基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜的制作方法

本发明属于电器控制领域，尤其涉及到基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜。

背景技术：

随着电动单车产品越来越精细化，对系统的电源有着更高的稳定性需求，传统的电源控制系统并未随着产品的发展得到进一步的精细，传统的电源控制系统通过电位器调节低压输入，从而控制高压输出，或者采取dac模块控制低压输入从而控制高压输出，仅仅采取一种单一的控制形式，不能有效地兼容多种不同设备的电源系统。

电动单车灵活轻便，成为人们出行的首选交通工具，但是充电难成为电动电动单车的一大诟病，尤其是半路电池电量低，原有技术是利用充电桩对电池进行充电，不仅充电时间较长，而且不方便，因此原有技术存在缺陷，需要进行改进。

技术实现要素：

本发明提供，解决的上述问题。

基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜，包括电柜，所述电柜的底部对称设置有移动固定装置，所述电柜的前面的下端阵列设置有柜门，所述柜门的后端对称设置有电池充电仓，所述电池充电仓的入口设置有智能门锁，所述柜门和所述智能门锁匹配，所述电柜的前面的上端设置有显示装置，所述显示装置的右侧设置有智能刷卡装置，所述电柜的内部的上端设置有智能门锁控制装置。

所述基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜，所述电池充电仓倾斜设置于所述电柜的下端的内部，所述电池充电仓的内部的两侧对称设置有滑轨，所述滑轨的两端设置有弹性挡块，所述滑轨的活动端垂直设置有充电盒，所述充电盒的底部的中间设置有充电插头，所述电池充电仓的外表面的上方设置有电源适配器，所述电池充电仓的入口的右侧设置有智能门锁，所述电池充电仓的入口的底部设置有滑动装置。

所述电池充电仓内部设置一快速高压充电装置，快速高压充电装置包括一高压充电电源电路，其中高压充电电源电路包括主芯片电路、电源电路、lcd显示电路、报警电路、mos管开关电路、dac转换电路、高压检测电路、数控电位器电压检测电路、adc转换电路、数模转换电压检测电路和数控电压电路，所述数控电压电路整流和稳压输入并且通过mos管开关电路受主芯片控制，所述高压检测电路、数控电位器电压检测电路检测系统电压并且通过主芯片显示在lcd显示电路，所述dac电压输入模块受主芯片控制，所述数模转换电压检测电路向主芯片输出高压和数控电位器电压检测信号。

进一步地，所述主芯片电路包括主芯片、晶振电路和复位电路，所述主芯片的型号为stm32l151c8t6，包括3个usart接口，功能包括a/d转换、d/a转换、pwm，主频高达32mhz，所述晶振电路由晶振y2和电容c7、c8构成，接在所述主芯片的x1和x2管脚，所述复位电路由电阻r29、r30、开关k17和电容c21构成，接在所述主芯片的reset管脚，其中电阻r30和电阻r29构成电阻分压网络。

进一步地，所述高压检测电路由接口j3、24k电阻r11和1k电阻r1构成分压网络，高压信号通过分压，采用a/d转换后，数模转换电压检测芯片u7对信号进行识别，在所述lcd显示电路中显示，所述数模转换电压检测芯片u7的in0管脚接在电阻r11和电阻r1之间的节点，所述数控电位器电压检测电路由输出口h2、24k电阻r6和1k电阻r26构成分压网络，高压信号通过分压，采用a/d转换后，数模转换电压检测芯片u7对信号进行识别，在所述lcd显示电路中显示，所述数模转换电压检测芯片u7的in1管脚接在电阻r6和电阻r26之间的节点。

进一步地，所述数模转换电压检测电路由所述数模转换电压检测芯片u7和外围电路构成，所述数模转换电压检测芯片u7的型号为adc0808，所述数模转换电压检测芯片u7的oe、eoc、start和clk管脚逐一接所述主芯片的37、32、33和34管脚，d0管脚的第一引线经上拉电阻r33接5v电压，第二引线接所述主芯片的45管脚，d1管脚的第一引线经上拉电阻r32接5v电压，第二引线接所述主芯片的46管脚，模拟电压信号经过数模转换电压检测芯片u7进行模数转换，eoc为a/d转换结束信号，当a/d转换结束时，此端输出一个高电平，star为a/d转换启动脉冲输入端，clk为时钟脉冲输入端，此电路用到两路模数转换，分别是高压和数控电位器电压检测。

进一步地，所述mos管开关电路由主芯片控制一个npn三极管，从而控制mos管开关，由数控电位器控制低压输出，从而实现数控高压输出，所述主芯片通过39管脚控制所述数控高压电源电路。

进一步地，所述dac转换电路由dac0832芯片、ua741放大器和低压控制接口j2构成，所述dac0832芯片输出端接所述ua741放大器进行低压信号放大，从而控制高压信号输出，所述主芯片的pa0、pa1、pa2、pa3、pa4、pa5、pa6、pa7管脚依次逐一接所述dac0832芯片的di0、di1、di2、di3、di4、di5、di6、di7管脚，所述dac0832芯片的1和2管脚共接所述主芯片的19管脚，所述dac0832芯片的18管脚接所述主芯片的20管脚，所述dac0832芯片的11和12管脚依次逐一接所述ua741放大器的2和3管脚，所述ua741放大器的6管脚接所述低压控制接口j2的2管脚，所述dac0832芯片的9管脚接在所述ua741放大器的6管脚所述低压控制接口j2间的节点，8管脚接在滑动变阻器rp1的中间端口，1和5管脚间接电阻r2,7管脚接12v电压，4管脚接-12v电压，地经极性电容c4接-12v电压，地经电容c5、r3接-12v电压，地经二极管d1、r3接-12v电压，地经滑动变阻器rp1、r3接-12v电压。

进一步地，所述电源电路7805稳压模块和ams1117稳压模块构成，分别为系统提供5v和3.3v电压。

进一步地，所述lcd显示电路由lcd1602显示屏及其外围电路构成，电路中电位器r5可以调节lcd屏幕对比度，电位器阻值为10k。

进一步地，所述报警电路由电阻r8、二极管q1、报警器b1和电阻r7构成，由所述主芯片的18管脚控制三极管的通断控制报警器b1。

进一步地，所述数控电压电路由输入口h4、整流桥、lm317稳压器和数字电位器u6组成，所述输入口h4输出电压，经整流桥和lm317稳压器流向mos管开关电路，所述数字电位器u6检测流向mos管开关电路的电压并受主芯片控制。

有益效果：相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本发明通过刷卡或者线上支付方式打开电池充电仓，可将已充满电池放入电动单车内，将电量低电池放入充电仓充电，方便快捷，具有良好的市场经济价值。

本发明通过快速高压充电装置的主芯片控制数控电位器来调节低压输入，从而控制高压输出，同时本电路可以直接采用dac模块控制低压输入，从而控制高压输出，在系统电源稳定性要求日益提高的情况下，此两种情况均有一定的适用性，进而提供两种差异化的解决方案；本发明适用与的电源稳定性较高，适用于激光器、显像管、高压点火、等离子电源等对电压稳定性要求极高的电源控制设备。

附图说明

图1为数控电压电路、数控电位器电压检测电路、高压检测电路、mos管开关电路；

图2为dac转换电路；

图3为数模转换电压检测电路、报警电路、lcd显示电路；

图4为电源模块、主芯片电路；

图5为本发明温控管理换电柜结构总示意图；

图6为本发明的充电电池仓的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜，包括电柜，所述电柜的底部对称设置有移动固定装置，所述电柜的前面的下端阵列设置有柜门，所述柜门的后端对称设置有电池充电仓，所述电池充电仓的入口设置有智能门锁，所述柜门和所述智能门锁匹配，所述电柜的前面的上端设置有显示装置，所述显示装置的右侧设置有智能刷卡装置，所述电柜的内部的上端设置有智能门锁控制装置。

所述基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜，所述电池充电仓倾斜设置于所述电柜的下端的内部，所述电池充电仓的内部的两侧对称设置有滑轨，所述滑轨的两端设置有弹性挡块，所述滑轨的活动端垂直设置有充电盒，所述充电盒的底部的中间设置有充电插头，所述电池充电仓的外表面的上方设置有电源适配器，所述电池充电仓的入口的右侧设置有智能门锁，所述电池充电仓的入口的底部设置有滑动装置。

所述电池充电仓内部设置一快速高压充电装置，快速高压充电装置包括一高压充电电源电路，其中高压充电电源电路包括主芯片电路、电源电路、lcd显示电路、报警电路、mos管开关电路、dac转换电路、高压检测电路、数控电位器电压检测电路、adc转换电路、数模转换电压检测电路和数控电压电路，所述数控电压电路整流和稳压输入并且通过mos管开关电路受主芯片控制，所述高压检测电路、数控电位器电压检测电路检测系统电压并且通过主芯片显示在lcd显示电路，所述dac电压输入模块受主芯片控制，所述数模转换电压检测电路向主芯片输出高压和数控电位器电压检测信号。

进一步地，所述主芯片电路包括主芯片、晶振电路和复位电路，所述主芯片的型号为stm32l151c8t6，包括3个usart接口，功能包括a/d转换、d/a转换、pwm，主频高达32mhz，所述晶振电路由晶振y2和电容c7、c8构成，接在所述主芯片的x1和x2管脚，所述复位电路由电阻r29、r30、开关k17和电容c21构成，接在所述主芯片的reset管脚，其中电阻r30和电阻r29构成电阻分压网络。

如图5-6所示，本发明的一个实施例是：基于共享电动车的锂电池智能温控管理换电柜，包括电柜1，所述电柜1的底部设置有移动固定装置7，所述电柜1的前面的下端阵列设置有柜门3，所述柜门3的后端对称设置有电池充电仓2，所述电池充电2仓的入口设置有智能门锁21，所述柜门3和所述智能门锁21匹配，所述电柜1的前面的上端设置有显示装置4，所述显示装置4的右侧设置有智能刷卡装置5，所述电柜1的内部的上端设置有智能门锁控制装置6，电柜的后面可以拆卸，方便维修。

优选的，所述电池充电仓2倾斜设置于所述电柜1的下端的内部，所述电池充电仓1的内部的两侧对称设置有滑轨22，所述滑轨22的两端设置有弹性挡块，所述滑轨22的活动端垂直设置有充电盒23，所述充电盒23的底部的中间设置有充电插头24，所述电池充电仓2的外表面的上方设置有电源适配器25，所述电池充电仓2的入口的右侧设置有智能门锁21，所述电池充电仓2的入口的底部设置有滑动装置26，电池充电仓2为独立结构，可根据需要改变个数。

优选的，所述显示装置4内嵌于所述电柜1的前面的上端，所述显示装置4的右侧设置有智能刷卡装置5，显示装置4上可以准确显示各个电池充电仓内2的电池电量，也可联网进行云支付。

优选的，所述智能门锁控制装置6阵列设置在所述电柜1的内部的上端，且与智能门锁21匹配，一个智能门锁控制装置只能控制一个智能门锁。

优选的，包括可移动固定装置7，所述可移动固定装置7包括可调节万向轮，所述可调节万向轮设置于所述电柜的底部的四个角，方便移动安装以及固定。

基本工作原理：智能刷卡装置5或者云支付得到信号，将信号给智能门锁控制装置6，智能门锁控制装置6将智能门锁21打开，柜门3随之打开，此时从电池充电仓2取出已充满电池，同时将电量不足电池放入电池充电仓中2，电池在重力作用下与充电盒23上的充电插头24结合，通过电源适配器25将电池充满，显示装置4显示各个电池充电仓2内电池的充电情况。

工作原理：

通过主芯片控制数控电位器，调节电位器电阻值，从而调节低压部分电压，控制高压部分线性输出，另外一种方法，通过单片机控制dac模块，精准输出低压输出，从而控制高压部分线性输出。

数控电压电路整流和稳压输入并且通过mos管开关电路受主芯片控制，高压检测电路、数控电位器电压检测电路检测系统电压并且通过主芯片显示在lcd显示电路，dac电压输入模块受主芯片控制，数模转换电压检测电路向主芯片输出高压和数控电位器电压检测信号。

实施方式：

如图1至图4所示，一种高压充电电源电路，包括主芯片电路、电源电路、lcd显示电路、报警电路、mos管开关电路、dac转换电路、高压检测电路、数控电位器电压检测电路、adc转换电路、数模转换电压检测电路和数控电压电路，所述数控电压电路整流和稳压输入并且通过mos管开关电路受主芯片控制，所述高压检测电路、数控电位器电压检测电路检测系统电压并且通过主芯片显示在lcd显示电路，所述dac电压输入模块受主芯片控制，所述数模转换电压检测电路向主芯片输出高压和数控电位器电压检测信号。

如图4所示，进一步地，所述主芯片电路包括主芯片、晶振电路和复位电路，所述主芯片的型号为stm32l151c8t6，包括3个usart接口，功能包括a/d转换、d/a转换、pwm，主频高达32mhz，所述晶振电路由晶振y2和电容c7、c8构成，接在所述主芯片的x1和x2管脚，所述复位电路由电阻r29、r30、开关k17和电容c21构成，接在所述主芯片的reset管脚，其中电阻r30和电阻r29构成电阻分压网络。

如图1所示，进一步地，所述高压检测电路由接口j3、24k电阻r11和1k电阻r1构成分压网络，高压信号通过分压，采用a/d转换后，数模转换电压检测芯片u7对信号进行识别，在所述lcd显示电路中显示，所述数模转换电压检测芯片u7的in0管脚接在电阻r11和电阻r1之间的节点，所述数控电位器电压检测电路由输出口h2、24k电阻r6和1k电阻r26构成分压网络，高压信号通过分压，采用a/d转换后，数模转换电压检测芯片u7对信号进行识别，在所述lcd显示电路中显示，所述数模转换电压检测芯片u7的in1管脚接在电阻r6和电阻r26之间的节点。

如图3所示，进一步地，所述数模转换电压检测电路由所述数模转换电压检测芯片u7和外围电路构成，所述数模转换电压检测芯片u7的型号为adc0808，所述数模转换电压检测芯片u7的oe、eoc、start和clk管脚逐一接所述主芯片的37、32、33和34管脚，d0管脚的第一引线经上拉电阻r33接5v电压，第二引线接所述主芯片的45管脚，d1管脚的第一引线经上拉电阻r32接5v电压，第二引线接所述主芯片的46管脚，模拟电压信号经过数模转换电压检测芯片u7进行模数转换，eoc为a/d转换结束信号，当a/d转换结束时，此端输出一个高电平，star为a/d转换启动脉冲输入端，clk为时钟脉冲输入端，此电路用到两路模数转换，分别是高压和数控电位器电压检测。

如图1所示，进一步地，所述mos管开关电路由主芯片控制一个npn三极管，从而控制mos管开关，由数控电位器控制低压输出，从而实现数控高压输出，所述主芯片通过39管脚控制所述数控高压电源电路。

如图2所示，进一步地，所述dac转换电路由dac0832芯片、ua741放大器和低压控制接口j2构成，所述dac0832芯片输出端接所述ua741放大器进行低压信号放大，从而控制高压信号输出，所述主芯片的pa0、pa1、pa2、pa3、pa4、pa5、pa6、pa7管脚依次逐一接所述dac0832芯片的di0、di1、di2、di3、di4、di5、di6、di7管脚，所述dac0832芯片的1和2管脚共接所述主芯片的19管脚，所述dac0832芯片的18管脚接所述主芯片的20管脚，所述dac0832芯片的11和12管脚依次逐一接所述ua741放大器的2和3管脚，所述ua741放大器的6管脚接所述低压控制接口j2的2管脚，所述dac0832芯片的9管脚接在所述ua741放大器的6管脚所述低压控制接口j2间的节点，8管脚接在滑动变阻器rp1的中间端口，1和5管脚间接电阻r2,7管脚接12v电压，4管脚接-12v电压，地经极性电容c4接-12v电压，地经电容c5、r3接-12v电压，地经二极管d1、r3接-12v电压，地经滑动变阻器rp1、r3接-12v电压。

如图4所示，进一步地，所述电源电路7805稳压模块和ams1117稳压模块构成，分别为系统提供5v和3.3v电压。

如图3所示，进一步地，所述lcd显示电路由lcd1602显示屏及其外围电路构成，电路中电位器r5可以调节lcd屏幕对比度，电位器阻值为10k。

如图3所示，进一步地，所述报警电路由电阻r8、二极管q1、报警器b1和电阻r7构成，由所述主芯片的18管脚控制三极管的通断控制报警器b1。

如图1所示，进一步地，所述数控电压电路由输入口h4、整流桥、lm317稳压器和数字电位器u6组成，所述输入口h4输出电压，经整流桥和lm317稳压器流向mos管开关电路，所述数字电位器u6检测流向mos管开关电路的电压并受主芯片控制。