CN112737037B - 一种可移动多功能光储充电装置 - Google Patents

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Abstract

一种可移动多功能光储充电装置，属于电动汽车充电技术领域，解决了现有电动汽车或电动自行车，由于电池续航里程短，易存在因亏电而无法行驶的问题。本发明采用退役电池进行分批分组分别对电动汽车、电动自行车和手机分别进行充电，同时本发明中的三组储能电池组及管理系统通过三端口DC/DC变换器进行连接，实现能量传递，使能量传输至需要充电输出的充电口连接的储能电池组及管理系统，同时光伏电池和控制电路均设置在智能行走装置上，采用移动终端通过云服务器向智能行走装置发送移动控制信号，使其到达预充电位置，这样有效的避免了电动汽车出现继续续航无法行走到达充电桩的问题。本发明适用于电动汽车充电使用。

Description

一种可移动多功能光储充电装置
技术领域
本发明属于电动汽车充电技术领域。
背景技术
现今生活中电动汽车或电动自行车、电动自行车和手机成为了不可或缺的交通工具和通讯工具，但是由于其均基于电池实现能量提供，因此，通常会出现电池电量不足的情况，而现有能够给电池充电的场所非常有限，经常存在电动自行车、电动汽车因为亏电而无法行驶的问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有电动汽车或电动自行车，由于电池续航里程短，易存在因亏电而无法行驶的问题，提出了一种可移动多功能光储充电装置。
本发明所述的一种可移动多功能光储充电装置，包括光伏电池、充电控制系统、手机充电接口、电动自行车充电接口、电动汽车充电接口、智能行走装置、无线通信模块、定位模块、移动终端和云端服务器；
光伏电池、充电控制系统、手机充电接口、电动自行车充电接口、电动汽车充电接口、无线通信电路、定位模块均设置在智能行走装置本体上；
光伏电池用于为充电控制系统充电，所述充电控制系统用于为手机充电接口、电动自行车充电接口和/或电动汽车充电接口充电；
定位模块用于对智能行走装置进行定位；并将定位信号通过无线通信模块上传至云端服务器；
云端服务器用于接收定位模块发送的定位信息，根据定位信息将智能行走装置的位置以图标的形式标记显示在地图中，接收移动终端发送的充电位置信息，将充电位置信息发送至距离充电位置最近的智能行走装置；还接收智能行走装置发送的是否被占用状态信号，对地图中的智能行走装置的是否被占用状态进行标记；
移动终端用于访问云端服务器搜索地图中智能行走装置的位置，并向未被占用的智能行走装置发送充电位置信息；
智能行走装置接收云端服务器发送的充电位置信息后，判断所述充电位置是否在可移动范围内，若是向所述充电位置移动，并向云服务器发送准备占用信号；否则，向云服务器发送充电位置不在可移动范围内信号；
手机充电接口用于提供为手机进行充电的接口；
电动自行车充电接口用于提供为电动自行车充电的接口；
电动汽车充电接口用于提供为电动汽车充电的接口。
进一步地，充电控制电路包括1号DC/DC变换器、1号储能电池组及管理系统、2号储能电池组及管理系统、3号储能电池组及管理系统、三端口DC/DC变换器、2号DC/DC变换器、3号DC/DC变换器、双向DC/DC变换器和触控屏面板；
光伏电池的电源信号输出端通过1号DC/DC变换器依次为1号储能电池组及管理系统、2号储能电池组及管理系统和3号储能电池组及管理系统充电；
1号储能电池组及管理系统的电源信号输入输出端、2号储能电池组及管理系统的电源信号输入输出端和3号储能电池组及管理系统的电源信号输入输出端分别连接三端口DC/DC变换器的三个端口；
1号储能电池组及管理系统的剩余电量信号输出端、2号储能电池组及管理系统的剩余电量信号输出端和3号储能电池组及管理系统的剩余电量信号输出端均连接触控屏面板的显示信号输入端；
触控屏面板用于对1号储能电池组及管理系统的剩余电量、2号储能电池组及管理系统的剩余电量和3号储能电池组及管理系统的剩余电量分别进行显示；
触控屏面板同时设置有三个电流转换控制端口，所述三个电流转换端口分别用于控制2号DC/DC变换器、3号DC/DC变换器和双向DC/DC变换的变换功率；
2号DC/DC变换器、3号DC/DC变换器和双向DC/DC变换器分别位于1号储能电池组及管理系统与手机充电接口之间、2号储能电池组及管理系统和电动自行车充电接口之间和3号储能电池组及管理系统与电动汽车充电接口之间。
进一步地，1号储能电池组及管理系统、2号储能电池组及管理系统和3号储能电池组及管理系统中的储能电池组均采用多个电动汽车或电动自行车退役电池。
进一步地，1号储能电池组及管理系统、2号储能电池组及管理系统和3号储能电池组及管理系统中储能电池的衰减量依次减小。
进一步地，触控屏面板11还设置快充选择口，快充选择口用于控制三端口DC/DC变换器的开关。
进一步地，智能行走装置采用人工智能机器人实现。
本发明采用退役电池进行分批分组分别对电动汽车、电动自行车和手机分别进行充电，同时本发明中的三组储能电池组及管理系统通过三端口DC/DC变换器进行连接，实现能量传递，使能量传输至需要充电输出的充电口连接的储能电池组及管理系统，同时采用光伏电池，对储能电池组进行充电，实现了对需要充电的电池组进行充电，同时光伏电池和控制电路均设置在智能行走装置上，采用移动终端通过云服务器向智能行走装置发送移动控制信号，使其到达预充电位置，这样有效的避免了电动汽车出现继续续航无法行走到达充电桩的问题。
附图说明
图1是本发明所述可移动多功能光储充电装置的原理框图；
图2是充电控制系统的电气原理框图。
具体实施方式
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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种可移动多功能光储充电装置，包括光伏电池1、充电控制系统、手机充电接口8、电动自行车充电接口9、电动汽车充电接口10、智能行走装置12、无线通信模块13、定位模块14、移动终端15和云端服务器16；
光伏电池1、充电控制系统、手机充电接口8、电动自行车充电接口9、电动汽车充电接口10、无线通信电路、定位模块均设置在智能行走装置本体上；
光伏电池1用于为充电控制系统充电，所述充电控制系统用于为手机充电接口8、电动自行车充电接口9和/或电动汽车充电接口10充电；
定位模块14用于对智能行走装置12进行定位；并将定位信号通过无线通信模块13上传至云端服务器16；
云端服务器16用于接收定位模块发送的定位信息，根据定位信息将智能行走装置12的位置以图标的形式标记显示在地图中，接收移动终端发送的充电位置信息，将充电位置信息发送至距离充电位置最近的智能行走装置12；还接收智能行走装置12发送的是否被占用状态信号，对地图中的智能行走装置12的是否被占用状态进行标记；
移动终端15用于访问云端服务器搜索地图中智能行走装置12的位置，并向未被占用的智能行走装置发送充电位置信息；
智能行走装置接收云端服务器发送的充电位置信息后，判断所述充电位置是否在可移动范围内，若是向所述充电位置移动，并向云服务器发送准备占用信号；否则，向云服务器发送充电位置不在可移动范围内信号；
手机充电接口8用于提供为手机进行充电的接口；
电动自行车充电接口9用于提供为电动自行车充电的接口；
电动汽车充电接口10用于提供为电动汽车充电的接口。
进一步地，充电控制电路包括1号DC/DC变换器2、1号储能电池组及管理系统301、2号储能电池组及管理系统302、3号储能电池组及管理系统303、三端口DC/DC变换器4、2号DC/DC变换器5、3号DC/DC变换器6、双向DC/DC变换器7和触控屏面板11；
光伏电池1的电源信号输出端通过1号DC/DC变换器2依次为1号储能电池组及管理系统301、2号储能电池组及管理系统302和3号储能电池组及管理系统303充电；
1号储能电池组及管理系统301的电源信号输入输出端、2号储能电池组及管理系统302的电源信号输入输出端和3号储能电池组及管理系统303的电源信号输入输出端分别连接三端口DC/DC变换器4的三个端口；
1号储能电池组及管理系统301的剩余电量信号输出端、2号储能电池组及管理系统302的剩余电量信号输出端和3号储能电池组及管理系统303的剩余电量信号输出端均连接触控屏面板11的显示信号输入端；
触控屏面板11用于对1号储能电池组及管理系统301的剩余电量、2号储能电池组及管理系统302的剩余电量和3号储能电池组及管理系统303的剩余电量分别进行显示；
触控屏面板11同时设置有三个电流转换控制端口，所述三个电流转换端口分别用于控制2号DC/DC变换器5、3号DC/DC变换器6和双向DC/DC变换器7的变换功率；
2号DC/DC变换器5、3号DC/DC变换器6和双向DC/DC变换器7分别位于1号储能电池组及管理系统301与手机充电接口8之间、2号储能电池组及管理系统302和电动自行车充电接口9之间和3号储能电池组及管理系统303与电动汽车充电接口10之间。
进一步地，1号储能电池组及管理系统301、2号储能电池组及管理系统302和3号储能电池组及管理系统303中的储能电池组均采用多个电动汽车或电动自行车退役电池。
进一步地，1号储能电池组及管理系统301、2号储能电池组及管理系统302和3号储能电池组及管理系统303中储能电池的衰减量依次减小。
进一步地，触控屏面板11还设置快充选择口，快充选择口用于控制三端口DC/DC变换器的开关。
本发明使用时用户可根据所用的手机、电动自行车、电动汽车电池所用型号，在多功能光储充电装置的键盘选择手机、电动自行车、电动汽车对应的DC/DC变换器接口，并输入相应的快充或正常充电模式(所述正常充电模式，直接控制相应的DC/DC变换器即可，)现有的电池剩余电量值信息。对应的DC/DC变换器接到相应信息后，根据用户输入信息，确定目标电流指令后，DC/DC变换器实现电流的闭环控制，控制方法可以采用PI算法。为手机、电动自行车、电动汽车用电池进行充电。
本发明所述功能光储充电装置可以在手机、电动自行车、电动汽车用DC/DC变换器中，设置相应的型号选择，例如手机可以选用华为MATE系列，电动自行车可以选用主流厂家生产的电动自行车，电动汽车选用主流厂家生产的电动汽车型号。DC/DC变换器根据厂家的电池产品参数，确定快充和普通充电模式下的电流目标值。
在充电过程中，DC/DC检测电池的电压，当电压超过电池设定的安全电压时，停止充电。
进一步地，智能行走装置采用人工智能机器人实现。
本实施方式采用智能机器人方式控制其移动，功能光储充电装置安装四个由小轮毂电机及其控制器驱动的车轮，电机的控制方式由移动充电装置内部安装的微控制器来实现，在移动充电宝内部安装GPS定位装置和雷达，附近的用户可以通过手机APP的方式，实现附近的移动充电宝位置查询，选择最近的移动充电宝进行呼叫，移动充电宝接收到命令后，内部微控制器发出控制指令，各轮毂电机及控制器驱动车轮实现响应，向呼叫目标位置移动。
本发明所述的智能行走装置采用人工智能机器人，实现固定范围内移动，且存储有该范围内的地图，并在发送定位信号时，将其移动的区域信号一起发送至云服务器，移动终端采用手机APP的方式访问云服务器，并搜索智能行走装置的位置，获取是否被占用的信息，当有空闲装置时，可选择智能移动装置，并通过向云服务器向选择的智能移动装置发送充电地点，并获取预计到达时间，智能移动装置根据收到的地点，获取移动路程，预估经过的道路信号灯的个数，进而实现对到达时间进行预估。同时本发明可采用移动终端对智能移动装置行走路线进行设置，避免由于修路等原因造成线路阻隔而未及时更新地图造成的路线不畅通的问题。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (5)

1.一种可移动多功能光储充电装置，其特征在于，包括光伏电池(1)、充电控制系统、手机充电接口(8)、电动自行车充电接口(9)、电动汽车充电接口(10)、智能行走装置(12)、无线通信模块(13)、定位模块(14)、移动终端(15)和云端服务器(16)；
光伏电池(1)、充电控制系统、手机充电接口(8)、电动自行车充电接口(9)、电动汽车充电接口(10)、无线通信电路、定位模块均设置在智能行走装置本体上；
光伏电池(1)用于为充电控制系统充电，所述充电控制系统用于为手机充电接口(8)、电动自行车充电接口(9)和/或电动汽车充电接口(10)充电；
定位模块(14)用于对智能行走装置(12)进行定位；并将定位信号通过无线通信模块(13)上传至云端服务器(16)；
云端服务器(16)用于接收定位模块发送的定位信息，根据定位信息将智能行走装置(12)的位置以图标的形式标记显示在地图中，接收移动终端发送的充电位置信息，将充电位置信息发送至距离充电位置最近的智能行走装置(12)；还接收智能行走装置(12)发送的是否被占用状态信号，对地图中的智能行走装置(12)的是否被占用状态进行标记；
移动终端(15)用于访问云端服务器搜索地图中智能行走装置(12)的位置，并向未被占用的智能行走装置发送充电位置信息；
智能行走装置接收云端服务器发送的充电位置信息后，判断所述充电位置是否在可移动范围内，若是向所述充电位置移动，并向云服务器发送准备占用信号；否则，向云服务器发送充电位置不在可移动范围内信号；
手机充电接口(8)用于为手机进行充电；
电动自行车充电接口(9)用于为电动自行车充电；
电动汽车充电接口(10)用于为电动汽车充电；
充电控制电路包括1号DC/DC变换器(2)、1号储能电池组及管理系统(301)、2号储能电池组及管理系统(302)、3号储能电池组及管理系统(303)、三端口DC/DC变换器(4)、2号DC/DC变换器(5)、3号DC/DC变换器(6)、双向DC/DC变换器(7)和触控屏面板(11)；
光伏电池(1)的电源信号输出端通过1号DC/DC变换器(2)依次为1号储能电池组及管理系统(301)、2号储能电池组及管理系统(302)和3号储能电池组及管理系统(303)充电；
1号储能电池组及管理系统(301)的电源信号输入输出端、2号储能电池组及管理系统(302)的电源信号输入输出端和3号储能电池组及管理系统(303)的电源信号输入输出端分别连接三端口DC/DC变换器(4)的三个端口；
1号储能电池组及管理系统(301)的剩余电量信号输出端、2号储能电池组及管理系统(302)的剩余电量信号输出端和3号储能电池组及管理系统(303)的剩余电量信号输出端均连接触控屏面板(11)的显示信号输入端；
触控屏面板(11)用于对1号储能电池组及管理系统(301)的剩余电量、2号储能电池组及管理系统(302)的剩余电量和3号储能电池组及管理系统(303)的剩余电量分别进行显示；
触控屏面板(11)同时设置有三个电流转换控制端口，所述三个电流转换端口分别用于控制2号DC/DC变换器(5)、3号DC/DC变换器(6)和双向DC/DC变换器(7)的变换功率；
2号DC/DC变换器(5)、3号DC/DC变换器(6)和双向DC/DC变换器(7)分别位于1号储能电池组及管理系统(301)与手机充电接口(8)之间、2号储能电池组及管理系统(302)和电动自行车充电接口(9)之间和3号储能电池组及管理系统(303)与电动汽车充电接口(10)电动汽车充电接口(10)之间。
2.根据权利要求1所述的一种可移动多功能光储充电装置，其特征在于，1号储能电池组及管理系统(301)、2号储能电池组及管理系统(302)和3号储能电池组及管理系统(303)中的储能电池组均采用多个电动汽车或电动自行车退役电池。
3.根据权利要求1所述的一种可移动多功能光储充电装置，其特征在于，1号储能电池组及管理系统(301)、2号储能电池组及管理系统(302)和3号储能电池组及管理系统(303)中储能电池的衰减量依次减小。
4.根据权利要求1所述的一种可移动多功能光储充电装置，其特征在于，触控屏面板(11)还设置快充选择口，快充选择口用于控制三端口DC/DC变换器的开关。
5.根据权利要求1所述的一种可移动多功能光储充电装置，智能行走装置采用人工智能机器人实现。
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