CN207199695U - 一种智能电池设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电池领域，提供了一种智能电池设备，包括：壳体；设置于所述壳体内的电池装置；设于所述壳体底部的行驶装置；设于所述壳体上、用于驱动所述行驶装置的驱动装置；以及设于所述壳体上的跟随控制装置，所述跟随控制装置用于识别所述用电设备的位置，并控制所述驱动装置来调整所述智能电池装置的行驶状态。本实用新型实施例提供的智能电池设备，通过跟随控制装置识别所述用电设备的位置，并控制所述驱动装置来调整所述智能电池装置的行驶状态，能够让智能电池设备自动跟随用电设备的行驶状态进而为用电设备供电，实现电池设备供电的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度。

Description

一种智能电池设备

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种智能电池设备。

背景技术

随着日常工具和设备的现代化更替，人们对可充电电池的需求不断增加，尤其在使用中型用电设备时，常常会采用电池包作为电源，并将电池包广泛应用于电动工具、园林工具等领域，例如应用于割草机、吸尘器、扫雪机等。

现有技术中，园林工具等用电设备通常使用的电池包都具有容量大、体积大从而重量重的特点，且无论在室内使用还是在户外使用均需要搬动来移动电池包的位置，目前采用人工背动或者其余方式的人力来搬动电池包以实现对用电设备的供电。

由此，上述技术方案存在电池包重量重，人工搬运费力，供电不方便的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能电池设备，旨在解决现有现有技术中电池包重量重，人工搬运费力，供电不方便的问题。

本实用新型是这样实现的，一种智能电池设备，包括：

壳体；

设置于所述壳体内的电池装置，所述电池装置具有与用电设备连接的供电单元；

设于所述壳体底部的行驶装置；

设于所述壳体上、用于驱动所述行驶装置的驱动装置；以及

设于所述壳体上的跟随控制装置，所述跟随控制装置用于识别所述用电设备的位置，并控制所述驱动装置来调整所述智能电池装置的行驶状态。

优选的，所述跟随控制装置包括：处理单元，以及与所述处理单元相连的识别单元、控制单元；所述处理单元将所述识别单元采集的用电设备的位置信息进行处理，所述控制单元根据处理单元的处理结果对所述驱动装置进行控制。优选的，所述识别单元包括超声波接收模块及光电识别模块，所述超声波接收模块及光电识别模块可分别与用于标识所述用电设备位置的对应的发射端匹配。优选的，所述光电识别模块为红外接收模块、激光接收模块、无线接收模块中的一种或多种组合。

优选的，所述识别单元包括图像识别模块，可用于标识所述用电设备位置的标识物。

优选的，所述发射端设于所述用电设备上或用电设备预设距离范围内。

优选的，所述控制单元包括速度控制模块及方向控制模块。

优选的，还包括与所述跟随控制装置相连的报警装置。

优选的，还包括与所述跟随控制装置耦接的交互界面。

优选的，所述供电单元为有线充电单元和/或无线充电单元。

本实用新型实施例还提供一种智能电池系统，所述智能电池系统包括：如上述所述的智能电池设备，以及从所述智能电池设备上取电的用电设备。

本实用新型实施例提供的智能电池设备，通过跟随控制装置识别用电设备的位置，并控制驱动装置来调整智能电池装置的行驶状态，能够让智能电池设备自动跟随用电设备的行驶轨迹进而为用电设备供电，实现电池设备供电的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度；此外，当电池设备与用电设备的距离太远或者电池设备出现异常情况时，通过与跟随控制装置相连的报警装置，能够及时通过响铃等方式向用户报警以提示用户注意；此外，通过在壳体上设置与跟随控制装置耦接的交互界面，用户可以在交互界面上输入控制信息以控制电池设备自动跟随用电设备，同时，用户可以通过交互界面直观的了解到电池设备的跟随状态，十分方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种智能电池设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种智能电池设备的跟随控制装置的模块示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种智能电池设备的应用场景图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的智能电池设备，通过跟随控制装置识别用电设备的位置，并控制驱动装置来调整所述智能电池装置的行驶状态，能够让智能电池设备自动跟随用电设备的行驶状态进而为用电设备供电，实现电池设备供电的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度。

本实用新型实施例提供的智能电池设备可以作为独立的模块化中间产品，广泛应用于各类电动工具、园林工具等领域，例如应用于割草机、吸尘器、扫雪机等用电设备，实现电池设备自动跟随用电设备的行驶状态从而为用电设备供电的功能。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种智能电池设备的结构示意图；该智能电池设备100包括：壳体1；设置于壳体内的电池装置2，电池装置2具有与用电设备200连接的供电单元21；设于壳体1底部的行驶装置3；设于壳体 1上、用于驱动行驶装置3的驱动装置4；以及设于壳体1上的跟随控制装置5，跟随控制装置5用于识别用电设备200的位置，并控制驱动装置4来调整智能电池设备100的行驶状态。

本实用新型实施例提供的智能电池设备，通过跟随控制装置识别用电设备的位置，并控制驱动装置来调整智能电池装置的行驶状态，能够让智能电池设备自动跟随用电设备的行驶状态进而为用电设备供电，实现电池设备供电的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度。

在本实用新型实施例中，电池装置2可以是镍氢电池、锂电池、锌铬电池等，电池装置2的供电单元21可以是有线充电单元和/或无线充电单元，无线充电又称为非接触式感应充电，利用电感耦合，电池装置2将能量传送至用电设备，实现供电功能，使得智能电池设备100的更加科技化。

在本实用新型实施例中，驱动装置4可以是电机，该电机包括电机转速控制部分和电机转向控制部分，通过转速控制部分驱动行驶装置3改变行驶速度，通过转向控制部分驱动行驶装置改变行驶方向。同时，由于电池设备的承重能力因电池设备体积大小和内部结构决定，鉴于此，在设计中电机控制驱动装置会因为承重不同有所改动，不限于本实用实施例中所描述的情形，通过加大电机驱动的带载能力，实现为不同型号的电池设备提供驱动力。

在本实用新型实施例中，行驶装置3可以是安装在壳体1底部的滚轮，并可将滚轮设置为万向轮以实现向各个方向行驶的功能，滚轮的个数可以是3个、4 个等；行驶装置3还可以是在壳体1底部安装滑轨，滑轨内部设置滑轮，滑轮可沿滑轨移动，使得智能电池设备100能够平稳移动。

参见图2，在本实用新型实施例中，跟随控制装置包括：处理单元52，以及与所述处理单元52相连的识别单元51、控制单元53；处理单元52将所述识别单元51采集的用电设备200的位置信息进行处理，控制单元53根据处理单元52的处理结果对所述驱动装置4进行控制。

在本实用新型实施例中，识别单元51包括超声波接收模块511及光电识别模块512超声波接收模块511及光电识别模块512可分别与用于标识用电设备200 位置的对应的发射端210匹配。其中，光电识别模块512为红外接收模块、激光接收模块、无线接收模块中的一种或多种组合。所述识别单元51还包括图像识别模块513，可用于标识用电设备200位置的标识物，当超声波接收模块511 和光电识别模块512接收到对应用电设备的位置信息时，图像识别模块513将该用电设备位置的标识物标识出来，使得用户能够以图像的形式清晰观察到用电设备的位置信息，非常直观。

在本实用新型实施例中，发射端210设于用电设备200上或用电设备200 预设距离范围内，例如设于以用电设备200为中心，半径为0.5米的圆形范围内，能够保证智能电池设备100准确地接收发射端210发射出的位置信号即可。

作为本实用新型的一个实际应用，例如当用电设备200为割草机时，发射端 210可以设于割草机上，也可以设于操作该割草机的用户身上，同时用户与用电设备的距离保持在0.5米以内的范围。当设置在割草机或人体上的发射端向识别单元51发送割草机或人体的位置信号后，识别单元51接收该位置信后并发送至处理单元52进行处理，并通过控制单元53控制驱动装置4来调整行驶装置3的行驶状态，使得智能电池设备100自动跟随割草机移动以实现智能电池设备100供电过程的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度。

具体的，当光电识别模块512为红外接收模块时，红外发射端和红外接收模块主要用于保证发射端与识别单元51始终具有同步性；超声波发射端和超声波接收模块511主要用于判断方位和测距，具体的工作原理如下：

红外发射端向红外接收模块发射红外信号，红外接收模块对接收到的红外信号进行处理后，将红外信号和超声波信号一起发出，且超声波的音速相对于红外的光速来说可以忽略不计，从而保证了发射端与接收模块的时间同步性，为之后测量超声波传输的时间做准备。超声波发射端向超声波接收模块511发送超声波信号，读取超声波信号从发射端传送至超声波接收模块511的时间，即超声波信号在空气中传输的时间，由于超声波接收模块511与超声波发射端之间的距离可以表示为音速与时间的乘积，且音速是一个常数，则可以将超声波接收模块511接收到超声波发射端发出的超声波信号的时间用作判断智能电池设备100相对于用电设备200的方位和电池设备相对于用电设备200或用户之间的距离，超声波接收模块511的个数可以为多个，优选的，可以为4个，对应接收用电设备200的方位和距离信息。更优选的，可以重复多次判断方位和测距，例如重复3次，以保证多次计算的结果一致，避免出现误动作。

在本实用新型实施例中，控制单元53包括速度控制模块531及方向控制模块532，通过速度控制模块531能够控制驱动装置4驱动行驶装置3改变行驶速度；通过方向控制模块532能够控制驱动装置4驱动行驶装置3改变行驶方向。

工作时，处理单元52根据识别单元51测得的方位和距离进行方位调整和速度调整的算法处理后，分别向控制单元53发送方位调整信号和速度调整信号，控制单元53接收到方位调整信号和速度调整信号后，控制所述驱动装置4来调整所述智能电池设备100的行驶状态，以保证电池设备始终跟随用电设备且二者的距离始终保持在一定范围内，优选的，距离保持在0.5-1.0米的范围之内。

作为本实用新型的一个实际应用，例如，当识别单元51识别到发射端位于电池设备的正前方，则控制单元53控制驱动装置4驱动行驶装置3直行；当识别单元51识别到发射端位于电池设备的左上方，则控制单元53控制驱动装置 4驱动行驶装置3一边滚轮缓行，另一边滚轮快行以实现转向。

作为本实用新型的另一个实际应用，当识别单元51识别到用电设备200 处于加速运动状态时，则控制单元53控制驱动装置4驱动行驶装置3加速运动；当识别单元51识别到用电设备200处于减速运动状态时，则控制单元53控制驱动装置4驱动行驶装置3减速运动，以保证电池设备始终跟随用电设备且两者的距离始终保持在一定范围内，例如始终保持在1.0米的距离之内，以实现对用电设备200的持续自动供电。

作为本实用新型的一个优选实施例，智能电池设备100还包括与跟随控制装置相连的报警装置6。使用时，若红外接收模块或超声波接收模块511在一定时间内没有接收到相应的信号，或者电池设备100与用电设备200之间的距离超过了预设的范围，处理单元52将向报警装置发出报警信号，例如通过响铃、振动等方式提示用户注意；其中发射端(包括红外信号发射端和超声波信号发射端)固定在用电设备或用户身上，同时在安装固定时应尽量保证红外信号发射端与红外接收模块之间的夹角、超声波信号发射端和超声波接收模块之间的夹角低于一预设的夹角阈值，例如30°，以保证信号接收的稳定性。

在本实用新型的一个实际运用中，在使用吸尘器时，将预设的时间范围设置为5秒，预设的距离范围设置为2.0米，则当识别单元51在5秒内没有接收到吸尘器的位置信号，或者电池设备100与吸尘器的距离超过了2.0米时，处理单元52将向报警装置发出报警信号。例如通过响铃、鸣笛等方式向用户发出警报，提醒用户注意并及时调整。当然，可以理解，预设的时间范围还可以是 2s、5s、10s等，预设的距离范围还可以是1.0米、1.5米、3米等，具体不做限定，

作为本实用新型的一个优选实施例，智能电池设备100还包括与所述跟随控制装置耦接的交互界面7。交互界面7可以是LED显示界面、液晶显示界面等，用户可以在交互界面7上输入控制信息以控制电池设备100自动跟随用电设备200实现供电；同时，用户可以通过交互界面7直观的了解到电池设备的跟随状态，十分方便。

本实用新型实施例还提供一种智能电池系统，参见图3，示出了本实用新型实施例提供的智能电池设备的应用场景图。智能电池系统包括：如上述图1 所示的智能电池设备，以及从智能电池设备上取电的用电设备。

作为本实用新型的一个实际应用，参见图3，例如当用电设备200是割草机时，通过设置在割草机上或者人体上的红外发射端和超声波发射端向红外接收模块以及超声波接收模块511分别发射红外信号和超声波信号，利用红外接收模块保证发射端与识别单元51始终具有同步性；并将超声波接收模块511 接收到超声波发射端发出的超声波信号的时间用作判断智能电池设备相对于用电设备的方位和电池设备相对于用电设备或用户之间的方位与距离。当识别单元51识别出割草机或用户相对于智能电池设备100的方位和距离之后，发送至处理单元52进行处理，处理单元52将处理完毕的信息发送至控制单元53，控制单元53根据处理后的信息控制驱动装置4驱动行驶装置3改变行驶方向和速度，以保证智能电池设备100始终跟随割草机且两者的距离始终保持在一定范围内，例如保持在1.0米的距离之内，以实现对割草机的持续自动供电。

本实用新型实施例提供的智能电池设备，通过跟随控制装置识别用电设备的位置，并控制所述驱动装置来调整智能电池装置的行驶状态，能够让智能电池设备自动跟随用电设备的行驶状态进而为用电设备供电，实现电池设备供电的自动化，使用方便，降低了人工劳动强度；此外，当电池设备与用电设备的距离太远或者电池设备出现异常情况时，通过与跟随控制装置相连的报警装置，能够及时通过响铃等方式向用户报警以提示用户注意；此外，通过在壳体上设置与跟随控制装置耦接的交互界面，用户可以在交互界面上输入控制信息以控制电池设备自动跟随用电设备，同时，用户可以通过交互界面直观的了解到电池设备的跟随状态，十分方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能电池设备，其特征在于，所述智能电池设备包括：

壳体；

设置于所述壳体内的电池装置，所述电池装置具有与用电设备连接的供电单元；

设于所述壳体底部的行驶装置；

设于所述壳体上、用于驱动所述行驶装置的驱动装置；以及

设于所述壳体上的跟随控制装置，所述跟随控制装置用于识别所述用电设备的位置，并控制所述驱动装置来调整所述智能电池设备的行驶状态。

2.如权利要求1所述的智能电池设备，其特征在于，所述跟随控制装置包括：处理单元，以及与所述处理单元相连的识别单元、控制单元；所述处理单元将所述识别单元采集的用电设备的位置信息进行处理，所述控制单元根据处理单元的处理结果对所述驱动装置进行控制。

3.如权利要求2所述的智能电池设备，其特征在于，所述识别单元包括超声波接收模块及光电识别模块，所述超声波接收模块及光电识别模块分别与用于标识所述用电设备位置的对应的发射端匹配。

4.如权利要求3所述的智能电池设备，其特征在于，所述光电识别模块为红外接收模块、激光接收模块、无线接收模块中的一种或多种组合。

5.如权利要求2所述的智能电池设备，其特征在于，所述识别单元还包括图像识别模块，用于标识所述用电设备位置的标识物。

6.如权利要求3所述的智能电池设备，其特征在于，所述发射端设于所述用电设备上或用电设备预设距离范围内。

7.如权利要求2所述的智能电池设备，其特征在于，所述控制单元包括速度控制模块及方向控制模块。

8.如权利要求7所述的智能电池设备，其特征在于，还包括与所述跟随控制装置相连的报警装置。

9.如权利要求1所述的智能电池设备，其特征在于，还包括与所述跟随控制装置耦接的交互界面。

10.如权利要求1所述的智能电池设备，其特征在于，所述供电单元为有线充电单元和/或无线充电单元。

11.一种智能电池系统，其特征在于，所述智能电池系统包括：如权利要求1-9任意一项所述的智能电池设备，以及从所述智能电池设备上取电的用电设备。