CN112018829A - 电动单车的共享电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动单车的共享电池系统，其特征在于，包括电池柜、电池、移动终端和服务器，电池柜上设有显示操作屏、中心控制模块、通讯模块和多个电池仓，电池仓设有仓门、电控门锁、数据接口和充电模块，电控门锁用来给仓门上锁或开锁，电池上设有充电接口、存储器、放电接口、电池锁和二维码，电池放入电池仓中，充电模块与充电接口电连接，数据接口与存储器电连接，中心控制模块从存储器获取电池编号信息和已充电时间信息发送给服务器，充电模块检测到电池充满时自动停止充电，电池冲完电后中心控制模块重新计算电池的已充电时间并发送给存储器和服务器，电池锁的上锁和开锁通过移动终端扫电池上的二维码实现。电池更换非常快速方便。

Description

电动单车的共享电池系统

技术领域

本发明涉及电动单车电池充电技术领域，特别是一种电动单车的共享电池系统。

背景技术

目前，高速发展的社会，居民出行的便捷和环保的要求，催生了电动单车的蓬勃发展，电动单车虽然使用方便，但缺点是电池容量有限，续行距离短，常常天天需要充电。现有居民小区停车的条件又无法满足在停车点充电，所以车主通常每天要推着电动单车回家里充电，电池充电时存在不安全性，在家里充电不安全。而且由于电池的供电能力与天气情况、路况和车辆负载等因素有关，很难估算电池的续航时间，如果在路上因为没电会给用户带来很大的不便。因此，需要有一种全新的解决方案，使电动单车用户不用担心电池的续航问题、电池的充电问题。

发明内容

为了解决现有电动单车在使用中存在的电池充电不方便、不安全，电池电量耗尽时无法及时更换电池的现实问题，本发明提出了一种电动单车的共享电池系统，以提高电动单车电池充电的便利性和安全性。

为了实现上述目的，本发明提供电动单车的共享电池系统，其特征在于，包括电池柜、电池、移动终端和服务器，电池柜上设有显示操作屏、中心控制模块、通讯模块和多个电池仓，中心控制模块通过通讯模块与服务器无线通讯连接，移动终端通过无线通讯方式与服务器通讯连接，电池仓设有仓门、电控门锁、数据接口和充电模块，中心控制模块与显示操作屏、通讯模块、电控门锁、数据接口和充电模块电连接，电控门锁用来给仓门上锁或开锁，电池上设有充电接口、存储器、放电接口、电池锁和二维码，电池放入电池仓中，所述充电模块与充电接口电连接，数据接口与存储器电连接，中心控制模块从所述存储器获取电池编号信息和已充电时间信息发送给服务器，充电模块检测到电池充满时自动停止充电，电池冲完电后中心控制模块重新计算电池的已充电时间并发送给存储器和服务器，服务器接收并储存中心控制模块和移动终端发送来的信息，给中心控制模块发送指令，中心控制模块根据指令控制电控门锁，所述电池锁的上锁和开锁通过移动终端扫电池上的二维码实现。

本发明提供的电动单车的共享电池系统，电池柜为电池充电提供了一个统一、安全和便利的充电场所；电池的电用完，可以到电池柜换上一个充满电的电池，电池更换非常快速方便，方便人们绿色出行；自动计算电池充电时间，能够及时发现和更换废旧电池，废旧电池统一收集和处理，提高废旧电池的处理效率，减少随意丢弃污染环境的风险。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为电池柜的结构示意图；

图3为图2的电池柜A-A向剖切示意图；

图4为电池仓结构示意图；

图5为放置有电池的电池仓结构示意图。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

参见图1，电动单车的共享电池系统包括电池柜1、电池6、移动终端2和服务器3。电池柜1总体为立式机柜，其上设有显示操作屏5、中心控制模块7、通讯模块和多个电池仓，中心控制模块7与显示操作屏5和通讯模块电连接。显示操作屏5用于显示信息和用户自助操作，在电池柜1的正面中间位置，方便用户使用。中心控制模块7和通讯模块(图中未示出)放置在电池柜1的上部位置，中心控制模块7通过通讯模块与移动终端和服务器无线通讯连接，无线双向通讯。移动终端2通过无线通讯方式与服务器3通讯连接，无线双向通讯，移动终端2可以是手机或平板电脑，其上安装客户端软件(如APP软件)。无线通讯方式可以是通过2G/3G/4G/5G移动通讯网络的通讯方式。

参见图2，多个电池仓按横排竖列方式阵列布置，每个电池仓可放置一块电池。参见图4和图5，每个电池仓设有仓门41、电控门锁42、充电模块43和数据接口44，仓门41在电池仓的前端，电控门锁42在仓门41一侧，用来给仓门41上锁或开锁，与中心控制模块7电连接，由中心控制模块来控制。充电模块43和数据接口44在电池仓的后端，充电模块43和数据接口44与中心控制模块7电连接。电池6的后端设有充电接口62、存储器61和放电接口63，存储器61存储电池编号和已充电时间信息，每个电池的编号唯一，放电接口63用于在电池放到电动单车上后与电动单车电连接，以给电动单车提供电源。电池6放入电池仓后，充电模块43插入充电接口62中，与充电接口62电连接，用来对电池进行充电，充电模块43检测到电池充满时自动停止充电，对电池起到保护作用；数据接口44与存储器61电连接，中心控制模块7从存储器61获取电池编号信息和已充电时间信息并发送给服务器，电池冲完电后中心控制模块重新计算电池的已充电时间并发送给存储器和服务器。服务器接收并储存中心控制模块和移动终端发送来的信息，比如中心控制模块发送的电池编号和已充电时间信息，移动终端发送来的用户信息，并对储存的信息进行有效管理。服务器给中心控制模块发送指令，中心控制模块根据指令控制电控门锁。服务器进行费用计算，与移动终端通讯并进行费用结算。当电池的已充电时间接近电池最大充电时间时，服务器对该电池做出标注和提示，便于管理方及时处理该电池。电池已充电时间信息同时存储在电池的存储器中，在服务器出现故障或管理不善等原因丢失数据时，存储器能够为服务器提供电池编号和已充电时间信息，使整个系统更加安全可靠。

由于电动单车的电池比较大比较重，为便于使电池放入和取出比较方便，在电池仓的两个侧壁上设有导轨45，导轨45大概在侧壁的中部位置，两个导轨45在侧壁的同一高度位置，并且相互平行。电池在相应的地方设有导槽，电池放入电池仓时，使电池上的导槽压在电池仓的导轨45上，再把电池推入电池仓中。更优选地，在导轨45上设置多个滚轮，把电池与导轨的滑动运动变为滚动，使电池的放入和取出更加省力。电池6的前端设有拉手64，使拿取和搬运电池更为方便。

多个电池集中在电池柜1中进行充电，电池仓内的空间比较狭小，电池在充电时会产生很多热量，若这些热量不能及时疏散，会产生安全问题。所以，本发明把电池仓设计为非封闭结构，具体为电池仓的底壁和/或顶壁上开有缝隙46，以利于散热。本实施例中，下一个电池仓的顶壁即为上一个电池仓的底壁。参见图3，电池仓的侧壁上设有侧缝隙47，侧缝隙47在导轨45的上方，本实施例中，侧缝隙47为把导轨45上方的电池仓侧壁切除形成，结构更简单，加工更方便，侧缝隙47能使电池仓的散热效果更好，同时使导轨45对电池提供足够的支撑。为使电池柜1的散热效果更好，本发明设置了散热系统，散热系统包括风机91和通风管92，风机91在电池柜1的下部，与通风管92连接，通风管92在电池仓后侧，具有伸入电池仓的出风口，每个电池仓均伸入有出风口，风机91通过通风管92向电池仓内吹风，散热更快，散热效果更好，尤其是在天气炎热的夏天。风机91与中心控制模块7连接，可以通过服务器3或显示操作屏5来开启和关闭风机91。

电池柜1的顶部两个角处各设有一个监控器8，监控器与中心控制模块7电连接，在服务器上可以对电池柜1实现远程监控，便于对电池柜1的维护，同时提高了电池柜1的使用安全性。

参见图5，电池6设有电池锁65和二维码，电池锁65在电池6前端，二维码在电池6安装到电动单车时便于用户扫码的位置。电池锁65包括锁模块、控制模块和电池通讯模块，控制模块与锁模块和电池通讯模块电连接，控制模块通过电池通讯模块与服务器3无线通讯连接，无线双向通讯。锁模块可把电池锁在电动单车上，控制模块用来控制锁模块的上锁和开锁，电池锁的上锁和开锁通过移动终端扫电池上的二维码实现。用移动终端2扫电池上的二维码，移动终端向服务器发送开锁或上锁请求，服务器按设定条件进行检测，检测合格给电池锁的控制模块发送指令，控制模块根据指令控制锁模块开锁或上锁。

下面简要介绍本发明的工作过程。

用户先在移动终端安装好APP软件，然后进行用户注册，提交押金，移动终端将用户信息发送给服务器，服务器储存用户信息并对用户进行管理。服务器储存电池编号信息并实施有效管理。

电池需要充电时，用户用移动终端扫电池上的二维码，移动终端向服务器发送开锁请求，开锁请求包含用户信息和电池编号信息，服务器按设定条件进行检测，检测合格给电池锁的控制模块发送指令，控制模块根据指令控制锁模块开锁，用户可把电池从电动单车上取下来并拿到电池柜前。用移动终端扫电池柜上的二维码，该二维码由显示操作屏动态显示，或者在电池柜的显示操作屏上输入手机号码和密码进行登录。然后在显示操作屏上选择归还电池选项，服务器对用户是否符合归还条件进行判断，若符合归还条件，服务器给电池柜的中心控制模块发送指令，中心控制模块接根据指令后控制一个里面没有电池的电池仓的电控门锁开锁，用户打开仓门把电池放入电池仓，电池上的导槽压在电池仓的导轨上，把电池推入电池仓中，电池仓上的充电模块和数据接口分别与电池上的充电接口和存储器电连接，中心控制模块获取该电池编号和已充电时间信息，并把这些信息发送给服务器，服务器对接收到的信息进行储存和检测，若检测符合条件，则给中心控制模块发送指令，中心控制模块根据指令控制该电池仓的充电模块给电池充电，关上仓门，中心控制模块控制电控门锁上锁，上锁时间即为归还时间，中心控制模块把归还时间发送给服务器和移动终端，服务器计算电池租用时间，计算费用，并把归还时间、租用时间和费用信息发送给移动终端，用户在移动终端上支付费用；若检测不符合条件，则充电模块不给电池充电，中心控制模块不控制电控门锁上锁。充电模块检测到电池充满时自动停止充电，电池冲完电后中心控制模块重新计算电池的已充电时间并发送给存储器和服务器。

用户用移动终端扫描电池柜上的二维码，或者在电池柜的显示操作屏上输入手机号码和密码进行登录。然后在电池柜的显示操作屏上选择租用电池选项，服务器对用户是否符合租用条件进行判断，若符合条件，则给电池柜的中心控制模块发送指令，中心控制模块根据指令控制一个电控门锁开锁，该电池仓的仓门可打开，该电池仓内有已充满电的电池。仓门打开后，用户取出电池，中心控制模块把该电池编号信息发送给服务器，服务器记录电池租用开始时间。用户把仓门关闭，中心控制模块控制电控门锁上锁。

用户把电池安装到电动车上，用移动终端扫电池上的二维码，移动终端向服务器发送上锁请求，上锁请求包含用户信息和电池编号信息，服务器按设定条件进行检测，检测合格给电池锁的控制模块发送指令，控制模块根据指令控制锁模块上锁，电池可给电动单车供电。

上述实施例中电池是共享的，电动单车可以私人拥有，电池可与电动单车相分离，电动单车上设有统一的接口可以与本发明的电池相配合，只要电池的电用完了就可以去租用别的充满电的电池使用，费用可以按照租用次数计算。为确保安全需要把电池锁在电动单车上，用本实施例通过扫码开锁的电池锁，可以实现对共享电池的统一管理。电动单车也可以是共享的，共享的电动单车上设有二维码和智能锁，通过扫码实现开锁和上锁，费用可根据租用时间计算。

本发明用标准统一的电池外形尺寸、标准统一的充电接口，依托互联网技术的管理，以加油站式的布局面向公众，实行无人值守的方式，通过手机扫码的形式，租用或归还电池，给用户提供随时随地更换电池的方便，为城市居民提供便利、安全和环保的出行支持。本发明为现在越来越普及的电动单车提供随时随地更换电池的便利，又便于电池的安全充电、废旧电池的统一收集和处理，提高废旧电池的处理效率，减少随意丢弃污染环境的风险，使使用电动单车市民放心出行、家居安全、废旧电池统一收集处理，保护环境。

Claims (7)

1.一种电动单车的共享电池系统，其特征在于，包括电池柜、电池、移动终端和服务器，电池柜上设有显示操作屏、中心控制模块、通讯模块和多个电池仓，中心控制模块通过通讯模块与服务器无线通讯连接，移动终端通过无线通讯方式与服务器通讯连接，电池仓设有仓门、电控门锁、数据接口和充电模块，中心控制模块与显示操作屏、通讯模块、电控门锁、数据接口和充电模块电连接，电控门锁用来给仓门上锁或开锁，电池上设有充电接口、存储器、放电接口、电池锁和二维码，电池放入电池仓中，所述充电模块与充电接口电连接，数据接口与存储器电连接，中心控制模块从所述存储器获取电池编号信息和已充电时间信息发送给服务器，充电模块检测到电池充满时自动停止充电，电池冲完电后中心控制模块重新计算电池的已充电时间并发送给存储器和服务器，服务器接收并储存中心控制模块和移动终端发送来的信息，给中心控制模块发送指令，中心控制模块根据指令控制电控门锁，所述电池锁的上锁和开锁通过移动终端扫电池上的二维码实现。

2.根据权利要求1所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，所述电池仓的底壁和/或顶壁上开有缝隙。

3.根据权利要求1或2所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，所述电池仓的侧壁上设有侧缝隙。

4.根据权利要求3所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，还包括风机和通风管，风机与通风管连接，通风管具有伸入电池仓的出风口。

5.根据权利要求4所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，所述电池仓的两个侧壁上均设有导轨，所述电池上设有导槽，电池放入电池仓时，电池上的导槽压在电池仓的导轨上。

6.根据权利要求5所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，所述电池的前端设有拉手。

7.根据权利要求6所述的电动单车的共享电池系统，其特征在于，所述电池锁包括锁模块、控制模块和电池通讯模块，控制模块与锁模块和电池通讯模块电连接，控制模块通过电池通讯模块与服务器无线通讯连接，服务器给控制模块发送指令，控制模块块根据指令控制锁模块开锁或上锁。

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