一种智能充电柜的制作方法

[0001]
本实用新型涉及充电设备技术领域，更具体地说，它涉及一种智能充电柜。


背景技术：

[0002]
随着移动电源的普及应用，集中式的充电柜也应运而生，如给智能移动终端进行供电的集中式充电宝充电柜、给电动车进行供电的蓄电池充电柜等。
[0003]
在生产车间中，许多工具车都需要用到蓄电池等移动电源，上述蓄电池在电量耗尽后都需要充电。当前蓄电池的充电方式较为简单，操作人员通常直接将蓄电池放置到车间中的某排插处利用充电电缆进行充电，随着蓄电池数量的增加，各种充电线在充电现场交错排布，杂乱无章，给生产过程带来安全隐患。
[0004]
同时，蓄电池在充电过程中，由于缺乏统一有效的管理，经常出现部分蓄电池过饱和充电却仍然持续充电，而另一部分蓄电池在充电未结束前又被重新投入使用的情况。不仅对蓄电池本身的使用寿命及使用安全带来不良影响，也不利于蓄电池的统一管理及调度。


技术实现要素：

[0005]
针对实际运用中多个蓄电池充电管理不便这一问题，本实用新型目的在于提出一种智能充电柜，其能够同时为多个蓄电池进行充电并且能够及时反馈各个蓄电池的充电状态，便于各蓄电池的充电管理，同时降低蓄电池充电时的安全隐患,具体方案如下：
[0006]
一种智能充电柜，包括柜体以及开设于柜体中用于放置蓄电池的多个充电舱室，各充电舱室中设置有与外部电源电连接的充电端子；所述充电柜还配置有：
[0007]
充电状态检测组件，设置于各充电舱室中，用于检测各充电舱室中蓄电池的充电状态，根据上述充电状态输出不同的光信号；
[0008]
光信号检测组件，设置于各充电舱室中，用于检测各充电舱室中的光信号，输出充电状态信号；
[0009]
中央控制器，与各充电舱室中的光信号检测组件信号连接，接收多个充电状态信号，基于设定处理算法处理后输出充电监测信息；
[0010]
充电控制件，连接设置于各充电端子与外部电源之间，与所述充电状态检测组件和/或中央控制器控制连接，接收并响应于所述光信号和/或中央控制器输出的控制信号，控制充电端子与外部电源之间的开断；
[0011]
显示组件，设置于柜体上且与所述中央控制器信号连接，接收并显示所述充电监测信息。
[0012]
通过上述技术方案，各个充电舱室中均独立设置监测电池充电状态的充电状态检测组件，保证整个充电柜能够平稳运行，利用光信号检测组件输出的光信号展示充电状态，即方便现场人员直观的看到电池的充电状态，也便于中央控制器快速的识别出电池的充电状态，不易受到外界的干扰，整个充电过程中，现场人员可以通过显示组件快速的了解各个
电池的充电状态，使其能够快速的选择电池，避免电池充电状态在不充足的情况下被取走，便于电池充电管理。
[0013]
进一步的，多个所述充电舱室上均开设有透明观察窗口。
[0014]
通过上述技术方案，现场人员能够通过上述观察窗口快速方便的查看到充电舱室内部电池的充电状态。
[0015]
进一步的，多个所述充电舱室上均独立设置有舱门及电子锁，所述电子锁均与所述中央控制器控制连接，基于所述中央控制器输出的控制信号控制上述舱门的锁合状态。
[0016]
通过上述技术方案，可以对电池的取放操作进行管控限制。
[0017]
进一步的，所述柜体上还设置有身份识别装置以及与之信号连接的权限校验装置，所述权限校验装置与所述中央控制器信号连接；
[0018]
所述身份识别装置用于识别并输出欲开启上述舱门的人员身份信息；
[0019]
所述权限校验装置接收所述人员身份信息并判定其是否具备舱门的开启权限，输出权限校验信号至中央控制器；
[0020]
其中，所述中央控制器接收并响应于所述权限校验信号，基于操作人员的操作指令，开启设定舱门。
[0021]
通过上述技术方案，只有具备电池取放权限的人员才能够取走或存放电池，避免电池丢失或充电柜被滥用，方便电池的充电管理。
[0022]
进一步的，所述充电状态检测组件包括：
[0023]
电流/电压检测器，设置于充电舱室中，用于检测充电状态下蓄电池的电池电压或充电电流，输出检测信号；
[0024]
比较器，与所述电流/电压检测器信号连接，接收所述检测信号并将其与设定阈值做比较，输出比较信号；
[0025]
光信号输出模块，包括至少两种光源件及其光源控制器，所述光源控制器接收所述比较信号，控制不同的光源件发光。
[0026]
通过上述技术方案，当电池的充电状态超过设定值后，上述光信号输出模块便输出设定的光信号，整个过程判断逻辑简单，可以直接采用比较器等硬件电路实现，安全可靠。
[0027]
进一步的，所述光信号检测组件包括光强度传感器或光耦开关件，根据上述光信号的强弱或类型输出高低电平信号至所述中央控制器。
[0028]
通过上述技术方案，直接利用上述光信号作为判断电池充电状态的依据，简单有效。
[0029]
进一步的，所述充电舱室中还设置有与所述中央控制器信号连接的温度传感器，所述温度传感器检测并输出温度检测信号；
[0030]
所述中央控制器配置有温度报警模块，所述温度报警模块接收所述温度检测信号并将其与设定值做比较，当其超过设定范围时输出温度报警信号。
[0031]
通过上述技术方案，当充电舱室中的温度超过设定值后，温度报警模块能够及时的输出温度报警信号，由此减少或避免充电时安全事故的发生。
[0032]
进一步的，所述充电柜中还设置有充电超时预警组件，所述充电超时预警组件包括：
[0033]
计时输出模块，与所述光信号检测组件信号连接，响应于所述充电状态信号的变化开始计时，当计时时长超过设定值后输出计时触发信号；
[0034]
超时报警模块，与所述中央控制器以及计时输出模块信号连接，接收并响应于所述计时触发信号，输出超时报警信号。
[0035]
通过上述技术方案，当电池放置在充电舱室中长时间充电时，超时报警模块可以及时输出报警，避免电池因为长时间处于充电状态而损毁。
[0036]
进一步的，所述中央控制器中配置有信息关联存储模块，包括受控于所述中央控制器的存储器；
[0037]
所述存储器与所述身份识别装置、中央控制器数据连接，接收并存储所述人员身份信息以及充电监测信息。
[0038]
通过上述技术方案，可以将充电人员的充电操作信息加以记录，由此实现充电记录的管理。
[0039]
进一步的，所述显示组件包括设置于柜体上的触摸显示屏以及显示控制器，所述显示控制器与所述中央控制器信号连接，接收并显示所述充电监测信息。
[0040]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：能够同时为多个蓄电池进行充电并且能够及时反馈各个蓄电池的充电状态，便于各蓄电池的充电管理，同时降低蓄电池充电时的安全隐患。
附图说明
[0041]
图1为充电柜的整体示意图；
[0042]
图2为充电柜的功能模块连接示意图。
[0043]
附图标记：1、柜体；2、充电舱室；3、透明观察窗口；4、触摸显示屏；5、指纹识别器；6、rfid识别组件；7、充电端子；8、中央控制器；9、权限校验装置；10、身份识别装置；11、充电状态检测组件；12、光信号检测组件；13、光信号输出模块；14、温度传感器；15、温度报警模块；16、计时输出模块；17、超时报警模块；18、舱门；19、电子锁；20、外部电源；21、存储器；22、充电控制件。
具体实施方式
[0044]
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
[0045]
一种智能充电柜，如图1所示，包括柜体1以及开设于所述柜体1中用于放置蓄电池的多个充电舱室2，各充电舱室2中设置有与外部电源20电连接的用于为电池进行充电的充电端子7。上述外部电源20包括与电网电连接的变压器以及电源装置。在柜体1上设置有用于显示充电舱室2中电池充电状态的显示组件。
[0046]
为了避免充电舱室2中的电池被随意取放，多个所述充电舱室2上均独立设置有舱门18及电子锁19，所述电子锁19均与中央控制器8控制连接，基于所述中央控制器8输出的控制信号控制上述舱门18的锁合状态。
[0047]
进一步的，结合图2所示，上述柜体1上还设置有身份识别装置10以及与之信号连接的权限校验装置9，权限校验装置9与上述中央控制器8信号连接。身份识别装置10用于识
别并输出欲开启上述舱门18的人员身份信息。具体的，身份识别装置10包括但不限于指纹识别器5、掌纹识别器、面部特征扫描识别器、密码输入组件、rfid识别组件6。
[0048]
权限校验装置9接收人员身份信息并判定其是否具备舱门18的开启权限，输出权限校验信号至中央控制器8。
[0049]
中央控制器8可以采用控制芯片模块，如单片机控制模块或fpga控制模块等，上述权限校验装置9包括加载于所述中央控制器8中的权限校验算法。
[0050]
中央控制器8接收并响应于权限校验信号，基于操作人员的操作指令，开启设定舱门18。上述技术方案中只有具备电池取放权限的人员才能够取走或存放电池，避免电池丢失或充电柜被滥用，方便电池的充电管理。
[0051]
关于单片机控制模块或fpga控制模块与电子锁19之间的控制连接关系，由于现有技术中已有许多公开，在此不再赘述。
[0052]
在本实用新型中，所述充电柜还包括充电状态检测组件11以及光信号检测组件12。
[0053]
充电状态检测组件11设置于各充电舱室2中，用于检测各充电舱室2中蓄电池的充电状态，根据上述充电状态输出不同的光信号。光信号检测组件12设置于各充电舱室2中，用于检测各充电舱室2中的光信号，输出充电状态信号。
[0054]
详述的，上述充电状态检测组件11包括电流/电压检测器、比较器以及光信号输出模块13。
[0055]
电流/电压检测器设置于充电舱室2中，用于检测充电状态下蓄电池的电池电压或充电电流，输出检测信号。比较器与电流/电压检测器信号连接，接收检测信号并将其与设定阈值做比较，输出比较信号。光信号输出模块13包括至少两种光源件及其光源控制器，光源控制器接收比较信号，控制不同的光源件发光。上述比较器可以采用现有的比较芯片模块实现，例如lm324等。电池电压或充电电流被转化为电压信号，将其与设定阈值做比较即可。上述设定阈值可以由分压电路直接得到。
[0056]
上述光源件采用不同颜色的led灯实现，例如，采用红色和绿色的led灯表示不同的充电状态。上述光源控制器采用单独的led控制器实现。对应的，上述光信号检测组件12具体包括光强度传感器或光耦开关件，根据上述光信号的强弱或类型输出高低电平信号至中央控制器8。
[0057]
当电池的充电状态超过设定值后，上述光信号输出模块13便输出设定的光信号，整个过程判断逻辑简单，可以直接采用比较器等硬件电路实现，安全可靠。
[0058]
为了使得现场人员能够通过上述观察窗口快速方便的查看到充电舱室2内部电池的充电状态，进一步的，多个充电舱室2上均开设有透明观察窗口3。
[0059]
中央控制器8与各充电舱室2中的光信号检测组件12信号连接，接收多个充电状态信号，基于设定处理算法处理后输出充电监测信息。上述设定处理算法包括将接收到的充电状态信号转化为便于显示组件显示的图形化标志。
[0060]
为了避免电池在充电舱室2中长期充电，在本实用新型中，上述柜体1中还设置有充电控制件22。充电控制件22连接设置于各充电端子7与外部电源20之间，与充电状态检测组件11和/或中央控制器8控制连接，接收并响应于光信号和/或中央控制器8输出的控制信号，控制充电端子7与外部电源20之间的开断。
[0061]
上述充电控制件22可以配置为光耦开关，上述光耦开关在接受到设定波长的光线后自动断开，实现充电端子7与外部电源20之间的开断。
[0062]
在本实施例中，上述显示组件设置于柜体1上且与中央控制器8信号连接，接收并显示充电监测信息。优选的，显示组件包括设置于柜体1上的触摸显示屏4以及显示控制器，显示控制器与中央控制器8信号连接，接收并显示所述充电监测信息。
[0063]
由于电池在充电舱室2中进行充电时，可能会发生短路等情况，为了减少或避免安全事故的发生，所述充电舱室2中还设置有与中央控制器8信号连接的温度传感器14，温度传感器14检测并输出温度检测信号。中央控制器8配置有温度报警模块15，温度报警模块15接收温度检测信号并将其与设定值做比较，当其超过设定范围时输出温度报警信号。
[0064]
上述温度报警模块15包括温度传感器14，上述温度传感器14检测充电舱室2中的温度并对应输出温度检测信号，上述温度检测信号转化为电压信号后与一设定的参考电压值做比较，当超过谁定参考电压时输出报警信号。为了使得现场或远程的工作人员及时知晓上述温度报警信号，上述温度报警模块15还包括设置于柜体1上的声光报警器以及远程信号发送模块，如led警示灯以及蜂鸣器等、4g/5g通信模块等，其响应于所述温度报警信号输出声光报警或远程报警信息。
[0065]
在一实施方式中，上述充电控制件22中还设置有相关关断装置，其可以配置为数字逻辑电路，也可以配置为程序控制模块，与所述温度报警模块15信号连接，接收并响应于所述温度报警信号，关断所述充电端子7与外部电源20，由此减少或避免充电时安全事故的发生。
[0066]
进一步优化的，充电柜中还设置有充电超时预警组件。所述充电超时预警组件包括计时输出模块16、超时报警模块17。所述计时输出模块16与光信号检测组件12信号连接，响应于充电状态信号的变化开始计时，当计时时长超过设定值后输出计时触发信号。上述功能采用普通的计时芯片模块均可实现。超时报警模块17与中央控制器8以及计时输出模块16信号连接，接收并响应于计时触发信号输出超时报警信号。与温度报警模块15相类似，超时报警模块17同样可以配置为设于柜体1上的声光报警器以及远程信号发送模块。当电池放置在充电舱室2中长时间充电时，超时报警模块17可以及时输出报警，避免电池因为长时间处于充电状态而损毁。
[0067]
为了可以将充电人员的充电操作信息加以记录，由此实现充电记录的管理，所述中央控制器8中配置有信息关联存储模块，包括受控于中央控制器8的存储器21，如与所述中央控制器8控制连接的。存储器21与身份识别装置10、中央控制器8数据连接，接收并存储人员身份信息以及充电监测信息。
[0068]
本实用新型中，各个充电舱室2中均独立设置监测电池充电状态的充电状态检测组件11，保证整个充电柜能够平稳运行，利用光信号检测组件12输出的光信号展示充电状态，即方便现场人员直观的看到电池的充电状态，也便于中央控制器8快速的识别出电池的充电状态，不易受到外界的干扰。由于各个充电舱室2中的充电状态均可独立检测并显示，因此即使柜体1中的局部控制发生中断，柜体1也能够正常使用。整个充电过程中，现场人员可以通过显示组件快速的了解各个电池的充电状态，使其能够快速的选择电池，避免电池充电状态在不充足的情况下被取走，便于电池充电管理。
[0069]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于
上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。