CN109037721A - 一种废旧电池回收系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种废旧电池回收系统及方法。系统包括：投入孔、管道、电池排出孔、电池收集盒、旋转挡板、杂物管道、杂物排出孔、杂物收集盒、推杆、电池回收装置；其中，所述电池回收装置包括电感接近开关、光敏原件、微处理器、旋转轴电机驱动模块、旋转轴电机、顶推器电机驱动模块、顶推器电机、继电器、摇摇车、定位模块、无线传输模块。本发明通过电感接近开关判断，投入物为杂物，通过杂物管道排入收集盒；若为电池，通过管道进入电池收集盒，微处理器控制旋转轴电机旋转挡板，微处理器控制继电器吸合给摇摇车供电，摇摇车运行单位时间后断电；无线传输模块实时反馈电池收集盒状态到终端。与现有技术相比，本发明提高了废旧电池回收效率。

Description

一种废旧电池回收系统及方法
技术领域
本发明涉及环保设备领域，特别是涉及一种废旧电池回收系统及方法。
背景技术
2010年我国化学干电池的生产数量庞大，产量超过350亿只，出口量超过245亿只，但庞大的生产供应与废旧电池回收的状况却非常不符合。以发展程度高的北京、上海为例，北京废旧电池回收率仅有1.7％，上海为3.3％。
人们使用后的废旧电池大多直接丢弃到环境中，极易造成环境污染。如果把废旧电池回收，就能避免环境污染；工厂把再对收集起来的废旧电池处理，还可以实现废弃资源的二次利用，减少了矿产资源的消耗。
目前国家支持废旧电池产业的发展，但相关政策并不健全，因此还存在诸多问题。正规企业能够对自己生产的电池负责，有相应的回收处理体系，但是难以解决我国废旧电池分布广而散的难题；废旧电池由民间组织收集完成后，运往回收工厂的物流集散成本过高，国家没有补贴政策，需国家扶持。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种废旧电池回收系统及方法。
为了提高电池的回收率，避免环境污染，降低工厂回收废旧电池的成本，本发明提出了一种废旧电池回收系统及方法。
本发明的技术方案为一种废旧电池回收系统，其特征在于包括：投入孔、管道、电池排出孔、电池收集盒、旋转挡板、杂物管道、杂物排出孔、杂物收集盒、推杆、电池回收装置；其中，所述电池回收装置包括电感接近开关、光敏原件、微处理器、旋转轴电机驱动模块、旋转轴电机、顶推器电机驱动模块、顶推器电机、继电器、摇摇车、定位模块、无线传输模块。
所述投入孔与所述管道连接，置于所述管道前端；所述电池排出孔与所述管道连接，置于所述管道末端；所述电池收集盒置于所述电池排出孔下方；所述旋转挡板置于所述管道下侧壁；所述杂物管道置于所述旋转挡板下方；所述杂物排出孔置于所述杂物管道末端；所述杂物收集盒置于所述杂物管道下方；所述推杆安放于所述电池收集盒前端；
所述电感接近开关置于所述管道上壁，且所述电感接近开关与所述投入孔的距离小于所述旋转挡板与所述投入孔的距离；所述光敏原件置于所述电池收集盒上方；所述旋转轴电机置于所述旋转挡板下方；所述顶推器电机置于所述推杆尾端；
所述电感接近开关与所述微处理器通过导线连接；所述光敏原件与所述微处理器通过导线连接；所述的微处理器、旋转轴电机驱动模块、旋转轴电机通过导线依次串联连接；所述的微处理器、顶推器电机驱动模块、顶推器电机通过导线依次串联连接；所述的微处理器、继电器、摇摇车通过导线依次串联连接；所述微处理器与所述定位模块通过导线连接；所述微处理器与所述无线传输模块通过导线连接。
所述投入孔用于接收投入物；所述管道用于将投入物运输至所述杂物收集盒或所述电池收集盒；所述电池排出孔用于投入物为电池时将电池排出至所述电池收集盒，所述电池收集盒竖直分为多个隔间，每个隔间单独收集电池；所述旋转挡板用于若投入物为杂物时旋转打开，若投入物为电池时旋转关闭；所述杂物管道用于投入物为杂物时旋转挡板打开运输杂物至所述杂物排出孔；所述杂物排出孔用于将杂物排出至所述杂物收集盒；杂物收集盒用于收集杂物；推杆用于当所述电池收集盒的隔间电池收集满时推动所述电池收集盒运动；
所述电感接近开关用于采集投入物检测信号；所述光敏原件用于采集所述电池收集盒中间隔的光敏信号；所述微处理器用于分析投入物检测信号以及光敏信号，根据投入物检测信号分析若判断投入物为杂物则产生开启控制信号，若判断投入物为电池则产生关闭控制信号以及继电器控制信号，根据光敏信号分析若判断电池收集盒中间隔电池收集满，则产生推进控制信号；所述旋转轴电机驱动模块将开启控制信号进行信号放大为驱动开启控制信号，将关闭控制信号进行信号放大为驱动关闭控制信号；所述顶推器电机驱动模块用于将推进控制信号进行信号放大为驱动推进控制信号；所述旋转轴电机根据接收的驱动控制信号，若为驱动开启控制信号则控制所述旋转挡板旋转打开，若为驱动关闭控制信号则控制所述旋转挡板旋转关闭；所述微处理器根据继电器控制信号控制所述继电器吸合，所述继电器吸合控制所述摇摇车通电运行，所述摇摇车通电运行一段时间后所述微处理器关断继电器控制信号，所述继电器断开从而控制所述摇摇车断电停止运行；所述定位模块用于采集本发明系统的定位信息；所述无线传输模块用于将所述电池收集盒中的电池数量以及定位信息通过无线通信方式传输至远程终端。
本发明方法的技术方案为一种废旧电池回收方法，其特征在于：投入物通过所述投入孔进入所述管道；所述管道中所述电感接近开关采集投入物检测信号，所述微处理器用于分析投入物检测信号，根据投入物检测信号分析若判断投入物为杂物则产生开启控制信号，若判断投入物为电池则产生关闭控制信号以及继电器控制信号；若所述微处理器判断投入物为杂物则所述旋转轴电机驱动模块将开启控制信号进行信号放大为驱动开启控制信号，所述旋转轴电机根据开启控制信号控制所述旋转挡板旋转打开，杂物进入所述杂物管道并通过所述杂物排出孔进入杂物收集盒；若所述微处理器判断投入物为电池则所述旋转轴电机驱动模块将关闭控制信号进行信号放大为驱动关闭控制信号并控制所述旋转挡板旋转关闭，电池经过所述管道并通过所述电池排出孔进入电池收集盒；所述微处理器根据继电器控制信号控制所述继电器吸合，所述继电器吸合控制所述摇摇车通电运行，所述摇摇车通电运行一段时间后所述微处理器关断继电器控制信号，所述继电器断开从而控制所述摇摇车断电停止运行；所述光敏原件用于采集所述电池收集盒中间隔的光敏信号，所述微处理器根据光敏信号分析若判断电池收集盒中间隔电池收集满则产生推进控制信号，所述顶推器电机驱动模块用于将推进控制信号进行信号放大为驱动推进控制信号，所述顶推器电机用于根据驱动推进控制信号控制所述推杆推进运动从而推进所述电池收集盒。
本发明中所述摇摇车的优点为：
摇摇车设置的地点往往是人流量比较大的场所，如小区门口的超市、店面等，而在工作日，一般都是老人带孩子下楼玩耍，老人大都有勤俭持家的理念，因此老人更容易、更乐意接受这种既节省又环保的用废旧电池来换取娱乐机会的方式，也更乐于奔走相告，大大提高废旧电池的回收率；
给每个有环保意识的家庭或个人提供一个相对比较便利的处理废旧电池的渠道；
通过这种方式，可以培养老人的环保理念，同时也从小培养儿童节约、环保及可再生利用的环保理念，更加有利于整个家庭环保理念的形成，形成良性循环，为建设环保型、节约型社会，建设美丽中国添砖加瓦。
本发明实现的有益目标为：
实现废旧电池的准确回收，本发明可以根据电感接近开关产生的信号来辨别投入物的真伪，为真则微处理器有信号产生，用旋转轴电机控制挡板，当投入物为废旧电池时，挡板闭合，电池可以顺利地被收集，其他杂物从另一通道排出；
实现废旧电池回收装置与摇摇车的联动，有电池投入时，微处理器内部计数器计录电池投入数量，继电器吸合摇摇车通电运行工作，可供市民使用，通过这种激励方式，激发市民回收电池的热情；
实现废旧电池回收系统监控和管理，废旧电池回收工厂更方便地掌握回收设备的工作情况，回收设备的工作状态信息可通过无线传输模块传递至终端，使管理者可以随时查看装置工作状态，定点派人回收电池；设备故障时派专人定点维护废旧电池回收装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明搭配合理的便民设施，提高了电池的回收率，不但能避免环境污染，而且实现废弃资源的二次利用，减少了矿产资源的消耗。有利于提升大众环保意识，助力建设环境友好型资源节约型社会，推进我国电池产品突破绿色贸易壁垒，提升国际市场竞争力。
附图说明
图1：本发明系统结构图；
图2：本发明电池回收装置的电路模块结构图；
图3：继电器触点接线图；
图4：本发明工作流程图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施示例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明的系统结构图，图2为本发明中电池回收装置的电路模块结构图。本发明实施方式中，系统的技术方案为包括：投入孔(1)、管道(2)、电池排出孔(3)、电池收集盒(4)、旋转挡板(5)、杂物管道(6)、杂物排出孔(7)、杂物收集盒(8)、推杆(9)、电池回收装置(10)；其中，所述电池回收装置(10)包括电感接近开关(11)、光敏原件(12)、微处理器(13)、旋转轴电机驱动模块(14)、旋转轴电机(15)、顶推器电机驱动模块(16)、顶推器电机(17)、继电器(18)、摇摇车(19)、定位模块(20)、无线传输模块(21)。
所述投入孔(1)与所述管道(2)连接，置于所述管道(2)前端；所述电池排出孔(3)与所述管道(2)连接，置于所述管道(2)末端；所述电池收集盒(4)置于所述电池排出孔(3)下方；所述旋转挡板(5)置于所述管道(2)下侧壁；所述杂物管道(6)置于所述旋转挡板(5)下方；所述杂物管道(6)置于所述杂物管道(6)末端；所述杂物收集盒(8)置于所述杂物管道(6)下方；所述推杆(9)安放于所述电池收集盒(4)前端；
所述电感接近开关(11)置于所述管道(2)上壁，且所述电感接近开关(11)与所述投入孔(1)的距离小于所述旋转挡板(5)与所述投入孔(1)的距离；所述光敏原件(12)置于所述电池收集盒(4)上方；所述旋转轴电机(15)置于所述旋转挡板(5)下方；所述顶推器电机(17)置于所述推杆(9)尾端；
所述电感接近开关(11)与所述微处理器(13)(13)通过导线连接；所述光敏原件(12)与所述微处理器(13)通过导线连接；所述的微处理器(13)、旋转轴电机驱动模块(14)、旋转轴电机(15)通过导线依次串联连接；所述的微处理器(13)、顶推器电机驱动模块(16)、顶推器电机通过(17)导线依次串联连接；所述的微处理器(13)、继电器(18)、摇摇车(19)通过导线依次串联连接；所述微处理器(13)与所述定位模块(20)通过导线连接；所述微处理器(13)与所述无线传输模块(21)通过导线连接。
所述电感接近开关(11)选择型号为PR12-4AO M12；所述光敏原件(12)选择型号为QT30CM；所述微处理器(13)选择型号为stm32f107；所述旋转轴电机驱动模块(14)选择型号为L298N；所述旋转轴电机(15)选择型号为翼盟280；所述顶推器电机驱动模块(16)选择型号为YYH-1；所述顶推器电机(17)选择型号为GFC-20X25；所述继电器(18)选择型号为DH48-13F；所述摇摇车(19)选择型号为小火烊-002；所述定位模块(20)选择型号为GPS NEO-6MUBLOX；所述无线传输模块(21)选择型号为ATK-GPRS-M26。
下面结合图1至图4介绍本发明实施方式的具体方法。投入物通过所述投入孔(1)进入所述管道(2)；所述管道(2)中所述电感接近开关(11)采集投入物检测信号，所述微处理器(13)用于分析投入物检测信号，根据投入物检测信号分析若判断投入物为杂物则产生开启控制信号，若判断投入物为电池则产生关闭控制信号以及继电器控制信号；若所述微处理器(13)判断投入物为杂物则所述旋转轴电机驱动模块(14)将开启控制信号进行信号放大为驱动开启控制信号，所述旋转轴电机(15)根据开启控制信号控制所述旋转挡板旋(5)转打开，杂物进入所述杂物管道(6)并通过所述杂物排出孔(7)进入杂物收集盒(8)；若所述微处理器(13)判断投入物为电池则所述旋转轴电机驱动模块(14)将关闭控制信号进行信号放大为驱动关闭控制信号并控制所述旋转挡板(5)旋转关闭，电池经过所述管道(2)并通过所述电池排出孔(3)进入电池收集盒(4)；所述微处理器(13)根据继电器控制信号控制所述继电器(18)吸合，所述继电器(18)吸合控制所述摇摇车(19)通电运行，所述摇摇车(19)通电运行一段时间后所述微处理器(13)关断继电器控制信号，所述继电器(18)断开从而控制所述摇摇车(19)断电停止运行；所述光敏原件(12)用于采集所述电池收集盒(4)中间隔的光敏信号，所述微处理器(13)根据光敏信号分析若判断电池收集盒(4)中间隔电池收集满则产生推进控制信号，所述顶推器电机驱动模块(16)用于将推进控制信号进行信号放大为驱动推进控制信号，所述顶推器电机(17)用于根据驱动推进控制信号控制所述推杆(9)推进运动从而推进所述电池收集盒(4)。
所述的发明主要实现以下三个功能：
实现废旧电池的准确回收，本发明可以根据电感接近开关产生的信号来辨别投入物的真伪，为真则微处理器有信号产生，用旋转轴电机控制挡板，当投入物为废旧电池时，挡板闭合，电池可以顺利地被收集，其他杂物从另一通道排出；
实现废旧电池回收装置与摇摇车的联动，有电池投入时，微处理器内部计数器计录电池投入数量，接通摇摇车电源，摇摇车工作，可供市民使用，通过这种激励方式，激发市民回收电池的热情；
实现废旧电池回收系统监控和管理，使废旧电池回收工厂可能更方便地掌握回收设备的工作情况，回收设备的工作状态信息在可通过通讯网络传递至终端，是管理者可以随时查看装置工作状态，定点派人回收电池；设备故障时派专人定点维护废旧电池回收装置。
尽管本文较多地使用了投入孔(1)、管道(2)、电池排出孔(3)、电池收集盒(4)、旋转挡板(5)、杂物管道(6)、杂物排出孔(7)、杂物收集盒(8)、推杆(9)、电池回收装置(10)、电感接近开关(11)、光敏原件(12)、微处理器(13)、旋转轴电机驱动模块(14)、旋转轴电机(15)、顶推器电机驱动模块(16)、顶推器电机(17)、继电器(18)、摇摇车(19)、定位模块(20)、无线传输模块(21)等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种废旧电池回收系统，其特征在于包括：投入孔、管道、电池排出孔、电池收集盒、旋转挡板、杂物管道、杂物排出孔、杂物收集盒、推杆、电池回收装置；其中，所述电池回收装置包括电感接近开关、光敏原件、微处理器、旋转轴电机驱动模块、旋转轴电机、顶推器电机驱动模块、顶推器电机、继电器、摇摇车、定位模块、无线传输模块；
所述投入孔与所述管道连接，置于所述管道前端；所述电池排出孔与所述管道连接，置于所述管道末端；所述电池收集盒置于所述电池排出孔下方；所述旋转挡板置于所述管道下侧壁；所述杂物管道置于所述旋转挡板下方；所述杂物排出孔置于所述杂物管道末端；所述杂物收集盒置于所述杂物管道下方；所述推杆安放于所述电池收集盒前端；
所述电感接近开关置于所述管道上壁，且所述电感接近开关与所述投入孔的距离小于所述旋转挡板与所述投入孔的距离；所述光敏原件置于所述电池收集盒上方；所述旋转轴电机置于所述旋转挡板下方；所述顶推器电机置于所述推杆尾端；
所述电感接近开关与所述微处理器通过导线连接；所述光敏原件与所述微处理器通过导线连接；所述的微处理器、旋转轴电机驱动模块、旋转轴电机通过导线依次串联连接；所述的微处理器、顶推器电机驱动模块、顶推器电机通过导线依次串联连接；所述的微处理器、继电器、摇摇车通过导线依次串联连接；所述微处理器与所述定位模块通过导线连接；所述微处理器与所述无线传输模块通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的废旧电池回收系统，其特征在于：所述投入孔用于接收投入物；所述管道用于将投入物运输至所述杂物收集盒或所述电池收集盒；所述电池排出孔用于投入物为电池时将电池排出至所述电池收集盒，所述电池收集盒竖直分为多个隔间，每个隔间单独收集电池；所述旋转挡板用于若投入物为杂物时旋转打开，若投入物为电池时旋转关闭；所述杂物管道用于投入物为杂物时旋转挡板打开运输杂物至所述杂物排出孔；所述杂物排出孔用于将杂物排出至所述杂物收集盒；杂物收集盒用于收集杂物；推杆用于当所述电池收集盒的隔间电池收集满时推动所述电池收集盒运动；
所述电感接近开关用于采集投入物检测信号；所述光敏原件用于采集所述电池收集盒中间隔的光敏信号；所述微处理器用于分析投入物检测信号以及光敏信号，根据投入物检测信号分析若判断投入物为杂物则产生开启控制信号，若判断投入物为电池则产生关闭控制信号以及继电器控制信号，根据光敏信号分析若判断电池收集盒中间隔电池收集满，则产生推进控制信号；所述旋转轴电机驱动模块将开启控制信号进行信号放大为驱动开启控制信号，将关闭控制信号进行信号放大为驱动关闭控制信号；所述顶推器电机驱动模块用于将推进控制信号进行信号放大为驱动推进控制信号；所述旋转轴电机根据接收的驱动控制信号，若为驱动开启控制信号则控制所述旋转挡板旋转打开，若为驱动关闭控制信号则控制所述旋转挡板旋转关闭；所述微处理器根据继电器控制信号控制所述继电器吸合，所述继电器吸合控制所述摇摇车通电运行，所述摇摇车通电运行一段时间后所述微处理器关断继电器控制信号，所述继电器断开从而控制所述摇摇车断电停止运行；所述定位模块用于采集本发明系统的定位信息；所述无线传输模块用于将所述电池收集盒中的电池数量以及定位信息通过无线通信方式传输至远程终端。
3.一种利用权利要求1所述的废旧电池回收系统进行废旧电池回收方法，其特征在于，投入物通过所述投入孔进入所述管道；所述管道中所述电感接近开关采集投入物检测信号，所述微处理器用于分析投入物检测信号，根据投入物检测信号分析若判断投入物为杂物则产生开启控制信号，若判断投入物为电池则产生关闭控制信号以及继电器控制信号；若所述微处理器判断投入物为杂物则所述旋转轴电机驱动模块将开启控制信号进行信号放大为驱动开启控制信号，所述旋转轴电机根据开启控制信号控制所述旋转挡板旋转打开，杂物进入所述杂物管道并通过所述杂物排出孔进入杂物收集盒；若所述微处理器判断投入物为电池则所述旋转轴电机驱动模块将关闭控制信号进行信号放大为驱动关闭控制信号并控制所述旋转挡板旋转关闭，电池经过所述管道并通过所述电池排出孔进入电池收集盒；所述微处理器根据继电器控制信号控制所述继电器吸合，所述继电器吸合控制所述摇摇车通电运行，所述摇摇车通电运行一段时间后所述微处理器关断继电器控制信号，所述继电器断开从而控制所述摇摇车断电停止运行；所述光敏原件用于采集所述电池收集盒中间隔的光敏信号，所述微处理器根据光敏信号分析若判断电池收集盒中间隔电池收集满则产生推进控制信号，所述顶推器电机驱动模块用于将推进控制信号进行信号放大为驱动推进控制信号，所述顶推器电机用于根据驱动推进控制信号控制所述推杆推进运动从而推进所述电池收集盒。
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