CN115027320A - 基于定位终端的共享换电系统 - Google Patents

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CN115027320A
CN115027320A CN202210705316.5A CN202210705316A CN115027320A CN 115027320 A CN115027320 A CN 115027320A CN 202210705316 A CN202210705316 A CN 202210705316A CN 115027320 A CN115027320 A CN 115027320A
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Shanghai Wanwei Technology Co ltd
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Abstract

本发明属于换电技术领域，具体涉及一种基于定位终端的共享换电系统，包括电池包、换电柜和远程控制终端；所述电池包包括充电插座，充电插座与电池管理模块连接；所述换电柜包括多个电池仓，每个所述电池仓内分别设有一个与所述充电插座适配的插头；所述插头与所述电池仓的底壁转动连接，所述插头与所述电池仓的侧壁之间以及所述电池包的侧壁上设有联动机构；本发明的电池仓能够根据电池包插入时的姿态，自动调整插头的姿态，使其与充电插座的姿态相匹配，降低了用户判断成本，提高了使用体验。

Description

基于定位终端的共享换电系统
技术领域
本发明属于换电技术领域，具体涉及一种基于定位终端的共享换电系统。
背景技术
随着移动互联网的快速发展，共享换电技术也应运而生，商家在城市各个区域投放换电柜，用户可以通过换电柜对电动助力车的电池进行更换。大量电池投放在市场后，面临着电池的实时状态、充放电、温度、位置定位等多方面的管理难题，为帮助智能共享换电、锂电租赁等企业更好的远程管理锂电池，一般采用电池定位管理终端对电池的运行状态进行控制，并实时上传电池的相关信息。当电池包存放在换电柜内时，电池与换电柜之间通过插头和插座实现数据交互，以及实现电池包的充电。
插头和插座一般包括充电端口和数据传输端口，这些端口按照一定的规则分布，插头和插座必须正确对齐，才能使这些端口正确连接，这就要求用户必须将电池以特定的姿态放入换电柜，现有技术一般采用防呆口来解决这一问题，即电池包只能以特定姿态放入换电柜内，其它姿态均会被阻挡，然而这种设计方式使用户每次存放电池包都需要寻找防呆口位置，并反复确认电池包的姿态，有些用户甚至根本无法意识到有防呆口的存在，导致电池包存放过程中造成损坏，严重影响使用体验。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能够简化使用流程，提升用户体验的基于定位终端的共享换电系统。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供了一种基于定位终端的共享换电系统，包括电池包、换电柜和远程控制终端；
所述电池包包括：
电芯；
电池管理模块，用于获取所述电芯的实时电量信息，以及控制所述电芯的充电和放电；
第一定位模块，用于获取所述电池包的实时位置信息；
第一无线通讯模块，用于与所述远程控制终端进行通讯；
第一控制模块，与所述电池管理模块、第一定位模块和第一无线通讯模块连接，所述第一控制模块分别通过所述电池管理模块和第一定位模块获取所述电芯的实时电量信息以及电池包的实时位置信息，并通过所述第一无线通讯模块将所述实时电量信息和所述实时位置信息发送至所述远程控制终端，所述第一控制模块通过所述第一无线通讯模块获取所述远程控制终端发出的第一控制指令，并根据所述第一控制指令控制所述电池管理模块的运行；
充电插座，与所述电池管理模块连接；
所述换电柜包括：
多个电池仓，每个所述电池仓内分别设有一个与所述充电插座适配的插头；
充电控制模块，与所述插头连接，用于控制所述插头的充电状态；
第二定位模块，用于获取所述换电柜的位置信息；
第二无线通讯模块，用于与所述远程控制终端进行通讯；
第二控制模块，与所述充电控制模块、第二定位模块和第二无线通讯模块连接，所述第二控制模块分别通过所述第二定位模块和所述充电控制模块获取所述换电柜的位置信息，以及各所述电池仓的工作状态信息，并通过所述第二无线通讯模块将所述换电柜的位置信息和各所述电池仓的工作状态信息发送至所述远程控制终端，所述第二控制模块通过所述第二无线通讯模块获取所述远程控制终端发出的第二控制指令，并根据所述第二控制指令控制所述充电控制模块的运行；
所述充电插座位于所述电池包的底部，所述插头位于所述电池仓的底端，所述插头与所述电池仓的底壁转动连接，所述插头与所述电池仓的侧壁之间以及所述电池包的侧壁上设有联动机构，所述联动机构被装配为：当所述电池包插入所述电池仓时，若所述充电插座与所述插头正确对齐，侧所述插头保持在当前状态；若所述充电插座与所述插头未正确对齐，则所述联动机构能够驱动所述插头转动至与所述充电插座正确对齐的状态。
在本发明的一可选实施例中，所述联动机构包括：
驱动销，活动设置在所述电池仓的侧壁上，且活动方向与所述电池包的插入方向垂直，所述驱动销与所述电池仓的侧壁之间设有弹性单元，所述弹性单元使所述驱动销保持在一初始位置；
第一导槽，位于所述电池包的第一侧壁上，所述第一导槽的一端贯通至所述电池包的底部，所述第一导槽具有一倾斜段，所述倾斜段与所述电池包插入所述电池仓时的方向成夹角设置，所述第一导槽远离电池包底部的一端具有一平直段，该平直段与所述电池包插入所述电池仓时的方向平行；
第二导槽，位于所述电池包的第二侧壁上，所述第二侧壁与所述第一侧壁向背，所述第二导槽的一端贯通至所述电池包的底部，所述第二导槽与所述电池包插入所述电池仓时的方向平行；
当所述电池包插入所述电池仓时，若所述第一侧壁与所述驱动销所在的电池仓的侧壁相对，则所述驱动销能够在所述第一导槽的引导下产生滑动；若所述第二侧壁与所述驱动销所在的电池仓的侧壁相对，则所述驱动销能够保持在所述初始位置；
所述联动机构还包括设置在所述驱动销与所述插头之间的传动机构，所述传动机构被装配为能够将所述驱动销的直线运动转换为所述插头的旋转运动。
在本发明的一可选实施例中，所述传动机构包括与所述驱动销固接的滑板，所述滑板与所述电池仓的外壁滑动连接，所述滑板上靠近所述电池仓底端的位置设有拨杆；所述插头的转轴凸伸至所述电池仓底壁的外侧，所述插头的转轴上连接有第一齿轮，所述电池仓底壁的外侧转动设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮的转轴上设有一摆杆，所述摆杆上转动设置有一滑套，所述滑套与所述拨杆滑动连接。
在本发明的一可选实施例中，所述摆杆的摆动行程为90°，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间齿比为1/2。
在本发明的一可选实施例中，所述电池仓的外壁上设有两个平行设置的滑轨，所述滑板上设有与所述滑轨配合的滑块。
在本发明的一可选实施例中，所述电池仓的侧壁上设有条形孔，所述条形孔的方向与所述电池包插入电池仓时的方向垂直，所述驱动销自所述滑板穿过所述条形孔后凸伸在所述电池仓的内侧。
在本发明的一可选实施例中，所述弹性单元是设置在所述滑板与所述电池仓外壁之间的压簧或拉簧。
在本发明的一可选实施例中，所述插头的转轴为中空结构，所述插头的线缆从该转轴的中心孔引出至所述电池仓的外侧。
在本发明的一可选实施例中，所述电池仓水平布置，以使所述电池仓的口部朝向所述换电柜的一侧；各所述电池仓沿所述换电柜的一侧面呈矩形阵列布置。
在本发明的一可选实施例中，所述电池包的横截面为圆角矩形。
本发明的技术效果在于：本发明的电池仓能够根据电池包插入时的姿态，自动调整插头的姿态，使其与充电插座的姿态相匹配，用户在归还电池包时，无需花费太多精力去判断电池包的姿态，只要简单判断电池包的长宽方向即可，电池包插入电池仓以后，联动机构能够根据电池包的当前姿态做出响应，使插头保持在正确的位置，或将插头切换至正确的位置。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的基于定位终端的共享换电系统的使用场景图；
图2是本发明的实施例所提供的基于定位终端的共享换电系统的功能模块框图；
图3是本发明的实施例所提供的换电柜的立体图；
图4是本发明的实施例所提供的电池包的立体图；
图5是本发明的实施例所提供的电池包的另一视角的立体图；
图6是本发明的实施例所提供的电池仓的立体图；
图7是本发明的实施例所提供的电池仓的另一视角的立体图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1-7所示，一种基于定位终端的共享换电系统，包括电池包10、换电柜20和远程控制终端30。
具体的，所述电池包10包括：电芯；电池管理模块，用于获取所述电芯的实时电量信息，以及控制所述电芯的充电和放电；第一定位模块，用于获取所述电池包10的实时位置信息；第一无线通讯模块，用于与所述远程控制终端30进行通讯；第一控制模块，与所述电池管理模块、第一定位模块和第一无线通讯模块连接，所述第一控制模块分别通过所述电池管理模块和第一定位模块获取所述电芯的实时电量信息以及电池包10的实时位置信息，并通过所述第一无线通讯模块将所述实时电量信息和所述实时位置信息发送至所述远程控制终端30，所述第一控制模块通过所述第一无线通讯模块获取所述远程控制终端30发出的第一控制指令，并根据所述第一控制指令控制所述电池管理模块的运行；充电插座13，与所述电池管理模块连接。
所述换电柜20包括：多个电池仓21，每个所述电池仓21内分别设有一个与所述充电插座13适配的插头22；充电控制模块，与所述插头22连接，用于控制所述插头22的充电状态；第二定位模块，用于获取所述换电柜20的位置信息；第二无线通讯模块，用于与所述远程控制终端30进行通讯；第二控制模块，与所述充电控制模块、第二定位模块和第二无线通讯模块连接，所述第二控制模块分别通过所述第二定位模块和所述充电控制模块获取所述换电柜20的位置信息，以及各所述电池仓21的工作状态信息，并通过所述第二无线通讯模块将所述换电柜20的位置信息和各所述电池仓21的工作状态信息发送至所述远程控制终端30，所述第二控制模块通过所述第二无线通讯模块获取所述远程控制终端30发出的第二控制指令，并根据所述第二控制指令控制所述充电控制模块的运行。
可以理解的是，用户可以通过移动终端40向远程控制终端30发送电池包10租借请求，远程控制终端30根据用户位置信息，为其匹配距离较近的换电柜20，用户取得电池包10以后，远程控制终端30能够对电池包10的位置进行实时追踪，并获取电池包10的电量信息，根据用户的使用行为，来控制电池包10的工作状态，例如可以利用电子围栏限制电池包10的使用范围，当电池包10超出预设区域时，远程控制终端30可以控制电池包10停止供电，并向用户发出警示信息。用户需要归还电池包10时，远程控制终端30例如可以指引用户去就近的换电柜20进行归还。
请参阅图3-7所示，所述充电插座13位于所述电池包10的底部，所述插头22位于所述电池仓21的底端，所述插头22与所述电池仓21的底壁转动连接，所述插头22与所述电池仓21的侧壁之间以及所述电池包10的侧壁上设有联动机构，所述联动机构被装配为：当所述电池包10插入所述电池仓21时，若所述充电插座13与所述插头22正确对齐，侧所述插头22保持在当前状态；若所述充电插座13与所述插头22未正确对齐，则所述联动机构能够驱动所述插头22转动至与所述充电插座13正确对齐的状态。
可以理解的是，本发明的电池仓21能够根据电池包10插入时的姿态，自动调整插头22的姿态，使其与充电插座13的姿态相匹配，用户在归还电池包10时，无需花费太多精力去判断电池包10的姿态，只要简单判断电池包10的长宽方向即可，电池包10插入电池仓21以后，联动机构能够根据电池包10的当前姿态做出响应，使插头22保持在正确的位置，或将插头22切换至正确的位置。
请参阅图3-7所示，在一具体实施例中，所述联动机构包括：驱动销23，活动设置在所述电池仓21的侧壁上，且活动方向与所述电池包10的插入方向垂直，所述驱动销23与所述电池仓21的侧壁之间设有弹性单元，所述弹性单元使所述驱动销23保持在一初始位置；第一导槽11，位于所述电池包10的第一侧壁上，所述第一导槽11的一端贯通至所述电池包10的底部，所述第一导槽11具有一倾斜段111，所述倾斜段111与所述电池包10插入所述电池仓21时的方向成夹角设置，所述第一导槽11远离电池包10底部的一端具有一平直段112，该平直段112与所述电池包10插入所述电池仓21时的方向平行；第二导槽12，位于所述电池包10的第二侧壁上，所述第二侧壁与所述第一侧壁向背，所述第二导槽12的一端贯通至所述电池包10的底部，所述第二导槽12与所述电池包10插入所述电池仓21时的方向平行；当所述电池包10插入所述电池仓21时，若所述第一侧壁与所述驱动销23所在的电池仓21的侧壁相对，则所述驱动销23能够在所述第一导槽11的引导下产生滑动；若所述第二侧壁与所述驱动销23所在的电池仓21的侧壁相对，则所述驱动销23能够保持在所述初始位置；所述联动机构还包括设置在所述驱动销23与所述插头22之间的传动机构，所述传动机构被装配为能够将所述驱动销23的直线运动转换为所述插头22的旋转运动。
请参阅图3-7所示，进一步的，所述传动机构包括与所述驱动销23固接的滑板24，所述滑板24与所述电池仓21的外壁滑动连接，所述滑板24上靠近所述电池仓21底端的位置设有拨杆25；所述插头22的转轴凸伸至所述电池仓21底壁的外侧，所述插头22的转轴上连接有第一齿轮26，所述电池仓21底壁的外侧转动设置有第二齿轮27，所述第二齿轮27与所述第一齿轮26啮合，所述第二齿轮27的转轴上设有一摆杆28，所述摆杆28上转动设置有一滑套29，所述滑套29与所述拨杆25滑动连接。
请参阅图3-7所示，优选的，所述摆杆28的摆动行程为90°，所述第一齿轮26与所述第二齿轮27之间齿比为1/2，这样能够使插头22的转动幅度刚好控制在180°。
请参阅图3-7所示，具体的，所述电池仓21的外壁上设有两个平行设置的滑轨，所述滑板24上设有与所述滑轨配合的滑块；所述电池仓21的侧壁上设有条形孔211，所述条形孔211的方向与所述电池包10插入电池仓21时的方向垂直，所述驱动销23自所述滑板24穿过所述条形孔211后凸伸在所述电池仓21的内侧。所述弹性单元是设置在所述滑板24与所述电池仓21外壁之间的压簧或拉簧(图未示出)。所述插头22的转轴为中空结构，所述插头22的线缆从该转轴的中心孔引出至所述电池仓21的外侧。所述电池仓21水平布置，以使所述电池仓21的口部朝向所述换电柜20的一侧；各所述电池仓21沿所述换电柜20的一侧面呈矩形阵列布置；所述电池包10的横截面为圆角矩形。
本发明的具体工作原理如下：本发明的电池包10横截面为圆角矩形，而电池仓21的内腔轮廓与电池包10一致，因此电池包10只有两种姿态能够插入到电池仓21内，本发明的目的就是使电池包10在这两种姿态下都能够顺利的与插头22连接，降低用户的判断成本，提高使用体验；当所述电池包10插入所述电池仓21时，若所述第一侧壁与所述驱动销23所在的电池仓21的侧壁相对，则说明插头22与充电插座13的姿态相反，此时所述驱动销23能够在所述第一导槽11的引导下产生滑动，驱动销23再带动摆杆28摆动，摆杆28带动第二齿轮27转动，第二齿轮27带动第一齿轮26转动，第一齿轮26带动插头22转动；若所述第二侧壁与所述驱动销23所在的电池仓21的侧壁相对，则说明插头22与充电插座13的姿态相同，此时所述驱动销23能够保持在所述初始位置，插头22姿态不发生变化。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，包括电池包、换电柜和远程控制终端；
所述电池包包括：
电芯；
电池管理模块，用于获取所述电芯的实时电量信息，以及控制所述电芯的充电和放电；
第一定位模块，用于获取所述电池包的实时位置信息；
第一无线通讯模块，用于与所述远程控制终端进行通讯；
第一控制模块，与所述电池管理模块、第一定位模块和第一无线通讯模块连接，所述第一控制模块分别通过所述电池管理模块和第一定位模块获取所述电芯的实时电量信息以及电池包的实时位置信息，并通过所述第一无线通讯模块将所述实时电量信息和所述实时位置信息发送至所述远程控制终端，所述第一控制模块通过所述第一无线通讯模块获取所述远程控制终端发出的第一控制指令，并根据所述第一控制指令控制所述电池管理模块的运行；
充电插座，与所述电池管理模块连接；
所述换电柜包括：
多个电池仓，每个所述电池仓内分别设有一个与所述充电插座适配的插头；
充电控制模块，与所述插头连接，用于控制所述插头的充电状态；
第二定位模块，用于获取所述换电柜的位置信息；
第二无线通讯模块，用于与所述远程控制终端进行通讯；
第二控制模块，与所述充电控制模块、第二定位模块和第二无线通讯模块连接，所述第二控制模块分别通过所述第二定位模块和所述充电控制模块获取所述换电柜的位置信息，以及各所述电池仓的工作状态信息，并通过所述第二无线通讯模块将所述换电柜的位置信息和各所述电池仓的工作状态信息发送至所述远程控制终端，所述第二控制模块通过所述第二无线通讯模块获取所述远程控制终端发出的第二控制指令，并根据所述第二控制指令控制所述充电控制模块的运行；
所述充电插座位于所述电池包的底部，所述插头位于所述电池仓的底端，所述插头与所述电池仓的底壁转动连接，所述插头与所述电池仓的侧壁之间以及所述电池包的侧壁上设有联动机构，所述联动机构被装配为：当所述电池包插入所述电池仓时，若所述充电插座与所述插头正确对齐，侧所述插头保持在当前状态；若所述充电插座与所述插头未正确对齐，则所述联动机构能够驱动所述插头转动至与所述充电插座正确对齐的状态。
2.根据权利要求1所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述联动机构包括：
驱动销，活动设置在所述电池仓的侧壁上，且活动方向与所述电池包的插入方向垂直，所述驱动销与所述电池仓的侧壁之间设有弹性单元，所述弹性单元使所述驱动销保持在一初始位置；
第一导槽，位于所述电池包的第一侧壁上，所述第一导槽的一端贯通至所述电池包的底部，所述第一导槽具有一倾斜段，所述倾斜段与所述电池包插入所述电池仓时的方向成夹角设置，所述第一导槽远离电池包底部的一端具有一平直段，该平直段与所述电池包插入所述电池仓时的方向平行；
第二导槽，位于所述电池包的第二侧壁上，所述第二侧壁与所述第一侧壁向背，所述第二导槽的一端贯通至所述电池包的底部，所述第二导槽与所述电池包插入所述电池仓时的方向平行；
当所述电池包插入所述电池仓时，若所述第一侧壁与所述驱动销所在的电池仓的侧壁相对，则所述驱动销能够在所述第一导槽的引导下产生滑动；若所述第二侧壁与所述驱动销所在的电池仓的侧壁相对，则所述驱动销能够保持在所述初始位置；
所述联动机构还包括设置在所述驱动销与所述插头之间的传动机构，所述传动机构被装配为能够将所述驱动销的直线运动转换为所述插头的旋转运动。
3.根据权利要求2所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述传动机构包括与所述驱动销固接的滑板，所述滑板与所述电池仓的外壁滑动连接，所述滑板上靠近所述电池仓底端的位置设有拨杆；所述插头的转轴凸伸至所述电池仓底壁的外侧，所述插头的转轴上连接有第一齿轮，所述电池仓底壁的外侧转动设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮的转轴上设有一摆杆，所述摆杆上转动设置有一滑套，所述滑套与所述拨杆滑动连接。
4.根据权利要求3所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述摆杆的摆动行程为90°，所述第一齿轮与所述第二齿轮之间齿比为1/2。
5.根据权利要求3所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述电池仓的外壁上设有两个平行设置的滑轨，所述滑板上设有与所述滑轨配合的滑块。
6.根据权利要求5所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述电池仓的侧壁上设有条形孔，所述条形孔的方向与所述电池包插入电池仓时的方向垂直，所述驱动销自所述滑板穿过所述条形孔后凸伸在所述电池仓的内侧。
7.根据权利要求6所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述弹性单元是设置在所述滑板与所述电池仓外壁之间的压簧或拉簧。
8.根据权利要求3所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述插头的转轴为中空结构，所述插头的线缆从该转轴的中心孔引出至所述电池仓的外侧。
9.根据权利要求2所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述电池仓水平布置，以使所述电池仓的口部朝向所述换电柜的一侧；各所述电池仓沿所述换电柜的一侧面呈矩形阵列布置。
10.根据权利要求1所述的基于定位终端的共享换电系统，其特征在于，所述电池包的横截面为圆角矩形。
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