CN113002352B - 一种防止换电柜内电池被盗的锁定方法及暗锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止换电柜内电池被盗的锁定方法及暗锁装置，属于换电柜防盗结构领域。本发明防止换电柜内电池被盗的锁定方法，包括如下步骤：换电开始，打开仓门；检测到用户将电池放入换电柜中，开始校验电池信息；校验通过，将电池设置为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态；将准备打开的满电电池设置为允许放电或允许放电及禁止充电，满电电池进入允许放电的锁定解除状态；开该满电电池仓门，供用户取走电池；关闭仓门，换电结束，本发明还提供一种实现所述防止换电柜内电池被盗的锁定方法及暗锁装置。本发明的有益效果为：从源头上截断盗窃者的作案动机，提高电池的安全性。

Description

一种防止换电柜内电池被盗的锁定方法及暗锁装置

技术领域

本发明涉及一种换电柜电池防盗技术，尤其涉及一种防止换电柜内电池被盗的暗锁装置。

背景技术

目前，电动自行车越来越普及，对于频繁使用电动车的人员，比如外卖人员、快递人员等，可能存在电动自行车的电池电量不够用的情况，如果给电动自行车充电，就存在电单车不能使用的尴尬情况，无疑会影响工作人员的效率，因此，换电柜应运而生，当电动车没电时，可以从换电柜内很方便的取换充好电的电池，没电的电池则存入柜中充电，从而给使用电单车的用户带来很大的便利。

目前换电柜仓门只有一把明锁锁紧仓门，如果仓门被模拟关仓，则很容易被人盗走电池，或者，当一把锁偶尔出现门锁虚关时，也会因为仓门未锁而造成电池丢失，电单车的电池通常非常贵重，如果被盗，则会给运营商带来比较大的损失，因此，如何提高换电柜的防盗性能迫在眉睫。

发明内容

为解决现有技术中电池容易被盗的问题，本发明提供一种防止换电柜内电池被盗的锁定方法。

本发明防止换电柜内电池被盗的锁定方法，包括如下步骤：

步骤一：换电开始，打开仓门；

步骤二：检测到用户将电池放入换电柜中，开始校验电池信息；

步骤三：校验通过，将电池设置为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态；

步骤四：将准备打开的满电电池设置为允许放电或允许放电及禁止充电，满电电池进入允许放电的锁定解除状态；

步骤五：开该满电电池仓门，供用户取走电池；

步骤六：关闭仓门，换电结束。

本发明作进一步改进，还包括判断步骤：判断离开换电柜的电池是否经过步骤一-步骤六的换电流程，如果是，正常使用，如果否，设置电池为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态。

本发明作进一步改进，还包括查找步骤：通过电池的定位模块获取电池的实时位置及运动轨迹。

本发明还提供一种实现所述锁定方法的暗锁装置，包括换电柜中控、设置在每个仓柜内的电池控制器和管理平台，其中，所述管理平台、换电柜中控分别和所有电池控制器通信连接，所述管理平台、换电柜中控通信连接，

所述换电柜中控包括：

仓门开关控制模块：用于控制仓门的开关；

校验模块：用于对用户放入换电柜中的电池，校验电池信息；

设置模块：用于设置电池控制器的充放电状态；

还包括命令接收模块：用于接收管理平台的命令，对电池控制器的状态进行设置。

本发明作进一步改进，所述电柜中控包括判断模块：判断电池是否被非法取出，如果是，上报给管理平台，并将电池设置电池为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态。

本发明作进一步改进，还包括设置在电池上的定位模块，所述电池控制器通过定位模块，获取实时位置，所述管理平台与电池控制器通信，获取电池的实时位置与运动轨迹。

本发明作进一步改进，还包括设置在换电柜仓柜内的暗锁，及设置在仓门上、并与仓门联动的联动机构，与联动机构配合的传动机构，当仓门闭合时，所述换电柜中控发出控制命令，控制暗锁锁紧所述传动机构的末端。

本发明作进一步改进，所述联动机构为仓门与仓体铰接的插销，所述仓体顶板及底板设有与插销配合的插槽，所述传动机构设置在顶板或底板内部，并与插销的末端固定连接，所述暗锁设置在所述传动机构行程末端的仓体内部。

本发明作进一步改进，所述联动机构为联动杆，所述传动机构为竖直设置在仓门口的天地杆，所述天地杆与仓体的顶板和底板滑动连接，所述联动杆的一端与仓门铰接，另一端与天地杆相连，所述暗锁设置在顶板或底板内部，当所述仓门闭合时，所述天地杆在联动杆的驱动下运行至行程一端，所述暗锁能够锁紧所述天地杆。

本发明作进一步改进，还包括与天地杆运行轨迹平行设置的弹性件，所述弹性件的一端与天地杆固定连接，另一端与仓体固定连接，当所述仓门闭合时，所述弹性件被拉伸，当仓门开锁时，所述弹性件复位，带动所述仓门打开。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过软件锁的设置，电池即使被盗，也使用不了，从源头上截断盗窃者的作案动机，提高电池的安全性；此外，不仅从软件上实现防盗，还配合硬件防盗，进一步提高电池的防盗性能，暗锁在仓体内部，用户正常使用中无法看见，隐秘性能非常强，触碰不到，防盗性能好；仓体安装一明一暗两把锁也同时解决了仓门虚关的问题。

附图说明

图1为本发明方法流程图；

图2为本发明暗锁装置结构框图；

图3为本发明暗锁装置一实施例结构示意图；

图4为图3局部放大图；

图5为本发明暗锁装置另一实施例结构示意图；

图6为图5局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2所示，本发明的换电柜包括若干个小的仓柜，每个仓柜内均设置有电池控制器，对电池进行充放电控制，每个仓柜通过一把明锁进行锁紧。但是换电柜中由于硬件结构设计不合理或者没有那么完备的情况下，明锁容易人为破坏，容易出现换电柜里面的电池被盗的问题，因此，本发明在软件上实现防盗辅助功能，避免电池大范围被盗。本发明暗锁装置包括换电柜中控、设置在每个仓柜内的电池控制器和管理平台，其中，所述管理平台、换电柜中控分别和所有电池控制器通信连接，所述管理平台、换电柜中控通信连接。

本例的管理平台可以为云端服务器、远程服务器或者客户端PC等。本例在电池控制器的BMS协议、换电柜通讯协议、云端通讯协议中增加如下协议功能，禁止/允许放电，禁止/允许充电，从而实现对电池的充放电管理。

如图1所示，本例的防止换电柜内电池被盗的锁定方法基于上述协议功能实现，包括如下步骤：

步骤一：换电开始，打开仓门；

步骤二：检测到用户将电池放入换电柜中，开始校验电池信息；

步骤三：校验通过，将电池设置为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态；校验不通过，则并非本换电柜匹配的电池，提醒用户不匹配，换另外的换电柜；

步骤四：将准备打开的满电电池设置为允许放电或允许放电及禁止充电，满电电池进入允许放电的锁定解除状态；

步骤五：开该满电电池仓门，供用户取走电池；

步骤六：关闭仓门，换电结束。

电池被盗主要是为了能自己使用，本发明另辟蹊径，在电池被盗之后不能让电池放电，偷电池的人无法使用，从而从源头上遏止了盗窃者的偷盗动机，从而提高电池的安全性。

如果是管理员使用，管理员手动开仓放入电池后，电池设置为禁止放电，并开始充电；管理员手动开仓拿出电池后，电池状态仍然为禁止放电，拿出的电池并不能私自使用。

云端管理平台可以通过换电柜针对于某个仓的电池可以下发指令，修改对应仓电池的充电，放电状态，也可以通过无线通讯给某个电池可以下发指令，修改电池的充电，放电状态。

优选的，本发明还包括判断步骤：判断离开换电柜的电池是否经过步骤一-步骤六的换电流程，经过完整的换电流程拿出的电池可以正常使用，可以充电放电或者可以单独放电。

没有经过完整换电流程拿出的电池(被盗或者管理员从换电柜拿出)属于异常情况，只能充电，不能放电，或者不允许充放电，也就是不能使用。

对于该异常情况下设置充电，放电状态，必须通过云端来设置，云端管理平台提供了两个策略：

如果电池在换电柜里面，可以通过远程给换电柜发命令，修改对应仓里面电池的充电，放电状态；

如果电池不在换电柜里面，可以直接给电池发命令，修改电池的充电，放电状态；

通过这种方式规范管理员或使用者的行为，避免电池被管理员拿出去给其他人使用或者使用者私自盗取使用。

优选的，本例还还包括查找步骤，当异常情况下，换电柜中控上报给云端管理平台，云端管理平台通过电池的定位模块获取电池的实时位置及运动轨迹，从而对电池进行追回处理。

本发明不仅从软件锁方向对换电柜进行了改进，还从硬件上进一步加强了防盗性能，具体的，本发明在仓柜内加装了一把暗锁，暗锁在仓体内部，用户正常使用中无法看见，隐秘性能非常强，触碰不到，防盗性能好。

如图3和图4所示，作为本发明的一个实施例，本例仓柜包括仓体2和仓门1，所述仓体2和仓门1通过仓体2上的明锁3、与仓门1上的锁扣4配合锁紧该仓柜。由于明锁容易被人被模拟关仓，或者认为破坏，从而造成电池丢失率比较高，本例除了明锁，还在仓体侧壁内部隔层的顶部设置了一把暗锁8，从而增加换电柜的防盗性能。

具体的，本例仓门1与仓体2通过插销7铰接，在插销超过仓门1的顶端，设置一L型连杆6，所述L形连杆6包括垂直设置的传动端和锁紧端，所述传动端与插销7固定连接，所述锁紧端与暗锁8配合，当仓门1闭合时，锁紧端通过圆弧形运动，至暗锁8的锁槽，从而完成锁合，优选的，所述L形连杆6设置在仓体顶板的隔层内，使用者很难发现，隐秘性好，从而进一步增加防盗性能。本例的插销7的另一端延伸一把手端，所述把手端上设有限位器5，从而能够使仓门1打开角度不小于95度，对使用者来说，使用更方便。本例的连杆还可以设置为直线状，暗锁8的锁槽设置为与连杆的运动面垂直设置即可。

作为本发明的另一个实施例，本例的插销和暗锁均设置在仓体下部。当本例的仓门1与仓体2通过百叶连接时，可以增设插销7实现暗锁的联动锁合。

如图5和图6所示，作为本发明的第三个实施例，本例的在仓体2顶板的内部隔层设置了一把暗锁8，从而增加换电柜的防盗性能。

具体的，本例暗锁装置为自动弹开的开门结构，包括竖直设置在仓门口的天地杆14，所述天地杆14与仓体2的顶板和底板滑动连接，还包括与仓门1联动的联动杆15，所述联动6的一端与仓门1铰接，另一端与天地杆14相连，当所述仓门1闭合时，所述天地杆14在联动杆15的驱动下运行至行程一端，所述暗锁8能够锁紧所述天地杆14。本例还包括与天地杆14运行轨迹平行设置的弹簧13，所述弹簧13的一端与天地杆14固定连接，另一端与仓体2固定连接，当所述仓门1闭合时，所述弹簧13被拉伸，当仓门1开锁时，所述弹簧13复位，带动所述仓门1自动打开。当然，也可以为其他类型或形状的弹性件。

采用天地杆14的结构，使本发明的仓门1自动开门运行更加平稳，将暗锁8与仓门自动弹开结构相结合，暗锁8在仓体2内部设置，用户正常使用中无法看见，并且也不容易想到天地杆14与暗锁8的关联，从而使本发明隐秘性能更强，同时，由于暗锁装置触碰不到，防盗性能好，大大提高了电池的防盗性能。

本例的天地杆14靠近设有暗锁的一端还设有锁紧件10，所述锁紧件通过与顶板平行的连接杆与天地杆14固定连接，所述暗锁8与所述锁紧件10配合锁紧仓门1。本例的锁紧件10和暗锁8均设置在仓体的顶板内部，所述顶板和底板均设有与天地杆14配合的滑道。

本例的滑道为导向通道，所述天地杆14的上下两端穿过上下两个导向通道9，顶板上与锁紧件对应处设有锁紧件靠近或远离暗锁8的第二导向通道11，第二导向通道11的一端与暗锁的锁合部对应。

本例在连接杆上套设有滚轮，沿所述导向通道和第二导向通道之间的顶板滚动，所述滚轮套设在连接杆上，结构更简单，一方面能够对天地杆14起到支撑作用，另一方面，通过一个滚轮即可实现仓门1的顺畅开合，与仓体2接触面积更小，摩擦力更小。

作为本发明的第四个实施例，本例在天地杆14的上下两端均安装有滚轮，所述天地杆的两端分别穿过上下两个导向通道9，所述天地杆14上安装的滚轮与所述仓体的顶板及底板滚动连接。

作为本发明的第五个实施例，本例的滑到不设置为导向通道，而是为设置在顶板与底板上的滑槽，所述天地杆14两端的滚轮在所述滑槽内滑动，实现仓门的平稳开合。

作为本发明的第六个实施例，本例在上述三个实施例的而基础上，可以不设置锁紧件10，直接实现天地杆14的端部与暗锁8的锁合。以上四个实施例的暗锁8均设置在顶板的隔层中，暗锁8同样也可以设置在底板的隔层中，同样能够实现防盗功能。

本发明的工作过程为：

当仓门1关闭过程中，联动杆15带动天地杆14沿导向通道往暗锁方向移动，当仓门闭合后，锁紧件10与暗锁8扣合锁紧，仓门1的锁扣4锁入明锁3中。当要打开仓门时，明锁3放开锁扣4，暗锁放开锁紧件10，弹簧13复位，拉动天地杆14朝远离暗锁8方向运动，进而通过联动杆15推动仓门弹开，本发明通过仓体安装一明一暗两把锁解决仓门虚关的问题。有效提高仓门1锁合率，大大降低电池被盗的风险。

本例的实施例三-五也适用于非自动弹开门的结构，以上各个实施例可以相互组合使用，本例的暗锁装置除了可以应用于换电柜外，还适用于快递柜、各种储物柜等各自自主终端柜，能够有效减少物品丢失率。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防止换电柜内电池被盗的锁定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：换电开始，打开仓门；

步骤二：检测到用户将电池放入换电柜中，开始校验电池信息；

步骤三：校验通过，将电池设置为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态；

步骤四：将准备打开的满电电池设置为允许放电或允许放电及禁止充电，满电电池进入允许放电的锁定解除状态；

步骤五：开该满电电池仓门，供用户取走电池；

步骤六：关闭仓门，换电结束，

还包括判断步骤：判断离开换电柜的电池是否经过步骤一-步骤六的换电流程，如果是，正常使用，如果否，设置电池为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态。

2.根据权利要求1所述的锁定方法，其特征在于：还包括查找步骤：通过电池的定位模块获取电池的实时位置及运动轨迹。

3.一种包括权利要求1或2所述的锁定方法的暗锁装置，其特征在于：包括换电柜中控、设置在每个仓柜内的电池控制器和管理平台，其中，所述管理平台、换电柜中控分别和所有电池控制器通信连接，所述管理平台、换电柜中控通信连接，

所述换电柜中控包括：

仓门开关控制模块：用于控制仓门的开关；

校验模块：用于对用户放入换电柜中的电池，校验电池信息；

设置模块：用于设置电池控制器的充放电状态；

还包括命令接收模块：用于接收管理平台的命令，对电池控制器的状态进行设置。

4.根据权利要求3所述的暗锁装置，其特征在于：所述电柜中控包括判断模块：判断电池是否被非法取出，如果是，上报给管理平台，并将电池设置电池为禁止放电，电池进入禁止放电的锁定状态。

5.根据权利要求4所述的暗锁装置，其特征在于：还包括设置在电池上的定位模块，所述电池控制器通过定位模块，获取实时位置，所述管理平台与电池控制器通信，获取电池的实时位置与运动轨迹。

6.根据权利要求5所述的暗锁装置，其特征在于：还包括设置在换电柜仓柜内的暗锁，及设置在仓门上、并与仓门联动的联动机构，与联动机构配合的传动机构，当仓门闭合时，所述换电柜中控发出控制命令，控制暗锁锁紧所述传动机构的末端。

7.根据权利要求6所述的暗锁装置，其特征在于：所述联动机构为仓门与仓体铰接的插销，所述仓体顶板及底板设有与插销配合的插槽，所述传动机构设置在顶板或底板内部，并与插销的末端固定连接，所述暗锁设置在所述传动机构行程末端的仓体内部。

8.根据权利要求6所述的暗锁装置，其特征在于：所述联动机构为联动杆，所述传动机构为竖直设置在仓门口的天地杆，所述天地杆与仓体的顶板和底板滑动连接，所述联动杆的一端与仓门铰接，另一端与天地杆相连，所述暗锁设置在顶板或底板内部，当所述仓门闭合时，所述天地杆在联动杆的驱动下运行至行程一端，所述暗锁能够锁紧所述天地杆。

9.根据权利要求8所述的暗锁装置，其特征在于：还包括与天地杆运行轨迹平行设置的弹性件，所述弹性件的一端与天地杆固定连接，另一端与仓体固定连接，当所述仓门闭合时，所述弹性件被拉伸，当仓门开锁时，所述弹性件复位，带动所述仓门打开。

Images