CN108986326A - 一种共享充电宝租借终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种共享充电宝租借终端，包括主机和至少一个充电桩；主机包括主控制器、电源模块，网络接口以及充电桩接口；充电桩包括上行接口、下行接口、充电桩控制单元、电源管理、充电电路以及若干充电座；充电宝包括电芯、充电宝控制单元、电能输入开关、充电接口、DCDC升压电路、放电接口、电芯过流保护以及放电过流保护。本发明的共享充电宝租借终端体积小，重量轻，结构简单，采用可以拼接的充电桩结构，该充电桩可以串联拼接扩充充电座数量，整个租借终端灵活多变可以轻易通过拆掉充电桩来缩小规模或者通过串联拼接来扩充规模。

Description

一种共享充电宝租借终端

技术领域

本发明属于智能租借终端领域，具体涉及一种共享充电宝租借终端。

背景技术

众所周知，目前已经有不少共享充电宝终端出现在公共场所，参见图1，目前所使用的共享充电宝租借终端由柜体系统1、抽屉2以及充电宝3组成。

其中，柜体系统1装纳整个终端系统；抽屉2装纳充电宝，并通过机械装置锁住充电宝，防止随意拿取充电宝；充电宝3为对外出租的实体，一种可以反复充电和对外放电的移动电源。用户通过操作柜体系统1上的交互界面4(一般包括扫二维码进行支付或免费)获取充电宝3的租借使用权，柜体系统1控制系统打开一个抽屉2弹开，用户可以拿取其中的充电宝3.归还的时候，用户将充电宝3插入抽屉2，柜体系统1通过检测充电宝3的插入以及用户的交互操作完成归还操作。

现有的这一类充电宝租借终端存在如下缺点：1、系统复杂：抽屉2存在较复杂的机械结构来解锁或锁定充电宝3，这些机械结构配合需要电磁元件和控制电路，这使得终端系统变得复杂，尤其在机械结构上变得复杂；2、系统体积庞大重量大不易移动与运输：由于终端系统采用柜式结构来保存保管充电宝，需要较大的客体完全包裹整个终端系统，使得系统体积庞大，从而重量较大，不易移动与运输；3、系统体积样式固定不易扩充或缩减：当需要增加或缩减充电宝数量时，需要增加新的一台终端系统或者替换更大或更小的终端系统，无法在原有的基础上扩充或缩减；4、系统成本较高：由于系统的结构复杂、存在电机或电磁元件，导致系统体积庞大，使得系统制造成本高。

鉴于此，提出一种共享充电宝租借终端，是本发明所要研究的课题。

发明内容

为解决现有技术结构复杂、占地面积大、灵活性差、体积笨重等缺陷，本发明提供一种共享充电宝租借终端，包括主机和至少一个充电桩；

所述主机包括主控制器、电源模块，网络接口以及充电桩接口，所述电源模块、网络接口以及充电桩接口均与所述主控制器连接；

所述充电桩包括上行接口、下行接口、充电桩控制单元、电源管理、充电电路以及若干充电座，所述充电桩控制单元分别与所述电源管理、充电电路以及充电座连接，所述充电桩控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；当所述充电桩为一个时，所述上行接口与所述主机连接；当所述充电桩为多个时，所述上行接口与所述主机或者与前一个充电桩连接，所述下行接口与下一个充电桩连接；所述控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；所述充电电路的充电输出连接至所述充电座；每个所述充电座上插接连接一充电宝，所述充电桩控制单元通过充电座与充电宝通讯；

所述充电宝包括电芯、充电宝控制单元、电能输入开关、充电接口、DCDC升压电路、放电接口、电芯过流保护以及放电过流保护；所述充电宝控制单元分别与所述电能输入开关、DCDC升压电路、充电接口以及电芯连接，所述充电宝控制单元通过所述充电接口与外界进行数据通讯；所述充电接口包括充电输入和数据通讯，所述电能输入开关与一电芯干线连接，所述电芯干线通过所述电芯过流保护与所述电芯连接，所述电芯干线与所述DCDC升压电路连接，所述DCDC升压电路通过所述放电过流保护与所述放电接口连接。

进一步地，所述主机还包括显示屏和触摸屏面板，所述显示屏和触摸屏面板与所述主机通讯。

进一步地，所述主控制器通过所述充电桩接口与所述充电桩进行数据通讯。

进一步地，所述充电桩接口包含数据通讯信号与电源通道。

进一步地，所述充电宝还包括温度传感器，所述温度传感器贴设于所述电芯上，所述温度传感器与所述充电宝控制单元连接。

进一步地，所述充电宝还包括一低压差线性稳压器(LDO)，所述低压差线性稳压器与所述电芯干线连接。

进一步地，所述充电宝还包括指示灯，所述指示灯与所述充电宝控制单元连接。

有益效果：

(1)本发明采用开放式结构，不采用容器式结构来容纳充电宝，使得整个终端体积缩小，重量大幅度变轻。

(2)本发明不采用机械抽屉的方式弹出充电宝给用户使用，取而代之的是通过主机数据授权的方式来使能充电宝，使得整个终端机械结构简单，抽屉控制系统可以省去，制作加工成本大幅度下降。

(3)本发明采用积木式可扩充充电管理台，使得系统可以根据实际需要扩充和缩减，可以根据实际情况降低成本或追加投入，使系统灵活多变可以轻易扩充与缩减规模。

(4)本发明的充电控制电路是设计在充电管理台上，每个充电宝上只有放电电路，不需要设计充电电路，节省了单个充电宝的成本和电路复杂性。共享充电行业来说，充电宝是耗材，降低单体耗材成本，相当于长效的降低了行业成本。

附图说明

图1为现有共享充电宝租借终端示意图；

图2为本发明实施例中共享充电宝租借终端示意图；

图3为本发明实施例中主机功能框图；

图4为本发明实施例中充电桩示意图；

图5为本发明实施例中充电宝示意图。

具体实施方式

实施例：一种共享充电宝租借终端

如图2所示，包括主机A和至少一个充电桩B1、B2、B3、B4……Bn，其中，n表示大于或等于1的自然数。其中，主机A上面有一个交互界面D，用户可以通过交互界面D进行操作(租借或归还充电宝等操作)；主机A通过接口与一个或若干个充电桩B1至Bn连接；充电桩B1至Bn每一个充电桩有前后串联的接口，可以承接上一级充电桩也可续接下一级充电桩，这些接口承担数据交换同时也承担电源能源交换；充电桩上有若干个充电座；一个或若干个充电宝C1至Cx都插连靠接在充电座上，充电宝C1至Cx通过充电座与充电桩交互数据和获取能源。

如图3所示，所述主机A包括主控制器、电源模块，网络接口以及充电桩接口，所述电源模块、网络接口以及充电桩接口均与所述主控制器连接。所述主机还包括显示屏和触摸屏面板。其中，主控制器负责控制整个租借终端的逻辑。所述主机与显示屏、触摸屏面板通讯，负责显示与用户操作输入；主控制器通过网络接口与外网(例如internet网)连接，与外界交换数据，例如与服务器数据库通讯，获取用户押金、信用等级等信息；电源模块负责将市电220V或110V转换成租借终端所需要的电压，给整个租借终端提供电能；充电桩接口负责与一个或若干个充电桩连接，主控制器通过充电桩接口与充电桩进行数据通讯，同时将电能传输给充电桩；充电桩接口包含数据通讯信号与电源通路两部分。

如图4所示，所述充电桩包括上行接口、下行接口、充电桩控制单元、电源管理、充电电路以及若干充电座，所述充电桩控制单元分别与所述电源管理、充电电路以及充电座连接，所述充电桩控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；当所述充电桩为一个时，所述上行接口与所述主机连接；当所述充电桩为多个时，所述上行接口与所述主机或者与前一个充电桩连接，所述下行接口与下一个充电桩连接；所述控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；所述充电电路的充电输出连接至所述充电座；每个所述充电座上插接连接一充电宝，所述充电桩控制单元通过充电座与充电宝通讯。具体地，所述上行接口负责与的主机A连接或者与前一个充电桩连接，充电桩通过上行接口从上一级(主机A或上一级充电桩)获取电能，同时充电桩通过上行接口与主机A进行数据通讯；下行接口负责连接下一个充电桩；上行接口和下行接口都包含数据通讯信号和电源通道；充电桩控制单元通过数据通讯信号与主机A通讯；电源管理从电源通道获取电能产生出充电桩控制单元所需要的电源、充电电路所需要电源；充电电路负责管理充电宝充电流程，提供符合电池充电需要的电压、电流，形成充电输出，充电电路的充电输出接到充电座；充电座负责与充电宝插连靠接；一方面充电桩控制单元与充电电路通讯，控制充电进程并获取充电信息，另一方面充电桩控制单元通过充电座与充电宝通讯，控制充电宝内部电路接受充电输入并从充电宝获取充电宝状态；一个充电桩有若干个充电座和充电电路，可以同时对多个充电宝进行充电管理。

参见图5所示，所述充电宝包括电芯、充电宝控制单元、电能输入开关、充电接口、DCDC升压电路、放电接口、电芯过流保护以及放电过流保护；所述充电宝控制单元分别与所述电能输入开关、DCDC升压电路、充电接口以及电芯连接，所述充电宝控制单元通过所述充电接口与外界进行数据通讯；所述充电接口包括充电输入和数据通讯，所述电能输入开关与一电芯干线连接，所述电芯干线通过所述电芯过流保护与所述电芯连接，所述电芯干线与所述DCDC升压电路连接，所述DCDC升压电路通过所述放电过流保护与所述放电接口连接。所述充电宝还包括温度传感器、低压差线性稳压器以及指示灯，所述温度传感器贴设于所述电芯上，所述温度传感器与所述充电宝控制单元连接，所述低压差线性稳压器与所述电芯干线连接，所述指示灯与所述充电宝控制单元连接。

具体地，充电接口包含充电输入与数据通讯两部分；充电输入的电能通过电能输入开关到达电芯干线，再经过电芯过流保护，最后到达电芯，实现外界给充电宝充电的目的；电芯的电能通过电芯过流保护到达电芯干线，电能通过电芯干线到达DCDC升压电路，经过DCDC升压电路升压后，经过放电过流保护从放电接口形成放电输出，供外部设备使用；充电宝控制单元通过充电接口与外界进行数据通讯；充电宝控制单元控制着电能输入开关的开关状态，从而控制充电的开与关；充电宝控制单元控制着DCDC升压电路，从而控制着对外放电输出的开关状态；充电宝控制单元通过检测电芯干线的电压、读取温度传感器获取电芯状态，形成充电宝的总状态，最后通过指示灯显示出状态；从电芯干线获取电能转换出CPU单元和其它电子元件需要的电压。

本发明对充电宝的管理不采用容纳装置加锁(电磁锁)装置的方式，换掉机械抽屉来锁住充电宝的方式来保管充电宝，从而去掉庞大的柜体外壳等，而采用功能授权的方式：a.充电宝只有通过数据通讯授权才能接受外部充电能源；b.充电宝只有通过数据通讯授权才能对外释放电能给外部设备充电；c.充电宝在未通过数据通讯授权的情况下被人从租借终端拿走时，充电宝自身会提供声音或光电方式进行报警。

另外，租借终端上未被租走的充电宝不是通过抽屉等容易容纳在租借终端内，而是采用停靠插接的方式插接停靠在租借终端的充电座上。租借终端采用可以拼接的充电桩结构，该充电桩可以串联拼接扩充充电座数量，整个租借终端也可以通过拆掉充电桩来缩小规模，一个充电桩上有若干个充电座。

与现有技术相比，给充电宝充电的充电管理电路从传统的充电宝中转移到充电桩上，将充电电路功能放置到充电桩上。充电桩的充电座不仅能给充电宝充电，还能与充电宝进行数据通讯来发送命令或收集信息。一个或若干个充电桩串联接成的装置通过接口与租借终端的主机连接，主机通过接口将电能传输给充电桩，继而再传输给充电座，再传输给充电宝，同时主机可以通过接口与充电桩进行数据通讯，从而实现主机与充电宝通讯。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种共享充电宝租借终端；其特征在于：包括主机和至少一个充电桩；

所述主机包括主控制器、电源模块，网络接口以及充电桩接口，所述电源模块、网络接口以及充电桩接口均与所述主控制器连接；

所述充电桩包括上行接口、下行接口、充电桩控制单元、电源管理、充电电路以及若干充电座，所述充电桩控制单元分别与所述电源管理、充电电路以及充电座连接，所述充电桩控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；当所述充电桩为一个时，所述上行接口与所述主机连接；当所述充电桩为多个时，所述上行接口与所述主机或者与前一个充电桩连接，所述下行接口与下一个充电桩连接；所述控制单元通过数据通讯信号与所述主机通讯；所述充电电路的充电输出连接至所述充电座；每个所述充电座上插接连接一充电宝，所述充电桩控制单元通过充电座与充电宝通讯；

所述充电宝包括电芯、充电宝控制单元、电能输入开关、充电接口、DCDC升压电路、放电接口、电芯过流保护以及放电过流保护；所述充电宝控制单元分别与所述电能输入开关、DCDC升压电路、充电接口以及电芯连接，所述充电宝控制单元通过所述充电接口与外界进行数据通讯；所述充电接口包括充电输入和数据通讯，所述电能输入开关与一电芯干线连接，所述电芯干线通过所述电芯过流保护与所述电芯连接，所述电芯干线与所述DCDC升压电路连接，所述DCDC升压电路通过所述放电过流保护与所述放电接口连接。

2.根据权利要求1所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述主机还包括显示屏和触摸屏面板，所述显示屏和触摸屏面板与所述主机通讯。

3.根据权利要求1所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述主控制器通过所述充电桩接口与所述充电桩进行数据通讯。

4.根据权利要求1或3所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述充电桩接口包含数据通讯信号与电源通道。

5.根据权利要求1所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述充电宝还包括温度传感器，所述温度传感器贴设于所述电芯上，所述温度传感器与所述充电宝控制单元连接。

6.根据权利要求1或5所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述充电宝还包括一低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与所述电芯干线连接。

7.根据权利要求6所述的共享充电宝租借终端，其特征在于：所述充电宝还包括指示灯，所述指示灯与所述充电宝控制单元连接。