一种动力电池智能充电柜的制作方法

本发明涉及机电领域，具体涉及一种动力电池智能充电柜。

背景技术：

日前，节能与环保问题日益成为各国关注的主要社会问题，随着科技的发展，兼具节能与环保的电动汽车日益被人们所喜爱，但是电池重量大、能量密度低、充电时间长、续航里程和使用寿命短以及制造成本高制约了电动汽车产业发展，特别是电动汽车续航里程低、电池充电慢、充电不方便直接影响了电动汽车使用。

技术实现要素：

为克服背景技术中的不足，本发明公开了一种动力电池智能充电柜及动力续航方法，能有效避开上述缺点，促进电动汽车动力电池产业标准化，有效地解决电动汽车动力续航问题，大大提高用车体验。

为实现所述目的，本发明采用如下技术方案：

一种动力电池智能充电柜，包括柜体、顶板，所述柜体分隔成一个控制柜和若干个大小不一的电池柜，所述控制柜包括智能充电系统、触摸显示屏、电源变压器、保护装置、存储器；所述电池柜为多块金属面板拼接而成的立方体，每个电池柜装配智能开关柜门，电池柜内安装电动门锁、电池锁扣、充电座、传感器、空调装置；所述顶板安装顶护板和摄像头；所述控制柜背侧安装空调装置；

所述智能充电系统包括主控制器、电源控制器、空调控制器、无线传输装置、GPS定位器；所述保护装置包括电磁开关、漏电保护器、报警器；

所述传感器包括位置传感器、漏水传感器、漏电传感器、温度传感器、湿度传感器、电压传感器、电量传感器、防撬传感器；

电源连接电源变压器，电源变压器连接电磁开关和电源控制器，电磁开关连接电源控制器和充电座，主控制器连接电源控制器、存储器、触摸显示屏、空调控制器、无线传输装置、GPS定位器、漏电保护器、报警器、电动门锁、电池锁扣、传感器、摄像头，空调控制器连接空调装置。

优选的实施例中，所述一种动力电池智能充电柜安装于室外，无人职守，增加防雨、防雷、防盗等设施；

另一优选的实施例中，所述一种动力电池智能充电柜安装于室内，减少防雨、防雷等设施。

优选的实施例中，所述智能充电系统通过预先系统程序设定，与各终端相连，主控制器按照触摸显示屏、无线传输装置指令及漏水传感器、漏电传感器、温度传感器、电压传感器、电量传感器、电池内置芯片等信号实现对所述电池柜充电电压、电流、电量及温度的智能控制与管理，实现所述动力电池智能充电柜的相关功能。

优选的实施例中，所述无线传输装置与互联网连接，实现所述动力电池智能充电柜与服务器、计算机后台、客户端（手机APP、微信等）或其他应用终端的互联互通，通过程序实现权限控制、电池管理、客户管理、收费管理等相关功能。

优选的实施例中，所述保护装置的电磁开关、漏电保护器、报警器与主控制器相连，根据传感器、摄像头等信号对主电源或对应电池柜自动启停、发出报警信号，并将信号传至服务器。

优选的实施例中，所述电池柜大小不一，以适用放置不同规格电池，安装防爆钢梁，以保护电池及电池柜安全，不同规格电池柜内安装对应滑轨，与电池上的滑槽相匹配；所述电池柜内暗装电动门锁及电池锁扣与主控制器相连，根据指令自动打开或关闭；当电池柜柜门打开，电池锁扣解锁，电池柜内已充电电池可取出；当电池放入并推送到位时，电池锁扣锁定，所述电池柜内的充电座与电池接口相连，主控制器读取电池内置芯片信息并进行核对与匹配，核对成功自动关闭柜门，充电开启，电池充满后自动断电；

另一优选的实施例中，所述电池柜内的充电座与电池接口连接采用电磁感应充电方式。

优选的实施例中，所述电池主要指电动汽车的动力电池，但可根据需要拓展使用在公交车、电动观光车、电动自行车等类似电池上；所述电动汽车通常需要若干组所述电池，根据需要并串联成动力电池组，每组电池设计为方便拔插；所述电池需按照不同规格设置统一的外观尺寸、滑槽、定位孔、充电接口，使之与所述电池柜相匹配；所述电池配置提手，单组重量适合单人搬动，通常10-40kg；所述电池内置芯片，用于存储电池唯一身份编码，记录电池充电信息。

优选的实施例中，所述传感器信号与主控制器相连，主控制器根据传感器信号做出相关动作，实现智能控制。

优选的实施例中，所述空调装置采用强风风扇，与主控制器相连，空调控制器根据所述电池柜的温度、湿度等环境参数自动启停，控制电池柜环境温度，建立最优工作环境；

另一优选的实施例中，所述空调装置采用小型制冷空调机。

优选的实施例中，所述智能开关柜门与主控制器相连，根据指令自动打开或关闭，具备防雨防盗功能。

优选的实施例中，所述顶板上安装有连接于主控制器的摄像头；摄像监控数据保存于所述存储器。

本发明还公开了一种基于所述动力电池智能充电柜的电动汽车动力续航方法，该方法实现过程包括：用户通过终端软件（如手机APP、微信等）注册成为系统用户，并登记身份信息、车辆型号、电池型号等相关资料，系统进行实名认证，认证通过开始使用；使用时，应缴存保证金，用户通过定位功能找到附近存有所需电池型号的动力电池智能充电柜；按照触摸显示屏提示操作，扫描屏幕二维码，完成相应缴费，对应型号的电池柜柜门自动打开；用户取走电池柜内已充满的所需电池，并放入待充电电池，关闭柜门，完成一组电池置换；按相同方法完成电动汽车其他组电池的置换，即可完成电动汽车动力续航。

由于采用了上述技术方案和方法，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明采用交换式置换充电电池，改变了传统电动汽车充电方式，通过对城市及道路的广泛布点后，给动力电池充电续航将变得非常便利，有利于节约电动汽车购置成本，提高用户用车体验；

（2）本发明对动力电池进行集中充电与管理，能有效提高电池使用的安全性、利用率、寿命，便于电池回收利用，有利于节能环保；

（3）本发明电池规格、尺寸、充电接口统一规范，有利于促进动力电池产业标准化；

（4）本发明通过优化后可以做到无人化职守，将降低人工成本。

附图说明

图1：为本发明的结构示意图；

图2：为本发明的控制柜结构示意图；

图3：为本发明的电池柜结构示意图；

图4：为本发明的电路连接示意图；

图5：为本发明的动力电池结构示意图；

图6：为本发明的电动汽车动力续航流程示意图。

附图标记说明：

图中：1-柜体、3-顶板，10-控制柜，20-电池柜，11-智能充电系统，12-触摸显示屏，13-电源变压器，14-保护装置，15-存储器，21-智能开关柜门，22-电动门锁、23-充电座、24-传感器、25-空调装置，26-滑轨，27-电池锁扣，28-钢梁，31-顶护板，32-摄像头，111-主控制器，112-电源控制器，113-空调控制器，114-无线传输装置，115-GPS定位器，141-电磁开关，142-漏电保护器，143-报警器，241位置传感器，242-漏水传感器，243-漏电传感器，244-温度传感器，245-湿度传感器，246-电压传感器，247-电量传感器，248-防撬传感器，40-动力电池，41-滑槽、42-充电接口，43-电池内置芯片，44-提手，45-定位孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例进行详细说明，显然，所描述的实施例仅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。

实施例：

参阅图1，一种动力电池智能充电柜，包括柜体1、顶板3，所述柜体1分隔成一个控制柜10和若干个大小不一的电池柜20，所述顶板3安装顶护板31和摄像头32；所述电池柜20内放置动力电池40；

参阅图2，所述控制柜10包括智能充电系统11、触摸显示屏12、电源变压器13、保护装置14、存储器15；所述智能充电系统11包括主控制器111、电源控制器112、空调控制器113、无线传输装置114、GPS定位器115；所述保护装置14包括电磁开关141、漏电保护器142、报警器143；所述控制柜10背侧安装空调装置25；

参阅图3，所述电池柜20为多块金属面板拼接而成的立方体，每个电池柜20装配智能开关柜门21，电池柜20内安装电动门锁22、充电座23、传感器24、空调装置25、滑轨26、电池锁扣27；所述传感器24包括位置传感器241、漏水传感器242、漏电传感器243、温度传感器244、湿度传感器245、电压传感器246、电量传感器247、防撬传感器248；

参阅图4，电源连接电源变压器13，电源变压器13连接电磁开关141和电源控制器112，电磁开关141连接电源控制器112和充电座23，主控制器111连接电源控制器112、存储器15、触摸显示屏12、空调控制器113、无线传输装置114、GPS定位器115、漏电保护器142、报警器143、电动门锁22、电池锁扣27、传感器24、摄像头32，空调控制器113连接空调装置25。

本实施例中，所述一种动力电池智能充电柜安装于室外，无人职守，增加了相应防雨、防盗、防雷等安全设施。

本实施例中，所述主智能充电系统11通过预先系统程序设定，与各终端相连，控制器111按照触摸显示屏12、无线传输装置114指令及漏水传感器242、漏电传感器243、温度传感器244、电压传感器246、电量传感器247、电池内置芯片43等信号实现对所述电池柜20充电电压、电流、电量及温度的智能控制与管理，实现所述动力电池智能充电柜的相关功能。

本实施例中，所述无线传输装置114与互联网连接，实现所述动力电池智能充电柜与服务器、计算机后台、客户端（手机APP、微信等）或其他应用终端的互联互通，通过程序实现权限控制、电池管理、客户管理、收费管理等相关功能。

本实施例中，所述保护装置14的电磁开关141、漏电保护器142、报警器143与主控制器111相连，根据传感器24、摄像头32等信号对主电源或对应电池柜20自动启停、发出报警信号，并将信号传至服务器。

本实施例中，所述电池柜20大小不一，按照上小下大布置，以适用放置不同规格电池，安装防爆钢梁28，以保护电池及电池柜20安全，不同规格电池柜20内安装对应滑轨26，与电池上的滑槽41相匹配；所述电池柜20内暗装电动门锁22及电池锁扣27与主控制器111相连，根据指令自动打开或关闭；当电池柜20柜门打开，电池锁扣27解锁，电池柜20内已充电电池可取出；当电池放入并推送到位时，电池锁扣27锁定电池，所述电池柜20内的充电座23与电池接口42相连，主控制器111读取电池内置芯片43信息并进行核对与匹配，核对成功自动关闭柜门，充电开启，电池充满后自动断电。

本实施例中，所述电池选择电动汽车的动力电池40，所述电动汽车通常需要若干组所述电池，根据需要并串联成动力电池组，每组电池设计为方便拔插；

参阅图5，所述电池需按照不同规格设置统一的外观尺寸、滑槽41、定位孔45、充电接口42，使之与所述电池柜20相匹配；所述电池配置提手44，单组重量适合单人搬动，通常10-40kg；所述电池内置芯片43，用于存储电池唯一身份编码，记录电池充电信息。

本实施例中，所述传感器24信号与主控制器111相连，主控制器111根据传感器24信号做出相关动作，实现智能控制。

本实施例中，所述空调装置25与主控制器111相连，空调控制器113根据所述电池柜20的温度、湿度等环境参数自动启停空调装置25，控制电池柜20环境温度，建立最优工作环境。

本实施例中，所述智能开关柜门21与主控制器111相连，根据指令自动打开或关闭，具备防雨防盗功能。

本实施例中，所述顶板3上安装有连接于主控制器111的摄像头32；摄像监控数据保存于所述存储器15。

参阅图6，一种基于所述动力电池智能充电柜的电动汽车动力续航方法，该方法实现过程包括：用户通过终端软件（如手机APP、微信等）注册成为系统用户，并登记身份信息、车辆型号、电池型号等相关资料，系统进行实名认证，认证通过开始使用；使用时，应缴存保证金，用户通过定位功能找到附近存有所需电池型号的动力电池智能充电柜；按照触摸显示屏12提示操作，扫描屏幕二维码，完成相应缴费，对应型号的电池柜20柜门自动打开；用户取走电池柜20内已充满的所需电池，并放入待充电电池，关闭柜门，完成一组电池置换；按相同方法完成电动汽车其他组电池的置换，即可完成电动汽车动力续航。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化、修改和改进，这些都属于本发明的保护范围。