本發(fā)明涉及機(jī)電領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)力電池智能充電柜。

背景技術(shù)：

日前，節(jié)能與環(huán)保問題日益成為各國關(guān)注的主要社會(huì)問題，隨著科技的發(fā)展，兼具節(jié)能與環(huán)保的電動(dòng)汽車日益被人們所喜愛，但是電池重量大、能量密度低、充電時(shí)間長、續(xù)航里程和使用壽命短以及制造成本高制約了電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，特別是電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程低、電池充電慢、充電不方便直接影響了電動(dòng)汽車使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種動(dòng)力電池智能充電柜及動(dòng)力續(xù)航方法，能有效避開上述缺點(diǎn)，促進(jìn)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，有效地解決電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航問題，大大提高用車體驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種動(dòng)力電池智能充電柜，包括柜體、頂板，所述柜體分隔成一個(gè)控制柜和若干個(gè)大小不一的電池柜，所述控制柜包括智能充電系統(tǒng)、觸摸顯示屏、電源變壓器、保護(hù)裝置、存儲(chǔ)器；所述電池柜為多塊金屬面板拼接而成的立方體，每個(gè)電池柜裝配智能開關(guān)柜門，電池柜內(nèi)安裝電動(dòng)門鎖、電池鎖扣、充電座、傳感器、空調(diào)裝置；所述頂板安裝頂護(hù)板和攝像頭；所述控制柜背側(cè)安裝空調(diào)裝置；

所述智能充電系統(tǒng)包括主控制器、電源控制器、空調(diào)控制器、無線傳輸裝置、GPS定位器；所述保護(hù)裝置包括電磁開關(guān)、漏電保護(hù)器、報(bào)警器；

所述傳感器包括位置傳感器、漏水傳感器、漏電傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電量傳感器、防撬傳感器；

電源連接電源變壓器，電源變壓器連接電磁開關(guān)和電源控制器，電磁開關(guān)連接電源控制器和充電座，主控制器連接電源控制器、存儲(chǔ)器、觸摸顯示屏、空調(diào)控制器、無線傳輸裝置、GPS定位器、漏電保護(hù)器、報(bào)警器、電動(dòng)門鎖、電池鎖扣、傳感器、攝像頭，空調(diào)控制器連接空調(diào)裝置。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述一種動(dòng)力電池智能充電柜安裝于室外，無人職守，增加防雨、防雷、防盜等設(shè)施；

另一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述一種動(dòng)力電池智能充電柜安裝于室內(nèi)，減少防雨、防雷等設(shè)施。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述智能充電系統(tǒng)通過預(yù)先系統(tǒng)程序設(shè)定，與各終端相連，主控制器按照觸摸顯示屏、無線傳輸裝置指令及漏水傳感器、漏電傳感器、溫度傳感器、電壓傳感器、電量傳感器、電池內(nèi)置芯片等信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電池柜充電電壓、電流、電量及溫度的智能控制與管理，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電池智能充電柜的相關(guān)功能。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述無線傳輸裝置與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電池智能充電柜與服務(wù)器、計(jì)算機(jī)后臺(tái)、客戶端（手機(jī)APP、微信等）或其他應(yīng)用終端的互聯(lián)互通，通過程序?qū)崿F(xiàn)權(quán)限控制、電池管理、客戶管理、收費(fèi)管理等相關(guān)功能。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述保護(hù)裝置的電磁開關(guān)、漏電保護(hù)器、報(bào)警器與主控制器相連，根據(jù)傳感器、攝像頭等信號(hào)對(duì)主電源或?qū)?yīng)電池柜自動(dòng)啟停、發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將信號(hào)傳至服務(wù)器。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電池柜大小不一，以適用放置不同規(guī)格電池，安裝防爆鋼梁，以保護(hù)電池及電池柜安全，不同規(guī)格電池柜內(nèi)安裝對(duì)應(yīng)滑軌，與電池上的滑槽相匹配；所述電池柜內(nèi)暗裝電動(dòng)門鎖及電池鎖扣與主控制器相連，根據(jù)指令自動(dòng)打開或關(guān)閉；當(dāng)電池柜柜門打開，電池鎖扣解鎖，電池柜內(nèi)已充電電池可取出；當(dāng)電池放入并推送到位時(shí)，電池鎖扣鎖定，所述電池柜內(nèi)的充電座與電池接口相連，主控制器讀取電池內(nèi)置芯片信息并進(jìn)行核對(duì)與匹配，核對(duì)成功自動(dòng)關(guān)閉柜門，充電開啟，電池充滿后自動(dòng)斷電；

另一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電池柜內(nèi)的充電座與電池接口連接采用電磁感應(yīng)充電方式。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電池主要指電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池，但可根據(jù)需要拓展使用在公交車、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)自行車等類似電池上；所述電動(dòng)汽車通常需要若干組所述電池，根據(jù)需要并串聯(lián)成動(dòng)力電池組，每組電池設(shè)計(jì)為方便拔插；所述電池需按照不同規(guī)格設(shè)置統(tǒng)一的外觀尺寸、滑槽、定位孔、充電接口，使之與所述電池柜相匹配；所述電池配置提手，單組重量適合單人搬動(dòng)，通常10-40kg；所述電池內(nèi)置芯片，用于存儲(chǔ)電池唯一身份編碼，記錄電池充電信息。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述傳感器信號(hào)與主控制器相連，主控制器根據(jù)傳感器信號(hào)做出相關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)智能控制。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述空調(diào)裝置采用強(qiáng)風(fēng)風(fēng)扇，與主控制器相連，空調(diào)控制器根據(jù)所述電池柜的溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)自動(dòng)啟停，控制電池柜環(huán)境溫度，建立最優(yōu)工作環(huán)境；

另一優(yōu)選的實(shí)施例中，所述空調(diào)裝置采用小型制冷空調(diào)機(jī)。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述智能開關(guān)柜門與主控制器相連，根據(jù)指令自動(dòng)打開或關(guān)閉，具備防雨防盜功能。

優(yōu)選的實(shí)施例中，所述頂板上安裝有連接于主控制器的攝像頭；攝像監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)保存于所述存儲(chǔ)器。

本發(fā)明還公開了一種基于所述動(dòng)力電池智能充電柜的電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航方法，該方法實(shí)現(xiàn)過程包括：用戶通過終端軟件（如手機(jī)APP、微信等）注冊(cè)成為系統(tǒng)用戶，并登記身份信息、車輛型號(hào)、電池型號(hào)等相關(guān)資料，系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證，認(rèn)證通過開始使用；使用時(shí)，應(yīng)繳存保證金，用戶通過定位功能找到附近存有所需電池型號(hào)的動(dòng)力電池智能充電柜；按照觸摸顯示屏提示操作，掃描屏幕二維碼，完成相應(yīng)繳費(fèi)，對(duì)應(yīng)型號(hào)的電池柜柜門自動(dòng)打開；用戶取走電池柜內(nèi)已充滿的所需電池，并放入待充電電池，關(guān)閉柜門，完成一組電池置換；按相同方法完成電動(dòng)汽車其他組電池的置換，即可完成電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航。

由于采用了上述技術(shù)方案和方法，本發(fā)明具有如下的有益效果：

（1）本發(fā)明采用交換式置換充電電池，改變了傳統(tǒng)電動(dòng)汽車充電方式，通過對(duì)城市及道路的廣泛布點(diǎn)后，給動(dòng)力電池充電續(xù)航將變得非常便利，有利于節(jié)約電動(dòng)汽車購置成本，提高用戶用車體驗(yàn)；

（2）本發(fā)明對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行集中充電與管理，能有效提高電池使用的安全性、利用率、壽命，便于電池回收利用，有利于節(jié)能環(huán)保；

（3）本發(fā)明電池規(guī)格、尺寸、充電接口統(tǒng)一規(guī)范，有利于促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化；

（4）本發(fā)明通過優(yōu)化后可以做到無人化職守，將降低人工成本。

附圖說明

圖1：為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：為本發(fā)明的控制柜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：為本發(fā)明的電池柜結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：為本發(fā)明的電路連接示意圖；

圖5：為本發(fā)明的動(dòng)力電池結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6：為本發(fā)明的電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航流程示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

圖中：1-柜體、3-頂板，10-控制柜，20-電池柜，11-智能充電系統(tǒng)，12-觸摸顯示屏，13-電源變壓器，14-保護(hù)裝置，15-存儲(chǔ)器，21-智能開關(guān)柜門，22-電動(dòng)門鎖、23-充電座、24-傳感器、25-空調(diào)裝置，26-滑軌，27-電池鎖扣，28-鋼梁，31-頂護(hù)板，32-攝像頭，111-主控制器，112-電源控制器，113-空調(diào)控制器，114-無線傳輸裝置，115-GPS定位器，141-電磁開關(guān)，142-漏電保護(hù)器，143-報(bào)警器，241位置傳感器，242-漏水傳感器，243-漏電傳感器，244-溫度傳感器，245-濕度傳感器，246-電壓傳感器，247-電量傳感器，248-防撬傳感器，40-動(dòng)力電池，41-滑槽、42-充電接口，43-電池內(nèi)置芯片，44-提手，45-定位孔。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

參閱圖1，一種動(dòng)力電池智能充電柜，包括柜體1、頂板3，所述柜體1分隔成一個(gè)控制柜10和若干個(gè)大小不一的電池柜20，所述頂板3安裝頂護(hù)板31和攝像頭32；所述電池柜20內(nèi)放置動(dòng)力電池40；

參閱圖2，所述控制柜10包括智能充電系統(tǒng)11、觸摸顯示屏12、電源變壓器13、保護(hù)裝置14、存儲(chǔ)器15；所述智能充電系統(tǒng)11包括主控制器111、電源控制器112、空調(diào)控制器113、無線傳輸裝置114、GPS定位器115；所述保護(hù)裝置14包括電磁開關(guān)141、漏電保護(hù)器142、報(bào)警器143；所述控制柜10背側(cè)安裝空調(diào)裝置25；

參閱圖3，所述電池柜20為多塊金屬面板拼接而成的立方體，每個(gè)電池柜20裝配智能開關(guān)柜門21，電池柜20內(nèi)安裝電動(dòng)門鎖22、充電座23、傳感器24、空調(diào)裝置25、滑軌26、電池鎖扣27；所述傳感器24包括位置傳感器241、漏水傳感器242、漏電傳感器243、溫度傳感器244、濕度傳感器245、電壓傳感器246、電量傳感器247、防撬傳感器248；

參閱圖4，電源連接電源變壓器13，電源變壓器13連接電磁開關(guān)141和電源控制器112，電磁開關(guān)141連接電源控制器112和充電座23，主控制器111連接電源控制器112、存儲(chǔ)器15、觸摸顯示屏12、空調(diào)控制器113、無線傳輸裝置114、GPS定位器115、漏電保護(hù)器142、報(bào)警器143、電動(dòng)門鎖22、電池鎖扣27、傳感器24、攝像頭32，空調(diào)控制器113連接空調(diào)裝置25。

本實(shí)施例中，所述一種動(dòng)力電池智能充電柜安裝于室外，無人職守，增加了相應(yīng)防雨、防盜、防雷等安全設(shè)施。

本實(shí)施例中，所述主智能充電系統(tǒng)11通過預(yù)先系統(tǒng)程序設(shè)定，與各終端相連，控制器111按照觸摸顯示屏12、無線傳輸裝置114指令及漏水傳感器242、漏電傳感器243、溫度傳感器244、電壓傳感器246、電量傳感器247、電池內(nèi)置芯片43等信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電池柜20充電電壓、電流、電量及溫度的智能控制與管理，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電池智能充電柜的相關(guān)功能。

本實(shí)施例中，所述無線傳輸裝置114與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)所述動(dòng)力電池智能充電柜與服務(wù)器、計(jì)算機(jī)后臺(tái)、客戶端（手機(jī)APP、微信等）或其他應(yīng)用終端的互聯(lián)互通，通過程序?qū)崿F(xiàn)權(quán)限控制、電池管理、客戶管理、收費(fèi)管理等相關(guān)功能。

本實(shí)施例中，所述保護(hù)裝置14的電磁開關(guān)141、漏電保護(hù)器142、報(bào)警器143與主控制器111相連，根據(jù)傳感器24、攝像頭32等信號(hào)對(duì)主電源或?qū)?yīng)電池柜20自動(dòng)啟停、發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并將信號(hào)傳至服務(wù)器。

本實(shí)施例中，所述電池柜20大小不一，按照上小下大布置，以適用放置不同規(guī)格電池，安裝防爆鋼梁28，以保護(hù)電池及電池柜20安全，不同規(guī)格電池柜20內(nèi)安裝對(duì)應(yīng)滑軌26，與電池上的滑槽41相匹配；所述電池柜20內(nèi)暗裝電動(dòng)門鎖22及電池鎖扣27與主控制器111相連，根據(jù)指令自動(dòng)打開或關(guān)閉；當(dāng)電池柜20柜門打開，電池鎖扣27解鎖，電池柜20內(nèi)已充電電池可取出；當(dāng)電池放入并推送到位時(shí)，電池鎖扣27鎖定電池，所述電池柜20內(nèi)的充電座23與電池接口42相連，主控制器111讀取電池內(nèi)置芯片43信息并進(jìn)行核對(duì)與匹配，核對(duì)成功自動(dòng)關(guān)閉柜門，充電開啟，電池充滿后自動(dòng)斷電。

本實(shí)施例中，所述電池選擇電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池40，所述電動(dòng)汽車通常需要若干組所述電池，根據(jù)需要并串聯(lián)成動(dòng)力電池組，每組電池設(shè)計(jì)為方便拔插；

參閱圖5，所述電池需按照不同規(guī)格設(shè)置統(tǒng)一的外觀尺寸、滑槽41、定位孔45、充電接口42，使之與所述電池柜20相匹配；所述電池配置提手44，單組重量適合單人搬動(dòng)，通常10-40kg；所述電池內(nèi)置芯片43，用于存儲(chǔ)電池唯一身份編碼，記錄電池充電信息。

本實(shí)施例中，所述傳感器24信號(hào)與主控制器111相連，主控制器111根據(jù)傳感器24信號(hào)做出相關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)智能控制。

本實(shí)施例中，所述空調(diào)裝置25與主控制器111相連，空調(diào)控制器113根據(jù)所述電池柜20的溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)自動(dòng)啟停空調(diào)裝置25，控制電池柜20環(huán)境溫度，建立最優(yōu)工作環(huán)境。

本實(shí)施例中，所述智能開關(guān)柜門21與主控制器111相連，根據(jù)指令自動(dòng)打開或關(guān)閉，具備防雨防盜功能。

本實(shí)施例中，所述頂板3上安裝有連接于主控制器111的攝像頭32；攝像監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)保存于所述存儲(chǔ)器15。

參閱圖6，一種基于所述動(dòng)力電池智能充電柜的電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航方法，該方法實(shí)現(xiàn)過程包括：用戶通過終端軟件（如手機(jī)APP、微信等）注冊(cè)成為系統(tǒng)用戶，并登記身份信息、車輛型號(hào)、電池型號(hào)等相關(guān)資料，系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證，認(rèn)證通過開始使用；使用時(shí)，應(yīng)繳存保證金，用戶通過定位功能找到附近存有所需電池型號(hào)的動(dòng)力電池智能充電柜；按照觸摸顯示屏12提示操作，掃描屏幕二維碼，完成相應(yīng)繳費(fèi)，對(duì)應(yīng)型號(hào)的電池柜20柜門自動(dòng)打開；用戶取走電池柜20內(nèi)已充滿的所需電池，并放入待充電電池，關(guān)閉柜門，完成一組電池置換；按相同方法完成電動(dòng)汽車其他組電池的置換，即可完成電動(dòng)汽車動(dòng)力續(xù)航。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化、修改和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。