CN107749122A - 一种共享锂电池物联网管理服务商业模式 - Google Patents

一种共享锂电池物联网管理服务商业模式 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，包括物联网管理服务平台、站群云服务器、共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台；物联网管理服务平台通过若干站群云服务器实时采集共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台的信息。优点是：共享锂电池物联网管理服务商业模式，采用互联网和移动互联网、云存储、大数据技术的物联网管控系统，实现了两轮和三轮电动车共享锂电池及时应急更换、维护和运行全过程跟踪管控，这是共享电池智能充换电池典型的物联网管控应用技术。

Description

一种共享锂电池物联网管理服务商业模式
技术领域
本发明属于共享锂电池服务领域，尤其涉及一种共享锂电池物联网管理服务商业模式。
背景技术
随着O2O的迅猛发展，外卖和快递业务近年来发展非常迅猛，外卖和快递高峰时期日均订单突破千万。外卖小哥和快递小哥主要的交通工具都是两轮和三轮电动车。
目前行业内采用的两轮和三轮电动车具有两个特征：一是采用铅酸电池作为电动车的动力源，二是采用自己充电的方式。这两个特征已经严重制约该行业的快速发展。
首先铅酸电池续航能力差、充电时间长、电池损耗快、体积大、笨重、效率低等已经远远不能满足外卖和快递行业的发展需要。其次外卖小哥和快递小哥自己充电的方式严重影响了速递的效率：
1)外卖小哥和快递小哥自己要准备多组电池，尤其冬季最多达到4组，很不方便：
2)半道电池没有电了，就要停止运送，不管多远的路也得赶回来换上充满电的电池：
3)自己找充电的地方，自己花充电费用，时间长，更不上算。
由于外卖和快递是一个实时性很强的行业，让电动车变车手自行充电为换电池是解决这一痛点的彻底有效的方案。换电最初兴起于电动汽车领域，已逐渐被市场接受，但在两轮和三轮电动车行业还未有尝鲜者。如今，在共享经济和外卖和快递市场的双风口下，我们认为，两轮和三轮电动车换电池的契机到了。
根据市场调查，外卖小哥和快递小哥长期运营使用新能源锂电池不仅可以提升运营效率，还可以为他们节省运营成本，更可为减少雾霾而贡献力量。于是千呼万唤的锂电池换电站——共享锂电池换电站，共享锂电池换电车的商业模式出现了，即将成为外卖小哥、快递小哥以及整个及时配送行业的运力中心。
一是解决冬季续航问题，在北方寒冷的冬季，近几年的外卖和快递订单量激增，每个区域要加50％人员能完成定单量，共享换电池模式，特别是增设共享锂电池换电车，实现了无限续航。不光使他们的成本降低，也减少他们的增人要求，提高人员的效率。
二是解决了骑手的配送效率问题。使用共享换电池模式后，骑手省去了自备多块电池和自设充电点的费用，就近和应急换电池，节省时间，提高每日接单量，从而提高收入。
三是大数据管理，解决电池管理难题。电池做得再好，BMS做得再好，监控和管理不到电池上，再好的产品也要依托好的物联网技术和商业模式，电动车自行充电，无法做到后期电池数据管理，而通过共享换电外卖小哥和快递模式，可以把整个电池系统管理起来，大大提升电池的利用率。
基于以上优势，以及目前外卖和快递的O2O蓬勃发展的态势，在共享换电池柜和共享换电池车的支撑下，两轮和三轮电动车共享换电池的商业模式推出后，一定会受到市场的积极回应。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，采用互联网和移动互联网、云存储、大数据技术的物联网管控系统，实现两轮和三轮电动车共享锂电池及时应急更换、维护和运行全过程跟踪管控。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，包括物联网管理服务平台、站群云服务器、共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台；
物联网管理服务平台通过若干站群云服务器实时采集共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台的信息；
共享电池智能充换电柜管控系统用于管控若干共享电池智能充换电柜，管控柜内温度，对共享电池智能充换电柜进行现场监控，每个共享电池智能充换电柜用户通过手机APP实现柜门的开关，管控数据通过站群云服务器传输到物联网管理服务平台；同时对锂电池进行管控，与锂电池BMS单元、设置在柜内的自动定位充电插头、锂电池识别单元相通讯，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池智能换电池车管理服务系统用于管控若干共亨电池智能换电车，实时采集共亨电池智能换电车内的温度，实时监控自动收存无电电池和提取有电电池的工作信息，采集各个共亨电池智能换电车的GPS位置信息；同时，对共亨电池智能换电车内的锂电池进行管控，锂电池的取放均经过扫码，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池充换电后台管理服务平台，设置有人无人的售后服务，建立以共享电池智能充换电柜和共亨电池智能换电车管理服务为基础，对外卖和快递电动车实现两公里距离至少配一个充换电柜、换电车的全城市锂电池共享无人管理服务；设置有人售后服务，设置固定售后服务电话，提供救援服务，配备送电池车，及时送到急需换电池的骑行者车旁；还设有大数据售后服务平台，远程监控、建立客户档案，对出租产品随时跟踪，备案可查。
所述的共享电池充换电后台管理服务平台包括后台管理机、大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块，后台管理机与大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块相连接；后台管理机通过网关连接互联网，通过GRPS/LTE无线通信模块连接移动互联网，实现信息的云存储、手机APP的交互。
用户通过手机APP进行注册、登录、充值、存取电池操作。
锂电池的状态参数是电压、剩余电量、估算的待机续航里程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)共享锂电池物联网管理服务商业模式，为外卖小哥和快递小哥使用的两轮和三轮电动车进行锂电池共享方式更换，更换智能化，这是一种新的物联网共享电池商业模式。
2)共享锂电池物联网管理服务商业模式，采用互联网和移动互联网、云存储、大数据技术的物联网管控系统，实现了两轮和三轮电动车共享锂电池及时应急更换、维护和运行全过程跟踪管控，这是共享电池智能充换电池典型的物联网管控应用技术。
3)共享电池换电池柜和换电池车内置自主开发的锂电池，且已在专门的充电站充满电。共享电池换电池根据实际需求配足电池数，满足正常或应急换电池需要。
4)在提供的整体锂电池中，设有电池主要性能参数计量，如电压、剩余电量、估算的待机续行里程和电池的GPS地里位置，通过电池内置和换电柜及换电车设置的控制系统中的GPRS/LTE移动互联网，将电池的上述参数一并传给共享电池智能充换电柜和换电车管控系统，及后台物联网管理服务系统，它一方面供骑行者运营参考，也为共享电池智能充换电柜、车，企业远程查看电池位置和运行状态，发现异常可发布预警信息，可实现预知维护。GPS追踪器，具有定位功能，如有电池丢失，可以，即时定位找到电池。
5)共享锂电池物联网管理服务商业模式，为骑行者配备了专用的操作APP软件，不用担心找不到换电站，APP定位观看最近的换电站，并自动导航到最近的换电站，实现无限续航。
6)完善的服务系统，共享锂电池物联网管理服务商业模式中，配备了共享电池智能充换电车和柜，还配备了功能齐全的后台管理服务系统，设有售后服务中心，制定了一系列服务制度，24小时保姆式服务，设有固定售后服务电话，提供救援服务，配备的送电池车，可及时送到急需换电池的骑行者车旁，亦亲自给骑行者換上电池。还设有大数据售后服务平台，远程监控、建立客户档案，对出租产品可以随时跟踪，备案可查。
附图说明
图1是共享锂电池物联网管理服务商业模式功能图。
图2是共享电池物联网管理服务平台商业模式构成图。
图3是共享电池充换电后台管理服务平台系统图。
图4是共享电池智能充换电柜物联网管理服务系统图。
图5是共享电池智能换电池车物联网管理服务系统图。
图6是共享锂电池定位、充电插座结构图。
图7是共享锂电池识别码示意图。
图8是GPRS/LTE发收器的CPU和GPRS/LTE模块原理电路图。
图9是GPRS/LTE发收器的LCD显示和地址码设置原理电路图。
图10是控制系统电源电路。
图11是共享电池换电车用户注册流程图。
图12是共享电池换电车初始化流程图。
图13是共享电池换电车换电池流程图。
图14是共享电池换电车维修电池流程图。
图15是电池柜二外部结构正视图。
图16是电池柜二内部结构正视图。
图17是电池柜二内部结构侧视图。
图18是共亨电池智能换电车外形正视图。
图19是共亨电池智能换电车外形俯视图。
图20是共享电池智能充换电柜正视图。
图21是共享电池智能充换电柜后视图。
图22是图21沿A-B线的剖视图。
图中：1-左电池储柜(1～7号) 2-右电池储柜(8～14号) 3-自限温加热线 4-风机进风口 5-通风板 6-管控器 7-电池箱门 8-充电系统 9-操作面板 10-显示屏 11-管控柜12-风机 13-电子门锁 14-锂电池 14-1—定位槽 14-2—+极插孔 14-3―极插孔 14-4—插孔罩 14-5—GPRS/LTE发送器 14-6—二维码 14-7—条型码 15-定位块 16-充电插头组合
100-电池柜 101-电池出入口 102-磁控开关 103-限位滑道 104-支撑辊 105-传送带 106-主动辊 107-定位磁控开关 108-滚道电机 109-推送电机 110-推送导轨 111-推送丝杠 112-推送螺母 113-推板 114-散热风机 115-触摸显示屏 116-监控器 117-电控箱 118-柜门 119-PTC加热板 120-电子锁 121-升降斗 122-层间升降机构。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1，图2，一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，包括物联网管理服务平台、站群云服务器、共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台。
见图1-图5，物联网管理服务平台通过若干站群云服务器实时采集共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台的信息；
共享电池智能充换电柜管控系统用于管控若干共享电池智能充换电柜，管控柜内温度，对共享电池智能充换电柜进行现场监控，每个共享电池智能充换电柜用户通过手机APP实现柜门的开关，管控数据通过站群云服务器传输到物联网管理服务平台；同时对锂电池进行管控，与锂电池BMS单元、设置在柜内的自动定位充电插头、锂电池识别单元相通讯，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池智能换电池车管理服务系统用于管控若干共亨电池智能换电车，实时采集共亨电池智能换电车内的温度，实时监控自动收存无电电池和提取有电电池的工作信息，采集各个共亨电池智能换电车的GPS位置信息；同时，对共亨电池智能换电车内的锂电池进行管控，锂电池的取放均经过扫码，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池充换电后台管理服务平台，设置有人无人的售后服务，建立以共享电池智能充换电柜和共亨电池智能换电车管理服务为基础，对外卖和快递电动车实现两公里距离至少配一个充换电柜、换电车的全城市锂电池共享无人管理服务；设置有人售后服务，设置固定售后服务电话，提供救援服务，配备送电池车，及时送到急需换电池的骑行者车旁；还设有大数据售后服务平台，远程监控、建立客户档案，对出租产品随时跟踪，备案可查。
见图3、图8-图10，共享电池充换电后台管理服务平台包括后台管理机、大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块，后台管理机与大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块相连接；后台管理机通过网关连接互联网，通过GRPS/LTE无线通信模块连接移动互联网，实现信息的云存储、手机APP的交互。
其中，用户通过手机APP进行注册、登录、充值、存取电池操作。锂电池的状态参数是电压、剩余电量、估算的待机续航里程。
见图18、图19，共亨电池智能换电车，包括设置在车厢的4个换电柜，每个电池柜100的功能为单一的取电池或存放电池。电池柜的柜门均面向车厢外侧，以方便用户使用。后台管理服务系统与电池柜100相通讯。换电车上设置GPRS/LTE车载天线，用于与后台管理服务系统相通讯。换电车上也设有GPS定位系统，以方便管控。
见图15-图19，电池柜100为封闭结构，包括柜体、电池架、触摸显示屏115、监控器116、电控箱117、散热风机114、电池推送机构、层间升降机构122、与柜体活动铰接的柜门118；触摸显示屏115、监控器116、电控箱117设置在柜体前部，散热风机114设置在柜体上部；柜体上设有电池出入口101，电池推送机构设置在柜体内，并与电池出入口101相对应；电池架设在柜体内的左侧，柜体内右侧设有层间升降机构122，柜体内右侧壁上固定有若干定位磁控开关107，定位磁控开关107与电控箱117相通讯；柜体内贴覆有PTC加热板119，电池柜100的柜门118上设有电子锁120，电池柜100的柜门为对开门结构，可单门开启。
见图16、图17，电池架为层级结构，层间可设置支撑条加强固定，每层均包括磁控开关102、限位滑道103、支撑辊104、传送带105、主动辊106、滚道电机108；传送带105设在每层的底部，传送带105通过支撑辊104、主动辊106支撑，滚道电机108驱动主动辊106，进而驱动传送带105移动；磁控开关102设置在电池架的左侧内壁上，带有滚珠的限位滑道103设置在电池架内壁上，并由滑道固定板固定，限位滑道103用于保护锂电池14；电池推送机构包括推送电机109、推送导轨110、推送丝杠111、推送螺母112、推板113；推送螺母112与推板113固定连接，推送螺母112与推送导轨110滑动连接，推送螺母112与推送丝杠111配合，推送电机109驱动推送丝杠111转动，推板113与电池出入口101相对应。
利用手机APP进行取换锂电池的过程可参照图11-图14进行。
见图15-图19，共亨电池智能换电车的使用方法，包括以下步骤：
1)利用已经注册手机APP实现存取锂电池14，其中两个电池柜100用于存放有电锂电池14，另外两个电池柜100用于存放待维修或无电锂电池14；
2)将待维修或无电锂电池14存放到电池柜100时，通过手机APP打开电池柜100的柜门118，并由触摸显示屏115输入待存入维修或无电锂电池14的相关信息，然后将待维修或无电锂电池14由电池出入口101201推入到柜体内，再由电池推送机构将锂电池14推送到电池架的最下面一层的传送带105上；将层间升降机构122下落，使升降斗121的底面与最下面一层的传送带105相对应，传送带105将锂电池14推送到升降斗121内，层间升降机构122提升到电池架上面未存满的一层，由层间升降机构122的移动推板将锂电池14推送到相应的传送带105上放置；反向操作可实现电池柜100的取有电锂电池14操作，通过手机APP打开电池柜100的柜门，并由触摸显示屏115输入信息确认取出有电锂电池14；
4)若电池柜100存满或取完没有有电锂电池14后，提示后台管理服务系统通知新的共亨电池智能换电车到位。
见图20-图22，本实施例的电池充换电柜左侧设有两列共14个电池储柜，分别为左列电池储柜1的1～7号电池储柜和右列电池储柜2的8～14号电池储柜，每个电池储柜的柜门都安装有电控门锁13，电控门锁13可以为电磁门锁或电控机械门锁。
电池充换电柜右侧为充换电管理控制系统的本机硬件部分，从上至下依次安装有监控器27、人机界面10、操作台9、系统控制器6、电池BMS充电系统8。另外，电池充换电柜中还安装有冷却风机12和自限温加热线3，用于调整柜内温度，以保证冬季温度低和夏季温度高时，控制系统的稳定运行。
每个电池储柜的后部还设有定位块15和充电插头16。充电插头16通过螺母固定于每个电池储柜的后部。电池充换电柜侧面还设有通风板5和风机进风口4。
见图6、7，锂电池上设有定位槽14-1、充电插孔14-2、14-3，锂电池上的定位槽14-1和充电插孔14-2、14-3与电池储柜后部的定位块15和充电插头16适配。
锂电池内部还安装有电压传感器、电流传感器及GPRS/LTE+GPS无线通讯模块14-5，电压传感器、电流传感器均与GPRS/LTE+GPS无线通讯模块相连接14-5，以GPRS方式向云服务平台发送数据信息，锂电池外表面设有二维码14-6。
用户可以在手机APP中查看电池的电量信息及查看到最近的换电站的位置信息，服务平台能够接收到用户电池的电量信息及电池定位信息。

Claims (4)

1.一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，其特征在于，包括物联网管理服务平台、站群云服务器、共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台；
物联网管理服务平台通过若干站群云服务器实时采集共享电池智能充换电柜管控系统、共享电池智能换电池车管理服务系统、共享电池充换电柜后台管理服务平台的信息；
共享电池智能充换电柜管控系统用于管控若干共享电池智能充换电柜，管控柜内温度，对共享电池智能充换电柜进行现场监控，每个共享电池智能充换电柜用户通过手机APP实现柜门的开关，管控数据通过站群云服务器传输到物联网管理服务平台；同时对锂电池进行管控，与锂电池BMS单元、设置在柜内的自动定位充电插头、锂电池识别单元相通讯，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池智能换电池车管理服务系统用于管控若干共亨电池智能换电车，实时采集共亨电池智能换电车内的温度，实时监控自动收存无电电池和提取有电电池的工作信息，采集各个共亨电池智能换电车的GPS位置信息；同时，对共亨电池智能换电车内的锂电池进行管控，锂电池的取放均经过扫码，经互联网、GRPS/LTE移动互联网传递锂电池的状态参数和GPS位置；
共享电池充换电后台管理服务平台，设置有人无人的售后服务，建立以共享电池智能充换电柜和共亨电池智能换电车管理服务为基础，对外卖和快递电动车实现两公里距离至少配一个充换电柜、换电车的全城市锂电池共享无人管理服务；设置有人售后服务，设置固定售后服务电话，提供救援服务，配备送电池车，及时送到急需换电池的骑行者车旁；还设有大数据售后服务平台，远程监控、建立客户档案，对出租产品随时跟踪，备案可查。
2.根据权利要求1所述的一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，其特征在于，所述的共享电池充换电后台管理服务平台包括后台管理机、大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块，后台管理机与大型显示屏、GRPS/LTE无线通信模块、警示单元、网关、WiFi模块相连接；后台管理机通过网关连接互联网，通过GRPS/LTE无线通信模块连接移动互联网，实现信息的云存储、手机APP的交互。
3.根据权利要求1所述的一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，其特征在于，用户通过手机APP进行注册、登录、充值、存取电池操作。
4.根据权利要求1所述的一种共享锂电池物联网管理服务商业模式，其特征在于，锂电池的状态参数是电压、剩余电量、估算的待机续航里程。
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