CN109888887A - 一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统，所述方法包括：检测充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过负载功率值；智能充电柜接收租赁电池指令，打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电状态进行指示；对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量；存储模块实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护。本发明采用MCU控制模块控制整个系统的通断电工作，AD采集模块采集每个充电通道极端实际物理量，智能控制电源的导通，在突发情况下，保存断电前的充电状态到存储模块中，恢复后可直接从存储模块中读取可靠的数据和状态，本发明能够方面的满足人们的日常生活需要。
Description
技术领域
本发明涉及智能充电柜技术领域，尤其涉及一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统。
背景技术
近年来，随着锂离子电池的不断发展，锂离子电池的使用范围也越来越广，比如电动车、电动汽车等等，锂离子电池虽然使用方便，但是其充电比较慢，一般需要专门的充电器，并且耗费较长的时间，因此，市场上出现了一些便于更换电池的自助充电柜，这种充电柜一定程度上方便了人们的日常生活，但是，由于充电管理不科学，电池检测不准确，容易发生设备充电过载，充电计时计费不合理等问题。
因此，现有技术需要改进。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。
根据本发明实施例的一个方面，公开一种智能充电柜的电池通断电管理方法，包括：
检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值；
智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭；
智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量；
智能充电柜的存储模块实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护。
基于本发明上述智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例中，所述检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值包括：
AD采集模块采集充电柜的充电电池数据，并将采集参数通过检流器转化为弱信号；
采用滤波及剔除峰值求均值的方法，计算充电电池充电数据，并转换成功率值；
把功率值存储指定的内存地址中，并判定充电电池功率是否大于过载保护装置设定的负载功率；
如果不大于，则正常进行充电；
如果大于，则启动过载保护装置，保护智能充电柜不被损坏。
基于本发明上述智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例中，所述智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭包括：
智能充电柜接收到租赁电池的指令，智能充电柜的租赁指示灯亮，否则，智能充电柜的租赁指示灯保持熄灭；
智能充电柜接收到充电的指令，智能充电柜的充电指示灯亮，并打开智能充电柜的充电仓门，否则，智能充电柜的充电指示灯保持熄灭，充电仓门保持关闭；
将充电电池完成电气连接，并关闭充电仓门，充电指示灯按照设定的频率闪亮，达到设定的时长后，充电指示灯显示充电状态，如果充电电池连接故障，充电指示灯完成设定时长的闪亮后，恢复初始显示状态；
充电电池完成充电，充电指示灯改变为电量充满指示状态；
充电电池完成取走，智能充电柜的充电指示灯、租赁指示灯依次熄灭。
基于本发明上述智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例中，所述智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量包括：
智能充电柜对充电的电池仓进行通断电控制和散热风扇控制；
电池仓的仓门关闭，电路接通，散热风扇启动工作；
判断充电电池的工作方式是否进行计时方式充电；
如果是，则设定充电时长，当到达设定的时长后，结束充电，散热风扇停止工作；
如果否，则在10分钟内连续检测智能充电柜的充电输出功率；
如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不小于4分钟，则将充满计时时间减少10分钟，所述充满计时时间为设定的某一固定时间长度；
如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不大于3分钟，则将设定充电计时时间增加10分钟。
基于本发明上述智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例中，所述智能充电柜的存储模块实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护包括：
智能充电柜对充电电池仓内的充电电池启动充电，主控系统启动数据恢复机制；
主控系统获取充电电池的状态参数信息，并记录电池当前所处状态；
接收到掉电保护的指令后，根据指令配置充电电池所对应的状态位，并存入存储模块；
如果未接收到掉电保护的指令，则从存储模块中读取当前电池的状态参数信息，并判断数据是否有效；
如果有效，更新存储模块中的电池状态参数信息；
如果无效，则数据清零，提示下发掉电保护指令。
基于本发明实施例的另一个方面，公开一种智能充电柜的电池通断电管理系统，包括：
MCU控制模块、过流保护模块、电路保护模块、单元仓驱动模块、AD采集模块、强电通断模块、电源控制模块、CAN通讯模块、存储模块；
所述MCU控制模块与所述过流保护模块、电路保护模块、单元仓驱动模块、AD采集模块、强电通断模块、电源控制模块、CAN通讯模块、存储模块连接，用于接收并处理各个模块发送的数据，并控制各个模块功能的实现；
所述过流保护模块用于防止电路电流过大，导致电路器件；
所述电路保护模块对控制电路起保护作用，防止电压、电流突变而导致的器件烧坏；
所述单元仓驱动模块用于控制以及驱动智能充电柜的充电单元仓的开启或者关闭，驱动充电单元仓内的散热风扇工作；
所述AD采集模块采集智能充电柜充电输出的电流值，并根据电流值、电压值计算输出功率值；
所述强电通断模块用于控制外部输入的强电的导通和截止；
所述电源控制模块用于向各个模块提供稳定直流工作电流和电压；
所述CAN通讯模块用于稳定的收发CAN数据信息，与外部设备进行CAN通讯；
所述存储模块用于保存充电电池及智能充电柜的数据信息，防止掉电后数据丢失。
基于本发明上述智能充电柜的电池通断电管理系统的另一个实施例中，所述MCU控制模块包括STM32F103C8芯片。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法及系统采用MCU控制模块控制整个系统的通断电工作，高精度AD采集模块采集每个充电通道经过算法转换到实际物理量，智能控制电源的导通，AD采集模块采集的数据，存放在指定的内存地址块中，可以确保因内存的问题造成数据丢失，更加稳定可靠，以及在突发情况下，保存断电前的充电状态到存储模块中，恢复后可直接从存储模块中读取可靠的数据和状态，本发明操作控制便利、计量计费科学，能够方面的满足人们的日常生活需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本发明的智能充电柜的电池通断电管理系统的一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的一个实施例的流程图。
图3是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例的流程图。
图4是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图。
图5是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图。
图6是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图。
图中：1 MCU控制模块、2过流保护模块、3电路保护模块、4单元仓驱动模块、5 AD采集模块、6强电通断模块、7电源控制模块、8 CAN通讯模块、9存储模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统进行更详细地说明。
图1是本发明的智能充电柜的电池通断电管理系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该实施例的智能充电柜的电池通断电管理系统包括：
MCU控制模块1、过流保护模块2、电路保护模块3、单元仓驱动模块4、AD采集模块5、强电通断模块6、电源控制模块7、CAN通讯模块8、存储模块9；
所述MCU控制模块1与所述过流保护模块2、电路保护模块3、单元仓驱动模块4、AD采集模块5、强电通断模块6、电源控制模块7、CAN通讯模块8、存储模块9连接，用于接收并处理各个模块发送的数据，并控制各个模块功能的实现；
所述过流保护模块2用于防止电路电流过大，导致电路器件；
所述电路保护模块3对控制电路起保护作用，防止电压、电流突变而导致的器件烧坏；
所述单元仓驱动模块4用于控制以及驱动智能充电柜的充电单元仓的开启或者关闭，驱动充电单元仓内的散热风扇工作；
所述AD采集模块5采集智能充电柜充电输出的电流值，并根据电流值、电压值计算输出功率值；
所述强电通断模块6用于控制外部输入的强电的导通和截止；
所述电源控制模块7用于向各个模块提供稳定直流工作电流和电压；
所述CAN通讯模块8用于稳定的收发CAN数据信息，与外部设备进行CAN通讯；
所述存储模块9用于保存充电电池及智能充电柜的数据信息，防止掉电后数据丢失。
所述MCU控制模块1包括STM32F103C8芯片。
图2是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的一个实施例的结构示意图，如图2所示，该实施例的智能充电柜的电池通断电管理方法包括：
10，检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值；
20，智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭；
30，智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量；
40，智能充电柜的存储模块9实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护。
图3是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的另一个实施例的流程图，如图3所示，所述检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值包括：
101，AD采集模块5采集充电柜的充电电池数据，并将采集参数通过检流器转化为弱信号；
102，采用滤波及剔除峰值求均值的方法，计算充电电池充电数据，并转换成功率值；
103，把功率值存储指定的内存地址中，并判定充电电池功率是否大于过载保护装置设定的负载功率；
104，如果不大于，则正常进行充电；
105，如果大于，则启动过载保护装置，保护智能充电柜不被损坏。
图4是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图，如图4所示，所述智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭包括：
201，智能充电柜接收到租赁电池的指令，智能充电柜的租赁指示灯亮，否则，智能充电柜的租赁指示灯保持熄灭；
202，智能充电柜接收到充电的指令，智能充电柜的充电指示灯亮，并打开智能充电柜的充电仓门，否则，智能充电柜的充电指示灯保持熄灭，充电仓门保持关闭；
203，将充电电池完成电气连接，并关闭充电仓门，充电指示灯按照设定的频率闪亮，达到设定的时长后，充电指示灯显示充电状态，如果充电电池连接故障，充电指示灯完成设定时长的闪亮后，恢复初始显示状态；
204，充电电池完成充电，充电指示灯改变为电量充满指示状态；
205，充电电池完成取走，智能充电柜的充电指示灯、租赁指示灯依次熄灭。
图5是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图，如图5所示，所述智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量包括：
301，智能充电柜对充电的电池仓进行通断电控制和散热风扇控制；
302，电池仓的仓门关闭，电路接通，散热风扇启动工作；
303，判断充电电池的工作方式是否进行计时方式充电；
304，如果是，则设定充电时长，当到达设定的时长后，结束充电，散热风扇停止工作；
305，如果否，则在10分钟内连续检测智能充电柜的充电输出功率；
306，如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不小于4分钟，则将充满计时时间减少10分钟，所述充满计时时间为设定的某一固定时间长度；
307，如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不大于3分钟，则将设定充电计时时间增加10分钟。
图6是本发明的智能充电柜的电池通断电管理方法的又一个实施例的流程图，如图6所示，所述智能充电柜的存储模块9实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护包括：
401，智能充电柜对充电电池仓内的充电电池启动充电，主控系统启动数据恢复机制；
402，主控系统获取充电电池的状态参数信息，并记录电池当前所处状态；
403，接收到掉电保护的指令后，根据指令配置充电电池所对应的状态位，并存入存储模块9；
404，如果未接收到掉电保护的指令，则从存储模块9中读取当前电池的状态参数信息，并判断数据是否有效；
405，如果有效，更新存储模块9中的电池状态参数信息；
406，如果无效，则数据清零，提示下发掉电保护指令。
以上对本发明所提供的一种智能充电柜的电池通断电管理方法及系统及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能充电柜的电池通断电管理方法，其特征在于，包括：
检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值；
智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭；
智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量；
智能充电柜的存储模块实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护。
2.根据权利要求1所述的智能充电柜的电池通断电管理方法，其特征在于，所述检测智能充电柜的充电电池功率，并确认当前充电电池的总功率不超过过载保护装置设定的负载功率值包括：
AD采集模块采集充电柜的充电电池数据，并将采集参数通过检流器转化为弱信号；
采用滤波及剔除峰值求均值的方法，计算充电电池充电数据，并转换成功率值；
把功率值存储指定的内存地址中，并判定充电电池功率是否大于过载保护装置设定的负载功率；
如果不大于，则正常进行充电；
如果大于，则启动过载保护装置，保护智能充电柜不被损坏。
3.根据权利要求1所述的智能充电柜的电池通断电管理方法，其特征在于，所述智能充电柜接收租赁电池指令，并打开充电电池仓，对电池进行充电，LED灯根据充电电池的充电状态进行点亮或熄灭包括：
智能充电柜接收到租赁电池的指令，智能充电柜的租赁指示灯亮，否则，智能充电柜的租赁指示灯保持熄灭；
智能充电柜接收到充电的指令，智能充电柜的充电指示灯亮，并打开智能充电柜的充电仓门，否则，智能充电柜的充电指示灯保持熄灭，充电仓门保持关闭；
将充电电池完成电气连接，并关闭充电仓门，充电指示灯按照设定的频率闪亮，达到设定的时长后，充电指示灯显示充电状态，如果充电电池连接故障，充电指示灯完成设定时长的闪亮后，恢复初始显示状态；
充电电池完成充电，充电指示灯改变为电量充满指示状态；
充电电池完成取走，智能充电柜的充电指示灯、租赁指示灯依次熄灭。
4.根据权利要求1所述的智能充电柜的电池通断电管理方法，其特征在于，所述智能充电柜对充电电池进行计时方式充电或计量方式充电，并统计充电电池的充电时间或充电量包括：
智能充电柜对充电的电池仓进行通断电控制和散热风扇控制；
电池仓的仓门关闭，电路接通，散热风扇启动工作；
判断充电电池的工作方式是否进行计时方式充电；
如果是，则设定充电时长，当到达设定的时长后，结束充电，散热风扇停止工作；
如果否，则在10分钟内连续检测智能充电柜的充电输出功率；
如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不小于4分钟，则将充满计时时间减少10分钟，所述充满计时时间为设定的某一固定时间长度；
如果在10分钟内充电输出功率大于20W的时间长度不大于3分钟，则将设定充电计时时间增加10分钟。
5.根据权利要求1所述的智能充电柜的电池通断电管理方法，其特征在于，所述智能充电柜的存储模块实时存储充电电池的充电数据，并启动数据掉电保护包括：
智能充电柜对充电电池仓内的充电电池启动充电，主控系统启动数据恢复机制；
主控系统获取充电电池的状态参数信息，并记录电池当前所处状态；
接收到掉电保护的指令后，根据指令配置充电电池所对应的状态位，并存入存储模块；
如果未接收到掉电保护的指令，则从存储模块中读取当前电池的状态参数信息，并判断数据是否有效；
如果有效，更新存储模块中的电池状态参数信息；
如果无效，则数据清零，提示下发掉电保护指令。
6.一种智能充电柜的电池通断电管理系统，其特征在于，包括：
MCU控制模块、过流保护模块、电路保护模块、单元仓驱动模块、AD采集模块、强电通断模块、电源控制模块、CAN通讯模块、存储模块；
所述MCU控制模块与所述过流保护模块、电路保护模块、单元仓驱动模块、AD采集模块、强电通断模块、电源控制模块、CAN通讯模块、存储模块连接，用于接收并处理各个模块发送的数据，并控制各个模块功能的实现；
所述过流保护模块用于防止电路电流过大，导致电路器件；
所述电路保护模块对控制电路起保护作用，防止电压、电流突变而导致的器件烧坏；
所述单元仓驱动模块用于控制以及驱动智能充电柜的充电单元仓的开启或者关闭，驱动充电单元仓内的散热风扇工作；
所述AD采集模块采集智能充电柜充电输出的电流值，并根据电流值、电压值计算输出功率值；
所述强电通断模块用于控制外部输入的强电的导通和截止；
所述电源控制模块用于向各个模块提供稳定直流工作电流和电压；
所述CAN通讯模块用于稳定的收发CAN数据信息，与外部设备进行CAN通讯；
所述存储模块用于保存充电电池及智能充电柜的数据信息，防止掉电后数据丢失。
7.根据权利要求6所述的智能充电柜的电池通断电管理系统，其特征在于，所述MCU控制模块包括STM32F103C8芯片。
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