智能柜控系统及换电柜的制作方法

文档序号:33437512发布日期:2023-03-14 21:39阅读:301来源:国知局

1.本实用新型属于换电柜技术领域,尤其涉及一种智能柜控系统及换电柜。


背景技术:

2.智能换电柜又称共享换电柜、共享电池柜、换电站,顾名思义,是用来进行电池更换,满足大家的电池租借需求。外形类似储物柜,每个格子存储一个电池,电池柜体上标有一个二维码,可以通过扫码对充电柜进行操作,通过控制柜门的开启来进行电池的出租。同时每个柜子都带充电装置,可自动给电池快速的充电,电动车用户可以使用换电柜自主选择租借电池,电动车电池能随换随用。
3.用户在使用换电柜时,通过微信扫描二维码以打开小程序,在小程序上进行选择换电,就可以将充满电的电池与没电的电池进行更换,换电柜继而将没电的电池进行充电,以提供用户的下一次使用。这样既节约用户时间,提升工作效率,使用也很方便快捷。还可以在小程序上查看与检测电池质量,保障电池安全。然而,市场上的有些智能换电柜的整柜与多个单柜之间采用无线连接方式通信,通过主控器输出信号以控制多个单柜的电池充电,导致整柜及每个柜子都需要设置一个控制器,才能保证整柜与每个格子能进行通信,随着单柜的数量增多,控制器的数量也随之增多,这样不仅需要耗费大量的安装成本,而且在充电仓出现损坏的情况下需要维修整个换电柜,如此一来还提高了换电柜的维护成本。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于提供一种智能柜控系统及换电柜,旨在降低换电柜的安装成本和的维护成本。
5.为实现上述目的,本实用新型提供一种智能柜控系统及换电柜,所述智能柜控系统包括:
6.多个电池,每一所述电池用于输出电池信号;
7.多个充电机,每一所述充电机用于给对应接入的电池充电;
8.柜控板,具有多个插接部;
9.多个转接板,所述转接板的数量和所述充电机的数量对应,每一所述转接板具有信号输入端、电源输入端和用于连接电池的电池连接端;多个所述转接板的信号输入端通过连接件与所述柜控板的多个所述插接部一对一连接,多个所述转接板的电源输入端与多个所述充电机一对一连接,多个所述转接板的电池连接端与多个所述电池一对一连接;
10.所述转接板,用于将对应连接的所述电池输出的电池信号传输至所述柜控板,所述柜控板用于接收所述转接板传输的电池信号,并根据所述电池信号确定对应电池的电量小于预设电量时,输出充电控制信号至所述转接板;
11.所述转接板,还用于传输所述柜控板的充电控制信号至对应的所述充电机,以控制对应的所述充电机给接入的电池充电。
12.可选地,所述插接部为插槽;
13.多个所述转接板的信号输入端通过连接件与所述柜控板的多个所述插槽一对一连接。
14.可选地,所述连接件为转接线;
15.多个所述转接板的信号输入端通过转接线与所述柜控板的多个所述插槽一对一连接。
16.可选地,所述转接线由通用输出线、通用输入线、rs485通信线、can通信线、电源线及地线组成。
17.可选地,所述智能柜控系统还包括:
18.智能板,所述智能板具有信号输入端;
19.所述转接板还具有信号输出端,且所述转接板的信号输出端与信号输入端为同一个端口;
20.所述柜控板还具有信号输出端,且所述智能板的信号输入端通过通信方式与所述柜控板连接的信号输出端;
21.所述智能板,用于接收并根据所述充电机采集的电池信号显示对应电池的电量。
22.可选地,所述通信方式为串口通信,所述智能板的信号输出端通过串口通信与所述柜控板的信号输入端连接。
23.本实用新型还提出了一种换电柜,包括柜体、多个充电仓以及如以上内容所述的智能柜控系统。
24.可选地,所述充电仓的数量和所述充电机的数量对应,且每一所述充电仓具有放置电池的空间。
25.可选地,所述换电柜还包括:
26.多个电子锁,所述电子锁的数量和所述充电仓的数量相应;
27.所述智能板还具有信号输出端,所述柜控板还具有信号输入端,且所述柜控板的信号输入端与所述信号输出端为同一端;每一所述转接板还具有信号输出端;
28.多个所述电子锁的受控端与所述转接板的多个信号输出端一对一连接,
29.所述电子锁,用于接收所述智能板的开锁信号,并开启与所述开锁信号对应的充电仓。
30.本实用新型提出了一种智能柜控系统及换电柜,智能柜控系统包括多个充电机,柜控板,多个转接板;每一所述充电机用于给对应接入的电池充电以及采集对应接入电池的电池信号,多个转接板用于将对应连接的充电机采集的电池信号传输至柜控板,柜控板用于接收转接板传输的电池信号,并根据电池信号确定对应电池的电量小于预设电量时,输出充电控制信号至转接板;转接板还用于传输柜控板的充电控制信号至对应的充电机,以控制对应的充电机给接入的电池充电。本实用新型利用多个转接板实现了柜控板与多个充电机之间的通信,损坏率较高的部分转换电路分离到转接板上,减少对充电机的直接损耗,降低了换电柜的安装成本和的维护成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型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需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本实用新型智能柜控系统的电路功能模块示意图。
33.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
35.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
36.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案,或b方案,或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
37.需要理解的是,生活中常用换电柜,具有多个充电仓,且充电仓内具有放置电池的空间,其柜体和每个充电仓之间通过rs485总线或can总线进行通信,而柜体和每一个充电仓内都需要安装mcu,利用mcu将每个充电仓的输出的电池信号通过rs485总线或can总线传输至柜体的mcu,柜体内的mcu通过接收电池信号后输出控制信号返回对应的充电仓,以完成柜体和多个充电仓之间的通信。当充电仓的数量增加时,其内设的mcu的数量也相对增多,因此提高了换电柜的安装成本;当发生充电仓损坏时,维护的成本也相应地提高。
38.为此,本实用新型提出一种智能柜控系统,所述智能柜控系统包括:
39.多个电池40,每一所述电池40用于输出电池信号;
40.多个充电机30,每一所述充电机30用于给对应接入的电池40充电;
41.柜控板10,具有多个插接部50;
42.多个转接板20,所述转接板20的数量和所述充电机30的数量对应,每一所述转接板20具有信号输入端、电源输入端和用于连接电池40的电池连接端;多个所述转接板20的信号输入端通过连接件与所述柜控板10的多个所述插接部50一对一连接,多个所述转接板20的电源输入端与多个所述充电机30一对一连接,多个所述转接板20的电池连接端与多个所述电池40一对一连接;
43.所述转接板20,用于将对应连接的所述电池40输出的电池信号传输至所述柜控板10,所述柜控板10用于接收所述转接板20传输的电池信号,并根据所述电池信号确定对应电池40的电量小于预设电量时,输出充电控制信号至所述转接板20;
44.所述转接板20,还用于传输所述柜控板10的充电控制信号至对应的所述充电机30,以控制对应的所述充电机30给接入的电池40充电。
45.可选的,所述转接板的电池连接端与多个所述电池之间通过rs485总线一对一连接;且多个所述电池通过rs485总线输出电池信号至所述转接板;所述转接板的电源输入端与多个所述充电机之间通过rs485总线一对一连接,且所述转接板的电源输入端通过rs485总线输出充电控制信号至多个所述充电机;
46.可选的,在另一实施例中,所述转接板的电池连接端与多个所述电池之间通过can总线一对一连接,且多个所述电池通过can总线输出电池信号至所述转接板;所述转接板的电源输入端与多个所述充电机之间通过can总线一对一连接,且所述转接板的电源输入端通过can总线输出充电控制信号至多个所述充电机。
47.具体地,在换电柜的实际应用中,用户将电量不足的电池放入单个充电仓时,该电池输出一个电池信号,并通过rs485总线将电池信号输出至对应连接的转接板的电池连接端,同时转接板将电池信号传输至柜控板,柜控板根据接收的电池信号分析电池的电量低于预设电量时,返回一个充电控制信号至充电仓对应设置的充电机,以控制充电仓接入的电池充电。本实用新型的柜体和单个充电仓之间采用物理连线实现信号传输,大幅度降低mcu和rs485控制器/can控制器用量,减低整体柜控成本;单仓损坏率高的部分转换电路分离到单仓转接板上,降低维护成本。
48.本实用新型提出了一种智能柜控系统,包括多个电池、多个充电机、柜控板及多个转接板;每一所述电池用于输出电池信号,每一所述充电机用于给对应接入的电池充电;多个转接板用于将对应连接的电池输出的电池信号传输至柜控板,柜控板用于接收转接板传输的电池信号,并根据电池信号确定对应电池的电量小于预设电量时,输出充电控制信号至转接板;转接板,还用于传输柜控板的充电控制信号至对应的充电机,以控制对应的充电机给接入的电池充电。本实用新型通过多个转接板实现整柜控制多个充电仓,大幅度降低mcu和rs485控制器/can控制器用量,且降低了柜控系统的安装成本和的维护成本。
49.本实施例中,参照图1,所述插接部为插槽50;
50.多个所述转接板20的信号输入端通过连接件与所述柜控板10的多个所述插槽50一对一连接。
51.可以理解的是,柜控板10具有多个插槽50,且插槽50的数量与转接板20的数量对应,多个转接板20的信号输入端通过连接件与柜控板10的多个插槽50一对一连接;而多个转接板20的电源输入端与多个充电机30一对一连接,以实现单个柜控板10控制多个充电机30;其中,每个充电机30以及插槽50具有对应的识别码,每个充电机30的识别码由所对应连接的插槽50的识别码决定,去除传统手动拨码开关,降低人工拨码成本和拨码错误率。
52.对应地,本实施例中,参照图1,所述连接件为转接线;
53.多个所述转接板20的信号输入端通过转接线与所述柜控板10的多个所述插槽50一对一连接。
54.可以理解的是,转接线用于部件和转接板20连接,或转接板20上插孔间连接的专用电缆,本实施例中转接线用于转接板20和插槽50的连接。具体地,转接线由通用输出线、通用输入线、rs485通信线、can通信线、电源线及地线组成;本实施例中,转接线由gpio输出、gpio输入、rs485通信线、can通信线、12v/5v/3.3v电源线和地线组成;其中,rs485通信
线,具有运行稳定和通信速率高的特点。除非柜控板10的插槽50损坏,或者转接线的线路断开,rs485通信线可以一直保持很好的通信效果和通信成功率。此外,can通信线在市面上具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。两者结合组成转接线的一部分,成为柜控板10和多个充电机30之间的通信桥梁,达到信号传输过程中实时性强、通信速率高的效果。不管采用何种连接,均构造成,可以插接的形式,以方便安装和拆卸。
55.此外,转接板20主要由损坏率高的电路组成,例如:一线通转rs485电路、gpio输入高压阻断电路,系统易损的部分电路集中在成本低的转接板20上,降低柜控系统故障维护的成本。
56.本实施例中,参照图1,所述智能柜控系统还包括:
57.智能板60,所述智能板60具有信号输入端;
58.所述转接板20还具有信号输出端,且所述转接板20的信号输出端与信号输入端为同一个端口;
59.所述柜控板10还具有信号输出端,且所述智能板60的信号输入端通过通信方式与所述柜控板10连接的信号输出端;
60.所述智能板60,用于接收并根据所述充电机30采集的电池信号显示对应电池40的电量。
61.可以理解的是,智控板不是简单的开关面板,而是集成多个子系统的中央控制系统。具体地,电池40输出电池信号,转接板20的电池连接端接收电池信号后,将电池信号通过转接板20的信号输出端输出至柜控板10的插接部,柜控板10根据电池信号分析出电池40的电量后,将分析后的信号通过柜控板10的信号输出端输出至智能板60的信号输入端,智能板60显示出与柜控板10的信号相应的电池40的电量。
62.在实际应用中,用户根据智控板显示出每个充电机30对应的电池40的电量,选择自己所需电池40的电量对应的电池40,以达到快速更换电池40的效果。
63.在本实施例中,所述通信方式为串口通信,所述智能板60的信号输出端通过串口通信与所述柜控板10的信号输入端连接。
64.可以理解的是,柜控板10根据电池信号分析出对应的电池40的电量后,通过串口通信的方式输出分析后的信号至智控板,市场上串口通信方式使用的数据线的数量少,在本实施例中智控板和柜控板10之间利用串口通信可以节约通信成本。
65.本实施例中,参照图1,所述一种换电柜,包括柜体、多个充电仓以及如上述内容所述的智能柜控系统。
66.所述充电仓的数量和所述充电机30的数量对应,且每一所述充电仓具有放置电池40的空间。
67.可以理解的是,换电柜具有多个充电仓,多个充电仓的数量与多个转接板20的数量相应,多个充电仓具有放置电池40的空间,且电池40的数量与充电仓的数量相应。单个充电仓内对应单个充电机30以及单个电池40,柜控板10通过插槽50接收转接板20输出各充电仓内放置的电池40的电池信号,且输出控制信号返回转接板20,转接板20将控制信号传输至充电仓内设置的充电机30,以控制充电机30给对应接入的电池40充电。本实施例中,单个充电仓的转接板20无软件逻辑处理功能,因此可以降低单个充电仓控制板软件开发成本。
68.本实施例中,参照图1,所述换电柜还包括:
69.多个电子锁,所述电子锁的数量和所述充电仓的数量相应;
70.所述智能板60还具有信号输出端,所述柜控板10还具有信号输入端,且所述柜控板10的信号输入端与所述信号输出端为同一端;每一所述转接板20还具有信号输出端;
71.多个所述电子锁的受控端与所述转接板20的多个信号输出端一对一连接,
72.所述电子锁,用于接收所述智能板60的开锁信号,并开启与所述开锁信号对应的充电仓。
73.可以理解的是,智能板60的信号输入端接收柜控板10输出的电池信号后,显示出相应电池40的电量,用户根据智能板60显示出的电池40的电量,触控智能板60选择所需的电池40的电量对应的电池40;同时智能板60的信号输出端输出一个开锁信号,柜控板10通过柜控板10的信号输入端接收开锁信号后,通过柜控板10的插槽50输出开锁信号至转接板20的信号输入端;转接板20接收到的将开锁信号通过转接板20的信号输出端输出至与开锁信号对应的电子锁;电子锁开启所在充电仓的仓门。
74.单个充电仓的识别码由转接线连接柜控板10插槽50决定,通过智能板60的触控选择所需更换的电池40,电池40对应的插槽50传输相应的控制信号,以控制对应的电子锁开启对应的插槽50的仓门,本实施例可避免手工拨码错误,降低人为错误概率,为用户更加便捷的使用换电柜。
75.以上实施例仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
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