流突变而导致的器件烧坏；

所述can通讯模块与所述中继板连接，所述can通讯模块包含can收发器和can屏蔽器，用于稳定收发指定的can数据；

所述中继板用于接收所述后台服务器的控制指令，并通过can通讯模块与所述mcu控制模块连接，将mcu控制模块的数据发送到后台服务器；

所述后台服务器与所述中继板连接，用于控制中继板的工作，并接收中继板上报的数据，判断充电舱门的工作状态模式；

所述充电舱门控制模块用于控制充电舱门的电池锁开关和充电舱门的开关；

所述充电控制模块在所述mcu控制模块的控制下向充电电池充电；

所述琴码模块用于验证充电电池，并判定充电电池是否合法；

所述存储模块用于存储充电舱门的工作状态信息、还电池或借电池的结果信息。

基于本发明上述多控制模式的智能换电柜的电池管理系统的另一个实施例中，所述mcu控制模块包括stm32f103c8芯片。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统设置了智能换电柜的借电池模式，还电池模式，更换电池模式，以及补电池自锁模式，用户通过扫码自动选择还电池、借电池或补充电池，方便使用，而且规划管理科学，提高了电池的借还效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的多控制模式的智能换电柜的电池管理系统的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明的多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的一个实施例的流程图。

图中：100mcu控制模块、101电池通讯模块、102ad采集模块、103电源供电模块、104电源控制模块、105电路保护模块、106can通讯模块、107中继板、108后台服务器、109充电舱门控制模块、110充电控制模块、111琴码模块、112存储模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统进行更详细地说明。

图1是本发明的多控制模式的智能换电柜的电池管理系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该实施例的多控制模式的智能换电柜的电池管理系统包括：

mcu控制模块100、电池通讯模块101、ad采集模块102、电源供电模块103、电源控制模块104、电路保护模块105、can通讯模块106、中继板107、后台服务器108、充电舱门控制模块109、充电控制模块110、琴码模块111、存储模块112；

所述mcu控制模块100与所述电池通讯模块101、ad采集模块102、电源供电模块103、电源控制模块104、电路保护模块105、can通讯模块106、充电舱门控制模块109、充电控制模块110、琴码模块111、存储模块112连接，用于接收与其连接的各模块数据，并控制与其连接的各模块工作；

所述电池通讯模块101负责mcu控制模块100与充电电池的串口数据通讯，mcu控制模块100根据从电池通讯模块101接收的充电电池参数数据对电池的性能进行判定；

所述ad采集模块102用于采集充电舱门、充电电池、保护电路的模拟数据，并转换成物理量；

所述电源供电模块103用于给多个充电舱门内的设备模块提供稳定直流工作电流和电压；

所述电源控制模块104与电源供电模块103连接，用于控制所述电源供电模块103输出的电源参数；

所述电路保护模块105起保护作用，防止电压、电流突变而导致的器件烧坏；

所述can通讯模块106与所述中继板107连接，所述can通讯模块106包含can收发器和can屏蔽器，用于稳定收发指定的can数据；

所述中继板107用于接收所述后台服务器108的控制指令，并通过can通讯模块106与所述mcu控制模块100连接，将mcu控制模块100的数据发送到后台服务器108；

所述后台服务器108与所述中继板107连接，用于控制中继板107的工作，并接收中继板107上报的数据，判断充电舱门的工作状态模式；

所述充电舱门控制模块109用于控制充电舱门的电池锁开关和充电舱门的开关；

所述充电控制模块110在所述mcu控制模块100的控制下向充电电池充电；

所述琴码模块111用于验证充电电池，并判定充电电池是否合法；

所述存储模块112用于存储充电舱门的工作状态信息、还电池或借电池的结果信息。

所述mcu控制模块100包括stm32f103c8芯片。

图2是本发明的多控制模式的智能换电柜的电池管理方法的一个实施例的流程图，如图2所示，所述多控制模式的智能换电柜的电池管理方法包括：

10，用户通过智能终端设备扫码，选择需要的服务类别，并发送至智能换电柜的后台服务器108；

20，后台服务器108建立生产订单，并将控制指令发送至智能换电柜的中继板107；

30，中继板107根据每个智能换电柜的充电舱门上报的当前状态模式，对智能换电柜的充电舱门状态模式进行分类，所述充电舱门状态模式包括充电模式、充电满模式、空舱模式；

40，中继板107按照后台服务器108建立的生产订单，按照充电舱门状态模式的分类，随机选择对应状态模式的充电舱门提供用户服务；

50，充电舱门根据中继板107发送的控制指令，进入相应的控制模式，所述控制模式包括还电池模式、借电池模式和补电池及自锁模式。

所述还电池模式包括：

中继板107接收后台服务器108的还电池指令，查找充电舱门工作模式分类中空舱模式的充电舱门；

中继板107随机控制空舱模式的充电舱门打开；

用户在设定的时间内将电池放入充电舱门内，关闭充电舱门；

智能换电柜对放入充电电池进行锁上电池锁；

智能充电柜对锁上的充电电池进行检测认证；

如果认证不通过，则打开充电舱门，释放电池锁等待用户取走电池，关闭舱门并记录结果，上传后台服务器；

如果认证通过，则记录结果，上传后台服务器。。

所述还电池模式还包括：

中继板107接收后台服务器108的还电池指令，查找充电舱门工作模式分类中空舱模式的充电舱门；

中继板107随机控制某一空舱模式的充电舱门打开；

如果打开失败，则记录失败结果，并上传至后台服务器；

中继板107接收后台服务器108的借电池指令，查找充电舱门工作模式分类中充电满模式的充电舱门；

中继板107随机控制某一充电满模式的充电舱门打开；

如果打开失败，则记录失败结果，并上传至后台服务器。

所述还电池模式还包括：

如果充电舱门在设定的时间内未关闭，则中继板107向充电舱门的告警系统发出报警，提示关闭充电舱门；

告警系统在设定的时长内连续发出告警，并等待用户关闭充电舱门；

若用户在设定的告警时长内未关闭充电舱门，则中继板107向充电舱门发送自动关闭的指令；

充电舱门按照设定程序，使用自动控制装置关闭充电舱门；

中继板107记录换电结果，并上报后台服务器108。

所述借电池模式包括：

中继板107接收后台服务器108的借电池指令，查找充电舱门工作模式分类中充电满模式的充电舱门；

任一充电满模式的充电舱门打开，对充电电池进行解锁；

用户取出已充满的充电电池，并在设定的时间内将充电舱门关闭；

中继板107记录借电池结果并上传至后台服务器108。

所述借电池模式还包括：

如果充电舱门在设定的时长内未打开，中继板107记录开门结果并上传至后台服务器108，退出借电池模式；

如果充电电池在设定的时长内未解锁，中继板107记录电池解锁结果并上传至后台服务器108，退出借电池模式；

如果用户在设定的时长内未取出充电电池，则充电电池重新锁上，并等待用户关闭充电舱门；

当用户关闭充电舱门后，退出借电池模式，中继板107记录借电池结果上传至后台服务器108；

如果用户在设定的时长内未关闭充电舱门，中继板107向充电舱门的告警系统发出指令，告警系统进行告警提示；

如果用户在告警系统设定的时长内关闭充电舱门，则告警结束，中继板107记录借电池结果上传至后台服务器108；

若用户在设定的告警时长内未关闭充电舱门，则中继板107向充电舱门发送自动关闭的指令；

充电舱门按照设定程序，使用自动控制装置关闭充电舱门，中继板107记录借电池结果，并上报后台服务器108。

所述补电池及自锁模式包括：

单元仓自动检测充电舱门的充电舱门状态信息；

如果中继板107接收到充电舱门发送充电舱门内有充电电池但电池锁未锁信息时，电池锁自动锁紧；

如果中继板107接收到充电舱门发送充电舱门内无充电电池的信息时，中继板107将该充电舱门的空舱状态上报后台服务器108；

后台服务器108将空舱状态的充电舱门信息发送至管理人员，提醒管理人员对空舱状态的充电舱门补充电池。

所述换电池模式包括所述还电池模式和借电池模式的步骤。

以上对本发明所提供的一种多控制模式的智能换电柜的电池管理方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。