CN113381469A - 一种无感换电的智能换电柜、系统及换电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无感换电的智能换电柜、系统及换电方法，包括柜体、用于放置电池的若干充电仓、整机控制系统、仓控制器及近距离通讯模块；整机控制系统和仓控制器设置在柜体内部，若干充电仓设置在柜体的前端；近距离通讯模块与整机控制系统通讯连接，在有电池在预设距离范围内时获取电池的电池信息，并将电池信息发送给整机控制系统；仓控制器根据整机控制系统发送的开仓控制指令控制充电仓打开仓门；整机控制系统将电池信息发送给后台服务器，并根据后台服务器返回的验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息。本发明利用近距离通讯模块可实现无感换电，用户不需要借助任何外部设备及人体身份采集，操作方便。

Description

一种无感换电的智能换电柜、系统及换电方法
技术领域
本发明涉及换电柜的技术领域，更具体地说，涉及一种无感换电的智能换电柜、系统及换电方法。
背景技术
随着共享充换电柜市场的不断增长，国家政策对电动车的充电方式的要求，逐步由专用充换电设备替代人工居家和自行接线充电所存在的极大不安全因素，其充换电对电池的安全性进行最大限度的进行保证，同时也让用户用更短的时间快速的完成电池的电力补充。
目前，主要的换电交互方式集中在扫码、刷卡等方式，用户在充换电时需要借助外部设备进行操作。当用户的外部设备异常或者没电时，则无法进行换电操作业务，这给用户的使用带来很大的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无感换电的智能换电柜、系统及换电方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无感换电的智能换电柜，包括：柜体、用于放置电池的若干充电仓、整机控制系统、仓控制器以及近距离通讯模块；
所述整机控制系统和所述仓控制器设置在所述柜体内部，所述若干充电仓设置在所述柜体的前端；
所述近距离通讯模块与所述整机控制系统通讯连接，用于检测是否有电池在预设距离范围内，若是，则与进入预设距离范围内的电池进行近距离通讯并获取所述预设距离范围内的电池的电池信息，并将所述电池信息发送给所述整机控制系统；
所述仓控制器根据所述整机控制系统发送的开仓控制指令控制充电仓打开仓门；
所述整机控制系统将所述电池信息发送给后台服务器，并根据所述后台服务器返回的验证信息输出所述开仓控制指令或者输出验证不通过信息。
在本发明所述的无感换电的智能换电柜中，还包括：设置在所述柜体内、且与所述仓控制器通讯连接的无线充电模块；
所述无线充电模块用于根据所述仓控制器的充电控制指令执行充电操作。
在本发明所述的无感换电的智能换电柜中，所述无线充电模块包括：与所述充电仓对应设置的若干无线充电模块；
或者，所述无线充电模块包括：一个无线充电模块。
在本发明所述的无感换电的智能换电柜中，还包括：设置在所述柜体的前端、并与所述整机控制系统连接的显示单元；
所述显示单元用于对换电操作信息进行显示。
在本发明所述的无感换电的智能换电柜中，所述近距离通讯模块包括：NFC模块或者蓝牙模块。
本发明还提供一种无感换电的智能换电系统，包括：以上所述的无感换电的智能换电柜、以及后台服务器；
所述后台服务器与所述无感换电的智能换电柜通讯，并根据所述无感换电的智能换电柜发送的电池信息对电池进行身份验证，并向所述无感换电的智能换电柜返回验证信息。
本发明还提供一种无感换电的换电方法，包括：
检测是否有电池在预设距离范围内；
若是，获取电池信息；
根据所述电池信息获取验证信息；
基于所述验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息；
根据所述开仓控制指令控制充电仓的仓门打开。
在本发明所述的无感换电的换电方法中，所述根据所述电池信息获取验证信息包括：
将所述电池信息发送给后台服务器；
所述后台服务器接收所述电池信息并基于所述电池信息进行验证，获得所述验证信息。
在本发明所述的无感换电的换电方法中，所述检测是否有电池在预设距离范围内包括：
通过近距离通讯模块检测是否有电池在预设距离范围内。
在本发明所述的无感换电的换电方法中，所述方法还包括：
输出换电操作信息并显示。
实施本发明的无感换电的智能换电柜及其换电方法，具有以下有益效果：包括柜体、用于放置电池的若干充电仓、整机控制系统、仓控制器及近距离通讯模块；整机控制系统和仓控制器设置在柜体内部，若干充电仓设置在柜体的前端；近距离通讯模块与仓控制器通讯连接，在有电池在预设距离范围内时获取电池的电池信息，并将电池信息发送给仓控制器；仓控制器根据整机控制系统发送的开仓控制指令控制充电仓打开仓门；整机控制系统将电池信息发送给后台服务器，并根据后台服务器返回的验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息。本发明利用近距离通讯模块可实现无感换电，用户不需要借助任何外部设备及人体身份采集，操作方便。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的无感换电的智能换电柜的原理框图；
图2是本发明实施例提供的无感换电的智能换电系统的原理框图；
图3是本发明实施例提供的无感换电的换电方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
为了解决目前的换电柜的智能换电操作中通过扫码、刷卡等方式，导致用户必须借助外部设备才可以进行充换电操作，导致换电操作业务不便的问题，本发明提供了一种无感换电的方案，本方案利用近距离无线通讯技术，实现电池、智能换电柜和用户身份的自动交互验证，给换电操作业务带来极大方便，降低对外部设备的依赖。
参考图1，图1为本发明提供的无感换电的智能换电柜的原理框图。
具体的，如图1所示，该无感换电的智能换电柜包括：柜体、用于放置电池的若干充电仓11、整机控制系统14、仓控制器12以及近距离通讯模块13。如图1所示，该智能换电柜可包括充电仓#1、充电仓#2、充电仓#N，N个充电仓。
其中，整机控制系统14和仓控制器12设置在柜体内部，若干充电仓11设置在柜体的前端。
近距离通讯模块13与整机控制系统14通讯连接，用于检测是否有电池在预设距离范围内，若是，则与进入预设距离范围内的电池进行近距离通讯并获取预设距离范围内的电池的电池信息，并将电池信息发送给整机控制系统14。可选的，本发明实施例中，预设距离可以为1米以内。具体的，近距离通讯模块13可以设置为定时检测，在进行充换电操作业务时，当用户将电池从电动车内取出，并靠近智能换电柜且进入近距离通讯模块13的监测范围内(预设距离范围内)时，近距离通讯模块13检测到电池的存在，此时近距离通讯模块13即启动与电池中的无线通讯模块的通信，以获取该电池的电池信息，并将所获取到的电池信息发送给整机控制系统14。
仓控制器12整机控制系统14根据整机控制系统14发送的开仓控制指令控制充电仓11打开仓门。整机控制系统14将电池信息发送给后台服务器，并根据后台服务器返回的验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息。
具体的近距离通讯模块13将该电池信息发送给整机控制系统14，由整机控制系统14将电池信息发送给后台服务器，后台服务器根据该电池信息对电池和用户身份进行验证，获得验证信息，并将验证信息返回给整机控制系统14。
一些实施例中，电池信息包括电池身份信息和用户身份信息。其中，后台服务器根据电池身份信息和用户身份信息验证电池的身份和用户的身份是否合法，并输出验证信息。可选的，电池身份信息包括但不限于电池ID号、电池编码等。用户身份信息包括但不限于用户身份、用户帐户等。
一些实施例中，验证信息包括：合法信息和不合法信息。
其中，合法信息包括：电池身份合法和用户身份合法的信息。不合法信息包括：电池身份和用户身份不合法的信息、电池身份不合法且用户身份合法的信息、电池身份合法且用户身份不合法的信息中的任意一种。
具体的，当近距离通讯模块13检测到其监测范围内(预设距离范围内)有电池时，近距离通讯模块13启动与该电池的通信，并获取该电池的电池信息，并将获取的电池信息发送给整机控制系统14，整机控制系统14将所接收的电池信息发送给后台服务器，后台服务器根据所接收的电池信息对电池和用户进行身份验证，以判断电池的身份和用户的身份是否合法，若电池的身份和用户的身份合法，则向整机控制系统14返回合法信息，整机控制系统14接收到合法信息后，即输出相应的开仓控制指令给仓控制器12，仓控制器12接收到开仓控制指令后，根据该开仓控制指令控制对应的充电仓11的仓门打开，以供用户将电池放入该充电仓11中。若电池的身份和用户的身份不合法、或者电池的身份不合法且用户身份合法、或者电池的身份合法且用户身份不合法时，后台服务器返回不合法信息给整机控制系统14，整机控制系统14接收到不合法信息后，输出验证不通过信息。
进一步地，一些实施例中，该无感换电的智能换电柜还包括：设置在柜体内、且与仓控制器12通讯连接的无线充电模块15。该无线充电模块15用于根据仓控制器12的充电控制指令执行充电操作。
具体的，当仓控制器12接收到开仓控制指令后，根据开仓控制指令控制相应的充电仓11的仓门打开，供用户将电池放入充电仓11内。当用户将电池放入充电仓11门，且充电仓11的仓门关闭后，仓控制器12向整机控制系统14电池已放入充电仓11的信息，整机控制系统14即输出充电控制信号至无线充电模块15，无线充电模块15根据充电控制信号启动充电，实现对电池的无线充电。
可选的，一些实施例，该无线充电模块15包括：与充电仓11对应设置的若干无线充电模块15。或者，在其他一些实施例中，该无线充电模块15包括：一个无线充电模块15，即在该智能换电柜中可以设置一个无线充电模块15，该无线充电模块15可对该智能换电柜中的若干充电仓11中需要充电的电池进行无线充电。
进一步地，如图1所示，一些实施例中，该无感换电的智能换电柜还包括：设置在柜体的前端、并与整机控制系统14连接的显示单元16。该显示单元16用于对换电操作信息进行显示。其中，换电操作信息包括但不限于后台服务器返回的验证信息、电池的充电信息等。
一些实施例中，该近距离通讯模块13包括：NFC模块或者蓝牙模块。
参考图2，图2为本发明提供的无感换电的智能换电系统的原理框图。
如图2所示，该无感换电的智能换电系统包括：本发明实施例公开的无感换电的智能换电柜和以及后台服务器。
后台服务器与无感换电的智能换电柜通讯，并根据无感换电的智能换电柜发送的电池信息对电池进行身份验证，并向无感换电的智能换电柜返回验证信息。
参考图3，图3为本发明提供的无感换电的换电方法一可选实施例的流程示意图。该无感换电的换电方法可以通过本发明实施例公开的无感换电的智能换电系统实现。
如图3所示，该无感换电的换电方法包括：
步骤S101、检测是否有电池在预设距离范围内。
具体的，检测是否有电池在预设距离范围内可以通过近距离通讯模块13实现。可选的，本发明实施例中，预设距离可以为1米以内。具体的，近距离通讯模块13可以设置为定时检测或者实时检测。
步骤S102、若是，获取电池信息。
在进行充换电操作业务时，当用户将电池从电动车内取出，并靠近智能换电柜且进入近距离通讯模块13的监测范围内(预设距离范围内)时，近距离通讯模块13检测到电池的存在，此时近距离通讯模块13即启动与电池中的无线通讯模块的通信，以获取该电池的电池信息，并将所获取到的电池信息发送给整机控制系统14。
步骤S103、根据电池信息获取验证信息。
一些实施例中，根据电池信息获取验证信息包括：将电池信息发送给后台服务器；后台服务器接收电池信息并基于电池信息进行验证，获得验证信息。
步骤S104、基于验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息。
步骤S105、根据开仓控制指令控制充电仓11的仓门打开。
仓控制器12根据整机控制系统14发送的开仓控制指令控制充电仓11打开仓门。整机控制系统14将电池信息发送给后台服务器，并根据后台服务器返回的验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息。
一些实施例中，该无感换电的换电方法还包括：输出换电操作信息并显示。具体的，整机控制系统14将换电操作信息发送给显示单元16，由显示单元16进行同步显示，以使用户可直观查看换电操作。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种无感换电的智能换电柜，其特征在于，包括：柜体、用于放置电池的若干充电仓、整机控制系统、仓控制器以及近距离通讯模块；
所述整机控制系统和所述仓控制器设置在所述柜体内部，所述若干充电仓设置在所述柜体的前端；
所述近距离通讯模块与所述整机控制系统通讯连接，用于检测是否有电池在预设距离范围内，若是，则与进入预设距离范围内的电池进行近距离通讯并获取所述预设距离范围内的电池的电池信息，并将所述电池信息发送给所述整机控制系统；
所述仓控制器根据所述整机控制系统发送的开仓控制指令控制充电仓打开仓门；
所述整机控制系统将所述电池信息发送给后台服务器，并根据所述后台服务器返回的验证信息输出所述开仓控制指令或者输出验证不通过信息。
2.根据权利要求1所述的无感换电的智能换电柜，其特征在于，还包括：设置在所述柜体内、且与所述仓控制器通讯连接的无线充电模块；
所述无线充电模块用于根据所述仓控制器的充电控制指令执行充电操作。
3.根据权利要求2所述的无感换电的智能换电柜，其特征在于，所述无线充电模块包括：与所述充电仓对应设置的若干无线充电模块；
或者，所述无线充电模块包括：一个无线充电模块。
4.根据权利要求1所述的无感换电的智能换电柜，其特征在于，还包括：设置在所述柜体的前端、并与所述整机控制系统连接的显示单元；
所述显示单元用于对换电操作信息进行显示。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无感换电的智能换电柜，其特征在于，所述近距离通讯模块包括：NFC模块或者蓝牙模块。
6.一种无感换电的智能换电系统，其特征在于，包括：权利要求1-5任一项所述的无感换电的智能换电柜、以及后台服务器；
所述后台服务器与所述无感换电的智能换电柜通讯，并根据所述无感换电的智能换电柜发送的电池信息对电池进行身份验证，并向所述无感换电的智能换电柜返回验证信息。
7.一种无感换电的换电方法，其特征在于，包括：
检测是否有电池在预设距离范围内；
若是，获取电池信息；
根据所述电池信息获取验证信息；
基于所述验证信息输出开仓控制指令或者输出验证不通过信息；
根据所述开仓控制指令控制充电仓的仓门打开。
8.根据权利要求7所述的无感换电的换电方法，其特征在于，所述根据所述电池信息获取验证信息包括：
将所述电池信息发送给后台服务器；
所述后台服务器接收所述电池信息并基于所述电池信息进行验证，获得所述验证信息。
9.根据权利要求7所述的无感换电的换电方法，其特征在于，所述检测是否有电池在预设距离范围内包括：
通过近距离通讯模块检测是否有电池在预设距离范围内。
10.根据权利要求7所述的无感换电的换电方法，其特征在于，所述方法还包括：
输出换电操作信息并显示。
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