CN209938372U - 一种可移动充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可移动充电系统，可移动充电系统中设置有环境检测模块和环境防护模块，主控制器可以通过环境检测模块检测外界环境信息，在外界环境有安全隐患时，启动环境防护模块进行防护，提高了电池充电的安全性。另外，在直流充电桩或交流充电桩上取电，相比于在存在私拉乱接电线或电源不匹配等问题的普通插排充电，也提高了安全性。

Description

一种可移动充电系统

技术领域

本实用新型涉及充电领域，更具体地说，涉及一种可移动充电系统。

背景技术

电动自行车在行驶过程中，当电量过低时，需要进行充电操作。

现有的充电方式一般是将电池在居民楼或快递站点通过普通插排充电，但是居民楼或者快递站点一般存在私拉乱接电线、电源不匹配等问题，安全问题无法保证。

实用新型内容

为解决在电池充电过程中安全性较低的问题，本实用新型提供一种可移动充电系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种可移动充电系统，所述可移动充电系统设置在移动载具上，所述可移动充电系统包括：

电能获取模块、主控制器、充电模块、环境检测模块和环境防护模块；所述电能获取模块与外接电源和所述充电模块分别连接；所述电能获取模块、所述充电模块、所述环境检测模块和所述环境防护模块分别与所述主控制器连接；所述充电模块与待充电电池连接；

所述外接电源包括直流充电桩或交流充电桩；所述待充电电池的数量为多个。

优选地，所述电能获取模块包括直流电获取模块和交流电获取模块；

所述直流电获取模块包括模拟电源模块和第一防反回路；所述模拟电源模块的输入端与所述主控制器的输出端连接；所述模拟电源模块的输出端与所述直流充电桩的输入端连接；所述直流充电桩的输出端与所述第一防反回路的输入端连接；

所述交流电获取模块包括整流滤波回路和第二防反回路；交流充电桩、所述整流滤波回路和所述第二防反回路依次连接；

所述第一防反回路的输出端与所述第二防反回路的输出端通过直流母线连接；所述主控制器分别与所述直流充电桩和所述交流充电桩连接。

优选地，所述充电模块包括开关控制器、投切开关和DCDC模块；每一所述投切开关通过所述DCDC模块连接一所述待充电电池；所述开关控制器分别与每一所述投切开关和与所述主控制器连接。

优选地，还包括电池状态采集模块；所述电池状态采集模块分别与所述待充电电池和所述主控制器连接。

优选地，还包括定位模块，所述定位模块与所述主控制器连接。

优选地，还包括通信模块；所述通信模块与所述主控制器连接。

优选地，所述环境检测模块包括：

温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述温度传感器、所述烟雾传感器和所述一氧化碳传感器分别与所述主控制器连接。

优选地，所述环境防护模块包括加热装置、散热装置、声光报警器和灭火装置。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供了一种可移动充电系统，可移动充电系统中设置有环境检测模块和环境防护模块，主控制器可以通过环境检测模块检测外界环境信息，在外界环境有安全隐患时，启动环境防护模块进行防护，提高了电池充电的安全性。另外，在直流充电桩或交流充电桩上取电，相比于在存在私拉乱接电线或电源不匹配等问题的普通插排充电，也提高了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种可移动充电系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种充电控制方法的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种可移动充电系统，该可移动充电系统可以为电动车的电池或者摩托车的电池等电池充电，该可移动充电系统设置在移动载具上，移动载具可以是电动车、摩托车等。此外，还可移动充电系统可以设置成充电柜的形式，方便运输和保证安全性。

可移动充电系统的结构可以参照图1，具体包括：

电能获取模块103、主控制器106、充电模块104、环境检测模块108和环境防护模块109；所述电能获取模块103与外接电源和所述充电模块104分别连接；所述电能获取模块103、所述充电模块104、所述环境检测模块108和所述环境防护模块109分别与所述主控制器106连接；所述充电模块104与待充电电池105连接。所述外接电源包括直流充电桩101或交流充电桩102；所述待充电电池105的数量为多个。

本实施例中的各个模块的工作过程为：

电能获取模块103从外接电源上获取电能，主控制器106控制充电模块104使用电能获取模块103获取的电能为待充电电池105充电，在为待充电电池105充电的过程中，环境检测模块108实时检测外界环境的信息，如温度、烟雾浓度和一氧化碳CO浓度等。当外界环境信息的安全性较低时，使用环境防护模块109进行安全防护。

其中，环境检测模块108可以包括温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述温度传感器、所述烟雾传感器和所述一氧化碳传感器分别与所述主控制器106连接。温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器分别检测待充电电池105的温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度。环境检测模块108通过温度、烟雾、CO等传感器检测环境信息，并将检测得到的环境信息发送至主控制器106。

所述环境防护模块109包括加热装置、散热装置、声光报警器和灭火装置。

主控制器106在获取到环境检测模块108检测的温度信息、烟雾浓度信息和一氧化碳浓度信息之后，若所述温度信息中的温度值大于第一预设温度阈值，控制散热装置为所述待充电电池105散热；

若所述温度信息中的温度值大于第二预设温度阈值，控制为所述待充电电池105充电的投切开关断开；

若所述温度信息中的温度值小于第三预设温度阈值，控制加热装置为所述待充电电池105加热；

若依据所述烟雾浓度信息和所述一氧化碳浓度信息确定出发生火灾事件，切断与所述外接电源的连接、控制声光报警器报警以及控制灭火装置动作。

其中，第一预设温度阈值、第二预设温度阈值和第三预设温度阈值是技术人员根据具体的使用场景进行设定的。

具体的，充电过程中如果发生火灾。主控制器106会主动切断外接电源，防止电气火灾进一步扩大。同时关闭散热装置，如散热风扇，打开声光报警器及灭火装置进行灭火。

充电中如果主控制器106检测到环境温度低于0℃(即第三预设温度阈值)会停止充电并打开加热装置为待充电电池105加热，待温度加热到0度以上再启动充电。环境温度高于30摄氏度(即第一预设温度阈值)，主控制器106会打开散热装置，如散热风扇，为待充电电池105降温。当环境温度达到45摄氏度(即第二预设温度阈值)以上时，控制器会切断充电模块104中的投切开关，待充电电池105停止充电。

需要说明的是，可移动充电系统中设置有充电仓，该充电仓中设置有多个充电插头，可以为多个待充电电池105充电，为每一充电插头设置有一投切开关，当该投切开关闭合时，充电回路导通，可以为待充电电池105供电，当该投切开关断开时，充电回路未导通，不能为待充电电池105供电。

可选的，在本实施例的基础上，可移动充电系统中还包括定位模块110，所述定位模块110与所述主控制器106连接。定位模块110可以是全球定位系统GPS(GlobalPositioning System)、卫星定位模块110等。定位模块110会确定待充电电池105的位置信息。

可选的，在本实施例的基础上，可移动充电系统中还包括通信模块111；所述通信模块111与所述主控制器106连接。

主控制器106可以通过通信模块111，如蓝牙、无线、近场通信NFC(Near FieldCommunication)等通信模块111与外接设备，如云平台等通信。可以将所述待充电电池105的电池状态信息、所述待充电电池105的充电状态、所述待充电电池105的位置信息以及环境检测模块108检测的环境信息，如温度信息、烟雾浓度信息和一氧化碳浓度信息通过所述通信模块111输出至外接设备，已备巡检和监控。

可选的，在本实施例的基础上，可移动充电系统设置有人机交互界面112，人机交互界面112上设置有开关机键，显示外界环境信息、待充电电池的电池状态信息、所述待充电电池的充电状态、所述待充电电池的位置信息等信息的界面。

本实施例中，可移动充电系统中设置有环境检测模块108和环境防护模块109，主控制器106可以通过环境检测模块108检测外界环境信息，在外界环境有安全隐患时，启动环境防护模块109进行防护，为充电提供了一个可靠、安全的充电环境，能减少充电安全事故的发生和危害，提高了电池充电的安全性。另外，在直流充电桩或交流充电桩上取电，相比于在存在私拉乱接电线或电源不匹配等问题的普通插排充电，也提高了安全性。

可选的，在上述任一可移动充电系统的实施例的基础上，参照图1，所述电能获取模块103包括直流电获取模块和交流电获取模块；

所述直流电获取模块包括模拟电源模块1032和第一防反回路1031；所述模拟电源模块1032的输入端与所述主控制器106的输出端连接；所述模拟电源模块1032的输出端与所述直流充电桩101的输入端连接；所述直流充电桩101的输出端与所述第一防反回路1031的输入端连接；

所述交流电获取模块包括整流滤波回路1033和第二防反回路1034；交流充电桩102、所述整流滤波回路1033和所述第二防反回路1034依次连接；

所述第一防反回路1031的输出端与所述第二防反回路1034的输出端通过直流母线连接；所述主控制器106分别与所述直流充电桩101和所述交流充电桩102连接。

具体的，本实施例中的可移动充电系统既可以使用直流充电桩101充电，也可以使用交流充电桩102充电，即支持直流充电和交流充电两种模式。交流电源通过整流滤波转换为直流并联到直流母线上。

若选取直流充电桩101充电时，主控制器106的充电控制过程为：

获取所述直流充电桩101的目标充电电池数据和直流充电桩101信息；所述目标充电电池数据包括电池荷电状态和电池电压数据；

发送所述目标充电电池数据至所述模拟电源模块1032，以使所述模拟电源模块1032模拟符合所述目标充电电池数据的模拟电源，并接通所述直流充电桩101进行充电电池检测；

若检测通过，依据所述直流充电桩101信息，确定第一待充电电池数量，并控制所述开关控制器控制用于为所述第一待充电电池数量的待充电电池105充电的投切开关闭合，以为所述第一待充电电池数量的待充电电池105充电。

可选的，在本实施例的基础上，所述充电模块104包括开关控制器、投切开关和DCDC模块；每一所述投切开关通过所述DCDC模块连接一所述待充电电池105；所述开关控制器分别与每一所述投切开关和所述主控制器106连接。

当使用直流充电桩101充电时，直流充电桩101按照国家标准使用CAN通信发出通信请求，主控制器106接收到通讯请求后，与直流充电桩101建立通讯，充电桩按照国标进行绝缘检测和电池电压检查，主控制器106向直流充电桩101发送虚拟的电池SOC及电池电压并控制接通模拟电源模块1032。模拟电源模块1032发出与主控制器106上报的电池电压接近的直流电压。主流充电桩检测到电池电压与通讯上报电压一致则通过检测。即此处使用模拟电源模块1032模拟汽车电池电压。主控制器106向直流充电桩101请求以恒压方式通过防反电路输出电源。主控制器106，检测到电源电压后，向投切开关发出指令，逐个投入充电器，开始充电。其中，主控制器106通过控制开关控制器来控制投切开关动作。

需要说明的是，主控制器106会根据直流充电桩101的输出电压来确定接入的待充电电池105的数量，即上述的第一待充电电池105数量，并且采用一次投切的方式接入待充电电池105，防止浪涌现象发生。

另外，本实施例中的DCDC模块起到电压转换功能，属于常规手段，在此不再介绍。

若选取交流充电桩102充电时，主控制器106的充电控制过程为：

若所述可移动充电系统连接的外接电源为所述交流充电桩102，获取所述交流充电桩102的输出功率；

依据所述输出功率，确定第二待充电电池数量，并控制所述开关控制器控制用于为所述第二待充电电池数量的待充电电池105充电的投切开关闭合，以为所述第二待充电电池数量的待充电电池105充电。

具体的，使用交流充电桩102充电时。主控制器106通过交流充电桩102输出的脉冲宽度调制pwm信号占空比来判断交流充电桩102的输出功率。主控制器106接通充电接口上的充电使能信号开关。使交流充电桩102输出交流电源。交流电源通过整流滤波回路1033，及由二极管组成的第二防反回路1034与直流母线相连，主控制器106检测到指定母线电压后。向投切模块发出指令。逐个投入充电器，开始充电。

本实施例中也需要主控制器106依据交流充电桩102的输出功率来确定接入的待充电电池105的数量，即第二待充电电池数量。

本实施例能为物流配送行业提供一种安全、灵活的充电解决方案。既可以从电动汽车的直流充电桩101，也可以从交流充电桩102上获取电源。同时可以为多块电池充电，输出功率大，安全可靠。解决了电动车充电难的问题。

可选的，在上述任一实施例的基础上，参照图1，供电系统还可以包括电池状态采集模块107；所述电池状态采集模块107分别与所述待充电电池105和所述主控制器106连接。

具体的，电池状态采集模块107采集所述待充电电池105的电池状态信息，如每一路待充电电池105的充电电流、充电电压等，主控制器106以此判断每路待充电电池105的充电状态，如短路、过流、未接通电源、已充满等状态，并执行与充电状态对应的充电操作。如一旦发生短路，过流等异常现象主控制器106及时切断电源并报警。当充电完成时，主控制器106会主动切断充电器电源停止充电。

本实施例中，通过每一路待充电电池105的电池状态信息来判断当前充电状态，根据充电状态控制充电的关断与启动。

可选的，在上述可移动充电系统的实施例的基础上，本实用新型的另一实施例提供了一种充电控制方法，应用于上述的可移动充电系统中的主控制器106，所述充电控制方法包括：

若所述可移动充电系统连接的外接电源为所述直流充电桩，获取所述直流充电桩的目标充电电池数据和直流充电桩信息；所述目标充电电池数据包括电池荷电状态和电池电压数据；

发送所述目标充电电池数据至所述模拟电源模块1032，以使所述模拟电源模块1032模拟符合所述目标充电电池数据的模拟电源，并接通所述直流充电桩进行充电电池检测；

若检测通过，依据所述直流充电桩信息，确定第一待充电电池数量，并控制所述开关控制器控制用于为所述第一待充电电池数量的待充电电池充电的投切开关逐个闭合，以为所述第一待充电电池数量的待充电电池充电。

可选的，在本实施例的基础上，所述充电控制方法还包括：

若所述可移动充电系统连接的外接电源为所述交流充电桩，获取所述交流充电桩的输出功率；

依据所述输出功率，确定第二待充电电池数量，并控制所述开关控制器控制用于为所述第二待充电电池数量的待充电电池充电的投切开关逐个闭合，以为所述第二待充电电池数量的待充电电池充电。

可选的，在本实施例的基础上，所述可移动充电系统还包括电池状态采集模块107；所述电池状态采集模块107分别与所述待充电电池105和所述主控制器106连接；

所述充电控制方法还包括：

通过所述电池状态采集模块采集所述待充电电池的电池状态信息；

依据所述电池状态信息，确定所述待充电电池的充电状态；

执行与所述充电状态对应的充电操作。

可选的，在本实施例的基础上，所述可移动充电系统还包括通信模块111和定位模块110；所述通信模块111和所述定位模块110分别与所述主控制器106连接；

所述充电控制方法还包括：

获取所述定位模块采集的所述待充电电池的位置信息；

将所述待充电电池的电池状态信息、所述待充电电池的充电状态、所述待充电电池的位置信息通过所述通信模块输出至外接设备。

可选的，在本实施例的基础上，所述环境检测模块108包括温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述温度传感器、所述烟雾传感器和所述一氧化碳传感器分别与所述主控制器106连接；

所述环境防护模块109包括加热装置、散热装置、声光报警器和灭火装置；

所述充电控制方法还包括：

检测所述待充电电池所在环境的温度信息、烟雾浓度信息和一氧化碳浓度信息；

若所述温度信息中的温度值大于第一预设温度阈值，控制散热装置为所述待充电电池散热；

若所述温度信息中的温度值大于第二预设温度阈值，控制为所述待充电电池充电的投切开关断开；

若所述温度信息中的温度值小于第三预设温度阈值，控制加热装置为所述待充电电池加热；

若依据所述烟雾浓度信息和所述一氧化碳浓度信息确定出发生火灾事件，切断与所述外接电源的连接、控制声光报警器报警以及控制灭火装置动作。

本实施例中，可移动充电系统中设置有环境检测模块108和环境防护模块109，主控制器106可以通过环境检测模块108检测外界环境信息，在外界环境有安全隐患时，启动环境防护模块109进行防护，为充电提供了一个可靠、安全的充电环境，能减少充电安全事故的发生和危害，提高了电池充电的安全性。另外，在直流充电桩或交流充电桩上取电，相比于在存在私拉乱接电线或电源不匹配等问题的普通插排充电，也提高了安全性。

另外，本实施例能为物流配送行业提供一种安全、灵活的充电解决方案。既可以从电动汽车的直流充电桩101，也可以从交流充电桩102上获取电源。同时可以为多块电池充电，输出功率大，安全可靠。解决了电动车充电难的问题。

此外，本实施例中，通过每一路待充电电池105的电池状态信息来判断当前充电状态，根据充电状态控制充电的关断与启动。

需要说明的是，本实施例中的各个设备的工作过程，请参照上述实施例中的相应说明，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种可移动充电系统，其特征在于，所述可移动充电系统设置在移动载具上，所述可移动充电系统包括：

电能获取模块、主控制器、充电模块、环境检测模块和环境防护模块；所述电能获取模块与外接电源和所述充电模块分别连接；所述电能获取模块、所述充电模块、所述环境检测模块和所述环境防护模块分别与所述主控制器连接；所述充电模块与待充电电池连接；

所述外接电源包括直流充电桩或交流充电桩；所述待充电电池的数量为多个。

2.根据权利要求1所述的可移动充电系统，其特征在于，所述电能获取模块包括直流电获取模块和交流电获取模块；

所述直流电获取模块包括模拟电源模块和第一防反回路；所述模拟电源模块的输入端与所述主控制器的输出端连接；所述模拟电源模块的输出端与所述直流充电桩的输入端连接；所述直流充电桩的输出端与所述第一防反回路的输入端连接；

所述交流电获取模块包括整流滤波回路和第二防反回路；交流充电桩、所述整流滤波回路和所述第二防反回路依次连接；

所述第一防反回路的输出端与所述第二防反回路的输出端通过直流母线连接；所述主控制器分别与所述直流充电桩和所述交流充电桩连接。

3.根据权利要求1所述的可移动充电系统，其特征在于，所述充电模块包括开关控制器、投切开关和DCDC模块；每一所述投切开关通过所述DCDC模块连接一所述待充电电池；所述开关控制器分别与每一所述投切开关和与所述主控制器连接。

4.根据权利要求3所述的可移动充电系统，其特征在于，还包括电池状态采集模块；所述电池状态采集模块分别与所述待充电电池和所述主控制器连接。

5.根据权利要求1所述的可移动充电系统，其特征在于，还包括定位模块，所述定位模块与所述主控制器连接。

6.根据权利要求1所述的可移动充电系统，其特征在于，还包括通信模块；所述通信模块与所述主控制器连接。

7.根据权利要求1所述的可移动充电系统，其特征在于，所述环境检测模块包括：

温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器；所述温度传感器、所述烟雾传感器和所述一氧化碳传感器分别与所述主控制器连接。

8.根据权利要求7所述的可移动充电系统，其特征在于，所述环境防护模块包括加热装置、散热装置、声光报警器和灭火装置。

Images