CN110492573A - 一种电池充电柜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电设备领域，公开一种电池充电柜。其中电池充电柜包括柜体，其一侧开口，柜体内设置有多个能够容纳电池的充电室；封板，设于柜体的设置有开口的一面；直线位移组件，与封板固定连接；驱动部件，与直线位移组件传动连接，能够驱动封板相对柜体移动，以打开或关闭开口。本发明提供的电池充电柜能够打开以取放电池，也能够闭合以隔绝外部环境。

Description

一种电池充电柜

技术领域

本发明涉及充电设备技术领域，尤其涉及一种电池充电柜。

背景技术

现阶段大型机械设备电池充电方式包括有线充电、无线充电或者换电池方式。针对未来建筑机器人长时间工作需求，在建筑工地环境下无法有效进行有线充电。无线充电包括电磁感应式和谐振式充电方式，但是在建筑工地现场还无法应用实现。为了建筑机器人能够在楼层内长时间作业，更换电池是有效解决方案。

目前，大型电池装置依旧需要人工参与完成拆卸安装，随着自动化和智能化发展，机器人会逐渐取代人工完成电池安装和充电过程，如何在配合机器人取放电池的同时，将电池充电柜中的环境与外部环境隔绝，是亟待解决的技术问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种电池充电柜，能够打开以取放电池，也能够闭合以隔绝外部环境。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电池充电柜，包括：

柜体，其一侧开口，所述柜体内设置有多个能够容纳电池的充电室；

封板，设于所述柜体的设置有所述开口的一面；

直线位移组件，与所述封板固定连接；

驱动部件，与所述直线位移组件传动连接，能够驱动所述封板相对所述柜体移动，以打开或关闭所述开口。

进一步地，所述直线位移组件沿竖直方向设置，所述封板能够相对所述柜体沿竖直方向滑动。

进一步地，所述直线位移组件为滚珠丝杠组件。

进一步地，所述滚珠丝杠组件包括丝杠和套设于所述丝杠上的丝杠螺母，所述丝杠竖直设置，且两端与所述封板连接，所述丝杠螺母和所述驱动部件均设置于所述柜体的顶部，所述驱动部件驱动所述丝杠螺母转动。

进一步地，所述滚珠丝杠组件还包括套环，所述丝杠的两端均固定连接有所述套环，所述套环与所述封板固定连接。

进一步地，所述封板装置还包括设置于所述柜体顶部的传动杆，所述驱动部件与所述传动杆传动连接，所述传动杆的两端分别连接有一所述滚珠丝杠组件。

进一步地，所述直线位移组件沿水平方向设置，所述封板能够相对所述柜体沿水平方向滑动。

进一步地，所述充电室中设有导轨，用于在放入所述电池时为所述电池提供导向和限位。

进一步地，所述充电室中设有室温传感器，用于检测所述充电室内的环境温度。

进一步地，所述电池充电柜还包括温度调节装置，所述温度调节装置被配置为依据所述室温传感器测得的环境温度，调节所述充电室内的环境温度。

进一步地，所述充电室中设有用于为所述电池充电的充电桩，所述充电桩的供电电压可调。

进一步地，所述封板采用透明或半透明材料制成。

本发明的有益效果为：

本发明提供的电池充电柜包括了能够容纳电池的柜体，以及能够将柜体的开口一侧闭合或打开的封板装置，当需要往充电室中取放电池时，驱动部件驱动封板沿着直线位移组件的延伸方向朝远离开口的方向移动，使开口打开；当取放电池完成后，驱动部件驱动封板沿着直线位移组件的延伸方向朝靠近开口的方向移动，使开口闭合。本发明提供的电池充电柜能够打开以取放电池，也能够闭合以隔绝外部环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式提供的电池充电柜的示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的电池充电柜的示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的电池充电柜的俯视图；

图4是本发明具体实施方式提供的柜体的示意图。

图中：

1、柜体；2、电池；3、封板；4、伺服电机；5、传动轴；6、减速机；7、丝杠螺母；8、丝杠；9、套环；10、充电室；11、电柜箱；12、充电桩；13、导轨；14、室温传感器；15、温度调节孔；16、支撑脚。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。

实施例一

如图1-图4所示，本实施方式提供一种电池充电柜，该电池充电柜包括柜体1、封板3、直线位移组件、驱动部件和电柜箱11。其中，柜体1的一侧开口，开口内设置有多个能够容纳电池2的充电室10，充电室10内设有为电池2充电的充电桩12，多个充电室10呈多行多列分布，排布紧凑。封板3设置于柜体1的设置有开口的一面，封板3与直线位移组件连接，驱动部件与直线位移组件传动连接，电柜箱11设于柜体1未设置开口的一侧。

具体地，当需要往充电室10中取放电池2时，驱动部件驱动封板3沿着直线位移组件的延伸方向朝远离开口的方向移动，使开口打开；当取放电池2完成后，驱动部件驱动封板3沿着直线位移组件的延伸方向朝靠近开口的方向移动，使开口闭合。本实施例提供的电池充电柜能够打开以取放电池，也能够闭合以隔绝外部环境。

优选地，柜体1上设有控制封板3打开和关闭的按键，供使用者手动操作封板3打开或关闭。

进一步地，如图2和图3所示，直线位移组件为滚珠丝杠组件，开口的两侧均设有滚珠丝杠组件，包括丝杠8、套设于丝杠8上的丝杠螺母7以及套环9，丝杠8竖直设置，丝杠螺母7和驱动部件均设置于柜体1的顶部，套环9固定设置于丝杠8的两端，套环9与封板3固定连接。具体地，当需要打开或者闭合柜体1的开口时，驱动部件驱动丝杠螺母7转动，封板3随丝杠8沿竖直方向运动，能够节约电池充电柜两侧的空间。

优选地，如图2和图3所示，驱动部件包括伺服电机4，电池充电柜还包括两个与两个滚珠丝杠组件一一对应的减速机6，伺服电机4的转动部与传动轴5传动连接，传动轴5的两端分别与开口两侧的减速机6的输入部连接，减速机6的输出部与丝杠螺母7连接，当伺服电机4启动时，带动丝杠螺母7转动。

优选地，封板3采用透明或半透明材料制成，如有机玻璃，便于在封板3关闭的状态下从外界观察充电室10内的情况。

优选地，如图4所示，充电室10中设有导轨13，用于与电池2底部的凹槽配合，在放入电池2时，电池2沿导轨13滑动，为电池2提供导向和限位，保证电池2放入位置的准确性，以便与充电桩12配合。

进一步地，电柜箱11中包括供电组件、调温组件和控制组件，其中供电组件与充电桩12相连，为充电桩12供电。调温组件包括温度调节装置。控制组件包括与供电组件、调温组件和驱动部件电连接的控制电路板，在本实施例中，控制电路板可以是集中式或分布式的控制器，比如，可以是一个单独的单片机，如STM32单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制供电组件、调温组件和驱动部件实现其功能。

进一步地，调温组件还包括设于各个充电室10中的室温传感器14，室温传感器14与控制电路板连接，室温传感器14能够实时检测充电室10内的环境温度并反馈至控制电路板中。

优选地，温度调节装置包括制冷空调和制热空调，充电室10中设有温度调节孔15，温度调节孔15内设有制冷通道与制热通道，其中制冷通道与制冷空调的出风口连接，制热通道与制热空调的出风口连接，制冷通道中设有与控制电路板连接的制冷阀门，制热通道中设有与控制电路板连接的制热阀门。具体地，制冷空调和制热空调处于常闭状态，制冷阀门与制热阀门也处于常闭状态，当室温传感器14测得的充电室10内的环境温度高于第一室温值时，制冷空调与制冷阀门开启，制冷空调向相应的充电室10输送冷风，直至室温传感器14测得的充电室10内的环境温度达到第二室温值。当室温传感器14测得的充电室10内的环境温度低于第三室温值时，制热空调与制热阀门开启，制热空调向相应的充电室10输送热风，直至室温传感器14测得的充电室10内的环境温度达到第二室温值。上述的第一室温值高于第二室温值，第二室温值高于第三室温值。

优选地，温度调节装置包括多个与各个充电室10一一对应的调温空调，充电室10中设有温度调节孔15，温度调节孔15与调温通道连接，调温通道的另一端与调温空调的出风口连接。具体地，调温空调处于常闭状态，当室温传感器14测得的充电室10内的环境温度高于第一室温值时，调温空调开启制冷功能，调温空调向相应的充电室10输送冷风，直至室温传感器14测得的充电室10内的环境温度达到第二室温值。当室温传感器14测得的充电室10内的环境温度低于第三室温值时，调温空调开启制热供冷，调温空调向相应的充电室10输送热风，直至室温传感器14测得的充电室10内的环境温度达到第二室温值。上述的第一室温值高于第二室温值，第二室温值高于第三室温值。

优选地，第一室温值为25℃，第二室温值为23℃，第三室温值为20℃。

进一步地，各个充电室10中的充电桩12的供电电压、供电电流以及尺寸不尽相同，供电组件中包括与各个充电桩12一一对应的供电模块，供电模块包括变压器和断路器，变压器与外接电源和控制电路板相连，用于缓冲电压波动以及改变充电电压。断路器设于供电电路中，用于防止电路过载。每个供电模块为其对应的充电桩12单独供电，以适应不同型号的电池2的充电需求。

优选地，当开口打开时，所有供电模块停止对充电桩12供电，当开口关闭时，供电模块恢复对相应的充电桩12的供电，避免取放电池2时的漏电或触点风险。

优选地，当室温传感器14测得的环境温度大于40℃时，供电模块停止对该充电室10中的充电桩12供电，或者使供电电压降低一半，避免发生过热危险。

进一步地，控制组件还包括多个与充电桩12一一对应连接的电量测量器，电量测量器还与控制电路板相连。具体地，电量测量器测量与充电桩12连接的电池2的电量，并将测量结果反馈至控制电路板，控制电路板根据测量结果调整对应的供电模块的供电电压。

进一步地，控制组件还包括设于各个充电室10中的电池2温度传感器，电池2温度传感器与控制电路板相连。具体地，电池2温度传感器测量电池2的表面温度，并将测量结果反馈至控制电路板，控制电路板根据测量结果调整对应的供电模块的供电电压。

优选地，电池充电柜的底部设有多个用于支撑电池充电柜的支撑脚16。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例与实施例一的区别在于，直线位移组件包括两组沿水平方向设置丝杠8和丝杠螺母7结构，封板3包括能够沿丝杠8延伸方向相互靠近或者远离的第一板和第二板，当第一板与第二板相互靠近并抵接时，开口闭合，当第一板与第二板相互远离时，开口打开。本实施例提供的电池充电柜适用于高度受限的楼层中，减小对楼层高度的要求。

实施例三

本实施例提供一种电池充电柜的温度控制方法，采用实施例一提供的电池充电柜，包括以下步骤：

检测充电电池2已接入充电；

室温传感器14检测充电室10内的室温；

若测得的室温高于25℃，温度调节装置为充电室10制冷降温，直至测得的室温达到23℃；

若测得的室温低于20℃，温度调节装置为充电室10制热升温，直至测得的室温达到23℃；

若测得的室温不低于20℃的同时不高于25℃，则温度调节装置不启动。

实施例四

本实施例提供一种电池充电柜的充电电压控制方法，采用实施例一提供的电池充电柜，包括以下步骤：

检测充电电池2已接入充电；

电池2温度传感器测量电池2表面温度；

若测得的电池2表面温度高于45℃，通过变压器将充电电压减半；

若测得的电池2表面温度低于30℃，执行电量控制程序。

电量控制程序包括以下步骤：

电量测量器测量其对应的电池2的当前电量；

若当前电量小于10％，供电模块以第一电压值供电；

若当前电量不小于10％且不大于90％，供电模块以第二电压值供电；

若当前电量大于90％且小于100％，供电模块以第一电压值供电；

若当前电量等于100％，供电模块停止供电。

优选地，上述的第二电压值的大小等于第一电压值的两倍。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种电池充电柜，其特征在于，包括：

柜体(1)，其一侧开口，所述柜体(1)内设置有多个能够容纳电池(2)的充电室(10)；

封板(3)，设于所述柜体(1)的设置有所述开口的一面；

直线位移组件，与所述封板(3)固定连接；

驱动部件，与所述直线位移组件传动连接，能够驱动所述封板(3)相对所述柜体(1)移动，以打开或关闭所述开口。

2.根据权利要求1所述的电池充电柜，其特征在于，所述直线位移组件沿竖直方向设置，所述封板(3)能够相对所述柜体(1)沿竖直方向滑动。

3.根据权利要求2所述的电池充电柜，其特征在于，所述直线位移组件为滚珠丝杠组件。

4.根据权利要求3所述的电池充电柜，其特征在于，所述滚珠丝杠组件包括丝杠(8)和套设于所述丝杠(8)上的丝杠螺母(7)，所述丝杠(8)竖直设置，且两端与所述封板(3)连接，所述丝杠螺母(7)和所述驱动部件均设置于所述柜体(1)的顶部，所述驱动部件的输出端与所述丝杠螺母(7)固定连接并驱动所述丝杠螺母(7)转动。

5.根据权利要求3所述的电池充电柜，其特征在于，所述滚珠丝杠组件还包括套环(9)，所述丝杠(8)的两端均固定连接有所述套环(9)，所述套环(9)与所述封板(3)固定连接。

6.根据权利要求3所述的电池充电柜，其特征在于，所述封板(3)装置还包括设置于所述柜体(1)顶部的传动轴(5)，所述驱动部件与所述传动轴(5)传动连接，所述传动轴(5)的两端分别连接有一所述滚珠丝杠组件。

7.根据权利要求1所述的电池充电柜，其特征在于，所述直线位移组件沿水平方向设置，所述封板(3)能够相对所述柜体(1)沿水平方向滑动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池充电柜，其特征在于，所述充电室(10)中设有导轨(13)，用于在放入所述电池(2)时为所述电池(2)提供导向和限位。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的电池充电柜，其特征在于，所述充电室(10)中设有室温传感器(14)，用于检测所述充电室(10)内的环境温度。

10.根据权利要求9所述的电池充电柜，其特征在于，所述电池充电柜还包括温度调节装置，所述温度调节装置被配置为依据所述室温传感器(14)测得的环境温度，调节所述充电室(10)内的环境温度。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的电池充电柜，其特征在于，所述充电室(10)中设有用于为所述电池(2)充电的充电桩(12)，所述充电桩(12)的供电电压可调。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的电池充电柜，其特征在于，所述封板(3)采用透明或半透明材料制成。